DE2015618C

DE2015618C - Control device for a hydrostatic transmission

Info

Publication number: DE2015618C
Authority: DE
Inventors: Nils Gunnar Jakobsberg Jonsson (Schweden)
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Publication date: 1972-11-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe, dessen Pumpe von einem Druckluftmotor getrieben ist.The invention relates to a control device for a hydrostatic transmission, the pump of which is driven by a compressed air motor.

Bei solchen bekannten Getrieben, die beispielsweise bei hydraulisch angetriebenen Boh maschinen im Bergbau Anwendung finden, tritt das Problem auf, daß die charakteristischen Leistungskurven eines Druckluftmotors nicht mit denen einer Pumpe harmonieren. Einerseits läuft ein unbelasteter Druckluftmotor in hohe Drehzahlen, denen eine Pumpe nicht standhält, und auf der anderen Seite sinkt mit zunehmender Belastung, also einem steigenden Drehmoment, die Drehzahl des Druckluftmotors sehr schnell ab, während der Druck der von einer Verdrängerpumpe gelieferten Hydraulikflüssigkeit proportional ist dem an der Pumpe aufgewandten Drehmoment. Die Folge ist, daß sich eine Purrpe in einem Antriebssystem der eingangs genannten Art nicht ohne eine besondere Regeleinrichtung so betreiben läßt, daß sich ihre Liefermenge selbsttätig in Abhängigkeit von einem Druckanstieg der geförderten Hydraulikflüssigkeit verringert; diese Art Regelung ist dagegen gebräuchlich bei durch Elektromotoren angetriebenen hydraulischen Axialkolbenpumpen. Wegen der aufgezeigten Zusammenhänge läßt sich auch weder die Pumpe noch der Hydromotor in solch einem System mit optimaler Leistung betreiben, da maximaler Durchfluß und höchsten Druck nicht gleichzeitig auf dct F.inlaßseitc des Hydromotors auftreten und weil bei zunehmender Belastung ein unerwünscht starkei Druckanstieg und umgekehrt beim Schwinden dei Belastung ein zu starkes Ansteigen der Fördermenge in Kauf genommen werden müssen.In such known transmissions, for example in hydraulically powered Boh machines in the Mining application, the problem occurs that the characteristic performance curves of a Compressed air motor do not harmonize with those of a pump. On the one hand, an unloaded air motor is running in high speeds, which a pump cannot withstand, and on the other hand it decreases with increasing Load, so an increasing torque, the speed of the air motor very quickly while the pressure of the hydraulic fluid supplied by a positive displacement pump is proportional is the torque applied to the pump. The consequence is that a Purrpe is in a drive system of the type mentioned at the beginning cannot be operated without a special control device, that their delivery quantity is automatically dependent on a pressure increase in the hydraulic fluid being pumped decreased; on the other hand, this type of regulation is used for those driven by electric motors hydraulic axial piston pumps. Because of the connections shown, neither can operate the pump or the hydraulic motor in such a system with optimal performance, since maximum The flow rate and the highest pressure do not occur simultaneously on the inlet side of the hydraulic motor and because with increasing load an undesirably strong increase in pressure and vice versa with shrinkage Load an excessive increase in the delivery rate must be accepted.

Bei einem bekannten hydrostatischen Getriebe, dessen Pumpe von einem Druckluftmotor angetrieben ist, wird das Drucköl der Pumpe zur Versorgung verschiedener Hydraulikzylinder benutzt. Die Fördermenge ist bei geringem äußeren Widerstand verhältnismäßig groß und fällt, wenn der Widerstand steigt. Die Bewegungen werden dabei sehr sehnen bis zu dem Punkt ausgeführt, wo sie auf Widerstand stoßen, in welchem Fall dann statt dessen die Kräfte auf Grund des steigenden Hydraulikdruckes groß werden. Es ergibt sich also entweder eine große Fördermenge oder ein großer Druck.In a known hydrostatic transmission, the pump is driven by a compressed air motor the pressure oil of the pump is used to supply various hydraulic cylinders. the The delivery rate is relatively large when there is little external resistance and falls when the resistance increases. The movements are carried out very long to the point where they encounter resistance, in which case then instead the forces due to the increasing hydraulic pressure become large. So there is either a large flow rate or a large pressure.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demgegenüber darin, Vorkehrungen ζιί treffen, daß bei einem eingangs aufgeführten Antrieb die Pumpe und der Hydromotor des hydrostatischen Getriebes bei großer spezifischer Leistung betrieben werden können, d. h. es soll möglich sein, das Getriebe gleichzeitig mit möglichst hohem Druck und mit mögliehst großer Fördermenge zu betrc.ben.The object on which the invention is based, on the other hand, is to take precautions, that in a drive listed at the beginning, the pump and the hydraulic motor of the hydrostatic transmission can be operated at high specific power, d. H. it should be possible to use the transmission to be operated at the same time with the highest possible pressure and with the highest possible delivery rate.

