CH641257A5 - Hydraulische antriebseinheit. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Antriebseinheit stellkolben 1 a, 1 b bezeichnet. Die Druckleitung 2 führt zum nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Zur Erzielung eines Hydraulikmotor 3, dessen Abflussleitung 4 mit dem Eingang wirtschaftlichen Betriebes einer solchen Antriebseinheit ist es 5a eines Stromreglers 5 mit eigener Druckwaage verbunden erforderlich, dass die Verstellpumpe den durch die Einstel- 50 ist. Vom Ausgang 5b des Stromreglers 5 führt eine Leitung 6 lung der Regeleinrichtung festgelegten Förderstrom fördert, zum Tank T1.

ohne dass deren Druck wesentlich grösser ist, als er zur Über- Über die mit dem Tank T in Verbindung stehende Saugwindung der an dem Hydraulikmotor angreifenden äusseren leitung 7 saugt die Verstellpumpe 1 die Arbeitsflüssigkeit an. Last erforderlich ist. In bekannter Weise erfolgt dies dadurch, Der Verstellkolben la weist eine kleinere vom Druck zu be-dass die Regeleinrichtung für den Förderstrom von einer ein- 55 aufschlagende Druckfläche auf als der in die Gegenrichtung stellbaren Blende gebildet wird, die an der Austrittsseite des wirkende Verstellkolben lb.

Hydraulikmotors angeordnet wird, und zur Konstanthaltung Der Verstellkolben 1 a steht über die Steuerleitung 9 mit der an dieser Blende wirkenden Druckdifferenz, deren Aus- der Druckleitung 2 in Verbindung und wird damit vom Pum-trittsseite mit der Federseite des Druckregelventils verbunden pendruck dauernd beaufschlagt. Der Verstellkolben 1 a bela-ist, so dass der Regelkolben federseitig nicht nur von der stet den Laufring lc der Verstellpumpe in Richtung kleinerer

Kraft der Regelfeder, sondern auch noch zusätzlich vom Fördermenge. Der Verstellkolben lb, der den Laufring lc in

Druck der Austrittsseite belastet ist. Auf der gegenüberliegen- Richtung grösserer Fördermenge belastet, wird über die Steuden Seite ist der Regelkolben vom Pumpendruck beauf- erlextung 10 vom Regeldruck des Druckregelventils 11 bzw. schlagt. Der Regelkolben befindet sich im Gleichgewicht, 65 über den Leitungsabschnitt 10a und den Ventilraum IIa des wenn der Pumpendruck dem am Ausgang der Blende herr- Druckregelventils 11 vom Regeldruck des Druckregelventils sehenden Druck zusätzlich der Federkraft entspricht. Die Fe- 13 beaufschlagt und zusätzlich durch die Kraft der Druckfederkraft bestimmt demnach die an der Blende wirksame der 12. Der Leitungsabschnitt 10a, der die Ventilräume IIa, Druckdifferenz. Somit wird über das Regelventil die Verstell- 13a der Druckregelventile 11,13 miteinander verbindet, steht

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über die Steuerleitung 15 mit Drossel 16 mit der Druckleitung sehende Staudruck kleiner als der am Druckregelventil 13 ein-

2 der Verstellpumpe in Verbindung. Der Steuerraum IIb des gestellte Druck, so dass letzteres seine Schliessstellung ein-

Druckregelventils 11 steht über den Steuerleitungsabschnitt nimmt und für den weiteren Regelvorgang ausser Funktion

18 mit der Steuerleitung 15 in Verbindung. Der Regelkolben ist. Das Druckregelventil 11 ist demnach dem Druckregelven-

11 c des Druckregelventils 11 wird somit unmittelbar vom 5 til 13 übergeordnet. Erst wenn das Druckregelventil 11 wieder

Pumpendruck beaufschlagt und ist damit gegen die in Gegen- durch Fallen des Pumpendruckes seine Schliessstellung ein-

richtung auf ihn wirkende Druckkraft der Regelfeder 20 be- nimmt und die Verbindung zwischen dem Ventilraum IIa lastet. und dem Ringraum 1 ld durch Überdecken der beiden mitein-

