DE2456404A1 - PRESSURE REGULATOR FOR HYDROPUMP - Google Patents
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Description
κ. 2" 4 6 ;.-κ. 2 "4 6; .-
1. ίο, 1974 'WdVKb1. ίο, 1974 'WdVKb
Anlage zurAttachment to
Patent- undPatent and
GebrauchsmusterhiIfsanmeldungUtility model auxiliary application
Die Erfindung betrifft einen Druckregler für eine verstellbare Hydropumpe, deren Verstellglied mittels eines druckbeaufschlagten Kolbens und einer diesem entgegengerichteten Kraft einstellbar ist, dessen Druckmittelsteuerung über einen Steuerschieber erfolgt, auf den einerseits der Förderdruck, andererseits eine Reglerfeder einwirken. The invention relates to a pressure regulator for an adjustable hydraulic pump, the adjusting member by means of a pressurized piston and a force opposing this is adjustable, the pressure medium control takes place via a control slide on the one hand the delivery pressure, on the other hand a regulator spring act.
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609 823/01U original inspected 609 823 / 01U originally inspected
— Ρ—- Ρ—
Derartige, bekannte integral wirkende Druckregler haben den Nachteil, daß sie nicht ausreichend stabil sind, d.h. die angestrebten Sollwerte werden bei Regelvorgängen periodisch über- oder unterschritten.Such known integrally acting pressure regulators have the disadvantage that they are not sufficiently stable, i.e. the Desired setpoints are periodically exceeded or fallen below during control processes.
Es ist bekannt, integral wirkenden Druckreglern durch mechanische oder mechanisch-hydraulisch wirkende Zusatzgeräte ein Differentialverhalten zu geben und sie damit zu stabilisieren, aber solche Regler sind kompliziert und damit teuer.It is known, integrally acting pressure regulators by mechanical or mechanically-hydraulically acting additional devices to give a differential behavior and thus to stabilize them, but such regulators are complicated and therefore expensive.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen einfachen, stabilen und genau arbeitenden Druckregler sehr einfacher Konstruktion zu schaffen.It is an object of the invention to provide a simple, stable and accurately working pressure regulator of very simple construction to accomplish.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch·erreicht, daß zusätzlich zu den Kräften von Förderdruck und Reglerfeder auf entgegengesetzte Seiten des Steuerschiebers mindestens mittelbar jeweils ein Druck einwirkt, wie er am druckbeaufschlagten Kolben herrscht, und daß die von diesem Druck beaufschlagte Seite, welche der Reglerfeder abgewandt ist, größer ist als die von diesem Druck beaufschlagte Gegenseite.According to the invention, this is achieved by additionally to the forces of delivery pressure and regulator spring on opposite On the sides of the control slide, a pressure acts at least indirectly in each case, as it is on the pressurized Piston prevails, and that the side acted upon by this pressure, which faces away from the regulator spring, is greater than the opposite side to which this pressure is applied.
Auf diese Weise erhält man mit einfachsten Mitteln eine Stelldruck-Rückführung, d.h., einen Regler mit ansteigender Kennlinie, wodurch die Stabilität wesentlich verbessert wird. Vorteilhaft ist hierbei auch, daß der beim Verstellen ansteigende oder fallende Stelldruck versucht, den Steuerschieber des Druckreglers in Neutralstellung zurückzuführen. ·.In this way, a signal pressure feedback is obtained with the simplest means, i.e., a controller with a rising characteristic, which significantly improves stability. Advantageous is also the fact that the signal pressure, which rises or falls during adjustment, tries to control the spool of the Pressure regulator to be returned to the neutral position. ·.
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 einen Druckregler in etwas vereinfachter Darstellung; Fig. 2 ein Diagramm j ■*■*=1 shows a pressure regulator in a somewhat simplified representation; 2 shows a diagram j ■ * ■ * =
-3- ■-3- ■
6 09823/0 UA6 09823/0 UA
Pig. 3 eine Abwandlung eines Teils des Druckreglers nach Fig. 1.Pig. 3 shows a modification of part of the pressure regulator according to FIG Fig. 1.
