DE2322083C3 - Override control for hydrostatic radial or axial piston motors or - Google Patents

Override control for hydrostatic radial or axial piston motors or

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Description

3535

Die Erfindung betrifft eine Zwangssteuerung für hydrostatische Radial- oder Axialkolbenmotoren oder -pumpen mit feststehenden Zylindern, denen jeweils ein Steuerschieber mit einem Paar Steuerkanten für die gemeinsame Steuerung von Einlaß und Auslaß zugeordnet ist, wobei alle Steuerschieber über einen gemeinsamen, gegenüber dem Antrieb der Arbeitskolben in der Phase verstellbaren Antrieb betätigbar sind, und bei der jeder Steuerschieber ein zweites Steuerkantenpaar aufweist, über welches der zugehörige Zylinderraum wenigstens während der Überdeckung des ersten Steuerkantenpaares mit einer Druckausgleichsleitung verbindbar ist und jeder Druckausgleichsleitung über einen synchron mit dem Antrieb für die Steuerschieber umlaufenden Drehschieber wechselweise mit der gestauten Tankleitung und über ein Rückschlagventil mit der Druckleitung der Pumpe verbindbar ist, nach Patent 22 51 778.The invention relates to a positive control for hydrostatic radial or axial piston motors or -pumps with fixed cylinders, each of which has a control slide with a pair of control edges for the common control of inlet and outlet is assigned, with all control slides via a common, compared to the drive of the working piston in the phase adjustable drive can be actuated, and in the each control slide has a second pair of control edges, via which the associated cylinder space at least during the overlap of the first pair of control edges with a pressure equalization line can be connected and each pressure equalization line via a synchronous with the drive for the control slide rotating rotary valve alternating with the dammed tank line and via a non-return valve can be connected to the pressure line of the pump, according to patent 22 51 778.

