DE3200885A1

DE3200885A1 - Output regulator for a hydrostatic pump

Info

Publication number: DE3200885A1
Application number: DE19823200885
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 7115 Kupferzell Griese; Werner 7016 Gerlingen Rometsch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-01-14
Filing date: 1982-01-14
Publication date: 1983-07-21

Abstract

The output regulator for a radial piston pump (10) according to Fig.1 has a valve (23), which controls a pressure chamber (38) on a control piston (12) determining the adjustment of the lifting ring. In addition the device has two measuring pistons (28, 31) subjected to pressure, which act on the valve (23) by way of a lever (46). Two compression springs (40, 41), by means of which a roughly approximated output hyperbola is achieved, act in succession on the valve counter to this force. A pressure cut-off is achieved by means of a pressure limiting valve (34) post-connected to the measuring piston (28, 31), and limiting of the delivery quantity is achieved by means of a variable throttle (17). <IMAGE>

Description

Leistungsregler für eine hydrostatische PumpePower regulator for a hydrostatic pump

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Leistungsregler nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige bekannte Regler sind häufig recht kompliziert in ihrem Aufbau, insbesondere dann, wenn noch Zusatzfunktionen wie Druckabschneidung und Fördermengenbegrenzung verwirklicht werden sollen. Dadurch werden diese Geräte teuer, kompliziert und störanfällig.PRIOR ART The invention is based on a power regulator according to the genre of the main claim. Such known regulators are often right Complicated in their structure, especially if there are additional functions such as pressure cut-off and delivery rate limitation should be implemented. This will make these devices expensive, complicated and prone to failure.

Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Leistungsregler mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er mit seinen Zusatzfunktionen Druckabschneidung und Fördermengenbegrenzung sehr einfach im Aufbau ist, und zwar insbesondere dadurch, daß Komponenten üblicher Servosteuerungen mit verwendet werden.Advantages of the Invention The power regulator according to the invention with the Characteristic features of the main claim has the advantage that it with its additional functions pressure cut-off and flow rate limitation very easy is under construction, in particular in that components of conventional servo controls can be used with.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.The measures listed in the subclaims are further developments the features specified in the main claim possible.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Leistungsregeleinrichtung mit Verstellpumpe in schematischer Darstellung, Figur 2 einen Längss.chnitt durch einen Teil der Einrichtung.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It show figure 1 a power control device with a variable displacement pump in a schematic representation, FIG. 2 shows a longitudinal section through part of the device.

Beschreibung des Erfindungsbeispiels In Figur 1 ist mit 10 eine Radialkolbenpumpe bezeichnet, deren Hubring 11 mit Hilfe zweier einander entgegenwirkender Stellkolben 12, 13 eingestellt wird. Der Stellkolben 12 hat einen wesentlich größeren Durchmesser als der Stell kolben 13. Die Radialkolbenpumpe 10 saugt Druckmittel über eine Leitung 14 aus einem Behälter 15 an und fördert dieses in eine Förderleitung 16, in der eine verstellbare Drossel 17 angeordnet ist. Von der Förderleitung 16 zweigt eine Leitung 18 ab, welche zum Druckraum 21 einer den Stellkolben 13 aufnehmenden'Bohrung 20 führt. Von der Förderleitung 16 geht weiterhin eine Leitung 22 aus, die an ein Steuerventil 23 führt, das als 313-Wegeventil mit den drei Schaltstellungen I, II und III ausgebildet ist.Description of the Example of the Invention In FIG. 1, 10 is a radial piston pump denotes, the stroke ring 11 with the help of two opposing actuating pistons 12, 13 is set. The actuating piston 12 has a much larger diameter than the actuating piston 13. The radial piston pump 10 sucks pressure medium through a line 14 from a container 15 and conveys it into a delivery line 16 in which an adjustable throttle 17 is arranged. One branches off the delivery line 16 Line 18, which leads to the pressure chamber 21 of a bore which receives the actuating piston 13 20 leads. From the delivery line 16, a line 22 also goes out, which is a Control valve 23 leads, as a 313-way valve with the three switching positions I, II and III is formed.