In Fig. 1 ist mit Io eine verstellbare Pumpe bezeichnet, z. B. eine Radialkolbenpumpe, deren Verstellglied 11 zwecks Änderung der Fördermenge verstellbar ist. Dies geschieht mit Hilfe zweier druckbeaufschlagter Kolben 12s 13, von denen der Kolben 12 einen kleineren Durchmesser aufweist als der Kolben 13. Der Kolben 12 ist in einer Bohrung 1*1 dicht gleitend geführt, der Kolben 13 auf ebensolche Weise in einer Bohrung 15.In Fig. 1, Io denotes an adjustable pump, e.g. B. a radial piston pump, the adjusting member 11 is adjustable to change the flow rate. This is done with the aid of two pressurized pistons 12 s 13, of which the piston 12 has a smaller diameter than the piston 13. The piston 12 is guided in a tight sliding manner in a bore 1 * 1, the piston 13 in the same way in a bore 15.
Die Pumpe Io saugt Druckmittel über eine Leitung l6 aus einem Behälter 17 an und fördert es in eine Leitung 18, die zu einem nicht· dargestellten Verbraucher führt. Von der Leitung 18 führt eine Leitung 19 in die Bohrung 14. Die beiden Kolben 12, 13 liegen an einander diametral gegenüberliegenden Stellen des Verstellglieds 11 an und vermögen es um die Exzentrizität e zu verschieben. Auf jeden der Kolben wirkt noch eine nicht weiter bezeichnete Feder ein, die nur den Zweck haben, die Kolben stets an das Verstellglied zu drücken.The pump Io sucks pressure medium via a line l6 from a Container 17 and conveys it into a line 18 which leads to a consumer, not shown. From the line 18 leads a line 19 into the bore 14. The two pistons 12, 13 lie on diametrically opposite points of the adjusting member 11 and are able to do it by the eccentricity e move. A spring, not further designated, acts on each of the pistons, the only purpose of which is to act as the pistons always press on the adjusting member.
Von der Leitung-18 führt noch eine Leitung 21 zu einer Bohrung 22, in der ein Steuerschieber 23 dicht gleitend geführt ist. Achsgleich an die Bohrung 22 schließt sich ein zylindrischer . Raum 24 an, der durch eine Schraube 25 verschlossen ist, an der sich das eine Ende einer Reglerfeder 26 stützt, deren anderes Ende an einem Federteller 27 anliegt, der sich selbst wiederum auf einer Kugel 28 abstützt. Die Kugel 28 ist dicht gleitend in einer Bohrung 29 eines Rings 3o geführt, welcher am linken Ende der Bohrung 22 dicht und fest angeordnet ist. Die Kugel 28 berührt einen am Steuerschieber 23 ausgebildeten Fortsatz 31, ihr Durchmesser ist größer als der Durchmesser des Kölbchens 33, aber kleiner als der Durchmesser des Steuerschiebers 23. "^ Another line 21 leads from line 18 to a bore 22 in which a control slide 23 is guided so that it can slide tightly. A cylindrical one closes coaxially with the bore 22. Space 24, which is closed by a screw 25, on which one end of a regulator spring 26 is supported, the other end of which rests against a spring plate 27, which in turn is supported on a ball 28. The ball 28 is guided in a tightly sliding manner in a bore 29 of a ring 3o, which is arranged tightly and firmly at the left end of the bore 22. The ball 28 touches an extension 31 formed on the control slide 23, its diameter is larger than the diameter of the piston 33, but smaller than the diameter of the control slide 23. "^
Im Steuerschieber 23 ist eine Sackbohrung 32 ausgebildet, in der ein Kölbchen 33 dicht gleitend geführt, dessen aus der Bohrung 32 herausragendes Ende am Endteil der Bohrung 22A blind hole 32 is formed in the control slide 23, in which is guided in a tightly sliding manner by a bulb 33 whose end protruding from the bore 32 is at the end part of the bore 22
/HM -4-/ HM -4-
anliegt, und zwar unter der Wirkung des in der Leitung 21. herrschenden Förderdrucks, welcher in der Bohrung -32 über eine im Steuerschieber ausgebildete Querbohrung 34 wirksam ist. Diese Querbohrung mündet in einer am Steuerschieber 23 ausgebildeten Ringnut 35, die beidseitig durch Bunde 36» 37 begrenzt ist. Rechts des Ringbunds 37 ist am Steuerschieber noch eine zweite Ringnut 38 ausgebildet.is applied, under the action of the delivery pressure prevailing in the line 21, which in the bore -32 over a transverse bore 34 formed in the control slide is effective. This transverse bore opens into an annular groove 35 formed on the control slide 23, which is formed on both sides by collars 36 » 37 is limited. To the right of the annular collar 37, a second annular groove 38 is also formed on the control slide.
