DE3027819A1

DE3027819A1 - DEVICE FOR REGULATING A VARIABLE PUMP

Info

Publication number: DE3027819A1
Application number: DE19803027819
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Prof. Dr.-Ing. Backe; Yung-hsiang 5100 Aachen Lu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-07-23
Filing date: 1980-07-23
Publication date: 1982-02-25
Also published as: EP0044518A1

Description

description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur lastunabhängigen Förderstromregelung sowie zur Leistungsregelung einer Verstellpumpe mittels einer Kolben-Zylinder-Verstelleinheit.The invention relates to a device for load-independent flow control and for regulating the output of a variable displacement pump by means of a piston-cylinder adjustment unit.

Die bisher bekannten Vorrichtungen zur Förderstromregelung arbeiten mit einer barometrischen Ansteuerung eines Vorsteuerventils der Verstelleinheit. Hierbei wird der von der Pumpe geförderte Volumenstrom über ein als Meßblende eingesetztes Proportionalwegeventil geleitet. Das an der Meßblende erzeugte Druckdifferenzsignal wird an dem als Druckwaage ausgebildeten Vorsteuerventil gegen eine Feder gemessen. Bei Abweichung vom Sollwert ergibt sich eine Verschiebung des Druckwaagekolbens, die zu einer Veränderung des Steuerquerschnitts der Druckwaage führt. Hieraus folgt eine Änderung des Steuerdrucks in der Verstelleinheit. Der Pumpenförderstrom wird verstellt, und das Fehlersignal wird ausgeregelt.The previously known devices for flow control work with a barometric control of a pilot valve of the adjustment unit. Here, the volume flow delivered by the pump is passed through a proportional directional valve used as a measuring orifice. That The pressure difference signal generated at the measuring orifice is measured against a spring at the pilot valve designed as a pressure compensator. at Deviation from the nominal value results in a displacement of the pressure compensator piston, which leads to a change in the control cross section of the pressure compensator leads. This results in a change in the control pressure in the adjustment unit. The pump flow rate is adjusted and the error signal is regulated.

Diese bekannte Konstruktion erreicht mit einfachen Mitteln eine stufenlose lastunabhängige Förderstromregelung. Nachteilig wirkt sich dabei allerdings die geringe Eigendämpfung der barometrischen Ansteuerung der Druckwaage aus, die zur Erzielung einer stabilen Regelung relativ große statische Regelabweichungen sowie eine relativ langsame Förderstromverstellung erforderlich macht. Außerdem ergibt sich ein hoher Leistungsverlust, da an der Meßblende ein relativ hoher Druckabfall zur Ansteuerung des Regelventils erforderlich ist.This known construction achieves a stepless one with simple means load-independent flow rate control. However, the low intrinsic damping of the barometric control has a disadvantageous effect the pressure compensator, the relatively large static control deviations and a relatively slow flow rate adjustment to achieve a stable control makes necessary. In addition, there is a high loss of power, since there is a relatively high pressure drop across the measuring orifice is required to control the control valve.

Entsprechende Nachteile ergeben sich auch dann, wenn derartige bekannte Vorrichtungen zur Leistungsregelung eingesetzt werden, bei welcher der Pumpenförderstrom dem Lastdruck so nachgeführt wird, daß die hydraulische Leistung unabhängig vom Betriebspunkt konstant bleibt.Corresponding disadvantages also arise when such known Devices for power control are used in which the pump delivery flow is tracked to the load pressure so that the hydraulic Performance remains constant regardless of the operating point.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die Nachteile der einschlägigen bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und insbesondereThe object of the present invention is now to address the disadvantages to avoid the relevant known devices and in particular

