DE2551493A1

DE2551493A1 - SERVO DEVICE FOR ADJUSTING THE SWALLOWING VOLUME IN HYDROSTATIC MACHINES

Info

Publication number: DE2551493A1
Application number: DE19752551493
Authority: DE
Inventors: Carlo Pensa
Original assignee: Massey Ferguson Services NV
Current assignee: Massey Ferguson Services NV
Priority date: 1974-11-18
Filing date: 1975-11-17
Publication date: 1976-05-20
Also published as: GB1527863A; IT1045588B

Description

Servoeinrichtung zum Einsteuern des Schluckvolumens bei hydrostatischen MaschinenServo device for controlling the displacement in hydrostatic machines

Die Erfindung betrifft eine Servoeinrichtung zum Einsteuern des Schluckvolumens von hydrostatischen Maschinen und zeigt insbesondere ein Ventil zum Steuern solcher Servoeinrichtungen. Derartige Steuereinrichtungen für Servomotoren sind bekannt, wobei die Verstellung eines Schiebers in einem Ventil den Druckmitteldurchfluß zwischen einer Druckmittelquelle und einem Abfluß steuert und der Druck des Druckmittels im Auslaß proportional ist zur Verstellung des Schiebers ist. Solche Steuereinrichtungen haben den Nachteil, daß, wenn die Verstellung des Schiebers zunimmt, auch die notwendige Kraft zur Verstellung des Schiebers größer wird.The invention relates to a servo device for controlling the displacement of hydrostatic Machines and shows in particular a valve for controlling such servo devices. Such control devices for servomotors are known, the adjustment of a slide in a valve the pressure medium flow controls between a pressure medium source and a drain and the pressure of the pressure medium in the outlet is proportional to adjust the slide is. Such control devices have the disadvantage that when the adjustment of the slide increases, the force required to adjust the slide also increases.

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Ein weiterer Nachteil der bekannten Steuereinrichtungen ist darin zu sehen, daß, wenn der Druck im Auslaß verwendet wird zur Betätigung einer Servoeinrichtung, daß dann das Arbeiten der Servoeinrichtung schnelle Druckschwankungen im Auslaß hervorruft und dadurch eine Instabilität des hydraulischen Systems entsteht.Another disadvantage of the known control devices is the fact that when the pressure in the outlet is used to operate a servo device, so that the servo device then operates rapidly in pressure fluctuations in the outlet causing instability of the hydraulic system.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Mangel zu beheben und eine Servoeinrichtung und eine Steuervorrichtung dafür zu schaffen, die mit im wesentlichen gleichbleibenden Druckmitteldrücken arbeiten, und Rückkopplungen vermeiden.The object of the invention is therefore to remedy this deficiency and to provide a servo device and a control device to create for it, which work with essentially constant pressure medium pressures, and feedback avoid.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein mit einer Servoeinrichtung zum Einsteuern des SchIuckvolumens bei hydrostatischen Maschinen zusammenarbeitendes Ventil erreicht, mit einer in einem Ventilgehäuse verschiebbaren Büchse, einen am Gehäuse vorgesehenen Druckmitteleinlaß und einer zur Servoeinrichtung führenden Steuerleitung, wobei die Büchse Durchlaßöffnungen besitzt für die Verbindung von Druckmitteleinlaß und Steuerleitung und die sich dadurch kennzeichnet, daß im Innern der Büchse ein verstellbarer Steuerschieber geführt und zwischen Gehäuse und Büchse eine Kammer vorgesehen und an diese die Steuerleitung angeschlossen ist und daß die Büchse dem Druckmittel entgegengesetzt elastisch federnd beaufschlagt ist.According to the invention, this is achieved by means of a servo device for controlling the swallow volume Reached hydrostatic machine cooperating valve, with a sliding in a valve housing Sleeve, a pressure medium inlet provided on the housing and a control line leading to the servo device, wherein the sleeve has passage openings for the connection of the pressure medium inlet and control line and the is characterized in that an adjustable control slide is guided inside the sleeve and between the housing and bushing a chamber is provided and to this the control line is connected and that the bushing the Pressure medium is acted upon elastically resiliently in the opposite direction.

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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung ist anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, welche einen Schnitt durch eine Servoeinrichtung mit Steuerung darstellt.An embodiment of the device according to the invention is explained with reference to the accompanying drawing, which represents a section through a servo device with control.

