DE10119237A1

DE10119237A1 - Diaphragm seal and power control device

Info

Publication number: DE10119237A1
Application number: DE2001119237
Authority: DE
Inventors: Manfred Blum
Original assignee: Brueninghaus Hydromatik GmbH
Current assignee: Brueninghaus Hydromatik GmbH
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2021-04-20
Also published as: DE10119237B4; EP1251277A3; EP1251277A2; DE50208102D1; EP1251277B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leistungsregelvorrichtung und einen Druckmittler (1) zur Bereitstellung eines aus zumindest zwei Eingangsdrücken gemittelten Ausgangsdrucks. Die Leistungsregelvorrichtung dient zur Regelung der Summenleistung zumindest zweier hydrostatischer Kolbenmaschinen (50, 51), deren Fördervolumen durch jeweils eine hydraulische Verstellvorrichtung (56a, 56b) über jeweils einen Stelldruck verstellbar ist, wobei der Stelldruck für die Verstellvorrichtungen (56a, 56b) durch jeweils ein Regelventil (57a, 57b) regelbar ist, und zur Ansteuerung der Regelventile (57a, 57b) jeweils ein hydraulisches Steuerglied (62a, 62b) vorgesehen ist, deren gemeinsamer Steuerdruck durch einen gemeinsamen Druckmittler (1) erzeugbar ist, wobei der Steuerdruck ein aus den Betriebsdrücken der Kolbenmaschinen (50, 51) gemittelter und reduzierter Ausgangsdruck ist.The invention relates to a power control device and a diaphragm seal (1) for providing an outlet pressure averaged from at least two inlet pressures. The power control device is used to control the total power of at least two hydrostatic piston machines (50, 51), the delivery volume of which can be adjusted by means of a hydraulic adjusting device (56a, 56b) via a signal pressure, the signal pressure for the adjusting devices (56a, 56b) being adjusted by one Control valve (57a, 57b) is controllable, and to control the control valves (57a, 57b) a hydraulic control element (62a, 62b) is provided, the common control pressure of which can be generated by a common pressure transmitter (1), the control pressure being one of the Operating pressures of the piston machines (50, 51) is averaged and reduced outlet pressure.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckmittler sowie eine Leistungsregelvorrichtung insbesondere zum Regeln der Summenleistung mehrerer hydrostatischer Kolbenmaschinen.The invention relates to a diaphragm seal and a Power control device in particular for controlling the Total output of several hydrostatic piston machines.

Druckmittler, die aus zwei Eingangsdrücken einen gemittelten Ausgangsdruck erzeugen, sind z. B. aus der DE 34 07 827 C2 bekannt. Sie weisen einen Stufenkolben auf, der in einem Gehäuse axial verschiebbar angeordnet ist. Der Stufenkolben weist zwei gleichsinnig orientierte Stufenflächen auf, die durch jeweils einen Eingangsdruck beaufschlagbar sind und deren radial äußere Begrenzung mit dem Gehäuse des Druckmittlers als variable Drossel ausgebildet ist. In der Zuleitung von den Drosselstellen zu einer gemeinsamen Ausgangsleitung ist jeweils ein Rückschlagventil angeordnet. Eine den Stufenflächen entgegengesetzt orientierte Fläche, die gleich groß der Summe der beiden Stufenflächen ist, ist mit dem aus der Ausgangsleitung entnommenen Druck beaufschlagbar. Durch die an den Stufenflächen durch die Eingangsdrücke wirkenden Kräfte bzw. die in entgegengesetzter Richtung durch den Ausgangsdruck wirkenden Kraft bewegt sich der Stufenkolben in eine Gleichgewichtsposition. Die Gleichgewichtsstellung des Stufenkolbens ist erreicht, wenn der Ausgangsdruck gleich dem arithmetischen Mittel der Eingangsdrücke ist.Diaphragm seals that averaged from two inlet pressures Generate output pressure are z. B. from DE 34 07 827 C2 known. They have a stepped piston, which in one Housing is axially displaceable. The stepped piston has two step surfaces oriented in the same direction, the can be acted upon by an inlet pressure in each case and whose radially outer boundary with the housing of the Diaphragm seal is designed as a variable throttle. In the Supply from the throttling points to a common one A check valve is arranged in each case in the outlet line. A surface opposite to the step surfaces, which is equal to the sum of the two step areas with the pressure taken from the outlet line acted upon. Through the on the step surfaces through the Forces acting in the input pressures or in opposite direction by the outlet pressure acting The stepped piston moves into a force Equilibrium position. The equilibrium of the Step piston is reached when the outlet pressure is the same is the arithmetic mean of the input pressures.

Die Funktion des bekannten Druckmittlers beschränkt sich auf eine reine Mittelung zweier Eingangsdrücke zu einem Ausgangsdruck, der gleich dem arithmetischen Mittel der Eingangsdrücke ist. Der Druckmittler weist keinerlei Eingriffsmöglichkeit auf, so daß für weitere Funktionalitäten zusätzliche Bauteile erforderlich sind. Dadurch steigt der Bauaufwand z. B. durch Verbinden verschiedener Baugruppen mit Druckleitungen beträchtlich. Zudem erhöht sich der Entwicklungsaufwand durch das Abstimmen verschiedener Baugruppen aufeinander. Besonders nachteilig im Betrieb sind die sich summierenden Verluste der einzelnen Baugruppen.The function of the known diaphragm seal is limited to a pure averaging of two inlet pressures to one Outlet pressure equal to the arithmetic mean of Is the input pressure. The diaphragm seal shows none Intervention on so that for more Functionalities additional components are required. This increases the construction effort z. B. by connecting different assemblies with pressure lines considerably. In addition, the development effort increases Matching different assemblies to each other. Especially the cumulative losses are disadvantageous in operation of the individual assemblies.

