DE3034115A1

DE3034115A1 - Leistungsregler

Info

Publication number: DE3034115A1
Application number: DE19803034115
Authority: DE
Inventors: Jörg 8770 Lohr Dantlgraber
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1980-09-11
Filing date: 1980-09-11
Publication date: 1982-05-19
Also published as: US4443159A; DE3034115C2; IT8069018A0; JPS5752693A; IT1209811B

Description

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DI.PL.-ING. H. FINK PATENTANWALT · D 7300 ESSLINGEN BEI STUTTGART . HINDENBURGSTRASSt Potentonwolt FINK . D 7300 Eulmgtn (N»dtor), HlndtnburgttroB*44

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^r P 6633

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G. L. Rexroth GmbH, Jahnstraße, 8770 Lohr/Main "Leistungsregler"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leistungsregler entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem-bekannten Leistungsregler der vorgenannten Art muß zur Änderung der an sich konstanten Leistung (Produkt aus dem Förderstrom der verstellbaren Pumpe und dem den jeweiligen Förderstrom zugeordneten Druck) die Reglerfeder ausgetauscht werden. Ein solcher Austausch ist umständlich durchzuführen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, einen Leistungsregler zu schaffen, bei dem die Leistuna der Pumpe als Produkt aus Förderstrom und jeweils zugeordnetem Druck in weiten Grenzen nach Belieben eingestellt werden kann. Diese Aufgabe wurd durch die Merkmale' im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Dadurch,, daß die Reglerfeder eine progressive Kennlinie aufweist, ist sie dem konstanten Produkt aus Förderstrom und Druck angepaßt, das sich in einem Diagramm als Hyperbel

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darstellt. Durch Verstellen der Vorspannung der Reglerfeder ergibt sich lediglich eine Verschiebung der Hyperbel parallel zur Achse des Förderstromes.und führt damit bei einer größeren Verstellung zu einer deutlichen Abweichung von dem geforderten Verlauf. Durch entsprechende Einstellung der den Reglerkolben zusätzlich beaufschlagenden Kraft wird die Hyperbel parallel zur Achse des Druckes verschoben. Hierdurch wird eine gute Annäherung an die gewünschte hyperbolische Kennlinie der Pumpe erreicht, bei der das Produkt aus Förderstrom und Druck eine höhere oder niedere Leistung als vorher ergibt.

Die Merkmale des Anspruches 2 betreffen eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung. ■ ·

Weitere Vorteile ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist ein Leistungsregler für eine in ihrem Förderstrom verstellbare Flügelzellenpumpe als Auiführungebeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt,

Fig. 2 einem Ausschnitt aus Figur 1 in größerer und vereinfachter Darstellung,

Fig. 3 ein Förderstrom (Q)- und Druck (P)- Diagramm.·

Der Leistungsregler hat ein Reglergehäuse 1 und einen darauf aufsetzbaren Reglerdeckel. 2. In dem Reglergehäuse 1 ist ein Reglerkoiben 3 axial verschiebbar gelagert, der in Fig. 2 vergrößert dargestellt ist. Der Reglerkoiben 3 hat drei Kolbenabschnitte 4, 6, 7 großen Durchmessers und zwei Zwischenabschnitte 9 und 10 kleineren Durchmessers

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sowie einen Endkolbenabschnitt 7a, als einen mit einer Schulter des Reglergehäuses 1 zusammenwirkenden Anschlagkörper. An der Stirnseite des Kolbenabschnittes 7a beginnt eine Sackbohrung 11 mit radialer Auslaßöffnung 13 in dem Zwischenabschnitt 9. Im Bereich des Kolbenabschnittes'7a ist die Sackbohrung 11 mit einer schematiseh dargestellten Drosselstelle 14 versehen. In dem den Reglerkolben 3 auf-, nehmenden Bereich des Reglergehäuses 1 ist eine Bohrung eingebracht, welche eine Steuerkante bildet.