eine Vorrichtung mit besserer Eigendämpfung und geringerem Energieverlust zu schaffen.a device with better self-damping and less energy loss to accomplish.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie einen in einem Gehäuse angeordneten Volumenstromsensor in Form eines Einbauventils aufweist, dessen Rückseite an den Druck hinter dem Einbauventil angeschlossen ist und dessen Kolben über eine erste Feder am Gehäuse und über eine zweite Feder an einem Vorsteuerkolben abgestützt ist, auf den eine der Kraft der Feder entgegengerichtete Kraft einwirkt, daß die Verstelleinheit einen Kolben mit zwei ungleich großen Kolbenflächen aufweist, daß der Druck zwischen Verstellpumpe und einem Verbraucher über einen Widerstand mit der größeren Kolbenfläche und diese über einen weiteren Widerstand mit einem Tank verbunden ist, wobei mindestens einer dieser Widerstände von einer Steuerkante des Vorsteuerkolbens gebildet igt, und daß die kleinere Kolbenfläche an den Druck vor dem Einbauventil angeschlossen ist.This task is achieved with a device of the type mentioned at the beginning solved according to the invention in that it has a volume flow sensor arranged in a housing in the form of a built-in valve, its The rear side is connected to the pressure behind the built-in valve and its piston via a first spring on the housing and via a second Spring is supported on a pilot piston on which acts a force opposing the force of the spring that the adjustment unit has a piston with two piston surfaces of unequal size that the pressure between the variable displacement pump and a consumer via a resistor with the larger piston area and this is connected to a tank via a further resistor, at least one of these Resistances formed by a control edge of the pilot piston, and that the smaller piston area is connected to the pressure upstream of the built-in valve.

Als Verbraucher kommt ein Zylinder oder ein Motor in Betracht.A cylinder or a motor can be considered as a consumer.

Bei dieser Vorrichtung kann auf Grund verbesserter Eigendämpfung eine große Volumenstromverstärkung des Vorsteuerventils der Verstelleinheit gewählt werden, wodurch geringe statische Regelabweichungen und große Verstellgeschwindigkeiten erzielt werden können. Außerdem ermöglicht eine so ausgebildete Vorrichtung den Ersatz teurer Proportionalventile durch preisgünstige Zwei-Wege-Einbauventile, was insbesondere bei sehr großen Pumpeneinheiten von Vorteil ist. Ferner ergibt sich eine Verringerung des Bauvolumens auf Grund der Verwendung von Zwei-Wege-Einbauventilen als Volumenstromsensor gegenüber einem als Meßblende wirkenden Proportionalventil.With this device, due to improved internal damping, a large volume flow amplification of the pilot valve of the adjustment unit can be selected, resulting in low static control deviations and large Adjustment speeds can be achieved. In addition, a device designed in this way enables expensive proportional valves to be replaced through inexpensive two-way cartridge valves, which is particularly advantageous for very large pump units. There is also a reduction the overall volume due to the use of two-way built-in valves as a volume flow sensor compared to one that acts as a measuring orifice Proportional valve.

Ferner sieht die Erfindung vor, daß das Einbauventil zwischen Verstellpumpe und Verbraucher oder hinter dem Verbraucher angeordnet ist und daß die Versorgung der Verstelleinheit unabhängig von der Anordnung des Einbauventils ausgehend von der Leitung zwischen Verstellpumpe und Verbraucher erfolgt.The invention also provides that the built-in valve between the variable displacement pump and consumer or is arranged behind the consumer and that the supply of the adjustment unit is independent of the arrangement of the built-in valve based on the line between the variable displacement pump and consumer.

Gemäß einem u/eiteren Vorschlag ist vorgesehen, daß der an der größeren Kolbenfläche anliegende Druck über einen variablen, von einer Steuerkante des Vorsteuerkolbens gebildeten Widerstand mit dem Tank verbunden ist. Ein optimales Regelverhalten ergibt sich aber, wenn gemäß einem u/eiteren Vorschlag der Erfindung der Druck zwischen Verstellpumpe und Verbraucher mit der größeren Kolbenfläche der Verstelleinhait sowie der dort herrschende Druck mit dem Tank jeweils über einen variablen, von Steuerkanten des Vorsteuerkolbens gebildeten Widerstand verbunden ist.According to a further proposal it is provided that the one on the larger Pressure applied to the piston area is connected to the tank via a variable resistance formed by a control edge of the pilot piston is. An optimal control behavior results, however, if according to a u / other proposal of the invention, the pressure between the variable displacement pump and Consumers with the larger piston area of the adjustment unit and the pressure prevailing there with the tank each via a variable, resistance formed by control edges of the pilot piston is connected.

Gemäß einem u/eiteren Vorschlag der Erfindung kann die Vorrichtung so ausgebildet sein, daß beide Seiten des Kolbens der Verstelleinheit über eine Blende miteinander in Verbindung stehen.According to another proposal of the invention, the device can so be designed so that both sides of the piston of the adjustment unit are connected to one another via a diaphragm.

Weiter schlägt die Erfindung vor, daß der Vorsteuerkolben druckentlastet ist.The invention also proposes that the pilot piston relieves pressure is.

