DE1922269A1

DE1922269A1 - Summenleistungsregler

Info

Publication number: DE1922269A1
Application number: DE19691922269
Authority: DE
Inventors: Guenter Schlinke
Original assignee: BELLOWS VALVAIR KAEMPER GmbH
Current assignee: BELLOWS VALVAIR KAEMPER GmbH
Priority date: 1969-04-29
Filing date: 1969-04-29
Publication date: 1970-11-12

Description

"Summenleistungsregler" Die Erfindung betrifft einen Summenleistungsregler für mehrere Pumpen mit mindestens einem Stufenkolben, dessen erste Kolbenfläche mit dem Arbeitsdruck der einen Pumpe und dessen zweite Kolbenfläche mit dem Arbeitsdruck der anderen Pumpe beaufschlagt wird und der den Kolbenhub der Pumpen in Abhängigkeit von der summe der Arbeitsdrücke beider Pumpen derart steuert, daß das produkt aus der Summe der Arbeitsdrücke und den Kolbenhüben möglichst konstant bleibt.
Bekannt sind bummen-leistungsregler der vorstehenden art, bei der der otufenkolben als Stellkolben ausgebildet ist, der entgegen der dirkung einer oder mehrerer ledern über ein Gestäng den Hub der Pumpen beispielsweise durch Kippen einer Schrägscheibe oder eines Pumpenrahmens verändert. Die Federn sind hierbei so ausgewählt, daß ihre Kennlinie bei linearer oder annähernd linearer Abhängigkeit zwischen dsr sinterung des Kolbenhubs und dem tZeg des Stufenkolbens möglichst weitgehend hyperbolisch ist. Der Annäherung der Kennlinie an einen hyperbolischen Verlauf der Regelkurve sind jedoch Grenzen gesetzt, die ihre Ursache darin haben, daß Federn mit genau hyperbolischer Kennlinie wirtschaft-lich nicht herstellbar sind und daß man sich aus diesem Grunde einer hyperbolischen Kennlinie praktisch nur unzureichend durch Bilden von Sätzen von Standardfedern annähern kanne Man hat versucht, den angedeuteten Nachteil durch die Schaffung von Reglern auszuschalten, bei denen die Regelkennlinie nicht durch Bedern bestimmt wird, sondern zum Beispiel durch einen in einem Stellkolben quer verlagerbaren Steuerschieber, der sich gegen einen gehäusefest angelenkten Hebel abstützt, in den durch eine Hilfskraft ein konstantes Drehmoment eingeleltet wird. Eine derartige Anordnung ist indessen für die Verwendung in Summenleistungsreglern nicht geeignet, da der Schieber gleichzeitig die Funktion des Stufenkolbens übernehmen müßte und dieses, wenn überhaupt, dann nur unter großen Schwierigkeiten7 insbesondere hinsichtlich der Leitungsführung, möglich wäre.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die angedeuteten Nachteile bekannter Summenleistungsregler auszuschalten und einen Summenleistungsregle: zu entwickeln, der auf sehr einfache Weise die Einhaltung einer genau hyperbolischen Regelkurve ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Summenleistungsregler der eingangs beschriebenen Art der Stufenkolben auf einen ersten Arn eines um eine Achse schwenkbaren Winkelhebels einwirkt, an messen zweiten Arm in annähernd konstantem Abstand b von der Schwenkachse eine konstante Kraft angreift und daL der Abstand a der Schwenkachse des Winkelhebels vom Angriffspunkt des Stufenkolbens dem Hubvolumen der Pumpen proportional ist und dieses Winkelhebel von der Stellung eines mit dem Winkelhebel verbundenen Schiebers abhängt, der die Druckmittelzufuhr zu einem Stellkolben zur der Kolbenhub steuert.
