DE1728016B2 - Hydraulisches Gestänge zum stufenlosen Verstellen hydrostatischer Pumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sicn auf ein hydraulisches Gestänge zum stufenlosen Ver teilen des Fördervolumens hydrostatischer Pumpen mit einem beidseitig beaufschlagten in zwei Stellrichtungen verschiebbaren Stellkolben, dessen Arbeitsräume jeweils über eine Druckmittelsäule enthaltende Leitungen mit einer Betätigungseinrichtung zum Verstellen des Stellkolbens verbunden sind.

Es sind Leistungsregler bekannt, die vom Arbeitsdruck der Pumpe direkt gesteuert werden. Dabei wirkt der Arbeitsdruck der Pumpe auf einen Kolben, der von einer starken Feder belastet ist, so daß sich je nach Höhe des Arbeitsdruckes und entsprechend der Federkennlinie eine bestimmte Stellung des Reglerkolbens ergibt. Von der Stellung dieses Kolbens wird dann die Schwenklage der Pumpe und damit ihre Fördermenge beeinflußt. Diese Art der Regelung ist bei ein- und zweiseitig verschwenkbaren Pumpen sowohl mit mechanischer Verstellung von Hand, mit und ohne Kraftverstärker, wobei die Leistungsbegrenzung am Hebelgestänge durch Begrenzung der Hebelwege durchgeführt wird (deutsche Auslegeschrift 1216 695) wie auch bei einer hydraulischen Verstellung der Pumpe (schweizerische Patentschrift 405 935) bekannt. Bei beiden Vorrichtungen wird der von Hand eingestellte Betriebswert von Stellpumpen bei Überschreiten eines vorbestimmten Arbeitsdruckes übersteuert, ohne daß der von Hand eingestellte Wert sich verstellt, so daß die Pumpe bei Wiedererreichen bzw. Unterschreiten des vorbestimmten Arbeitsdruckes mit der entsprechenden Fördermenge wieder einsetzt.

Aus der deutschen Patentschrift 1 177 938 ist weiter eine Einrichtung zur selbsttätigen, druckabhängigen Leistungsregelung einer Axialkolbenpumpe bekannt, deren Fördermenge durch einen hydraulischen Stellmotor mittels eines veränderlichen Stellöldruckes in Abhängigkeit vom Arbeitsdruck gesteuert werden kann. Dort wird im Rcgelungsfalle durch Re- !iishd der Zu- bzw. Abstrom von DruckflüsMg- Y.c'n ;kis dem Steueningi.kreislauf bewirkt. Diese Ait tki Rcücluni isi mit erheblichen unürwiinsch.u-n Strömung- und Wärme·. er'.uMen behaftet.
Das bekannte hydraulische Gestänge der eingangs üenanmcn Art (LJSA.-Patentschrift 2 838 003) weist keine Übersteuerungsmöglichkeit auf, d. h. es ist bisher für die Anwendung in Verbindung mit einer Leistungsregeleinrichtung nicht geeignet. Der Erfindung

la Heat die Aufsähe zugrunde, bei einem hydraulischen Gestänge der" eingangs genannten Art den von Hand eingestellten Betriebswert von Stellpumpen bei Übersclireiten eines vorbestimmten Arbeitsdruckes übersteuern zu können, ohne daß der von Hand eingestellte Wert sich verstellt, so daß die Pumpe bei Wiedererreichen bzw. Unterschreiten des vorbestimmten Arbeitsdruckes mit der entsprechenden Fördermenge wieder einsetzt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Stell-

kolben durch eine Zentriereinrichtung in Mittellag.: gehalten ist und daß an jede Druckmittelsäulenleilung ein durch einen verschiebbaren Kolben gebildeter "veränderlicher Raum eines Regelzylinders angeschlossen ist, wobei der Kolben gegen die Kraft einer Feder durch einen vom Arbeitsdruck beaufschlagten Regelkolben verschoben wird.

Dadurch ist auf einfache Weise erreicht, daß die hydraulische Regelung nicht mit einem veränderlichen Flüssigkeitsstrom arbeitet, sondern mit einer

einfachen Volumenänderung. Im Regelungsfalle wird durch den veränderlichen Raum der Regelzylinder das Volumen der das hydraulische Gestänge bildenden Flüssigkeitssäule in den Druckmittelsäulenleitungen verändert. Diese bedeutet eine praktisch verlusi-

lose Regelung. Die Regelung benötigt keine Hilfsleistung und wirkt über den g,../samten Arbeitsbereich des hydraulischen Gestänges. Entscheidend ist, daß die vorgeschlagene Regeleinrichtung ein in sich geschlossenes System ist, das mit keiner Druckmittclquelle hydraulisch in Verbindung steht und demzufolge nicht nur verlustlos arbeitet, sondern auch nicht für hohe Drücke ausgelegt zu sein braucht. Die Übersteuerung des hydraulischen Gestänges erfolgt, ohne es zu »öffnen«, d. h. ohne von außen Druckmittel zu- oder abzuführen.

In zweckmäßiger Ausbildung der Erfindung weisen die Federn in jedem Regelzylinder eine einstellbare Kennlinie auf. Dadurch ist die Charakteristik der leistungsregelnden Übersteuerung einstellbar.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt schematisch eine hydraulische Verstelleinrichtung, teilweise im Schnitt.

Die hydraulische Verstelleinrichtung weist einen Stellkolben 2 auf, der in einem Zylinder 1 in beiden Richtungen verschiebbar ist. Der Stellkolben 2 svird in dem Zylinder 1 durch als Zentriereinrichtung dienende Federn 3 in Mittellage gehalten. Die auf beiden Seiten des Stellkolbens 2 liegenden Zylinderräume 4 und 5 sind an parallele Leitungen 6 und 7, die Druckmittelsäulenleitungen, angeschlossen, die mit je einem Betätigungsorgan 8 und 9 einer Betätigungseinrichtung 10 in Verbindung stehen.