Weiter schlägt die Erfindung vor, daß die Seite des Vorsteuerkolbens, auf welche die Stellkraft einwirkt, über eine Blende an den Druck hinter dem Einbauventil angeschlossen ist und über ein Druckbegrenzungsventil mit einem Tank in Verbindung steht. Auf diese Weise ist eine Umschaltung der Vorrichtung auf Druckregelung möglich.The invention further proposes that the side of the pilot piston, on which the actuating force acts, is connected to the pressure behind the built-in valve via an orifice and via a pressure relief valve communicates with a tank. In this way, the device can be switched to pressure control.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist bei der Vorrichtung zur Förderstromregelung ein Proportionalmagnet vorgesehen, dessen Stößel oder Anker an dem Vorsteuerkolben mit einer einem elektrischen Eingangssignal proportionalen Kraft angreift. Somit wird es ohne Schwierigkeiten möglich, die Vorrichtung in elektrische Regelkreise zu integrieren. Anstelle des Proportionalmagneten kann aber auch eine hydraulisch oder mechanisch betätigte Vorrichtung zur Erzeugung einer auf den Vorsteuerkolben wirkenden Steuerkraft vorgesehen sein.According to a further proposal of the invention is in the device A proportional solenoid is provided for flow control, the plunger or armature of which is connected to the pilot piston with an electrical input signal attacking proportional force. It is thus possible without difficulty to integrate the device into electrical control loops. Instead of the proportional magnet, however, a hydraulically or mechanically operated device can also be used to generate a pressure on the pilot piston acting control force be provided.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Vorrichtung zur Leistungssteuerung sich dadurch auszeichnen, daß ein zwischen Pumpe und Verbraucher vorliegender Druck an einem axial beweglichen, mit einer wegabhängigen Stellkraft belasteten Ventilkolben angeschlossenAccording to a further proposal of the invention, the device can for Power control are characterized by the fact that a pressure between the pump and the consumer is applied to an axially movable, with connected to a travel-dependent actuating force loaded valve piston

ist, der mit einem Steuernocken versehen ist, an dem sich ein Ende einer Feder abstützt, deren anderes Ende an dem Vorsteuerkolben abgestützt ist. Der Steuernocken ist dann so ausgeformt, daß er über eine Feder zu dem jeweils vorliegenden Druck den Volumenstrom einstellt, dessen Produkt mit dem Druck eine konstante Leistung ergibt.is, which is provided with a control cam at which one end a spring is supported, the other end of which is supported on the pilot piston. The control cam is then shaped so that it has a Spring adjusts the volume flow at the prevailing pressure, the product of which with the pressure results in a constant output.

Eine besonders einfache Ausführung zur Leistungssteuerung sieht vor, daß der Ventilkolben federbelastet ist.A particularly simple design for power control provides that the valve piston is spring-loaded.

Schließlich entspricht es noch einem Vorschlag der Erfindung, daß die den Kolben belastende Kraft der Feder einstellbar ist. Dies macht es möglich, die Eckleistung, welche sich aus dem maximalen Förderstrom der Pumpe und dem maximalen Lastdruck ergibt, zu variieren.Finally, it corresponds to a proposal of the invention that the the force of the spring loading the piston is adjustable. This makes it possible to determine the corner output, which results from the maximum flow rate the pump and the maximum load pressure results to vary.

Im folgenden Teil der Beschreibung werden zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes anhand von Zeichnungen beschrieben.In the following part of the description, two embodiments of the Subject of the invention described with reference to drawings.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Proportionalmagneten zur Förderstromregelung und1 shows a schematic representation of an embodiment of the device according to the invention with a proportional magnet for flow control and

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Einrichtungen zur Leistungsregelung.2 shows a schematic representation of a second embodiment of the device according to the invention with devices for power control.

Fig. 1 zeigt eine Verstellpumpe 1, die einerseits über eine Leitung 2 mit einem Tank 3 und andererseits über eine Leitung 4 mit einem als Motor ausgebildeten Verbraucher 5 verbunden ist. Eine Leitung 6 stellt dann eine Rücklaufverbindung zwischen Verbraucher 5 und Tank 3 her.Fig. 1 shows a variable displacement pump 1, which on the one hand via a line 2 is connected to a tank 3 and on the other hand via a line 4 to a consumer 5 designed as a motor. A line 6 represents then a return connection between consumer 5 and tank 3.