Vom Steuerventil 23 geht eine Leitung 25 aus, die in den Druckraum 26 eines Zylinders 2T führt, in dem ein erster Meßkolben 28 dicht gleitend geführt ist. Auf der anderen Seite des Zylinders ist ein Druckraum 29 gebildet, in dem eine Druckfeder 30 angeordnet ist, die auf den ersten Meßkolben 28 einwirkt, sowie ein zweiter Meßkolben 31 mit kleinerem Durchmesser. Vom Druckraum 29 verläuft eine Leitung 33 zu einem Druckbegrenzungsventil 34, dessen Ablaufleitung 35 zum Behälter 15 führt. In den Druckraum 29 mündet noch eine von der Förderleitung 16 ausgehende und eine Drossel 53 enthaltende Leitung 32.A line 25 extends from the control valve 23 into the pressure chamber 26 of a cylinder 2T leads, in which a first measuring piston 28 is guided in a tightly sliding manner is. On the other side of the cylinder, a pressure chamber 29 is formed in which a Compression spring 30 is arranged, which acts on the first measuring piston 28, as well as a second volumetric flask 31 with a smaller diameter. From the pressure chamber 29 runs one Line 33 to a pressure relief valve 34, the drain line 35 of which to the container 15 leads. Another emanating from the delivery line 16 opens into the pressure chamber 29 and a conduit 32 including a throttle 53.

Vom Steuerventil 23 geht eine Leitung 36 aus, die ebenfalls Anschluß zum Behälter 15 hat. Weiterhin führt vom Steuerventil 23 eine Leitung 37 zu einem Druckraum 38 einer Bohrung 39, die den Stellkolben 12 aufnimmt. Auf das Steuerventil wirken zwei Druckfedern 40, 41 ein, die in Figur 1 symbolisch dargestellt sind, jedoch in Figur 2 deutlich zu erkennen sind. Sie wirken ein auf den Steuerschieber 23' des Steuerventils 23, und zwar nicht gleichzeitig. Die beiden Federn stützen sich an einem Federteller 42 ab, der an einer Nachführstange 44 befestigt ist, die sich selbst wieder am Boden des Stellkolbens 12 abstützt. Der Steuerschieber 23' liegt stets an der Feder 40 an, jedoch erst nach einem bestimmten Verstellweg an der Feder 41. Diese kommen also nacheinander in Eingriff, woraus sich grob angenähert eine Hyperbelkennlinie über Druck und Volumen ergibt. Derartige Anordnungen sind an sich bekannt. Die Nachführstange 44 dringt durch das hohle Innere des Steuerschiebers 23'.A line 36 extends from the control valve 23 and also has a connection has to the container 15. Furthermore, a line 37 leads from the control valve 23 to a Pressure chamber 38 of a bore 39 which receives the actuating piston 12. On the control valve act two compression springs 40, 41, which are shown symbolically in Figure 1, however, can be clearly seen in FIG. They act on the control slide 23 'of the control valve 23, and not at the same time. Support the two springs on a spring plate 42, which is attached to a tracking rod 44, the is supported again on the bottom of the actuating piston 12. The control spool 23 ' is always on the spring 40, but only after a certain adjustment path of the spring 41. These thus come into engagement one after the other, from which roughly approximates results in a hyperbola curve over pressure and volume. Such arrangements are known per se. The tracking rod 44 penetrates through the hollow interior of the control slide 23 '.

Am Steuerventil 23 und der Pumpe 10 abgewandt befindet sich ein Fortsatz 45, an dem der Arm 46 eines um einen gehäusefesten Drehpunkt 48 schwenkbaren Winkelhebels 47 angelenkt ist. An dessen Ende 47' legt sich der Meßkolben 31. Der Winkelhebel 47 hat eine Verlangerung 50, die mit einem Anschlag 51 zusammenwirkt. Ein ähnlicher Anschlag 52 befindet sich am gegenüberliegenden Ende des Winkelhebels.On the control valve 23 and facing away from the pump 10 there is an extension 45, on which the arm 46 of an angle lever pivotable about a pivot point 48 fixed to the housing 47 is hinged. The measuring piston 31 lies at its end 47 '. The angle lever 47 has an extension 50 which cooperates with a stop 51. A similar one Stop 52 is located at the opposite end of the angle lever.