Bei der Zwangssteuerung nach dem Hauptpatent wird jedem Steuerschieber neben der Funktion, die Verbindung zwischen dem zugehörigen Zylinderraum und dem Einlaß bzw. dem Auslaß zwangsweise zu steuern, eine zweite Funktion zugeordnet, nämlich die Verbindung des Zylinderraums mit einer Druckausgleichsleitung wenigstens während der Überdeckung des ersten Steuerkantenpaares des Steuerschiebers, d. h. während derjenigen Phase des Arbeitsspiels, in der der Zylinderraum gleichermaßen von Einlaß und Auslaß abgesperrt ist. Dadurch wird wirksam verhindert, daß sich während dieser Phase des Arbeitsspiels in dem Zylinderraum ein Überdruck oder ein Unterdruck ausbilden kann, der bei erneuter Freigabe des Zylinderraums zum Einlaß oder zum Auslaß einen Druckschlag zur Folge hätte. Außerdem wird durch die Steuerung gewährleistet, daß sich in dem gegenüber Einlaß und Auslaß abgesperrten Zylinderraum jeweils ein solcher Druck einstellt, der dem Druck entspricht, welcher bei Freigabe der Verbindung zum Einlaß bzw. zum Auslaß durch das erste Steuerkantenpaar des Steuerschiebers an dem Zylinderraum anliegt Dpdurch erhält man einen druckstoßfreien Übergang von der Überdeckungsphase zu der Aufdeckungsphase des ersten Steuerkantenpaares.With the forced control according to the main patent, each control spool is next to the function that Connection between the associated cylinder space and the inlet or outlet forcibly closed control, assigned a second function, namely the connection of the cylinder space with a pressure equalization line at least during the overlap of the first control edge pair of the control slide, d. H. during that phase of the working cycle in which the cylinder chamber is equally exposed to intake and exhaust is locked. This effectively prevents that during this phase of the work cycle in the Cylinder space can form an overpressure or a negative pressure, which when the is released again Cylinder chamber to the inlet or outlet would result in a pressure surge. In addition, the Control ensures that there is each cylinder chamber blocked off from the inlet and outlet such a pressure is set, which corresponds to the pressure which is released when the connection to the inlet or to the outlet through the first pair of control edges of the control slide rests on the cylinder space Dp through one obtains a pressure surge-free transition from the overlap phase to the detection phase of the first pair of control edges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Zwangssteuerung für hydrostatische Radial- oder Axialkolbenmotoren oder -pumpen nach dem Hauptpatent zu verhindern, daß bei einer Phasenverschiebung von 90° gegenüber dem einer maximalen Drehmomentabgabe entsprechenden Grundphasenunterschied von 90° zwischen den Siellungen der Antriebe von zugehörigen Steuerschiebern und Arbeitskolben der Druckmitteldurchsatz zu Null wird — was einer Begrenzung der Drehzahl entspricht.The invention is based on the object in the positive control for hydrostatic radial or Axial piston motors or pumps according to the main patent to prevent a phase shift of 90 ° compared to the basic phase difference corresponding to a maximum torque output of 90 ° between the drives of the associated control spools and working pistons of the Pressure medium throughput becomes zero - which corresponds to a limitation of the speed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Druckausgleichsleitung, stau sie wechselweise mit der gestauten Tankleitung und mit der Druckleitung zu verbinden, nur mit einer Zuführleitung in Verbindung steht, welche ständig einerseits über das Rückschlagventil mit der Druckleitung der Pumpe und andererseits mit der Druckseite einer Hilfspumpe verbunden ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Druckausgleichsleitungen in jeder Stellung, in der die Druckausgleichsleitung durch den Drehschieber geöffnet wird, mit einer gemeinsamen Zuführleitung in Verbindung gebracht wird, in welcher der Arbeitsdruck herrscht Dadurch wird erreicht, daß einerseits der Arbeitskolben nach Überdeckung beider Kanten des ersten Steuerkantenpaares, wie bei dem Hauptpatent, gegen den Arbeitsdruck des Systems ausstoßen muß. Dabei findet zuverlässig ein ausreichender Druckaufbau für einen stufenlosen Druckübergang bei dem nächsten Aufdekken der beiden Steuerkanten statt. Wenn der Steuerschieber nach einer Drehung von 180° sich seiner nächsten Totpunktstellung nähen und den betreffenden Zylinderraum von der Druckleitung des Systems absperrt, wird bei der vorliegenden Weiterbildung der Zwangssteuerung nach dem Hauptpatent jedoch erreicht, daß in dieser Stellung die betreffende Druckausgleichsleitung bereits mit der Zuführleitung in Verbindung steht, in der der volle Arbeitsdruck herrscht. Das bedeutet, daß der Arbeitshub des betreffenden Kolbens über die durch das erste Steuerkantenpaar des Steuerschiebers bestimmte Hublänge hinaus um eine konstant bleibende Länge vergrößert wird. Dadurch wird wirksam verhindert, daß bei einer Phasenverschiebung von 90° gegenüber dem einer maximalen Drehmomentabgabe entsprechenden Grundphasenunterschied von 90° zwischen den Stellungen der Antriebe von zugehörigen Steuerschiebern und Arbeitskolben der Druckmitteldurchsatz zu Null wird, da dann aufgrund der neuen Druckmittelverbindung ein weiterer Druckmitteldurchsatz durch die Druckausgleichsleitung stattfindet und somit die Drehzahl begrenzt wird.According to the invention, this object is achieved in that each pressure equalization line accumulates alternately to be connected to the dammed tank line and to the pressure line, only with a supply line in connection which is constantly on the one hand via the check valve with the pressure line of the pump and on the other hand with the pressure side of an auxiliary pump is connected. This ensures that the pressure equalization lines in every position in which the pressure equalization line is opened by the rotary valve, with one common supply line is brought into connection, in which the working pressure prevails thereby it is achieved that on the one hand the working piston after overlapping both edges of the first control edge pair, as with the main patent, has to expel against the working pressure of the system. Thereby finds reliably a sufficient pressure build-up for a stepless pressure transition with the next Aufdekken of the two control edges. When the control spool turns 180 ° its Sew the next dead center position and the relevant cylinder space from the pressure line of the system locks, is in the present development of the forced control according to the main patent achieved that in this position the pressure equalization line in question is already in with the supply line Connection is in which the full work pressure prevails. This means that the working stroke of the Piston beyond the stroke length determined by the first control edge pair of the control slide by one constant length is increased. This effectively prevents a phase shift of 90 ° compared to the basic phase difference corresponding to a maximum torque output of 90 ° between the positions of the actuators of the associated control spool and working piston the pressure medium throughput becomes zero, because then another pressure medium connection due to the new pressure medium connection Pressure medium throughput takes place through the pressure equalization line and thus the speed is limited.