Der Steuerraum 13b des Druckregelventils 13 steht über ander zusammenwirkenden den Steuerspalt 11 h bildenden die Steuerleitung 21 mit der Abflussleitung 4 und damit mit io Steuerkanten 1 le, 1 lf von Regelkolben 1 lc und Gehäuse 1 lg dem Eingang 5a des Stromreglers 5 in Verbindung. Somit unterbrochen ist, tritt das Druckregelventil 13 wieder in wird der Steuerraum 13b von dem am Eingang 5 des Strom- Funktion und damit auch der den Förderstrom festlegende reglers herrschenden Druck beaufschlagt. Dieser Druck wirkt Stromregler, und zwar unabhängig vom jeweiligen Pumpen-am Regelkolben 13c gegen die Kraft der Regelfeder 22. So- druck, soweit dieser die von den beiden Druckregelventilen lange dieser Druck nicht der von der Regelfeder 22 auf den 15 festgelegten Grenzwerte nicht unter- und überschreitet. Der Regelkolben ausgeübten Kraft entspricht, verbleibt der Re- Förderstrom lässt sich durch entsprechende Einstellung des gelkolben in der gezeigten Schliessstellung, in der der Ventil- Stromreglers 5 in Richtung kleinerer Fördermenge, unabhän-raum 13a von dem Ringraum 13d, der über den Leitungsab- gig von einer gleichzeitigen Betätigung der Verstellvorrich-schnitt 24 und den Ringraum 1 ld des Druckregelventils 11 tung der Verstellpumpe, verändern, Die Nachregelgeschwin-sowie über die Tankleitung 25 mit dem Tank T2 verbunden 20 digkeit der Pumpe auf diese neue Fördermenge hat somit auf ist, unterbrochen. Sobald dieser Druck die Kraft der Regelfe- die Einstellgeschwindigkeit der Fördermenge durch den der überwindet, verschiebt sich der Regelkolben 13c in Rieh- Stromregler keinen Einfluss. Dadurch, dass der Stromregler tung der Regelfeder 22 und verbindet über den von dessen weitgehend druckunabhängig die eingestellte Durchfluss-Steuerkante 13e und der Steuerkante 13f im Gehäuse 13g ge- menge konstant hält, wird die Bremwirkung auf die bewegten bildeten Steuerspalt 13h den Ventilraum 13a mit dem Ring- 25 Massen von Hydraulikmotor und die mit diesen verbundenen räum 13d und damit mit dem Tank T2. Die Folge davon ist, Antriebseinheiten bei sich änderndem Druck nicht beein-dass - in Strömungsrichtung des Steueröls gesehen - hinter trächtigt. Ausserdem kann die über die Leckölleitung 3a nach der die Zulaufdrossel bildenden Drossel 16 der Steuerdruck aussen abströmende Leckflüssigkeit des Hydraulikmotors, mit grösser werdenden, von den beiden Steuerkanten 13f, 13g dessen von dem Stromregler festgelegte Drehzahl nicht beeingebildeten, eine veränderliche Ablaufdrossel bildenden Steu- 30 Aussen.

erspalt 13h abnimmt. Bei dem Schaltschema nach Abbildung 2 wird die Steuer-

Da dieser Steuerdruck auf den Verstellkolben lb wirkt, flüssigkeit den Ventilräumen 1 la, 13a der Druckregelventile wird in Abhängigkeit von dessen Grösse die Fördermenge der 11,13 ohne Zwischenschaltung einer Zulaufdrossel über die

Verstellpumpe 1 derart nachgestellt, dass im Steuerraum 13b Steuerleitung 15 und dem Leitungsabschnitt 10a zugeführt,

des Druckregelventils der Steuerdruck den an der Regelfeder 35 Die von den Steuerkanten lie, llf und 13e, 13fvonRegelkol-

22 eingestellten Wert nicht überschreitet. Dies gilt auch für ben 1 lc, 13c und Gehäuse 1 lg, 13g gebildeten Steuerspalte das den maximalen Pumpendruck festlegende Druckregelven- 11h, 13h bilden somit veränderliche Zulaufdrosseln, die über til 11, dessen Steuerraum 11 b über die Steuerölleitung 15 mit die Ringräume 1 ld, 13d und den Leitungen 24,25 mit der der Druckleitung 2 in Druckverbindung steht. festeingestellten Ablaufdrossel 16' in der zum Tank T2 führen-

