DE4118869C2

DE4118869C2 - Control device for controlling the displacement volume of several hydrostatic machines

Info

Publication number: DE4118869C2
Application number: DE19914118869
Authority: DE
Inventors: Reinhold Schniederjan
Original assignee: Hydromatik GmbH
Current assignee: Hydromatik GmbH
Priority date: 1991-06-07
Filing date: 1991-06-07
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2011-06-08
Also published as: DE4118869A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung nach dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1 zur Regelung des Verdrän gungsvolumens mehrerer in Parallelschaltung an einen gemeinsa men Verbraucher oder Antrieb angeschlossener hydrostatischer Maschinen.The invention relates to a control device according to the Oberbe Handle of claim 1 to regulate the displacement volume of several connected in parallel to a common connected consumer or drive hydrostatic Machinery.

Aus der DE-PS 37 11 049 ist eine derartige Regelvorrichtung bekannt, die je eine den einzelnen hydrostatischen Maschinen zugeordnete Meß- und Steuereinheit mit einem Wegaufnehmer, einer mit einer Drosselstelle versehenen Verbindungsleitung und einem Ventil in Form eines Druckbegrenzungs- oder alternativ eines Drosselventils umfaßt. Die Verbindungsleitung verbindet den Eingang des Druckbegrenzungsventils bzw. des Drosselventils mit einer an die Anschlußleitung der jeweiligen hydrostatischen Maschine angeschlossenen Steuerdruckleitung, in der der Systemdruck in der Hauptleitung als Steuerdruck herrscht, und führt über eine Zweigleitung zu einem Federraum des Regelventils. Eine Druckfeder im Federraum erzeugt die Gegenkraft, der die hydraulische Kraft des die erste Eingangs größe darstellenden Steuerdrucks entgegensteht. Der Wegaufneh mer besteht aus einer an der Kolbenstange des Verstellkolbens des Verstellzylinders ausgebildeten Schrägfläche und einem Abtaststift, der durch eine Feder, über die er auf den Schieber des Druckbegrenzungsventils oder des Drosselventils wirkt, in Anlage an die Schrägfläche gehalten ist. Das Druckbegrenzungsventil oder das Drosselventil ist unter Erzeugung eines entsprechend hohen, im Federraum des Regel ventils anstehenden weiteren Steuerdrucks als zweite Ein gangsgröße geschlossen, wenn die zugeordnete hydrostatische Maschine auf Null-Verdrängungsvolumen eingestellt ist. Es spricht mit zunehmendem Ausschwenken der hydrostatischen Maschine entsprechend der Bewegung der Schrägfläche unter Reduzierung des weiteren Steuerdrucks vermehrt an. From DE-PS 37 11 049 such a control device known, each one of the individual hydrostatic machines assigned measuring and control unit with a displacement sensor, a connecting line provided with a throttle point and a valve in the form of a pressure relief or alternatively includes a throttle valve. The connecting line connects the inlet of the pressure relief valve or Throttle valve with one on the connecting line of the respective control pressure line connected to the hydrostatic machine, in which the system pressure in the main line as control pressure prevails, and leads via a branch line to a spring chamber of the control valve. A compression spring in the spring chamber creates the Drag force, the hydraulic force of the first input size representing control pressure. The way up mer consists of one on the piston rod of the adjusting piston of the adjusting cylinder and an inclined surface Stylus, held by a spring, over which it points Slider of the pressure relief valve or the throttle valve acts, is held in contact with the inclined surface. The Pressure relief valve or the throttle valve is under Generation of a correspondingly high, in the spring space of the rule valve pending further control pressure as a second on gear size closed when the assigned hydrostatic Machine is set to zero displacement. It speaks as the hydrostatic swings out Machine according to the movement of the inclined surface below Reduction of the further control pressure increases.

Auf diese Weise nimmt die der Gegenkraft als Sollwert der Regelgröße entgegenwirkende Differenz zwischen den beiden Steuerdrücken mit zunehmender Verdrängungsvolumen-Einstellung der jeweiligen hydrostatischen Maschine zu, so daß sich eine fallende p -Q-Reglerkennlinie ergibt, die von dem der konstan ten Gegenkraft entsprechenden Sollwert um die sogenannte bleibende Sollwert-Abweichung abweicht. Derartig druckgeregel te und parallelgeschaltete hydrostatische Maschinen weisen ein sogenanntes Proportionalverhalten und infolgedessen u. a. den Vorteil auf, daß sie bei gleicher Einstellung der Gegenkraft ungeachtet unterschiedlicher Ausgangsstellungen auf gleiche Verdrängungsvolumen-Einstellung, d. h. im Fall von beispiels weise Axialkolbenmaschinen auf gleichem Schwenkwinkel, einge regelt werden.In this way, the counterforce takes as the setpoint of the Control variable counteracting difference between the two Control pressures with increasing displacement setting of the respective hydrostatic machine, so that there is a falling p -Q controller characteristic curve results from that of the constant th counterforce corresponding target value by the so-called permanent setpoint deviation deviates. Such pressure control hydrostatic machines connected in parallel have so-called proportional behavior and consequently u. a. the Advantage on that they with the same setting of the counterforce regardless of different starting positions to the same Displacement setting, i.e. H. in the case of example wise axial piston machines on the same swivel angle be regulated.