Da die während der Überdeckung der Kanten des ersten Steuerkantenpaares auftretende Druckmittelströmung in der Zuführleitung relativ gering ist, kann auch die Leistung der Hilfspumpe gering bemessen sein. Druckschwankungen in dem mit der Druckausgleichsleitung verbundenen Abschnitt der Zuführleitung können wirksam dadurch vermindert werden, daß in der Zuführleitung ein Druckspeicher vorgesehen ist.Since the pressure medium flow occurring during the overlap of the edges of the first control edge pair is relatively low in the supply line, the performance of the auxiliary pump can also be low. Pressure fluctuations in the section of the supply line connected to the pressure equalization line can be effectively reduced by providing a pressure accumulator in the supply line.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below with the aid of schematic drawings of an exemplary embodiment explained. It shows:

Fig. 1 ein hydraulisches Schaltbild für die Zwangssteuerung und ίFig. 1 is a hydraulic circuit diagram for the positive control and ί

Fig.2 ein Schaubild, welches das Arbeitsverhalten des betreffenden hydrostatischen Motors veranschaulicht. Fig.2 is a diagram showing the working behavior of the hydrostatic motor in question.

In den Figuren sind die gleichen Bezugsziffern, wie in den Figuren des Hauptpatents verwendet. J0 In the figures, the same reference numbers are used as in the figures of the main patent. J0

In Fig.' ist der hydrostatische Radialkolbenmotor mit 80 bezeichnet. Dieser ist in gleicher Weise aufgebaut, wie der in den Figuren des Hauptpatents dargestellte hydrostatische Radialkolbenmotor. Eine nähere Darstellung und Erläuterung dieses Motors erübrigt sich daher.In Fig. ' is the hydrostatic radial piston motor denoted by 80. This is constructed in the same way as that in the figures of the main patent illustrated hydrostatic radial piston engine. A more detailed representation and explanation of this engine is therefore unnecessary.

Der Einlaß und der Auslaß des Motors 80 sind über Leitungen 13 und 14 mit einem Dreistellungsschieber 91 verbunden, der in der dargestellten Stellung beide Leitungen 13 und 14 absperrt, in den beiden anderen Stellungen jedoch wechselweise mit der Druckleitung 65 der Pumpe PF bzw. mit der über das vorgespannte Rückschlagventil 94 gestauten Tankleitung 86 verbindet. Die Pumpe PF wird über einen Motor m angetrieben. In der Regel arbeitet die Pumpe mit konstanter Fördermenge.The inlet and outlet of the motor 80 are connected via lines 13 and 14 to a three-position slide 91 which, in the position shown, shuts off both lines 13 and 14, but in the other two positions alternately with the pressure line 65 of the pump PF or with the connects tank line 86 blocked via the pretensioned check valve 94. The pump PF is driven by a motor m . As a rule, the pump works with a constant flow rate.

Die beiden Ansch'iisse in der Nabe 2a des Motors 80 sind mit den beiden im Punkt 102 zusammeng^ führten parallelen Zweigen der Zuführleitung 54f>, SSb verbunden, die einerseits über das Rückschlagventil 93 mit der Druckleitung 65 der Pumpe PFund andererseits mit 1er Druckseite einer Hilfspumpe 88 verbunden ist. Die Hilfspumpe kann vom gleichen Motor m angetrieben sein. Die Sauglettung beider Pumpen ist mit 82 und der gemeinsame Sumpf mit 81 bezeichnet.The two connections in the hub 2a of the motor 80 are connected to the two parallel branches of the supply line 54f>, SSb that merge at point 102, which on the one hand via the check valve 93 to the pressure line 65 of the pump PF and on the other hand to the first pressure side Auxiliary pump 88 is connected. The auxiliary pump can be driven by the same motor m . The suction system of both pumps is denoted by 82 and the common sump by 81.

In den beiden Zweigen der Zuführleitung 54b; 556 sind jeweils Druckspeicher 96 bzw. 97 angeordnet, die für einen gleichbleibenden Druck sorgen.In the two branches of the supply line 54b; 556 each pressure accumulator 96 and 97 are arranged, the ensure constant pressure.