Diese Aufgabe wird r^durch gelöst daß in der zum Hydromotor führenden Hydraulikdruckleitung des hydrostatischen Getriebes eine Drosselstelle angeordnet ist, i:nd der an dieser Drosselstelle entstehende Druckabfall auf ein den Druckluftstrom zum Druckluftmotor bestimmendes Schaltorgan derart /inwirkt, daß mit steigendem Druckabiall ein in der üruckluftleitung angeordnetes Zuflußbegrenzungsentil in Drossel- bzw. Schließrichtung betätigt vvird. wobei das Schaitorgan bei Erreichen eines bestimm-■:n Maximaldruckes in der Hydraulikdruckleitung zusätzlich mittelbar vom Hydraulikdruck im gleichen ■jinne wie vom Druckabfall an der Drosselstelle beaufschlagt wird.This problem is solved by that in the A throttle point is arranged to the hydraulic pressure line of the hydrostatic transmission leading to the hydraulic motor is, i: nd that which arises at this throttle point Pressure drop on a switching element that determines the compressed air flow to the compressed air motor / has the effect that, with increasing pressure bal, an inflow limiting valve arranged in the return air line operated in throttle or closing direction. wherein the Schaitororgan on reaching a certain ■: n Maximum pressure in the hydraulic pressure line also indirectly from the hydraulic pressure in the same ■ jinne as acted upon by the pressure drop at the throttle point will.

Es ist bereits bekannt, zur Überwachung der Drehahl eines Hydromotors in dem Hydraulikkreis zwischen i^Jumjic und Hydromotor eine Drpsselstelle vorzusehen, wobei der an dieser Drosselstelle entstehende Druckabfall auf ein Schaltcrgan derart einvvirkt, daß mit steigendem Druckabfall die die Pumpe antreibende Kraftmaschine in Richtung Verringerung der Antriebsdrehzahl beeinflußt wird (französische Patentschrift 1 497 591).It is already known to provide a throttle point to monitor the speed of a hydraulic motor in the hydraulic ^{circuit between i J} umjic and the hydraulic motor, the pressure drop occurring at this throttle point acting on a switching element in such a way that, with increasing pressure drop, the engine driving the pump in the direction of reducing the Drive speed is influenced (French patent specification 1 497 591).

Weiterhin ist es bekannt, die Drehzahl von Druckluftmotoren durch Zuflußbegrenzungsventile veränderlichen Querschnittes, die in der Luftzufuhrleitung angeordnet sind, zu variieren.It is also known to measure the speed of air motors by inflow limiting valves of variable cross-section, which are in the air supply line are arranged to vary.

Es ist auch schoii bekann*, die Gaszufuhr zu einer Turbine durch ein Zuflußbegrenzungsv;ntil über ein hydraulisch betätigtes Schaltorgan und einen Dre'.i- _oo zahlfühler an der Turbinenwelle derart zu steuern, daß die Turbinendrehzahl konstant bleibt (französische Patentschrift 844 707).It is known also schoii *, the gas supply to a turbine through a Zuflußbegrenzungsv; control ntil a hydraulically actuated shift actuator and a Dre'.i- _o o speed sensor of the turbine shaft such that the turbine speed will remain constant (French patent 844,707) .

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Pumpe und der Hydromotor des hydrostatischen Getriebes im Verhältnis zum Druckluftmotor nicht überdimensioniert zu werden brauchen, da sie entgegen den sich normalerweise bei diesem Antrieb ergebenden Schwierigkeiten gleichzeitig sowohl mit maximalem Druck als auch mit maximalem Durchfluß, also mit optimaler Leistung betrieben werden können. Es ergeben sich dadurch niedrigere Herstellungskosten und ein niedrigerer Druckluftverbrauch.The invention achieves that the pump and the hydraulic motor of the hydrostatic transmission Do not need to be oversized in relation to the air motor, as they are contrary to the normally with this drive resulting difficulties at the same time both with maximum Pressure as well as with maximum flow, so can be operated with optimal performance. It surrendered This results in lower manufacturing costs and lower compressed air consumption.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung besteht das SchaUorgan aus einem doppeltwirkenden Steuerzylinder, mit einem Kolben mit beidseitig gleicher Kolbenfläche, deren eine vom hydraulischen Druck vor und deren andere vom Druck hinter der Drosselstelle beaufschlagt ist, und weiterhin aus einem zweiten Steuerzylinder besteht, der über ein erst bei Maximaldruck in der Druckleitung öffnendes Hilfsventil mit deren Druck beaufsc'nlagbar ist.In an advantageous development of the invention there is the actuator consists of a double-acting control cylinder, with a piston with the same on both sides Piston area, one from the hydraulic pressure in front of the and the other from the pressure behind the Throttle point is acted upon, and still consists of a second control cylinder, which has a The auxiliary valve that opens only at maximum pressure in the pressure line can be acted upon with its pressure.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden nachstehend in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigtIn order to explain the invention in more detail, exemplary embodiments are shown below in the drawing described. It shows

F i g. 1 einen Schaltplan einer Regeleinrichtung gemäß der Erfindung, aus dem die Verbindung der Hauptteile des geregelten Antriebssystems untereinander hervorgeht,F i g. 1 is a circuit diagram of a control device according to the invention, from which the connection of the The main parts of the controlled drive system emerge from one another,

