DE2242270A1 - Verstelleinrichtung fuer eine verdraengerpumpe - Google Patents

Description

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Sperry Rand Corp.
Troy (Mich. USA

Verstelleinrichtung für eine Verdrängerpumpe

Es gibt viele Anwendungsfälle für verstellbare hydraulische Verdrängerpumpen, in denen eine leichte Verstellbarkeit zur Begrenzung des von der Pumpe aufgenommenen Drehmoments auf einen bestimmten Wert wünschenswert ist. In der U.S. -Patentschrift 3 554 093 ist ein Regelsystem für einen derartigen Zweck· dargestellt, das jedoch eine kompli- > zierte Zusammenstellung von Elementen erfordert.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache und verläßliche Regelmöglichkeit für einen derartigen Zweck vorzusehen, und zwar unter Verwendung eines in Abhängigkeit voneinander arbeitenden Paares von Laminarstromstellventiien, die zur Regelung der Pumpenverdrängung in Serie geschaltet sind.

Die Erfindung umfaßt eine Verstelleinrichtung für eine nichtumkehrbare verstellbare Verdrängerpumpe mit einer Zufluß-

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und einer Abflußleitung, mit einem Pumpenstellglied zur Verstellung der Pumpenverdrängung, mit einer Pumpenverstellejnrichtung zur Schaltung des Pumpenstellglieds, mit einem Regelkreis, der von der Abflußleitung zur Zuflußleitung verläuft, mit einem im Regelkreis in Serie geschalteten Paar von Laminarstromstellventilen, die mit dem Pumpenstellglied zur gleichmäßigen und entgegengesetzten Drosselung im Verhältnis der Bewegung des Pumpenstellglieds verbunden sind, mit einem Vorsteuerwegeventü zur Steuerung der Pumpenverstelleinrichtung, und mit einer Stelleinrichtung für das Vorsteuerwegeventü, die in Abhängigkeit von der Druckhöhe in der Mitte zwischen den beiden Laminarstromstellventilen des Regelkreises gehalten wird, und eine dem Vorsteuerwegeventü entgegengesetzt wirkende und es belastende verstellbare Feder, so daß die Pumpenverdrängung bei sich ändernder Belastung selbsttätig verändert werden kann, damit das zum Antrieb der Pumpe benötigte Drehmoment begrenzt werden kann, und zwar durch die Einstellung der verstellbaren Feder.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert werden. In dieser Zeichnung zeigt die einzige Figur ein Schaltschema für ein Regelsystem mit einer bevorzugten Ausführungs.-

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form der vorliegenden Erfindung*

Eine nichtumkehrbare verstellbare Verdrängerpumpe 10 ist . mit einer Zuflußleitung 12 und einer Abflußleitung 14 verbunden. Die Pumpe besitzt ein Pumpenstellglied 16, das durch eine Pumpenverstelleinrichtung 18 betätigt wird, und das nach links durch eine Feder oder ein anderes Vorspannungsmittel belastet ist. Derartige Pumpen haben weite Verbreitung als Druekstromerzeuger in hydraulischen Antriebssystemen der verschiedensten Art gefunden. Die Antriebswelle 20 einer solchen Verdrängerpumpe ist mit einer Kraftmaschine verbunden, wodurch je nach Art dieser Kraftmaschine es häufig notwendig ist, ein Pumpenregelsystem vorzusehen, das das höchste von der Pumpe aufzunehmende Drehmoment, das über die Antriebswelle 20 an die Kraftmaschine gelegt wird, begrenzt und je nach Bedarf zu verändern erlaubt.

Dies geschieht vorteilhaft unter Verwendung der Eigenschaft von Laminarstromstellventilen, die ein konstantes proportionales Verhältnis zwischen der Länge des Drosselweges und dem darin auftretenden Druckabfall aufweisen. Zu diesem Zweck ist die Abflußleitung 14 mit einem Abzweig 22 versehen, der einen Regelkreis und einen Steuerdruckkreis versorgt. Zum Regel-