Jedes Betätigungsorgan 8 bzw. 9 der Betätigungseinrichtung 10 besteht aus einem Zylinder 11 bzw.

G5 12, einem Kolben 13 bzw. 14, der in dem entsprechenden Zylinder gegen die Wirkung einer Feder 15 bzw. 16 mittels eines Betätigungshebels 17 bzw. 18 verschiebbar ist. In den Druckmittelsäulenleitüngen 6

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iind 7 und den Zylinderräumen 4 und 5 sowie den Räumen der Zylinder H und 12 der Betügigungseinrichtimi· iO befindet sich ein Druckmittel.

An die Di uckmitielsäulenieitungen 6 und 7 ist je An Regelglied 19, 20 angeschlossen. Jedes Regel alied IQ, 20 besteht aus einem Regelzylinder 2i, 22. in dem ein von einer Feder 23 bzw. 24 belasteter Kolben 25 bzw. 26 angeordnet ist. Der in der Zeichrumo mit dem Bezugszeichen 27 bzw. 28 \ ersehene Zvlinderraum des R.egelgliedes steht mit der Druckmittelsäule in der Leitung 6 bzw. 7 über eine entsprechende Anschlußleitung in Verbindung. Die der Feder 23 bzw. 24 gegenüberliegende Seite: des Kolbens ";5 Ί/w. 26 wird durch einen Regelkolben 29 bzw. 30

i.istet. der vom Arbeitsdruck beaufschlagt ist. Dies ist in der Zeichnung durch einen Rohrflansch 31 bzw. 32 angedeutet, der mit der entsprechenden Pumpenseite in Verbindung steht.

Die in der Zeichnung dargestellt. Verstelleinrichtuns ist insbesondere zur Verstellung einer Axialkolbenpumpe geeignet, deren Zylinderblockgehäuse geüenüber dem Triebflanschgehäusc unter Veränderung des Hubvolumens der Pumpe verschwenkbar ist. Die Verschwenkung wird in diesem Fall durch den Stellkolben 2 bewirkt, der mit dem Zylinderblock der Pumpe in nicht dargestellter Weise gekuppelt ist.

Wird beispielsweise der Betätigungshebel 18 der Betätigungseinrichtung 10 von einer Bedienungsperson gedruckt, verschiebt sich der Kolben 14 in seinem Zylinder 12 und damit die Druckmittelsäule in der Parallelleitung?. Dur in beiden Richtungen verschiebbare Stellkolben 2 in dem Zylinder 1 wird über die DruckmiUelsäuie aus seiner Mittelstellung heraus verschoben und bewirkt eine entsprechend·:· Ver-Schwenkung der Pumpe. Der Betätigungshebel 17 des Beiätigungsorgans 8 weicht der Bewegung des Stellkolbens 2 entsprechend zurück, da die auf den Betätigungshebel 18 ausgeübte Kraft über die Druckmittelsäulen in den Leitungen 6, 7 übertragen wird.

ίο Dieser Verschwenkung der Pumpe nach der einen Richtung entspricht durch eine entsprechende Betätigung des Betätigungshebels 17 eine Verschwenkung der Pumpe in der anderen Richtung.

Bei einer Bewegung des arbeitsdruckbeaufschlag-

ten Regelkolbens 29 bzw. 30 des entsprechenden Regelgliedes wird in Abhängigkeit vom Arbeitsdruck der Raum 27 bzw. 28 vergrößert oder verkleinert. Dadurch verschiebt sich uoer die Druckmitteisäulen der Stellkolben 2 entweder in Richtung Null-Lage oder gegen volle Ausschwenkung. D^s bedeutet z. B. bei voller Ausschwenkung der Pumpe, daß sie bei überschreiten eines der eingestellten Regelkennünie entsprechenden Druckes um einen der im Regelglied durch die Kolbenbewegung entstandenen Volumen-

änderung entsprechenden Betrag zurückschwenkt. Die Pumpe wird also selbsttätig entlang einer Grenzkurve geregelt. Durch die Feder 23 bzw. 24 lassen sich verschiedene Regelkennlinien einstellen. Bei der selbsttätigen Regelung der Pumpe über die Verstel-

lung des Kolbens 29 bzw. 30 bleibt der Betätigungshebel in gleichbleibender Stellung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

I 728 016 Patentansprüche:

1. Hydraulisches Gestänge zum stufenlosen Verstellen des Fördervolumens Hydrostatischer Pumpen mit einem beidseitig beaufschlagten in zwei Stellrichtungen verschiebbaren Stellkolben, dessen Arbeitsräume jeweils über eine Druekmiitelsäule enthaltende Leitungen mit einer Betätigungseinrichtung zum Versteilen des Stellkolbens verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (2) durch eine Zentriereinrichtung (3) in Mittellage gehalten ist und daß an jede Druckmittelsäulenleitung (6 bzw. 7) ein durch einen verschiebbaren Kolben (25 bzw. 26) gebildeter veränderlicher Raum (27 bzw. 28) eines Repelzylinders (2i bzw. 22) angeschlossen ist. wöbe; der Kolben (25 bzw. 26) gegen die Kraft einer Feder (23 bzw. 24) durch einen vom Arbeitsdruck beaufschlagten Regelkolben (29 bzw. 30) verschoben wird.

2. Hydraulisches Gestänge nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (23, 24) in jedem Regelzylinder (19. 20) eine einstellbare Kennlinie aufweisen.