Der Hydraulikmotor 10 ist mit einer Einrichtung zur Verstellung des Schluckvolumens ausgestattet, die aus einer Schwenkscheibe 12 gebildet ist. Einrichtungen dieser Art sind allgemein bekannt, so daß sie hier nicht weiter beschrieben zu werden brauchen.The hydraulic motor 10 is equipped with a device for adjusting the displacement, which consists of a Swivel plate 12 is formed. Facilities of this type are well known, so they do not go further here need to be described.

Die Servoeinrichtung, die insgesamt mit 14 bezeichnet ist, sitzt in einem Gehäuse 16, welches eine Zylinderbohrung 18 und einen in dieser gleitend und dichtend geführten Kolben 20 aufweist. Die damit verbundene Kolbenstange 22 ist durch ein Gelenk 24 mit der Verstellplatte 12 des Hydraulikmotors 10 verbunden. Auf dem Gehäuse 16 sitzt ein Aufsatz 26, der die Zylinderbohrung 18 verschließt. Er besteht aus vier Teilen, nämlich dem zylindrischen Einsatz 28, einer darin sitzenden Büchse 30, einer weiteren darin sitzenden Büchse 32 und einer Abschlußkappe 38. Die Büchse 32 stützt sich mit einem Bund 34 von unten gegen die Büchse 30 und ist auf deren Oberseite durch einen Sprengring 36 gehalten. In dem Innenraum 40 der Abschlußkappe 38 ist eine Feder 42 untergebracht.The servo device, which is designated as a whole by 14, is seated in a housing 16 which has a cylinder bore 18 and has a piston 20 guided in this sliding and sealing manner. The piston rod 22 connected therewith is connected to the adjusting plate 12 of the hydraulic motor 10 by a joint 24. On the housing 16 sits a Attachment 26 which closes the cylinder bore 18. It consists of four parts, namely the cylindrical insert 28, a can 30 seated therein, another can 32 seated therein and an end cap 38. The can 32 is supported with a collar 34 from below against the sleeve 30 and is on the top by a Snap ring 36 held. In the interior 40 of the end cap 38, a spring 42 is housed.

Die Büchse 32 hat auf ihrer Außenseite eine Ausdrehung 44, in welche ein die Büchse 30 durchsetzender Ringkanal 46 einmündet, der die Verbindung zur Druckmittellextung 118 herstellt. Weiterhin ist in der Büchse 30 ein Abflußkanal 48 vorgesehen, der den Raum 40 mit einer Kammer 49 verbindet, die im Einsatz 28 unterhalb der Büchse 30 gebildet ist. Diese steht über eine den Einsatz 28 und das Gehäuse 16 durchsetzende Bohrung mit einer zum Sumpf führenden Rt .kflußleitung in Verbindung.The sleeve 32 has a recess 44 on its outside into which an annular channel 46 penetrates the sleeve 30 and establishes the connection to the pressure medium extension 118. Further, a drain channel 48 in which sleeve 30 is provided which connects the space 40 with a chamber 49 formed in the insert 28 below the bushing 30th This is connected via a bore passing through the insert 28 and the housing 16 with an Rt .kflußleitung leading to the sump.

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In der Büchse 32 ist ein kolbenförmiger Schieber 50 verschieblich geführt und durch die Feder 42 belastet. Unterhalb eines am Schieber 50 sitzenden Kolbenbundes ist in der Büchse 30, 32 eine Kammer 54 gebildet, die über eine die Büchse 32 durchsetzende Querbohrung 52 mit der Ringkammer 54 verbunden ist.A piston-shaped slide 50 is displaceably guided in the sleeve 32 and is loaded by the spring 42. Below a piston collar seated on the slide 50, a chamber 54 is formed in the sleeve 30, 32, which over a transverse bore 52 passing through the bushing 32 is connected to the annular chamber 54.

Im Schieber 50 sitzt, durch Sprengringe 58, 60 gesichert, eine Stange 56, die in einen Ventilblock 66 hineinreicht und hier zwei kolbenförmige Ansätze 62 und 64 trägt. Die Ventilbüchse 66 sitzt im Kolben 20.In the slide 50, secured by snap rings 58, 60, sits a rod 56 which extends into a valve block 66 and here two piston-shaped lugs 62 and 64 carries. The valve sleeve 66 is seated in the piston 20.