Es ist ferner ein Volumenstromsensor 7 vorgesehen, welcher über die Leitung 4 mit der Verstellpumpe 1 und dem Verbraucher 5 in Verbindung steht. Der Volumenstromsensor 7 hat ein Gehäuse 8 mit einem Zulauf 9 und einem Ablauf 10. Fluchtend zu dem Zulauf 9 weist das Gehäuse 8There is also a volume flow sensor 7 is provided, which via the Line 4 is connected to the variable displacement pump 1 and the consumer 5. The volume flow sensor 7 has a housing 8 with an inlet 9 and an outlet 10. The housing 8 is aligned with the inlet 9

eine Bohrung 11 auf. In einem erweiterten Abschnitt dieser Bohrung 11 sitzt ein Einbauventilkolben 12, der in der Bohrung 11 gleitend geführt ist und eine Kegelfläbhe 13 bildet, die mit einem Ventilsitz 14 des Gehäuses 8 zusammenarbeitet. Auf seiner Rückseite 15 ist eine Schraubenfeder 16 vorgesehen, deren eines Ende sich am Einbauventilkolben 12 und deren anderes Ende sich am Einbauventilkolben 12 abstützt. Eine M/eitere Schraubenfeder 17 greift mit ihrem einen Ende ebenfalls an der Rückseite des Einbauventilkolbens 12 an, während ihr anderes Ende sich am Gehäuse 8 abstützt. Der Vorsteuerkolben 18 ist in einem Zylinderraum 19 geführt. Er hat zwei Steuerkanten 20, 21.a hole 11. In an enlarged section of this hole 11 sits a built-in valve piston 12, which is slidably guided in the bore 11 and forms a conical surface 13 which is connected to a valve seat 14 of the housing 8 cooperates. A helical spring 16 is provided on its rear side 15, one end of which is on the built-in valve piston 12 and the other end of which is supported on the built-in valve piston 12. Another helical spring 17 also engages at one end at the rear of the cartridge valve piston 12, while the other End is supported on the housing 8. The pilot piston 18 is guided in a cylinder chamber 19. It has two control edges 20, 21.

Die Steuerkante 20 des Vorsteuerkolbens 18 steuert den Querschnitt einer von der Leitung 4 ausgehenden Anschlußleitung 22 und verbindet diese über den Zylinderraum 19 und eine Leitung 23 mit einer Kolben-Zylinder-Verstelleinheit 24, während die zweite Steuerkante 21 den Zylinderraum 19 über eine Leitung 25 mit einem Tank 26 verbindet.The control edge 20 of the pilot piston 18 controls the cross section one from the line 4 outgoing connection line 22 and connects this via the cylinder chamber 19 and a line 23 with a piston-cylinder adjustment unit 24, while the second control edge 21 connects the cylinder space 19 to a tank 26 via a line 25.

Auf das Gehäuse 8 ist eine Ansteuervorrichtung 27 aufgesetzt, die einen druckfesten Porportionalmagneten 28 aufnimmt. Ein Anker oder Stößel dieses Proportionalmagneten 28 wirkt auf den Vorsteuerkolben 18, wobei die durch den Stößel 29 übertragene Kraft proportional ist dem durch eine Wicklung des Proportionalmagneten 28 fließenden Strom. Auf die Rückseite des Proportionalmagneten 28 wirkt eine Justierfeder 30 ein, deren Federspannung durch eine Spindel 31 einstellbar ist, um eine Nullpunktjustierung der Vorsteuerstufe, also des Vorsteuerkolbens 18, vornehmen zu können.On the housing 8, a control device 27 is placed, the one pressure-resistant proportional magnet 28 receives. An armature or tappet of this proportional magnet 28 acts on the pilot piston 18, with the force transmitted by the plunger 29 is proportional to the current flowing through a winding of the proportional magnet 28. On the Back of the proportional magnet 28 acts an adjusting spring 30, the spring tension is adjustable by a spindle 31 to a Zero point adjustment of the pilot stage, i.e. the pilot piston 18, to be able to make.