Die Leitung 21 mündet in eine'Bohrung 4o, welche selbst wieder in die Bohrung 22 in" dem Bereich mündet, wo die Ringnut 35 des Steuerschiebers liegt; in die Bohrung 22 mündet weiterhin eine Bohrung 4l im Bereich der Ringnut 38. Von diesem Bereich führt von der Bohrung 22 ein Kanal 42 zum linken Endteil der Bohrung 22 dorthin, wo sich der Ring 3° befindet. Die Bohrung 4l ist zum Behälter 17 verbunden.The line 21 opens into a hole 4o, which itself again opens into the bore 22 in the area where the annular groove 35 of the control slide is located; another opens into the bore 22 Bore 4l in the area of the annular groove 38. From this area leads from the bore 22 a channel 42 to the left end part of the bore 22 to where the ring 3 ° is located. The hole 4l is connected to the container 17.
Befindet sich der Steuerschieber 23 in Neutralstellung, so verdeckt sein Bund 37 eine in die Bohrung 22 mündende Bohrung 43, die mit der den Kolben 13 aufnehmenden Bohrung 15 verbunden ist. Von der Bohrung 43 zweigt ein Kanal 44 ab, der im rechten Endteil der Bohrung 22 mündet. Weiterhin zweigt von der Bohrung 43 eine Bohrung 45 ab," welche in den die Reglerfeder 26 aufnehmenden Raum 24 mündet.If the control slide 23 is in the neutral position, its collar 37 covers one which opens into the bore 22 Bore 43 with the bore receiving the piston 13 15 is connected. A channel 44 branches off from the bore 43, which opens in the right end part of the bore 22. Furthermore, a bore 45 branches off from the bore 43, "which into the Regulator spring 26 receiving space 24 opens.
Die Ringfläche P, aus Steuerschieberaußendurchmesser minus Durchmesser des Kölbchens 33 ist größer als die Fläche F„ der Kugel 28.The ring area P, from the outside diameter of the control spool minus The diameter of the bulb 33 is greater than the area of the spring Ball 28.