Diesem Vorteil steht jedoch der unerwünscht hohe konstruktive Aufwand jeder Meß- und Steuereinheit mit ihrem Druckbe grenzungsventil oder Drosselventil, ihrem Wegaufnehmer und ihrer Verbindungsleitung mitsamt Drosselstelle gegenüber. Ein weiterer Nachteil besteht in den ständigen Verlusten, die durch das Drosselventil und die Drosselstellen entstehen und zu einer nachteiligen Temperaturabhängigkeit führen.However, this advantage is the undesirably high structural Effort of each measuring and control unit with its Druckbe limit valve or throttle valve, its displacement sensor and opposite your connecting line including throttle. A Another disadvantage is the constant losses that caused by the throttle valve and the throttling points and lead to an adverse temperature dependence.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Regelvorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß unter Aufrecht erhaltung des Proportional- bzw. Regelverhaltens der parallel geschalteten hydrostatischen Maschinen der konstruktive Auf wand verringert ist.It is an object of the invention to provide a control device training mentioned in the beginning so that under upright preservation of the proportional or control behavior of the parallel switched hydrostatic machines the constructive on wall is reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Regelvorrichtung verwendet statt der jeder hydrostatischen Maschine zugeordneten Meß- und Steuer einheit mit dem Druckbegrenzungs- oder Drosselventil, dem Wegaufnehmer und der Verbindungsleitung mitsamt der Drossel stelle lediglich die Meßfeder, die die Verdrängungsvolumen- Einstellung der jeweiligen hydrostatischen Maschine als Ist-Wert der Regelgröße erfaßt. Dieser Ist-Wert ändert sich gleichsinnig mit der Verdrängungsvolumen-Einstellung der jeweiligen hydrostatischen Maschine und wird als zweite Eingangsgröße des jeweiligen Regelventils verwendet, um dieses derart zu beaufschlagen, daß mit zunehmender Verdrängungsvolumen-Einstellung, d. h. bei Einstellung von beispielsweise Axialkolbenmaschinen auf größe re Schwenkwinkel, die Resultierende sämtlicher am Regel ventil angreifenden Federkräfte abnimmt, bis Kraftgleichgewicht am Regelventil herrscht. Unter der Voraussetzung, daß sämtli che Regelventile von Gegenkräften gleicher Größe beauf schlagt sowie gleiche Meßfedern verwendet werden und da der Systemdruck für sämtliche Regelventile derselbe ist, ergibt sich für sämtliche hydrostatischen Maschinen die gleiche fallende, um die zweite Eingangsgröße von der konstanten Gegenkraft als Sollwert der Regelgröße abweichende Kennlinie der oben genannten Resultie renden und damit das gewünschte Proportionalverhalten sämtli cher parallelgeschalteter hydrostatischer Maschinen bezogen auf deren Verdrängungsvolumen-Einstellungen. Hydrostatische Maschinen, deren tatsächliche Verdrängungsvolumina bzw. Volu menströme aufgrund konstruktiver Unterschiede bei gleichen Verdrängungsvolumen-Einstellungen voneinander abweichen, kön nen zum Ausgleich dieser Unterschiede, d. h. zur Erzielung gleicher tatsächlicher Verdrängungsvolumina, durch beispiels weise Verwendung entsprechend unterschiedlicher Meßfedern auf dementsprechend unterschiedliche Verdrängungsvolumen- Einstellungen eingestellt werden.The control device according to the invention used instead of measurement and control assigned to each hydrostatic machine unit with the pressure relief or throttle valve, the Position transducer and the connecting line together with the throttle only place the measuring spring, which Setting the respective hydrostatic machine as Actual value of the controlled variable is recorded. This actual value changes in the same direction as the Displacement setting of the respective hydrostatic Machine and is used as the second input variable of each Control valve used to act on it in such a way that with increasing displacement setting, d. H. at Setting, for example, axial piston machines to size re swivel angle, the resultant of all the rule valve acting spring forces decreases until force equilibrium on Control valve prevails. Provided that all che control valves of counterforces of the same size strikes and the same measuring springs are used and since the System pressure is the same for all control valves, results for all hydrostatic machines same falling to the second Input variable from the constant counterforce as the setpoint of the Characteristic variable deviating characteristic of the above result and thus the desired proportional behavior related hydrostatic machines connected in parallel on their displacement volume settings. Hydrostatic Machines whose actual displacement or volu flows due to constructive differences in the same Displacement settings may differ from one another to compensate for these differences, i. H. to achieve same actual displacement, by example wise use according to different measuring springs accordingly different displacement volumes- Settings can be set.

Unterschiedliche Verdrängungsvolumen-Einstellungen bzw. unter schiedliche tatsächliche Verdrängungsvolumina oder Volumen ströme dieser Maschinen infolge von Störeinflüssen, wie etwa unterschiedlichen Ausgangsstellungen, werden durch unter schiedliche Verstellung der jeweiligen Regelventile unter der Wirkung der entsprechend unterschiedlichen zweiten Ein gangsgrößen ausgeglichen. Die Regelventile hydrostatischer Maschinen mit zu hohen oder zu niedrigen Verdrängungsvolumen- Einstellungen bzw. tatsächlichen Verdrängungsvolumina oder Volumenströmen werden in Richtung Regelstellung und damit in Richtung Null-Volumen bzw. in entgegengesetzte Richtung und damit in Richtung Maximal-Volumen verstellt. Auf diese Weise wird mit erheblich verringertem konstruktiven Aufwand, ohne Drosselverluste und ohne Temperaturabhängigkeit infolge der im Stand der Technik verwendeten Drosselstellen bzw. der Drossel ventile, das Proportionalverhalten der parallelgeschalteten hydrostatischen Maschine und damit der Vorteil, sie ungeachtet von Störeinflüssen auf gleiche Verdrän gungsvolumen-Einstellungen bzw. gleiche tatsächliche Verdrän gungsvolumina oder Volumenströme einzuregeln, gewährleistet.Different displacement volume settings or under different actual displacement volumes or volumes currents of these machines as a result of interference, such as different starting positions are indicated by under different adjustment of the respective control valves under the effect of the correspondingly different second one aisle sizes balanced. The control valves hydrostatic Machines with displacement volumes that are too high or too low Settings or actual displacement volumes or Volume flows are in the direction of the control position and thus in Towards zero volume or in the opposite direction and adjusted in the direction of maximum volume. In this way is with significantly reduced design effort without Throttle losses and without temperature dependence due to the im State of the art used throttle points or the throttle valves, the proportional behavior of the parallel hydrostatic machine and therefore the advantage of it regardless from interference to equal displacement volume settings or the same actual displacement control volume or volume flows guaranteed.

