DE1036057B - Elekromechanische Fernverstelleinrichtung fuer hydraulische Getriebe und Pumpen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromechanische Fernverstelleinrichtung für stufenlos regelbare hydraulische Pumpen und Getriebe, bei denen zur Veränderung der Pumpenfördermenge bzw. der Abtriebsdrehzahl über einen Verschiebekörper die exzentrische Lage einer Kolbenlaufbahn und damit der Kolbenhub selbst beeinflußt wird.

Es sind bereits Einrichtungen bekannt, bei denen von einem elektrischen Getriebemotor aus über einen Schneckentrieb eine Kurvenscheibe verstellt wird, von welcher über eine Führungsrolle die Verstellung des Verschiebekörpers zur Veränderung der Pumpenfördermenge bzw. Abtriebs drehzahl gesteuert wird. Die Steuerung erfolgt dabei durch Einschalten des Getriebemotors über normale elektrische Druckknopfschalter und übliche Schaltschütze. Der Nachteil solcher Einrichtungen ist, daß bei einem entfernt liegenden Bedienungsstand eine Rückmeldung über eine Tachomaschine oder ähnliche Einrichtungen notwendig ist, um eine Kontrolle über das ausgeführte Verstellkommando zu haben. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei ausgeschaltetem hydraulischem Regelgetriebe bzw. hydraulischer Pumpe die Kontrolle, in welcher Einstellung sich die Regelvorrichtung befindet, auch z. B. mit Hilfe einer Tachoanzeigevorrichtung nicht möglich ist und besondere Aufwendungen erforderlich sind, um eine solche Anzeige zu erwirken. Sie ist meist danin notwendig, wenn eine mit dem hydraulischen Getriebe angetriebene Maschine z. B. nur mit einer bestimmten, zumeist niedrigen Drehzahl angefahren werden muß.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile nun dadurch vermieden, daß die Fernsteuerung der Pumpenfördermenge bzw. der Abtriebsdrehzahl von einem Regelpotentiometer aus erfolgt, das in einer Brückenschaltung mit einem Potentiometer liegt, welches in fester Abhängigkeit mit dem Verschiebekörper des hydraulischen Getriebes bewegt wird. Die elektrische Brückenschaltung ist so aufgebaut, daß bei Nichtübereinstimmen der beiden Potentiometer ein Nullrelais nach links oder rechts ausschlägt und hierdurch ein Steuerrelais für Links- oder Rechtslauf des Getriebemotors einschaltet. Bei Übereinstimmen der beiden Potentiometer, d. h. also nach Ausführen eines entsprechenden Regelkommandos, geht das Nullrelais, in seine Nullstellung, und das jeweils eingeschaltete Schaltrelais fällt ab und setzt den Getriebemotor still.

Auch im Falle der Erfindung wird eine Getriebemotor zum Verstellen des Verschiebekörpers benutzt, jedoch unter Verwendung einer Spindel mit Spindelmutter, deren besonderer Vorteil darin liegt, daß eine Selbsthemmung gegen vom hydraulischen Getriebe her wirkende Rückstellkräfte vorhanden ist. Hierdurch wird sowohl die Stabilität der Regelung erhöht, als

Elekromechanische

Fernverstelleinrichtung

für hydraulische Getriebe und Pumpen

Anmelder:

VEB Centex Leipzig

Drehautomaten- und Hydraulikbau,

Leipzig N 26, Pittlerstr. 26

Fritz Berg und Hellmut Krause, Leipzig,
sind als Erfinder genannt worden

auch der bisher bei den früher vorhandenen Kurvenscheiben infolge Linienberührung an der Kurve auftretender Verschleiß vermieden.

Das Kontroll- bzw. Empfängerpotentiometer wird von der Verstellspindelwelle über eine Zahnraduntersetzung angetrieben, die so ausgelegt ist, daß der Weg zwischen größter und kleinster Exzentrizität des Verschiebekörpers, der dem größten bzw. kleinsten Pumpenhub entspricht, gleich der vollen Ausnutzung des Potentiometerdrehwinkels ist.