Fördert die Pumpe Io Druckmittel in die Leitung l8, so" gelangt dieses außer zum Verbraucher über die Leitung 19 in die Bohrung l4 und über die Leitung 21, die Bohrung 4o, die Querbohrung 3^ und die Bohrung 32 zum Kölbchen 33. Dieses wird gegen den Endteil der Bohrung 22 gepreßt, während die hieraus resultierende Reaktionskraft den Steuerschieber 23 entgegen der Kraft der Reglerfeder 26 nach links drückt. Es herrscht Gleichgewicht, wenn sich der Steuerschieber in Neutralstellung befindet, d.h. wenn sein Bund 37 die Bohrung.53 verschließt. Die den KolbenIf the pump pumps Io pressure medium into the line l8, then "arrives" this except to the consumer via line 19 into the bore l4 and via the line 21, the hole 4o, the cross hole 3 ^ and the bore 32 to the bulb 33. This is pressed against the end part of the bore 22, while the resulting Reaction force pushes the control slide 23 against the force of the regulator spring 26 to the left. There is equilibrium when the control spool is in the neutral position, i.e. when its collar 37 closes the bore 53. The the piston
• -5-• -5-
2£Γ2 £ Γ
-5- - 2458404-5- - 2458404
•aufnehmende Bohrung 15 steht über die Bohrung 43 und den Kanal 44 mit dem rechten Endteil der Bohrung 22 in Verbindung und über die Bohrung 45 mit dem Raum 24. Steigt der auf das Kölbchen 33 wirkende Förderdruck über den mit der Reglerfeder 26 eingestellten Sollwert an, so wird der Steuerschieber 23 entgegen der Kraft der Feder nach links geschoben. Sein Bund stellt nun Verbindung her von der Bohrung 43 über die Ringnut zur Bohrung 4l und damit zum drucklosen Raum 17. Dadurch kann Druckmittel aus der Bohrung 15 abströmen, d.h., in dieser sinkt der Druck, worauf der in der Bohrung 14 herrschende Förderdruck über den Kolben 12 das Verstellglied 11 auf kleine Exzentrizität und damit die Pumpe auf kleinere Fördermenge einstellt. Da die'druckbeaufschlagte Fläche F„ der Kugel 28 kleiner ist als die Ringfläche F des Steuerschiebers.23» wird die rechte Endfläche des Steuerschiebers 23 stärker entlastet als seine linke Endfläche, da ja in diesen Räumen Druckgleichheit herrseht. Das hat zur Folge, daß die Reglerfeder 26 bei fallendem Druck in der Bohrung 15 den Steuerschieber die Neutralstellung zu schieben versucht, noch bevor die Pumpe als relativ träge arbeitende Regelstrecke den Förderdruck in der Leitung 18 durch Vermindern ihres Fördervolumens gesenkt hat. Durch diese Stelldruck-Rückführung wird verhindert, daß der Steuerschieber die Verbindung zwischen der Bohrung 15 und dem Behälter 17 zu lange offenhält und erst dann unterbricht, wenn der Förderdruck-Sollwert in der Leitung 18 bzw. 21.unterschritten wird. Diese Stelldruck-Rückführung arbeitet mit einem Vorhalt und beseitigt die Sehwingungsanfälligkeit des Reglers ohne die übliche mechanische oder hydraulisch mechanische Rückführung. .• receiving bore 15 is above the bore 43 and the channel 44 with the right end part of the bore 22 in connection and via the bore 45 with the space 24 Flask 33 acting delivery pressure over the one with the regulator spring 26 set target value, the control slide 23 is pushed to the left against the force of the spring. His covenant now establishes a connection from the bore 43 via the annular groove to the bore 4l and thus to the unpressurized space 17. As a result, pressure medium can flow out of the bore 15, i.e., in this the pressure drops, whereupon the delivery pressure prevailing in the bore 14 via the piston 12, the adjusting member 11 sets to a small eccentricity and thus the pump to a smaller delivery rate. Since the 'pressurized surface F "der Ball 28 is smaller than the annular surface F of the control spool. 23 » the right end face of the control slide 23 is relieved more than its left end face, since the pressure in these spaces is equal see. This has the consequence that the regulator spring 26, when the pressure in the bore 15 falls, the control slide tries to shift the neutral position before the pump, as a relatively slow-acting controlled system, increases the delivery pressure in line 18 by reducing its delivery volume has lowered. This signal pressure feedback prevents that the control slide keeps the connection between the bore 15 and the container 17 open for too long and only then interrupts when the delivery pressure setpoint in the line 18 or 21 is undercut. This signal pressure feedback works with a lead and eliminates the susceptibility to visual vibrations of the controller without the usual mechanical or hydraulic mechanical feedback. .
