DE1911695A1 - Leistungsregler fuer Hydraulikpumpen oder -motoren - Google Patents

Description

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ITl 581 - Leistungsregler für Hydrauiikpumpen oder -motoren

Die Erfindung betrifft Binen Laiafcungsragler für Hydraulikpumpen oder -motoren der Axialkolban-Schiefscheiben-Bauart zur Konstanthaltung der Leistung innerhalb eines festgelegten Varstsllbereiches bei konstanter Antriebsdrahzahl mittels druckabhängiger Änderung de3 Schuienkuiinkels der Schiefscheibe» uiobei der Arbeitsdruck einersoite auf einen 'Stellkolben für den Schmenkminkel und anderersaits entgegen einer uorbestimrotan Federkraft auf einen liegelkolben für den Stellkolben einwirkt.

Bekanntlich setzt eine exakte Leistungsregelung woraus, daß das Produkt aus Fördermenge und Förderdruck stets konstant ist, wobei die uferte aus diesem Produkt auf einer hyperbolischen i<urve liegen,

tUenn der Regelkolben einerseits vom Arbeitsdruck und andererseits von der Kraft eines Federpaketee beaufschlagt uiird, ist es infolge der unterschiedlichen Kennlinien des Fedesrpaketes nicht möglich, die entstehenden Jierte aus dem Produkt von Fördermenge und Förderdruck auf der geforderten hyperbolischen Kurve aufzuzeigen»

Versuche, Leistungsregler mittsls einer hyperbolischen Funktion auf die Uarstellpumpe wirken zu lassen, sind bekannt« jsdQch sind die mittel zur Übertragung dieser

ORIGINAL INSPECTED

Funktion konstruktiv entweder sehr aufwendig oder die Anordnung ist durch die Anzahl der Gelenkstellen bei Habelübertragungen kompliziert und bietet keine Gewähr einer einwandfreien Steuerung*

Ziel der Erfindung ist es, einen mit der hyperbolischen Funktion steuernden Leistungsregler so klain mis möglich zu gestalten« Reibung und Hegelzeiten auszugleichen und schwingungsfrei arbeiten zu lassen.

Erreicht uiird dieses Ziel dadurch, daß der Reglsr aus einem separaten Gehäuse mit QffnungskanäXsn besteht« in welchem außer sinsr SteuerhUlse von dieser konzentrisch umschlossen ein Regelkolben gelagert ist, wobei der Hegelkolben einseitig unter dem Einfluß des Arbeitsdruckes und auf der Gegenseite ursfcar eines¹ dem Arbeitsdruck uas Gleichjeiaieht haltenden vorgespannten Federkraft staht, noch ein mit der Verstelleinrichtung der Pumpe in Verbindung stehender Schwenkhebel vorgesehen ist, der Kurvenbahnen zeigt, von denen eine dem liiert Q * ρ s const, gehorcht« während die sich enschlieOende einen Radius um seine Drehachse zum Zweck der Druckabechnsidung, d.h« bei Erreichen des Enddruckss stellt sich die Pumpe auf eine Fördermenge ein, die zur Konstanthaltung dieses Enddruckea notwendig ist, nachge.ildet ist, wobei die Kurven über eine Rolle an der Steuerhülse die tuegaabhängigen Bewegungen in Verbindung mit der Verstelleinrichtung der Pumpe auf die Steuerhülse übertragen, die durch den Arbeitsdruck innerhalb der Steuerhülse eine druckfeste Anlage von Rolle und Kurvenbahn ermöglicht»

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ORIGINAL INSPECTED

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Anordnung einer Drossel im Bereich einer drucklosen AbfluQleitung zur Stabilisierung und zur Dämpfung van Schuinyungserscheinungen,

Um des Zeltverhalten des Reglers zu beeinflussen, zeigt ein anderes merkmal der Erfindung unterschiedliche Oroeselschuitern am Kolben des Rsgelkolbene, die durch unterschiedlich abgesetzte Durchmesser gekennzeichnet sind.

Die angeführten erfindungsgemaOen merkmale kannzeichnen einen Leistungsregler* dar sich durch seine geringe Größe, kleine zu bewegende massen mit geringer Reibung und ganz besonders durch seine Einfachheit auezeichnet, wobei die Verbindung von Regler und Verstelleinrichtung der Pumpe lediglich durch einen mit Kur· venbahnen versehenen Schwenkhebel hergestellt ist» der in uiegeabhängiger Bewegung die Steuerhülee entsprechend der geforderten konstanten Leistung vorschiebt*

Oie beigefügten Prinzip-Skizzen zeigen in einem Bai* spiel das Regelsystem, im besonderen

dia Fig. 1 den erfindungsoemäö π Leistungsregler und die Tig. 2 die besondere Ausbildung dee Regelkolbene.

üaraus ist folgende Anordnung <n* Funktion zu entnahmen!

