DE3490419T1

DE3490419T1 - Druckausgleichsventil

Info

Publication number: DE3490419T1
Application number: DE19843490419
Authority: DE
Inventors: Albert L. Roscoe Ill. Markunas
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1983-09-16
Filing date: 1984-08-27
Publication date: 1985-09-19
Also published as: EP0157794A1; JPS60502221A; WO1985001326A1; EP0157794A4; GB2157461A; GB8512204D0; GB2157461B

Description

3A90419

Sundstrand Corporation Rockford, Illinois 61125, V.St.A.

Druckausgleichsventil

Die Erfindung bezieht sich auf eine von einer Stauluftturbine getriebene hydraulische Antriebseinrichtung, wobei eine Verstellpumpe von einer Stauluftturbine getrieben wird und ein Druckausgleichsventil die Pumpenverdrängung regelt und bei abnehmender Turbinendrehzahl die Pumpenfördermenge vermindert, so daß ein Abwürgen der Turbine verhindert wird.

Eine konventionelle Stauluftturbine, die eine Pumpe zur Erzeugung von hydraulischer Notantriebskraft für ein Flugzeug treibt, ist so ausgelegt, daß bei irgendeiner angegebenen Mindestfahrt eine bestimmte hydraulische Antriebskraft erzeugt wird. Die Stauluftturbine weist mehrere Schaufeln mit änderbarer Anstellung auf, die in einer Nabe angeordnet sind. Der Fliehkraftregler für die Stauluftturbine regelt die Anstellung der Turbinenschaufeln zur Einstellung der Turbinendrehzahl unter Normalbedingungen einer sich ändernden hydraulischen Lastanforderung durch die Einrichtung und der Fahrt. Aus Größen- und Gewichtsgründen ist oberhalb des Auslegungspunkts nur eine sehr geringe Justierung der Schaufelanstellung möglich, um dem Fliehkraftregler die Regelung der Drehzahl der Turbine bei verminderter Fahrt zu ermöglichen. Wenn die Grenze der Schaufelanstellung erreicht ist, arbeitet die Stauluft-

turbine als Einheit mit konstanter Schaufelanstellung. Bei jedem Fahrtwert eines Flugzeugs gibt es eine definitive Drehzahlgrenze der Stauluftturbine, unterhalb welcher die Turbine abwürgt und die verfügbare hydraulische Antriebskraft in kritischer Weise vermindert wird. Eine in dem hydraulischen Antriebssystem eines Flugzeugs eingesetzte konventionelle hydraulische Verstellpumpe mit Druckausgleich hat eine maximale Leistungsaufnahmecharakteristik, die im wesentlichen der Drehzahl proportional ist. Wenn eine solche Pumpe bei einer Fahrt betrieben wird, die um mehr als etwa 5 % unterhalb der Bemessungsfahrt liegt, erfolgt ein Abwürgen der die Pumpe antreibenden Stauluftturbine. Wenn die Fahrt nicht auf den Auslegungspunkt erhöht wird, resultiert jeder Versuch, die Stauluftturbine wieder in Betrieb zu setzen, in einem weiteren Abwürgen und daraus resultierendem Verlust an hydraulischer Antriebskraft. Dieses Problem hat dazu geführt, daß die Hersteller von Flugzeugen die Anforderungen für das von der Stauluftturbine getriebene hydraulische Antriebssystem zu hoch ansetzen, was sich hinsichtlich Größe und Gewicht nachteilig auswirkt.

Gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung wird eine von einer Stauluftturbine getriebene hydraulische Antriebseinrichtung für ein Flugzeug unter Verwendung einer Verstellpumpe angegeben, wobei die Pumpenverdrängung so regelbar ist, daß eine maximale Leistungsaufnahmekurve für die Pumpe erhalten wird, die zu der Drehzahl der Pumpe oberhalb eines Auslegungs-Sollpunkts etwa linear verläuft und unterhalb des Auslegungspunkts einer zur Drehzahl kubischen Beziehung folgt, so daß unterhalb des Auslegungspunkts die Pumpe eine Leistungsaufnahmecharakteristik hat, die im wesentlichen der Abwürgelinie der Stauluftturbine bei abnehmender Fahrt mit konstantem Abwürgespielraum folgt und in einer hydraulischen Antriebseinrichtung resultiert, die von einer Stauluftturbine getrieben wird, die nicht abgewürgt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird eine Kombination aus einer Verstellpumpe und einer Stauluftturbine zum Antrieb der Pumpe sowie Mitteln zur Verdrängungsregelung der Pumpe unter Vermeidung eines Abwürgens der Stauluftturbine angegeben, mit einem Vorsteuerventil, das ein Ventilglied zur Regelung der Pumpenfördermenge aufweist, das durch eine Ausgleichsfejder positionierbar ist, die das Ventilglied entgegengesetzt zu dem Pumpenauslaßdruck beaufschlagt, und mit einer Vorrichtung, die auf die Pumpendrehzahl anspricht und die effektive Kraft der Ausgleichsfeder ändert.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung dfer Erfindung ist ein Druckausgleichsventil für eine Pumpe angegeben, mit einem Vorsteuerventil mit beweglichem Ventilglied, das einen Vorsteuerabschnitt aufweist, der auf den Auslaßdruck der Pumpe anspricht, und mit einer Ausgleichsfeder, die das Ventilglied gegen den Pumpenauslaßdruck beaufschlagt, wobei das Druckaus^- gleichsventil gemäß der Erfindung einen an der Ausgleichsfeder anliegenden beweglichen Steuerkolben, ein Paar Steuerfedern, die den Steuerkolben zueinander entgegengesetzt beaufschlagen, sowie eine Einheit aufweist, die den Steuerkolben mit einem dem Quadrat der Pumpendrehzahl proportionalen Druck beaufschlagt unter Einstellung der Lage des Steuerkolbens und Ausbildung einer Kraft, die in einem Drucksollwert für die Pumpe resultiert, der eine Funktion der Geometrie des Ausgleichsventils und der Federkonstanten ist und linear mit dem Steuerdruck ansteigt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Druckausgleichsventil zur Regelung der Verdrängung einer von einer Stauluftturbine getriebenen Verstellpumpe derart angegeben, daß die Pumpe unterhalb eines Auslegungspunkts mit stetig abnehmenden Leistungsaufnahmepegeln arbeitet, die innerhalb der stetig abnehmenden Leistungserzeugungspegel der Stauluftturbine bleiben, mit einer Verdrängungsstelleinheit für die Pumpe, einem Vorsteuerventil, das zur Steuerung der Verdrängungsstelleinheit positionierbar ist, einer Ausgleichsfeder,

die das Vorsteuerventil in eine erste Richtung beaufschlagt, wobei das Vorsteuerventil nach Maßgabe des Pumpenauslaßdrucks entgegengesetzt zu der Ausgleichsfeder wirkt, und einer Einheit zur Änderung des Sollwerts, bei dem das Druckausgleichsventil den Pumpenhub vermindert, wobei diese Einheit umfaßt: einen Steuerkolben mit einem Bewegungsbereich zwischen zwei Endlagen, der ein Ende der Ausgleichsfeder beweglich haltert, ein Paar Steuerfedern, die den Steuerkolben zueinander entgegengesetzt beaufschlagen, und eine Einheit, die den Steuerkolben mit einem Steuerdruck beaufschlagt, der dem Quadrat der Pumpendrehzahl proportional ist, so daß die Lage des Steuerkolbens eingestellt und die Kraft der Ausgleichsfeder geregelt wird.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der stauluftturbinengetriebenen hydraulischen Antriebseinrichtung ;

Fig. 2 eine mittige Schnittdarstellung des Druckausgleichsventils; und

Fig. 3 eine Grafik, in der die Stauluftturbinenleistung über der Stauluftturbinendrehzahl sowie Leistungsaufnahmekennlinien der Verstellpumpe bei verschiedenen Fluggeschwindigkeiten aufgetragen sind.

Die von einer Stauluftturbine getriebene hydraulische Antriebseinrichtung ist in Fig. 1 dargestellt, wobei eine Stauluftturbine 10 eine Verstellpumpe 12 über geeignete Antriebsverbindungen einschließlich einer Antriebswelle 14 antreibt. Eine spezielle Anwendung der stauluftturbinengetriebenen hydraulischen Antriebseinrichtung besteht in der Notversorgung eines Flugzeugs mit hydraulischer Antriebskraft. Im Betrieb fördert die Pumpe 12 ^{01 von einem} Behälter 16 zu einer Auslaßleitung 18. Die Verstellpumpe 12 kann so ausgelegt sein,

daß sie eine Serie von Kolben aufweist, deren Hub durch eine Hubscheibe mit einer Plankurve regelbar ist. Eine Verschiebesteuerung für die Hubscheibe umfaßt einen Zylinder 20 mit einem Stellkoiben 22, der mit der Hubscheibe zur Lageeinstellung derselben verbunden ist.

Ein Druckausgleichsventil 24 ist über eine Leitung 26 an die Pumpenauslaßleitung 18 angeschlossen, erfaßt den Pumpenauslaßdruck und steuert die Verbindung des Stellkolbens 22 entweder mit dem Pumpenauslaß über eine Leitung 28 oder mit einem Gehäuseablauf 30. Dem Druckausgleichsventil 24 wird ferner ein Steuerdruck auf einer Leitung 32 zugeführt, die an eine Einheit 34 angeschlossen ist, die die Drehzahl der Welle 14 und damit der Pumpe 12 erfaßt und einen Ausgangssteuerdruck liefert, der dem Quadrat der Pumpendrehzahl proportional ist.

Das Druckausgleichsventil ist teilweise in Fig. 2 dargestellt und umfaßt ein Gehäuse 40 mit einem Vorsteuerventil 42, das eine mittige Steuerfläche 44 aufweist, die die Verbindung des Stellkolbens 22 über Leitung 28 entweder mit dem Pumpenablauf am oberen Ende des Gehäuses des Druckausgleichsventils oder mit dem Gehäuseablauf 30 bestimmt. Wie Fig. 2 zeigt, befindet sich das Vorsteuerventil 42 auf einem Drucksollwert, wobei die Steuerfläche 44 so positioniert ist, daß sie die Verbindung der Stellkolbenleitung 28 mit dem Pumpenablauf und dem Gehäuseablauf sperrt, so daß der Stellkolben weder ein Hubvergrößerung noch eine Hubverringerung erfährt.

Das Vorsteuerventil 42 weist eine Steuerfläche 46 an seinem oberen Ende auf, die einen auf den Pumpenauslaßdruck ansprechenden Vorsteuerabschnitt bildet. Der Pumpenauslaßdruck verschiebt das Vorsteuerventil in eine Richtung, in der der Pumpenauslaß mit dem Stellkolben 22 verbunden wird. Dieser Kraft wirkt eine Ausgleichsfeder 50 entgegen, die mit ihrem einen Ende an einem Ende 52 des Vorsteuerventils anliegt. Der bisher beschriebene Aufbau des Druckausgleichsventils ist konventionell.

Das Druckausgleichsventil weist einen Steuerkolben 54 auf, der in einer Kammer 56 des Ventilgehäuses 40 so angeordnet ist, daß er zwischen zwei Anschlägen verschiebbar ist, die durch Endwandungen 58 und 60 der Kammer 56 gebildet sind und die Endlagen für die Bewegung des Steuerkolbens 54 aus der in Fig. 2 gezeigten Lage darstellen. Der Steuerkolben 54 haltert die Ausgleichsfeder 50 beweglich mittles einer Querwand 62, die an einem Ende der Ausgleichsfeder 50 anliegt. In der Gehäusekammer 56 sind zwei Steuerfedern 70 und 72 angeordnet und wirken jeweils entgegengesetzt auf den Steuerkolben, wobei die Steuerfeder 70 zwischen der Endwand 58 der Gehäusekammer und der Querwand 62 des Steuerkolbens angeordnet ist. Die Steuerfeder 72 ist zwischen der Querwand 62 des Steuerkolbens und der Endwand 60 positioniert.

Der Steuerdruck, der auf die Pumpendrehzahl anspricht und der speziell dem Quadrat der Pumpendrehzahl proportional ist, tritt in die Gehäusekammer 56 aus der Steuerdruckleitung 32 ein und beaufschlagt das ringförmige Ende der Steuerkolbenwand 76 sowie die Querwand 62 des Steuerkolbens.

Das Druckausgleichsventil hat eine maximale Pumpenleistungsauf nahmekennlinie , die oberhalb des Auslegungspunkts etwa linear mit der Drehzahl verläuft und unterhalb des Auslegungspunkts der dritten Potenz der Drehzahl entspricht. Unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 3 ist die Beziehung zwischen der Stauluftturbinenleistung und der Stauluftturbinendrehzahl bei verschiedenen Fluggeschwindigkeiten des Flugzeugs durch die Kurven 80, 82, 84, 86 und 88 dargestellt, die zunehmende Fluggeschwindigkeiten darstellen, wobei die Kurve 86 die Beziehung bei etwa der normalen Reisegeschwindigkeit des Flugzeugs darstellt. Die Abwürgelinie für die Stauluftturbine ist bei 90 gezeigt, wobei diese die Drehzahl angibt, bei der die Stauluftturbine bei einer bestimmten Leistungsanforderung an

die Stauluftturbine abgewürgt wird. Mit abnehmender Drehzahl der Stauluftturbine nimmt die ohne Abwürgen verfügbare Leistung ab.

Der Leistungsaufnahmeverlauf für die Pumpe 12 ist durch eine Gerade 92 oberhalb eines Auslegungspunkts 94 für den Betrieb der Pumpe gezeigt, und eine Kurve 96 unterhalb des Auslegungspunkts zeigt einen Leistungsaufnahmeverlauf unterhalb des Auslegungspunkts, der eine kubische Funktion der Pumpendrehzahl ist.

Das Druckausgleichsventil 24 regelt den Ölstrom zu und vom Stellkolben 22, so daß der Hub der Pumpe 12 entweder verringert oder vergrößert wird, was in einer geringeren oder höheren Pumpenfördermenge resultiert, wodurch der Pumpenauslaßdruck entweder gesenkt oder erhöht wird.

