DE2033053A1 - Control device for positive displacement pump - Google Patents
Control device for positive displacement pumpInfo
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Description
29.6.70 Wd/Fu6/29/70 Wd / Fu
Anlage zurAttachment to
Patent- undPatent and
GebrauohsmusterhilfsanmeldungUsage pattern auxiliary registration
ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart Steuereinrichtung für VerdrängerpumpeROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart Control device for positive displacement pump
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuereinrichtung für eine Verdrängerpumpe mit veränderbarem Fördervolumen, deren Saugräume von einer Vorförderpumpe gefüllt werden, deren Fördervolumen größer ist als das maximale Fördervolumen der Verdrängerpumpe, wobei das zuviel geförderte Druckmittel der Vorförderpumpe über ein Druckbegrenzungsventil zu einem Behälter abgeführt wird.The invention relates to a hydraulic control device for a positive displacement pump with variable delivery volume, whose suction chambers are filled by a pre-delivery pump, whose The delivery volume is greater than the maximum delivery volume of the positive displacement pump, the excess pressure medium being delivered to the prefeed pump is discharged to a container via a pressure relief valve.
Eine derartige, z. B. aus der deutschen Auslegeschrift 1 255 010 bekannte Anordnung, die insbesondere bei in geschlossenem Kreislauf arbeitenden Hydrogetrieben Anwendung Such, e.g. B. from the German interpretation 1 255 010 known arrangement, which is used in particular in hydraulic transmissions operating in a closed circuit
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findet, dient u. a. dem Zweck, die Saug räume der Verdrängerpumpe auch bei hohen Drehzahlen stets vollständig zu füllen. Um den notwendigen Eingangsdruck zu erzeugen, muß das Fördervolumen der Vorförderpumpe größer sein als das maximale Fördervolumen der Verdrängerpumpe. Die zuviel geförderte Druckmittelmenge der Vorför derpumpe muß über ein Bypass- oder Druckbegrenzungsventil abgeführt werden, was teilweise zu recht beträchtlichen Leistungsverluien führt.finds, serves, inter alia. the purpose of always filling the suction chambers of the positive displacement pump completely, even at high speeds. In order to generate the necessary inlet pressure, the delivery volume must the feed pump must be larger than the maximum delivery volume of the positive displacement pump. The too much funded The amount of pressure medium in the Vorför pump must be discharged via a bypass or pressure relief valve, which is partially leads to quite considerable performance losses.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steuereinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der es möglich ist, die Förderräume einer Verdrängerpumpe im gesamten Betriebsbereich sicher zu füllen und dabei aber die Verlüde weitestgehend zu reduzieren.One object of the invention is to provide a control device to create the type mentioned, with which it is possible to use the pumping chambers of a positive displacement pump in the To fill the entire operating area safely and at the same time to reduce the loss as much as possible.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß am Ausgang der Verdrängerpumpe eine Drossel angeordnet ist, und die an dieser Drossel erzeugte Druckdifferenz ah einem Kolben des Druckbegrenzungsventils wirksam ist, das auch vom Druck der Vorförderpumpe entgegen der Kraft einer Feder beaufschlagt ist.This object is achieved according to the invention in that a throttle is arranged at the outlet of the positive displacement pump, and the pressure difference generated at this throttle ah one Piston of the pressure relief valve is effective, which is also affected by the pressure of the feed pump against the force of a spring is applied.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Druckbegrenzungsventil von einem Vorsteuerventil gesteuert ist.It is particularly useful if the pressure relief valve is controlled by a pilot valve.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt inAn embodiment of the invention is shown in the drawing. This shows in
Fig. 1 eine Steuereinrichtung in schematiseher1 shows a control device in schematic form
Darstellung;
Fig. 2 eine Abwandlung des AusführungsbeispielsDepiction;
Fig. 2 shows a modification of the embodiment
nach der Fig« leaccording to the figure
_ 3 α._ 3 α.
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In Fig. 1 ist mit 1 eine Verdrängerpumpe mit veränderbarem Fördervolumen bezeichnet, und mit 2 eine Vorförderpumpe, die mit derselben Drehzahl artgetrieben ist wie die Pumpe 1, Die Verdrängerpumpe 1 fördert in eine VerbraucherMtung j5* in der eine Drossel 4 angeordnet ist.In Fig. 1, 1 is a positive displacement pump with variable Designated delivery volume, and 2 with a pre-feed pump, the is type driven with the same speed as the pump 1, The Displacement pump 1 delivers to a consumer point j5 * in the a throttle 4 is arranged.
Von dem vor der Drossel 4 gelegenen Teil der Verbraucherleitung ■3 geht eine Leitung 5 aus, die in einem Druckraum 6 eines Stellzylinders 7 mündet,, in dem ein Kolben 8 dicht gleitend geführt 1st. Von dem hinter der Drossel 4 gelegenen Teil der Verbraucherleitung > geht eine Leitung 9 aus, die ebenfalls in einem Druckraum 10 des Stellzylinders 7 mündet. Zwischen diesen beiden Druckräumen bewegt sich der Kolben 8, .From the part of the consumer line located in front of the throttle 4 ■ 3 leads out a line 5 which opens into a pressure chamber 6 of an actuating cylinder 7, in which a piston 8 is guided in a tightly sliding manner 1st. From the part of the consumer line located behind the throttle 4> a line 9 goes out, which also opens into a pressure chamber 10 of the actuating cylinder 7. Between these two Pressure chambers moves the piston 8,.
Am Kolben 8 ist eine Stange 11 fest angeordnet, die mit einem Steuerkolben 12 eines Druckbegranzungsventils 15 verbunden ist. Der Steuerkolben 12 hat in seinem Mittelteil eine Einschnürung 14. Zwischen dem Steuerkolben 12 undder benachbarten Wand des Stellzylinders befindet sich eine Druckfeder 15· In der den Steuerkolben 12 aufnehmenden Bohrung-16 sind zwei Ringkanäle 17 und l8 ausgebildet. Der Ringkanal l8 hat Anschluß zu einem Behälter 19, während in den Ringkanal 17 eine Leitung 20 mündet, die von der Vorförderpumpe 2 herkommt.A rod 11, which is connected to a control piston 12 of a pressure limiting valve 15, is fixedly arranged on the piston 8. The control piston 12 has a constriction 14 in its central part. Between the control piston 12 and the adjacent wall of the A compression spring 15 is located in the actuating cylinder. There are two ring channels in the bore 16 which receives the control piston 12 17 and 18 trained. The ring channel l8 has connection to one Container 19, while a line 20 opens into the annular channel 17, which comes from the feed pump 2.
Von der Leitung 20 führt eine Leitung 21 zur Saugseite der Verdrängerpumpe 1. Vom linken Endteil der Bohrung verläuft eine Leitung 22 zur Leitung 21.A line 21 leads from the line 20 to the suction side of the positive displacement pump 1. A line 22 runs from the left end part of the bore to the line 21.
Die Vorförderpumpe 2 saugt über eine Leitung 23 Druckmittel aus dem Behälter 19 an und fördert es über die Leitungen 20 und 21 zur Saugseite der Verdrängerpumpe 1. Das von. dieser verdrängte Druckmittel durchfließt die Drossel 4, wobei ein Druckabfall entsteht.The prefeed pump 2 sucks pressure medium from the container 19 via a line 23 and conveys it via the lines 20 and 21 to the suction side of the positive displacement pump 1. The from. this displaced pressure medium flows through the throttle 4, resulting in a pressure drop.
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Der Druck vor der Drossel 4 pflanzt sich auch über die Leitung 5 in den Druckraum 6 des Stellzylinders fort, der Druck hinter der Drossel wirkt auch im Druckraum 10. Der von der Vorförderpumpe erzeugte Druck herrscht auch im Druckraum 16' vor dem Steuerkolben 12.The pressure in front of the throttle 4 is also propagated via the line 5 into the pressure chamber 6 of the actuating cylinder, the pressure behind the throttle also acts in the pressure chamber 10. The pressure generated by the prefeed pump also prevails in the pressure chamber 16 'in front of the control piston 12th
Beim Anfahren der Pumpe befindet sich der Kolben 8 in seiner linken Endlage als Folge der Kraft der Feder 15* da der Differenzdruck an der Drossel 4 vernachlässigbar klein ist,, Es herrscht also in beiden Druckräumen β und 10 derselbe Druck. Der Förderstrom der Vorförderpumpe wird bei steigender Drehzahl größer, wodurch auch dessen Druck ansteigt. Dieser Druck wirkt über die Leitung 22 im Druckraum 1β! auf den Steuerkolben 12, in entgegengesetzter Richtung wirkt die Federkraft. An der Drossel 4 hat sich ein Differenzdruck gebildet, dessen Kraft den Kolben 8 in Wirkrichtung der Federkraft verschiebt» Nach einer gewissen Anlaufzeit ist jedoch die am Steuerkolben 12 wirkende Kraft aus dem Druckraum l6' größer geworden als die andere Kraft, so daß der Kolben 12 nach rechts, d. h. entgegen der Federkraft, verschoben wird. Die Einschnürung 14 stellt dabei Verbindung her zwischen den Ringnuten 17 und 18. Dadurch kann ein Teil des von der Vorförderpumpe geförderten Druckmittels zum Behälter abfließen. Es ist der Teil des Stromes, der von der Verdrängerpumpe nicht benötigt wird.When the pump starts up, the piston 8 is in its left end position as a result of the force of the spring 15 * because the differential pressure at the throttle 4 is negligibly small. The delivery flow of the pre-feed pump increases with increasing speed, which also increases its pressure. This pressure acts via the line 22 in the pressure chamber 1β ! The spring force acts on the control piston 12 in the opposite direction. A differential pressure has formed at throttle 4, the force of which moves piston 8 in the direction of action of the spring force. ' is shifted to the right, ie against the spring force. The constriction 14 establishes a connection between the annular grooves 17 and 18. As a result, part of the pressure medium conveyed by the prefeed pump can flow off to the container. It is the part of the current that is not required by the positive displacement pump.
* Zwischen den obengenannten Kräften bildet sich ein Gleichgewichtszustand aus, der dafür sorgt, daß stets nur ein minimal kleiner Überschußstrom abgesteuert, dabei aber der notwendige Vorförderdruck erzeugt wird, der mit wachsender Drehzahl steigt. Nur dadurch wird stets die notwendige Füllung der Förderräüme der Verdrängerpumpe erreicht. * A state of equilibrium develops between the above-mentioned forces, which ensures that only a minimally small excess flow is cut off, while the necessary pre-feed pressure is generated, which increases with increasing speed. Only in this way is the necessary filling of the delivery spaces of the positive displacement pump always achieved.
Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. ? sind gleiche Teile wie zuvor mit denselben Ziffern bezeichnet. Es unterscheidet sich gegenüber dem vorigen im wesentlichen dadurch, daß das Druckbegrenzungsventil durch ein Vorsteuerventil gesteuert wird.In the embodiment according to FIG. are same parts as previously designated with the same numbers. It differs from the previous one essentially in that the pressure relief valve is controlled by a pilot valve.
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Das den Überschußstrom absteuernde Druckbegrenzungsventil trägt die Bezeichnung 25, uas Vorsteuerventil die Bezeichnung 26. Von der Vorförderpumpe 2 führt eine Leitung 27 zum Druckbegrenzungsventil 25/ von der Verdrängerpumpe eine Leitung 28 zum Vorsteuerventil 26.The pressure relief valve that controls the excess flow carries the designation 25, uas pilot valve the designation 26. From the feed pump 2 leads a line 27 to the pressure relief valve 25 / from the displacement pump a line 28 to the pilot valve 26.
Die Leitung 28 mündet in einem Raum 29 am Vorsteuerventil. Dort ist ein Ventilsitz 30 für ein kegeliges SchließglM 31 gebildet, das an einer Stange 32 fest angeordnet ist. Diese ist mit einem Kolben 33 verbunden, der in einem Zylinder 34 dicht gleitend geführt ist. In diesen münden die Leitungen 5 und 9, jeweils am Ende desselben. Das Schließglied 31 bewegt sich in einem Raum 35,-von dem eine Rückleitung 36 zum Behälter 19 führt. Vom. Raum 29 des Vorsteuerventils führt noch eine Steuerleitung 37 zur einen Seite des Druckbegrenzungsventils 25, von dessen anderer Seite eine Steuerleitung 38 zur Leitung. 28 führt. Die Leitung 37 ist mit der Leitung 28 verbunden. Zwischen dieser Verbindungsstelle und der Mündung der'Leitung 28 in den Raum 28 ist eine Drossel 29 eingeschaltet. Auf das Druckbegrenzungsventil 25 wirkt eine Druckfeder 40 ein, deren Kraft entgegen der aus der Steuerleitung 38 wirkenden Flüa&gkeitskraft gerichtet ist.The line 28 opens into a space 29 on the pilot valve. A valve seat 30 for a conical closing element 31 is formed there, which is fixedly arranged on a rod 32. This is with one Piston 33 connected, sliding in a cylinder 34 tightly is led. The lines 5 and 9 open into these, respectively at the end of the same. The closing member 31 moves in a space 35 from which a return line 36 leads to the container 19. From the. Space 29 of the pilot valve also leads a control line 37 to one side of the pressure relief valve 25, of which the other side a control line 38 to the line. 28 leads. The line 37 is connected to the line 28. Between this Connection point and the mouth of the line 28 in the space 28 a throttle 29 is switched on. A compression spring 40 acts on the pressure relief valve 25, the force of which acts against the the control line 38 acting fluid force is directed.
Hat sich in der Anlage bei Erreichen eines bestimmten Förderstroms der Verdrängerpumpe ein bestimmter Differenzdruck an der Drossel 4 gebildet, dann bewegt sich der Kolben 33 nach rechts und damit auch das Schließglied 3I. Es stellt Verbindung zwischen der Leitung 28und der Rückleitung 36 her. Das Druckbegrenzungsventil 25 ist noch geschlossen. An der Drossel 39 bildet sich durch das abfließende Druckmittel ein bestimmter Differenzdruck, der über die Leitungen 37 und 38 auch am Druckbegrenzungsventil 25 wirksam ist. Ist der Druck in der Steuerleitung 37 infolge des geöffneten Vorsteuerventils 26 auf einen bestimmten Wert gefallen, dann öffnet der aus der Leitung wirkende Druck das Druckbegrenzungsventil 25 entgegen der Kraft der Feder 40. DasHas in the system when a certain flow rate is reached the displacement pump forms a certain differential pressure at the throttle 4, then the piston 33 moves right and thus also the closing element 3I. It establishes connection between line 28 and return line 36. The pressure relief valve 25 is still closed. Forms at the throttle 39 The outflowing pressure medium creates a certain differential pressure, which is also generated via lines 37 and 38 at the pressure relief valve 25 is effective. Is the pressure in the control line 37 due to the open pilot valve 26 to a certain If the value has fallen, then the pressure acting from the line opens the pressure relief valve 25 against the force of the spring 40. The
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von der Vorförderpumpe 2 zuviel geförderte Druckmittel kann nun direkt über die Rückleitung 36' zum Behälter 19 abströmen. Am Kolben j5j5 und am Schließglied 31 bildet sich wieder ein Gleichgewichtszustand aus, wodurch die Stellung des Druckbegrenzungs-too much pressure medium delivered by the feed pump 2 can now Flow directly to the container 19 via the return line 36 '. At the Piston j5j5 and on closing member 31 a state of equilibrium is established again off, whereby the position of the pressure relief
2525th
ventils bestimmt wird. Dadurch wird ebenfalls erreicht, daß stets der notwendige Vorförderdruck erzeugt wird, die Überschuß*· menge aber möglichst gering bleibt und damit auch der Leistungsverlust. valve is determined. This also ensures that the necessary pre-feed pressure is always generated, the excess * but the amount remains as small as possible and with it the loss of performance.
Die in der Zeichnung dargestellten Leitungen können selbstverstänglich auch Kanäle in einem die Steuereinrichtung aufnehmenden gemeinsamen Gehäuse sein. ,The lines shown in the drawing can of course can also be channels in a common housing accommodating the control device. ,
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