DE3412728C2

DE3412728C2 -

Info

Publication number: DE3412728C2
Application number: DE19843412728
Authority: DE
Inventors: Udo Th. 4740 Oelde De Thuener
Original assignee: MABO ENTSORGUNGS-SYSTEME FAHRZEUG- MASCHINEN- APPARATEBAU DUESEN und ZUBEHOER FABRIKATION und IMPORT-EXPORT HANDELS-GESELLSCHAFT MBH 4740 OELDE DE
Current assignee: MABO ENTSORGUNGS-SYSTEME FAHRZEUG-, MASCHINEN-, AP
Priority date: 1982-10-06
Filing date: 1984-04-05
Publication date: 1993-04-22
Also published as: DE3412728A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begrenzung einer Last einer Kraftmaschine und/oder einer von dieser angetriebenen, insbesondere als Hochdruckpumpe ausgebildeten Arbeitsmaschine, die über eine Schmiermittelpumpe zwangsgeschmiert sind, mit Hilfe des Schmiermitteldruckes der Zwangsschmierung, bei dem die Lastabgabe der Kraftmaschine durch die Lastaufnahme der Arbeitsmaschine mittels einer die Leistungsaufnahme bestimmenden Kupplung erfolgt, die mit einer Hydrauliksteuerung versehen ist und durch diese zum Erreichen eines dem Leerlauf entsprechenden Betriebszustandes der Kraftmaschine ausgerückt wird, wenn der Schmiermitteldruck einen voreingestellten unteren Schwellwert unterschreitet, wobei als Hydraulikflüssigkeit ein abgezweigter Teil des von der Schmiermittelpumpe geförderten Schmiermittels benutzt wird, mit dem über die Hydrauliksteuerung die Kupplung betätigt wird, nach Hauptpatent 32 36 957.The invention relates to a method for limiting a load Engine and / or one driven by this, in particular Trained as a high pressure pump working machine Lubricant pump are lubricated with the help of the lubricant pressure the forced lubrication, in which the load delivery of the engine by the load of the working machine by means of a Power-determining clutch is carried out with a hydraulic control is provided and by this to achieve a the operating state of the engine corresponding to the idling is disengaged when the lubricant pressure is a preset falls below the lower threshold value, being used as hydraulic fluid a branched part of the pumped by the lubricant pump Lubricant is used with which the hydraulic control Clutch is actuated, according to main patent 32 36 957.

Aus der DE-OS 21 43 339 ist eine Vorrichtung (und somit indirekt auch ein Verfahren) zur Lastbegrenzung einer Kraftmaschine bekannt, die mittels einer Schmiermittelpumpe zwangsgeschmiert ist, mit Hilfe des Schmiermitteldrucks der Zwangschmierung. Die dort beschriebene Vorrichtung, die mit einer Verbrennungs-Kraftmaschine zusammen arbeitet, fühlt im Betrieb den Schmiermitteldruck mittels eines Druckfühlers ab und verringert mit Hilfe eines vom abgefühlten Schmiermitteldruck gesteuerten Treibstoffventils mit fallendem Schmiermitteldruck die Treibstoffzufuhr für eine Verbrennungs-Kraftmaschine so, daß eine Gefahr des Festfressens z. B. der Lager von Arbeits- und/oder Kraftmaschine infolge der mit der Treibstoffzufuhr-Verringerung verbundenen Drehzahl- und damit Lastminderung nicht mehr gegeben ist. Dabei wird die Aufgabe, die Kraftmaschine gegen Schmiermittelmangel zu sichern, mit einem Eingriff in die Treibstoffzufuhr der Kraftmaschine gelöst. Dieses Vorgehen setzt jedoch immer eine Verbrennungskraftmaschine voraus, was nicht in jedem Fall gegeben ist.DE-OS 21 43 339 is a device (and thus indirectly also known a method) for load limitation of an engine, which is forcibly lubricated by means of a lubricant pump, with the help the lubricant pressure of the forced lubrication. The one described there Device that works together with an internal combustion engine senses the lubricant pressure in operation by means of a pressure sensor and decreases with the help of a sensed lubricant pressure controlled fuel valve with falling lubricant pressure the fuel supply for an internal combustion engine so that a risk of seizing z. B. the warehouse of labor and / or engine due to the reduction in fueling associated speed and thus load reduction no longer given is. The task is to protect the engine against lack of lubricant to secure, with an intervention in the fuel supply the engine solved. However, this procedure always sets one Internal combustion engine ahead, which is not always the case is.

Nach der der Hauptanmeldung zugrundeliegenden Aufgabe soll mit Hilfe des dort vorgeschlagenen Verfahrens die Arbeitsmaschine nur dann Last abgeben, wenn das für die Schmierung notwendige Schmiermittel zur Verfügung steht. Diese Aufgabenstellung soll nach der vorliegenden Erfindung eine Hochdruckpumpe schützen, von der eine Flüssigkeit durch einen verstellbaren Spalt, z. B. den eines Homogenisators gepreßt wird, wobei die Hochdruckpumpe die Arbeitsmaschine nach dem Hauptpatent ist; darüber hinaus soll eine Vorrichtung angegeben werden, mit deren Hilfe die Aufgabenlösung in einfacher Weise möglich ist.After the task on which the main application is based, help should be given of the method proposed there only then Release the load if the lubricant required for the lubrication is available. This task should be according to the present Invention protect a high pressure pump from which a liquid through an adjustable gap, e.g. B. pressed that of a homogenizer is, the high pressure pump the working machine after the Main patent is; in addition, a device is to be specified with the help of the task solution in a simple manner is.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die als Hochdruckpumpe ausgebildete Arbeitsmaschine Flüssigkeit durch einen Spalt fördert, dessen die Lastaufnahme der Arbeitsmaschine bestimmende Weite sich entsprechend dem Vordruck der geförderten Flüssigkeit und dem im Gleichgewicht stehenden Druck der vom Schmiermittel der Arbeitsmaschine abgezweigten Hydraulikflüssigkeit einstellt. Durch diese Maßnahmen wird die von der Arbeitsmaschine aufgenommene Leistung durch den Schmiermitteldruck bestimmt, da von dem umlaufenden Schmiermittel die die Spaltweite bestimmende Hydraulikflüssigkeit abgezweigt wird. Bei diesem Vorgehen liegt das die Lastaufnahme bestimmende Glied auf der Ausgangsseite. Bei Ausfall oder einer Verringerung des Schmiermittelangebots fällt der Hydraulikdruck mit dem Schmiermitteldruck ab, wobei der Schmiermitteldruck bei Schmiermittelmangel erst dann entscheidend abnimmt, wenn der Schmiermittelvorrat unter eine kritische Grenze absinkt, wobei der Schmiermitteldruck als Hydraulikdruck direkt auf das die Leistungsaufnahnme der Arbeitsmaschine bestimmende Glied - hier der Spalt - einwirkt. Dabei ist zu beachten, daß der Schmiermitteldruck, solange hinreichend Schmiermittel vorhanden und eine vorgegebene Füllhöhe überschritten ist, im wesentlichen konstant ist, so daß im Normalbetrieb mit konstanter Spaltweite zu rechnen ist. Erst wenn Schmiermittelmangel einsetzt, und der Schmiermittelstand unter die vorgegebene Grenze abgesunken ist, kommt es zur Absenkung des Schmiermitteldruckes und zu der damit verbundenen Vergrößerung der Spaltweite, die die Verringerung der von der Arbeitsmaschine aufgenommenen Leistung bis hin zum Leerlauf nach sich zieht. Bei Wiedereinsetzen der Schmierung stellt sich die ursprüngliche Spaltweite wieder ein, das Verfahren kann ungestört fortgesetzt werden. Bei der Anordnung zeigt sich noch ein weiterer überraschender Vorteil: Setzt sich z. B. durch Ablagerungen der Spalt zu, steigt der Vordruck der geförderten Flüssigkeit an und die Spaltweite vergrößert sich automatisch. Dadurch werden unerwünschte Ablagerungen im Bereich des Spaltes beseitigt, das Verfahren läßt eine selbstreinigende Ausbildung des Spaltes zu. Schließlich ist festzustellen, daß eine Änderung der Spaltenweite durch strömungsbedingten Verschleiß der den Spalt begrenzenden Wände nicht eintreten kann, da die Spaltweite allein vom Gleichgewicht von Vordruck der geförderten Flüssigkeit und Druck der Hydraulikflüssigkeit bestimmt sind.This object is achieved according to the invention in that the as High pressure pump trained working machine through a liquid Gap promotes, which determines the load of the machine Widen according to the form of the liquid conveyed and the equilibrium pressure of the lubricant hydraulic fluid that branches off the machine. Through these measures, the one picked up by the work machine Performance determined by the lubricant pressure, because of that circulating lubricant the hydraulic fluid determining the gap width is branched off. With this procedure, that's the load determining link on the output side. In case of failure or As the supply of lubricant decreases, the hydraulic pressure drops with the lubricant pressure, the lubricant pressure in the case of a lack of lubricant, it only declines significantly when the Lubricant supply drops below a critical limit, with the Lubricant pressure as hydraulic pressure directly on the power consumption link determining the machine - here the gap. It should be noted that the lubricant pressure is sufficient as long Lubricant present and a specified fill level exceeded is substantially constant, so that in normal operation constant gap width is to be expected. Only when there is a lack of lubricant uses, and the lubricant level below the specified Limit has dropped, the lubricant pressure drops and the associated increase in the gap width, the the reduction in the power consumed by the work machine down to idle. When reinstalling the original gap width is given to the lubrication on again, the procedure can continue undisturbed. The arrangement shows yet another surprising one Advantage: B. by deposits in the gap increases the admission pressure of the conveyed liquid and the gap width enlarges automatically. This will prevent unwanted deposits eliminated in the area of the gap, the method leaves a self-cleaning formation of the gap. Finally is determine that a change in the column width due to flow Wear of the walls delimiting the gap does not occur can, since the gap width depends solely on the equilibrium of Admission pressure of the pumped fluid and pressure of the hydraulic fluid are determined.

Eine Weiterbildung ist dadurch gegeben, daß der Druck einer der beiden Flüssigkeiten, vorzugsweise der Druck der Hydraulikflüssigkeit auf einen, einer gewünschten Spaltweite entsprechenden Wert eingestellt wird. Die Einstellung des Drucks ist mit üblichen Mitteln erreichbar, wobei der Hydraulikdruck beispielsweise durch eine Überströmleitung einstellbar gemacht werden kann. Somit lassen sich unabhängig von Vordruck und erzeugtem Hydraulikdruck Spaltweiten erreichen, die entsprechend den gewünschten Umständen variiert werden. Bei der Anwendung des Verfahrens im Bereich der Homogenisatortechnik können so unterschiedliche Homogenisierungsergebnisse erreicht werden.A further development is given in that the pressure is one of the two fluids, preferably the pressure of the hydraulic fluid to a value corresponding to a desired gap width is set. The adjustment of the pressure is with usual Average reachable, the hydraulic pressure, for example, by an overflow line can be made adjustable. So leave gap widths regardless of the upstream pressure and the hydraulic pressure generated achieve that according to the desired circumstances can be varied. When applying the procedure in the area of Homogenizer technology can be used to achieve different homogenization results.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist nach Anspruch 3 dadurch gegeben, daß das die Last der Arbeitsmaschine bestimmende Glied als deren Austrittsventil ausgebildet ist, wobei zwischen dem Ventilkolben und dem Ventilsitz ein veränderbarer Spalt besteht, dessen Weite durch den verstellbaren, von der von dem Schmiermittelumlauf abgezweigten Hydraulikflüssigkeit beeinflußten Kolben veränderbar ist. Bei dieser Anordnung wirkt der Vordruck des Kolbens auf die dem Spalt zugewandte Fläche des hydraulisch verstellbaren Kolbens, während die andere Seite dem Druck der Hydraulikflüssigkeit ausgesetzt ist. Ein derartiger Kolben wirkt als Differenzdruckkolben und stellt sich immer so ein, daß die druckbedingten Kräfte beider Seiten miteinander im Gleichgewicht stehen.A device for performing the method is given according to claim 3 in that that the member determining the load of the machine as whose outlet valve is formed, between the valve piston and the valve seat has a variable gap, the width of which is adjustable, from that of hydraulic fluid branched off from the lubricant circulation influenced piston is changeable. This arrangement works the initial pressure of the piston on the surface of the gap facing the hydraulically adjustable piston, while the other side of the Hydraulic fluid pressure is exposed. Such one Piston acts as a differential pressure piston and always presents itself in this way a that the pressure-related forces of both sides together in Balance.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen zeigen die Unteransprüche 4 bis 6.Sub-claims 4 to 6 show further advantageous developments.

Eine Weiterbildung ist dadurch gegeben, daß das Austrittsventil mit hydraulisch verstellbarem Kolben ein Homogenisatorkopf ist, dessen Gegenplatte den hydraulisch verstellbaren Kolben bildet. Mit diesem als Homogenisatorkopf ausgebildeten Ventil kann eine Überlastung der Hochdruckpumpe bei Schmiermittel oder Schmiermittelausfall nicht eintreten, da dabei die Spaltweite automatisch vergrößert und die Lastaufnahme der Hochdruckpumpe verringert wird. Ein ordnungsgemäßes Wirken des Homogenisatorkopfes erfordert eine konstante Spaltweite. Diese Spaltweite wird unabhängig von strömungsbedingten Materialabtragungen allein durch das Gleichgewicht der druckbedingten Kräfte bewirkt. Die Spaltweite kann dabei durch entsprechende Wahl des Hydraulikdruckes eingestellt werden. Verengt sich der Homogenisatorspalt etwa durch Ablagerungen, weicht die Gegenplatte im Sinne einer Spaltweiten- Vergrößerung aus und die abgelagerten Verunreinigungen können ausgetragen werden. Der so gebildete Spalt wirkt quasi - selbstreinigend.A further development is given in that the outlet valve with a hydraulically adjustable piston is a homogenizer head, the counter plate forms the hydraulically adjustable piston. With this valve designed as a homogenizer head, a Overloading the high pressure pump with lubricant or Lubricant failure does not occur because of the gap width automatically increases and the load of the high pressure pump is reduced. Proper operation of the homogenizer head requires a constant gap width. This gap width will independent of flow-related material removal alone the balance of pressure-related forces. The gap width can by appropriate choice of hydraulic pressure can be set. The homogenizer gap narrows approximately due to deposits, the counterplate gives way in the sense of a gap width Magnification off and the deposited impurities can be carried out. The gap formed in this way has a quasi- self-cleaning.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gegeben, daß die Druckerhöhungspumpe für die abgezweigte Hydraulikflüssigkeit und dem Austrittsventil auf eine mit dem Ölsumpf verbundene Rückführungsleitung arbeitet, in die ein einstellbares Überströmventil zur Druckeinstellung eingeschaltet ist. Dadurch kann der Hydraulikdruck begrenzt und die diesen Hydraulikdruck zugeordnete Spaltweite am Ventil erhalten werden, auch wenn der Ausgangsdruck der Druckerhöhungspumpe oberhalb der eingestellten Weite schwankt. Im Zusammenwirken mit dem Vordruck der von der Hochdruckpumpe geförderten Flüssigkeit läßt sich damit die Spaltweite auf eine gewünschte Weite einstellen.Another preferred embodiment is given in that the Booster pump for the branched hydraulic fluid and the outlet valve to a return line connected to the oil sump works in which an adjustable relief valve is switched on for pressure adjustment. This can reduce the hydraulic pressure limited and the associated with this hydraulic pressure Gap width can be obtained at the valve, even if the outlet pressure the booster pump fluctuates above the set width. In cooperation with the form of the high pressure pump pumped liquid can be the gap width to a desired Adjust width.

Das Wesen der Erfindung wird anhand der beigefügten Fig. 1 beispielhaft erläutert:
Die Figur zeigt schematisch das Flußdiagramm der Anordnung. Die Hochdruckpumpe 2 wird über die Welle 1.1 vom Motor 1 angetrieben. Die Schmierung der Welle erfolgt aus ihrem Ölsumpf 2.1 über eine Druckerhöhungspumpe 3, wobei das Schmiermittel über die Leitung 5.1 der Ölpumpe 3 zugeführt und über die Leitung 5.2 von der Ölpumpe 3 zu den Schmierstellen gefördert wird. Die Ölpumpe 3 wird von der gleichen Welle angetrieben wie die Hochdruckpumpe 2. Ein Überströmventil 9 mit einstellbarem Vordruck entläßt Öl bei zu hohem Druckanstieg über die Leitung 11 zurück in den Ölsumpf. Mit der Leitung 5.2 steht die Leitung 5.3 in Verbindung, über die ein Teil des von der Ölpumpe 3 geförderten Schmiermittels abgezweigt und zur Druckerhöhungspumpe 4 geleitet wird. Dort erfährt das abgezweigte Schmiermittel eine weitere Druckerhöhung und wird über die Leitung 6 dem Homogenisatorkopf, einem Spaltkopf 7 mit Differenzdruckkolben 8 zugeführt. Das zu homogenisierende Medium wird bei A von der Hochdruckpumpe 2 angesaugt, über die Leitung 7.1 zum Homogenisatorkopf gepreßt und verläßt den Homogenisator bei B. Dabei durchfließt es den Homogenisatorspalt, dessen Weite durch die Lage des Differenzdruckkolbens 8 bestimmt ist. Der Differenzdruckkolben 8 wird auf der einen Seite mit dem Druck der über die Leitung 7.1 von der Hochdruckpumpe 2 geförderten zu homogenisierenden Flüssigkeit beaufschlagt und von der anderen Seite mit dem Druck des von der Druckerhöhungspumpe 4 geförderten, als Hydraulikflüssigkeit wirkenden, von der Leitung 5.2 abgezweigten Schmiermittel. Ein Überstömventil 10 am Ausgang der Druckerhöhungspumpe 4 für den Hydraulikdruck läßt bei Überschreiten eines veränderlich vorwählbaren Druckes überschüssiges Schmiermittel über die Leitung 11 zurück zum Ölsumpf 2.1 strömen. Mit Hilfe der Einstellung des Vordruckes am Überströmventil 10 wird der auf den Differenzdruckkolben 8 wirkende Hydraulikdruck vorgegebenen und somit auch die Einstellung der von der Lage des Differenzdruckkolbens 8 im Homogenisatorkopf 7 abhängigen Spaltweite. Es versteht sich von selbst, daß die Anordnung der Hochdruckpumpe 2 und der beiden Schmiermitteldruckerhöhungspumpen 3 und 4 nicht notwendigerweiser auf der gleichen, die Hochdruckpumpe 2 antreibenden Welle 1.1 sein muß, vielmehr sind auch eigene und unabhängige Antriebe denkbar.The essence of the invention is explained by way of example with reference to the attached FIG. 1:
The figure shows schematically the flow diagram of the arrangement. The high pressure pump 2 is driven by the motor 1 via the shaft 1.1 . The lubrication of the shaft takes place from its oil sump 2.1 via a booster pump 3, wherein the lubricant is supplied via the line 5.1 of the oil pump 3 and conveyed via the line 5.2 from the oil pump 3 to the lubrication points. The oil pump 3 is driven by the same shaft as the high pressure pump 2 . An overflow valve 9 with adjustable inlet pressure releases oil back into the oil sump if the pressure rises too high via line 11 . Line 5.2 is connected to line 5.3 , via which a part of the lubricant delivered by the oil pump 3 is branched off and passed to the booster pump 4 . There, the branched-off lubricant experiences a further pressure increase and is fed via line 6 to the homogenizer head, a split head 7 with differential pressure piston 8 . The medium to be homogenized is sucked in at A by the high pressure pump 2 , pressed to the homogenizer head via line 7.1 and leaves the homogenizer at B. It flows through the homogenizer gap, the width of which is determined by the position of the differential pressure piston 8 . The differential pressure piston 8 is on is applied to a side with the pressure of the conveyed via the line 7.1 of the high pressure pump 2 to be homogenized liquid and from the other side to the pressure of the delivered by the booster pump 4, acting as a hydraulic fluid, diverted from the line 5.2 Lubricant . An overflow valve 10 at the outlet of the booster pump 4 for the hydraulic pressure allows excess lubricant to flow back via line 11 to the oil sump 2.1 when a preselectable pressure is exceeded. With the aid of the setting of the admission pressure at the overflow valve 10 , the hydraulic pressure acting on the differential pressure piston 8 is predetermined and thus also the setting of the gap width dependent on the position of the differential pressure piston 8 in the homogenizer head 7 . It goes without saying that the arrangement of the high-pressure pump 2 and the two lubricant pressure-increasing pumps 3 and 4 does not necessarily have to be on the same shaft 1.1 driving the high-pressure pump 2 ; rather, separate and independent drives are also conceivable.

Claims

1.Method for limiting a load of an engine and / or a driven by this, in particular designed as a high-pressure pump machine, which are positively lubricated via a lubricant pump, with the help of the lubricant pressure of the forced lubrication, in which the load delivery of the engine through the load of the machine by means of a the clutch determining the power consumption takes place, which is provided with a hydraulic control and is expressed by this to achieve an idle operating state of the engine when the lubricant pressure falls below a preset lower threshold value, with a branched part of the lubricant delivered by the lubricant pump being used as hydraulic fluid , with which the clutch is actuated via the hydraulic control, according to main patent 32 36 957, characterized in that the working machine designed as a high pressure pump ( 2 ) is liquid through a gap, the width of which determines the load capacity of the working machine, which is set in accordance with the admission pressure of the conveyed liquid and the pressure of the hydraulic fluid branched off from the lubricant of the working machine.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Pressure of one of the two liquids, preferably that of Hydraulic fluid to a desired gap width corresponding values is set.

3. A device for performing the method according to claim 1 or 2, characterized in that the member determining the load of the working machine is designed as its outlet valve ( 7 ), with a variable gap between its valve piston ( 8 ) and a valve seat, the width of which can be changed by the adjustable piston ( 8 ) influenced by the hydraulic fluid branched off from the lubricant circulation.

4. The device according to claim 3, characterized in that a pressure booster pump ( 4 ) is provided to increase the pressure of the hydraulic fluid branched off from the lubricant circulation.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the pressure booster pump ( 4 ) for the branched hydraulic fluid works on a return line connected to the oil sump ( 11 ), in which an adjustable overflow valve ( 10 ) is switched on for pressure adjustment.

6. Device according to one of claims 3, 4 or 5, characterized in that the outlet valve ( 7 ) with a hydraulically adjustable piston ( 8 ) is a homogenizer head, the counter plate of which forms the hydraulically adjustable piston ( 8 ).