DE2349124C2

DE2349124C2 - Steuervorrichtung für eine im Speicherbetrieb arbeitende hydraulische Verstellpumpe

Info

Publication number: DE2349124C2
Application number: DE19732349124
Authority: DE
Inventors: Werner 8770 Lohr Brichta
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1973-09-29
Filing date: 1973-09-29
Publication date: 1985-09-05
Also published as: DE2349124A1

Description

10 in Verbindung.

In Richtung der Schaltstellung b des Druckbegrenzungsventils ist dessen Steuerkolben mit der Fläche F2 hydraulisch beaufschlagt Zu diesem Zweck ist der vom Steuerkolben begrenzte Steuerraum Ta über die Steuerleitung 13 mit der Leitung 9 verbunden. In der gezeigten Ausgangsstellung a des Druckbegrenzungsventils steht der Steuerraum 7a mit der Druckleitung d vor dem Rückschlagventil 3 in Verbindung und in der Schaltstellung b mit dem Tank.

Der Steuerraum 7a geht in einem Kolbenraum 14a größeren Durchmessers über, in dem ein Schaltkolben 15 mit einer bolzenförmigen Verlängerung 15a vorgesehen ist Der mit dem Steuerraum 7a in Verbindung stehende Kolbenraum 14a bildet mit dem Steuerraum 7a eine Raumeinheit und wird demgemäß jeweils vom gleichen Steuerdruck wie der Steuerraum 7a beaufschlagt Der dem Kolbenraum 14a gegenüberliegende Kolbenraum 146 steht über die Steuerleitung 16 mit der Druckleitung d nach dem Rückschlagventil 3 und damit auch mit dem Druckspeicher 5 in Verbindung.

Die Wirkungsweise der Steuervorrichtung Ist folgende:

Bei druckloser Hydraulikanlage wird der Kolben 2d mit Kolbenstange 2a des Verstellzylinders infolge der Kraft der im Zylinderraum 2c angeordneten Druckfeder 17 in die gezeigte Endlage verschoben, in der die Schrägscheibe la auf maximales Verdrängungsvolumen der Verstellpumpe 1 ausgelenkt ist Das Druckbegrenzungsventil 7 befindet sich durch die einstellbare Feder

11 in der gezeigten Ausgangsschaltstellung a in der die Leitung 9 mit der Druckleitung dvor dem Rückschlagventil 3 verbunden ist Bei Inbetriebnahme der Verstellpumps 1 fördert diese zunächst mit maximaler Fördermenge. Der sich in der Druckleitung d aufbauende Druck entsprechend den von den nicht gezeigten Verbrauchern in der Hydraulikanlage bewirkten Widerständen bzw. bei geschlossenen ebenfalls nicht gezeigten Steuerventilen entsprechend der Vorspannung des Speichers 5, oflanzt sich über die Leitungen 6, 8, 9, 13 und 16 auch in die Zylinderräume 2b, 2c sowie in den Steuerraum 7a und die Kolbenräume 14a, 14Z> fort Dadurch, daß infolge des Strömungswiderstandes des Arbeitsmittels im Rückschlagventil 3 der Druck in der Druckleitung d nach dem Rückschlagventil geringfügig kleiner ist als in der Druckleitung d vor dem Rückschlagventil, ändert sich während des Druckanstieges weder die gezeigte Lage des Kolbens 2c/des Verstellzylinders 2 noch die Lage des Schaltkolbens 15 im mit dem Steuerraum 7a des Druckbegrenzungsventils in Verbindung stehenden Kolbenraumes 14a. Der in der Druckleitung d vor dem Rückschlagventil 3 herrschende Druck wirkt im Steuerraum 7a auf die Fläche F2 des Steuerkolbens und damit entgegen der Kraft der einstellbaren Feder If. Übersteigt die sich aus dem Druck und der Fläche F2 des Steuerkolbens an letzterem wirkende Kraft die an der Feder 11 eingestellte Kraft, verschiebt sich der Steuerkolben aus der Schaltstellung a in die Schaltstellung b. In dieser Schaltsteüung ist sowohl die Druckleitung d vor dem Rückschlagventil 3 als auch der Steuerraum 7a des Druckbegrenzungsventils und der mit dem Steuerraum 7a verbundene Kolbenraum 14a, sowie der Zylinderraum 2c über die entsprechenden Leitungen 8, 9, 13, 10 mit dem Tank Γ verbunden. Durch den im Kolbenraum 14ö und in dem Zylinderraum 2b weiterhin herrschenden Druck in der Druckleitung d nach dem Rückschlagventil 3, der in dieser Schaltstellung vom Speicher 5 festgelegt ist, verschiebt sich der Schaltkolbea 15 in Richtung des Kolbenraumes 14a und legt sich mit dem bolzenförmigen Ansatz 15a kraftschlüssig an dem Steuerkolben des Druckbegreifzungsventils an und hält diesen in der Schaltstellung. Gleichzeitig verschiebt sich der Kolben 2d gegen die geringe Kraft der Feder 17 in Richtung des Zylinderraumes 2c und verschwenkt damit mit der Kolbenstange 2a die Schrägscheibe la in Richtung minimaler Fördermenge der Verstellpumpe. Dieser Betriebszustand der