F i g. 2 ein den Zusammenhang zwischen Druck und Durchfluß auf e'er Eingangsseite des in den Schaltplan nach Fig. 1 einbezogenen Hydromotors veranschaulichendes Diagramm,F i g. 2 shows the relationship between pressure and flow on the inlet side of the Circuit diagram according to Fig. 1 included hydraulic motor illustrative diagram,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine praktische Ausführungsform eines in dem Schaltplan nach F i a. I angedeuteten ZuflußbegrenzungsventUs.F i g. 3 shows a longitudinal section through a practical embodiment of one in the circuit diagram according to F i a. I indicated inflow restriction events.

F i g. 4 im Schnitt ein iodifiziertes Detail aus Fig.3,F i g. 4 an iodized detail from FIG. 3 in section,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch eine weitere praktische Ausführungsform eines Zuflußbegrenzungsventils. F i g. 5 shows a longitudinal section through a further practical embodiment of an inflow limiting valve.

In allen Zeichnungsfiguren sind identische oder funktionsgleiche Teile immer mit denselben Bezugszeichen versehen, bezugnehmend zunächst auf Fig. 1, ist dort ein Druckluftmotor 11, beispielsweise in der Bauart eines Flügelzellenmotors, angedeutet. Die Druckluftzufuhr zum Motor 11 erfolgt über eine Druckluftleitung 12, die Anschluß hat an eine nicht gezeigte Druckluftquelle. In der Druckluftleitung 12 liegt ein Zufiußbegrenzungsventil 13, welches je nach Stellung seines vbsperrgliedes die Druckluftzufuhr zum Motor 11 drosselt oder ganz abschließt. Zwischen dem Druckluftmotor 11 und einer Pumpe 14 besteht eine feste mechanische V^rbiniung, beispielsweise in Form einer Zwischenwelle 15. Die Pumpe 14 kann z. B. eine Flügelzellenpumpe sein. Sie saugt die hydraulische Druckflüssigkeit aus einem Tank 16 an und fördert sie über eine Hydraulikdruckleitung 17 zu einem Hydromotor 18.In all drawing figures, identical or functionally identical parts are always provided with the same reference numerals, initially referring to 1, there is a compressed air motor 11, for example of the type of a vane motor, indicated. The compressed air supply to the motor 11 takes place via a compressed air line 12, which does not have a connection to one Compressed air source shown. In the compressed air line 12 is an influx limiting valve 13, which depending on Position of its blocking member throttles the supply of compressed air to the motor 11 or closes it off completely. Between the compressed air motor 11 and a pump 14 is a fixed mechanical V ^ rbiniung, for example in the form of an intermediate shaft 15. The pump 14 can, for. B. be a vane pump. She sucks the hydraulic pressure fluid from a tank 16 and conveys it via a hydraulic pressure line 17 to a hydraulic motor 18.

In der Druckleitung 17 ist eine Drosselstelle 19 angeordnet, und es führen Verbindungsleitungen 20 und 23 von in Strömungsrichtung vor bzw hinter der Drosselstelle 19 gelegenen Anschlußpunkten an der Druckleitung 17 zu Zylinderkammern 21 bzw. 24 beidseits eines doppelt beaufschlagten Kolbens 25 in einem Zylinder 26. Die ganze Zylindereinheit wird im folgenden ?ls Steuerzy'linder 22 bezeichnet.In the pressure line 17 a throttle point 19 is arranged, and connecting lines 20 and 23 lead from in the direction of flow in front of or behind the Throttle point 19 located connection points on the pressure line 17 to cylinder chambers 21 and 24, respectively on both sides of a double-acted piston 25 in a cylinder 26. The entire cylinder unit is hereinafter referred to as “control cylinder 22”.

Der Kolben 25 des Steuerzylinders 22 wirkt über eine Kolbenstange 28 in Richtung zunehmender Drosselung bzw. Schließrichtunr· auf das Zufiußbegrenzungsventil 13, welches in öffnur.gsrichtung durch eine Feder 27 vorbelastet ist. Eine sich entgegengesetzt zur Kolbenstange 28 erstreckende weitere Kolbenstange 29 ist selbst als Kolben mit einer Kolbenfläche 31 ausgebildet, der mit einem Zylinder 30 als ein weiterer Steuerzylinder ties Zuflußbegrenzungsventils 13 zusammenwirkt. Der Zylinder 30 kann mittels eines Hilfsventil 32 einerseits an einen drucklosen Sammelraum für die Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise den Tank 16, andererseits über eine Zwischenleitung 33 an die Verbindungslcitung 20. und damit an die Druckleitung 17, angeschlossen werden.The piston 25 of the control cylinder 22 acts via a piston rod 28 in the increasing direction Throttling or closing direction on the inflow limiting valve 13, which is preloaded in the opening direction by a spring 27. One opposite to the piston rod 28 extending further piston rod 29 is itself as a piston with a piston surface 31 formed, the inflow limiting valve ties with a cylinder 30 as a further control cylinder 13 cooperates. The cylinder 30 can on the one hand by means of an auxiliary valve 32 to a unpressurized collecting space for the hydraulic fluid, for example the tank 16, on the other hand via a Intermediate line 33 is connected to the connecting line 20 and thus to the pressure line 17 will.