Die Rückseite des Einbauventilkolbens 12 ist über eine Leitung 32, in der eine Blende 33 angeordnet sein kann, mit dem Ablauf 10 verbunden. Die der Ansteuervorrichtung 27 zugekehrte Seite des Vorsteuerkolbens 18 ist über eine Leitung 34 und die Leitung 22 ebenfalls an den Ablauf 10 angeschlossen. In der Leitung 34 sitzt eine weitere Blende 35. Schließlich ist an die Leitung 34 noch ein Druckbegrenzungsventil 36 angeschlossen, das andererseits mit einem Tank 37 verbunden ist. Die Anordnung des Druckbegrenzungsventils 36 ist nur dann erforderlich, wenn eine Umschaltung auf Drucksteuerung gewünscht wird.The rear of the built-in valve piston 12 is via a line 32, in which a diaphragm 33 can be arranged, connected to the outlet 10. The side of the pilot piston facing the control device 27 18 is also connected to the drain 10 via a line 34 and the line 22. Another is located in line 34 Orifice 35. Finally, a pressure limiting valve 36 is connected to the line 34, which on the other hand is connected to a tank 37 is. The arrangement of the pressure relief valve 36 is only required if a switch to pressure control is desired.

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Die Verstelleinheit 24 besteht aus einem Kolben 38, der auf seiner einen Seite eine größere Kolbenfläche 39 und auf seiner anderen Seite eine kleinere Kolbenfläche 40 aufweist, sowie aus einem Zylinder Die Leitung 23 ist an den Abschnitt des Zylinders 41 angeschlossen, in dem die größere Kolbenfläche 39 liegt. Eine weitere Leitung 42 stellt eine Verbindung zwischen dem anderen Abschnitt des Zylinders 41 und der Anschlußleitung 22 her. Die Leitungen 42 und 23 sind parallel zur Verstelleinheit 24 über eine Leitung 43 gekoppelt, in der zur Lecköldämpfung eine Blende 44 angeordnet ist. Der Kolben 38 ist mit einem Verstellorgan der Verstellpumpe 1 gekoppelt, so daß Verschiebungen dus Kolbens 38 auf dieses Verstellorgan übertragen werden. Eine Drehung des Verstellorgans im Uhrzeigersinne, also nach rechts, erhöht den Förderstrom der Pumpe, während eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn, also nach links, den Förderstrom reduziert.The adjustment unit 24 consists of a piston 38 on his has a larger piston surface 39 on one side and a smaller piston surface 40 on its other side, as well as from a cylinder The line 23 is connected to the section of the cylinder 41 in which the larger piston surface 39 lies. Another line 42 provides a connection between the other section of the cylinder 41 and the connecting line 22. The lines 42 and 23 are parallel to the Adjusting unit 24 coupled via a line 43, in which the leakage oil damping a diaphragm 44 is arranged. The piston 38 is coupled to an adjusting element of the variable displacement pump 1, so that displacements dus piston 38 are transferred to this adjusting member. One twist of the adjusting device clockwise, i.e. to the right, increases the flow rate of the pump, while turning it counterclockwise, so to the left, the flow rate is reduced.

Anhand der Fig. 1 soll nun die Funktion dieser Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden.. Fließt kein elektrischer Strom zum Proportionalmagneten 28 oder reicht die Magnetkraft nicht dazu aus, die Vorspannung der Feder 17 zu überwinden, so ist der durch die Steuerkante 21 gesteuerte Querschnitt geschlossen und der durch die Steuerkante 20 gesteuerte Querschnitt geöffnet. Der Druck in dem Zylinder auf die Kolbenflächen 39 und 40 ist demzufolge annähernd gleich dem Druck in der Leitung 4. Das Verstellorgan der Pumpe 1 schwenkt in der Zeichnung nach links bis zum Nullhubanschlag, der so gewählt ist, daß die Leckverluste im System ausgeglichen werden.1, the function of this embodiment of the Invention to be described .. No electrical current flows to the proportional solenoid 28 or if the magnetic force is not sufficient to overcome the bias of the spring 17, it is caused by the control edge 21 controlled cross-section closed and that by the control edge 20 controlled cross-section open. The pressure in the cylinder on the piston surfaces 39 and 40 is therefore approximately equal to that Pressure in the line 4. The adjusting element of the pump 1 swivels to the left in the drawing up to the zero stroke stop, which is chosen so that the leakage losses in the system are compensated.