Die Regeleinrichtung arbeitet wie folgt: Es sei angenommen, daß der flächengrößere Stellkolben 12 den Hubring 11 der Pumpe ausgestellt hat und diese in die Förderleitung 16 Druckmittel verdrängt. Der in der Förderleitung 16 herrschende Druck pflanzt sich über die Leitung 18 in den Druckraum 21 am Stellkolben 13 fort, sowie über die Leitungen 22 und 25 zum Druckraum 26 am Meßkolben 28. Die Drossel 17 ist voll geöffnet, so daß auch im Druckraum 29 derselbe Druck herrscht wie vor der Drossel.The control device works as follows: It is assumed that the larger-area actuating piston 12 has issued the stroke ring 11 of the pump and this into the delivery line 16 Pressure medium displaced. The one in the delivery line 16 prevailing pressure is planted via the line 18 in the pressure chamber 21 on the actuating piston 13 continued, as well as via the lines 22 and 25 to the pressure chamber 26 on the measuring piston 28. The Throttle 17 is fully open so that the same pressure also prevails in pressure chamber 29 like before the throttle.

Es sei angenommen, daß die Pumpe voll ausgestellt sei und daß der Druck nun weiter steige. Der Druck wirkt über die Leitung 32 auch auf den Meßkolben 31. Dadurch wird der Winkelhebel 46 um den Drehpunkt 48 verschwenkt und bringt das Steuerventil 23 von seiner vorherigen Neutralstellung II in die Stellung III. Dadurch kann Druckmittel aus dem Druckraum 38 über die Leitungen 37 und 36 zum Behälter abströmen. Im Druckraum 21 herrscht nach wie vor der Förderdruck, so daß die Pumpe nun auf kleinere Fördermenge zurückgestellt wird. Dadurch fällt der Druck, und die Federn 40, 41 stellen das Steuerventil 23 wieder in seine Neutralstellung, der Winkelhebel 46 stellt auch den Meßkolben 31 wieder in seine vorherige Lage.It is assumed that the pump is fully turned off and that the The pressure continues to rise. The pressure also acts on the measuring piston via line 32 31. As a result, the angle lever 46 is pivoted about the pivot point 48 and brings the Control valve 23 from its previous neutral position II to position III. Through this can pressure medium from the pressure chamber 38 via the lines 37 and 36 to the container flow away. The delivery pressure still prevails in the pressure chamber 21, so that the pump is now reset to a smaller delivery rate. This drops the pressure, and the Springs 40, 41 put the control valve 23 back into its neutral position, the angle lever 46 also sets the measuring piston 31 back to its previous position.

Fällt umgekehrt der Druck, dann bringen die Druckfedern 40 und/oder 41 das Steuerventil 23 in seine Schaltstellung I, so daß nun Druckmittel über die Leitungen 22 und 37 in den Druckraum 38 eindringen kann und die Pumpe wieder auf größere Fördermenge einstellt. Steigt nun der Druck, so verschwenkt der Meßkolben 31 den Winkelhebel, und dieser bringt das Steuerventil 31 wieder in seine Neutralstellung II. Durch die Anordnung der beiden nacheinander in Eingriff kommenden Druckfedern 40, 41 erhält man eine grob angenäherte Leistungshyperbel in einem PQ-Diagramm.Conversely, if the pressure falls, the compression springs 40 and / or 41 the control valve 23 in its switching position I, so that now pressure medium on the Lines 22 and 37 can penetrate into the pressure chamber 38 and open the pump again sets a larger delivery rate. If the pressure now rises, the measuring piston swivels 31 the angle lever, and this brings the control valve 31 back into its neutral position II. Due to the arrangement of the two compression springs which come into engagement one after the other 40, 41 a roughly approximated power hyperbola is obtained in a PQ diagram.

Steigt der Druck in der Fördeleitung 16 über den am Druckbegrenzungsventil 34 eingestellten wert an, so öffnet sich dieses, und es fließt über die Leitungen 32, 33 ein Steuerstrom zum Behälter 15. Dadurch fällt der Druck im Druckraum 29 und es entsteht eine Differenzkraft am Meßkolben 28. Der Druck im Druckraum 26 verschiebt den Meßkolben 28 gegen den Meßkolben 31, und dieser verschwenkt den Winkelhebel 46 wiederum im Uhrzeigersinn. Dadurch wird das Steuerventil 23 in Schaltstellung III gebracht und die Pumpe wird - wie zuvor beschrieben - in Richtung Nullförderung eingestellt. Die Drossel 53 in der Leitung 32 ist erforderlich, um einen nennenswerten Druckunterschied zu erreichen.If the pressure in the delivery line 16 rises above that at the pressure relief valve 34, it opens and it flows over the lines 32, 33 a control current to the container 15. As a result, the pressure in the pressure chamber 29 falls and a differential force arises on the measuring piston 28. The pressure in the pressure chamber 26 shifts the measuring piston 28 against the measuring piston 31, and this pivots the angle lever 46 again in a clockwise direction. As a result, the control valve 23 is in the switching position III brought and the pump is - as previously described - in the direction of zero delivery set. The throttle 53 in the line 32 is required to achieve a significant To achieve pressure difference.