Das Druckregelventil 13 ist mittels der Regelfeder 22 auf 40 den Leitung 25 zusammenarbeiten. Der Steuerdruck zur Aneinen Regeldruck eingestellt, der mit Sicherheit dem An- Stellung der Verstellpumpe 1 über den Verstellkolben lb der sprechdruck des Stromreglers 5 entspricht. Der einzustellende Versteilvorrichtung wird zwischen den Steuerspalten 1 lh, 13h Druck bewegt sich in der Grössenordnung von 8-15 bar. der Druckregelventile 11,13 und der feststehenden Ablauf-Demnach muss die Verstellpumpe derart angestellt werden, drossel 16' abgenommen und über die Steuerleitung 10' dem dass sie den durch die Einstellung des Stromreglers festgeleg- 45 grösseren Verstellkolben lb zugeführt. Hierbei vergrössert ten Förderstrom liefert, und zwar mit einem Druck, der um sich der Steuerdruck mit der Zunahme der Steuerspalte 1 lh, den Betrag des am Druckregelventil 13 eingestellten Druckes 13h im Gegensatz zu der Regelung nach Abbildung 1, bei der höher liegt, als der vom Hydraulikmotor 3 zur Überwindung sich der Steuerdruck mit Zunahme der Steuerspalte verrin-der an diesem angreifenden äusseren Last erforderliche gert. Demgemäss greift die die Verstellpumpe auf maximale Druck. Übersteigt dieser am Pumpenaustritt in der Drucklei- 50 Fördermenge belastende Feder 12' auf der gegenüberliegen-tung 2 herrschende Gesamtdruck den am Druckregelventil 11 den Seite des grösseren Verstellkolbens lb am Hubring le an mittels der Regelfeder 20 eingestellten Regeldruck, tritt dieses und der kleinere dauernd unter Pumpendruck stehende Vérin Tätigkeit, indem der von der Steuerkante 1 le des Regelkol- Stellkolben la belastet die Pumpe ebenfalls in Richtung grös-bens 1 lc und der Steuerkante 1 lf des Gehäuses 1 lg gebildete serer Fördermenge im Gegensatz zu dem Ausführungsbei-die weitere Ablaufdrossel bildende Steuerspalt 11h eine solche spiel nach Abb. 1. Das Regelergebnis ist bei beiden Ausfüh-Grösse annimmt, dass der hierbei sich einstellende Regel- rungsbeispielen das gleiche.

druck über den Verstellkolben lb die Verstellpumpe soweit in Bei einem Arbeitszylinder als Hydraulikmotor wird je-

Richtung kleinerer Fördermenge verstellt, dass der an diesem weils die aus dem betreffenden Zylinderraum ausgestossene

Druckregelventil eingestellte Pumpendruck nicht überschrit- 60 Arbeitsflüssigkeit über den Stromregler 5 zum Tank T, ge-

ten wird. Dadurch wird der am Stromreglereingang 5a herr- leitet.

