DE3143074A1

DE3143074A1 - Device for controlling the pressure and flow of an adjustable pump

Info

Publication number: DE3143074A1
Application number: DE19813143074
Authority: DE
Inventors: Egon Dipl.-Ing. 7250 Leonberg Tittmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-10-30
Filing date: 1981-10-30
Publication date: 1983-05-11
Also published as: DE3143074C2

Abstract

The device for controlling the pressure and flow of an adjustable pump according to Fig. 1 comprises a proportional throttle valve (41) arranged in the feedline (20) of the pump (10), a flow regulating valve (47) connected in parallel and a proportional pressure valve (52) arranged parallel to the proportional throttle valve. Between throttle valve (41) and pressure valve (52) a differential pressure valve (51) is connected, the discharge line of which opens back into the feedline after the throttle valve (41). Owing to the combination and special arrangement of these valves a particularly precise control of the flow and pressure of the pump (11) and/or of the consuming units supplied by them is achieved. <IMAGE>

Description

Einrichtung zur Druck- und Stromregelung einerDevice for pressure and current control of a

verstellbaren Pumpe Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß das Regelverhalten, d.h.adjustable pump prior art The invention is based on a Device according to the genre of the main claim. Such a known device has the disadvantage that the control behavior, i.e.

die genaue Zumessung des Druckmittelstroms und des erfor-.the exact metering of the pressure medium flow and the required.

derlichen Drucks am Verbraucher nicht allen Anforderungen an höchste Genauigkeit genügt.Such pressure on the consumer does not meet all the requirements of the highest Accuracy is enough.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auch höchste Anforderungen an die genaue Zumessung des Druckmittelstroms möglich sind, was insbesondere bei bestimmten Werkzeugmaschinen oder Spritzgießmaschinen notwendig ist.Advantages of the invention The device according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that the highest requirements to the exact metering of the pressure medium flow are possible, which is particularly the case with certain machine tools or injection molding machines is necessary.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.- Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung naher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Regeleinrichtung für eine Pumpe in schematischer Darstellung, Figuren 2 und 2a Abwandlungen des Ausführungsbeispiels nach Figur 1.The measures listed in the subclaims are advantageous Further developments and improvements of the features specified in the main claim are possible. drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and in the explained in more detail below. FIG. 1 shows a first exemplary embodiment a control device for a pump in a schematic representation, Figures 2 and 2a Modifications of the exemplary embodiment according to FIG. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels In den Ausführungsbeispielen ist mit 10 eine Radialkolbenpumpe bezeichnet, deren den Hub der Verdrängerkörper einstellender Hubring 11 mit Hilfe zweier druckbeaufschlagter Stellkolben 12, 13 eingestellt wird.Description of the exemplary embodiment In the exemplary embodiments 10 denotes a radial piston pump, the stroke of which is the displacement body adjusting stroke ring 11 with the aid of two pressurized actuating pistons 12, 13 is set.