Im Ventilblock 66 sind Querkanäle 68, 70, 72 vorgesehen, welche mit entsprechend angeordneten Leitungen 74, 76, im Kolben 20 in Verbindung stehen. Die Leitung 74 steht in Verbindung mit einer Kammer 80, welche zwischen dem Kolben 20, der Zylinderbohrung 18 und der Kolbenstange 22 gebildet ist. Die Leitung 76 verbindet die Kammer 82, die über dem Kolben 20 unterhalb des Einsatzes 28 vorgesehen und durch eine rohrähnliche Verlängerung 84 des Kolben begrenzt ist, mit der sich der Kolben 20 im Einsatz 28 führt. Die Leitung 78 verbindet einen ringförmigen Einstich 86 auf der Außenseite des Kolbens 20 mit dem Innenraum des Ventilblockes 66.In the valve block 66, transverse channels 68, 70, 72 are provided, which with correspondingly arranged lines 74, 76, in the piston 20 are in communication. The line 74 is in communication with a chamber 80 which is between the piston 20, the cylinder bore 18 and the piston rod 22 is formed. The line 76 connects the chamber 82, the provided above the piston 20 below the insert 28 and by a tubular extension 84 of the piston is limited with which the piston 20 leads in the insert 28. The line 78 connects an annular Puncture 86 on the outside of the piston 20 with the interior of the valve block 66.

Der Ringraum 86 wird über die Leitung 90 mit Druckmittel von der Pumpe 88 versorgt. Über die Leitung 90 wird auch Druckmittel in eine Steuerventileinheit 92 gefördert, welche in einer Bohrung 94 des Gehäuses 16 untergebracht ist. In dieser mehrfach abgesetzten Bohrung 94 führt sich eine Büchse 96, die gegen eine Manschette 98 stößt, welche durch eine Feder 100 beaufschlagt ist. Nach oben hin ist die Bohrung 94 durch eine Verschlußkappe 102 abgeschlossen, die durch einen Sprengring 104 gehalten und über eine Bohrung 106 an eine zum Supf führende Leitung angeschlossen ist.The annular space 86 is supplied with pressure medium from the pump 88 via the line 90. Line 90 is also used Pressure medium is conveyed into a control valve unit 92, which is accommodated in a bore 94 of the housing 16 is. In this multiple stepped bore 94 is a bushing 96 which abuts against a sleeve 98, which is acted upon by a spring 100. At the top, the bore 94 is closed by a closure cap 102, which is held by a snap ring 104 and connected via a bore 106 to a line leading to the supf is.

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Zwischen der Büchse 96 und der Bohrung 94 sind drei Ringkammern 108, 110, 112 gebildet. Durchbrechungen 114, 116 verbinden das Innere der Büchse 96 mit den Ringkammern 108, 110. Die Leitung 90 speist Druckmittel in die Ringkammer 110. Eine Steuerleitung 118 verbindet die Ringkammern 108 und 112 miteinander und mit der Ringkammer 46 in der Servoeinrichtung.There are three annular chambers between the sleeve 96 and the bore 94 108, 110, 112 formed. Perforations 114, 116 connect the interior of the sleeve 96 with the annular chambers 108, 110. The line 90 feeds pressure medium into the annular chamber 110. A control line 118 connects the annular chambers 108 and 112 with each other and with the annular chamber 46 in the servo device.

Ein Steuerschieber 120 ist verschieblich in der Büchse 96 geführt und an einem Ende mit einem Handsteuerhebel 122 verbunden. Durch eine Ausdrehung auf der Außenseite des Steuerschiebers 120 ist eine Ringkammer 124 gebildet, die durch einen Bund 126 am freien Ende des Steuerschiebers 120 begrenzt ist.A spool 120 is slidable in the sleeve 96 guided and at one end with a hand control lever 122 tied together. An annular chamber 124 is formed by a recess on the outside of the control slide 120, which is limited by a collar 126 at the free end of the control slide 120.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:The device works as follows:

Gemäß der Darstellung ist der Hydraulikmotor 10 auf sein maximales Schluckvolumen eingestellt. Eine Verstellung des Handsteuerhebels 122 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt ein Verschieben des Steuerschiebers 120 in der Büchse 96 nach oben. Der Bund 126 gibt dabei die Durchbrechung 114 frei und erlaubt dem Druckmittel von der Druckleitung 90 durch die Durchbrechung 116 und durch die Durchbrechung 114 in die Ringkammer 108 zu fließen. Druckmittel kann über die Steuerleitung 118 in die Ringakmmer 46 und ebenso in die Ringkammer 112 gelangen. Aus dem Kanal 46 gelangt Druckflüssigkeit über die Kammer 44 und die Querbohrung 52 in die Kammer 54, wo es auf den Schieber 50 einwirkt und diesen entgegen der Federwirkung 42 verschiebt. Der Druck des Druckmittels steigt auf diese Weise proportional zur Verschiebung des Schiebers 50. Wenn der Druck steigt, hat sich die Büchse 96 gegen den Druck der Feder 100 verschoben. Der Druck steigt auf diese Weise kontinuierlich, bis die Durchbrechung 116 aufgrund der sich bewegendenAccording to the illustration, the hydraulic motor 10 is set to its maximum absorption volume. An adjustment of the The counterclockwise manual control lever 122 moves the control slide 120 in the sleeve 96 up. The collar 126 releases the opening 114 and allows the pressure medium from the pressure line 90 to flow through the opening 116 and through the opening 114 into the annular chamber 108. Pressure medium can via the control line 118 into the ring chamber 46 and likewise get into the annular chamber 112. Pressure fluid passes from the channel 46 via the chamber 44 and the transverse bore 52 into the chamber 54, where it acts on the slide 50 and moves it against the spring action 42. The pressure of the pressure medium increases in this way proportionally to the displacement of the slide 50. When the pressure increases, has the sleeve 96 moved against the pressure of the spring 100. The pressure increases continuously in this way, until the opening 116 due to the moving

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Hülse 96 erneut vom Bund 126 des Steuerschiebers 120 verschlossen wird. So sind der Druck in der Steuerleitung 118 und demgemäß die Verschiebung des Schiebers 50 proportional der Verschiebung des Steuerschiebers 120. Bei Bewegung des Schiebers 50 wird der Tandemkolben 56 mitgenommen, so daß sein Bund 62 den Kanal 68 und demgemäß die Leitung 74 freigibt und das Druckmittel aus der Druckleitung 78 in die Kammer 80 einströmen kann.Sleeve 96 again from collar 126 of control slide 120 is closed. This is the pressure in the control line 118 and accordingly the displacement of the slide 50 proportional to the displacement of the control slide 120. When the slide 50 moves, the tandem piston 56 taken so that his collar 62 releases the channel 68 and accordingly the line 74 and the pressure medium from the Pressure line 78 can flow into the chamber 80.

Der Kolben 20 verschiebt sich dadurch in der Zylinderbohrung 18, um das Schluckvolumen des Hydraulikmotors 10 zu reduzieren. Aus der Kammer 82 kann die Flüssigkeit durch die Leitung 76 und eine nicht dargestellte Rücklaufleitung abfließen. Der Kolben 20 bewegt sich kontinuierlich, bis der Kolbenbund 62 erreicht ist und dieser erneut den Kanal 68 und damit die Leitung 74 verschließt. Auf diese Weise ist das Schluckvolumen des Hydraulikmotors 10 proportional reduziert entsprechend der Verschiebung des Schiebers 50, dessen Verschiebung seinerseits proportional der Verschiebung des Steuerschiebers 120 ist.The piston 20 is thereby displaced in the cylinder bore 18 by the displacement of the hydraulic motor 10 to reduce. The liquid can flow from the chamber 82 through the line 76 and a return line (not shown) flow away. The piston 20 moves continuously until the piston collar 62 is reached and this again closes the channel 68 and thus the line 74. This is how the displacement of the hydraulic motor is 10 proportionally reduced according to the displacement of the slide 50, its displacement in turn is proportional to the displacement of the control slide 120.

Wird dagegen der Handsteuerhebel 122 im Uhrzeigersinn verstellt, wenn der Hydraulikmotor 10 und damit auch die Servoeinrichtung 14 und das Steuerventil 92 nicht, wie dargestellt, auf Maximalförderung eingestellt sind, sondern auf kleinere Fördermenge, so gibt der Bund 126 des Kolben 120 die Durchbrechung 114 frei und erlaubt dadurch dem Druckmittel, aus der Stuerleitung 118 durch den Innenraum der Büchsen 96 und 98 durch die Bohrung 106 in den Sumpf abzufließen. Der Druckabfall erlaubt eine Verstellung des Schiebers 50 und des damit verbundenen Tandemkolbens 56 unter dem Einfluß der Feder 42, so daß Druckmittel aus der Druckleitung 78 durch die Leitung 76 in die Kammer 82 fließen kann und sich das SchluckvolumenIf, however, the manual control lever 122 is adjusted clockwise when the hydraulic motor 10 and thus also the Servo device 14 and control valve 92 are not set to maximum delivery as shown, but on a smaller delivery rate, the federal government gives 126 des Piston 120 clears the opening 114 and thereby allows the pressure medium, from the control line 118 through the interior of the sleeves 96 and 98 through the bore 106 in to drain the swamp. The pressure drop allows an adjustment of the slide 50 and the associated one Tandem piston 56 under the influence of spring 42, so that pressure medium from pressure line 78 through line 76 can flow into the chamber 82 and the swallowing volume