C

1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. 641 257 2

   PATENTANSPRÜCHE einrichtung der Verstellpumpe derart beeinflusst, dass deren

   1. Aus hydraulischer Verstellpumpe und Hydraulikmotor Fördermenge nach Verlassen des Hydraulikmotors am Ein-bestehende hydraulische Antriebseinheit mit einer den För- gang der Blende einen solchen Staudruck erzeugt, der rück-derstrom der Verstellpumpe festlegenden Regeleinrichtung wirkend an der Druckseite einen Druck erzeugt, der den am sowie einem Druckregelventil, das mit der Verstellvorrich- s Ausgang der Blende wirkenden Druck und zusätzlich der am tung der Verstellpumpe zusammenwirkt, dadurch gekenn- Regelkolben des Druckregelventils wirkenden Federkraft der zeichnet, dass an der Abflussseite (4) des Hydraulikmotors (3) Regelfeder die Waage hält. Das Druckregelventil bildet somit ein Stromregler (5) mit eigener Druckwaage angeordnet ist gemeinsam mit der Versteilvorrichtung der Verstellpumpe und mit der Versteilvorrichtung (la, lb, 12) der Verstell- eine vorgesteuerte Druckwaage, wobei das Vorsteuerventil pumpe (1) ein weiteres Druckregelventil (13) in Wirkverbin- io das Druckregelventil und die Druckwaage die Verstellvordung steht, dessen Steuerdruckraum (13b) mit der Verbin- richtung bildet. Der erforderliche Pumpendruck ergibt sich dungsleitung (4) zwischen Hydraulikmotor (3) und Stromreg- somit aus der Summe des vom Hydraulikmotor geforderten 1er (5) verbunden ist, wobei die Druckeinstellung des zusätz- Druckes und dem von der Regelfeder festgelegten an der liehen Druckregelventils (13) grösser oder gleich dem An- Blende wirkenden Differenzdruck. Eine solche Förderstrom-sprechdruck des Stromreglers (5) ist. is Druck-Regelung arbeitet zwar sehr wirtschaftlich, aber auch
2. 2. Hydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 1, da- sehr träge. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Rückfüh-durch gekennzeichnet, dass die Ventilräume ( 11 a, 13a) der rung des am Ausgang der Blende wirkenden Druckes zum beiden Druckregel ventile (11,13) untereinander und über die Druckregelventil und die daran sich anschliessende Einwir-Steuerleitung (10) mit der VerStellvorrichtung (lb) der Ver- kung über das Druckregelventil auf die Verstellvorrichtung stellpumpe (1) verbunden und über eine gemeinsame Drossel 20 viel Zeit erfordert und demgemäss auch die Bremswirkung (16) mit der Druckseite (2) der Verstellpumpe (1) verbunden auf die bewegten Massen beeinträchtigt. In vielen Anwen-sind, wobei die gemeinsame Drossel (16) die Zulaufdrossel dungsfällen vor allem bei Extrudern, Zentrifugen und Mi-und der von den Steuerkanten (1 le, 1 lf; 13e, 13f) der Druck- sehen, wird jedoch eine sehr schnelle Förderstromregelung regelventile jeweils gebildete Steuerspalt (1 lh, 13h) die Ab- und hohe Bremswirkung gefordert. Um eine schnelle Regelaufdrossel zu einem Tank (T2) bildet und mit Zunahme des 25 lung zu erreichen, ist es bekannt, die Verstellpumpe über ein Steuerspaltes der über die Steuerleitung (10) auf die Verstell- Druckregelventil arbeiten zu lassen, das auf den maximal zu-vorrichtung (lb) wirkende Steuerdruck abnimmt mit entspre- lässigen Systemdruck eingestellt ist und die Stromregelung chender Verkleinerung des Fördervolumens der Verstell- unabhängig von der VerStelleinrichtung von einem Stromregpumpe (1). 1er durchzuführen. Hierbei ergibt sich ein unwirtschaftlicher
3. 3. Hydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 1, da- 30 Betrieb, insbesondere wenn der Hydraulikmotor vorwiegend durch gekennzeichnet, dass die Ventilräume (1 la, 13a) der kleine weit unter dem am Druckregelventil eingestellten maxi-beiden Druckregelventile (11,13) untereinander und mit der malen Druck liegende Drücke fordert.

   Druckseite (2) der Verstellpumpe (1) verbunden sind, wobei Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine hydrauli-

   der von den Steuerkanten (lie, llf; 13e, 13f) der Druckregel- sehe Antriebseinheit mit einer Förderstrom-Druckregelung ventile jeweils gebildete Steuerspalt (11h, 13h) die Zulaufdros-35 zu schaffen, die nicht nur wirtschaftlich arbeitet, sondern sei bildet und diesen Steuerspalten eine gemeinsame Ablauf- auch schnell anspricht und darüberhinaus eine hohe Bremsdrossel ( 16') nachgeordnet ist und zwischen diesen Steuerspal- Wirkung auf die bewegten Massen gewährleistet und die äus-ten und der Ablaufdrossel eine Steuerleitung (10') zur Verstell- sere Leckage kompensiert. Dies wird mit den kennzeichnen-vorrichtung (lb) der Verstellpumpe (1) führt und mit Zu- den Merkmalen des Anspruches 1 erreicht.

   nähme des auf die Versteilvorrichtung wirkenden Steuerdruk-40 Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus kes bei sich vergrösserndem Steuerspalt (1 lh, 13) der Druck- den abhängigen Ansprüchen.

   regelventile sich das Fördervolumen der Verstellpumpe ent- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Schaltsche-

   sprechend verringert. mata, die die Zeichnung in den Abbildungen 1 und 2 zeigt, be schrieben.

   45 In dem Schaltschema nach Abbildung 1 ist mit 1 die als

   Flügelzellenpumpe ausgebildete Verstellpumpe mit den Ver-