Das Hilfsventil 32 wird normalerweise durch eine Feder 34 in der in F i g. 1 gezeigten Stellung gehalten, in welcher der Zylinder 30 mit dem Tank 16The auxiliary valve 32 is normally operated by a spring 34 in the manner shown in FIG. 1 held position shown, in which the cylinder 30 with the tank 16

kommuniziert, also drucklos gehalten ist. Wenn jedoch der Druck in der Druckleitung 17 bis auf einen bestimmten Grenzwert ansteigt, weil z. B. der Hydromotor 18 bis zum Stillstand belastet wird, so genügt dieser hohe Druck, der über eine Steuerleitung 35 von der Druckleitung 17 an das Steuerorgan des Hilfsventil 32 gelangt, um dieses entgegen der Wirkung der Feder 34 umzuschalten, so daß nunmehr über die Leitungen 20 und 33 die Druckleitung 17communicates, i.e. is kept depressurized. But when the pressure in the pressure line 17 rises to a certain limit because z. B. the hydraulic motor 18 is loaded to a standstill, this high pressure is sufficient, which is generated via a control line 35 passes from the pressure line 17 to the control member of the auxiliary valve 32 to counteract this the spring 34 to switch over, so that now the pressure line 17 via the lines 20 and 33

gerade Linie 37 schematisch angedeutet. Die Einstellung der Regeleinrichtung erfolgi vorzugsweise so, daß die Grenzlinien 36 und 37 jeweils etwas unterhalb des im Hinblick auf die Komponenten des hydraulischen Systems zulässigen Höchstdruckes bzw. der höchstzulässigen Durchflußmenge liegen. So kann z.B. der Grenzwert für den Druck in der Druckleitung 17, bei welchem das Zuflußbegrenzungsventil 13 schließt, 200 Bar betragen. Für diestraight line 37 indicated schematically. The setting the control device is preferably carried out so that the boundary lines 36 and 37 each slightly below the maximum pressure permissible with regard to the components of the hydraulic system or the maximum permissible flow rate. For example, the limit value for the pressure in the Pressure line 17, in which the inflow limiting valve 13 closes, amount to 200 bar. For the

selbst mit dem Zylinder 30 verbunden wird. Die KoI- io Betätigung des Zuflußbegrenzungsventils 13 durch benfläche 31 ist so groß gewählt, daß der Druck der den Steuerzylinder 22 genügt ein Druckgefälle von ίis connected to the cylinder 30 itself. The KoI- io actuation of the inflow limiting valve 13 by benfläche 31 is chosen so large that the pressure of the control cylinder 22 suffices a pressure gradient of ί

bis 2°/o des Druckes in der Druckleitung 17 an derto 2% of the pressure in the pressure line 17 at the

Druckleitung 17 im Zylinder 30 ausreicht, um das Hauptventil 13 entgegen der Wirkung der Feder 27 zu schließen, so daß die Druckluftzufuhr zum Druckluftmotor 11 unterbrochen ist.Pressure line 17 in cylinder 30 is sufficient to open main valve 13 against the action of spring 27 to close, so that the supply of compressed air to the compressed air motor 11 is interrupted.

Statt des einen in F i g. 1 angedeuteten Hydromotors 18 können auch mehrere, sogar verschiedenartige Motoren angeordnet sein, beispielsweise ein hydraulischer Motor für den Drehantrieb und ein hydraulischer Vorschubmotor eines rotierend betriebe- aoInstead of the one in FIG. 1 indicated hydraulic motor 18 can also be several, even of different types Motors can be arranged, for example a hydraulic motor for the rotary drive and a hydraulic one Feed motor of a rotating company ao

Drosselstelle 19. Die Kapazitätseinbuße durch die Drosselstelle 19 ist wegen dieser geringen Größen is Ordnung vernachlässigbar. Weil der Druckverlust an der Drosselstelle 19 so geringfügig ist, spielt es auch keine Rolle, ob der an den Zylinder 30 gelangende Druck vor oder hinter der Drosselstelle abgeleitet wird.Throttle point 19. The loss of capacity through the throttle point 19 is due to these small sizes is order negligible. Because the pressure loss is on the throttle point 19 is so slight, it does not matter whether the cylinder 30 reaches the cylinder Pressure is diverted upstream or downstream of the throttle point.

Ohne Regeleinrichtung ergäbe sich für Druck undWithout a control device, the result would be for pressure and

Fördermenge der Hydraulikflüssigkeit in der Druckleitung 17 bei einem aus einem Druckluftmotor, eine Pumpe und einem Hydromotor bestehenden Antriebssystem die in F i g. 2 mit 38 bezeichnete Kurve.Delivery rate of the hydraulic fluid in the pressure line 17 in one of a compressed air motor, a Pump and a hydraulic motor existing drive system in F i g. 2 curve denoted by 38.