Zur Leistungsregelung mehrerer hydrostatischer Kolbenmaschinen ist bekannt, für jede Kolbenmaschine einen eigenen Leistungsregler vorzusehen. Die Regelung erfolgt dabei über die an jeder Leistungsregelvorrichtung angeordneten Stufenkolben. Jeweils eine Stufenfläche wird durch den Arbeitsdruck einer Kolbenmaschine beaufschlagt, so daß bei jeder Kolbenmaschine ein Stufenkolben angeordnet ist, dessen Stufenzahl der Anzahl zu regelnder Kolbenmaschinen entspricht und die mit jeder Kolbenmaschine verbunden ist.For power control of several hydrostatic Piston engines are known, one for each piston engine to provide their own power controller. The regulation takes place doing that on each power control device arranged step piston. One step surface each acted upon by the working pressure of a piston machine, so that a stepped piston is arranged in each piston machine is the number of stages of the number to be regulated Corresponds to piston machines and that with every piston machine connected is.

Das Zuführen des Arbeitsdrucks einer Kolbenmaschine zu der Leistungsregelvorrichtung der anderen Kolbenmaschine erfordert bereits für nur zwei Kolbenmaschinen einen hohen Leitungsaufwand. Der Aufwand für die Bauteile steigt zudem, da für jede Kolbenmaschine eine eigene Regelvorrichtung erforderlich ist.The supply of the working pressure of a piston machine to the Power control device of the other piston machine requires a high one for just two piston machines Line effort. The effort for the components also increases there is a separate control device for each piston machine is required.

Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Leistungsregelvorrichtung zur Regelung der Summenleistung mehrerer hydrostatischer Arbeitsmaschinen und einen Druckmittler zu schaffen, bei dem eine Reduzierung des Ausgangsdrucks integriert ist, so daß für die Leistungsregelvorrichtung eine gemeinsame Regelgröße verfügbar ist.It is the object of the invention Power control device for controlling the total power several hydrostatic working machines and one To create diaphragm seals, in which a reduction in Output pressure is integrated, so that for the Power control device a common control variable is available.

Die Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Druckmittler mit dem kennzeichnenden Merkmal nach Anspruch 1 sowie durch die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung mit dem kennzeichnenden Merkmal nach Anspruch 7 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The object is achieved by the diaphragm seal according to the invention with the characterizing feature of claim 1 and by the power control device according to the invention with the characteristic feature according to claim 7 solved. The Subclaims relate to advantageous developments of the Invention.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Druckmittlers sowie der Leistungsregelvorrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:Embodiments of the diaphragm seal according to the invention and the power control device are in the drawings shown and explained in the following description. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Druckmittlers; Figure 1 is a schematic representation of a first embodiment of a diaphragm seal according to the invention.

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Druckmittlers Fig. 2 is a schematic representation of a second embodiment of a diaphragm seal according to the invention

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung mit einer hydraulischen Übersteuerung; und Fig. 3 is a schematic representation of a power control device according to the invention with a hydraulic override; and

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung mit einer elektromagnetischen Übersteuerung. Fig. 4 is a schematic representation of a power control device according to the invention with an electromagnetic override.

In Fig. 1 ist ein Teilschnitt durch einen erfindungsgemäßen Druckmittler 1 dargestellt. Der Druckmittler 1 besteht aus einem Gehäuse 2, in das eine Sackbohrung 3 eingebracht ist. Die Sackbohrung 3 dient der Aufnahme einer Ventilhülse 4. Die Ventilhülse 4 weist eine sich über seine gesamte Länge erstreckende gestufte Durchgangsbohrung 5 auf. Dabei nehmen die Durchmesser der gestuften Durchgangsbohrung 5 vom Grund der Sackbohrung 3 in Richtung des offenen Endes ab. In die Durchgangsbohrung 5 ist ein Stufenkolben 6 eingesetzt, dessen Längenausdehnung kleiner ist, als die Längenausdehnung der Ventilhülse 4. Der Stufenkolben 6 ist in axialer Richtung in der Durchgangsbohrung 5 verschiebbar. Zur Fixierung der Ventilhülse 4 in der Sackbohrung ist ein Stutzen 7 beispielsweise in einen erweiterten Teil der Sackbohrung 3 eingeschraubt, so daß eine eingelegte Scheibe 8 mit einem zentralen Durchgangsloch die Ventilhülse 4 am Grund der Sackbohrung 3 hält.In Fig. 1 a partial section through an inventive pressure transmitter 1. The diaphragm seal 1 consists of a housing 2 , into which a blind hole 3 is made. The blind bore 3 serves to receive a valve sleeve 4 . The valve sleeve 4 has a stepped through hole 5 extending over its entire length. The diameter of the stepped through hole 5 decrease from the bottom of the blind hole 3 in the direction of the open end. A stepped piston 6 is inserted into the through bore 5 , the length of which is smaller than the length of the valve sleeve 4 . The stepped piston 6 is displaceable in the through bore 5 in the axial direction. To fix the valve sleeve 4 in the blind bore, a nozzle 7 is screwed, for example, into an enlarged part of the blind bore 3 , so that an inserted disc 8 with a central through hole holds the valve sleeve 4 at the bottom of the blind bore 3 .