Fig.2 gibt das Arbeitsverhalten der Zwangssteuerung bei einer Phasenverschiebung um den Winkel Alpha gegenüber dem einer maximalen Drehmomentabgabe entsprechenden Grundphasenunterschied von 90° wieder. Es wird angenommen, daß die links vom oberen Scheitelpunkt wiedergegebene Kolbenbahn einer Bewegung des Kolbens von innen nach außen und der rechts davon liegende Bahnabschnitt der Einwärtsbewegung des Kolbens entspricht. Der Bahnabschnitt zwischen den Punkten V und I gibt den Bereich wieder, in dem der nach außen wandernde Kolben das Ol aus dem Zylinderraum über den Auslaß des Motors ausstößt, während der Bereich zwischen der Punkten Vl und Hl der Phase entspricht, in der der Kolben unter dem zuströmenden Drucköl radial nach innen wandert.Fig. 2 shows the working behavior of the positive control with a phase shift by the angle Alpha versus the basic phase difference corresponding to a maximum torque output of 90 ° again. It is assumed that the piston trajectory shown to the left of the upper vertex a movement of the piston from the inside to the outside and the path section lying to the right of the inward movement of the piston corresponds. The path section between points V and I represents the area in which the piston migrating outwards removes the oil from the cylinder space via the outlet of the engine ejects, while the area between the points Vl and Hl corresponds to the phase in which the piston moves radially inward under the incoming pressure oil.

Zwischen den Punkten I und Il ist der betreffende Z>linderraum durch die beiden Kanten des ersten Steuerkantenpaares des Steuerschiebers gegenüber Einlaß und Auslaß des Motors abgesperrt. Diese Überdeckungsphase ist in Fig. 2 mit A bezeichnet Während dieser Überdeckungsphase ist die dem Zylinderraum zugehörige Ausgleic.hs!eitung über den Drehschieber mit der unter dem Arbeitsdruck stehenden Zuführleitung verbunden, so daß im Hinblick auf die endliche Zeit, welche die Steuerung durch die betreffenden Steuerkantenpaare des Steuerschiebers benötigt, erfolgt in der Phase A ein allmählicher Druckaufbau von dem niedrigeren Druck P\ auf den höheren Arbeitsdruck P2, wie durch die in F i g. 2 eingezeichnete Druckkurve angedeutet ist.Between points I and II, the relevant cylinder space is blocked off from the inlet and outlet of the engine by the two edges of the first pair of control edges of the control slide. This overlap phase is denoted by A in FIG. 2. During this overlap phase, the balance associated with the cylinder space is present. h s! Zeitung via the rotary valve with the under the working pressure supply line connected, so that in view of the finite time required for the control by the respective control edge pairs of the control slide, is carried out in the phase A, a gradual pressure build-up of the lower pressure P \ to the higher working pressure P 2 , as indicated in FIG. 2 drawn pressure curve is indicated.

In Übereinstimmung mit den Darstellungen im Hauptpatent beginnt am Punkt Vl der Bahn des sich nunmehr wieder einwärts bewegenden Kolbens der eigentliche Arbeitshub des Kolbens, dessen Länge Mi durch den Punkt III bestimmt wird, an dem die Steuerkanten des ersten Steuerkantenpaares des zugehörigen Steuerschiebers den zugehörigen Zylinderraum erneut gegenüber Einlaß und Auslaß des Motors absperren. Im Augenblick der vollen Absperrung gegenüber Einlaß und Auslaß ;st jedoch bereits am Punkt HI der Bahn der Zylinderraum über die zugehörige Ausgleichsleitung und deren Verbindung über den Drehschieber mit der Zuführungsleitung wiederum mit dem Arbeitsdruck in der Zuführleitung verbunden, welche Verbindung bis zu dem Bahnpunkt IV erhalten bleibt. Das bedeutet, daß in der Überdekkungsphase S zwischen den Bahnpunkten Hl und IV der Arbeitshub des Kolbens um die Strecke ΜΛ» verlängert wird. Mit der Aufdeckung der Verbindung des Zylinderraums zum Auslaß findet ein entsprechender Druckabbau statt, wie dies durch den Druckverlauf zwischen den Punkten IV und VlI der Bahn angedeutet ist.In accordance with the representations in the main patent, the actual working stroke of the piston begins at point VI of the path of the piston, which is now moving inward again, the length Mi of which is determined by point III, at which the control edges of the first control edge pair of the associated control slide re-enter the associated cylinder space shut off the inlet and outlet of the engine. At the moment of full shut-off to the inlet and outlet; however, already at point HI of the path the cylinder space is connected to the working pressure in the supply line via the associated compensating line and its connection via the rotary valve with the supply line, which is connected to path point IV remain. This means that in the covering phase S between the path points Hl and IV the working stroke of the piston is extended by the distance Μ Λ » . When the connection between the cylinder space and the outlet is uncovered, a corresponding pressure reduction takes place, as is indicated by the pressure profile between points IV and VI of the path.