Fällt während des Betriebs der Druck in der Förderleitung 18 unter den von der Reglerfeder 26 vorgegebenen Sollwert, so schiebt diese den Steuerschieber nach rechts,, worauf die Bohrung 43 mit der Leitung 21 verbunden wird. Nunmehr kann Druckmittel aus der Förderleitung 18 in die Bohrung 15 eindringen und den Kolben 13 beaufschlagen. Da dessen Fläche größer ist als diejenige des Kolbens 12/wird das Verstell-The pressure in the delivery line drops during operation 18 below the setpoint given by the regulator spring 26, so this pushes the control slide to the right, whereupon the bore 43 is connected to the line 21. Now can Pressure medium from the delivery line 18 penetrates into the bore 15 and acts on the piston 13. Since its area is larger than that of the piston 12 / is the adjustment
-6-608823/OH4 -6- 608823 / OH4
glied 11 auf größere Exzentrizität eingestellt und damit die Pumpe auf größere Fördermenge. Der dabei angestiegene 'Verstelldruck versucht den Steuerschieber aus obengenanntem Grund in die Neutralstellung zu schieben, noch bevor der Förderdruck den Sollwert wieder erreicht hat.member 11 set to greater eccentricity and thus the pump to greater delivery rate. The thereby increased 'adjustment pressure tries to move the control spool into the neutral position for the above-mentioned reason, even before the Delivery pressure has reached the setpoint again.
Die erfindungsgemäße Ausbildung macht aus einem üblichen einfachen Integralregler einen Regler mit ansteigender Kennlinie, was die Stabilität verbessert. Bewirkt wird dies dadurch, daß bei Verstellpumpen, insbesondere bei Radialkolbenpumpen, der Verstellwiderstand und der nötige Verstelldruck mit zunehmendem Fördervolumen ansteigen. Dies ist im Diagramm nach der Fig. 2 dargestellt, wo auf der Abszisse das Fördervolumen und auf der Ordinate der Druck der Pumpe aufgezeichnet sind. Da beim erfindungsgemäßen Druckregler der Stelldruck (untere Gerade) und der Förderdruck (obere Gerade) gleichsinnig auf den Steuerschieber wirken, steigt der eingeregelte Förderdruck mit abnehmendem Fördervolumen und abnehmendem Stelldruck an. Die Steigung der Förderdruck-Linie kann mit der Wahl .der Durchmesser von Kugel 28, Steuerschieber 23 und Kölbchen 33 beeinflußt werden.The inventive training turns a conventional one simple integral controller a controller with a rising characteristic, which improves the stability. This is achieved by that with variable displacement pumps, especially with radial piston pumps, the adjustment resistance and the necessary adjustment pressure increase with increasing funding volume. This is shown in the diagram according to FIG. 2, where the delivery volume is on the abscissa and the pressure of the pump is plotted on the ordinate. Since the pressure regulator according to the invention, the control pressure (lower straight line) and the delivery pressure (upper straight line) in the same direction act on the control slide, the regulated delivery pressure increases with decreasing delivery volume and decreasing Signal pressure. The gradient of the delivery pressure line can be adjusted with the choice of the diameter of ball 28, control slide 23 and flask 33 are influenced.
Anstelle der Kugel 28 nach dem Ausführungsbeispiel der Fig.l kann auch ein Kölbchen 46 treten, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Dessen Durchmesser ist wiederum größer als derjenige des Kölbchens 33. Alle anderen Teile sind sonst gleich, ebenfalls die Funktion, so daß auf diese Ausführung nicht näher eingegangen zu werden braucht.Instead of the ball 28 according to the embodiment of Fig.l A bulb 46 can also occur, as shown in FIG. 3. Its diameter is in turn larger than that of the little flask 33. All other parts are otherwise the same, also the function, so no further details on this version needs to be entered.
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609823/0 IU609823/0 IU
Claims (9)
gekennzeichnet, daßVaas Verstellglied (11) der Pumpeon
characterized in thatVaas adjusting member (11) of the pump
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OF | Willingness to grant licences before publication of examined application | ||
| 8141 | Disposal/no request for examination |