Zum Zuführen von Eingangsdrücken sind in dem Gehäuse 2 Eingangsdruckbohrungen 9a, 9b vorgesehen, welche in umlaufenden Nuten 10a, 10b ausmünden, die außenseitig in der Ventilhülse 4 eingebracht sind. Die Nuten 10a, 10b erzeugen mit der Innenwand der Sackbohrung 3 einen umlaufenden Kanal, der über die Eingangsdruckbohrungen 9a, 9b mit Druckmittel zu versorgen ist. Die umlaufenden Nuten 10a, 10b sind durch Radialbohrungen 11a, 11b mit dem durch die gestufte Durchgangsbohrung 5 ausgebildeten Innenraum der Ventilhülse 4 verbunden.For supplying input pressures in the housing 2 are input pressure bores 9 a, 9 b are provided which, 10 b open out, which are externally introduced into the valve sleeve 4 in circumferential grooves 10 a. The grooves 10 a, 10 b produce with the inner wall of the blind hole 3 a circumferential channel which is to be supplied with pressure medium via the inlet pressure holes 9 a, 9 b. The circumferential grooves 10 a, 10 b are connected by radial bores 11 a, 11 b to the interior of the valve sleeve 4 formed by the stepped through bore 5 .

Der Stufenkolben 6 weist drei Abschnitte auf mit Durchmessern D1, D2 und D3, die mit jeweils einem Durchmesser der gestuften Durchgangsbohrung 5 korrespondieren und dichtend zusammenwirken. Zwischen den Abschnitten mit den Durchmessern D3 und D2 sowie zwischen den Abschnitten mit den Durchmessern D2 und D1 ist ein mit reduziertem Querschnitt ausgebildeter Teil des Stufenkolbens 6 angeordnet. Dadurch entsteht zwischen dem Teil des Stufenkolbens 6 mit reduziertem Querschnitt und der Innenwand der Ventilhülse 4 jeweils ein Ringraum 13a, 13b. Die Ausdehnung der Ringräume 13a, 13b in axialer Richtung ist dabei so bemessen, daß zwischen den Radialbohrungen 11a, 11b und jeweils einer Ausgangsbohrung 14a, 14b eine durchströmbare Verbindung herstellbar ist, wenn sich der Stufenkolben 6 in einer ersten Endposition befindet. Auf Seiten der Ausgangsbohrungen 14a, 14b sind die Ringräume 13a, 13b durch Eingangsstufenflächen 12a, 12b begrenzt. Die äußeren Umfangskanten der Eingangsstufenflächen 12a, 12b verschließen bei einer Bewegung des Stufenkolbens 6 aus seiner ersten Endposition heraus gleichzeitig zunehmend die Ausgangsbohrungen 14a, 14b. Es wird eine gemeinsam variable Drosselstelle ausgebildet. Die an dem Stufenkolben 6 ausgebildeten Eingangsstufenflächen 12a, 12b sind jeweils größer, als die auf der gegenüberliegenden Seite die Ringräume 13a, 13b begrenzenden Flächen des Stufenkolbens 6. Durch die in den Ringräumen 13a, 13b herrschenden Eingangsdrücke erfährt der Stufenkolben 6 eine Kraft, die in Richtung des Grundes der Sackbohrung 3 gerichtet ist. The stepped piston 6 has three sections with diameters D1, D2 and D3, which correspond to a diameter of the stepped through bore 5 and cooperate in a sealing manner. Between the sections with the diameters D3 and D2 and between the sections with the diameters D2 and D1, a part of the stepped piston 6 with a reduced cross section is arranged. This creates an annular space 13 a, 13 b between the part of the stepped piston 6 with a reduced cross section and the inner wall of the valve sleeve 4 . The extent of the annular spaces 13 a, 13 b in the axial direction is dimensioned such that a flow-through connection can be established between the radial bores 11 a, 11 b and one output bore 14 a, 14 b when the stepped piston 6 is in a first end position located. On the side of the output bores 14 a, 14 b, the annular spaces 13 a, 13 b are delimited by input step surfaces 12 a, 12 b. The outer peripheral edges of the input step surfaces 12 a, 12 b increasingly close the output bores 14 a, 14 b when the step piston 6 moves out of its first end position. A jointly variable throttle point is formed. The input step surfaces 12 a, 12 b formed on the step piston 6 are each larger than the surfaces of the step piston 6 delimiting the annular spaces 13 a, 13 b on the opposite side. Due to the inlet pressures prevailing in the annular spaces 13 a, 13 b, the stepped piston 6 experiences a force which is directed in the direction of the bottom of the blind bore 3 .

Die Ausgangsbohrungen 14a, 14b, von denen vorzugsweise mehrere über den Umfang der Ventilhülse 4 verteilt angeordnet sind, münden in jeweils einen Ringkanal 15a, 15b. Die Ringkanäle 15a, 15b sind über eine Bohrung mit jeweils einem Rückschlagventil 16a, 16b verbunden. Die Rückschlagventile 16a, 16b weisen einen identischen Aufbau auf, und bestehen aus einem in das Gehäuse 2 eingepreßten Ventilsitzkörper 17, der mit einem Ventilstößel 18 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Der Ventilstößel 18 ist axial von einer Ventilfeder 19 mit einer Kraft in Richtung des Ventilsitzkörpers 17 beaufschlagt. Die Ventilfeder 19 stützt sich in einem Ventilhalter 20 ab, der in das Gehäuse 2 eingeschraubt und durch einen O-Ring abgedichtet ist.The output bores 14 a, 14 b, of which several are preferably distributed over the circumference of the valve sleeve 4 , each open into an annular channel 15 a, 15 b. The ring channels 15 a, 15 b are connected via a bore with a check valve 16 a, 16 b. The check valves 16 a, 16 b have an identical structure and consist of a valve seat body 17 pressed into the housing 2 , which cooperates with a valve tappet 18 to form a sealing seat. The valve lifter 18 is acted upon axially by a valve spring 19 with a force in the direction of the valve seat body 17 . The valve spring 19 is supported in a valve holder 20 which is screwed into the housing 2 and sealed by an O-ring.

