DE3401754A1

DE3401754A1 - Hydraulisches stromteil- und stromsummiergeraet mit reglerschiebern mit einer reglerkante fuer zwei oder mehrere verbraucher

Info

Publication number: DE3401754A1
Application number: DE3401754A
Authority: DE
Inventors: Gábor Budapest Kálmánczhelyi
Original assignee: DANUVIA KOEZPONTI SZERSZAM- ES KESZUELEKGYAR BUDAPEST HU; Danuvia Koezponti Szerszam Es Keszuelekgyar Budapest; Danuvia Kozponti Szerszam es Keszulekgyar
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1983-02-01
Filing date: 1984-01-19
Publication date: 1984-08-30
Also published as: FR2540193B1; HU187852B; IT1173167B; GB2136535B; DE3401754C2; GB8402214D0; IT8419363A1; IT8419363A0; GB2136535A; US4564038A; FR2540193A1

Description

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Hydraulisches Stromteil- und Stromsummiergerät mit Reglerschiebern mit einer Regelkante für zwei oder mehrere Verbraucher

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Stromteil- und Stromsummiergerät mit Reglerschiebern mit einer Reglerkante für zwei oder mehrere Verbraucher, mit welchem ein Flüssigkeitsstrom nach einem erwünschten Verhältnis für zwei oder mehrere Verbraucher geteilt werden kann oder die Flüssigkeitsströme von zwei oder mehreren Verbrauchern summiert werden können.

Das erfindungsgemäße hydraulische Stromteil- und Stromsummiergerät arbeitet nach dem Drosselprinzip. Die Flüssigkeitsströme werden mit Hilfe von konstanten oder veränderbaren Meßdrosseln verglichen, und die Regelung wird mit sich auf die Wirkung von Druckdifferenzen bewegenden Reglerschiebern durchgeführt, die eine zusätzliche Drossel bilden und dadurch das erwünschte Teilungs- und Summierverhältnis unabhängig von der Belastung der Verbraucher sichern.

In hydraulischen Radantrieben kann die belastungsunabhängige synchrone Drehzahl der Räder mit Hilfe herkömmlicher Reglerschieber mit zwei Reglerkanten, durch den Zusammenbau von drei Stromteilgeräten, oder durch den Einbau der Reglerschieber und der Meßdrossel in ein ge-

meinsames Gehäuse gesichert werden. Diese bekannte Lösung ist in der Zeichnung, in Fig. 1 dargestellt, die eine vereinfachte theoretische Schaltung eines durch drei Reglerschieber mit zwei Reglerkanten ausgeführten Strömte i Ige rätes zeigt.

Bei dieser Lösung ist es nachteilig, daß die minimale zur Regelung nötige Druckdifferenz an den Meßdrosseln zweimal erscheint, ferner daß der über den ersten Reglerschieber fließende Flüssigkeitsstrom größer als die über den zweiten und dritten Reglerschieber fließenden Flüssigkeitsströme ist, wodurch die geometrischen Maße der Reglerschieber voneinander verschieden sind. Als weiterer Nachteil kann erwähnt werden, daß die 2ahl der Meßdrosseln das zweifache der Zahl der Reglerschieber beträgt und die Querschnitte der Meßdrosseln nicht einmal im Falle eines gleichen Teilungsverhältnisses gleich sind.

Aus der Fachliteratur ist eine Lösung bekannt, bei der die Regelung des Flüssigkeitsstromes mit Reglerschiebern mit .

¹^ einer Reglerkante durchgeführt ist. Das Prinzipschema einer solchen Lösung ist in Fig. 2 dargestellt. Es ist ersichtlich, daß die zur Regelung nötige minimale Druckdifferenz an den Meßdrosseln nur einmal erscheint, dadurch ist auch der Energieverlust kleiner, und über die Reglerschieber ·

*^u fließen gleiche Flüssigkeitsströme - ein gleiches Tei- \ ■ lungsverhältnis vorausgesetzt - so daß die geometrischen Maße vorteilhafterweise gleich sein können, wodurch eine einfachere Fertigungstechnologie, und vielleicht sogar ein kleineres Durchlaßmaß und Gewicht erreichbar ist. Die Zahl der Meßdrosseln ist mit der Zahl der Reglerschieber, d.h. der Verbraucher gleich, und die Querschnitte der Meßdrosseln sind ebenfalls gleich ausgebildet, wodurch eine kostengünstigere Fertigung und Konstruktion ermöglicht sind. Neben den aufgezählten Vorteilen hat diese