Wenn nun, ausgehend von der Nullhubstellung, ein bestimmter Volumenstrom eingestellt werden soll, dann wird eine dem Sollwert des Volumenstroms entsprechende Spannung an den Proportionalmagneten 28 angelegt. Es ergibt sich dann eine der Spannung bzw. dem Strom proportionale Magnetkraft, welche den Vorsteuerkolben 18 gegen die Feder 16 verschiebt. Durch diese Bewegung des Vorsteuerkolbens 18 schließt die Steuerkante den ihr zugeordneten Steuerquerschnitt, während die Steuerkante 21 ihren Steuerquerschnitt öffnet. Dies bedeutet, daß die Leitung 23 mit dem Tank 26 in Verbindung gebracht wird, so daß der Druck in dem Zylinder auf der Seite der größeren Kolbenfläche 39 abfällt. Der Kolben 38 wirdIf now, starting from the zero stroke position, a certain volume flow is to be set, then a voltage corresponding to the nominal value of the volume flow is applied to the proportional magnet 28. It This then results in a magnetic force proportional to the voltage or the current, which moves the pilot piston 18 against the spring 16. As a result of this movement of the pilot piston 18, the control edge closes the control cross section assigned to it, while the control edge 21 closes its Control cross section opens. This means that the line 23 is brought into communication with the tank 26, so that the pressure in the cylinder drops on the side of the larger piston surface 39. The piston 38 is

daher in Fig. 1 nach rechts ausgelenkt, und das Verstellorgan der Verstellpumpe 1 wird entsprechend auf einen größeran Förderstrom eingestellt. Der Einbauventilkolben 12 hebt sich entsprechend dem höheren Volumenstrom von dem Ventilsitz 14 ab und übt über die Feder 16 eine Kraft auf den Vorsteuerkolben 18 aus. Wenn der Sollwert des Volumenstroms erreicht ist, so erfolgt der Kraftabgleich am Vorsteuerkolben Dadurch entsteht ein Gleichgewichtszustand an dem Kolben 38 der Verstelleinheit 24, so daß dieser Kolben zum Stillstand kommt.therefore deflected to the right in Fig. 1, and the adjusting member of the variable displacement pump 1 is set accordingly to a higher flow rate. The built-in valve piston 12 lifts up from the valve seat 14 in accordance with the higher volume flow and exerts a pressure via the spring 16 Force on the pilot piston 18. When the setpoint of the volume flow has been reached, the force is calibrated on the pilot piston This creates a state of equilibrium on the piston 38 of the adjustment unit 24, so that this piston comes to a standstill.

Geht man nun davon aus, daß die Verstellpumpe 1 einen dem Sollwert entsprechenden Volumenstrom fordert und daß nun die Belastung am Verbraucher 5 ansteigt, so nimmt durch das Ansteigen des Systemdrucks dasIf it is now assumed that the variable displacement pump 1 has a corresponding setpoint Volume flow demands and that now the load on consumer 5 increases, the increase in system pressure increases

Lecköl der Pumpe 1 zu, und der effektive Förderstrom in der Leitung ab. Der Volumenstromsensor 7 registriert die Abweichung als Hubänderung des Einbauventilkolbens 12. Der Einbauvantilkolben 12 wird nämlich in Richtung auf den Ventilsitz 14 ausgelenkt, so daß sich die Federkraft der Feder 16 auf den Vorsteuerkolben 18 verringert. Die sich hieraus ergebende Lageänderung des Vorsteuerkolbens 18 bewirkt durch die Verstellung der Steuerkanten 20, 21 und der zugehörigen Querschnitte ein Abfallen des Steuerdrucks in dem der größeren Kolbenfläche 39 zugewandten Abschnitt des Zylinders 41. Das Verstellorgan der Pumpe 1 wird in Fig. 1 weiter nach rechts verschwenkt, bis sich ein Kraftabgleich am Vorsteuerkolben 18 einstellt.Leak oil to pump 1 and the effective flow rate in the line away. The volume flow sensor 7 registers the deviation as a change in the stroke of the built-in valve piston 12. The built-in valve piston 12 is namely deflected in the direction of the valve seat 14, so that the spring force of the spring 16 on the pilot piston 18 is reduced. Which The resulting change in the position of the pilot piston 18 is brought about by the adjustment of the control edges 20, 21 and the associated cross-sections a drop in the control pressure in that of the larger piston surface 39 facing Section of the cylinder 41. The adjusting element of the pump 1 is pivoted further to the right in FIG. 1 until a force balance is achieved sets on pilot piston 18.