Die Ventilstößel 18 der Rückschlagventile 16a, 16b durchdringen eine Ausgangsleitung 21, die im Bereich der Ventilstößel 18 so erweitert ist, daß das Druckmittel den Ventilstößel 18 umströmen kann. Das von den Ringräumen 13a, 13b über die Drosselbohrungen 14a, 14b sowie die Rückschlagventile 16a, 16b in die Ausgangsleitung 21 strömende Druckmittel kann über eine Ausgangsbohrung 22 der weiteren Verwendung zugeführt werden. Die Ausgangsleitung 21 ist zudem über eine Drosselstelle 23 mit dem Tankleitungssystem 24 verbunden. Ein Ausgangsdruckraum 25, der in der Durchgangsbohrung 5 der Ventilhülse 4 ausgebildet ist, ist über eine weitere radiale Bohrung und eine umlaufende Nut mit der Ausgangsleitung 21 verbunden. Der in der Ausgangsleitung 21 sich einstellende Druck wirkt auf eine Ausgangsdruckfläche 26 sowie die Stirnfläche eines Anschlags 27, der an dem Stufenkolben 6 angeordnet ist. Als Ausgangsdruck stellt sich somit ein Druck ein, der gegenüber dem arithmetischen Mittel der Eingangsdrücke im Verhältnis der Summe der Eingangsstufenflächen 12a, 12b zu der Ausgangsdruckfläche 26 reduziert ist.The valve lifters 18 of the check valves 16 a, 16 b penetrate an outlet line 21 which is expanded in the area of the valve lifters 18 so that the pressure medium can flow around the valve lifter 18 . The pressure medium flowing from the annular spaces 13 a, 13 b via the throttle bores 14 a, 14 b and the check valves 16 a, 16 b into the outlet line 21 can be supplied for further use via an outlet bore 22 . The output line 21 is also connected to the tank line system 24 via a throttle point 23 . An outlet pressure chamber 25 , which is formed in the through bore 5 of the valve sleeve 4 , is connected to the outlet line 21 via a further radial bore and a circumferential groove. The pressure which arises in the outlet line 21 acts on an outlet pressure surface 26 and on the end face of a stop 27 which is arranged on the stepped piston 6 . A pressure is thus set as the outlet pressure, which is reduced in relation to the arithmetic mean of the inlet pressures in the ratio of the sum of the inlet stage surfaces 12 a, 12 b to the outlet pressure surface 26 .

Um den Schließdruck der Rückschlagventile 16a, 16b an die geänderten Druckverhältnisse anzupassen, sind sie als einstellbare Rückschlagventile 16a, 16b ausgeführt. Die Einstellung kann beispielsweise über eine Veränderung der Vorspannung der Ventilfeder 19 erfolgen. Dadurch wird sichergestellt, daß bei Erhöhung eines Eingangsdrucks das dem anderen Eingangsdruck zugeordnete Rückschlagventil 16a oder 16b schließt, obwohl auch zwischen dem niedrigeren er beiden Eingangsdrücke und dem Ausgangsdruck an dem zugeordneten Rückschlagventil 16a oder 16b eine positive Druckdifferenz herrscht.In order to adapt the closing pressure of the check valves 16 a, 16 b to the changed pressure conditions, they are designed as adjustable check valves 16 a, 16 b. The setting can be made, for example, by changing the preload of the valve spring 19 . This ensures that when an inlet pressure increases, the check valve 16 a or 16 b assigned to the other inlet pressure closes, although there is also a positive pressure difference between the lower he two inlet pressures and the outlet pressure at the assigned check valve 16 a or 16 b.

Zum Anschluß einer nicht dargestellten Übersteuerleitung ist in den Stutzen 7 eine Anschlußbohrung 9 eingebracht, die ein Innengewinde aufweist. Durch die nicht dargestellte Übersteuerleitung kann die Stirnfläche 30 des Stufenkolbens 6 mit einem Druck beaufschlagt werden, der auf den Stufenkolben 6 eine Kraft bewirkt, die in Richtung des Grundes der Sackbohrung 3 gerichtet ist. Damit können die Drosselbohrungen 14a, 14b soweit geöffnet werden, bis der Anschlag 27 an dem Grund der Sackbohrung 3 anliegt.To connect an override line, not shown, a connection bore 9 is made in the connector 7 , which has an internal thread. Through the override line, not shown, the end face 30 of the stepped piston 6 can be pressurized, which causes a force on the stepped piston 6 , which is directed in the direction of the bottom of the blind bore 3 . The throttle bores 14 a, 14 b can thus be opened until the stop 27 bears against the bottom of the blind bore 3 .