Im Gegensatz zu einem Meßelement, dessen Meßgröße ein Stellweg ist, kann durch entsprechende Wahl der Federkennlinien der einzelnen Meßfedern sowohl das Regel verhalten sämtlicher parallelgeschalteter hydrostatischer Maschinen in gleicher Weise verändert als auch der oben erwähnte Ausgleich für konstruktive Unterschiede der einzelnen hydrostatischen Maschinen erzielt werden, die trotz gleicher Verdrängungsvolumen-Einstellungen unterschiedliche tatsächli che Verdrängungsvolumina bzw. unterschiedliche Volumenströme aufweisen.In contrast to a measuring element, the Measured variable is an adjustment path, can be selected accordingly Spring characteristics of the individual measuring springs are both the rule behavior of all parallel connected hydrostatic Machines changed in the same way as the one above mentioned compensation for constructive differences of the individual hydrostatic machines can be achieved despite the same Displacement settings different actual che displacement volumes or different volume flows exhibit.

Zweckmäßigerweise sind die Verstelleinrichtungen durch je eine Verstellfeder in Richtung maxilen Verdrängungsvolumens der jeweils zugeordneten hydrostatischen Maschine beaufschlagt, und die letzteren zugeordneten Meßfeder/Verstellfeder-Anordnungen weisen gleiche Kennlinien auf. The adjusting devices are expediently in each case by an adjusting spring Direction of maximum displacement of the respectively assigned hydrostatic machine, and the latter assigned measuring spring / adjusting spring arrangements same characteristics.

Vorzugsweise greift die Meßfeder an einem Verstellelement der Verstelleinrichtung an.The measuring spring preferably engages one Adjustment element of the adjustment device.

Zweckmäßigerweise ist die Druckfeder eine einstellbare Druckfeder.It is expedient that Compression spring an adjustable compression spring.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist das Regel ventil eine vom Steuerdruck beaufschlagte, einen Steuerraum abgrenzende Meßfläche und eine von einem einstellbaren Gegensteuerdruck in entgegengesetzter Richtung beaufschlag bare, einen Gegensteuerraum abgrenzende Gegenmeßfläche auf.According to a development of the invention, the rule valve a control room acted upon by the control pressure delimiting measuring surface and one of an adjustable Apply counter-control pressure in the opposite direction available counter measuring area delimiting a counter control space.

Vorzugsweise ist der Gegensteuerdruck der Druck hinter einer zwischen dem Steuerraum und dem Gegensteuerraum angeordneten Drossel und mittels eines sämtlichen Regelventilen gemein samen Steuerventils einstellbar. Auf diese Weise ist es möglich, das Regelverhalten sämtlicher parallelgeschalteter hydrostatischer Maschinen gleichzeitig und gleichmäßig zu beeinflussen. Hierbei ist es günstig, wenn das gemeinsame Steuerventil als ein an die Gegensteuerräume sämtlicher Regelventile angeschlossenes Fernsteuerventil, vorzugswei se in Form eines Druckbegrenzungsventils, ausgebildet ist.The counter-control pressure is preferably the pressure behind one arranged between the control room and the counter control room Throttle and common with all control valves same control valve adjustable. That way it is possible, the control behavior of all parallel hydrostatic machines simultaneously and evenly influence. It is beneficial if the common Control valve as one to the counter control rooms of all Control valves connected remote control valve, preferably two se in the form of a pressure relief valve.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist jedem Regel ventil ein Schaltventil mit je einem Anschluß an den jeweiligen Gegensteuerraum, an das gemeinsame Steuerventil und an den Tank zugeordnet. Durch entsprechendes Schalten einzel ner Schaltventile können die jeweils zugeordneten hydrostati schen Maschinen willkürlich auf Null-Verdrängungsvolumen und damit "weggeschaltet" bzw. auf Maximal-Verdrängungsvolumen und damit "zugeschaltet" werden.According to a development of the invention, every rule is valve a switching valve with a connection to each respective counter control room, to the common control valve and assigned to the tank. By switching accordingly ner switching valves can the assigned hydrostati machines arbitrarily to zero displacement and thus "disconnected" or to the maximum displacement and so that they are "switched on".

Zur Absicherung der maximalen Verdrängungsvolumen-Einstellung ist jeder Gegensteuerraum über je ein Maximaldruckventil an den Tank angeschlossen.To ensure the maximum displacement volume setting each counter control room is connected via a maximum pressure valve connected the tank.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung umfaßt eine einzige Figur und zeigt einen Schaltplan des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung, die zur Regelung der Verdrängungsvolumen- Einstellung mehrerer parallelgeschalteter hydrostatischer Maschinen ausgebildet ist.The invention is based on one embodiment game described in more detail with reference to the drawing. The drawing comprises a single figure and shows one Circuit diagram of the embodiment of the invention Control device used to regulate the displacement volume Setting of several hydrostatic connected in parallel Machines is trained.

Die in der Figur dargestellten drei oder mehr hydrostatischen Maschinen sind als Verstellpumpen 1, 2, 3 mit einer Stromrich tung ausgebildet und in Parallelschaltung über je eine Anschlußleitung 4, 5, 6 im offenen Kreislauf an eine zu einem gemeinsamen Verbraucher (nicht gezeigt) führende Hauptlei tung 7 und je eine Saugleitung 8 an den Tank 9 angeschlossen. Die Verstellpumpen 1, 2, 3 sind von einem gemeinsamen oder je einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) angetrieben und führen über je eine an den Tank 9 angeschlossene Leckölleitung 10 ihr Lecköl ab. In jeder Anschlußleitung 4, 5, 6 ist ein in Richtung der jeweiligen Verstellpumpe 1, 2, 3 sperrendes Rückschlagventil 11 angeordnet.The three or more hydrostatic machines shown in the figure are designed as variable pumps 1 , 2 , 3 with a flow direction and in parallel connection via a connecting line 4 , 5 , 6 in an open circuit to a main consumer (not shown) leading to a common consumer device 7 and each one suction line 8 connected to the tank 9 . The variable displacement pumps 1 , 2 , 3 are driven by a common drive motor or by a drive motor (not shown) and discharge their leak oil via a leak oil line 10 connected to the tank 9 . In each connecting line 4 , 5 , 6 a check valve 11 is arranged in the direction of the respective variable pump 1 , 2 , 3 .