Höhe des eingestellten Grenzwertes aufrechterhalten, da nach dem Abschalten das Zuflußbegrenzungsventil 13 selbsttätig wieder öffnet, wenn der Druck in der Leitung 17 fällt.Maintain the level of the set limit value, since the inflow limiting valve after switching off 13 opens again automatically when the pressure in line 17 falls.

In Fig. 2, wo der Zusammenhang zwischen Druck P und Druckflußmenge Q der Druckleitung 17 grafisch dargestellt ist, ist der Grenzwert für den Druck durch eine gerade Linie 36 schematisch ange-In Fig. 2, where the relationship between pressure P and pressure flow rate Q of the pressure line 17 is shown graphically, the limit value for the pressure is shown schematically by a straight line 36.

nen Bohrwerkzeuges, insbesondere ein Kernbohrgerät mit einer Diamantbohrkrone. Die beiden Hydromotoren können dabei alternativ oder gleichzeitig angeschlossen sein. Wenn nur ein einzelner Vorschubmotor in Form eines herkömmlichen Kraftzylinders as wenn man von bestimmten Kennwerten der genannmit axial verschieblichem Kolben an die Drucklei- ten Linzelteile ausgeht. Mit Regeleinrichtung hinge tung 17 angeschlossen ist, so tritt die vorstehend be- gen werden sich Druck und Durchflußmenge des Hyschriebene Regeleinrichtung für das Zuflußbegren- dromotors 18 nur längs des voll ausgezogenen Teilzungsventil 13 auch dann in Aktion, wenn ein End- Stückes der Kurve 38 und dann ungefähr entlang der anschlag die Vorcchuhhewegung begrenzt. Im Be- 30 Grenzlinien Λή und 37 bewegen. Wenn die letzteren trieb wird der Druck in der Druckleitung 17 in der nicht ein wenig geneigt sind, ergibt sich kein stabilesNEN drilling tool, in particular a core drill with a diamond drill bit. The two hydraulic motors can be connected alternatively or simultaneously. If only a single feed motor in the form of a conventional power cylinder as if one of certain characteristic values mentioned axially displaceable piston to the pressure lines Linzelteile goes out. Hinge with control device 17 is connected, the pressure and flow rate of the inscribed above will occur Control device for the inflow limiting motor 18 only along the fully extended dividing valve 13 also in action when an end piece of the curve 38 and then approximately along the stop that limits the Vorcuhhewegung. In the 30 border lines Λή and 37 move. If the latter The pressure in the pressure line 17, which is not slightly inclined, does not result in a stable pressure

Antriebssystem. Praktisch ist die Neigung jedoch vorhanden, so daß die gestrichelt gezeichnete Linie 38 α zustande kommt. Die Neigung der Grenzwertlinien hat zur Voraussetzung, daß sich die Druckgrenze ein wenig mit der Durchflußmenge und deren Grenze wiederum ein wenig mit dem Druck verändert. Drive system. In practice, the tendency is present, however, so that the dotted line α 38 comes about. The prerequisite for the inclination of the limit lines is that the pressure limit changes a little with the flow rate and its limit changes a little with the pressure.

Wenn keine Regeleinrichtung gemäß der Erfin-If no control device according to the invention