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ORIGINAL INSPECTED

kreis gehört eine Drosselleitung 26, an die ein Paar von Laminarstromstellventilen 28 angeschlossen sind, und die über einen Rücklauf 30 verfügt. Eine Steuerleitung 32 stellt den Trennpunkt zwischen den beiden Laminarstromstellventilen dar. Diese bestehen aus einem langen Schiebergehäuse 34 mit einem verstellbaren Drosselschieber 36 und einem schmalen Spalt, der den Durchtritt des Steuermittels erlaubt, zuerst von der Drosselleitung 26 zur Steuerleitung 32 als der ersten Drosselungsstelle, und sodann von der Steuerleitung 32 zum Rücklauf 30 als der zweiten Drosselungsstelle. Der Drosselschieber 36 ist mit dem Pumpenstellglied 16 mechanisch verbunden; diese Verbindung wird in der Figur schematisch durch die Linie 38 dargestellt. Die Pumpenyerstelleinrichtung 18 wird über eine Verstelleitung 40 durch ein Vorsteuerwegeventil 42 gesteuert; dieses Dreiwegeventil erhält Steuerdruck über die Steuerdruckleitung 44. Es verfügt über den Rücklauf 46. Am Vorsteuerwegeventil 42 sitzt eine Stelleinheit 48, die an die Steuerleitung 32 angeschlossen ist, und somit den Druckabfall an dem ersten Laminar stromstell ventil abnimmt. Das Vorsteuer we ge ventil 42 ist gegen die Stelleinheit 48 durch eine manuell einstellbare Feder 50 vorbelastet.

Wenn die Pumpe arbeitet und Druckmittel durch die Abflußleitung

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14 gegen den veränderlichen Druck und das Schluckvermögen fördert, entnimmt der Regelkreis 26, 28, 30 ständig einen kleinen Teil des Förderstroms. Da der Drosselschieber 36 in Abhängigkeit von dem Pumpenstellglied 16 bewegt wird, folgt daraus, daß der Druck in der Steuerleitung 3>2 von dem Lief er stromdruck in der Abflußleitung 14 abhängt und von dem Verhältnis von (a.) der Drosselung zwischen der Drosselleitung 26 und der Steuerleitung 32, sowie (b.) von der Drosselung zwischen der Steuerleitung 32 und dem Rücklauf 30. Dieses Verhältnis verändert sich mit der Verstellung der Verdrängerpumpe 10. Der Druck in der Steuerleitung 32 ist deshalb das Produkt aus Pumpenverdrängung und Lieferdruck, und dieses Produkt bestimmt das aufzunehmende Drehmoment an der Antriebswelle 20.

Das Vorsteuerwegeventil 42 hält bei jeder zu wählenden Stellung der Feder 50 diesen Druck in der Steuerleitung 32 auf einer bestimmten konstanten Höhe,indem es entweder Arbeitsmittel zur ' Pumpenvestelleinrichtung gelangen läßt oder von dort entnimmt, und so für eine konstante Höhe des aufzunehmenden Drehmoments an der Antriebswelle 20 sorgt. Diese Höhe kann darüber hinaus noch leicht durch die Veränderung der Federkraft der Feder 50 variiert werden, da diese Feder mit einer praktischen Stellschraubenvorrichtung oder ähnlichem versehen ist.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   \ \.jVerstelleinrichtung für eine nichtumkehrbare verstellbare Verdrängerpumpe mit einer Zufluß- und einer Abflußleitung, dadurch gekennzeichnet, daß

   ein Pumpenstellglied (16) vorgesehen ist, das zur Verstellung der Pumpen Verdrängung geschaltet werden kann, sowie eine Pumpenverstelleinrichtung (18) zur Schaltung des Pumpenstellglieds, daß ein Regelkreis von der Abflußleitung (14) zur Zuflußleitung (12) verläuft, daß ein Paar von Drosseln (28) im Regelkreis in Serie geschaltet sind, die mit dem Pumpenstellglied (16) verbunden sind, das die Drosselung gleichmäßig und entgegengesetzt im Verhältnis der Bewegung des Pumpenstellglieds (16) verändert, daß ein Vorsteuerwegeventil (42) die Pumpenverstelleinrichtung (18) steuert, und daß das Vorsteuerwegeventil (42) mit einer Stelleinheit (48) versehen ist, die in Abhängigkeit von der Druckhöhe in der Mitte zwischen den beiden Drosseln (28) des Regelkreises gehalten wird, und daß die Stelleinheit (48) des Vor Steuerwegeventils durch eine entgegengesetzt wirkende verstellbare Feder (50) belastet ist, so daß die Pumpenverdrängung bei sich ändernder Belastung selbsttätig verändert werden·kann, damit das zum Antrieb der Pumpe benötigte Drehmoment begrenzt werden kann, und zwar durch

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   die Einstellung der verstellbaren Feder (50).
2. 2. Eine Verstelleinrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß

   die Drosseln (28) einen gemeinsamen Steuerschieber (36) besitzen.
3. 3. Eine Verstelleinrichtung nach einem der beiden Ansprüche 1 und 2,

   dadurch gekennzeichnet, daß

   die Drosseln (28) Laminarstromstellventile sind.·

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