Die Regelung erfolgt durch einen Kraftausgleich, und der Pumpenauslaßdruck, der weder eine Vergrößerung noch eine Verringerung des Hubs des Stellkolbens 22 bewirkt, ist der Solldruck und ist durch den Durchmesser der Steuerfläche 46, die den Vorsteuerabschnitt darstellt, sowie durch die Kraft der Ausgleichsfeder 50 bestimmt. Ein Hauptmerkmal ist die Einstellung der Ausgleichsfederkraft, die durch die Stellung des Steuerkolbens 54 relativ zum Vorsteuerventil 42 bestimmt ist. Die Lage des Steuerkolbens 54 hängt von den Kräften in den Steuerfedern 70 und 72, der Kraft der Ausgleichsfeder 50 und dem Wert des die Pumpendrehzahl bezeichnenden Steuerdrucks ab. Daher ist der Drucksollwert eine Funktion der Ausgleichsventilgeometrie sowie der Federkonstanten und steigt linear mit dem die Pumpendrehzahl bezeichnenden Steuerdruck. Bei niedrigen Steuerdruckwerten liegt der Steuerkolben an dem durch die Endwand 60 gebildeten Anschlag in der einen Endlage, und der Drucksollwert ist auf dem gleichen niedrigen Wert konstant. Bei hohen Werten des Steuerdrucks liegt der Steuerkolben 54 an dem durch die Endwand 58 gebildeten Anschlag in der anderen Endstellung, und der Drucksollwert ist bei dem

nominellen Auslegungsdruck der Pumpe konstant. Wenn sich der Steuerkolben am einen oder am anderen Anschlag befindet, wirkt daö Druckausgleichsventil 24 wie ein konventionelles Ausgleichsventil. Wenn der Steuerkolben 54 sich zwischen den durch die Endwände 58 und 60 gebildeten Anschlägen befindet, ist das Druckausgleichsventil ein druckveränderliches Sollwertventil, wobei der Drucksollwert linear vom Steuerdruck abhängt.

Wenn während des Betriebs die Fluggeschwindigkeit unter den Auslegungspunkt sinkt, würde die Drehzahl der Stauluftturbine zu sinken beginnen, wodurch der dem Druckausgleichsventil zugeführte Steuerdruck abfallen würde. Mit abnehmendem Steuerdruck sinkt der zur Überwindung der Ausgleichsfeder 50 erforderliche Pumpenauslaßdruck, so daß Öl zum Stellkolben 22 strömen kann. Dadurch wird der Hub der Pumpe verringert, so daß der Systemdruck entsprechend der geringeren Fahrt sinkt und der Pumpenleistungsbedarf verringert wird, so daß er der von der Stauluftturbine zur Verfugung gestellten Leistung entspricht. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Kurve 96, die die Leistungsaufnahme der Pumpe 12 unterhalb des Auslegungspunkts bezeichnet, gegenüber der Abwürgelinie 90 der Stauluftturbine versetzt, so daß ein konstanter Spielraum vorhanden ist, um zu gewährleisten, daß die Stauluftturbine mit abnehmender Fluggeschwindigkeit nicht abgewürgt wird.

Um die maximale Leistungsaufnahme der Pumpe so zu regeln, daß sie eine kubische Funktion der Pumpendrehzahl ist, muß der an das Druckausgleichsventil geführte Steuerdruck dem Quadrat der Pumpendrehzahl proportional gemacht werden. Dies ist in Fig. 1 durch Einsatz der Einheit 34 gezeigt. Dabei kann es sich um eine handelsübliche Einheit handeln, die elektronisch die Pumpendrehzahl erfaßt und ein elektro-hydraulisches Servoventil so steuert, daß der Steuerdruck eingestellt wird. Es gibt eine Anzahl Alternativen zu der Einheit 34. Diese Alternativen umfassen die Verwendung einer kleinen Konstant-Zahnradpumpe, die von der Stauluftturbine 10 angetrieben wird, wobei die

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Auslaßmenge aus dieser Pumpe durch eine in der Querwand 62 des Steuerkolbens 54 vorgesehene Drossel geleitet wird. Eine zweite Alternative besteht darin, daß eine kleine Fliehkraftstufenpumpe vorgesehen wird, die von der Stauluftturbine TO getrieben und deren Auslaß dem Steuerkolben zugeführt wird. Eine dritte Alternative ist die Verwendung eines kleinen Gewichts, das so angeordnet ist, daß es eine Kraft erzeugt, die sich mit dem Quadrat der Pumpendrehzahl ändert und in einer Druckstelleinrichtung zur Erzeugung des Steuerdrucks verwendet wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die stauluftturbinengetriebene hydraulische Antriebsvorrichtung einen verminderten Leistungsbedarf einer Verstellpumpe ermöglicht, wenn die für den Betrieb der Stauluftturbine wesentliche Fahrt verringert wird, wodurch der plötzliche Verlust hydraulischer Leistung während irgendeines unvorhergesehenen Flugzustands des Flugzeugs vermieden wird.

Bei Betrieb am Auslegungspunkt entsprechend 94 in der Grafik von Fig. 3 ist die Steuerfläche 44 des Druckausgleichsventils entsprechend Fig. 2 positioniert, und die Pumpe 12 fördert Öl unter Druck zur Auslaßleitung 18. Wenn die Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs vom Auslegungspunkt abnehmen sollte, wird der auf Leitung 32 an den Steuerkolben 54 geführte Steuerdruck vermindert, und infolgedessen wird die Kraft der Ausgleichsfeder 50 verringert, und der die Vorsteuerfläche 46 beaufschlagende Pumpenauslaßdruck bewegt das Ventilglied 42 aus der Lage in Fig. 2 nach unten, so daß aus der Pumpe abgefördertes köl durch Leitung 28 zum Stellkolben 22 strömen kann. Dadurch wird die Pumpenfördermenge entlang der Kurve 96 von Fig. 3 verringert/ so daß die von der Stauluftturbine verlangte Leistung abnimmt. '

Nachdem ein Kräftegleichgewicht innerhalb des Druckausgleichsventils infolge des verminderten Pumpenauslaßdrucks erreicht ist, bewegt sich die Steuerfläche 44 des Ventils in eine

Stellung, in der die Verbindung mit Leitung 28 gesperrt ist. Eine anschließende Steigerung der Flugzeuggeschwindigkeit zurück zum Auslegungspunkt erhöht den den Steuerkolben 54 beaufschlagenden Steuerdruck, so daß die Ventilsteuerfläche über die Lage von Fig. 2 gehoben wird, so daß Öl vom Stellkolben 22 zum Gehäuseablauf 30 strömen kann, und nach Erreichen eines Kraftausgleichszustands ist die Steuerfläche 44 in die Stellung nach Fig. 2 zurückgekehrt.

Wenn eine starke Verminderung der Fahrt auftritt, wie sie durch die Kurve 82 in Fig. 3 bezeichnet ist, erfolgt natürlich eine erheblich stärkere Verminderung des Steuerdrucks. Dies resultiert in einer erhöhten Ölförderung zum Stellkolben 22, was wiederum in einer stärkeren Verminderung der Pumpenfördermenge und des Ölstroms aus der Pumnpe resultiert, so daß eine verstärkte Abnahme des Pumpenauslaßdrucks auftritt, bis ein Kräftegleichgewicht erreicht ist.

Claims

Patentansprüche

1. Druckausgleichsventil zur Einstellung der Verdrängung einer von einer Stauluftturbine getriebenen Verstellpumpe, so d^ß die Pumpe unterhalb eines Auslegungspunkts mit stetig abnehmenden Leistungsaufnahmepegeln arbeitet, die innerhalb der stetig abnehmenden Leistungserzeugungspegel der Stauluftturbine bleiben,

gekennzeichnet durch eine Verdrängungsstelleinheit (22) für die Pumpe (12), ein Vorsteuerventil (42), das zur Steuerung der Verdrängungsstelleinheit (22) positionierbar ist, eine Ausgleichsfeder (50), die das Vorsteuerventil (42) in eine erste Richtung verschiebt, wobei das Vorsteuerventil (42) nach Maßgabe des Pumpenauslaßdrucks gegen die Ausgleichsfeder (50) wirkt, und

Mittel zur Verstellung des Sollwerts, bei dem das Druckausrgleichsventil den Pumpenhub vermindert, umfassend: einen Steuerkolben (54), der zwischen zwei Endlagen beweglich ist und verschiebbar ein Ende der Ausgleichsfeder (50) haitert,

ein Paar Steuerfedern (70, 72), die gegeneinander auf den Steuerkolben (54) einwirken, und

eine Einheit zum Beaufschlagen des Steuerkolbens (54) mit einem Steuerdruck, der dem Quadrat der Pumpendrehzahl proportional ist, unter Einstellung der Lage des Steuerkolbens (54) und Bestimmung der Kraft der Ausgleichsfeder (50).

572-BO1462-Schö

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2. Druckausgleichsventil für eine Pumpe, mit einem Vorsteuerventil mit beweglichem Ventilglied und einer Steuerfläche, die auf den Auslaßdruck der Pumpe anspricht, und mit einer Ausgleichsfeder, die das Ventilglied entgegengesetzt zum Pumpenauslaßdruck beaufschlagt,
gekennzeichnet durch einen die Ausgleichsfeder (50) kontaktierenden verschiebbaren Steuerkolben (54),

ein Paar am Steuerkolben (54) anliegende Steuerfedern (70, 72), die entgegengesetzt zueinander wirken, und Mittel zum Beaufschlagen des Steuerkolbens (54) mit einem zur Pumpendrehzahl in Beziehung stehenden Steuerdruck unter Einstellung der Lage des Steuerkolbens.

3. Druckausgleichsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (54) wenigstens zwei Lagen hat, die zwei verschiedene effektive Kräfte für die Ausgleichsfeder (50) bewirken, und daß eine Abnahme des Steuerdrucks unter einen vorbestimmten Wert eine Verschiebung des Steuerkolbens (54) in eine solche Richtung bewirkt, daß die effektive Kraft der Ausgleichsfeder (50) vermindert wird.

4. Druckausgleichsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruck dem Quadrat der Pumpendrehzahl proportional ist.

5. Kombination aus einer Verstellpumpe, einer Stauluftturbine zum Antrieb derselben und Mitteln zur Regelung der Pumpenverdrängung zur Vermeidung eines Abwürgens der Stauluftturbine, gekennzeichnet durch ein Vorsteuerventil mit einem Ventilglied (42) zum hydraulischen Regeln der Pumpenverdrängung, wobei das Ventilglied von einer Ausgleichsfeder (50) beaufschlagt ist, die gegen den einen Vorsteuerabschnitt (46) des Ventilglieds (42) beaufschlagenden Pumpenauslaßdruck wirkt, und

auf Fluiddruck ansprechende Mittel, die die effektive Kraft
der Ausgleichsfeder (50) in Abhängigkeit von der Pumpendrehzahl ändern.

6. Kombination nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Mittel zum Ändern der effektiven Kraft der Ausgleichsfeder (50) einen verschiebbaren Steuerkolben (54), der die
Ausgleichsfeder (50) beweglich haltert, sowie Mittel umfassen, die auf die Pumpendrehzahl ansprechen und die Lage des Steuerkolbens (54) einstellen.

7. Kombination nach Anspruch 5,

dad u r ch gekennzeichnet,

daß die Mittel zum Ändern der effektiven Kraft; der Ausgl^ichsfeder (50) umfassen:

einen zwischen zwei Endlagen verschiebbaren Steuerkolben (54), der ein Ende der Ausgleichsfeder (50) haltert,
ein Paar Steuerfedern (70, 72), die je auf einer Seite des
Steuerkolbens (54) angeordnet sind und diesen entgegengesetzt
zueinander beaufschlagen, und

eine Einheit, die einen dem Quadrat der Pumpendrehzahl proportionalen Steuerdruck auf den Steuerkolben (54) ausübt, so daß
eine Steigerung des Steuerdrucks über einen vorbestimmten Wert den Steuerkolben (54) gegen die Kraft der einen Steuerfeder
und der Ausgleichsfeder (50) verschiebt.

8. Druckausgleichsventil zur Verdrangungsregelung einer von
einer Stauluftturbine getriebenen Verstellpumpe, um ein Abwürgen der Stauluftturbine zu vermeiden,
gekennzeichnet durch

eine auf den Pumpenauslaßdruck ansprechende Vorrichtung, die
den Fluiddruck bestimmt, der eine Verdrängungsregelvorrichtung für die Pumpe beaufschlagt, mit einer ein Vorsteuerventil (42) beaufschlagenden Ausgleichsfeder (50) und mit einer durch
Fluiddruck betätigbaren und auf die Pumpendrehzahl ansprechen-

den Vorrichtung, die die Kraft bestimmt, mit der die Ausgleichsfeder (50) das Vorsteuerventil (42) beaufschlagt.

9. Druckausgleichsventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Pumpendrehzahl ansprechende Vorrichtung zur Bestimmung der Kraft der Ausgleichsfeder einen beweglichen Steuerkolben (54), der ein Ende der Ausgleichsfeder (50) tragt, ein Paar Steuerfedern (70, 72), die den Steuerkolben (54) entgegengesetzt zueinander beaufschlagen, und eine Einheit zum Beaufschlagen des Steuerkolbens (54) mit einem die Pumpendrehzahl bezeichnenden Steuerdruck umfaßt.

10. Druckausgleichsventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Beaufschlagen mit einem die Pumpendrehzahl bezeichnenden Steuerdruck einen dem Quadrat der Pumpendrehzahl proportionalen Steuerdruck anlegt.