deutet. Der Druck kann diesen Grenzwert nicht 40 dung benutzt wird, muß ein Druckluftmotor geringeüberschreiten, rer Leistung genommen werden, so daß sich mit die-Wenn auf der anderen Seite der Motor entlastet sem die in F i g. 2 mit 39 bezeichnete Kurve ergibt, wird, wie es beispielsweise der Fall ist, wenn der Mo- bei der durch die geringe Leistung des Druckluftmotor für den Drehantrieb eines rotierend betriebenen tors sichergestellt ist, daß der hydraulische Druck Bohrgerätes mit dessen Werkzeug, also einem Bohr- 45 oder die Fördermenge ihre zulässigen Höchstwerte stahl oder einem rohrförmigen Bohrstrang, über ein nicht überschreiten. Weil nun aber die abgegebene Spannfutter verbunden ist und dieses Spannfutter Leistung des Hydromotors 18 sich nach den Produkt nicht fest greift, dann würde ohne eine Regeleinrich- von Druck und Liefermenge des hydraulischen tung der Druckluftmotor 11 und damit auch die Druckmittels bestimmt, erhielte man auf diese Weise Pumpe 14 hochdrehen. Aus der steigenden Drehzahl 50 nur eine Leistung, die kaum 25 °/· der unter Zuhilferesultiert ein verstärkter Durchfluß Q in der Druck- nähme der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung entleitung 17, was wiederum eine Beschleunigung des sprechend der Kurve 38 zur Verfügung stehenden Hydromotors 18 zur Folge hätte. Wollte man diese Leistung beträgt. In dem erfindungsgemäß geregelten Drehzahlsteigerung sich voll auswirken lassen, so Antriebssystem kann der Hydromotor 18 beispielswürden der Hydromotor 18 und die Pumpe 14 bis 55 weise ein Axialkolbenmotor der Bauart mit Taumelzum Zusammenbruch überdreht werden. Da jedoch scheibe und selbsttätig veränderlichem Durchfluß das Druckgefälle an der Drosselstelle 19 sich proportional zum Quadrat der Durchflußmenge ändert, entsteht bei einer bestimmten Durchflußmenge eine so
große Druckdifferenz am Kolben 25, daß diese aus- 60
reicht, um mittels der Kolbenstange 28 das Zuflußbegrenzungsventil 13 entgegen der Wirkung der Feder
27 in Schließrichtung der Druckluftleitung 12 zu betätigen. indicates. The pressure cannot use this limit value, a compressed air motor must be slightly exceeded. 2 with 39 denoted curve results, as is the case, for example, when the Mo- is ensured by the low power of the compressed air motor for the rotary drive of a rotating gate that the hydraulic pressure drilling device with its tool, so a drill - 45 or the flow rate does not exceed its maximum allowable steel or tubular drill string, over a. But because the output chuck is now connected and this chuck power of the hydraulic motor 18 does not grip the product firmly, then the compressed air motor 11 and thus also the pressure medium would be determined without a control device of the pressure and delivery rate of the hydraulic device Turn up pump 14. From the increasing speed 50 only a power that hardly 25 ° / · which with assistance results in an increased flow Q in the pressure taking of the control device according to the invention, which in turn would have an acceleration of the hydraulic motor 18 available in accordance with the curve 38 result . If you wanted to achieve this amount. In the speed increase regulated according to the invention, the hydraulic motor 18 can, for example, the hydraulic motor 18 and the pump 14 to 55, such as an axial piston motor of the wobble type, be overturned to collapse. However, since disk and automatically variable flow, the pressure gradient at the throttle point 19 changes proportionally to the square of the flow rate, a certain flow rate arises in such a way
large pressure difference at the piston 25, that this 60
is sufficient to use the piston rod 28 to control the inflow valve 13 against the action of the spring
27 to be actuated in the closing direction of the compressed air line 12.

Die Durchflußmenge Q hat somit durch die be- 65 zwei getrennte Leitungen "dargestellt sind. Über die schriebene Regeleinrichtung einen bestimmten obe- Leitungen 33, 35 gelangt einseitig an den Steuerkolren Grenzwert, welcher fast unabhängig vom ben 40 der Druck aus der Verbindungsleitung 20. Druck P ist. Der Grenzwert ist in Fig. 2 durch die Das Zuflußbegrenzungsventil 13 in der Druckluftlei-The flow rate Q thus has two separate lines "shown by the 65". Via the above-mentioned control device, a certain upper line 33, 35 reaches the control piston limit value on one side, which is almost independent of the pressure from the connecting line 20 P. The limit value is shown in FIG. 2 by the flow control valve 13 in the compressed air line.

sein, so daß sich dieser bei einem zu regelnden Druck in der Druckleitung 17 gerade unterhalb der Grenzlinie 36 vergrößert.be, so that this is at a pressure to be regulated in the pressure line 17 just below the limit line 36 enlarged.

Die Schnittdarstellung nach F i g. 3 zeigt als Baueinheit das Zuflußbegrenzungsventil 13, den Steuerzylinder 22 und das Hilfsventil 32. Letzteres besitzt einen Steuerkolben 40, der vom Druck in den Leitungen 33, 35 beaufschlagt wird, die in Fig. 1 alsThe sectional view according to FIG. 3 shows the flow control valve 13, the control cylinder, as a structural unit 22 and the auxiliary valve 32. The latter has a control piston 40, which is controlled by the pressure in the lines 33, 35 is applied, which in Fig. 1 as