Geht man davon aus, daß die Verstellpumpe 1 einen dem Sollwert entsprechenden Volumenstrom fördert und daß die auf den Vorsteuerkolben 18 wirkenden Kräfte ausgeglichen sind, und unterstellt man, daß durch das elektrisch angesteuerte Druckbegrenzungsventil 36 der Druck gesenkt wird, welcher auf der Seite des Vorsteuerkolbens 18 vorliegt, auf welche die Stellkraft einwirkt, so wird dieser Vorsteuerkolben in Richtung auf den Proportionalmagneten 28 ausgelenkt und die Steuerkanten 20 und 21 werden so verstellt, daß der Druck im Zylinder 41 auf der Seite der größeren Kolbenfläche Ί>9 ansteigt. Das Verstellorgan derIt is assumed that the variable displacement pump 1 delivers a volume flow corresponding to the setpoint and that the forces acting on the pilot piston 18 are balanced, and it is assumed that the electrically controlled pressure relief valve 36 lowers the pressure on the pilot piston 18 side is present, on which the actuating force acts, this pilot piston is deflected in the direction of the proportional magnet 28 and the control edges 20 and 21 are adjusted so that the pressure in the cylinder 41 on the side of the larger piston area Ί> 9 increases. The adjusting device of the

Verstellpumpe 1 schwenkt zurück, und der Volumenstromsensor registriert einen verminderten Volumenstrom. Folglich wird der Einbauventilkolben 12 in Richtung auf den Ventilsitz 14 ausgelenkt. Die Federkraft der Feder 16 auf den Vorsteuerkolben 18 wird dadurch vermindert, wodurch die auf den Vorsteuerkolben 18 wirkenden Kräfte abgeglichen werden. Demzufolge wird also die Verstellpumpe 1 nur soweit ausgeschwenkt, wie es zur Aufrechterhaltung des am Druckventil 36 eingestellten Druckes erforderlich ist.Variable pump 1 swivels back and the volume flow sensor registers a reduced volume flow. As a result, the built-in valve piston 12 is deflected in the direction of the valve seat 14. The spring force the spring 16 on the pilot piston 18 is thereby reduced, whereby the forces acting on the pilot piston 18 are balanced. As a result, the variable displacement pump 1 is only swiveled out to the extent necessary to maintain the pressure set at the pressure valve 36 is required.

Es wird nun die Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 2 erörtert. Diese Ausführungsform stimmt zu einem großen Teil überein mit der bereits beschriebenen Ausführungsform. Lediglich anstelle der Ansteuervorrichtung 27 nach Fig. 1 weist die Ausführungsform nach Fig. 2 eine Vorrichtung zur Leistungsregelung auf. Hierbei handelt es sich um eine Regelung, welche die hydraulische Leistung der Verstellpumpe 1 unabhängig von dem Systemdruck in der Leitung 4 konstant hält. Die hydraulische Leistung ergibt sich dabei aus dem Produkt des Drucks in der Leitung 4 und des Förderstroms der Verstellpumpe 1.The embodiment of the invention shown in FIG. 2 will now be discussed. This embodiment corresponds to a large extent to the embodiment already described. Only instead of the control device 27 according to FIG. 1, the embodiment according to FIG. 2 has a device for power regulation. This is a regulation which keeps the hydraulic power of the variable displacement pump 1 constant regardless of the system pressure in the line 4. The hydraulic power results from the product of the pressure in the line 4 and the delivery flow of the variable displacement pump 1.

Die Vorrichtung 50 hat ein mechanisch-hydraulisches Ventil 51, welches die zur Ansteuerung des Vorsteuerkolbens 50 erforderliche Kraft erzeugt. Das Ventil 51 hat einen Ventilkolben 52, der in einem Gehäuse 53 axial beweglich angeordnet und durch eine Feder 54 belastet ist. Gegen die Kraft der Feder 54 wirkt der über eine Leitung 55, in der eine Blende angeordnet ist, angeschlossene Systemdruck vor dem Verbraucher 5. Der Ventilkolben 52 trägt einen Steuernocken 60, an dem das eine Ende einer Kolbenhülse 57 angreift, welche fluchtend mit dem Vorsteuerkolben 18 verschiebbar angeordnet ist. In der Kolbenhülse 57 stützt sich eine Feder 58 ab, deren anderes Ende an dem Vorsteuerkolben 18 angreift.The device 50 has a mechanical-hydraulic valve 51, which the force required to control the pilot piston 50 is generated. The valve 51 has a valve piston 52 which is axially in a housing 53 is movably arranged and loaded by a spring 54. Against the force of the spring 54 acts via a line 55 in which a diaphragm is arranged, connected system pressure upstream of the consumer 5. The valve piston 52 carries a control cam 60, on which one end of a Plunger sleeve 57 engages, which is arranged displaceably in alignment with the pilot piston 18. A is supported in the piston sleeve 57 Spring 58, the other end of which engages the pilot piston 18.