Dadurch, daß das Geberpotentiometer mit einer Skala ausgerüstet ist und nach vollzogenem Regelkommando immer mit der Regelstellung am hydraulischen Getriebe übereinstimmt, kann auf eine Rückmeldung verzichtet werden in den Fällen, wo eine genaue Kontrolle der Drehzahl bzw. der Fördermenge an der Kommandostelle nicht unbedingt erforderlich ist.

Gleichzeitig wird das Antriebsrad für das Potentiometer als Skalenscheibe ausgebildet, um auch am hydraulischen Getriebe direkt eine Kontrolle des ausgeführten Kommandos zu besitzen.

Zum direkten Eingriff von Hand ist bei eventuellem Stromausfall ein Handrad auf die Verstellspindel aufgebracht, von dem nach Ausschalten einer Kupplung in der Antriebswelle vom Getriebemotor her. eine direkte Handverstellung vorgenommen werden kann. Dadurch, daß das Empfängerpotentiometer durch diese Kupplung gegenüber dem Verschiebekörper in seiner Abhängigkeit nicht verändert wird, wird nach Einschalten der elektrischen Fernverstellung jederzeit die am Geberpotentiometer festgelegte Einstellung automatisch wieder erreicht.

809 580/323

Erfindungsgemäß werden weiter die zur elektrischen Beeinflussung und Schaltung des Getriebemotors notwendigen Elektroschalt- und Regelgeräte in einem besonderen Schaltkasten zusammengefaßt. In diesem Kasten ist gleichzeitig das Geberpotentiometer, jedoch in einem in sich geschlossenen Gehäuse wiederum, eingebaut. Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß der komplette Kasten in das Kommandoschaltpult eingebaut werden kann bzw. ein Kommandoschaltpult überhaupt entfällt. Es ist jedoch auch einfach möglich, das in einem besonders gekapselten Gehäuse befindliche Potentiometer aus dem Schaltkasten herauszunehmen und in eine Schalttafel bzw. Pult allein einzubauen und den Schaltkasten getrennt anzuordnen.

Die Erfindung soll nun in einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Verstelleinrichtung sowie ihren Anbau an eine Regelpumpe;

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Regelein^- richtung entlang der Schnittlinie A-B;

Fig. 3 zeigt ein vereinfachtes elektrisches Schaltbild;

Fig. 4 zeigt den ausgebauten, im besonderen Gehäuse befindlichen Geberpotentiometerkasten.

In Fig. 1 stellt Teil 1 den Verschiebekörper der Regelpumpe bzw. des hydraulischen Regelgetriebes dar, der über die Spindel 2 und Spindelmutter 3 bei Drehung der Spindel in horizontaler Lage um den Betrag der Exzentrizität verschoben werden kann. Dies kann sowohl durch das mit der Spindel 2 fest verbundene Handrad 4 als auch elektrisch vom Getriebemotor 5 (Fig. 2) aus erfolgen. Dabei treibt der Getriebemotor 5 über das Untersetzungsgetriebe 6 und die Klauenkupplung 7 die Getriebewelle 8. Mit dieser Welle fest verbunden ist das Schraubenrad 9, das mit dem auf der Spindel 2 sitzenden Schraubenrad 10 in dauerndem Eingriff steht. Je nach Stellung des Handkupplungshebels 11 ist die Klauenkupplung 7 eingekuppelt, und zwar bei elektrischer Fernverstellung, und ausgekuppelt bei Handverstellung. Mit der Spindel 2 weiterhin fest verbunden ist ein Zahnrad 12, das mit dem gleichzeitig als Skalenscheibe ausgebildetem Zahnrad 13 im Eingriff steht und jeweils über die Skala 14 die exzentrische Lage des Verschiebekörpers 1 zu kontrollieren gestattet. Fest gekuppelt mit dem Zahnrad 13 ist auch das Empfängerpotentiometer 15, das somit ebenfalls einen zugeordneten Potentiometerstellwinkel zur exzentrischen Lage des Verschiebekörpers 1 einnimmt.

