DE2928584C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, 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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
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- F04B1/30—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks
- F04B1/32—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Servoventil
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein solches Ventil ist aus der DE-OS 16 53 358 bekannt.
Ein ähnlich aufgebautes Servoventil ist aus der US-PS
34 24 183 bekannt.
Schließlich ist aus der DE-OS 26 34 738 eine Axialkolben
pumpe bekannt, die so aufgebaut ist, wie die Axialkolben
pumpe, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem
Servoventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu
verhindern, daß bei Temperaturänderungen und den damit
bedingten Längenänderungen der mechanischen Teile im
Servoventil die Einstellung der Pumpe verstellt wird, wenn
sie sich in der Nullförderstellung befindet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen der Stell
einheit und der Rückkoppelfeder eine Leerlaufeinrichtung
vorgesehen ist, die ein begrenztes Bewegungsspiel für die
Stelleinheit festlegt.
In vorteilhafter Weise kann das elektrohydraulische
Servoventil so ausgestaltet sein, wie in den Ansprüchen 1
und 2 angegeben.
Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die
Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher
erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch die wesentlichen Teile
der Axialkolbenpumpe, die durch das elektro
hydraulische Steuerventil nach der Erfindung
gesteuert wird;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer
Einzelheit der Axialkolbenpumpe der Fig. 1;
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende
perspektivische Ansicht, jedoch von der
anderen Seite;
Fig. 4 einen Teilschnitt gemäß der Linie 4-4 der
Fig. 3;
Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht einer
Ausführungsform eines elektrohydraulischen
Servoventils nach der Erfindung;
Fig. 6 einen Schnitt gemäß der Linie 6-6 der
Fig. 5;
Fig. 7 einen Schnitt gemäß der Linie 7-7 der
Fig. 6;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht in auseinander
gezogener Darstellung des Elektromagneten;
Fig. 9 eine Einzelheit aus der Darstellung der
Fig. 8 in Draufsicht;
Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Ansicht,
jedoch von der anderen Seite;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht der Rückkoppel
feder; und
Fig. 12 eine schematische Ansicht der Düseneinrich
tung.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird eine Axialkolbenpumpe
gezeigt, die ein Gehäuse 11 besitzt, das ein Gehäuse 12
umfaßt sowie einen Deckel 13 am einen Ende.
Das Gehäuse 11 besitzt einen Hohlraum 14, in dem eine
drehbare Trommel 15 auf Rollen 16 eines Lagers 17 befestigt
ist, das einen äußeren Kranz 18 besitzt, der gegen eine
Gehäuseschulter 19 angedrückt wird. Eine Antriebswelle 20
ist durch eine Bohrung 21 in dem Deckel 13 durchgeführt und
steht mit einer Bohrung 22 in der Trommel 15 in Eingriff,
und treibt dadurch die Pumpe an.
Die Trommel 15 besitzt eine Vielzahl von Bohrungen 23, die
gleichmäßig und umfangsmäßig um ihre Rotationsachse herum
beabstandet sind. Eine Hülse 24 ist in jeder Bohrung 23
angeordnet und nimmt einen Kolben 25 auf. Der Kolben 25
besitzt einen Kugelkopf 26, der in einer Fassung 27 eines
Schuhes 28 aufgenommen wird. Jeder Schuh 28 wird gegen eine
Schrägscheibe 29 gedrückt, die auf einer beweglichen Schwenk
scheibe 30 durch eine Schuhhalteranordnung befestigt ist.
Die Rotation der Antriebswelle 20 durch eine Antriebsma
schine, z. B. einen nicht gezeigten Elektromotor, bewirkt
eine Drehung der Trommel 15. Wenn die Schwenkscheibe 30 und
die Schrägscheibe 29 zu einer neutralen oder mittleren
Stellung (minimale Strömungsmittelverdrängung) geneigt sind,
normal zur Achse der Welle 20, bewegen sich die Kolben hin
und her, während die Schuhe28 über die Schrägscheibe 29
gleiten. Während die Kolben 26 sich aus der Trommel 15
hinausbewegen auf die Schwenkscheibe 30 zu, wie es in Fig. 1
gezeigt wird, wird in den Hülsen 24 Strömungsmittel mit
niedrigem Druck aufgenommen. Während sich die Kolben in der
Trommel 15 bewegen, verdrängen sie Strömungsmittel mit hohem
Druck in die Ausströmöffnung. Der Pumpenhub nimmt dabei zu,
während die Neigung der Schrägscheibe 29 erhöht wird.