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckmittlers 1 dargestellt. Anstelle des im ersten Ausführungsbeispiel einteiligen Stufenkolbens 6, der in eine einteilige Ventilhülse 4 eingesetzt ist, weist das zweite Ausführungsbeispiel eine zweiteilige Ventilhülse bestehend aus einem ersten Ventilhülsenteil 33 und einem zweiten Ventilshülsenteil 34 auf. Das zweite Ventilhülsenteil 34 weist eine in axialer Richtung durchgehende, gestufte Führungsausnehmung 36 auf, wobei die kleinere radiale Ausdehnung der Führungsausnehmung 36 zum Grund der Sackbohrung 3 orientiert ist. In die Führungsausnehmung 36 ist der zweite Stufenkolbenteil 32 eingesetzt. Der zweite Stufenkolbenteil 32 weist ebenfalls eine Stufe auf, wobei die so ausgebildeten radialen Ausdehnungen mit den radialen Ausdehnungen der Führungsausnehmung 36 korrespondieren und dichtend zusammenwirken. Die Stufen in dem zweiten Stufenkolbenteil sowie der Führungsausnehmung 36 sind in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet. Der so ausgebildete Ausgangsdruckraum 25 ist über eine radiale Bohrung und eine Umfangsnut an dem zweiten Ventilhülsenteil 34, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, mit der Ausgangsleitung 21 verbunden.In FIG. 2, a second embodiment of a pressure transmitter 1 according to the invention. Instead of the one-piece stepped piston 6 in the first embodiment, which is inserted into a one-piece valve sleeve 4 , the second embodiment has a two-piece valve sleeve consisting of a first valve sleeve part 33 and a second valve sleeve part 34 . The second valve sleeve part 34 has a stepped guide recess 36 which is continuous in the axial direction, the smaller radial extent of the guide recess 36 being oriented towards the bottom of the blind bore 3 . The second stepped piston part 32 is inserted into the guide recess 36 . The second stepped piston part 32 likewise has a step, the radial expansions formed in this way corresponding to the radial expansions of the guide recess 36 and cooperating in a sealing manner. The steps in the second step piston part and the guide recess 36 are arranged offset to one another in the axial direction. The outlet pressure chamber 25 designed in this way is connected to the outlet line 21 via a radial bore and a circumferential groove on the second valve sleeve part 34 , as in the first embodiment.

Vom Grund der Sackbohrung 3 aus, ist in dem zweiten Stufenkolbenteil 32 eine Ausgleichsbohrung 37 eingebracht, die als Sackbohrung ausgeführt ist. An seiner Außengeometrie weist der zweite Stufenkolbenteil 32 an seiner zu dem ersten Stufenkolbenteil 31 orientierten Seite einen umlaufenden Absatz 39 auf, der durch eine Überströmbohrung 38 mit der Ausgleichsbohrung 37 verbunden ist. Der so entstehende umlaufende Kanal ist mit dem Tankleitungssystem 24 beispielsweise über stirnseitig in den zweiten Ventilhülsenteil 34 eingebrachte Nuten verbunden. Ein zwischen dem Grund der Sackbohrung 3 und dem zweiten Stufenkolbenteil 32 durch Bewegung entstehender Über- oder Unterdruck kann durch das Tankleitungssystem 24 somit abgebaut werden.From the bottom of the blind bore 3 , a compensating bore 37 is made in the second stepped piston part 32 , which is designed as a blind bore. On its outer geometry, the second stepped piston part 32 has a circumferential shoulder 39 on its side oriented towards the first stepped piston part 31 , which is connected to the compensating hole 37 by an overflow bore 38 . The resulting circumferential channel is connected to the tank line system 24, for example, via grooves made in the end of the second valve sleeve part 34 . An overpressure or underpressure arising between the bottom of the blind bore 3 and the second stepped piston part 32 by movement can thus be reduced by the tank line system 24 .

An der dem ersten Stufenkolbenteil 31 zugewandten Stirnfläche des zweiten Stufenkolbenteils 32 ist eine kalottenförmige Kontaktfläche 40 ausgebildet. Die Kontaktfläche 40 steht in Anlage zu der Stirnfläche des ersten Stufenkolbenteils 31. Dadurch können die beiden Stufenkolbenteile 31 und 32 in axialer Richtung Schubkräfte übertragen. In dem ersten Einsatzkörperteil 33 ist die Durchgangsborhung 5 eingebracht, die mit dem gestuften ersten Stufenkolbenteil 31 zusammenwirkt, wie in der Beschreibung zum ersten Ausführungsbeispiel erläutert. Durch die Teilung des Einsatzkörperteils 4 und des Stufenkolbens 6 in einem ersten und zweiten Einsatzkörperteil 33 und 34 sowie einen ersten und zweiten Stufenkolbenteil 31 und 32 besteht die Möglichkeit die wirksame Fläche für den Ausgangsdruck auf die Ausgangsdruckfläche 26 zu begrenzen, da die Führungsausnehmung 36 zum Grund der Sackbohrung 3 hin wieder in ihrer radialen Ausdehnung verringert werden kann und dichtend mit dem Anschlag 27 zusammenwirkt, so daß die Stirnfläche des Anschlags 27 keine wirksame Fläche darstellt. Ferner führen Toleranzen, die beim Herstellen auftreten können, nicht zu Verspannungen des Stufenkolbens 6 in der Durchgangsbohrung 5.A dome-shaped contact surface 40 is formed on the end face of the second stepped piston part 32 facing the first stepped piston part 31 . The contact surface 40 is in contact with the end surface of the first stepped piston part 31 . As a result, the two stepped piston parts 31 and 32 can transmit thrust forces in the axial direction. In the first insert body part 33 , the through hole 5 is introduced, which interacts with the stepped first step piston part 31 , as explained in the description of the first exemplary embodiment. By dividing the insert body part 4 and the stepped piston 6 into first and second insert body parts 33 and 34 and a first and second stepped piston part 31 and 32, it is possible to limit the effective area for the outlet pressure to the outlet pressure surface 26 , since the guide recess 36 is at the bottom the blind bore 3 can again be reduced in its radial extent and cooperates sealingly with the stop 27 , so that the end face of the stop 27 is not an effective surface. Furthermore, tolerances that can occur during manufacture do not lead to tensioning of the stepped piston 6 in the through bore 5 .