tung 12 ha«, im Beispielsfall die Form eines mit einem Sitz zusammenwirkenden Ventiltellers 41, der in Öffnungsrichtung unter dem Einfluß der Feder 27 steht und durch die Kolbenstange 28 in Drossel- bzw. Tchließrichtung verschoben werden kann. Die Kolbenstangen 28, 29 werden durch eine einzige zylindrische Stange dargestellt, die in einer Umfangsnut einen Sprengring 42 als Mitnehmer zwischen dem Kolben 25 und der Kolbenstange trägt. Der Kolben 25 ist bis zur einseitigen Anlage am Mitnehmer 42 leicht verschieblich auf der Kolbenstange 28, 29 geführt. Auf diese Weise wird erreicht, daß nur die Kolbenstange 28, 29, nicht auch der Kolben 25, axial verschoben wird, wenn in den Zylinder 30 Druckmittel eingeleitet wird, so daß das Zuflußbegrenzungsventil 13 sehr schnell schließen kann. Im Zylinder 26 ist ein fester Anschlag 43 für den Kolben 25 vorgesehen, welcher so gelegt ist, daß durch Bewegung des Kolbens 25 mit Bezug auf F i g. 3 nach links gegen den Anschlag 43 das Zuflußbegrenzungsventil 13 nicht ganz, sondern nur bis in eine bestimmte Drosselstellung schließt. Dessen ungeachtet kann jedoch das Zuflußbegrenzungsventil 13 bei jeder Stellung des Kolbens 25 durch die Wirkung des Steuerzylinders 29, 30, 31 ganz geschlossen werden, wenn in der Druckleitung 17 ein bestimmter Höchstdruck erreicht wird. Mit 45 ist eine drucklose Rückführleitung bezeichnet, welche durch das Hilfsventil 32 hindurch den Zylinder 30 und im übrigen auch einen Zwischenraum 46 entleert.tion 12 ha «, in the example the shape of a with a Seat cooperating valve disk 41, which is under the influence of the spring 27 in the opening direction and can be moved by the piston rod 28 in the throttling or closing direction. The piston rods 28, 29 are represented by a single cylindrical rod which is in a circumferential groove a snap ring 42 carries as a driver between the piston 25 and the piston rod. The piston 25 is guided on the piston rod 28, 29 so as to be slightly displaceable until it rests on one side on the driver 42. In this way it is achieved that only the piston rod 28, 29, not also the piston 25, axially is shifted when pressure medium is introduced into the cylinder 30, so that the flow control valve 13 can close very quickly. A fixed stop 43 for the piston 25 is provided in the cylinder 26, which is so placed that by moving the piston 25 with reference to F i g. 3 to the left against the stop 43 the inflow limiting valve 13 not completely, but only up to a certain throttle position closes. Regardless of this, however, the flow control valve 13 can be in any position of the piston 25 are completely closed by the action of the control cylinder 29, 30, 31 when in the Pressure line 17 a certain maximum pressure is reached. At 45 is a pressureless return line denotes, which through the auxiliary valve 32 through the cylinder 30 and otherwise also a Gap 46 emptied.

In F i g. 4 ist nur eine weitere Gestaltungsmöglichkeit des Kolbens 25 dargestellt.In Fig. 4, only one further possible design of the piston 25 is shown.

In diesem Fall ist der letztere einstückig mit der Kolbenstange 18, 29 ausgebildet, und es ist im Kolben ein Einwegventil 44 vorgesehen, welches ein schnelles Verschieben des Kolbens 25 im Zylinder 26 gestattet, wenn der Zylinder 30 unter Druck gesetzt wird.In this case the latter is formed in one piece with the piston rod 18, 29, and it is in the piston a one-way valve 44 is provided, which enables a rapid displacement of the piston 25 in the cylinder 26 allowed when the cylinder 30 is pressurized.

F i g. 5 bringt ein weiteres Ausführungsbeispiel iüi den das Zuflußbegrenzungsventil 13 betätigenden Steuerzylinder 22. In diesem Fall sitzt der Kolben 25 fest auf der Kolbenstange 28, 29, und es führt als Verbindungskanal eine Bohrung 47 längs durch die gesamte Kolbenstange von einer unter dem Druck der Druckluft stehenden Ventilkammer 49 des Zu-S flußbegrenzungsventils 13 zu einer mit dem entgegengesetzten Ende der Kolbenstange zusammenwirkenden Endkammer 48. Hierdurch wird der axiale Druck der Druckluft auf die Kolbenstange ausgeglichen. Der Kolben 25 wird wiederum entsprechendF i g. 5 brings a further exemplary embodiment iüi the control cylinder 22 actuating the inflow limiting valve 13. In this case, the piston 25 is seated firmly on the piston rod 28, 29, and it leads as a connecting channel a bore 47 longitudinally through the entire piston rod from a valve chamber 49 of the Zu-S which is under the pressure of the compressed air flow-limiting valve 13 to a cooperating with the opposite end of the piston rod End chamber 48. This compensates for the axial pressure of the compressed air on the piston rod. The piston 25 is again accordingly

ίο F i g. 1 beidseitig vom Druck der Druckleitung 17 vor bzw. hinter der Drosselstelle 19 beaufschlagt, wobei diesmal ein Hilfsventil 50 vorgesehen ist, welches in ähnlicher Weise wie das in Zusammenhang mit F i g. 3 beschriebene Hilfsventil 32 einen Steuerkolben 51 aufweist, der in Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen Steuerkolben 40 unter dem Einfluß des Druckes in der Verbindungsleitung 20 steht. Wenn der eingestellte Grenzwert für den Druck erreicht wird, öffnet der Steuerkolben 51 einen Entla-ίο F i g. 1 on both sides from the pressure of the pressure line 17 applied in front of or behind the throttle point 19, this time an auxiliary valve 50 is provided, which in a manner similar to that in connection with FIG. 3 described auxiliary valve 32 a control piston 51 has, in accordance with the control piston 40 described above under the influence of the pressure in the connecting line 20 is. When the set pressure limit is reached is, the control piston 51 opens a discharge

ao stungskanal 52, durch den Druckmittel aus der Zylinderkammer 24 zur drucklosen Rückführleitung 45 abfließt. Bei dieser Anordnung sollte die V-rbindungsteitung 23 mit einer Drosselstelle 53 versehen sein, damit die Regeleinrichtung auf das Erreichenao stungskanal 52, through the pressure medium from the cylinder chamber 24 to the pressureless return line 45 flows off. With this arrangement, the V-connection pipe 23 be provided with a throttle point 53 so that the control device on reaching

as des Druckgrenzwertes sehr schnell reagiert.he pressure limit reacts very quickly.