Der erfindungsgemäße Summenleistungsregler bietet den Vorteil, das er auf besonders einfache Weise die Einhaltung einer genau hyperbolischen kegelkurve gestattet, und zwar nicht zuletzt deshalb, weil bei ihm er ZTr Regelung verwendete Steuerschieber stationär angeoret ist.
Es hat sich gezeigt, daß es für bestimmte Anwendungsfälle vorteil haft ist, zwei mit gleicher Drehzahl auslaufende Pumpen hinsichtlich ihrer Fördermenge unabhängig voreinander zu regeln, dabei aber gleichwohl dafür Sorge zu tragen, daß sie Summe beider Leistungen konstant bleibt. Eine derartige Lösung führt zum Beispiel zu einer Vereinfachung des Aufbaus des Summenleistungsreglers, wenn jeweils eine Pumpe eines Pumpenpaars von eirem der beiden Wellenenden eines Motors angetrieben wird. Dem angedeuteten Fall kann dadurch Genüge getan werden, daß ein Leistungsregler der Rede stehenden Art mit zwei Stufenkolben ausgestattet ist, von denen der erste auf einen ersten Winkelhebel zur Steuerun des Kolbenhubs der ersten Pumpe und der zweite mit einem zweite Winkelhebel zur Steuerung des Kolbenhubs der zweiten Pumpe einwirkt.
Der erfindungsgemäße Summenleitungsregler wird im folgenden anhand von zwei in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das schema einer ersten Ausführung mit einem gemeinsamen Stellkolben für zwei Pumpen und Fig. 2 das Schema einer zweiten Ausführung mit jeweils einem Stellkolben für jede einzelne von zwei Pumpen.
In Fig. 1 sind 11 und 12 zwei Axialkolbenpumpen, welche über Zähnrcider 13, 14 von einem gemeinsamen Ritzel 15 angetrieben werden Die Pumpen sind mit Schrägscheiben 16, 17 ausgestattet, die iber Hebel 18, 19 an der Stange 20 eines im Zylinder 21 angeordneten Stellkolbens 22 angelenkt sind.
An ihrem oberenEnde trägt die Stange 20 eine Achse 23, um die ein Wirkelhebel 24 schwenkbar gelagert ist, der zwei Arme 25 und 26 aufweist. Der itrm 25 wirkt auf den beweglichen Teil eines ochiebers 27 ein, dessen Achse von der Achse der Stange 20 einen konstanten Abstand b einnimmt. Gegen den Arm 26 des Winkelhebels drückt dagegen ein Stufenkolben 28, dessen Zylinderräume 29, 30 Druckflächen F1 und F2 aufweisen, die gleich groß sind. Der Steuerschieber 27 ist als 3-Wege-Ventil üblicher bauart ausgebildet.
Die Pumpenleitung 31 der Pumpe 11 ist mit dem Zylinderraum 30 des Stufenkolbens verbunden, während die Pumpenleitung 32 der Pumpe 12 mit dem Zylinderraum 30 in Verbindung steht. Über Rückschlagventi le 33, 34 gelangt Drucköl in die Leitung 35 und somit zum Steuerschieber 27. @e nach der Lage des oteuerschiebers 27 kann das Drucköl über Leitung 36 in den unterhalb des Stellkolbens 22 angeordneten Zylinderraum eintreten Berücksichtigt man, daß der Abstand a zwischen der Achse 23 und dem angriffspunkt der Kraft des Stufenkolbens 28 sich in Abhängigkeit von der Lage des Stellkolbens 22 verändert, so gilt folgendes (p1F1 + p2F2) . a = b . pF, wobei pF die konstante Kraft der Feder 37 des Steuerschieber.3 27 ist Da F1 = F2 = S ist, da außerdem F und b sowie die Kraft sLnd und a = const . 2 ist, gilt (p1 + P2) 2Vit = konstant bzwO mit n = (p1 + p2) . 2Q = konstant.