Wie im ersten Ausführungsbeispiel dargelegt, kann der Stufenkolben 6 mit einer Übersteuerkraft beaufschlagt werden. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird der erste Stufenkolbenteil 31 mit seiner zum offenen Ende des Gehäuses 2 hin orientierten Stirnfläche durch einen Elektromagneten 41 mit einer Übersteuerkraft beaufschlagt. Der Elektromagnet 41 ist in die Anschlußbohrung 29 des Stutzens 7 eingeschraubt, wobei aus dem Gehäuse des Elektromagneten 41 stirnseitig ein Stößel 42 herausragt, der vorzugsweise mit einem Gewinde versehen ist, so daß eine Einstellhülse 43 axial positioniert werden kann. Die dargestellten Ausführungen des Druckmittlers 1 mit einem einteiligen oder mehrteiligen Stufenkolben 6 lassen sich in beliebiger Weise mit den dargestellten Übersteuermöglichkeiten kombinieren.As stated in the first exemplary embodiment, the stepped piston 6 can be subjected to an oversteering force. In the exemplary embodiment in FIG. 2, the first stepped piston part 31 is acted upon by an electromagnet 41 with an oversteering force with its end face oriented towards the open end of the housing 2 . The electromagnet 41 is screwed into the connection bore 29 of the connector 7 , a plunger 42 protruding from the end of the housing of the electromagnet 41 , which is preferably provided with a thread, so that an adjusting sleeve 43 can be positioned axially. The illustrated versions of the diaphragm seal 1 with a one-part or multi-part step piston 6 can be combined in any way with the override options shown.

In Fig. 3 ist eine Leistungsregelvorrichtung zur Regelung der Summenleistung von zwei verstellbaren hydrostatischen Kolbenmaschinen schematisch dargestellt. Eine erste und zweite Kolbenmaschine 50, 51 werden durch jeweils eine erste bzw. zweite Antriebswelle 52, 53 angetrieben. Die in ihrem Fördervolumen verstellbaren erste bzw. zweite Kolbenmaschine 50, 51 fördern ein Druckmittel in eine erste bzw. zweite Arbeitsleitung 54, 55. Die zum Aufbau einer erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung erforderlichen identischen Bauteile für die erste bzw. zweite Kolbenmaschine 50, 51 sollen anhand ihres Zusammenwirkens mit der ersten Kolbenmaschine 50 erläutert werden. Dabei werden nur die Bauteile an der ersten Kolbenmaschine 50 erläutert, deren Bezugszeichen mit a versehen sind. Die Bauteile an der zweiten Kolbenmaschine 51 sind identisch und der Bezugszeichen sind mit b versehen.In Fig. 3, a power control device for controlling the total power of two adjustable hydrostatic piston machines is shown schematically. First and second piston machines 50 , 51 are driven by first and second drive shafts 52 , 53, respectively. The displacement volume of the first and second piston machines 50 , 51 convey a pressure medium into a first and second working line 54 , 55 . The identical components required for the construction of a power control device according to the invention for the first and second piston machines 50 , 51 are to be explained on the basis of their interaction with the first piston machine 50 . Only the components on the first piston machine 50 are explained, the reference numerals of which are provided with a. The components on the second piston machine 51 are identical and the reference numerals are provided with b.

Zum Verstellen des Fördervolumens der ersten Kolbenmaschine 50 ist eine Verstellvorrichtung 56a vorgesehen. Die Verstellvorrichtung 56a weist einen Stellkolben 60a auf, der an zwei entgegengesetzt angeordneten Kolbenflächen mit einem in einem Stelldruckraum 58a bzw. einem in einem Betriebsdruckraum 59a herrschenden Druck beaufschlagt ist. Dabei ist die wirksame Kolbenfläche in dem Stelldruckraum 58a größer als die wirksame Kolbenfläche in dem Betriebsdruckraum 59a. Der Betriebsdruckraum 59a ist über ein Leitungssystem mit der ersten Arbeitsleitung 54 verbunden. Der Stelldruckraum 58a ist über eine Leitung mit einem Anschluß eines Regelventils 57a verbunden, das in einer ersten Endposition die Arbeitsdruckleitung 54a mit dem Stelldruckraum 58 verbindet.An adjusting device 56 a is provided for adjusting the delivery volume of the first piston machine 50 . The adjusting device 56 a has an actuating piston 60 a, which is acted upon on two oppositely arranged piston surfaces with a pressure prevailing in an actuating pressure chamber 58 a or in an operating pressure chamber 59 a. The effective piston area in the control pressure chamber 58 a is larger than the effective piston area in the operating pressure chamber 59 a. The operating pressure chamber 59 a is connected to the first working line 54 via a line system. The control pressure chamber 58 a is connected via a line to a connection of a control valve 57 a, which connects the working pressure line 54 a with the control pressure chamber 58 in a first end position.