Wird nun das im Potentiometerkasten 16 (Fig. 3) eingebaute Geberpotentiometer 17 auf einen neuen Sollwert eingestellt, so schlägt ein Nullpunktrelais 18, das in einer Brückenschaltung mit dem Empfängerpotentiometer 15 und dem Geberpotentiometer 17 liegt, beispielsweise nach links aus und schaltet dabei ein Schaltrelais 19, das den Getriebemotor 5 in Linkslauf einschaltet. Diesem Linkslauf entspricht z. B. eine Ver ringerung der Exzentrizität e des Verschiebekörpers 1, wodurch sich die Fördermenge bzw. die Getriebeabtriebsdrehzahl verringert. Dies geschieht so lange, bis das bei diesem Verstellvorgang mitbewegte Empfänr gerpotentiometer 15 in Übereinstimmung mit dem Geberpotentiometer 17 kommt. Hierdurch entsteht ein Gleichgewicht in der Brückenschaltung, und das Nullpunktrelais 18 fällt auf Mittelstellung ab. Gleichzeitig wird auch das Schaltrelais 19 für den Getriebemotor abgeschaltet und der Getriebemotor stillgesetzt.

Infolge der übereinstimmenden Skalierung in der Skala 14 und am Potentiometer 17 erübrigt sich auch, wie bereits angedeutet, eine besondere Rückmeldeeinrichtung. Zur Aufwärtsregelung der Drehzahl bzw. der Fördermenge des hydraulischen Getriebes wird in umgekehrter Richtung verfahren, wodurch das Nullpunktrelais 18 in entgegengesetzter Richtung ausschlägt und über das Schaltrelais 20 den Getriebemotor 5 zum Rechtslauf bringt.

ίο Aus Sicherheitsgründen sind noch zwei Endschalter und 22 als Endbegrenzung der maximalen Exzentrizität in der Verstelleinrichtung 23 angeordnet. Da diese Endschalter jedoch nicht zum Erfindungsgedanken gehören, wurden sie in der Darstellung Fig. 1 und 2 weggelassen.

Um bei Einbeziehung der Verstelleinrichtung in ein Bedienpult mit mehreren Bedienstellen nicht jeweils den ganzen Schaltkasten 16 mit einbauen zu müssen, ist das Geberpotentiometer 17 in ein besonderes, aus dem Kasten ausbaufähiges Kästchen 24 staubdicht eingebaut.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektromechanische Fernverstelleinrichtung für stufenlos regelbare hydraulische Pumpen bzw. Getriebe, bei denen zur Veränderung der Pumpentfördermenge bzw. der Abtriebsdrehzahl ein Verschiebekörper oder Schwenkkörper verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des Verschiebekörpers (1) von einem Getriebestellmotor (5, 6) erfolgt und seine Stellung durch eine elektrische Steuerung kontrolliert wird, die aus einem Geberpotentiometer (17) sowie einem von einer Verstellspindel (2) aus angetriebenen Empfängerpotentiometer (15) besteht und die sich in einer Brückenschaltung mit einem Nullpunktrelais (18) befindet und bei Störung des Brückengleichgewichts über Schaltrelais (19, 20) den Stellmotor (5) so lange einschaltet, bis das Brückengleichgewicht wiederhergestellt ist.

2. Elektromechanische Fernverstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben der elektrischen Beeinflussung eine direkte, nach Einschalten einer Kupplung (7, 11) bedienbare Handverstelleinrichtung (4) vorgesehen ist.

3. Elektromechanische Fernverstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfängerpotentiometer (15) in fester Abhängigkeit zum Verschiebekörper (1) so angeordnet ist, daß es auch bei Bedienung der Handverstellung (7) nicht außer Eingriff gebracht wird.

4. Elektromechanische Fernverstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle elektrischen Geräte zur Regelung einschließlich der Schaltschütze für den Stellmotor (5) sowie seiner Sicherungen in einem Kasten (16) angeordnet sind, in dem gleichzeitig das Geberpotentiometer (17) eingebaut ist.

5. Elefctromechanische Fernverstelleinrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Geberpotentiometer (17) in einem besonderen Kasten (24) eingebaut und dieser so ausge- bildet ist, daß er ohne besondere Aufwendungen ausgebaut und in eine Schalttafel eingesetzt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen