DE2106808A1

DE2106808A1 - Leistungsbegrenzungs-Einrichtung für hydrostatische Verstellpumpen

Info

Publication number: DE2106808A1
Application number: DE19712106808
Authority: DE
Inventors: Fritz 7910 Neu-Ulm. P Stumpmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-02-12
Filing date: 1971-02-12
Publication date: 1972-08-31
Also published as: GB1374151A; DE2106808B2; DE2106808C3; FR2126802A5; IT952863B

Description

LeistungsbegrenzunKS-Einrichtung für hydrostatische TeTBt eUpump en

Die Erfindung !bezieht sich auf eine !»eistungsbegrenzungs-Einrichtung für hydrostatische Verstellpumpen für eine oder zv/ei Förderriehtungen, bestehend aus einem vom Arbeitsdruck der Pumpe beaufschlagten, auf die Verstelleinrichtung der Pumpe einwirkenden Kolben, der sich gegen eine Feder abstützt, wobei der Kolben und die Verstelleinrichtung über eine Steuerkurve miteinander in Eingriff stehen und die Charakteristik der Leistungsbegrenzungseinrichtung durch die Federkonstante und die Form der Steuerkurve bestimmt ist.

Derartige die leistung begrenzende Einrichtungen sollen verhindern, daß die Leistung der die Pumpe antreibenden Maschine überschritten wird, indem sie die Fördermenge der Pumpe durch Verstellen auf einen geringeren Wert verstellen. Dabei ist eine bestimmte hyperbolische Charakteristik des Hegelvorganges erwünscht.

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Es sind allgemein Leistungsbegrenzungs-Vorrichtungen begannt, bei denen sich ein Kolben, auf den der Arbeitsdruck der Verstellpumpe wirkt, gegen einen !Federsatz abstützt. Die Verstellbewegung des Kolbens wirkt auf die Verstellvorriditung für die Pumpe. Diese E-inrichtungen haben den . ι Jachteil, daß selbst mit Hilfe mehrerer den Federsatz bildenden Federn nur angenähert eine hyperbolische Charakteristik für den Hegelvorgang erzeugt werden kann.

Ferner ist ein Leistungsbegrenzer bekannt (US-PS 3 371 479), bei dem die Charakteristik mit nur einer Feder in Verbindung mit einer die Feder spannenden Steuerkurve b§.iebig gestaltet werden kann. Nachteilig ist dabei der aufwendige Aufbau der über zwei Druekkolben wirkenden Übersteuervorrichtung.

Bei einer Leistungsbegrenzungs-Einrichtung der eingangs erwähnten Art (DT-AS 1 154 689) ist zur Übertragung der Verschiebebewegung des Kolbens des Leistungsbegrenzers auf das kraftschlüssig mit der Geber-Steuerscheibe verbundene Eingangsglied der Verstelleinrichtung der Pumpe ein kinematisches System vorgesehen, das aus einer schrägen Führungsfläche und einem zweiarmigen Übertragungshebel besteht. Ungünstig sind dabei die Kraftangriffsverhältnisse zwischen Führungsfläche und Übertragungshebel, die der Gestaltung der Führungsfläche und damit der Wahl der Charakteristik erhebliche Grenzen setzen, und der grosse bauliche Aufwand. Ausserdem kann dieser Leistungsbegrenzer nur schwierig auf andere Charakteristiken umgestellt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der angeführten Nachteile eine LeistungstoegrenzungB-Einrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie einen

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besonders einfachen, zuverlässigen Tand kompakten Aufbau hat und eine beliebig wählbare Anwendung verschiedener Steuerkargen für verschiedene Charakteristiken gestattet.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch, daß sich die Steuerkurve zumindest teilweise an der äusseren Zylinderflache, des Kolben in dessen Achsrichtung erstreckt und ein mit der Verstelleinrichtung verschwenkbarer Stellkörper im Kolbengehäuse quer zur Kolbenachse drehbar gelagert ist, der mit zumindest einer Abtastkante für die Steuerkurve in die Bewegungsbahn des Kolbens ragt. Der besonders einfache und kompakte Aufbau ergibt sich schon daraus, daß Teile des Kolbens selbst als Steuerfläche ausgebildet sind und der Stellköqper, der auf die Verstelleinrichtung der Pumpe wirkt, unmittelbar im Kolbengehäuse in der Bewegungsbahn des Kolbens liegt. Verkantungen oder Verklemmungen durch längere Winkelhebelübertragungen und dgl. fallen weg.

Die leichte Umstellung auf verschiedene Steuerkurven für unterschiedliche Charakteristiken ist erfindungsgemäss dadurch erreicht, daß auf dem Umfang der äusseren Zylinderflache des Kolbens verteilt mehrere Steuerkurven angeordnet sind und der Kolben um seine Längsachse drehbar und von aussen einstellbar ist. Eine andere Charakteristik wird somit lediglieh dadurch gewählt, daß der Kolben um einen bestimmten Betrag verdreht wird. Dabei kann gleichzeitig zur gewünschten Einstellung der Lage der Steuerkurve die Federvorspannung der Peder, gegen die sich der Kolben abstützt, in bekannter Weise verändert werden.

Eine zweckmassige Weiterbildung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß mehrere Steuerkurven kontinuierlich, eine

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Jiaumkurve bildend, ineinander übergehen und dor Kolben um seine Längsachse in beliebige Drehstellungen einstellbar ist. Damit ist eine stufenlose Verstellung auf verschiedene Charakteristiken möglich.

Eine besonders zweckmässige Ausbildung ergibt sich dann, wenn erfindung3gemäss die Drehachse des Stellkörpers die Längsachse des Kolbens schneidet und der Stellkörper eine Ausnehmung aufweist, deren Sand als Abtastkante dient. Dabei kann die Ausnehmung symmetrisch zur Längsachse des Kolbens liegen und je nach Schwenkrichtung der Pumpe einer der gegenüberliegenden Randteile der Ausnehmung des Stellkörpers mit der Steuerkurve bzw. Raumfläche in Eingriff stehen. Die Ausnehmung kann dabei als durchgehende Öffnung im Stellkörper ausgebildet sein, deren lichte Veite grosser ist als der Aussendurchmesser des Kolbens. Eins besonders kompakte Bauweise ergibt sich, wenn die Feder, auf der sich der Kolben abstützt, durch diese Öffnung ragt.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine halbschematische Darstellung der gesamten Hegel- und iiegrenzungsvorrichtung, wobei die untere Schnittdarstellung 11-11 in Fig. 2 ein Parallelschnitt zur oberen Schnittdarstellung I1I-I1I in Fig. 2 ist;

Fig. 2 die Zusammenfassung des Servoventils mit dem

Leistungsbegrenzer in einem Jrtaukörper in Schnitt;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2;

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Fig. 4 einen Ausschnitt einer Steuerkurve und die Anordnung mehrerer Steuerkurven im Leistungsdiagramm in vergrössertem Maßstab;

Pig. 5 den als Hohlkolben mit Verstellvorrichtung gestalteten üolben des Leistungsbegrenzers;

Pig. 6 einen Schnitt nach der Linie II-II in Pig. 5 mit Querschnitt durch die Raumflächen.

Eine Pumpe 1, die mit einer Verstelleinrichtung 2, 2¹ reversierbar und kontinuierlich verschwenkt werden kann, fördert Öl in einen Kreislauf 3> 3¹, der über ein Wechselventil 4 die jeweils Hochdruck führende Leitung einerseits mit einem Servoventil 5» das die Verstelleinrichtung 2, 2¹ betätigt und andererseits mit einer erfindungsgemässen Leistungsbegrenzungs-Einrichtung 6 verbindet. Ein im Punkt drehverschiebbar an der Verstelleinrichtung 2, 2¹ angebrachter Verstellhebel 8 ist durch den Stift 9 drehbar mit der Kolbenstange 1o des Servoventils 5 und durch den Stift 11 drehbar mit einer Steuerstange 12 einer Vorrichtung (Oreber) verbunden, über die die Pumpe 1 willkürlich verschwenkt werden kann.

Der dargestellte Leistungsbegrenzer 6 besteht aus einem Hohlkolben 13, der im Inneren eine Peder 14 enthält, die sich einerseits am .boden des Hohlkolbens 13 und andererseits an einem im G-ehäuse 15 des Leistungsbegrenzers 6 willkürlich einstellbaren Pedertellers 17 mit Gewindespindel abstützt. Die Hutmutter 16 dient zur Sicherung. Am offenen Ende des Hohlkolbens 13 an dessen äusserer Zylinderfläche angebrachte Steuerkurven 18 wirken im Leistungsregelungsfall auf einen um die gleichachsig zum Stift liegende Achse 19 drehbaren Stellkörper 2o ein, der im G-ehäuse 15 mit

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Kugellagern 23 gelagert ist und über einen Verstellstift 21 mit dem Verstellhebel 8 zwischen dem Stift 11 drehverschieblich in Verbindung steht.

' mit dem Verstellhebel 8 zwischen dem Stift 9 und dem Stift

j Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Wenn die Steuerstange 12 beispielsweise nach rechts bewegt wird, was z.B. hydraulisch oder per Hand erfolgen kann, so dreht sich der Verstellhebel 8 um den Drehpunkt 7 und zieht die mit dem Stift 9 angelenkte Kolbenstange 1o des Servoventils 5 ebenfalls nach rechts, wodurch dem Drucköl der Weg in die Verstelleinrichtung 2¹ geöffnet wird, die die Pumpe 1 so lange nach links verschwenkt, bis der sich während der Verschwenkung um den Stift 11 drehende Verstellhebel 8 das Servoventil 5 wieder geschlossen hat. Gleichzeitig hat der nun schräg stehende Verstellhebel 8 über den Verstellstift 21 den Stellkörper 2o um seine Achse 19 gedreht. Sobald der Arbeitsdruck der Pumpe 1, der über das Wechselventil 4 und den Hilfskolben 22 auf den üoden des Hohlkolbens 13 der Kraft der Feder 14 entgegenwirkt, diese ;

Federkraft übersteigt, wird der Hohlkolben 13 nach links ' verschoben. Dabei wirkt die Steuerkurve 18 auf eine Abtast- , kante 26 des Stellkörpers 2o ein und drehtihn um seine /chse 19. Der sich mitdrehende Verstellstift 21 schiebt dabei den dann um den Punkt 7 schwenkenden Verstellhebel 8 nach links, wodurch das Servoventil 5 ebenfalls nach links geöffnet wird und über die Verstellvorrichtung 2 die Pumpe 1 der vorgegebenen Charakteristik entsprechend zurückschwenkt. Die Steuerkurve 18 kann in Verbindung mit der Charakteristik der Feder 14 und der Kinematik des Drehkörpers 2o für jede beliebige Charakteristik ausgelegt werden, z.ü. hyperbolisch,.

Da die Steuerkurve 18 nur einen kleinen Seil des Hohl- j kolbenumfangs in Anspruch nimmt, können mehrere verschiede- , ne Steuerkurven mit verschiedener Charakteristik am

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Hohlkolben 13 angeordnet werden (siehe ]?ig. 4-6), wobei beispielsweise den "beiden Schwenkrichtungen der Pumpe 1 gleiche Charakteristiken durch gleiche Steuerkurven, die sich diametral gegenüberliegen, zugeordnet sein können.

Durch Drehen des Kolbens 13 um seine Längsachse, z.B. mit Hilfe des Federtellers mit Gewindespindel 17 (siehe Pig. 5)> können die verschiedenen Steuerkurven 18 beliebig wählbar mit dem Stellkörper 2o zum Eingriff gebracht werden, wobei gleichzeitig die Vorspannung der Feder 14 so verändert werden kann, daß der Regelbeginn der zugeordneten M

Charakteristik entspricht. Damit ist es ohne bauliche Änderungen möglich, ganze Kennlinienfelder stufenlos für beliebige Leistungen einzustellen.

Ferner kann ein zusätzliches Druckbegrenzungsventil 24 angeordnet sein, das im Heglungsfalle den Hochdruck direkt mit dem .boden des Kolbens 13 verbindet und in vorbeschriebener Weise das zurückschwenken der Pumpe 1 veranlasst. Die Blende 25 erhöht dabei die Stabilität.

Ansprüche;

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Claims

Ansprüche

[ 1 ./Leistungsbegrenzungs-Mnrichtung für Irydrostatische Verstellpumpen für eine oder zwei Förderricntungen, bestehend aus einem vom Arbeitsdruck der Pumpe beaufschlagten, auf die Verstelleinrichtung der Pumpe einwirkenden Kolben, der sich gegen eine Feder abstützt, wobei der Kolben und die Verstelleinrichtung über eine Steuerkurve miteinander in Eingriff stehen und die Charakteristik der Leistungsbegrenzungseinrichtung durch die Federkonstante und die Form der Steuerkurve bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Steuerkurve (18) zumindest teilweise an der äusseren Zylinderfläche des Kolbens (13) in dessen Achsrichtung erstreckt und ein mit der Verstelleinrichtung (2, 2') verschwenkbarer Stellkörper (2o) im Kolbengehäuse quer zur Kolbenachse drehbar gelagert ist, der mit zumindest einer Abtastkante (26) für die Steuerkurve (18) in die Bewegungsbahn des Kolbens (13) ragt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang der äusseren Zylinderflache des Kolbens (13) verteilt mehrere Steuerkurven (18) angeordnet sind und der Kolben (13) um seine Längsachse drehbar und von aussen einstellbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Steuerkurven kontinuierlich, eine Raumfläche bildend, ineinander übergehen und der Kolben (13) um seine Längsachse in beliebige Drehstellungen einstellbar ist.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (19) des

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Stelllcörpers (2o) die Längsachse des Kolbens (13) schneidet und der Stellkörper eine Ausnehmung aufweist, deren Rand als Abtastkante (26) dient.
5. Einrichtung nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung symmetrisch zur Längsachse des Kolbens ; (13) liegt und je nach Schwenkrichtung der Pumpe (1) einer der gegenüberliegenden Randteile (26) der Ausnehmung des Stellkörpers mit der Steuerkurve (18) bwz. Raumfläche in Eingriff steht.
6. Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei gleiche Steuerkurven auf der äusseren Zylinderfläche des Kolbens diametral gegenüberliegen.

Der Patentanwalt

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