Die Steuerung wird nachfolgend beschrieben. Die Schwenk
scheibe 30 besitzt eine bogenförmige Lagerfläche 31, die in
einer komplementären Fläche 32 aufgenommen wird, die auf dem
Träger 33 ausgebildet ist, der im Deckel 13 befestigt ist.
Die Schwenkscheibe 30 wird im Träger 33 durch einen
Stellmotor 34 geschwenkt.
Der Flügel des Stellmotors 34 ist einstückig mit der Seite
der Schwenkscheibe 30 ausgebildet und fest damit verbunden
und ist ebenfalls beweglich damit. Der Flügel des
Stellmotors 34 erstreckt sich über die Lagerfläche 32 und
überdeckt die Seite 35 des Trägers 33, so daß der
Mittelpunkt des Flügels des Stellmotors 34 bei der Fläche 32
liegt. Der Stellmotor 34 besitzt einen zentralen Schlitz 36,
der eine Dichtungsanordnung 37 aufnimmt.
Ein Gehäuse 38 ist an dem Träger 33 durch Bolzen 39 und
Schrauben 40 befestigt. Eine Hälfte des Gehäuses 38
überdeckt die Schwenkscheibe 30, so daß der Flügel des
Stellmotors 34 in einer bogenförmigen Kammer 41 im Gehäuse
38 aufgenommen wird. Eine nicht gezeigte Abdeckung
schließt das Ende des Gehäuses 38 ab und wird durch
Schrauben 40 befestigt. In dieser Form zusammengesetzt,
teilen der Flügel des Stellmotors 34 und seine
Dichtungsanordnung 37 die Kammer 41 in ein Paar
Strömungsmittelkammern 42, 43, die den Stellmotor 34 bilden.
Der Stellmotor 34 wird dadurch betrieben, daß ein unter
Druck stehendes Strömungsmittel zu einer der Kammern 42, 43
geliefert wird und gleichzeitig Strömungsmittel aus der
anderen Kammer 42, 43 ausgestoßen wird, um den Flügel inner
halb der Kammer 41 zu bewegen. Der Betrieb des Stellmotors
wird durch einen Steuermechanismus gesteuert, der den Nach
schub des unter Druck stehenden Strömungsmittels zu den
Kammern 42, 43 reguliert. Der Mechanismus umfaßt eine das
Strömungsmittel aufnehmende Ventilplatte 44, die auf der
Schwenkscheibe 30 durch Bolzen 45 befestigt ist. Die das
Strömungsmittel aufnehmende Ventilplatte 44 und der Flügel
bewegen sich entlang konzentrisch gekurvter Weglängen, wenn
die Schwenkscheibe 30 bewegt wird. Die Ventilplatte 44
besitzt ein Öffnungspaar 46, 47, die mit dem entsprechenden
Kammern 42, 43 durch ein Paar Leitungen 48, 49 verbunden
sind, die im Flügel auf jeder Seite der Dichtungsanordnung
37 enden.
Zum Betrieb des Stellmotors im entgegengesetzten
Uhrzeigersinn, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird das
unter Druck stehende Strömungsmittel zur Öffnung 46
geliefert und fließt durch die Leitung 48 in die Kammer 42,
um den Flügel des Stellmotors 34 und die Schwenkscheibe 30
im entgegengesetzten Uhrzeigersinn zu bewegen. Die
Ausdehnung der Kammer 42 bewirkt, daß die Kammer 43 sich
verkleinert und Strömungsmittel durch die Leitung 49 aus der
Öffnung 47 in das Pumpengehäuse ausstößt. Zum Betrieb des
Stellmotors im Uhrzeigersinn wird der Strömungsmittelfluß
umgekehrt. Unter Druck stehendes Strömungsmittel wird zur
Öffnung 47 geliefert und fließt durch die Leitung 49 und
dehnt die Kammer 43 aus, um den Flügel und die
Schwenkscheibe 30 im Uhrzeigersinn zu bewegen. Die Kammer 42
verkleinert sich und stößt Strömungsmittel durch die Leitung
48 aus der Öffnung 46 in das Pumpengehäuse hinein.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen den Teil des Steuermechanismus, der
ausgewählt Strömungsmittel zu den Öffnungen 47, 47 in der
Ventilplatte 44 liefert und wird im folgenden beschrieben.