Das sich einstellende Druckgleichgewicht in dem Betriebsdruckraum 59a und dem Stelldruckraum 58a erzeugt aufgrund der größeren wirkenden Kolbenfläche in dem Stelldruckraum 58a eine Kraft, die den Stellkolben 60a und damit die erste Kolbenmaschine 50 in Richtung eines verringerten Fördervolumens verstellt. Die Bewegung des Stellkolbens 60a wird über eine Verbindungseinrichtung 61a auf das Regelventil 57a übertragen. Das Regelventil 57a wird über die Verbindungseinrichtung 61a in Richtung seiner zweiten Endposition mit einer Kraft beaufschlagt. In der zweiten Endposition des Regelventils 57a ist die Verbindungsleitung des Stelldruckraumes 58a mit dem Tankleitungssystem 24a verbunden. Das Regelventil 57a ist durch eine Einstellfeder 69a vorgespannt.The resulting pressure equilibrium in the operating pressure chamber 59 a and the control pressure chamber 58 a generates a force due to the larger acting piston area in the control pressure chamber 58 a, which adjusts the control piston 60 a and thus the first piston machine 50 in the direction of a reduced delivery volume. The movement of the control piston 60 a is transmitted to the control valve 57 a via a connecting device 61 a. The control valve 57 a is acted upon by a force in the direction of its second end position via the connecting device 61 a. In the second end position of the control valve 57 a, the connecting line of the control pressure chamber 58 a is connected to the tank line system 24 a. The control valve 57 a is biased by an adjusting spring 69 a.

In entgegengesetzter Richtung wird das Regelventil 57a durch ein hydraulisches Steuerglied 62a mit einer Kraft beaufschlagt. Das hydraulische Steuerglied 62a besteht aus einem Steuerkolben 63a, welcher beidseitig mit einem Druck beaufschlagbar ist. Der Steuerkolben 63a ist dabei mit einer einstellbaren Feder in einem Federraum 64a so mit einer Kraft vorbelastet, daß durch die Feder in dem Federraum 64a die Kraft der Einstellfeder 69a kompensiert wird und das Regelventil 57a sich in einer definierten Ausgangsposition befindet. Der Federraum 64a ist mit der Ausgangsleitung 21 des Druckmittlers 1 verbunden. In dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist der Druckmittler 1 hydraulisch übersteuerbar und mit einer Übersteuerdruckleitung 65 verbunden. Die Eingangsdruckbohrungen 9a, 9b des Druckmittlers 1 sind über eine erste Eingangsdruckleitung 66 sowie eine zweite Eingangsdruckleitung 67 mit der ersten Arbeitsleitung 54 bzw. der zweiten Arbeitsleitung 55 verbunden.In the opposite direction, the control valve 57 a is acted upon by a hydraulic control element 62 a. The hydraulic control member 62 a consists of a control piston 63 a, which can be acted upon on both sides with a pressure. The control piston 63 a is preloaded with an adjustable spring in a spring chamber 64 a so that the force of the adjusting spring 69 a is compensated for by the spring in the spring chamber 64 a and the control valve 57 a is in a defined starting position. The spring chamber 64 a is connected to the outlet line 21 of the diaphragm seal 1 . In the first exemplary embodiment shown, the diaphragm seal 1 can be hydraulically overridden and connected to an override pressure line 65 . The inlet pressure bores 9 a, 9 b of the diaphragm seal 1 are connected to the first working line 54 and the second working line 55 via a first inlet pressure line 66 and a second inlet pressure line 67 .

Der Steuerkolben 63a wird in dem Federraum 64a mit dem in der Ausgangsleitung 21 herrschenden Ausgangdruck beaufschlagt, der proportional zu dem mittleren Druck der ersten und zweiten Arbeitsleitung 64, 55 ist. Erhöht sich in der ersten und/oder zweiten Arbeitsleitung 54, 55 der Druck, so führt dies ebenfalls zu einer Druckerhöhung in der Ausangsleitung 21. Der in dem Federraum 64a auf den Steuerkolben 62a wirkende erhöhte Druck erzeugt eine Kraft auf das Regelventil 57a in Richtung der ersten Endposition, so daß der Druck in dem Stelldruckraum 58a dem Druck in der ersten Arbeitsleitung 54 angenähert wird. Entsprechend der vorstehenden Beschreibung resultiert dies in einer Verstellung der ersten Kolbenmaschine 50 hin zu geringerem Fördervolumen. Die vorstehend beschriebene Verstellung hin zu kleineren Fördervolumen erfolgt in analoger Weise bei der zweiten Kolbenmaschine 51. Durch die Verringerung des Fördervolumens der beiden Kolbenmaschinen 50, 51 bei einem Anstieg des Druck in einer der Arbeitsleitungen 54, 55 bleibt die Summenleistung konstant. In analoger Weise führt ein Druckabfall in einer der Arbeitsleitung 54, 55 zu einer Verstellung der Kolbenmaschinen 50, 51 in Richtung eines größeren Fördervolumens.The control piston 63 a is acted upon in the spring chamber 64 a with the outlet pressure prevailing in the outlet line 21 , which is proportional to the mean pressure of the first and second working lines 64 , 55 . If the pressure in the first and / or second working line 54 , 55 increases, this likewise leads to a pressure increase in the outlet line 21 . The increased pressure acting in the spring chamber 64 a on the control piston 62 a generates a force on the control valve 57 a in the direction of the first end position, so that the pressure in the control pressure chamber 58 a is approximated to the pressure in the first working line 54 . According to the above description, this results in an adjustment of the first piston machine 50 to a lower delivery volume. The adjustment to smaller delivery volumes described above takes place in an analogous manner in the second piston machine 51 . By reducing the delivery volume of the two piston machines 50 , 51 when the pressure in one of the working lines 54 , 55 increases , the total output remains constant. In an analogous manner, a pressure drop in one of the working lines 54 , 55 leads to an adjustment of the piston machines 50 , 51 in the direction of a larger delivery volume.