Der von dem Zwischenabschnitt 10 begrenzte Bereic.h ist über eine Radialbohrung 20 mit einer Leitung 21 verbunden. Die Bohrung 16 ist mit einer Leitung 23 und die Stirnseite des Kolbenabschnittes 7 ist über eine Bohrung 24 mit einer Leitung 25 verbunden.

Der Reglerkolben 3 hat auf der Stirnseite des Kolbenabschnittes 4 einen Zapfen 26, der über ein Gelenkstück 27 an einer Seite eines Endes eines Armes eines doppelarmigen Hebels 28 ansteht. Auf der andern Seite dieses Endes steht" ein Zapfen eines Federtellers 29 an, zwischen dem und einem koaxial angeordneten Federteller 30 eine'als Schraubenfeder, ausgebildete Feder 31 eingespannt ist. Der Federteller 30 ist in Achsrichtung der Feder 31 im Reglerdeckel 2 axial verschiebbar gelagert. Koaxial zur Achse der Feder 31 ist in den Reglerdeckel 2 eine Stellschraube 32 eingeschraubt, mit welcher der Federteller 30 nach Belieben einstellbar ist. Die jeweilige Lage der Stellschraube 32 kann durch eine Kontermutter gesichert werden. · -

Der doppelarmige Hebel 28 hat in seiner Mitte einen beidseitig überstehenden Lagerbolzen 33. Der Hebel 28 ist mittels vier in dem Reglergehäuse befestigten und in einem Rechteck angeordneten Führungsstiften 34 geführt, die so-

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wohl an dem Hebel 28 als auch an dem Lagerbolzen 33 anstehen und eine achsparallele Verschiebung zum Reglerkolben und zur koaxialen Feder 31 ermöglichen. Am freien Ende der Führungsstifte 34 ist jeweils ein Federring als Anschlag für den Hebel 28 und/oder den Lager bolzen 33 angeordnet .■

Auf der vom Reglergehäuse 1 abgewandten Seite des Lagerbolzens 33 hat dieser eine dem Reglerdeckel 2 zugewandte Wölbung. An dieser Wölbung steht die Stirnseite einer Stellschraube 35 an, deren Lage im Reglerdeckel 2 mittels einer Kontermutter 36 gesichert werden kann. Der Spalt zwischen der Stellschraube 35 und dem Reglerdeckel 2 ist durch einen Dichtring abgedichtet.

Auf den vom Reglerkolben 3 abgewandten Arm des doppelarmigen Hebels 28 wirkt ein Federteller 37, zwischen dem und einem koaxial angeordneten Federteller 38 ein Federpaket 39 eingespannt ist, das aus drei Schraubenfedern besteht. Auf der vom Federteller 37 abgewandten Seite des Federtellers·38 ist eine Tellerfeder 4 0 angeordnet, .die über einen Federteller 51 mit einem Übertragungsstift 42 verbunden ist, der das Reglergehäuse 1 durchsetzt und nach außen herausgeführt ist. Das Federpaket 39 und die Tellerfeder 40 haben zusammen eine hyperbelartige Kennlinie und wirken auf den Reglerkolben 3 in gleicher Richtung wie die Feder 31.

Eine Flügelzellenpumpe 43 hat einen .Stellring 44, auf den auf der einen Seite ein großer Verstellkolben 45 und auf der andern Seite ein kleiner Verstellkolben 46 wirken. Der Übertragungsstift 42 steht auf der vom Stellring 44 abgewandten Seite ari dem großen Verstellkolbeh 45 an. Dieser ist auf seiner vom Stellring 44 abgewandten Seite mit dem Steuerdruck in der Leitung 23 sowie von der geringen Kraft