ίο Verstellpumpe, in dem diese mit minimaler Fördermenge zum Tank fördert, ist solange aufrechtzuerhalten, bis der Druck in der Druckleitung d nach dem Rückschlagventil 3 soweit abgesunken ist, daß die aus dem Produkt dieses Druckes und der gegenüber der Fläche F2 des Steuerkolbens größeren Fläche Fi des Schaltkolbens 15 sich ergebende, auf letzterem wirkende Kraft kleiner ist als die den Steuerkolben des Druckbegren2ungsventiis in Richtung der Schaltstellung a belastende Kraft der Feder 11. Nach dem Umschalten des Druckbegrenzungsventib aus der Schaltstellung b zurück in die Schaltstellung a, verschiebt sich in', ige des damit in dem Zylinderraum 2c des Versteiizyiin<iers 2 wieder wirkenden Pumpendruckes der Kolben 2d wieder zurück in Richtung des Zylinderraumes 2b und über die Kolbenstange 2a die Schrägscheibe wieder in die Lage maxima'^n Verdrängungsvolumens der Verstellpumpe 1. Der untere Umschaltpunkt des Druckbegrenzungsventils 7 aus der Schaltstellung b in die Schaltstellung a ist durch das Flächenverhältnis aus der Fläche F2 des Steuerkolbens und der Fläche Fl des Schaltkolbens 15 festgelegt Je größer dieses Verhältnis gewählt wird, um so weiter muß der Druck in der Druckleitung nach dem Rückschlagventil (Speicherdruck) absinken, bis die Verstellpumpe durch Umschalten des Druckbegrenzungsventils wieder in den Speicherkreis fördert In der Regel weist der Schaltkolben 15 gegenüber dem Steuerkolben des Druckbegrenzungsventils 7 eine um ca. 10% größere vom Steuerdruck zu beaufschlagende Fläche auf.
Für die hydraulische Betätigung des Steuerk-/)bens des Druckbegrenzungsventils in Richtung der Schaltstellung b sind auch andere Vorrichtung denkbar. So kann beispielsweise an Stelle des Schaltkolbens 15 mit Kolbenraum 14, der mit dem Steuerraum 7a des Druckbegrenzungsventils verbunden ist, auch ein kleiner Differentialzylinder verwendet werden, dessen Kolbenstange den Steuerkolben des Druckbegrenzungsventils in Richtung der Schaltstellung b unmittelbar betätigt Hierbei würde der kolbenseitige Zylinderraum mit der Druckleitung nach dem Rückschlagventil und der kolbenstangenseitige Zylinderraum über das Druckbegrenzungsventil entweder mit der Druckleitung vor dem Rückschlagventil (Schaltstellung a) oder mit dem Tank (Schaltstellung b) verbunden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

men kann. Da der Speicherdruck über einen Betäti-

Patentansprüche: gungskolben auf dem von einer Feder in Schließrich-

tung beaufschlagten Schließkörper des den unteren

1 Steuervorrichtung für eine im Speicherbetrieb Speicherdruck festlegenden Druckventils wirkt, bleibt arbeitende hydraulische Verstellptanpe mit Druck- 5 über dieses Ventil die Verbindung der Steuerleitung mit regelung und mit einem das Verdrängungsvoiumen dem Tank unabhängig vom Pumpendruck erhalten. Dafestlegenden Verstellzylinder, der in Richtung klei- durch kann die Pumpe auf drucklosen Umlauf bei kleinerer Fördermenge vom Pumpendruck und in Rieh- ner Fördermenge verschwenkt werden. Erst, wenn tung größerer Fördermenge von einer Feder und durch entsprechendes Absenken des Speicherriruckes einem durch eine Druckventileinrichtung einsteUba- io auch das zweite Druckventil gegen die Öffnungskraft ren Steuerdruck beaufschlagt ist, wobei in der der Feder wieder schließt, steigt der Steuerdruck wieder Druckleitung zwischen der Verstellpumpe und dem an und verstellt die Pumpe in Richtung maximaler För-Speicher ein Rückschlagventil vorgesehen ist, der dermenge, so daß der Speicher wieder gefüllt und auf Verstellzylinderraum, in dem die Rückstellfeder an- den am ersten Druckventil eingestellten Druck gebracht geordnet ist, über die Druckventileinrichtung mit 15 wird. Daran anschließend wiederholt sich der vorher dem Tank verbindbar ist, und die Druckventilein- beschriebene Zyklus der Steuervorrichtung, richtung einen vom Speicherdruck beaufschlagten Bei einer bekannten Pumpensteuerung nach der DE-Betätigungskolben aufweist, der einen Ventilkolben OS 15 28 550 erfolgt die Steuerung der Pumpenverstelgegen die Kraft einer Feder und gegen den auf sei- lung in Abhängigkeit des jeweils geforderten Verbrauner gegenüberliegenden Fläche wirkenden Steuer- 20 cherdruckes. Das betreffende Steuerventil wird in die druck in einsSchaltsteUune verschiebt in der der die eine Verschieberichtung vom Pumpendruck und in die Rückstellfeder enthaltende SteUzylinderraum mit Gegenrichtung vom Verbraucherdruck über einen Bedem Tank in Verbindung steht, dadurch ge- tätigungskolben mit zwischengeschalteter Druckfeder kennzeichnet, daß die Druckventileinrichtung beaufschlagt Für Speicherbetrieb ist diese bekannte ein Dreiwegeventil ist, das den die Rückstellfeder 25 kontinuierlich arbeitende Steuerung nicht geeignet enthaltenden Verstellzylinderraum mit der Druck- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer seite der Pumpe oder mit dem Tank verbindet, wo- Steuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Ansprubei der vom Speicherdruck und vom Steuerdruck ches 1 die Pumpe bei einem vorbestimmten Speicherdes Verstellzylinders beaufschlagte Betätigungskol- druck (oberer Schaltpunkt) auf Nuilförderung und bei ben (15) vom Steuerkolben des Dreiwegeventils (7) 30 Unterschreiten eines vorbestimmten Speicherdruckes getrennt ist -.ind mit diesem in kraftschlüssiger Ver- (unterer Schaltpunkt) auf maximale Förderung mit nur bindung bringbar ist und der Steuerkolben vom einem einzigen Druckventil zu verstellen. Steuerdruck gegen dii Krat der Ventilfeder (11) Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnenbeaufschlagt ist den Merkmalen des Anspruches 1 erreicht
2. Steuervorrichtung nach / iispruch 1, dadurch 35 Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus gekennzeichnet daß die vom Speicherdruck beauf- den Unteransprüchen.