11. Druckausgleichsventil zur Verdrängungssteuerung einer von einer Stauluftturbine getriebenen Verstellpumpe, so daß die Pumpe unterhalb eines Auslegungspunkts mit stetig abnehmenden Leistungsaufnahmepegeln arbeitet, die innerhalb der stetig abnehmenden Leistungserzeugungspegel der Stauluftturbine bleiben,

gekennzeichnet durch eine Verdrängungsstelleinheit (22) für die Pumpe (12), ein Vorsteuerventil (42), das zur Steuerung der Verbindung der Verdrängungsstelleinheit (22) mit der Pumpenauslaßleitung (18) und dem Gehäuseablauf (30) positionierbar ist, eine Ausgleichsfeder (50), die das Vorsteuerventil (42) in eine Richtung verschiebt, um die Verdrängungsstelleinheit (22) mit dem Gehäuseablauf (30) zu verbinden, eine mit dem Pumpenauslaßdruck beaufschlagte Vorsteuerfläche (46) des Vorsteuerventils (42), die gegen die Ausgleichsfeder (50) wirkt, und

eine auf die Pumpendrehzahl ansprechende Vorrichtung, die den Sollwert ändert, bei dem das Druckausgleichsventil den Pumpenhub verringert, umfassend einen Steuerkolben (54), der ein Ende der Ausgleichsfeder (50) beweglich haltert und zwischen zwei Endlagen verschiebbar ist, ein Paar Steuerfedern (70, 72), die den Steuerkolben (54) entgegengesetzt zueinander beaufschlagen, und eine Einheit, die den Steuerkolben (54) mit einem dem Quadrat der Pumpendrehzahl proportionalen Steuerdruck beaufschlagt, wodurch der Steuerkolben in eine der Endlagen verschoben wird, um die Kraft der Ausgleichsfeder (50) zu erhöhen, so daß die Kraft der Ausgleichsfeder und damit die Regelung der Pumpenfördermenge sich mit dem durch die Pumpendrehzahl bestimmten Steuerdruck ändert.

Geänderte Ansprüche

1. (geändert) Druckausgleichsventil zur Einstellung der Verdrängung einer von einer Stauluftturbine getriebenen Verstellpumpe, so daß die Pumpe unterhalb eines Auslegungspunkts mit stetig abnehmenden Leistungsaufnahmepegeln arbeitet, die innerhalb der stetig abnehmenden Leistungserzeugungspegel der Stauluftturbine bleiben,
gekennzeichnet durch eine Verdrängungsstelleinheit (22) für die Pumpe (12), ein Ventilgehäuse (40),

ein im Ventilgehäuse (40) befindliches Vorsteuerventil (42), das zur Steuerung der Verdrängungsstelleinheit (22) positionierbar ist,

eine Ausgleichsfeder (50), die das Vorsteuerventil (42) in eine erste Richtung verschiebt, wobei das Vorsteuerventil (42) nach Maßgabe des Pumpenauslaßdrucks entgegengesetzt zu der Ausgleichsfeder (50) wirkt, und

Mittel zur Verstellung des Sollwerts, bei dem das Druckausgleichsventil den Pumpenhub vermindert, umfassend: einen Steuerkolben (54), der zwischen zwei Endlagen beweglich ist und verschiebbar ein Ende der Ausgleichsfeder (50) haltert,,

ein Paar Steuerfedern (70, 72), von denen jeweils eine auf jeder Seite des Steuerkolbens (54) angeordnet ist und deren jeweils eines Ende an dem Ventilgehäuse (40) gehaltert ist, wobei diese Steuerfedern den Steuerkolben (54) entgegengesetzt zueinander beaufschlagen, und

eine Vorrichtung zum Beaufschlagen des Steuerkolbens (54) mit einem Steuerdruck, der dem Quadrat der Pumpendrehzahl proportional ist, wobei der Steuerdruck gemeinsam mit den Steuerfedern (70, 72) die Lage des Steuerkolbens (54) einstellt und die Kraft der Ausgleichsfeder (50) bestimmt und wobei sich der Steuerkolben (54) in der einen Endlage befindet, wenn der Steuerdruck niedrigen Pegel hat, und sich in der anderen End-

lage befindet, wenn der Steuerdruck hohen Pgel hat, und eine Zwischenlage einnimmt, wenn der Steuerdruck einen Zwischenpegel hat.

ein Paar am Steuerkolben (54) anliegende Steuerfedern (70, 72), die entgegengesetzt zueinander wirken, und Mittel zum Beaufschlagen des Steuerkolbens (54) mit einem zur Pumpendrehzahl in Beziehung stehenden Steuerdruck zum Einstellen der Lage des Steuerkolbens.

4. (gestrichen)

5. (geändert) Kombination aus einer Verstellpumpe, einer Stauluftturbine zum Antrieb der Pumpe und Mitteln zur Steuerung der Pumpenverdrängung, um ein Abwürgen der Stauluftturbine zu vermeiden,

gekennzeichnet durch ein Vorsteuerventil mit einem Ventilglied (42) zum hydraulischen Regeln der Pumpenverdrängung, wobei das Ventilglied (42) von einer Ausgleichsfeder (50) positionierbar ist, die das