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. einer Stellfeder 8 beaufschlagt. Der kleine Verstellkolben 46 ist auf seiner vom Stellring 44 abgewandten Seite über eine Leitung 47 mit der Druckseite der Flügelzellenpumpe 43 und damit auf seiner vom Stellring 44 abgewandten Seite mit dem jeweiligen Förderdruck beaufschlagt. Die Leitung 25 ist ebenfalls an die Druckseite der Flügelzellenpumpe 43 angeschlossen. Die Leitung 47 ist mit einem als einstellbare Drosselstelle dargestellten Verbraucher · 48 verbunden, dessen von der Flügelzellenpumpe 43 abgewandte Seite an einen Vorratsbehälter 4 9 angeschlossen ist. An den Vorratsbehälter 4 9 ist auch die Leitung 21 angeschlossen. Zur Sicherung des im Reglergehäuse 1 verschiebbaren Reglerkolbens 3 ist ein in die Bohrung 24 eingesetzter ringförmiger Anschlagkörper 50 vorgesehen.

In dem Diagramm nach Fig. 3 ist auf der Abszissenachse der Druck P und auf der dazugehörigen Ordinate der Förderstrom Q aufgetragen. Bei der verstellbaren Flügelzellenpumpe 43 ist über den gesamten Druck und den gesamten Förderstrom das Produkt aus Druck und Förderstrom, nämlich die Leistung, konstant und bildet die Hyperbel P1. P2 ist eine Hyperbel aus Druck und Förder'strom mit einer anderen, ■ größeren Leistung. Die Kurve P2a ist eine Verschiebung der Kurve Pf, um den Förderstrom Qa und die Kurve P2b ist eine Verschiebung der Kurve P2a um den Druck Pa. Die Kurve P2b ist der theoretischen Kurve P2 stark angenähert.

In der in Fig. 2 dargestellten Lage des Reglerkolbens 3 ist die Verbindung der Steuerräume '15, 16 zum Vorratsbehälter 49 unterbrochen. Dadurch sind die beiden Verstellkolben 45 und 46 vom Förderdruck der Flügelzellenpumpe 43 beaufschlagt. Die vom großen Verstellkolben 45 auf den Stellring 44 ausgeübte Kraft ist größer als die vom kleinen Verstellkolben 4 6 darauf ausgeübte Kraft. Der Stell-

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ring 44 wird damit in Richtung maximaler Fördermenge der Flügelzellenpumpe 43 verschoben.· Wird durch den Pumpendruck der Reglerkolben 3 entgegen der Wirkung der Federn 31, 39 verschoben, so hebt die Steuerkante 18 von der Steuerkante 19 ab und verbindet damit die Auslaßöffnung 1.3 mit der an den Vorratsbehälter 49 angeschlossenen Leitung Dadurch nimmt der Steuerdruck in dem vom Zwischenabschnitt 9 begrenzten Steuerraum 15 ab und damit auch der Steuerdruck auf der vom Stellring 44 abgewandten Seite des großen Ve.rstellkolbens 45.

Sobald der den großen Verstellkolben 45 beaufschlagende Druck so weit gesunken ist, daß die vom großen Verstell-' kolben 45 auf den Stellring 44 ausgeübte Kraft kleiner als die .vom kleinen Verstellkolben 46 darauf ausgeübte Kraft ist, Wird der Stellring 44 in .Richtung kleiner wer-. dendem Förderstrom verschoben, bis der Pumpendruck wieder der vom Federpaket .39 und von der Tellerfeder 40 sowie der Feder 31 ausgeübten Kraft entspricht.

Soll die Flügelzellenpumpe 43 auf eine andere Leistung (Konstante des Produktes aus dem Pumpendruck (P) und dem Förderstrom (Q)) eingestellt werden, so wird dies durch die Verstellung der Stellschrauben 35 und 32 erreicht. Bei einer Verstellung der Stellschraube 35 in Richtung des Reglergehäuses 1 wird die Kurve P1 um den Betrag Qa in Richtung der Achse des FörderStroms Q verstellt und bildet die Kurve P2a. Durch Verstellen der Stellschraube 32 in Richtung, des Reglergehäuses 1 wird die Kurve P2a parallel zur Richtung der Achse des Pumpendruckes P um den Betrag Pa verstellt und bildet die Kurve P2b, die der Hyperbel P2 angenähert ist.