Die Kontur des Steuernockens 60 ist so bestimmt, daß die Kraft der Feder 58 so geändert wird, daß die hydraulische Leistung der Verstellpumpe 1 unabhängig vom Lastdruck in der Leitung 4 konstant gehalten wird. Die mit einem Ende an dem Ventilkolben 52 angreifende Feder 54The contour of the control cam 60 is determined so that the force of Spring 58 is changed so that the hydraulic power of the variable displacement pump 1 is kept constant regardless of the load pressure in the line 4 will. The spring 54 engaging the valve piston 52 with one end

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

stützt sich mit ihrem anderen Ende an einer Stellschraube 59 ab, so daß mittels dieser Stellschraube die Vorspannung der Feder 54 geändert v/erden kann. Diese Änderung der Federvorspannung ermöglicht es, die Eckleistung, also die aus dem Produkt von maximalem Förderstrom der Pumpe und maximalem Lastdruck sich ergebende Leistung, zu variieren.is supported with its other end on an adjusting screw 59, so that by means of this adjusting screw, the bias of the spring 54 can be changed / grounded. This change in spring preload enables the Corner output, i.e. the output resulting from the product of the maximum flow rate of the pump and the maximum load pressure, to vary.

Auch diese Vorrichtung kann, v/ie dies in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde, mit einer Drucksteuerung verbunden sein.This device can also be described in connection with FIG. 1 connected to a pressure control.

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Claims

Patent Attorneys 51 ^ on July 22, 1980 DIPL-ING. BRUNO SCHMETZ Augustastraße 14-16 Tel. (0241) 508051 DIPL-ING. WERNER KÖNIG Prof. Dr. Wolfgang Backe in Aachen patent application device for regulating a variable displacement pump claims

1.) Device for load-independent flow control and for power control of a variable displacement pump by means of a piston-cylinder adjustment unit, characterized in that it has a volume flow sensor arranged in a housing (8) in the form of a built-in valve (12), the rear side (15) of which is connected to the Pressure downstream of the built-in valve (12) is connected and its piston is supported by a first spring (17) on the housing (8) and by a second spring (16) on a pilot piston (18) on which one of the force of the spring (16 ) opposing force acts that the adjustment unit (24) has a piston (38) with two unequal piston surfaces (39, 40) that the pressure between the adjustment pump (1) and a consumer (5) via a resistor (20) with the larger piston surface (39) and this is connected to a tank (26) via a further resistor (21), at least one of these resistors being formed by a control edge of the pilot piston (18), u nd that the smaller piston area (40) is connected to the pressure upstream of the built-in valve (12).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the built-in valve (12) is arranged between the variable displacement pump (1) and consumer (5) or behind the consumer (5) and that the supply the adjustment unit (24) regardless of the arrangement of the built-in valve (12) starting from the line (4) between the variable displacement pump (1) and consumer (5).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure applied to the larger piston surface (39) via a variable from a control edge (21) of the pilot piston (18) resistance formed is connected to the tank (26).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the pressure between the variable displacement pump (1) and consumer (5) with the larger piston surface (39) of the adjustment unit (24) and the pressure prevailing there with the tank (26) in each case via a variable, formed by control edges (20, 21) of the pilot piston (18) Resistance is connected.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that both sides (39, 40) of the piston (38) of the adjustment unit (24) are connected to one another via a diaphragm (44) stand.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the pilot piston (18) is relieved of pressure.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the side of the pilot piston (18) on which the actuating force acts, via a diaphragm (35) to the pressure behind is connected to the built-in valve (12) and is in communication with a tank (37) via a pressure relief valve (36).

8. Device according to one of the preceding claims for the load-independent Delivery flow control, characterized in that a proportional magnet (28) is provided, the tappet (29) of which on the Acts pilot piston (18) with a force proportional to an electrical input signal.

9. Device according to one of claims 1 to 7 for power control a variable displacement pump, characterized in that a pressure present between pump (1) and consumer (5) is applied to an axially adjustable, is connected with a travel-dependent actuating force loaded valve piston (52) which is provided with a control cam, on which one end of a spring (58) is supported, the other end of which is supported on the pilot piston (18).

IQ. Device according to claim 9, characterized in that the valve piston (52) is spring-loaded (54).

11. The device according to claim 10, characterized in that the the Valve piston (52) loading force of the spring (54) is adjustable.