Eine Stellwelle 51 wird in einer Bohrung 52 in der Deck
platte 53 gelagert und ragt nach außen aus der Deckplatte 53
vor. Ein Arm 58, der im Inneren der Deckplatte angeordnet
ist, wird an dem Teil der Stellwelle 51 befestigt, der von
der Deckplatte 53 nach innen hineinragt.
Das Einlaßventil umfaßt ein Paar identischer Ventilgleit
stücke 59, 60, die in einer nicht gezeigten Bohrung im Arm 58
aufgenommen sind. Das Gleitstück 59 liegt auf einer flachen
Innenfläche 54 der Deckplatte 53 auf und das Gleitstück 60
liegt auf der flachen Fläche 61 der Ventilplatte 44 auf.
Jedes Gleitstück 59, 60 besitzt eine nicht gezeigte
Zentralbohrung, die sich in die Strömungsmittelöffnungen 62
bzw. 63 öffnet. Die Öffnungen 62, 63 sind dazu ausgerichtet
und miteinander in strömungsmittelmäßiger Verbindung, und
werden kontinuierlich von einer nicht gezeigten Öffnung in
der Deckplatte 53 mit Strömungsmittel versorgt.
Im folgenden wird der Betrieb des Stellmotors durch den
Steuermechanismus zur Veränderung des Pumpenhubs beschrie
ben. Wenn der Stellmotor ruht, liegt die Strömungsmittel
öffnung 63 im Gleitstück 60 zwischen den Ventilöffnungen 46
und 47 und die Öffnungen werden durch flache Stücke 66, 67
auf den Gleitstücken bedeckt. Um den Pumpenhub zu verändern,
wird die Stellwelle 51 in einer Richtung gedreht und die
Schwenkscheibe 30 geschwenkt. Auf diese Art und Weise wird,
wenn die Stellwelle 51 im Uhrzeigersinn bewegt wird, wie aus
Fig. 3 ersichtlich, das Gleitstück 60 im Uhrzeigersinn
bewegt und richtet die Strömungsmittelöffnung 63 mit der
Öffnung 47 aus, während die Öffnung 46 unbedeckt ist. Das
unter Druck stehende Strömungsmittel fließt dann von der
Öffnung 43 in die Öffnung 47 über die Leitung 49 in die
Kammer 43. Gleichzeitig wird aus der Kammer 42 das Strömungs
mittel über die Leitung 48 und aus der unbedeckten Öffnung
46 ausgestoßen. Dieses bewirkt ein Schwenken der Schwenk
scheibe 30 im Uhrzeigersinn, wie schon oben beschrieben
wurde. Die Schwenkscheibe 30 wird in entgegengesetzter
Uhrzeigerrichtung in der gleichen Weise geschwenkt, wenn die
Stellwelle in entgegengesetzter Uhrzeigerrichtung bewegt
wird, um die Öffnung 63 mit der Ventilplattenöffnung 46
auszurichten.
Ein genauer Nachlauf wird vorgesehen, da die Winkelbewegung
der Schwenkscheibe 30 und der Ventilplatte 44 der Bewegung
der Stellwelle 51 gleichen. Wenn die Schwenkscheibe 30 und
die Ventilplatte 44 sich über den gleichen Winkel wie die
Stellwelle 51 bewegt haben, wird die Öffnung 63 zwischen den
Öffnungen 46, 47 zentriert, während die flachen Stücke 66,
67 die Öffnungen 46, 47 bedecken und der Stellmotor anhält.
