DE2737963C3 - Volumenregler für Hydroeinheit - Google Patents

Volumenregler für Hydroeinheit

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Kurt Wilen-Wollerau Christiansen
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/08Regulating by delivery pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/14Pumps characterised by muscle-power operation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Konstanthalten des Produkts aus Betriebsdruck und Hubvolumen bei einer Verdrängermaschine, deren Hubvolumen durch einen vorgesteuerten Stellkolben einstellbar ist, wobei die Kraft von zwei in verschiedenen Richtungen wirkenden, von einem von dem Betriebsdruck beaufschlagten Meßkolben und von einem Kraftglied erzeugten Kräften auf einer beweglichen Lagerung abgestützt ist und der Meßkolben, der einen die Druckmittelzufuhr zum Stellkolben der hydraulischen Maschine steuernden Vorsteuerkolben betätigt, hydraulisch und die bewegliche Lagerung mechanisch durch eine Lasche mit dem Stellkolben gekuppelt ist.
Vorrichtungen zum Konstanthalten des Produktes aus Betriebsdruck und Hubvolumen bei Verdrängermaschinen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Bei einer bekannten Ausführungsform (DEOS 21 46 544) wird das Hubvolumen einer Verdrängermaschine durch einen Differentialstellkolben verstellt, dessen eine Druckseite von dem Steuerdruck einer Vorsteuerung beaufschlagt ist auf die das Druckgefälle der Verdrängermaschine und entgegengesetzt, jedoch in gleicher Richtung eine Feder wirkt. Ein vom Slellkolben betätigter Winkelhebel überdeckt eine vom Meßkolben bewegte, dem Steuerdrucksystem zugeordnete Drosselöffnung, deren bei Abweichung von der Gleichgewichtslage eintretende Lageänderung das Nachführen des Stellkolbens bewirkt. Die hierfür erforderliche größere Zahl von Bauteilen und der dadurch bedingte Platzbedarf sind aufwendig.
Bei einer weiteren Ausführungsform (DE-OS 20 03 774) wird ebenfalls zur Versteilung des Hubvolumens einer Verdrängermaschine ein von einer Vorsteuereinrichtung gesteuerter Differentialstellkolben verwendet Der Meßkolben der Versteuerung wirkt auf einen von einer Gegenfeder belasteten Schwenkhebel, der auf einer Verlängerung der Kolbenstange des Stellkolbens gelagert ist und in seiner Lage gegenüber dem Meßkolben entsprechend dem Hubvolumen der
ίο Verdrängermaschine verändert wird. Die Gegenfeder liegt zwischen dem Schwenkhebel und der Kolbenstange des Stellkolbens, wodurch der Platz zu ihrer Unterbringung beschränkt ist Zudem drückt der Meßkolben seitlich auf die Kolbenstange, die für die
is Aufnahme dieser zusätzlichen Kraft entsprechend ausgebildet sein muß.
Auch bei einer weiteren bekannten Ausführungsform (DE-OS I6 53 5R5) wird ein Differentialstellkolben zur Änderung des Hubvolumens einer Verdrängermaschine verwendet deren eine Druckseite von einer Vorsteuereinrichtung beaufschlagt wird. Der Meßkolben und ein Federkraftglied stützen sich auf eine als Winkelhebel ausgebildete bewegliche Lagerung ab, deren Schwenkachse in ihrem Abstand von der Kraftwirkungslinie des Meßkolbens und von der Lage des Stellkolbens abhängig ist Bei bohen Drücken, d.h. bei kleinem Hubvolumen der Verdrängermaschine, ist der Abstand zwischen der Schwenkachse des Winkelhebels von der Kraftwirkungslinie des Meßkolbens sehr klein, so daß sich Form- und Maßungenauigkeiten störend bemerkbar machen können. Zudem bedingt die Anordnung des Winkelhebels einen zusätzlichen Platzbedarf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art die derjenigen der zuletzt beschriebenen bekannten Ausführungsform entspricht so auszugestalten, daß die resultierende Kraft des Meßkolbens und der Kraft des Kraftgliedes durch die Drehachse der beweglichen Lagerung geht. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß der Meßkolben und das Kraftglied im Schnittpunkt ihrer Kraftwirkungslinien an einem drehbeweglichen Schwenklager abgestützt sind. Dadurch wird erreicht daß der Platzbedarf für die Vorsteuerung verhältnismäßig gering ist Zudem kann der Schwenkbereich der Lagerung im Bereich der höchsten Drücke verhältnismäßig groß gehalten werden, so daß sich Form- und Maßungenauigkeiten weniger stark auswirken können.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem
Ausführungsbeispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt
Fig. t einen Schnitt durch den Pumpen- und Steuerblock mit einer Vorrichtung zum Konstanthalten des Produkts aus Betriebsdruck und Hubvolumen fur eine handbetätigte Kolbenpumpe.