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des Hydraulikmotors 10 vergrößert. Es ist ersichtlich, daß, wenn der Steuerschieber 120 verschoben wird, die hierzu erforderliche Kraft sich nicht vergrößert. Falls eine feinfühlige Steuerung durch den Handsteuerhebel erwünscht ist, kann eine schwache Feder zwischen Steuerschieber 120 und Gehäuse 16 eingeschaltet sein, wie es in der Zeichnung angedeutet ist. Die dargestellte und beschriebene Vorrichtung kann in der üblichen Weise verwendet werden, wie z.B. in Verbindung mit einer Steuervorrichtung, welche Gegenstand einer gleichzeitig eingereichten Parallelanmeldung der gleichen Anmelderin ist. In einer solchen Anordnung wird die Vorrichtung dazu benutzt, um einen Hydraulikmotor zu steuern, so daß die Pumpe und der Hydraulikmotor in einer vorgewählten Reihenfolge arbeiten. Das Gerät kann in der üblichen Weise an den Kolben der vorherrschenden Einrichtung bzw. an den vorherrschenden Druckmittelverbraucher angeschlossen werden, so daß das anfängliche Bewegen des Hauptdruckmittelverbrauchers sich erst auf den Hydraulikmotor und dann auf die Pumpe auswirkt.of the hydraulic motor 10 enlarged. It can be seen that when the spool 120 is shifted, the the force required for this does not increase. If a sensitive control by the hand control lever is desired, a weak spring can be interposed between spool 120 and housing 16, as shown in FIG the drawing is indicated. The device shown and described can be used in the usual manner can be used, such as in connection with a control device which is subject to a simultaneous filed parallel application by the same applicant. In such an arrangement the device becomes so used to control a hydraulic motor so that the pump and the hydraulic motor are in a preselected one Working order. The device can be attached to the piston of the dominant facility or to the predominant pressure medium consumers are connected, so that the initial movement of the main pressure medium consumer affects the hydraulic motor first and then the pump.

Falls es wünschenswert ist, eine Druckreguliereinrichtung in bekannter Bauweise vorzusehen, so kann diese in die Druckleitung 90 eingeschaltet werden, so daß ein konstanter Druck in der Durchbrechung 116 herrscht.If it is desirable to provide a pressure regulating device of known construction, this can be incorporated into the Pressure line 90 are switched on, so that a constant pressure prevails in the opening 116.

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Claims

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Patent on sayings:

1.) With a servo device to control the swallowing

mens work to be done on hydrostatic machines Valve with a sleeve displaceable in a valve housing, a pressure medium inlet provided on the housing and a control line leading to the servo device, the bushing having passage openings for the connection of pressure medium inlet and control line, characterized in that an adjustable sleeve (96) inside the sleeve (96) Control slide (120) guided and a chamber (112) is provided between the housing (16) and sleeve (96) and to this the control line (118) is connected and that the sleeve (96) is acted upon in an elastically resilient manner opposite to the pressure medium.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the control slide (120) with a hand lever (122) to his Actuation is connected.

3. Valve according to claim 1 and 2, characterized in that the control line (118) to a cylinder chamber (44) is connected, in which a, with a control member (56) connected, spring-loaded piston (50) is displaceably guided, pressure changes in the control line (118) via the piston (50) causing an adjustment of the control member (56).

4. Valve according to claim 3, characterized in that the control member (56) is part of a control valve (56, 62, 64, 66, 70, 72) of the servo device (14).

5. Valve according to claim 1, characterized in that the sleeve (96) is acted upon by a compression spring (100).

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6. Valve according to claim 1 and 5, characterized in that that the sleeve (96) has a bore (116) corresponding to the pressure medium inlet (90) and one above it further bore (114) and the control slide (120) has a piston (126) which is in the sleeve (96) Bores (116, 114) sweeping over is guided displaceably in such a way that when the hand lever (122) is moved in one direction of the control piston (126) the flow of the pressure medium from the opening (116) to the opening (114) allows and pressure medium flows via the line (118) to the chamber (112) and the sleeve (96) against the spring (100) moves the control piston (126) while the movement of the hand lever (122) in the opposite direction displaces that this enter the pressure medium through the opening (114) and through the interior of the sleeve (96) and lets the drain (106) get into the sump, the sleeve being pushed back by the spring (100) and the chamber (112) is emptied.

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