Die beschriebene Verlängerung des Arbeitshubs des Kolbens bleibt für jeden Phasenwinkel Alpha erhalten, also auch für den Phasenwinkel von 90° gegenüber dem einer maximalen Drehmomentabgabe entsprechenden Grundphasenunterschied von 90° zwischen den Stellungen der Antriebe von zugehörigen Steuerschiebern und Arbeitskolben. Damit kann der Druckmitteldurchsatz niemals zu Null werden und es wird eine wirksame Begrenzung der Drehzahl erreicht.The described extension of the working stroke of the piston is retained for each phase angle alpha, thus also for the phase angle of 90 ° compared to that corresponding to a maximum torque output Basic phase difference of 90 ° between the positions of the actuators of the associated control spools and Working piston. This means that the pressure medium throughput can never go to zero and it becomes an effective one Speed limitation reached.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Zwangssteuerung für hydrostatische Radialoder Axial-Koibenmotoren oder -Pumpen mit feststehenden Zylindern, denen jeweils ein Steuerschieber mit einem Paar Steuerkanten für die gemeinsame Steuerung von Einlaß und Auslaß zugeordnet ist, wobei alle Steuerschieber über einen gemeinsamen, gegenüber dem Antrieb der Arbeitskolben in der Phase verstellbaren Antrieb betätigbar sind, bei der weiterhin jeder Steuerschieber ein zweites Steuerkantenpaar aufweist, über welches der zugehörige Zylinderraum wenigstens während der Überdeckung des ersten Steuerkantenpaares mit einer Druckausgleichsleitung verbindbar ist, und bei der jeder Druckausgleichsleitung über einen synchron mit dem Antrieb für die Steuerschieber umlaufenden Drehschieber wechselweise mit der gestauten Tankieitung und über ein Rückschfagventil mit der Druckleitung der Pumpe verbindbar ist, nach dem Patent 22 51 778, dadurch gekennzeichnet, daß jede Druckausgleichsleitung statt sie wechselweise mit der gestauten Tankleitung (86) und mit der Druckleitung zu verbinden, nur mit einer Zuführung (54b, 55b) in Verbindung steht, welche ständig einerseits über das Rückschlagventil (93) mit der Druckleitung der Pumpe und andererseits mit der Druckseite einer Hilfspumpe (88) verbunden ist.1. Override control for hydrostatic radial or axial Koibenmotoren or pumps with fixed cylinders, each of which is assigned a control slide with a pair of control edges for the common control of inlet and outlet, with all control slides via a common, opposite to the drive of the working piston in the phase adjustable drive, in which each control slide furthermore has a second control edge pair, via which the associated cylinder space can be connected to a pressure equalization line at least during the overlap of the first control edge pair, and in which each pressure equalization line alternates via a rotary valve rotating synchronously with the drive for the control slide can be connected to the dammed tank line and via a check valve to the pressure line of the pump, according to patent 22 51 778, characterized in that each pressure equalization line instead of it alternates with the dammed tank line (86) and to be connected to the pressure line, only with one feed (54b, 55b) in connection, which is constantly connected on the one hand via the check valve (93) to the pressure line of the pump and on the other hand to the pressure side of an auxiliary pump (88). 2. Zwangssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (54b, 55b) einen Druckspeicher (96,97) aufweist.2. Override control according to claim 1, characterized in that the feed line (54b, 55b) has a pressure accumulator (96,97).
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