F i g. 2 einen teilweisen Schnitt durch den Pumpen- und Steuerblock mit einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung für die Pumpe nach Fig. 1.
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie lll-lll in Fig. 2
der Ausführungsform des Reglers nach F i g. 2 und
Fig.4 einen teilweisen Schnitt durch den Pumpen- und Steuerblock mit einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung für die Pumpe nach F i g. 1.
In F i g. 1 ist die zu regelnde Verdrängermaschine eine Handpumpe. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber auch bei einer beliebigen regelbaren Verdrängermaschine Anwendung finden. Die Handpumpe weist einen Arbeitskolben 1 auf, der mit einer O-Ring-Dich-
tung 2 abgedichtet ist und mit einer Feder 3 gegen einen Hebel 4 gedrückt wird. Der Druckmediumsstrom wird durch Rückschlagventile 5, 6 gesteuert Bei dem Arbeitshub wird die vom Hebel 4 ausgeübte Kraft über eine Wiege 7 auf den Arbeitskolben 1 der Pumpe übertragen. Der Hebel 4 ist mit einer Wiege 8 in einem Stellkolben 9 gelagert und durch eine durch den Hebel 4 gehende Welle 10 sowie mit zwei auf die Welle 10 drückenden Federn 11 festgehalten. Durch Verschieben des Stellkolbens 9 wird der Abstand zwischen der Welle 10 des Hebels 4 und dem Arbeitskolben 1 verändert, wodurch das Hubvolumen des Arbeitskolbens 1 geändert wird. Der Stellkolben 9 ist mit einer O-Ring-Dichtung 12 abgedichtet Das Hubvolumen wird durch eine Vorrichtung zum Konstanthalten des Produktes aus Betriebsdruck und Hubvolumen der Pumpe geregelt, die nachstehend beschrieben ist
Ein Vorsteuer- und Meßkolben 14 und eine senkrecht dazu stehende Feder 15 drücken mit einer resultierenden Kraft 17 auf eine Lasche 16. Die Kraft 17 wird durch Rollen 18, die mit einer Welle 19 auf beiden Seiten der Lasche 16 gelagert sind, auf ein eine Lagerfläche aufweisendes drehbares Schwenklager 20 übertragen. Das Lager 20 ist um eine Achse drehbar, die durch den Angriffspunkt der Kräfte geht und zu letzteren senkrecht steht Durch eine Lasche 21, die mit dem drehbaren Schwenklager 20 fest verbunden ist ist das Lager 20 mit dem Stellkolben 9 gekuppelt Dei Vorsteuer- und Meßkolben 14 ist mit einer O-Ring-Dichtung 22 abgedichtet Durch eine Bohrung 23 wird Druckmedium zugeführt Wird der Vorsteuer- und Meßkolben 14 durch den Mediumsdruck in Richtung des Schwenklagers 20 geschoben, öffnet der Vorsteuer- und Meßkolben 14 für die Mediumszufuhr durch die Bohrung 24 zum Stellkolben 9, wodurch der Abstand zwischen der Drehachse 10 des Hebels 4 und dem Arbeitskolben 1 kleiner wird. Gleichzeitig wird das Schwenklager 20 gedreht so daß die Feder 15 wegen der Änderung des Winkels eine größere Kraft auf den
Vorsteuer- und Meßkolben 14 ausüben kann und
deshalb die Bohrung 24 wieder geschlossen wird. Wenn
die Kupplung zwischen dem Schwenklager 20 und dem
Stellkolben 9 wie beschrieben vorgenommen wird,
bleibt das Moment konstant und kann mit einer
Stellschraube 25 eingestellt werden. Die Rückstellung
des Stellkolbens auf max. Hubvolumen wird durch öffnen des Ventils 13 durch eine Feder 26 bewirkt
Bei der in Fig.2 und 3 dargestellten Variante ist
ίο anstelle des drehbaren Schwenklagers 20 auf der Lasche 21 eine weitere Lasche 30 um eine Achse 31 drehbar gelagert an deren freiem Ende 32 die beiden Kräfte an einer Achse 33 angreifen. Die Lasche 21 ist dagegen um eine Achse 34 drehbar angeordnet Der Vorsteuer- und Meßkolben 14, der in Fig. 1 als ein einziger Bauteil ausgeführt ist kann aber auch in einen Vorsteuerkolben 14' und einen davon getrennten Meßkolben 14" unterteilt sein, siehe F i g. 4. Die Vorrichtung funktioniert wie diejenige nach Fig.2 und 3, weshalb für gleiche Teile gleiche Bezugszahleu' erwendet sind, die nicht mehr erläutert werden. Der Voriteuerkolben 14' ist über an einer Achse 36 befestigten Laschen 35 an der Achse 33 angelenkt; er kann aber auch in anderer Lage zum Meßkolben angeordnet sein.