Der Stellkolben 13 hat einen wesentlich kleineren Durchmesser als der Stellkolben 14; beide sind in Bohrungen 14 bzw. 15 dicht gleitend geführt und von Federn 16, 17 belastet Die Pumpe 10 saugt Druckmittel über eine Saugleitung 18 aus einem Behälter 19 an und verdrängt es in eine Förderleitung 20. Von der Förderleitung 20 zweigt eine Steuerleitung 21 ab, die zur Bohrung 14 des Stellkolbens 13 führt. Von der Förderleitung zweigt weiterhin eine Steuerleitung 24 ab, die zu einer Schieberbohrung 25 führt, in der ein Steuerschieber 26 gleitend geführt ist. Dieser hat drei Bunde 27 bis 29, zwischen denen zwei Ringnuten 30, 31 liegen An der Schieberbohrung 25 befindet sich eine Ringnut 32, von der eine Leitung 33 zu der den Stellkolben 12 aufnehmenden Bohrung 15 führt. In die Steuerleitung 33 mündet eine Leitung 34, die von der Steuerleitung 24 ausgeht. Auf den Steuerschieber 26 wirkt eine Reglerfeder 36 ein. Diese liegt in einem Druckraum 37 der Schieberbohrung 25, während am anderen Ende derselben ein Druckraum 38 gebildet ist. Von der Förderleitung 20 zweigt eine Steuerleitung 39 ab, die an der Schieberbohrung 25 links von der Ringnut 32 mündet. Von einer Stelle rechts der Ringnut 32 geht von der Schieberbohrung 25 eine Leitung 40 aus, die zum Behälter 19 führt.The actuating piston 13 has a much smaller diameter than the actuating piston 14; both are guided and sliding tightly in bores 14 and 15, respectively loaded by springs 16, 17 The pump 10 sucks pressure medium via a suction line 18 from a container 19 and displaces it into a delivery line 20. From the delivery line 20 branches off a control line 21 which leads to the bore 14 of the actuating piston 13. A control line 24 branches off from the delivery line and leads to a slide bore 25 leads, in which a control slide 26 is slidably guided. This one has three frets 27 to 29, between which two annular grooves 30, 31 are located on the slide bore 25 there is an annular groove 32 from which a line 33 leads to the actuating piston 12 receiving bore 15 leads. A line 34 opens into the control line 33, which starts from the control line 24. On the Control slide 26 acts a governor spring 36. This lies in a pressure chamber 37 of the slide bore 25, while at the other end of the same a pressure chamber 38 is formed. From the delivery line 20 branches off a control line 39, which at the slide bore 25 to the left of the Annular groove 32 opens. From a point to the right of the annular groove 32 goes from the slide bore 25 a line 40 which leads to the container 19.

Die Förderleitung 20 führt zu einem üblichen Proportional-Drosselventil 41, das über eine Lagesteuerung 42 und einen Elktromagnet 43 ansteuerbar ist. Es besitzt eine elektrische Rückführung 44. Das Proportional-Drosselventil 41 regelt den Durchflußstrom in der Förderleitung 20 entsprechend einem eingegebenen elektrischen Signal und drosselt diesen Strom mehr oder weniger stark an.The delivery line 20 leads to a conventional proportional throttle valve 41, which can be controlled via a position control 42 and an electromagnet 43. It has an electrical feedback 44. The proportional throttle valve 41 regulates the flow rate in the delivery line 20 corresponding to an input electrical Signal and throttles this current to a greater or lesser extent.

Von der Förderleitung 20 zweigt vor dem Proportional-Drosselventil 41 eine Leitung 46 ab, in der ein Stromregelventil 47 angerodnet ist. Die Leitung 46 mündet in eine Leitung 48, die vom Druckraum 37 der Schieberbohrung 25 ausgeht. Von der Leitung 46 geht eine Leitung 50 aus, in der ein Differenzdruckventil 51 angeordnet ist. Die Leitung 50 mündet hinter dem Ventil 41 in die Förderleitung 20.From the delivery line 20 branches off before the proportional throttle valve 41 from a line 46 in which a flow control valve 47 is arranged. The administration 46 opens into a line 48 which starts from the pressure chamber 37 of the slide bore 25. A line 50, in which a differential pressure valve 51 is arranged. The line 50 opens into the delivery line behind the valve 41 20th

Die Leitung 48 führt zu einem Proportional-Druckventil 52 bekannter Bauart. Es wird über eine Lagesteuerung 53 und ein Elektromagnet 54 angesteuert. Seine Auslaßleitung 54 führt zum Behälter 19.The line 48 leads to a proportional pressure valve 52 known Design type. It is activated via a position control 53 and an electromagnet 54. Its outlet line 54 leads to the container 19.