Öle Verstellpumpe 1 let durch die Schiefscheibe über die gelenkig gelagerte Stange -~ -it der Kolbenstange 4

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dee StBllkolbene 3, dar im Veretellzyiinder 5 gerührt ist und unter der Vorepannkraft der Qruckfedsr 6 steht, verbunden« wobei in bekannter Weise an dar Kolbenstange 4 ein kugelgelenklger mitnehmer 7 angebracht iat. ·

Von dam Verstellzyllndar 5 äua rühren die Kenöle B, zu dan RingkanMlan lo, 11 im GehHuee 12 dee Leistungareglera*

In dem Gehäuse 12 iat die Steuerhülaa,13 axial warachlebbar gelagert, die den Regelkolben 14 konzentrisch elnachliaOt. Von dar Bohrung 27 Für den Regalkolben in dar Steuerhüiea 13 führen die KenBl* 15, 16 radial nach auflan, wobei dar Kanal 16 über dia Bohrung 27 hinaua entgegengesetzt'weitergeführt ist, bis er im Reu« A, ainar Erweiterung der Bohrung 27, andigt.

Ein weiterer Kanal 17 in dar Steuerhülaa 13 führt zu dem drucklosen AbfluS«

Den Druck in Raum A der ^t-uerhülse 13 wird über den Regelkolben 14 durch -ie vorgespannte Feder 18 dee Gleichgewicht gehalten, wobei Mittels Druckschraube 19 die Gegenkraft einreguliert werden kenn,

An der üteuarhülae 13 iat die Rolle 2o angebracht, die an dar Kurvenbahn 21 oder 22 dee Schwenkhebele 23 anliegt, der den kugelgalankigan Ritnehr r 7 unfaflt und um dan Drehpunkt 24 schwenkbar let·

Die in der geradlinigen Verlängerung dee Kanäle B

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vorgesehene Drossel 25 bewirkt eine gewisse Stabil!· aierung durch Binen Restölmengenabzug zum drucklosen ■■ Abfluß.

Der Kanal 9 erhält eein Üruckäi über dia Leitung 26 von der Pumpe 1 und füllt debsi den Raum S vor der Kolbenringfläche F. dee Stallkolbens 3, mährend die Kreiskolbanfläche F₂ des Stallkolbens 3 wen dem Urucköl dee Raumes C beaufschlagt tuird, mobai des· Stell kolben 3 eine Differentialutirkung

Zur Konstanthaltung dee Leistung suS bekanntlich bei glaichbleibender Antriebsdrshgahl des? Fiegelpuropa jeder Druckerhöhung aÄns ifarrifsgerunig unu jedcss- üsu<sh-Senkung sina Erhähüng des Fördegstromas folgen (siahs üiegramm).

In der Prinslp-Sfeiaze (Fig₀ I) ist di© stellung ,dargasiielifc, d_ohe₉ dia Pump© befindet sich in dsr Stellung für d©n maximaisn^ Ffedegsferora brus« das manimalan Schasenkiuinksii® ues Schiefscheibe·

Situation iat folgendes vorausgegangen ι

Dis Druckfeder 6 im Uerstellzylinder 5 schiebt beim Anfahren dan t/erstellkolben 3 nach links und hilft mit, den Druck, im System aufzubauen» wobei aber bis zum Aufbau in Höhe des notwendigen Arbeitsdruckes der Hegelkolben 14 durch die Feder IB nach links verschoben wird und dabei den Kanal 15 in der Steuerhülsa 13 öffnet, so daß das Urucköl van der Leitung 26 über den Kanal 9 und 16 in den Kanal 15 überfließen kann und den Raum C

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im Varetöilzylinder 5 ausfüllt.

Gleichzeitig uiird auch eier Raum B des t/arstallzylin« «Jars B und ücs Raum A in de? Stauesvhülaa 13 mit Druck-Öl warsorgts wobei der Hagelkolben 14 in dem Maße «Lade? nach i?acshfea verschoben iiiird_e tuia der Druck in der Pumps ansteigt und erst dann zur Ruhe kommt» wenn Gleichgewicht zwischen des Öruckölkraft und der Feder Für den Regelkolben 14 hergestellt ist» In dieser Stellung ist des Kanal Ii dar Steuasrhüle« 13 dusch den Re= gelkolfeen 14 mieder ysrsehloBS8n^vund damit ds» Regelsyeterc im Giaichgaiuicht.

irfolgfe nun sin Belastun^setoQ; d,^rA, eine Arbei^s« druckerhöhung übet den eingestellten Druck des Kegelsystems hinaus^ set nimet diese Änderung zunächst dor HegalkoSfcan }Λ uüshr» das aus der gezeichneten Stellung zur Steug£hül.se 13 nach rechts verschoben wird« Dabei werden die Kanäle B, Ia₉ Ii zum drucklosen Ab)IuO 17 geöffnets, ao daß der im Rauet C des Verat'ellzylindetvs 5 herrschende Oruek ebnimmt und dadurch die Verschiebung dee Stellkolbene 3 nach rechte ermöglicht, wobei Über seine Kolbenstange 4 und Stange 2 die Sohlefeeheibe in Richtung kleineren Förderatromee uerschtaankt wird*

lUährend der Beiuegung des Verstellkolbene 3 mlsu aber auch über den kugelgelenkigen mitnehmer 7 der Schwenkhebel entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt und drückt dabei über seine, hyperbolische Kurve 21 im Bereich des Winkels·*· und Rolle 2o die Stauerhülse 13 wegeabhängig von dar Schwenkbewegung der Schiefscheibe nach rechte« wobei