Ventilglied entgegengesetzt zu dem Pumpenauslaßdruck beaufschlagt, der auf einen Vorsteuerabschnitt (46) des Ventilglieds (42) wirkt, und

auf Fluiddruck ansprechende Mittel, die die effektive Kraft der Ausgleichsfeder (50) in Abhängigkeit von der Pumpendrehzahl ändern, wobei diese Mittel aufweisen: einen zwischen zwei Endlagen verschiebbaren Steuerkolben (54), der ein Ende der Ausgleichsfeder (50) haltert, ein Paar Steuerfedern (70, 72), die je auf einer Seite des Steuerkolbens (54) angeordnet sind und diesen entgegengesetzt zueinander beaufschlagen, und eine Einheit, die einen dem Quadrat der Pumpendrehzahl proportionalen Steuerdruck an den Steuerkolben (54) führt, so daß eine Erhöhung des Steuerdrucks über einen vorbestimmten Wert den Steuerkolben (54) gegen die Kraft der einen Steuerfeder und der Ausgleichsfeder (50) verschiebt.

6. (gestrichen)

7. Kombination nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ändern der effektiven Kraft der Ausgleichsfeder (50) umfassen:

einen zwischen zwei Endlagen verschiebbaren Steuerkolben (54), der ein Ende der Ausgleichsfeder (50) trägt, ein Paar Steuerfedern (70, 72), die je auf einer Seite des Steuerkolbens (54) angeordnet sind und diesen entgegengesetzt zueinander beaufschlagen, und

eine Einheit, die einen dem Quadrat der Pumpendrehzahl proportionalen Steuerdruck auf den Steuerkolben (54) ausübt, so!daß eine Steigerung des Steuerdrucks über einen vorbestimmten Wert den Steuerkolben (54) gegen die Kraft der einen Steuerfeder und der Ausgleichsfeder (50) verschiebt.

8. Druckausgleichsventil zur Verdrängungsregelung einer von einer Stauluftturbine getriebenen Verstellpumpe, um ein Abwürgen der Stauluftturbine zu vermeiden, gekennzeichnet durch

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eine auf den Pumpenauslaßdruck ansprechende Vorrichtung, die den Fluiddruck bestimmt, der eine Verdrängungsregelvorrichtung für die Pumpe beaufschlagt, mit einer ein Vorsteuerventil (42) beaufschlagenden Ausgleichs feder (50) und mit einer durch Fluiddruck betätigbaren und auf die Pumpendrehzahl ansprechenden Vorrichtung, die die Kraft bestimmt, mit der die Ausgleichsfeder (50) das Vorsteuerventil (42) beaufschlagt.

9. Druckausgleichsventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Pumpendrehzahl ansprechende Vorrichtung zur Bestimmung der Kraft der Ausgleichsfeder einen beweglichen Steuerkolben (54), der ein Ende der Ausgleichsfeder (50) trägt, ein Paar Steuerfedern (70, 72), die den Steuerkolben (54) entgegengesetzt zueinander beaufschlagen, und eine Einheit zum Beaufschlagen des Steuerkolbens (54) mit einem die Pumpendrehzahl bezeichnenden Steuerdruck umfaßt.

10. (gestrichen)

11. (geändert) Druckausgleichsventil zur Verdrängungssteuerung einer von einer Stauluftturbine getriebenen Verstellpumpe, so daß die Pumpe unterhalb eines Auslegungspunkts mit stetig abnehmenden Leistungsaufnahmepegeln arbeitet, die innerhalb der stetig abnehmenden Leistungserzeugungspegel der Stauluftturbine bleiben,

gekennzeichnet durch eine Verdrängungsstelleinheit (22) für die Pumpe (12), ein Vorsteuerventil (42), das zur Steuerung der Verbindung der Verdrängungsstelleinheit (22) mit der Pumpenauslaßleitung (18) und dem Gehäuseablauf (30) positionierbar ist, eine Ausgleichsfeder (50), die das Vorsteuerventil (42) nach Maßgabe eines Pumpenauslaßdrucks, der der Ausgleichsfeder (50) entgegenwirkt, beaufschlagt, und

eine auf die Pumpendrehzahl ansprechende Vorrichtung, die den Sollwert ändert, bei dem das Druckausgleichsventil den Pumpenhub verringert, umfassend:

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einen Steuerkolben (54), der ein Ende der Ausgleichsfeder (50) beweglich haltert und einen Bewegungsbereich zwischen zwei Endlagen hat, ein Paar Steuerfedern (70, 72), die den Steuerkolben (54) zueinander entgegengesetzt beaufschlagen, und eine Einheit zum Beaufschlagen des Steuerkolbens (54) mit einem dem Quadrat der Pumpendrehzahl proportionalen Steuerdruck, wodurch der Steuerkolben in die eine Endlage und gegen die Kraft der einen Steuerfeder verschoben wird, um die Kraft der Ausgleichsfeder (50) zu erhöhen, so daß die Kraft der Ausgleichsfeder (50) und somit die Steuerung der Pumpenverdrängung sich mit dem durch die Pumpendrehzahl gegebenen Steuerdruck ändern.