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Lösung in Kenntnis der gestellten Aufgabe zahlreiche Nachteile, da die Rückkopplung zwischen den Reglerschiebern durch eine im geschlossenen Raum angeordnete Flüssigkeit erreicht wird, wobei es sich in der Regel um öl

handelt, ist die Aufrechterhaltung eines konstanten Vo-35

lumens, aber auch die Dimensionierung des Volumens an sich eine sehr komplizierte Aufgabe, und eine eventuelle Erhöhung oder Verminderung der Zahl der Verbraucher und

und die damit verbundene Änderung der Zahl der Reglerschieber nur durch einen totalen Umbau des Stromteil- und Stromsummiergerätes möglich. Ein weiterer Nachteil der erwähnten Lösung liegt darin, daß die die Regelung durchführende Druckdifferenz im Gegenteil zu der Lösung mit Reglerschiebern mit zwei Reglerkanten immer zwei Reglerschieber mit einer Reglerkante bewegt, so daß größere Reibungskräfte und eine ungenauere Regelung in Kauf genommen werden muß und ferner eine vollkommene Ausschaltung der Reglerschieber aus der Regelung nicht möglich ist.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Ziel der Erfindung ist es, neben der Beseitigung der obenerwähnten Nachteile ein hydraulisches Stromteil- und Stromsummiergerät zu schaffen, mit welchem eine genauere Regelung als mit den bekannten Lösungen erreicht werden kann, und wobei das System auch nachträglich ohne Umbau erweitert werden kann.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die gestellte Aufgabe, ein hydraulisches Stromteil- und Stromsummiergerät mit Reglerschiebern mit einer Reglerkante für zwei oder mehrere Verbraucher herzustellen, gelöst . werden kann, wenn die Rückkopplung zwischen den einzelnen Reglerschiebern so ausgestaltet ist, daß der gemeinsame geschlossene Flüssigkeitsraum geöffnet ist und je ein Betätigungsraum eines jeden Reglerschiebers mit einem

an der eigenen Meßdrossel angeschlossenen anderen Be-30

tätigungsraum je eines weiteren Reglerschiebers verbunden ist.

Im Sinne einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen hydraulischen Stromteil- und Stromsummier-35

gerätes sind weitere Drosseln in die an den einen Betätigungsraum jedes Reglerschiebers mit der eigenen zugehörigen Meßdrossel verbindenden Leitungen eingefügt,

1. und eine einen äußeren Eingriff sichernde Steuerleitung mit dem Betätigungsraum mindestens eines Reglerschiebers verbunden. Dadurch wird eine partielle oder volle Lösung der Flüssigkeitsstromregelung zwischen den einzelnen Verbrauchern durch ein Steuersignal ermöglicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, in der lediglich zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt: 10

Figur 1 ein Prinzipschema einer bekannten .Ausführungsform eines hydraulischen Stromteil- und Stromsummiergerätes,
Figur 2 eine weitere bekannte Lösung,

¹S Figur 3 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromteil- und Stromsummiergerätes mit vier Reglerschiebern und
Figur 4 eine vorteilhafte.Anwendungsmöglichkeit des

erfindungsgemäßen Stromteil- und Stromsummier-

^O gerätes gemäß Fig. 3 bei Vierradantrieben.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, enthält das erfindungsgemäße hydraulische Stromteil- und Stromsummiergerät vier Reglerschieber 1, 2, 3, 4, mit einer Reglerkante, die über in Hydraulikleitungen 5, 6, 7, 8 eingebaute konstante Meßdrosseln 9, 10, 11, 12 an einer Hochdruck-Hydraulikquelle Q angeschlossen sind. Im geöffneten Zustand der Reglerschieber 1, 2, 3, 4 fließen die Flüssigkeitsströme über Anschlüsse Q₁, Q_n, Q_ , Q. einem bestimm-

ten Teilungsverhältnis entsprechend ab. Jeder Reglerschieber 1, 2, 3, 4 hat einen Betätigungsraum 13, 14, 15, 16 an dem die eigene zum Reglerschieber gehörende Meßdrossel angeschlossen ist. Ferner weist jeder Reglerschieber 1, 2, 3, 4, einen weiteren Betätigungsraum 17,

18, 19, 20 auf, der mit dem an der eigenen Meßdrossel angeschlossenen anderen Betätigungsraum eines anderen Reglerschiebers verbunden ist. In dem Ausführungsbei-