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daran Bewegung dann cum Stillstand koMMt, wann dia Rolle 2a im Bareich dee liiinkela β dar Krelekurve 22 daa Schwenkhebele 23 abrollt» so daß damit dar Regler ala Nullregler arbeitet oder dar Jeweilige Förderetrom und Förderdruck dia Konatanz dar Leistung erreicht haben·

lUHhrand dieses Vorganges aind die Kanäle IS₁ 16 über die Bohrung 2? in der SteuerhUlse 13 verbunden, so daQ sieh Arbeitadruekttndarungen immer Über die KanMla 15, θ auf die gröGsre Flüche F₂ daa Stslikulbsns 3 durch Uerschleben von SteuarhUlaa 13 und Regelkolben 14, dar gleichzeitig BeQkolben let, ao auewirken, daQ dia Förderetrommenge durch die druckabtilnglga pendelnde Bewegung der Schiafaeheiba eilt de« Jeweilig auftretenden Arbeitsdruck immar daa Produkt dar konstanten Leistung ergibt«

Un die dabei auftretende Instabilität durch p apttzan und Fördermengen-Anetauungsn, die eich «eist in Schwingungen» vor alia· im llullhubbereich bemerkbar machen, zu reduzieren, let in dar OruckQlleltung θ eine Drossel 25 vorgesehen, die eine Reatfärdermenga zum drucklosen AbfluO leitet und soait die Pendelbewegungen an dar Schiefachaibe dtapft.

Hat eich der Arbeitsdruck wieder normalisiert, d.h. bei Maximaler FördarMenga der zugehörige Oruck, eo werden die Steuerhüla« 13 und der Regalkolben 14 wieder ihre ursprüngliche Lage suainandar einnehmen.

Durch die unterschiedlichen Flachen dee Veretellkolbens

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in dan Verstellzylinder 5 ist zu erkennen, daO dia Bewegungen dar Schiefscheibe in ihrer Aueschwenkung nach beiden Seiten in unterschiedlicher Geschwindigkeit erfolgen.

U* auch hier dee Zeitverhalten dee.Reglere zu beeinflussen, wurde erfindungsgenM3 dar Regelkolben 14 ■lt dar Auabildung von unterschiedlichen Orosselschultarn an Kolben veraahen (Fig· 2), und zwar derart» de6 dia Oroeaelkente 2B auf dar dar Auegleichefeder zugewendeten Seite «ehr in ihre« Durchaaseer abgesetzt 1st sie dia Oroeaalkanta 29«

Oadurch «erden in dar Zeiteinheit untarachledliche Ölaengen in dia Rtfuae B und C fliaOen und den Verstellkolben 3 in glelchs)MS10er Ceechaindlgkeit nech beiden Selten hin verschieben·

Anspruches

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Claims (3)

1. ί Λ J Leistungsregler for H(rdrejallkiRaBp«a adar der Asla^jralfran-Scalafscfaalinna Bnirt mx haltung der Lalstoas; »al konstanter Artrlatadrenaafel aittals druekabhiaglesr ladaraae daa Sefeweakadakais Schiefsehalba, «obal dar Arbeitsdraek alaarsaita auf einen Stallkolbea sun Scfemkaa dar Sealaisehaiia

   «if dan StauTicolfram Λγ dan StaUkalW» alavirätt» dadurch gafcaBBsaieaoat» daS la da« flahaaaa (12)

   hül#e (13), dia da*^RagalkelaaB (14) arach a». aehlleet vad alt eiaar SaUa (20) wraal^ft i«t_t aaeh •la alt einer TerrteXleiarleirtwc mi^anlanyi¹ Tnliwealhebel (23) galaffsrt ist, aa das di· Moll· (20) ist.
2. 2. Lalatuagaraglar aa&ä Jaapamali 1» dadersli daJ dar SchvaaisSwoal (23) aofar alt mümr mt mleh

   (21)

   steuarhtilM (13) sä* ^r%wwfr»Hii¥tl dar Sealafaasa^a daraa aaaehliaieEd alt aiaar lcralaf9»Bifaa torr» (22)

   iet.
3. 3. Leirtuoeeregler aaaa iaaanaeb 1» daB dar Ragalkalaam (14) Orsiaelaaaultam (28, 29) alt unterschiedlichen. Durehaaaaani »eaitat.

   4· Lalstuagaregaliav aaah Aaaarueh 1 bia 3» daduraa •eichaet, dai la dar Druakeileitunf (3) la Richten* drucJdoMB Abflu« alaa Oraeaal (25) awlsclieasa^halta/ 1st«

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