Fig. 4 offenbart eine Einrichtung zum automatischen Zen
trieren oder Verstellen des Pumpenhubs, in dem die Stell
welle 51 zur minimalen Hubstellung bewegt wird, wenn keine
Kraft vorhanden ist, um die Stellwelle 51 zu verdrehen. Ein
Bolzen 68 ragt vom Arm 58 (vgl. Fig. 3) nach oben durch
einen länglichen Schlitz 69 in der Deckplatte 53 heraus
(vgl. Fig. 2) und in die Bohrung 70 hinein. Ein Paar gegen
überliegender Kolben 71, 72 in der Bohrung 70 stehen in
Eingriff mit dem Bolzen 68 und werden durch die Federn 74,
75 in einer mittigen Stellung beaufschlagt, wo sie mit dem
Bolzen 73 in Eingriff stehen. Die Federn 74, 75 sitzen auf
Schultern 76, 77 auf und stehen in Eingriff mit den Boh
rungen 78, 79 in den Enddecken 80 bzw. 81.
Der Bolzen 68 besitzt den gleichen Durchmesser wie der
Bolzen 73, so daß die Stellung von Bolzen 68 und Arm 58
genau durch die Stellung des Bolzen 73 festgelegt wird. Der
Bolzen 73 ist in einer exzentrischen Bohrung 82 eines Teils
83 gelagert, das in die Bohrung 84 eingeschraubt ist. Um die
neutrale Stellung der Schwenkscheibe 30 einzustellen, wird
das Teil 83 gedreht, wobei sich der Bolzen 73 axial in die
Bohrung 70 bewegt. Dieses bewirkt, daß sich die Kolben 71,
72 und der Bolzen 68 bewegen, was den Arm 58 schwenkt. Wenn
der Stellmotor die Schwenkscheibe 30 in die neutrale Stel
lung führt, wird das Teil 83 durch eine gekonterte Befestigungsmutter
85 festgehalten.
In den Fig. 5 und 6 wird die elektrisch betriebene
Einrichtung 86 gezeigt. Die Einrichtung 86 umfaßt einen
Elektromagneten 87, eine Düseneinrichtung 88 und eine
Stelleinheit 98.
Eine Kammer 91 ist in einem Gehäuse 90 ausgebildet. Das
Gehäuse 90 ist an einem Ende durch einen Deckel 92
geschlossen. Das andere Ende des Gehäuses stößt an das
Gehäuse 94 an. Es sind Bolzen 93 vorgesehen, die durch den
Deckel 92 hindurchverlaufen.
Der Elektromagnet 87 umfaßt ein inneres Polstück 96, das
einen zylindrischen Teil 97 an dem einen Ende aufweist,
sowie einen kegelförmigen Körper 98, der den zylindrischen
Teil 97 mit einem Flansch am gegenüberliegenden Ende
verbindet. Der Flansch 99 sitzt auf der oberen Fläche 100
einer Platte 101, die an dem Boden 102 der Kammer 91
anliegt. Ein Ende des zylindrischen Permanentmagneten 103
ist auf der oberen Fläche des Flansches 99 befestigt. Ein
zylindrisches äußeres Polstück 104 sitzt auf dem anderen
Ende des Permanentmagneten 103 und besitzt eine Innenfläche,
die mit dem inneren zylindrischen Teil 97 des Polstücks
zusammenwirkt und einen ringförmigen Spalt 105 bildet. Der
magnetische Fluß ist radial über den Spalt 105 gerichtet.
Ein Abstandsstück 106 und ein Paar Federscheiben 107, 108
zwischen dem äußeren Polstück 104 und dem Deckel 92 halten
den Motor und die Platte 101 in der Kammer 91.
Die Polstücke 96, 104 sid derart angeordnet, daß der Spalt
105 in einem Hohlraum 124 liegt, der entfernt von der
Düseneinrichtung 88 ist. Konsequenterweise fließt lediglich
eine relativ geringe Ölmenge in den Hohlraum 124 und eine
reduzierte Anzahl von Eisenpartikeln im Öl wird von den
Polstücken 96, 104 im Bereich des Spaltes 105 angezogen.