Den Verstellpumpen 1, 2, 3 ist je eine Verstelleinrichtung in Form je zweier Verstellzylinder 12, 13 zugeordnet. In jedem Verstellzylinder 12, 13 ist ein einen Zylinderraum 14 bzw. 15 abgrenzender Verstellkolben 16 bzw. 17 mit je einer Kolben stange 18 bzw. 19 verschiebbar angeordnet. Die Kolbenfläche 20 des Verstellkolbens 16 ist kleiner als die Kolbenfläche 21 des Verstellkolbens 17. The adjusting pumps 1 , 2 , 3 are each assigned an adjusting device in the form of two adjusting cylinders 12 , 13 . In each adjusting cylinder 12 , 13 is a cylinder chamber 14 or 15 delimiting adjusting piston 16 or 17 with a piston rod 18 or 19 slidably arranged. The piston surface 20 of the adjusting piston 16 is smaller than the piston surface 21 of the adjusting piston 17 .

Die Fördervolumen-Einstellung jeder Verstellpumpe 1, 2, 3 erfolgt mittels des Verstellzylinders 12 in Richtung Maximal- Fördervolumen und des Verstellzylinders 13 in Richtung Null- Fördervolumen; zu diesem Zweck sind die Kolbenstangen 18, 19 mit den entsprechenden, einander gegenüberliegenden Enden des Stellteils 22 der jeweiligen Verstellpumpe 1, 2, 3 verbunden.The delivery volume setting of each variable pump 1 , 2 , 3 is carried out by means of the adjustment cylinder 12 in the direction of the maximum delivery volume and the adjustment cylinder 13 in the direction of the zero delivery volume; For this purpose, the piston rods 18 , 19 are connected to the corresponding, opposite ends of the adjusting part 22 of the respective variable displacement pump 1 , 2 , 3 .

Der dem Zylinderraum 14 abgewandte Endabschnitt jedes Ver stellkolbens 16 ragt aus dem jeweiligen Verstellzylinder 12 heraus. Eine auf diesem Endabschnitt sitzende, sich am Verstellzylinder 12 als auch an einem Bund am freien Ende des Endabschnitts abstützende Verstellfeder 23 druckbeaufschlagt den Verstellkolben 16 in Richtung Maximal-Fördervolumen. Die Zylinderräume 14, 15 sind über je einen Anschluß stelldruckbe aufschlagbar. Sämtliche Verstellfedern 23 weisen die gleiche Kennlinie auf.The end portion of each adjusting piston 16 facing away from the cylinder space 14 protrudes from the respective adjusting cylinder 12 . An adjusting spring 23 seated on this end section and supported on the adjusting cylinder 12 as well as on a collar at the free end of the end section pressurizes the adjusting piston 16 in the direction of the maximum delivery volume. The cylinder spaces 14 , 15 can be added via a connection to Stelldruckbe. All adjusting springs 23 have the same characteristic.

Die Regelung der Stelldruckbeaufschlagung jeder Verstellein richtung 12, 13 erfolgt über je ein Regelventil 24, 25, 26 in Form eines stetig verstellbaren 3/3-Wege-Schieberventils mit je einem Anschluß zum Tank 9 sowie je einem Anschluß an eine erste und eine zweite Stelldruckleitung 27 bzw. 28. Die zweite Stelldruckleitung 28 führt zum Zylinderraum 15 des Verstellzylinders 13 und die erste Stelldruckleitung 27 zum Zylinderraum 14 des Verstellzylinders 12. Letztere Stelldruck leitung 27 ist außerdem über einen Leitungsabschnitt 29 an eine Steuerdruckleitung 30 angeschlossen, die an einer Abzwei gung 31 von der Anschlußleitung 4, 5, 6 der jeweils zugeordne ten Verstellpumpe 1, 2, 3 abzweigt. Der Stelldruck zur Stell druckbeaufschlagung der Verstellzylinder 12, 13 wird somit von dem in den Anschlußleitungen 4, 5, 6 und in der Hauptleitung 7 herrschenden Systemdruck abgeleitet. Die Abzweigung 31 befin det sich zwischen dem Ausgang der jeweiligen Verstell pumpe 1, 2, 3 und dem zugeordneten Rückschlagventil 11. The control of the actuating pressure of each Verstellein direction 12 , 13 takes place via a control valve 24 , 25 , 26 in the form of a continuously adjustable 3/3-way slide valve, each with a connection to the tank 9 and a connection to a first and a second signal pressure line 27 and 28 respectively. The second signal pressure line 28 leads to the cylinder space 15 of the adjusting cylinder 13 and the first signal pressure line 27 leads to the cylinder space 14 of the adjusting cylinder 12 . The latter signal pressure line 27 is also connected via a line section 29 to a control pressure line 30 which branches off at a branch 31 from the connecting line 4 , 5 , 6 of the respective assigned variable displacement pump 1 , 2 , 3 . The signal pressure for pressurizing the adjusting cylinders 12 , 13 is thus derived from the system pressure prevailing in the connecting lines 4 , 5 , 6 and in the main line 7 . The branch 31 is located between the output of the respective variable displacement pump 1 , 2 , 3 and the associated check valve 11 .

Die in der Zeichnung gezeigte Stellung der Regelven tile 24, 25, 26 ist die Mittel- oder Schwimmstellung.The position of the Regelven tile 24 , 25 , 26 shown in the drawing is the middle or floating position.

Zur Betätigung jedes Regelventils 24, 25, 26 sind je eine Meßfeder (Wegmeßfeder) 32, eine einstellbare Druckfeder 33 sowie je ein Anschluß an die Steuerdrucklei tung 30 und an eine Gegensteuerdruckleitung 34 vorgesehen. Sämtliche Wegmeßfedern 32 weisen identische Kennlinien auf. Gleiches gilt für die Druckfedern 33. Falls die Wegmeßfedern 32 unterschiedliche Kennlinien aufweisen, wie dies z. B. zur Einstellung sämtlicher Verstellpumpen auf gleiche tatsächliche Fördervolumina gewollt ist, erfordert das vorliegende, auf die Erzielung gleicher Fördervolumen-Einstellungen sämtlicher Verstellpumpen gerichtete Ausführungsbeispiel, die Verstellfedern 23 ebenfalls unterschiedlich auszulegen, und zwar derart, daß die Kennlinien der Wegmeßfeder 32/Feder 23-Anordnungen sämtlicher Regelventile identisch sind.To actuate each control valve 24 , 25 , 26 are each a measuring spring (displacement spring) 32 , an adjustable compression spring 33 and a connection to the Steuerdrucklei device 30 and a counter-control pressure line 34 are provided. All measuring springs 32 have identical characteristics. The same applies to the compression springs 33 . If the Wegmeßfedern 32 have different characteristics, as z. B. is intended for adjustment of all variable displacement pumps in the same actual delivery volumes, the present, equal to achieving delivery settings of all variable displacement directional embodiment, the Verstellfedern 23 also requires to be interpreted differently in such a manner that the characteristics of the Wegmeßfeder 32 / spring 23 - Arrangements of all control valves are identical.

Jede Wegmeßfeder 32 ist zwischen der in der Zeichnung rechten Stirnfläche des Schiebers des jeweiligen Regelven tils 24, 25, 26 und einer am Verstellkolben 16 des jeweils zugeordneten Verstellzylinders 12 angeformten Nase 35 einge spannt und beaufschlagt das jeweilige Regelven til 24, 25, 26 in Richtung einer Regelstellung (in der Zeichnung linke Endstellung), in der bei geschlossenem Tankan schluß die Anschlüsse der Stelldruckleitungen 27, 28 offen sind. Die Meßgröße der Wegmeßfeder 32 ist deren Federkraft F_WMF, die gleichzeitig als zweite Eingangsgröße für das jeweilige Regelventil 24, 25, 26 dient.Each measuring spring 32 is clamped between the right face in the drawing of the slide of the respective Regelven valve 24 , 25 , 26 and a molded on the adjusting piston 16 of the associated adjusting cylinder 12 nose 35 and acts on the respective Regelven valve 24 , 25 , 26 in the direction a control position (left end position in the drawing), in which the connections of the signal pressure lines 27 , 28 are open when the tank connection is closed. The measured variable of the displacement measuring spring 32 is its spring force F _WMF , which also serves as the second input variable for the respective control valve 24 , 25 , 26 .

Die Druckfeder 33 beaufschlagt die in der Zeichnung linke Stirnfläche des Schiebers des jeweiligen Regelven tils 24, 25, 26 in Richtung der in der Zeichnung rechten Endstellung als weitere Regelstellung, in der der Anschluß der ersten Stelldruckleitung 27 geschlossen ist und die verblei benden Anschlüsse offen sind. Die jeweils eingestellte Federkraft F_DF der Druckfeder 33 bestimmt als Gegenkraft zur Federkraft F_WMF und zu einer noch zu erläuternden ersten Eingangsgröße die jeweils maximale Fördervolumen-Einstellung (Sollwert der Regelgröße) der jeweiligen Verstellpumpe 1, 2, 3.The compression spring 33 acts on the left end face in the drawing of the slide of the respective Regelven valve 24 , 25 , 26 in the direction of the right end position in the drawing as a further control position in which the connection of the first actuating pressure line 27 is closed and the remaining connections are open . The respectively set spring force F _{DF of} the compression spring 33 , as a counterforce to the spring force F _WMF and to a first input variable to be explained, determines the maximum delivery volume setting (setpoint of the controlled variable) of the respective variable pump 1 , 2 , 3 .

Jedes Regelventil 24, 25, 26 weist einen Ansatzkolben 36 mit einer einen Steuerraum 37 abgrenzenden Meßfläche 38 und einer Gegenmeßfläche 39 gleicher Größe auf, die einen dem Steuerraum 37 gegenüberliegenden Gegensteuerraum 40 abgrenzt. Der Steuerraum 37 ist an die Steuerdruckleitung 30 und über den Leitungsabschnitt 29 an die erste Stelldruckleitung 27 angeschlossen, so daß der Systemdruck gleichzeitig den Steuerdruck p_ST als erste Eingangsgröße für jedes Regel ventil 24, 25, 26 darstellt. Der Gegensteuerraum 40 ist an die Gegensteuerdruckleitung 34 angeschlossen. Eine Zweigleitung 41 mit einer Drossel 42 verbindet die Gegendrucksteuerleitung 34 mit einem weiteren Anschluß des Steuerraums 37. Die genannten Anschlüsse des Steuerraums 37 und des Gegensteuerraums 40 sind ungeachtet der jeweiligen Stellung des Schiebers jedes Regelventils 24, 25, 26 stets offen.Each control valve 24 , 25 , 26 has a shoulder piston 36 with a measuring surface 38 delimiting a control chamber 37 and a counter measuring surface 39 of the same size, which delimits a counter control chamber 40 opposite the control chamber 37 . The control chamber 37 is connected to the control pressure line 30 and via the line section 29 to the first signal pressure line 27 , so that the system pressure simultaneously represents the control pressure p _ST as the first input variable for each control valve 24 , 25 , 26 . The counter control space 40 is connected to the counter control pressure line 34 . A branch line 41 with a throttle 42 connects the back pressure control line 34 to a further connection of the control chamber 37 . The named connections of the control chamber 37 and the counter control chamber 40 are always open regardless of the respective position of the slide of each control valve 24 , 25 , 26 .

Sämtliche Gegendrucksteuerleitungen 34 sind über je ein Schaltventil 43 in Form eines willkürlich, vorzugsweise durch Fernsteuerung betätigbaren 3/2-Wegeventils mit je einem Tankanschluß an eine Fernsteuerleitung 44 angeschlossen, die über ein sämtlichen Regelventilen 24, 25, 26 gemeinsames Steuerventil 45 in Form eines fernbetätigbaren Druckbe grenzungsventils zum Tank 9 hin entlastet werden kann. In der in der Zeichnung dargestellten Schaltstellung ist bei geöffne tem Tankanschluß der Anschluß jedes Schaltventils 43 an die Fernsteuerleitung 44 geschlossen; dementsprechend sind die Anschlußverhältnisse in der Ruhestellung umgekehrt. Zwischen jedem Schaltventil 43 und dem zugeordneten Regelven til 24, 25, 26 ist ein in Richtung des letzteren sperrendes Rückschlagventil 46 angeordnet.All back pressure control lines 34 are each connected via a switching valve 43 in the form of an arbitrarily, preferably by remote control 3/2-way valve with a tank connection to a remote control line 44 , which via all control valves 24 , 25 , 26 common control valve 45 in the form of a remote control Druckbe limit valve to the tank 9 can be relieved. In the switching position shown in the drawing, the connection of each switching valve 43 to the remote control line 44 is closed when the tank connection is open; accordingly, the connection conditions are reversed in the rest position. Between each switching valve 43 and the associated Regelven valve 24 , 25 , 26 , a non-return valve 46 is arranged in the direction of the latter.

Die Gegensteuerräume 40 der Regelventile 24, 25, 26 und die Zweigleitungen 41 sind an je ein Maximaldruckventil 47 mit Anschluß zum Tank 9 hin angeschlossen.The counter control rooms 40 of the control valves 24 , 25 , 26 and the branch lines 41 are each connected to a maximum pressure valve 47 with a connection to the tank 9 .

Die Gesamtheit sämtlicher Regelventile 24, 25, 26 mitsamt der jeweils zugeordneten Wegmeßfeder 32 bildet die erfindungs gemäße Regelvorrichtung mit folgender Funktion:The entirety of all control valves 24 , 25 , 26 together with the respectively assigned measuring spring 32 forms the control device according to the invention with the following function:

Die angetriebenen und gemäß Zeichnung auf maximales Fördervo lumen eingestellten Verstellpumpen 1, 2, 3 erzeugen Förder ströme, die durch die Anschlußleitungen 4, 5, 6 in die Hauptleitung 7 strömen und sich dort zu einem Gesamtförder strom vereinigen, der mit einem in den Steuerdruckleitungen 30 als Steuerdruck p_ST sowie in den Stelldruckleitungen 27, 28 als Stelldruck herrschenden Systemdruck beladen ist. Entspre chend dem eingestellten Fördervolumen sind die Verstellkol ben 16 der Verstelleinrichtungen 12, 13 bei entspannten Verstell federn 23 völlig ausgefahren. Dabei sind die Wegmeßfedern 32 gespannt und halten gemeinsam mit den Druckfedern 33 die Regelventile 24, 25, 26 lagefixiert in ihrer jeweiligen Mittelstellung, vorausgesetzt, daß sich die Schaltventile 43 in der Ruhestellung befinden und das Fernsteuerventil 45 geschlossen ist, so daß hydraulisches Kraftgleichgewicht an den Ansatzkolben 36 der Regelventile 24, 25, 26 herrscht.The driven and according to the drawing set to maximum Fördervo lumen variable pumps 1 , 2 , 3 generate delivery flows that flow through the connecting lines 4 , 5 , 6 into the main line 7 and combine there to form a total delivery flow with one in the control pressure lines 30th as the control pressure p _ST and in the signal pressure lines 27 , 28 as the signal pressure prevailing system pressure. Correspondingly, the adjusted delivery volume, the adjusting pistons 16 of the adjusting devices 12 , 13 are completely extended when the adjusting springs 23 are relaxed. The position measuring springs 32 are tensioned and hold the control valves 24 , 25 , 26 fixed in position in their respective middle position together with the compression springs 33 , provided that the switching valves 43 are in the rest position and the remote control valve 45 is closed, so that hydraulic force balance on the Extension piston 36 of the control valves 24 , 25 , 26 prevails.

Sobald das Fernsteuerventil 45 betätigt und dadurch die Gegensteuerräume 40 der Regelventile 24, 25, 26 entlastet werden, entsteht an jeder Drossel 42 eine Druckdifferenz, die die Meßfläche 38 des jeweiligen Ansatzkolbens 36 beaufschlagt und dadurch den Schieber des zugeordneten Regelventils 24, 25, 26 in Richtung der linken Endstellung verschiebt, in der der Stelldruck bei geschlossenem Tankanschluß über die miteinander verbundenen Stelldruckleitungen 27, 28 die Kolben flächen 20, 21 der Verstellzylinder 12, 13 beaufschlagt. Unter der Wirkung der an den größeren Kolbenflächen 21 entstehenden hydraulischen Kräfte des Stelldrucks werden die Verstellkol ben 17 aus- sowie die Verstellkolben 16 eingefahren und damit sämtliche Verstellpumpen 1, 2, 3 in Richtung Null-Fördervolu men zurückgeschwenkt, bis Gleichgewicht der Kräfte an den Regelventilen 24, 25, 26 herrscht.As soon as the remote control valve 45 is actuated and the counter control spaces 40 of the control valves 24 , 25 , 26 are relieved, a pressure difference arises at each throttle 42 , which acts on the measuring surface 38 of the respective extension piston 36 and thereby the slide of the associated control valve 24 , 25 , 26 in Moves towards the left end position, in which the signal pressure with the tank connection closed via the signal pressure lines 27 , 28 connected to one another, the piston surfaces 20 , 21 of the adjusting cylinders 12 , 13 acted upon. Under the effect of the hydraulic forces of the signal pressure generated on the larger piston surfaces 21 , the adjusting pistons 17 are extended and the adjusting pistons 16 are retracted, thus pivoting all the adjusting pumps 1 , 2 , 3 in the direction of zero delivery volume until the forces on the control valves are balanced 24 , 25 , 26 prevails.