Das Differenzdruckventil 51 verfügt über einen einstelibaren Druck Pv1- Am Steuerschieber 26 entsteht durch die Wirkung der Reglerfeder 36 ein Druckeinstellwert PV2-Das Druckgefälle A p und damit der geregelte Durchfluß durch das Proportional-Drosselventil 41 wird aus der Summe der beiden Drücke PV1 und PV2 gebildet. Durch Verstellbarkeit des Druckes p vi kann das Regeldruckgefälle p variiert werden. Mit verschiedenen Regeldruckgefallen sind bei gleicher Größe des Ventils 1 unterschiedliche Volumen-Kennlinien zu erreichen.The differential pressure valve 51 has an adjustable pressure Pv1- A pressure setting value is produced at the control slide 26 by the action of the regulator spring 36 PV2-The pressure drop A p and thus the regulated flow through the proportional throttle valve 41 is formed from the sum of the two pressures PV1 and PV2. Through adjustability of the pressure p vi, the control pressure gradient p can be varied. With different Control pressure drops have different volume characteristics for the same size of valve 1 to reach.

Der Einstellwert des Differenzdruckventils 51 garantiert reproduzierbare Durchflußwerte durch das Ventil 41.The setting value of the differential pressure valve 51 guarantees reproducible Flow values through valve 41.

Die Einstellung des Ventils 51 erfolgt manuell oder ferngesteuert, beispielsweise über einen Proportionalmagneten.The setting of the valve 51 is done manually or remotely, for example via a proportional magnet.

Wenn bei steigendem Systemdruck das Proportional-Druckventil 52 öffnet, wirkt sich der am Stromregelventil 47 wirkende Druckabfall nicht sofort auf das Verstellen der Pumpe 10 aus. Das Stromregelventil gewährleistet einen konstanten Steuerölstrom zum Druckventil 52, unabhängig von der Viskosität des Druckmittels und des Systemdrucks. Für die Druckregelung bedeutet dies reproduzierbare Druckregeiwerte. Die Mengen- und Druckverstärkung wird durch die verstellbaren Drücke und PV2 dem jeweiligen System angepaßt.If the proportional pressure valve 52 opens when the system pressure rises, the pressure drop acting at the flow control valve 47 does not have an immediate effect on the Adjusting the pump 10 off. The flow control valve ensures a constant Control oil flow to the pressure valve 52, regardless of the viscosity of the pressure medium and the system pressure. For the pressure control, this means reproducible pressure control values. The volume and pressure gain is through the adjustable pressures and PV2 dem adapted to the respective system.

Diese Werte wirken sich über die Leitung 48 in den Druckraum 37 aus. Auf die rechte Seite des Steuerschiebers 26 wirkt stets der Förderdruck aus der Förderleitung 20. Der Stellkolben 13 ist ebenfalls stets vom Förderdruck beaufschlagt, während der Stellkolben 12 vom Steuerschieber 26 gesteuert wird. Sind Druck und/oder Förderstrom noch nicht so groß, wie es den Sollwerten entspricht, dann wird der Steuerschieber nach reehts verschoben, und Druckmittel kann über die Leitungen 39, die Ringnut 32 und die Leitung 33 in die Bohrung 17 eindringen, wodurch der Stellkolben mit Druckmittel aus der Leitung 20 beaufschlagt wird. Da seine Fläche wesentlich größer ist als diejenige des Stellkolbens 13, wird der Hubring 11 auf größere Fördermenge bzw. höheren Druck eingestellt.These values affect the pressure chamber 37 via the line 48. The delivery pressure from the always acts on the right side of the control slide 26 Delivery line 20. The actuating piston 13 is also always acted upon by the delivery pressure, while the actuating piston 12 from the control slide 26 is controlled. If the pressure and / or flow rate are not yet as high as they correspond to the setpoints, then the control slide is moved to the right, and pressure medium can be via the Lines 39, the annular groove 32 and the line 33 penetrate into the bore 17, whereby pressure medium from line 20 is applied to the actuating piston. Because its area is much larger than that of the actuating piston 13, the cam ring 11 opens higher delivery rate or higher pressure set.