Dies verhindert, daß die bewegliche Spule 110 sich aufgrund
einer Ansammlung von Partikeln festsetzt bzw. festfrißt.
Die Fig. 8 bis 10 zeigen die beweglichen Teile des
Elektromagneten 87, der eine Spule 110 umfaßt, die axial im
ringförmigen Spalt zwischen den inneren und äußeren
Polstücken 96, 104 bewegbar ist und auf einem Drehkreuz 115
befestigt ist, das aus nicht-magnetischem Material, z. B.
Kunststoff, hergestellt ist. Elektrischer Strom wird zur
Spule 110 über die Drähte 111, 112 geliefert. Das Drehkreuz
115 ist mit einem identischen zweiten Drehkreuz 115′ durch
eine Welle 113 verbunden. Die Drehkreuze 115, 115′ sind
federnd an den gegenüberliegenden Enden des Elektromagneten
87 befestigt.
Jedes Drehkreuz 115, 115′ besitzt eine Nase 116, eine
zentrale Öffnung 117 und vier radial hinausragende Schenkel
118 mit nahe am Ende gelegenen Schitzen 119. Die Spule 110
wird in den Schlitzen 119 im Drehkreuz 115 aufgenommen.
Jedes Drehkreuz 115, 115′ besitzt ferner einen mittigen
Schlitz 123, der der Nase 116 gegenübergelegen ist und einen
Arm einer dreiarmigen Feder 120, 120′ aufnimmt, die federnd
die Drehkreuze 115, 115′ lagert. Zwei Arme der
Befestigungsfeder 120 sind an den Stützen 121 auf dem
äußeren Polstück 104 durch nicht gezeigte Schrauben
angebracht, um dadurch das Drehkreuz 115 angrenzend am
Polstück 104 zu befestigen. Die beiden Arme der
Befestigungsfeder 120′ sind an den Stützen auf der Platte
101 durch nicht gezeigte Schrauben befestigt, um dadurch das
Drehkreuz 115′ angrenzend an die Düseneinrichtung 88 zu
befestigen. Die beiden Drehkreuze 115, 115′ sind durch eine
Welle 113 verbunden, die aus der Öffnung 117 im Drehkreuz
115 hervorragt und durch eine Bohrung 114 im Polstück 96
hindurchführt und in einer Öffnung 117′ im Drehkreuz 115′
befestigt ist. Ein V-förmiger Amboß 137 ist im Schlitz 123′
im Drehkreuz 115′ angeordnet und ist mit einem beweglichen
Teil in der Düseneinrichtung 88 im Eingriff. Auf diese Art
und Weise schaffen die Federn 120, 120′ eine federnde
Befestigung für die Spule 110, die Welle 113 und die
Drehkreuze 115, 115′ mit niedriger Reibung.
Wenn Strom zur Spule 110 fließt, bewegt sich die Spule 110
axial in den Spalt 105. Die Größe und Richtung der axialen
Bewegung wird durch den Eingangsstrom festgelegt. Die
Bewegung der Spule 110 und des Drehkreuzes 115 wird auf das
Drehkreuz 115′ durch die Welle 113 übertragen. Die Bewegung
des Drehkreuzes 115′ treibt die Düseneinrichtung 88 an, wie
weiter unten beschrieben wird.
Die Düseneinrichtung 88 umfaßt eine Düse 125, deren eines
Ende in einer Öffnung 126 in der Platte 101 befestigt ist,
wie am besten aus Fig. 7 hervorgeht. Da die Düse 125,
verglichen mit ihrem Durchmesser, relativ lang ist, bewirkt
eine gegen die Seite der Düse 125 ausgeübte Seitenkraft, daß
sich das Mündungsende 128 der Düse in einem Ausmaß abbiegt,
das proportional zu dieser Kraft ist. Der V-förmige Amboß
137 auf dem Drehkreuz 115′ tritt in Eingriff mit der einen
Seite der Düse 125. Auf diese Weise wird die axiale Bewegung
der Spule 110 auf die Düse 125 übertragen. Die Größe dieser
auf die Düse 125 durch den Amboß 137 ausgeübten Kraft ist
direkt proportional zur Größe und Richtung des
Stromeinganges zur Spule 110.