Die vorstehende Gleichung besagt, daß die Leistung des Antriebsmotors für die beiden Pumpen 51 und 12 stets konstantgehalten wird Auf diese Weise kann im Extremfall jede einzelne Pumpe die volle Antriebsleistung aufnehmen, andererseits könnten beide Pumpen gleichzeitig mit hohem Druck und vermindertem Olstrom arbeiten, ohne daß der Antriebsmotor überlastet wird0 Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 werden die Pumpen 11 und 12 entweder von verschiedenen Motoren oder von den beiden Wellenenden eines Motors mit gleicher Drehzahl angetrieben. In diesem Falle ist jedem Motor ein Jtufenkolben 38 bzwO 39 zugeordnet, Der Stufenkolben 39 wirkt über einen Winkelhebel 40 mit einem Schieber 41 zusammen und der Stufenkolben 39 über einen winkelhebel 42 mit einem Steuerschieber q.3. Die Schrägscheiben 44, 45 sind an Stangen 46, 47 von Stellkolben 48 und 49 angelenkt Die Druckleitung 50, in der der Druck p1 herrscht, steht über die Zweigleitungen 51 und 52 einerseits mit dem Zylinderraum 53 des Stufenkolbens 38 und andererseits mit dem Zylinderraum 54 des Stufenkolbens 39 in Verbindung. Die Zylinderräume 55 des Stufenkolbens 38 und 56 des Stufenkolbens 39 sind uber Zweileitungen 57 und 58 mit der Druckleitung 59 der Pumpe 12 verbundene Die Pumpe 11 steht außerdem über die Leitung 60 mit dem oberhalb des Stellkolbens 48 gelegenen Zylinder 61 in Verbindung und die Pumpe 12 über die Leitung 62 mit dem oberhalb des Stellkolbens 49 angeordneten Baum des Zylinders 63. In den unteren Raum des Zylinders kann durch die Leitungen 64, 65 bzw. 66, 67 bei geeigneter Stellung der Steuerschieber 41, 43 Drucköl gelangen.
Da die Druckflächen der Stufenkolben 38 und 39 gleich und mit den Drücken beider Pumpen beaufschlagt sind, ergibt sich für die Pumpe 1 N1 = (p1 + p2) . Q1 = konstant und für die Pumpe 2 N2 = (p1 + p2) . Q2 = konstant.
Da n1 +N2 = der Gesamtleitung N ist, ist auch das Produkt (p1 + p2) . (Q1 + Q2) = konstant.
Die Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten Anlage entspricht mithin der Wirkungsweise der Anlage gemäß Fig. 1.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Summenleistungsregler für mehrere Pumpen mit mindenstens eine. Stufenkolben, dessen erste Kolben fläche mit dem Arbeitsdruck den einen Pumpe und dessen zweite Kolbenfläche mit dem Arbeitsdruck der underen Pumpe beaufschlagt wird und der den Kolbenhub der Pumpen in Achängigkeit von der Summe der arbeitsdrücke beider Pumpen derart steuert, daß das Produkt aus der Summe der Arbeitsdrucke und den Kolbenhüben müglichst konstant bleibt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Stufenkolben (29;38,3@) auf einen ersten Arm eines um eine Achse (23) schwenkbaren Winkelhebels (24,@@,42) einwirkt, an desser zweiten Arm in annähernd konstanter abstand von der Schwenkachse eine konstante Kraft angreift und daß der Abstand a der Schwenkachse des Winkelhebels vom Angriffspunkt des Stufenkolbens dem Hubvolumen der Pumpen (11,12) proportional ist und dieser von der Stellung eines mit dem WInkelhebel verbundenen Schiebers (27,41,43) abhängt, der die Druckmittelzufuhr zu einem Stellkolben (22,48,49) fiir den Kolbenhub steuert.

2.,Leistungsregler nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß er mit zwei Stufenkolben (38,39) ausgestattet ist, von denen der erste auf einen ersten Winkelhebel (40) zur Steuerung des Kolbenhubs der ersten lumpe (11) und der zweite mit einem zweiten Winkelhebel (42) zur Steuerung des Kolbenhubs der zweiten Pumpe (12) einwirkt,

3. Leistungsregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Achse eines jenen Winkelhebels (24) auf einer stange (2G) des Stellkolbens (22j angeordnet ist, an der auch Schwenkhebel (18,19) für eine Schrägscheibe, einen Pumpenrahmen od.dgl. angelegt sind.