Zur hydraulischen Fördermengenbegrenzung wird die Drossel 17 eingeschaltet. Steigt die Durchflußmenge in der Förderleitung, entsteht an der Drossel 17 eine Druckdifferenz, die am Meßkolben 28 wirksam wird. Der Druck vor der Drossel und damit in den Leitungen 22, 25 ist größer als der Druck hinter der Drossel, das heißt in der Leitung 32. Wird eine durch die Feder -30 vorgegebene Fördermenge überschritten, so verschwenken die beiden Meßkolben 28, 31 den Winkelhebel 47 wiederum im Uhrzeigersinn, wodurch das Steuerventil 23 in seine Schaltstellung III gelangt. Dadurch wird der Druckraum 38 zum Behälter 15 entlastet und die Pumpe in Richtung Nullfördermenge verstellt. Ist umgekehrt die Fördermenge zu gering, so schieben die Federn 40, 41 das Steuerventil 23 in seine Schaltstellung I, wodurch der Druckraum 38 entlastet wird. Der unter Förderdruck stehende Stellkolben 13 bringt die Pumpe dann wieder auf größere Fördermenge. Der Winkelhebel 46 kann ohne Schwierigkeit zurückgestellt werden, da die Druckdifferenz am Meßkolben 28 kleiner geworden ist.The throttle 17 is switched on for hydraulic delivery rate limitation. If the flow rate increases in the delivery line, a flow occurs at the throttle 17 Pressure difference that takes effect on the measuring piston 28. The pressure in front of the throttle and thus in the lines 22, 25 is greater than the pressure behind the throttle, that is in line 32. If a delivery rate specified by spring -30 is exceeded, so the two measuring pistons 28, 31 pivot the angle lever 47 again in a clockwise direction, whereby the control valve 23 reaches its switching position III. This will make the Pressure chamber 38 to container 15 is relieved and the pump in the direction of the zero flow rate adjusted. Conversely, if the delivery rate is too low, the springs 40, 41 push the control valve 23 in its switching position I, whereby the pressure chamber 38 is relieved will. The actuating piston 13, which is under delivery pressure, then brings the pump back on for a larger delivery rate. The angle lever 46 can be reset without difficulty because the pressure difference at the measuring piston 28 has become smaller.

Claims

Claims Power controller for a hydrostatic pump, its stroke-changing Member is adjusted with the help of at least one pressurized adjusting piston, which is controlled by a valve (23) on which at least two springs one after the other act, as well as with a device for pressure cut-off and flow rate limitation and an adjustable throttle arranged in the delivery line, characterized in that that in the control device two coaxial and interconnected Measuring pistons (28, 31) are provided, one of which is dependent on the differential pressure at the throttle (17) is acted upon, the other by the delivery pressure that the measuring piston is a pressure relief valve is connected downstream and that the volumetric flask is operatively connected to a lever (47) standing, which acts on the valve (23).

2. Device according to claim 1, characterized in that the measuring piston (28, 31) are arranged in a cylinder (27), one of which, a spring (30) containing Pressure chamber (29) from which both measuring pistons via a throttle (53) containing and communicating with the delivery line (16) downstream of the throttle (17) Line (32) are acted upon, and that a line connection from the other pressure chamber (25, 22) leads to the delivery line upstream of the throttle and to the valve (23).

3. Device according to claim 1 undZoder 2, characterized in that that the first measuring piston (28) over the second measuring piston (31) on the lever (46) acts.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the lever (46) is designed as an angle lever and with its the measuring piston remote arm is hinged to the valve (23).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that stop limits (51, 52) are provided for the lever.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the valve is located on the actuating piston via an axial play opposite it (13) supporting tracking rod (44) is in operative connection.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the stroke ring (ii) of the radial piston pump with the help of two counteracting Adjusting piston (12, 13) is set, one of which is always from the high pressure side is acted upon, the other via the valve (23) also either from the high pressure side is acted upon or is relieved to a container.