Eine nicht gezeigte Quelle des Hilfsdruckströmungsmittels
ist mit einer Öffnung 127 in der Platte 101 verbunden. Die
Öffnung 127 öffnet in eine Öffnung 126, die mit dem
Einlaßende der Düse 125 verbunden ist. Das
Hilfsdruckströmungsmittel fließt durch die Düse 125 und wird
durch das Mündungsende 128 der Düse 125 ausgestoßen, das
durch den Hilfsbetätiger 87. Die Befestigungsmuttern 164,
165 verhindern, daß sich die Schrauben 160, 161 bewegen,
wobei Schutzkappen 166, 167 die Schrauben bedecken.
Die Befestigung des Kolbens 133 an der Stellwelle 51 geht am
besten aus den Fig. 5 und 6 hervor. Ein Verbindungsarm 147
ist fest an der Stellwelle 51 angebracht, angrenzend an
einen Leerlaufarm 146, der auf den Lagern der Stellwelle 51
gelagert ist. Der Leerlaufarm 146 ist mit Kolben 133 durch
eine Stummelwelle 144 verbunden, deren eines Ende in die
Bohrung 145 im Leerlaufarm 146 eingedrückt ist. Ein Lager
141, das eine teil-kugelförmige Außenfläche 142 besitzt, ist
am anderen Ende der Stummelwelle 144 schwenkbar gelagert und
besitzt eine Außenfläche 142, die in einem Schlitz 143 in
der Mitte des Kolbens 133 gelagert ist.
Eine Leerlaufeinrichtung verbindet die beiden Arme 146, 147.
Ein Bolzen 148, dessen eines Ende in den Verbindungsarm
147 hineingedrückt ist, ragt in ein bogenförmiges Langloch
149 hinein, das im Leerlaufarm 146 ausgebildet ist.
Das Langloch 149 besitzt eine ausreichende Länge, um eine
geringe Bewegung zwischen Leerlaufarm 146 und Verbindungsarm
147 zu ermöglichen. Diese Leerlaufeinrichtung ermöglicht
eine geringe Bewegung des Kolbens 133, ohne daß eine
entsprechende Bewegung der Stellwelle 51 bei der
Nullförderstellung auftritt. Dieses verhindert die Bewegung
des Kolbens 133 aufgrund von Temperaturveränderungen
innerhalb der Einrichtung 86 unter Beeinträchtigung des
Pumpenhubs bei der Nullförderstellung. Wenn die Stellwelle
51 nicht in der Nullförderstellung ist, eliminieren die
Federn 74, 75 jeglichen Leerlauf.
Die Düse 125 in der Düseneinrichtung 88 nimmt zusätzlich zum
Befehl vom Elektromagneten 87 eine Rückkoppelkraft von der
Stellwelle 51 auf. Die Fig. 5 und 11 zeigen eine
dicht über dem Paar der Aufnahmeöffnungen 129, 130 in der
Platte 101 angeordnet ist, die das unter Druck stehende
Strömungsmittel, wie in Fig. 12 gezeigt wird, aufnimmt. Wenn
die Düse 125 durch die Spule 110 bewegt wird, liefert die
Düse 125 eine höhere Strömungsmittelmenge mit höherem Druck
zu einer Aufnahmeöffnung 129, 130 und eine geringere
Strömungsmittelmenge mit geringerem Druck zur anderen
Öffnung.