Übersteigt der Druck in einer der Arbeitsleitungen 54 oder 55 einen kritischen Druck, so kann über die Übersteuerdruckleitung 65 der Druckmittler 1 übersteuert werden, so daß durch die Verschiebung des Stufenkolbens 6 die Drosseln an den Eingangsstufenflächen 12a, 12b geöffnet werden und der Druck in der Ausgangsleitung 21 steigt. Die Kolbenmaschinen 50, 51 werden in Richtung minimalen Fördervolumens verstellt. Entgegen der auf den Steuerkolben 63a wirkenden, in dem Federraum 64a erzeugten Kraft, kann der Kolben durch eine zweite Steuerdruckleitung 68a mit einem zweiten Steuerdruck beaufschlagt werden. Dadurch ist die Ausgangsposition für die Leistungsregelvorrichtung einstellbar.If the pressure in one of the working lines 54 or 55 a critical pressure, so 65 of the pressure transmitter 1 can be controlled by the transfer control pressure line, so that the throttles at the input step surfaces 12 a, open b 12 by the displacement of the stepped piston 6 and the pressure in the output line 21 rises. The piston machines 50 , 51 are adjusted in the direction of the minimum delivery volume. Contrary to the force acting on the control piston 63 a, generated in the spring chamber 64 a, the piston can be acted upon by a second control pressure line 68 a with a second control pressure. As a result, the starting position for the power control device is adjustable.

Im Unterschied zu dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Leistungsregelvorrichtung mit hydraulischer Übersteuervorrichtung ist in Fig. 4 eine Leistungsregelvorrichtung dargestellt, die einen Druckmittler mit einer elektromagnetischen Übersteuervorrichtung 70 aufweist.In contrast to the exemplary embodiment of a power control device with hydraulic override device shown in FIG. 3, a power control device is shown in FIG. 4, which has a diaphragm seal with an electromagnetic override device 70 .

Claims

1. Diaphragm seal for providing an outlet pressure averaged from at least two inlet pressures, with a stepped piston ( 6 ) arranged displaceably in a housing ( 2 ) and having at least two inlet step surfaces ( 12 a, 12 b) oriented in the same direction, each of which can be acted upon by one of the inlet pressures and the outer circumferences of which are designed as control edges of jointly variable throttles, and with at least two check valves ( 16 a, 16 b), which are each arranged in a connecting line from the variable throttle to an output line ( 21 ), and one on the stepped piston ( 6 ) trained, in the opposite direction to the inlet step surfaces ( 12 a, 12 b), with the outlet pressure actable outlet pressure surface ( 26 ), characterized in that to produce a reduced outlet pressure, the outlet pressure surface ( 26 ) is greater than the sum of the inlet step surfaces ( 12 a , 12 b).

2. Diaphragm seal according to claim 1, characterized in that the step piston ( 6 ) consists of a first step piston part ( 31 ) and a second step piston part ( 32 ) and axial thrust forces from the one step piston part ( 31 ; 32 ) on the respective other step piston part ( 32 ; 31 ) are transferable.

3. Diaphragm seal according to claim 2, characterized in that the input step surfaces ( 12 a, 12 b) are arranged on the first step piston part ( 31 ) and the output pressure surface ( 26 ) is arranged on the second step piston part ( 32 ).

4. Diaphragm seal one of claims 1 to 3, characterized in that an oversteering force acting in the same direction with the force generated on the input step surfaces ( 12 a, 12 b) can be generated on one of the output pressure surface ( 26 ) arranged opposite end face ( 30 ).

5. Diaphragm seal according to claim 4, characterized in that the oversteering force on the step piston ( 6 ) can be generated hydraulically by a pressure on the end face ( 30 ).

6. Diaphragm seal according to claim 4, characterized in that the oversteering force on the step piston ( 6 ) by a plunger ( 42 , 43 ) of an electromagnet ( 41 ) on the end face ( 30 ) can be transmitted.

7. Power control device for controlling the total power of at least two hydrostatic piston machines ( 50 , 51 ), the delivery volume of which can be adjusted by means of a hydraulic adjusting device ( 56 a, 56 b) via a signal pressure, the signal pressure for the adjusting devices ( 56 a, 56 b ) can be controlled by a control valve ( 57 a, 57 b), characterized in that a hydraulic control element ( 62 a, 62 b) is provided for controlling the control valves ( 57 a, 57 b), the common control pressure of which is provided by a common one Diaphragm seal ( 1 ) can be generated, the control pressure being an outlet pressure averaged and reduced from the operating pressures of the piston machines ( 50 , 51 ).

8. Power control device according to claim 7, characterized in that in each case a control piston ( 63 a, 63 b) of each hydraulic control member ( 62 a, 62 b) can be acted upon with a second control pressure, the force of which is opposite to the control pressure.