spiel gemäß Fig. 3 ist der Betätigungsraum 13 des Reglerschiebers 1 über eine Leitung 21 mit dem Betätigungsraum 20 des Reglerschiebers 4, der Betätigungsraum 14 des Reglerschiebers 2 über eine weitere Leitung 22 mit dem Betätigungsraum 17 des Reglerschiebers 1, der Betätigungsraum 15 des Reglerschiebers 3 über eine weitere Leitung 23 mit dem Betätigungsraum 18 des Reglerschiebers 2 und der Betätigungsraum 16 des Reglerschiebers 4 über eine weitere Leitung 24 mit dem Betätigungsraum 19 des Regler-Schiebers 3 verbunden. In Leitungen 25, 27, 29, 31, die den einen Betätigungsraum eines jeden Reglerschiebers mit der eigenen Meßdrossel verbinden, sind konstante Drosseln 26, 28, 30, 32 eingebaut. In den Betätigungsräumen der Reglerschieber sind Federn 33 angeorndnet, die zur Einstellung der Ausgangslage der Reglerschieber dienen. An den Betätigungsraum 16 des Reglerschiebers 4 ist eine einen äußeren Eingriff ermöglichende Steuerleitung 34 angeschlossen, die den Betätigungsraum 16 über ein Steuerventil 35 und eine Pumpe 36 mit einem Behälter 37 verbin-

dfet.

Es ist ersichtlich, daß die Rückkopplung zwischen den Reglerschiebern mit einer Reglerkante durch an einem Ende offene Kommunikationsräume ausgeführt ist. Jeder Reglerschieber wird durch die Differenz der Druckabfälle an der eigenen und an einer anderen, vorteilhafterweise an der benachbarten Meßdrossel in eine entsprechende öffnungs- oder Sperrichtung so lange bewegt, bis eine Druckdifferenz an jedem Punkt der an sich geschlossenen Rückkopplungskette besteht.

Die offenen Kommunikationsräume ermöglichen eine einfache Konstruktion, Dimensionierung, Bearbeitung und eine unkomplizierte Änderung des Systems bei Änderung der Verbraucherzahl, zugleich wird auch die Genauigkeit des Systems erhöht, da die die Regelung durchführende Druckdifferenz, die infolge der Abweichung der Flüssig-

keitsströme von dem vorbestimmten Verhältnis zustandekommt, nur je einen Reglerschieber bewegt, so daß die Einwirkung ,der Reibungskraft auf die Hälfte - mit der bekannten Variante mit einer Reglerkante verglichen - vermindert wird.

Da die erfindungsgemäße Lösung an sich einbaulageabhängig ist, sind die Reglerschieber im Interesse der richtigen Funktion wie bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung als ein. Stromteil- und Stromsummiergerät mit einer Ausgangslage der Reglerschieber sichernden schwachen Federn 33 versehen, oder mit Federn bedeutender Federkonstante, die einen Unempfindlichkeitsbereich ermöglichen, wie es bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung als hydraulische Ausgleichssperre vorteilhaft .ist.

Im Falle von Vierradantrieben kann es auch vorteilhaft sein, daß in bestimmten Fällen, beispielsweise bei hoher Fahrtgeschwindigkeit, die Parallelschaltung aller vier Räder bei gleichzeitiger Auflösung der synchronen Verbindung in eine paarweise Reihenschaltung der Räder geändert werden soll. Das bedeutet, daß zwei Reglerschieber völlig geöffnet und zwei Reglerschieber völlig gesperrt werden sollen.

Eine vorteilhafte Lösung der oben genannten Aufgabe ist aus Fig. 4 ersichtlich.

Die Hochdruck-Hydraulikquelle Q, die mit den Reglerschie-

bern 1, 2, 3, 4 über die Meßdrosseln 9, 10, 11, 12 verbunden ist, hat eine Förderpumpe 38. Der Anschluß Q₁ des Reglerschiebers 1 ist an einen mit einem Rad 39 zusammengebauten Hydromotor 40, der Anschluß Q_ des Reglerschiebers 2 an einem mit einem Rad 41 zusammengebauten Hydromotor 4

und einem Wechselventil 43, der Anschluß Q-. des Reglerschiebers 3 an einen mit einem Rad 4 zusammengebauten Hydromotor 4 5 und der Anschluß Q, des Regelschiebers 4

an einen mit einem Rad 46 zusammengebauten Hydromotor 47 und dem Wechselventil 4 3 angeschlossen. Eine gemeinsame Rücklaufleitung 48 der Hydromotoren 40 und 45, sowie eine gemeinsame Rücklaufleitung 49 der Hydromotoren 42 und 47 sind .in der Ausgangslage des Wechselventils 43 an einer Rücklaufleitung der Förderpumpe 38 parallel angeschlossen Mit den Betätigungsräumen 14 und 16 der Reglerschieber 2 und 4 sind weitere mit einem weiteren Wechselventil 50 verbundene Steuerleitungen 34 verbunden. Diese Steuerleitungen 34 sind in der Ausgangslage des Wechselventils 50 voneinander wie auch von der Rücklaufleitung der Förder pumpe 38 getrennt.