In Verbindung mit den Fig. 5 und 12 wird die hydraulische
Stelleinheit 89 gezeigt, die einen Kolben 133 umfaßt, der in
einer Bohrung 40 im Gehäuse 94 beweglich ist. Die
Aufnahmeöffnungen 129, 130 in der Düseneinrichtung 88 sind
durch Strömungsmittelwege 154, 155 mit den Kammern 132, 131
verbunden, die an den Enden des Kolbens 133 in der Bohrung
140 ausgebildet sind. Die Stellung des Mündungsendes 128 in
Bezug zu den Öffnungen 129, 130 bestimmt, ob der Kolben 133
stationär ist oder sich bewegt. Wenn das Ende 128 zwischen
den Öffnungen 129, 130 mittig angeordnet ist, empfängt jede
Öffnung die gleiche Menge an Hilfsströmungsmittel mit dem
gleichen Druck, wobei jede Kammer 131, 132 den gleichen
Druck besitzt und der Kolben stationär ist. Falls das Ende
128 näher an einer Öffnung 129 bzw. 130 ist, nimmt die eine
Öffnung eine höhere Menge an Hilfsströmungsmittel mit
größerem Druck auf als die andere Öffnung, wobei eine Kammer
131 bzw. 132 Strömungsmittel mit größerem Druck aufnimmt
als die andere Kammer und die Druckdifferenz über den Kolben
133 bewirkt, daß er sich bewegt.
Die Stelleinheit 89 umfaßt eine Vorrichtung zur Begrenzung
des maximalen Pumpenhubs. Die Schrauben 160, 161 sind in die
Bohrungen 162 bzw. 163 im Gehäuse 94 an gegenüberliegenden
Enden der Bohrung 140 eingeschraubt. Die Schrauben 160, 161
begrenzen die äußere Bewegung des Kolbens 133 und dadurch
begrenzen sie die maximale Verdrängungseinstellung der Pumpe
Rückkoppelfelder 138, die einen umwickelten Bodenteil 150
umfaßt, sowie einen fest gewickelten konischen Teil 151 und
eine Spitze 152, die axial aus dem Teil 151 herausragt,
deren Spitze 152 in einer Rückführungsfassung 153 im
Verbindungsarm 147 befestigt ist und dessen gewickelter Teil
150 in der Mitte des Drehkreuzes 115′ angrenzend an die Düse
125 befestigt ist. Die Rückkoppelfeder 138 gleicht die durch
die Spule 110 auf die Düse 125 ausgeübte Kraft aus und
zentriert die Düse 125 zwischen den Aufnahmeöffnungen 129,
130, wenn die Stellwelle die Sollstellung erreicht.
Aufgrund der Toleranzen in den Teilen und den mechanischen
Verbindungen ist es notwendig, eine Nulleinstellung
vorzusehen. Eine Druckfeder 134, die einen gewickelten Teil
156, einen fest gewickelten konischen Teil 157 und eine
Spitze 158 umfaßt, hat ihren gewickelten Teil 156 in der
Mitte des Drehkreuzes 115 angrenzend an die Feder 120
angebracht, wobei die Spitze 158 in der Bohrung 159 einer
Einstellungsschraube 135 befestigt ist. Die
Einstellungsschraube 135 ist in einer mit Gewinde versehenen
Bohrung 136 in dem Deckel 92 befestigt und wird eingestellt,
um die Druckfeder 134 mit axialer Kraft auf die Drehkreuze
115, 115′ und die Welle 113 zu beaufschlagen, um die Düse
125 zwischen den Aufnahmeöffnungen 129, 130 zu zentrieren,
wenn die Spule 110 unerregt ist und die Pumpe in einer
neutralen oder mittigen Stellung ist.
Der Betrieb der Einrichtung 86 läuft wie folgt ab. Eine
elektrische Spannung in Form eines Gleichstroms mit
niedriger Spannung wird zur Spule 110 im Elektromagneten 87
geliefert. Dieses bewirkt, daß die Spule 110, die Drehkreuze
115, 115′ und die Welle 113 sich axial bewegen. Die axiale
Bewegung des Drehkreuzes 115′ bewirkt, daß die Düse 125
entsprechend zu den Aufnahmeöffnungen 129, 130 verschoben
wird. In der verschobenen Stellung liefert die Düse 125
Strömungsmittel mit erhöhtem Druck zu einer der Kammern 131
bzw. 132, angrenzend an die Enden des Kolbens 133 bzw.