Die geschriebene Vorrichtung ist sehr kompakt sehr einfach und ist leicht einstellbar, weil sie nur mit der Schraube 25 eingestellt werden kann und die gleiche Feder für den ganzen Einstellbereich verwendet werden kann. Wenn die Vorrichtung zum Konstanthalten des Momentes verwendet wird, ist dieses porportional der Federkraft dies hat zur Folge, daß eine Umdrehung der Stellschraube 25 eine ganz bestimmte Momentänderung hervorruft; dadurch ist eine Änderung der Einstellung im Betrieb leicht möglich. Ein weiterer Vorteil ist daß eine Fernverstellung möglich ist; dazu muß die Feder durch einen Kolben ersetzt werden. Das Moment wird dann, wenn die Vorrichtung als Momentenregler ausgelegt ist proportional zum Druck auf diesem Kolben.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Konstanthalten des Produktes aus Betriebsdruck und Hubvolumen bei einer Verdrängermaschine, deren Hubvolumen durch einen vorgesteuerten Stellkolben einstellbar ist, wobei die Kraft von zwei in verschiedenen Richtungen wirkenden, von einem, von dem Betriebsdruck beaufschlagten Meßkolben und von einem Kraftglied erzeugten Kräften auf einer beweglichen Lagerung abgestützt ist und der Meßkolben, der einen die Druckmittelzufuhr zum Stellkolben der hydraulischen Maschine steuernden Vorsteuerkolben betätigt, hydraulisch und die bewegliche Lagerung mechanisch durch eine Lasche mit dem Stellkolben gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkolben (14,14") und das Kraftglied (15) im Schnittpunkt ihrer Kraftwirknngslinien an einem drehbeweglichen Schwenkteger (20,30) abgestützt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbewegliche Schwenklager (20) ein durch die Lasche (21) verdrehbarer Lagerzapfen mit einer Lagerfläche ist an der der Meßkolben (14) und das Kraftglied (15) über Rollen (18) abgestützt sind
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbewegliche Schwenklager (30) eine an der Lasche (21) gelagerte Schwenklasche ist
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Winkel zwischen dem Meßkolben (14, 14") u, J dem Kraftglied (15) 90° ist.
DE2737963A 1977-04-26 1977-08-23 Volumenregler für Hydroeinheit Expired DE2737963C3 (de)

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DE2737963A1 DE2737963A1 (de) 1978-11-09
DE2737963B2 DE2737963B2 (de) 1980-06-26
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DE2737963A Expired DE2737963C3 (de) 1977-04-26 1977-08-23 Volumenregler für Hydroeinheit

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DE (1) DE2737963C3 (de)
DK (1) DK175678A (de)
FR (1) FR2389014A1 (de)
GB (1) GB1597055A (de)
IT (1) IT1095326B (de)
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DE2737963A1 (de) 1978-11-09
FR2389014A1 (fr) 1978-11-24
DE2737963B2 (de) 1980-06-26
DK175678A (da) 1978-11-16
IT1095326B (it) 1985-08-10
IT7822696A0 (it) 1978-04-26
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