schlagte Fläche (FX) des Betätigungskolbens (15) Die einzige Figur zeigt den schernatischer. Aufbau

größer ist als die vom Steuerdruck beaufschlagte der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für eine hy-

und vom Betätigungskolben getrennte Fläche (F2) draulische Verstellpumpe mit Druckregelung und einen des Steuerkolbens des Druckventils (7). 40 Teil der Hydraulikanlage.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch In der Figur ist mit 1 die Verstellpumpe bezeichnet, gekennzeichnet daß der dem Steuerkolben des deren Verdrängungsvolumen mittels der Schrägscheibe Steuerventils (7) zugewandte Kolbenraum (Ha) dej la zu verändern ist An der Schrägscheibe la ist die

^ Kraftkolbens (15) mit dem Steuerraum (7 a) des Steu- Kolbenstange 2a des als Differentialzylinder wirkenden

jff] erkolbens eine Raumeinheit bildet. 45 Verstellzylinders 2 angelenkt

|t 4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch Die Verstellpumpe 1 saugt über die Saugleitung S $ gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (2b)des Stell- vom Tank Tdie Arbeitsflüssigkeit an und fördert sie in zylinders vom Speicherdruck beaufschlagt ist die Druckleitung d In der Druckleitung d ist ein Rück- % schlagventil 3 Zwischengeschäft. Nach dem Rucks'' ro schlagventil 3 führt die Druckleitung d zu den einzelnen

nicht gezeigten Steuergeräten der ebenfalls nicht näher

dargestellten Hydraulikanlage. Von der Druckleitung d

'■^} Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine fuhrt nach dem Rückschlagventil 3 eine Leitung 4 zu ^; im Speicherbetrieb arbeitende hydraulische Verstell- einem Druckspeicher 5 und eine Leitung 6 zum kolbenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. 55 stangenseitigen Zylinderraum 2b des Verstellzylinders Bei der bekannten Steuervorrichtung nach der FR-PS 2. Von der Druckleitung d führt ferner vor dem Rück-64 015 besteht die Druckventileinrichtung aus zwei schlagventil 3 eine Leitung 8 zu einem als 3-Wegeventil Druckventilen, wobei mit dem einen Druckventil der ausgebildeten Druckbegrenzungsventil 7 mit den obere Speicherdruck festgelegt wird und mit dem ande- Schaltstellungen a und b. Vom Druckbegrenzungsventil ren Druckventil der untere Speicherdruck. Sobald das 60 7 führt eine weitere Leitung 9 zum kolbenseitigen ZyImden oberen Speicherdruek festlegende vom Pumpen- derraum Ic des Yerstellzylinders und eine Leitung 10 •■\ druck beaufschlagte Druckventil anspricht und damit zum Tank T. Zur Dämpfung der Verstellbewegung des die Steuerleitung mit dem Tank verbunden wird, schal- Verstellzylinders 2 sind die Zylinderräume 2b, 2c über lii tet auch das zweite vom Speieherdruek beaufschlagte die Leitung 18 mit Drossel 19 miteinander verbunden. In ff Druckventil um und verbindet ebenfalls die Steuerlei- 65 Richtung der Schaltstellung a ist der Steuerkolben des Ή tung mit dem Tank, wobei sich nunmehr der Druck in Druckbegrenzungsventil von einer einstellbaren Feder ti der Steuerleitung auf den Tankdruck abbauen und das 11 belastet. Der Federraum der Feder 11 steht über eine U erste Druckventil wieder seine Schließstellung einneh- Leckölleitung 12 mit der zum Tank Tführenden Leitung