Strömungsmittel mit reduziertem Druck zur anderen Kammer 131
bzw. 132. Die Druckdifferenz bewirkt, daß der Kolben 133
sich in der axialen Bohrung 140 und der schwenkbare
Leerlaufarm sich auf der Stellwelle 51 bewegen. Die Bewegung
des Leerlaufarmes 146 bewirkt eine entsprechende Bewegung
des Verbindungsarms 147 durch die Leerlaufeinrichtung und
die entsprechende Drehung der Stellwelle 51. Die Drehung der
Stellwelle 51 wirkt entsprechend auf die Pumpe.
Die Rückkopplung von der Stellwelle 51 zum Düsenrohr 125
läuft wie folgt ab. Während der Verbindungsarm 147 sich
dreht, wird die Rückführungsfassung 153 geschwenkt und die
auf die Rückkoppelfeder 138 ausgeübte Kraft nimmt zu. Die
Rückkoppelfeder 138 übt eine Kraft auf die Seite der Düse
125 aus, was dazu führt, daß die Düse 125 zwischen den
Aufnahmeöffnungen 129, 130 zentriert wird. Die axiale Be
wegung des Kolbens 133 und die entsprechende Bewegung des
Verbindungsarmes 147 setzen sich so lange fort, bis ein
Gleichgewicht zwischen den auf die Seiten der Düse ein
wirkenden Kräfte erreicht ist und die Düse zwischen den
Aufnahmeöffnungen 129, 130 zentriert ist.
Falls der Nachschub an Hilfsdruckströmungsmittel zur Düse
125 unterbrochen wird, ist der Strömungsmitteldruck an den
Aufnahmeöffnungen 129, 130 und an jedem Ende des Kolbens
133, und die Federn 74, 75 bewegen automatisch die
Stellwelle zur minimalen Pumphubstellung. Die Stellwelle 51
kann auch von Hand betrieben werden. Ein Handhebel 170
ist fest an der Stellwelle 51 befestigt. Wenn die
Einrichtung 86 durch die Unterbrechung des
Hilfsdruckströmungsmittels nicht betriebsbereit ist, kann
der Pumpenhub manuell durch die Bewegung des Handhebels 170
eingestellt werden. In diesem Fall muß der Handhebel 170 in
der gewünschten Position gehalten werden, da die Federn 74,
75 automatisch den Pumpenhub auf die Nullförderstellung
einstellen, falls die Stellwelle 51 nicht durch die
Einrichtung 86 oder eine auf den Handhebel 170 einwirkende
Kraft betätigt wird.
Claims (3)
1. Elektrohydraulisches Servoventil mit zweistufigem Aufbau
zur Steuerung einer Axialkolbenpumpe, deren Schrägscheibe (29)
durch einen Stellmotor (34) verschwenkbar ist, wobei der
Elektromagnet (87) eine die erste Stufe bildende Düsenein
richtung (88) zur Verstellung einer die zweite Stufe
beaufschlagende hydraulische Stelleinheit (89) betätigt
und zwischen der Düseneinrichtung (88) und der
Stelleinheit (89) eine Rückkoppelfeder (138) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Stelleinheit (89)
und der Rückkoppelfeder (138) eine Leerlaufeinrichtung (148,
149) vorgesehen ist, die ein begrenztes Bewegungsspiel für
die Stelleinheit festlegt.
2. Elektrohydraulisches Servoventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stelleinheit (89) einen Stellkolben
(133) aufweist, der mit einem auf der Stellwelle (51) des
Servoventils gelagerten Leerlaufarm (146) in Eingriff steht
und daß auf der Stellwelle (51) ein Verbindungsarm (147)
befestigt ist, der mit dem Leerlaufarm (146) über eine
die Leerlaufeinrichtung (148, 149) bildende Bolzen- (148)
Langloch- (149)-Verbindung verbunden ist.
3. Elektrohydraulisches Servoventil nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückkoppelfeder (138) sich mit ihrem
einen Ende in einer Ausnehmung (153) des Verbindungsarms (147)
abstützt.
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IT (1) | IT1118166B (de) |
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Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ABEX CORP. (N.D.GES. DES STAATES DELAWARE), STAMFO |
|
D2 | Grant after examination | ||
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