Weitere Ausgestallungen der vorstehend beschriebenen Ausführungen lassen sich unter anderem dadurch gewinnen, daß die den Ventilteller 41 vorbelastende Druckfeder 27 durch eine Luftfeder oder durch einen unter konstantem Luftdruck stehenden Kolben ersetzt wird, oder aur.h dadurch, daß als Kolben 25 eine Membran dient. Die Funktion der Feder 27 würde auch erfüllt durch eine in der Zylinderkammer 24 angeordnete Druckfeder, welche auf die Kolbenstange 28 und den Zylinder 25 wirkt. Schließlich ist die Erfindung auch nicht auf besondere Anwendung beschränkt, denn der Hydromotor 18 kann beispielsweise auch die Antriebseinheit eines hydraulisch angetriebenen Schlagwerkzeuges oder ein ir-Further configurations of the ones described above Explanations can be obtained, inter alia, in that the valve disk 41 preloading Compression spring 27 by an air spring or by one under constant air pressure Piston is replaced, or aur.h in that a membrane serves as piston 25. The function of the spring 27 would also be fulfilled by a compression spring arranged in the cylinder chamber 24, which on the Piston rod 28 and the cylinder 25 acts. Finally, the invention is not intended to be used in any particular way limited, because the hydraulic motor 18 can, for example, the drive unit of a hydraulic driven percussion tool or an ir-

gendwelcher sonstigen Zwecken dienender Hydromotor sein.be a hydraulic motor for other purposes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

309645/323309645/323

Claims

Patent claims:

1. control device for a hydrostatic transmission, the pump of which is driven by a compressed air motor, characterized in that in the hydraulic pressure line leading to the hydraulic motor (18) (17) of the hydrostatic transmission (14, 18) has a throttle point (19) is, and the resulting pressure drop at this Drosselsteüo on the compressed air flow to the Compressed air motor (11) determining switching element (control cylinder 22) acts in such a way that with increasing Pressure drop an inflow limiting valve (13) arranged in the compressed air line (12) 41) is actuated in the throttling or closing direction, the switching element when a certain value is reached Maximum pressure in the hydraulic pressure line (17) also indirectly from the hydraulic pressure (Control cylinder 30 or 50) in the same sense as the pressure drop at the throttle point is applied.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the switching element consists of one double-acting control cylinder (22) with a piston (25) with the same piston area on both sides, one from the hydraulic pressure upstream and the other from the pressure downstream of the throttle point (9) is acted upon, and furthermore consists of a second control cylinder (30, 31), which over one only at maximum pressure in the Drucklcitun (17) opening HMfsventil (32) whose pressure can be acted upon.

3. Control device according to claim 2, characterized in that the piston (25) of the first Control cylinder (22) axially displaceable on the influx control valve (13) actuating Piston (29, 31) of the second control cylinder (30) sits and the relative displaceability only after the side of the actuation of the inflow limiting valve (13) is limited by a driver (42) is. so that the piston (29, 31) of the second control cylinder (30) in the throttling or closing direction can be moved without the outer piston (25) entrained / uncomfortable.

4. Control device according to .Λ .spruch 3, thereby characterized in that the path of the outer piston (25) in the throttle or closing direction of the Inflow limiting valve (13) is limited by a fixed stop (43) and the inner piston (28, 29, 31) over the driver (42) up to the contact of the outer piston (25) on the stop (43) can only be driven up to a certain throttle position of the main valve (13).

5. Control device according to claim 1, characterized in that the switching element consists of one double-acting control cylinder (22) with a piston (25) which can be acted upon on both sides and whose one rope from the hydraulic pressure above and the other side from the pressure below the throttle point (19) is acted upon, as well as from a only at a certain maximum pressure in the pressure line (17) switchable auxiliary valve (50, 51) bestehr, which then the actuation of the inflow limiting valve (13) counteracting side (24) of the Steiier cylinder (22) ■ to cntlusiut pressure.

6. Control device according to claim 5, characterized in that the relieved side (24) of the control cylinder (22) leading pressure line (17, 23) contains a throttle point (53).

7. Control device according to claim 5 or 6, characterized in that one with the piston (25) firmly connected piston rods (28, 29) extending to both sides for actuation of the influx limiting valve (13) there in a valve chamber which is under the pressure of the compressed air (49) protrudes and on the other side tightly in a closed cylinder '48), which is also connected to the pressure of the valve chamber via a connecting channel (47) (49) is applied.

8. Control device according to claim 7, characterized in that the connecting channel (47) represents an axial bore through the piston rod (28, 29).

9. Control device according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the inflow limiting valve (13, 41) is spring-loaded in the opening direction (spring 27) is.

K). Control device according to claim 5, characterized in that the KolDen (25) on both sides is designed with the same size piston area.