Beim Verstellen der Stellschraube 35 in Richtung des Reg-

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lergehäuses 1 treffen die Steuerkanten 18, 19 zusammen' und schließen die Verbindung zwischen der Auslaßöffnung und der Leitung 21, wodurch der Druck am großen Verstellkolben 45 ansteigt und die Flügelzellenpumpe 43 in Richtung größerer Förderstrom verstellt wird. Durch das Verstellen des großen Verstellkolbens' 45 werden das Federpaket 39 und die Tellerfeder 40 so lange entspannt, bis der Reglerkolben 3 wieder seine Ausgangslage eingenommen hat, in welcher die Auslaßöffnung 13 mit der Leitung 21 verbunden ist. Wird also die Lage der Stellschraube 35 geändert, entspricht der vom Federpaket 39 und der Tellerfeder 40 auf .den großen Verstellkolben 45 ausgeübten Kraft nach · wie vor der gleiche Druck bei größerem "Förderstrom. Beim Verschieben der Kennlinie P1 zur Kennlinie P2a bleibt die Neigung beider Kennlinien gleich. Es ändert sich nur die Leistung der Pumpe. · ·

Durch Erhöhen der Vorspannung der Feder 31 wird bei unbeeinflußtem Federpaket 39 und unbeeinflußter Tellerfeder 4 0 ein Gleichgewicht am Reglerkolben 3 erreicht, wenn der Förderdruck der Flügelzellenpumpe 43 erhöht wird. Eine solche Änderung der von der Feder 31 auf den Reglerkolben 3 ausgeübten Kraft entspricht einer Verschiebung der Kurve P2a zur K\irve P2b, welche der idealen Leistungshyperbel P2 stark angenähert ist.

Der Förderstrom wird in l/min und der Druck in bar gemessen.

Claims

DIPL-ING. H. FINK PATENTANWALT · D 7300 ESSLINGEN BEI STUTTGART . HINDENBURGSTRASSE

PoHntonwglt Fl N K - D 73QQ Eulmgm (Ntfcor), HlndtnburjttroSt 44

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G. L. Rexroth GmbH, Jahnstraße, 8770 Lohr/Main

An sprüc he

Leistungsregler für eine ein Stellglied aufweisende und ihrer Fördermenge verstellbare Pumpe mit einer auf das Stellglied wirkenden Stellfeder und mit einem unter der· Kraft einer eine progressive Kennlinie auf-. · weisenden Reglerfeder stehenden und vom jeweiligen Pumpendruck beaufschlagten Reglerkolben, dadurch gekennzeichnet , daß der Reglerkolben (3) von einer zusätzlichen Kraft (31.) beaufschlagt ist, die in ihrer Größe einstellbar und in jeweils eingestelltem Zustand im wesentlichen konstant ■ ist.·

Leistungsregler nach Anspruch 1 mit einem Hebel, der an unterschiedlichen Stellen mit dem Reglerkolben und mit dem Stellglied der Pumpe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß die den Reglerkolben (3) zusätzlich beaufschlagende Kraft von ·. einer auf den Reglerkolben wirkenden,, mittels einer Stellschraube (32) in ihrer Vorspannung veränderbaren Feder (31) stammt und daß das Lager (-33, 34) des Hebels (28) zur Einstellung der Vorspannung der Feder (31) einstellbar ist.

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BAD ORIGINAL

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3. Leistungsregler nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß eine Stellschraube (35) mit ihrer Stirnseite zur Abstützung des Lagers (33, 34)

• für den Hebel (28) dient und daß. ein.den Hebel (28) durchsetzender Lagerbolzen (33) und der Hebel mittels seitlich des Hebels angeordneter .Führungsglieder (34) geführt sind-.

4. Leistungsregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungsglieder (34) vier parallele Stifte sind, die mit einem ihrer Enden in dem Reglergehäuse (1) befestigt sind.

5. Leistungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Reglerfeder (31) durch axiales Verschieben ihres vom Reglerkolben (3) abgewandten Federtellers (30) einstellbar ist.