Sind die Druckdifferenzen so groß, daß ihre die Meßflächen 38 beaufschlagenden hydraulischen Kräfte gleich den Federkräften F_WMF der Wegmeßfedern 32 sind, werden die Verstellpumpen 1, 2, 3 auf Null-Fördervolumen eingestellt; dementsprechend werden die Verstellfedern 23 völlig gespannt und die Wegmeßfedern 32 völlig entspannt. Bleibt das Fernsteuerventil 45 geschlossen, kann durch Schalten einzelner Schaltventile 43 von der Ruhe- in die in der Zeichnung dargestellte Schaltstellung die oben genannte Druckdifferenz an den jeweiligen Drosseln 42 erzeugt und damit die jeweils zugeordnete Verstellpumpe 1, 2, 3 in der vorbeschriebenen Weise zurückgeschwenkt werden.If the pressure differences are so great that their hydraulic forces acting on the measuring surfaces 38 are equal to the spring forces F _{WMF of} the position measuring springs 32 , the variable displacement pumps 1 , 2 , 3 are set to zero delivery volume; Accordingly, the adjusting springs 23 are fully tensioned and the measuring springs 32 are completely relaxed. If the remote control valve 45 remains closed, the above-mentioned pressure difference can be generated at the respective throttles 42 by switching individual switching valves 43 from the rest position into the switching position shown in the drawing, and the associated variable displacement pumps 1 , 2 , 3 can thus be pivoted back in the manner described above .

Durch Aufheben des Betätigungs- bzw. Schaltdrucks werden das Fernsteuerventil 45 bzw. die Schaltventile 43 in die geschlos sene bzw. Ruhestellung überführt, die Druckdifferenzen an den Drosseln 42 aufgehoben und auf diese Weise hydraulisches Kraftgleichgewicht an den Schiebern der Regelventile 24, 25, 26 hergestellt, so daß die Verstellkolben 16 unter der Wirkung der gespannten Verstellfedern 23 ausfahren und damit die Verstellpumpen 1, 2, 3 auf maximales Fördervolumen ausschwen ken. Dabei wird durch entsprechendes Spannen der Wegmeßfedern 32 das Gleichgewicht der Federkräfte F_WFM und F_DF aufrechter halten.By lifting the actuation or switching pressure, the remote control valve 45 or the switching valves 43 are transferred to the closed or rest position, the pressure differences at the throttles 42 are canceled and in this way hydraulic force balance on the slide valves of the control valves 24 , 25 , 26 is established , so that the adjusting pistons 16 extend under the action of the tensioned adjusting springs 23 and thus the adjusting pumps 1 , 2 , 3 swing out to the maximum delivery volume. The balance of the spring forces F _WFM and F _{DF is} maintained by appropriate tensioning of the position measuring springs 32 .

Unterschiedliche Stellungen der Verstellkolben 16, 17 und damit voneinander abweichende Fördervolumen-Einstellungen der Verstellpumpen 1, 2, 3 werden mittels der Wegmeßfedern erfaßt und ausgeglichen.Different positions of the adjusting pistons 16 , 17 and thus different delivery volume settings of the adjusting pumps 1 , 2 , 3 are detected and compensated for by means of the position measuring springs.

Wenn beispielsweise die Druckdifferenzen an den Drosseln 42 voneinander abweichen, sind die Verstellkolben 16 verschieden weit eingefahren und die Verstellpumpen 1, 2, 3 auf entsprechend unterschiedliche Fördervolumen-Einstellungen zurückgeschwenkt. Die Wegmeßfedern 32 sind ebenso wie die Verstellfedern 23 mit dementsprechend unterschiedlichen Federkräften gespannt. Da raus folgt, daß bei Überführung der Schaltventile 43 bzw. des Fernsteuerventils 45 in die Ruhe- bzw. geschlossene Stellung die einzelnen Verstellkolben 16 bis zum Erreichen des Kraft gleichgewichts am jeweiligen Regelventil 24, 25, 26 um genau diejenige Strecke ausfahren, die dem Federweg ent spricht, der in der Kennlinie der jeweiligen Wegmeßfeder 32 der Differenz zwischen den Federkräften F_DF und F_WMF zugeord net ist. Auf diese Weise werden sämtliche Verstellpumpen 1, 2, 3 auf gleiche maximale Fördervolumen-Einstellung ausge schwenkt.If, for example, the pressure differences at the throttles 42 differ from one another, the adjusting pistons 16 are retracted to different extents and the adjusting pumps 1 , 2 , 3 are pivoted back to correspondingly different delivery volume settings. The displacement springs 32 , like the adjusting springs 23 , are tensioned with correspondingly different spring forces. From this it follows that when the switching valves 43 or the remote control valve 45 are moved into the rest or closed position, the individual adjusting pistons 16 extend by exactly the distance that the spring travel until the force equilibrium is reached on the respective control valve 24 , 25 , 26 speaks ent, the net of the difference between the spring forces F _DF and F _WMF in the characteristic of the respective measuring spring 32 is assigned. In this way, all variable pumps 1 , 2 , 3 are pivoted out to the same maximum delivery volume setting.