Überschreiten die Istwerte die Sollwerte, dann wird der Steuerschieber 26 entgegen der Reglerfeder 36 nach links verschoben, worauf die Bohrung 17 zum Behälter 19 entlastet wird. Nun kann der Stellkolben 13 den Hubring 11 auf geringere Fördermenge einstellen. Wenn sich der Steuerschieber 26 in Mittelstellung befindet, herrscht Gleichgewicht, d.h. Soll- und Istwert von Förderstrom und Förderdruck simmen überein.If the actual values exceed the setpoints, the control spool becomes 26 shifted against the regulator spring 36 to the left, whereupon the bore 17 to Container 19 is relieved. Now the actuating piston 13 can lower the cam ring 11 Adjust the delivery rate. When the control spool 26 is in the middle position, there is equilibrium, i.e. the setpoint and actual value of the delivery flow and delivery pressure simulate match.

Beim Ausführungsbeispiel nach der Figur 2 sind mehrere Verbraucher 60 bis 62 vorgesehen. Aus diesem Grund verzweigt sich die Förderleitung 20 in drei Zweig-Förderleitungen 63 bis 65, in deren jeder ein verstellbares Drosselventil 66 bis 68 angeordnet ist. Jedem dieser Drosselventile ist ein Ansteuerventil 69 bis 71 für die Verbraucher nachgeschaltet. Von jeder der Zweig-Förderleitungen 63 bis 65 führt eine Leitung 73 bis 75 mit in diesen angeordneten Differenzdruckventilen 76 bis 78, die dem Differenzdruckventil 51 nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 exakt entsprechen, zur Leitung 48. Alles andere ist gleich wie beim zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, there are several consumers 60 to 62 are provided. For this reason, the delivery line 20 branches into three Branch delivery lines 63 to 65, in each of which an adjustable throttle valve 66 to 68 is arranged. A control valve 69 is provided for each of these throttle valves up to 71 for consumers. From each of the branch delivery lines 63 to 65 leads a line 73 to 75 with differential pressure valves arranged in these 76 to 78, which the differential pressure valve 51 according to the embodiment of the figure 1 correspond exactly to line 48. Everything else is the same as with the first described Embodiment.

Mit dem zuletzt geschilderten Ausführungsbeispiel ist eine exakt reproduzierbare Druck-Strom-Regelung zu jedem Einzelverbraucher gewährleistet. Ist beispielsweise der Verbraucher 60 aktiviert, sind die Druckabgriffe der anderen Verbraucher durch die ihnen zugeordneten Differenzdruckventile 77, 78 gesperrt.With the last-described embodiment example, an exactly reproducible one is possible Pressure-current regulation for each individual consumer guaranteed. If, for example, the consumer 60 is activated, the pressure taps are the others Consumers blocked by the differential pressure valves 77, 78 assigned to them.

Anstelle der verstellbaren Drosselventile 66 bis 68 können selbstverständlich auch Festdrosseln 66' bis 68' verwendet werden. Der Sekundärabgriff erfolgt wieder unmittelbar hinter diesen Festdrosseln - siehe Figur 2a. Dadurch werden Druckverluste an den nachgeschalteten Ansteuerventilen 69 bis 71 vermieden.Instead of the adjustable throttle valves 66 to 68, of course Fixed throttles 66 'to 68' can also be used. The secondary tap takes place again immediately behind these fixed throttles - see Figure 2a. This causes pressure losses avoided at the downstream control valves 69 to 71.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims device for pressure and current control of an adjustable Pump, whose actuator changing the stroke of the displacement body with the help of at least a pressurized actuating piston is adjustable and with at least one Throttle valve (41, 66 to 68) in the delivery line and with a proportional pressure valve (52), which lies parallel to the delivery line and is in operative connection with the throttle valve stands, characterized in that in one of the conveying line (20) branches off Line (46) a flow control valve (47) is arranged that downstream and in parallel a differential pressure valve (51; 76 to 78) is connected to this, the outlet side of which leads to the delivery line behind the throttle valve, and that the flow control valve is also connected upstream of the proportional pressure valve (52).

2. Device according to claim 1, characterized in that the throttle valve (41) is designed as a proportional throttle valve.

3. Device according to claim 1, characterized in that the Conveying line arranged several parallel held consumer lines (63 to 65) are, in each of which a throttle valve (66 to 68) is arranged and that each a differential pressure valve (76 to 78) is assigned

4. Device according to claim 3, characterized in that the throttles are fixed or adjustable.