Nach der Betätigung der Wechselventile 43 und 50 wird die ¹^ Regelwirkung der an den Meßdrosseln 10, 12 entstehenden Druckabfälle durch die in den Leitungen 27, 31 der Reglerschieber 2, 4 eingesetzten Drosseln 28, 32 aufgehoben. Die Reglerschieber 1 und 3 werden völlig geöffnet und die Reglerschieber 2 und 4 völlig gesperrt. Auf diese Weise ist die Regelung teilweise ausgeschaltet. Die Räder 39, 41, 44 und 46 laufen usynchronisiert, paarweise in Reihe geschaltet. Wenn die Wechselventile 43 und 50 wieder in ihre Ausgangslage gestellt werden, wird die Regelwirkung automatisch wiederhergestellt. Die Räder laufen synchronisiert und parallel geschaltet.

Wenn alle Steuerleitungen 25, 27, 29, 31 an einen Raum gleichen Druckes angeschlossen sind, dann werden die Reglerschieber 1, 2, 3, 4 mit Hilfe der Feder 33 in ihre 30

Ausgangslage gestellt, und damit wird ein freier Durchfluß ohne Regelung für die Flüssigkeitsströme gesichert. Das vollständige Ausschalten der Regelung ist z.B. bei der Durchführung eventueller Messungen, wenn das Fahrzeug teilweise hochgehoben ist oder bei der Durchführung von Prüfungen und der Wartung notwendig.

Die aufgezählten Vorteile beziehen sich sinngemäß auf

*- · ΊΟ-

hydraulische Stromteil- und Stromsununiergeräte sowohl

für zwei, wie auch für mehrere Verbraucher, da aber die derzeitig verwendeten Geräte für zwei Verbraucher alle

mit einem Reglerschieber mit zwei Reglerkanten ausgeführt 5

sind, soll hier darauf hingewiesen werden, daß die erfindungsgemäße Lösung mit zwei Reglerschiebern mit je einer Reglerkante trotz ihrer scheinbaren Kompliziertheit (größere Zahl der Bauteile und Bohrungen) einfacher und kostengünstiger hergestellt werden kann, da die genauere Bearbeitung der kürzeren Bohrungen der Reglerschieber leichter durchführbar ist. Ferner stimmen die Bauteile mit den Bauteilen der anderen Lösungen mit einer Reglerkante überein, wodurch die Größe der Serien erhöht und

damit die Kosten gesenkt werden können. ,·'

Claims

VIERING & JENTSCHURA

zugelassen beim Europäischen Patentamt European Patent Attorneys — Mandataires en Brevets Europeens

DipWng. Hans-Martin Viering · DipNng. Rolf Jentschura ■ Steinsdorfstraße 6 · D-8000 München 22 Änwaltsakte 4 453

DANUVIA Központi Szerszäm-es Keszülekgyar H-1149 Budapest, Angol u. 10-20.

Hydraulisches Stromteil- und Stromsummiergerät mit Reglerschiebern mit einer Reglerkante für --zwei oder mehrere Verbraucher

Patentansprüche

Hydraulisches Stromteil- und Stromsummiergerät mit Reglerschiebern mit einer Reglerkante für zwei oder mehrere Verbraucher, in welchem mindestens zwei Reglerschieber

mit einer Reglerkante und eine konstante oder veränder-25

bare Meßdrossel angeordnet sind und die Rückkopplung zwischen den Reglerschiebern durch einen gemeinsamen geschlossenen Flüssigkeitsraum ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplung zwischen den einzelnen

ReglerSchiebern (1, 2, 3, 4) so ausgestaltet ist, daß 30

der gemeinsame geschlossene Flüssigkeitsraum geöffnet ist und je ein Betätigungsraum (17, 18, 19, 20) eines jeden Reglerschiebers (1, 2, 3, 4) mit einem an der eigenen Meßdrossel (10, 11, 12, 9) des Reglerschiebers angeschlossenen

anderen Betätigungsraum (14, 15, 16, 13) je eines wei-35

Telefon (089) 293413 und 293414 · Telefax (089) 222066 ■ Telex 5212306 ]epa d · Telegramm Steinpat München

teren ReglerSchiebers (2, 3, 4, 1) verbunden ist.
2. Hydraulisches Stromteil- und Stromsummiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in weiteren, den einen Betätigungsraum (13, 14, 15, 16) jedes Reglerschiebers (1, 2, 3, 4) mit der eigenen zugehörigen Meßdrossel (9, 10, 11, 12) verbindenden Leitungen (25, 27, 29, 31) konstante Drosseln (26, 28, 30, 32) eingefügt sind und eine einen äußeren Eingriff sichernde Steuerleitung (34) an den Betätigungsraum (16) mindestens eines Reglerschiebers (4) angeschlossen ist.

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