Dies trifft auch für den Fall zu, daß einzelne Verstellfedern 23 eine gegenüber den Druckfedern 33 geringere Federhärte aufweisen, so daß bei Überführung der Schaltventile 43 bzw. des Fernsteu erventils 45 in die Ruhe- bzw. geschlossene Stellung die zugeordneten Verstellkolben 16 unter der Wirkung der Verstellfeder 23 nicht völlig, d. h. nicht bis zum Erreichen des Kraftgleichge wichts am jeweiligen Vorsteuerventil 24, 25, 26 ausfahren und somit die zugeordneten Verstellpumpen 1, 2, 3 nicht bis auf maximale Fördervolumen-Einstellung ausschwenken. In einem solchen Fall sind die Schieber der sich nicht im Kraftgleich gewicht befindlichen Regelventile 24, 25, 26 in Richtung rechter Endstellung verschoben, in der bei geöffneten An schlüssen an die jeweilige Stelldruckleitung 28 sowie den Tank und geschlossenen Anschlüssen an die jeweilige Stelldrucklei tung 27 letztere direkt mit der zugeordneten Steuerdrucklei tung 30 verbunden ist, so daß der für sämtliche Verstell einrichtungen 12, 13 gleiche Stelldruck die zugeordneten Verstellkolben 16 so weit ausfährt, bis Kraftgleichgewicht an den jeweiligen Regelventilen 24, 25, 26 herrscht und die zugeordneten Verstellpumpen 1, 2, 3 auf maximale Fördervolu men-Einstellung ausgeschwenkt sind.This also applies in the event that individual adjusting springs 23 have a spring hardness that is lower than that of the compression springs 33 , so that when the switching valves 43 or the remote control valve 45 are transferred into the rest or closed position, the associated adjusting pistons 16 under the effect of Adjustment spring 23 is not fully extended, ie does not extend until the force equilibrium is reached on the respective pilot valve 24 , 25 , 26 and thus does not swing out the assigned adjustment pumps 1 , 2 , 3 up to the maximum delivery volume setting. In such a case, the slide valves of the control valves 24 , 25 , 26, which are not in the force equilibrium position, are shifted in the direction of the right end position, in which connections to the respective signal pressure line 28 and the tank and closed connections to the respective signal pressure line 27 when the connections are open is directly connected to the associated Steuerdrucklei device 30 , so that the same adjusting pressure for all adjusting devices 12 , 13 extends the associated adjusting piston 16 until force equilibrium prevails at the respective control valves 24 , 25 , 26 and the associated adjusting pumps 1 , 2 , 3 are swung out to the maximum delivery volume setting.

Gemäß einer alternativen Ausbildung können die Meßflächen 38 größer als die Gegenmeßflächen 39 sein, um bei sämtlichen Betriebsverhältnissen sicherzustellen, daß bei Überschreiten eines zulässigen maximalen Systemdrucks die Schieber der Regelventile 24, 25, 26 in Richtung linke Endstellung verschoben und auf diese Weise die Verstellpumpen 1, 2, 3 in Richtung geringerer Fördervolumen-Einstellung zurückgeschwenkt werden, bis Kraftgleichgewicht an den Regelventi len 24, 25, 26 herrscht und der sich einstellende Systemdruck unterhalb des zulässigen maximalen Wertes liegt.According to an alternative embodiment, the measuring surfaces 38 can be larger than the counter measuring surfaces 39 in order to ensure in all operating conditions that when a permissible maximum system pressure is exceeded, the slide valves of the control valves 24 , 25 , 26 are displaced in the direction of the left end position and in this way the variable displacement pumps 1 , 2 , 3 are pivoted back in the direction of a lower delivery volume setting until force equilibrium prevails at the control valves 24 , 25 , 26 and the resulting system pressure is below the permissible maximum value.

Falls der Systemdruck und damit der Steuerdruck p_ST einen zulässigen Maximalwert überschreitet, wird er über die Maximal-Druckventile 47 zum Tank 9 hin entlastet.If the system pressure and thus the control pressure p _ST exceeds a permissible maximum value, it is released to the tank 9 via the maximum pressure valves 47 .

Claims

1. Control device for controlling the displacement volumes of several hydrostatic machines in the same way, the hydrostatic machines being connected via a connecting line in parallel to a main line leading to at least one common consumer or drive and connected to an adjusting device which can be acted upon by pressure to adjust their displacement volume , each with a control valve assigned to it, which has a first input variable in the form of the hydraulic force of a control pressure taken from the control pressure in the main line in the direction of a control position against the counterforce of a compression spring and a second input variable which is the displacement volume setting of the respective hydrostatic Corresponds to the machine, is acted upon and in the control position the actuating pressure is assigned to the adjusting device in the direction of a reduction in the displacement volume regulates the hydrostatic machine, characterized in that
that the second input variable is the measured variable of a measuring spring ( 32 ) which measures the displacement volume setting of the respective hydrostatic machine and acts on the control valve ( 24, 25, 26 ) against the counterforce (F _DF ) of the compression spring ( 33 ) and with increasing displacement volume setting of the respective hydrostatic machine ( 1 , 2 , 3 ) increases.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the adjusting devices ( 12, 13 ) are acted upon by an adjusting spring ( 23 ) in the direction of the maximum displacement volume of the respectively assigned hydrostatic machine ( 1, 2, 3 ).

3. Control device according to claim 2, characterized in that the individual hydrostatic machines ( 1, 2, 3 ) associated measuring spring / adjusting spring arrangements ( 32, 23 ) have the same characteristics.

4. Control device according to a preceding claim, characterized in that the measuring spring ( 32 ) on an adjusting element ( 16 ) of the Verstelleinrich device ( 12, 13 ) engages.

5. Control device according to at least one preceding claim, characterized in that the compression spring ( 33 ) is an adjustable compression spring.

6. Control device according to at least one preceding claim, characterized in that the control valve ( 24 , 25 , 26 ) acted upon by the control pressure (p _ST ), a control chamber ( 37 ) delimiting measuring surface ( 38 ) and one of an adjustable counter control pressure (p _GST ) which can be acted upon in the opposite direction and has a counter measuring surface ( 39 ) delimiting a counter control space ( 40 ).

7. Control device according to claim 6, characterized in that the counter control pressure (p _STG ) the pressure behind a between the control chamber ( 37 ) and the counter control chamber ( 40 ) arranged throttle ( 42 ) and by means of all of the control valves ( 24 , 25 , 26 ) common control valve ( 45 ) is adjustable.

8. Control device according to claim 7, characterized in that the common control valve ( 45 ) is designed as a remote control valve connected to the counter control spaces ( 40 ) of all pilot valves ( 24 , 25 , 26 ).

9. Control device according to claim 8, characterized in that the remote control valve ( 45 ) is designed as a pressure relief valve.

10. Control device according to one of claims 7 to 9, characterized in that each control valve ( 24 , 25 , 26 ) has a switching valve ( 43 ), each with a connection to the respective counter control space ( 40 ), to the common control valve ( 45 ) and the tank ( 9 ) is assigned.

11. Control device according to at least one of claims 6 to 10, characterized in that each counter-control chamber ( 40 ) via a maximum pressure valve ( 47 ) is connected to the tank ( 9 ).