DE4141108A1 - Einrichtung zur regelung des ausgangsdruckes einer verstellpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung des Ausgangsdruckes einer Verstellpumpe, insbesondere einer auf hohem Ausgangsdruckniveau arbeitenden Haupt­ pumpe eines Druckversorgungsaggregats für eine hydrau­ lische Antriebsvorrichtung, z. B. den/die Antriebszylin­ der einer Dickstoffpumpe gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1. Bei einer derartigen Regelungseinrich­ tung ist ein Fördermengenstellorgan vorgesehen das mittels eines hydraulischen Stellmotors betätigbar ist, der durch alternative Druckbeaufschlagung und -entla­ stung eines Antriebsdruckraumes zur Ausführung der Stellbewegungen für die gegensinnigen Änderungen des Fördervolumens der Verstellpumpe antreibbar ist, wobei zur Steuerung der diesbezüglichen Druckbeaufschlagung und -entlastung dieses Antriebsdruckraumes ein druckge­ steuertes Proportionalventil vorgesehen ist, das, ange­ steuert mit dem Ausgangsdruck der Pumpe oder einem zu diesem proportionalen Druck, ab einem durch eine Min­ destrückstellkraft eines Rückstellelements, z.B einer Feder, bestimmten Mindestdruck einen mit dem in seine Steuerkammer eingekoppelten Steuerdruck zunehmenden Ausgangsdruck abgibt, mit dem der Antriebsdruckraum des Stellmotors beaufschlagt ist.

Derartige Regelungseinrichtungen sind bekannt und um­ fassen ein mit dem Ausgangsdruck der Herstellpumpe an­ steuerbares Proportionalventil, das mit zunehmendem Ausgangsdruck der Verstellpumpe gegen die Rückstell­ kraft einer Ventilfeder zunehmend in die die Aktivie­ rung des Stellantriebes vermittelnde Funktionsstellung gedrängt wird, wobei im stationären Zustand der Druck­ regelung der Ausgangsdruck der Verstellpumpe durch die voreingestellte Vorspannung der Ventilfeder bestimmt ist. Diese Art der Regelung, der eine Volumenstromrege­ lung überlagert sein kann, die - auf niedrigerem Druck­ niveau als dem durch das Druckregelventil bestimmten maximalen Niveau - eine Konstant-Regelung des Volumen­ stromes der Hochdruckpumpe vermittelt, hat jedoch den Nachteil, daß in Anfahr-Situationen eines Verbrauchers, der im stationären Zustand seiner Bewegungsabläufe ein relativ hohes Betriebsdruck-Niveau benötigt, kräftige Druckstöße auftreten können, die sowohl verschleißför­ dernd sind als auch mit erheblichen Geräuschen ver­ knüpft sind, da in der Anfahrsituation die Regelein­ richtung auf ein größtmögliches Fördervolumen der Ver­ stellpumpe eingestellt ist und dieses erst reduziert wird, wenn der Verbraucher angelaufen ist. Hiermit ver­ gleichbar ist auch die Situation, daß der Verbraucher oder ein Antriebszylinder desselben blockiert, da auch dann der Ausgangsdruck der Verstellpumpe sehr schnell - stoßartig - auf den durch die Druckbegrenzung gegebe­ nen Wert ansteigt. Diese Probleme sind insbesondere bei Verbrauchern gravierend, die mit periodische Hin- und Her-Bewegungen ausführenden Linearzylindern oder hy­ draulischen Schwenkmotoren angetrieben sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Regeleinrich­ tung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbes­ sern, daß insbesondere in Anfahrsituationen eines hy­ draulischen Verbrauchers ein sanftes Ansteigen des Be­ triebsdruckes erzielbar ist und/oder bei Lastwechseln im Sinne einer plötzlichen Erhöhung der Last ein ent­ sprechend sanftes Ansteigen des Betriebsdruckes bis auf einen vorgegebenen Maximalwert erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rückstellelement auf eine Rückstellkraft ausgelegt ist, die nur einem kleinen Bruchteil von z. B. 1/50 bis 1/10 der durch den Steuerdruck maximal erzeugbaren, auf den Ventilkolben des Proportionalventils wirkenden Steuerkraft entspricht, daß das Proportionalventil mit einer Rückstellkammer als zweiter Steuerkammer versehen ist, durch deren Druckbeaufschlagung eine der Steuer­ kraft entgegengesetzte Zusatz-Rückstellkraft erzeugbar ist, deren Maximalbetrag demjenigen der Steuerkraft mindestens annähernd entspricht, und daß der in die Rückstellkammer eingekoppelte Druck mittels eines hy­ draulischen Zeitverzögerungsgliedes von dem in die Steuerkammer des Proportionalventils eingekoppelten Druck abgeleitet ist.

Hiernach ergibt sich bei einer Inbetriebnahme des Ver­ brauchers durch Einschalten des Druckversorgungsaggre­ gats zunächst ein Druckanstieg mit hoher zeitlicher An­ stiegsrate des Ausgangsdruckes der Verstellpumpe bis dieser nach einer für das hydraulische Zeitverzöger­ ungsglied charakteristischen, durch dessen Auslegung bestimmten Zeitspanne einen Wert erreicht, der um den der Rückstellkraft des Rückstellelements, in prakti­ schen Fällen der Vorspannung einer Ventilfeder, äquiva­ lenten Druck höher ist als derjenige Druck, der über das Zeitverzögerungsglied in die zusätzliche Rückstell­ kammer des Druckregelventils eingekoppelt wird. Sobald dies der Fall ist und die aus der Einkopplung des Aus­ gangsdruckes der Verstellpumpe in die Steuerkammer des Druckregelventils resultierende Steuerkraft größer ist als die Summe der aus der Federvorspannung und der Ein­ kopplung des Ausgangsdruckes des Zeitverzögerungsglie­ des in die Rückstellkammer resultierenden Kräfte, wird das Druck-Regelventil in diejenige Funktionsstellung gesteuert, in welcher der Stellantrieb im Sinne einer Verminderung der Förderleistung der Verstellpumpe be­ aufschlagt und dadurch im Ergebnis die Anstiegsrate des Ausgangsdruckes der Verstellpumpe vermindert wird. Im "eingeschwungenen" Zustand dieser Druckanstiegs-Rege­ lung ergibt sich eine gegenüber dem nicht geregelten Zustand reduzierte Anstiegsrate des Ausgangsdruckes der Verstellpumpe, derart, daß dieser mit einer durch die Auslegung des Zeitverzögerungsgliedes bestimmten Zeit­ konstanten - in guter Näherung linear - ansteigt, wobei ab dem Einsetzen dieser Regelung der Ausgangsdruck der Verstellpumpe stets um den durch die vorgegebene Rück­ stellkraft des Rückstellelements bedingten Differenzbe­ trag größer ist als der in die Rückstellkammer des Druck-Regelventils über das Zeitverzögerungsglied ein­ gekoppelte Druck. Dies gilt sinngemäß auch für den Fall, daß während des Betriebs des Verbrauchers plötz­ lich ein Blockieren desselben und damit ein Anstieg des Ausgangsdruckes der Verstellpumpe auftritt, wobei in diesem Falle die Regelung von einem entsprechend er­ höhten Ausgangsdruckniveau ausgeht.

Wenn, wie in bevorzugter Gestaltung der Regeleinrich­ tung vorgesehen, das Zeitverzögerungsglied eine Drossel und einen über diese aufladbarer Druckspeicher umfaßt, wobei der im Betrieb des Verbrauchers an der Mittelan­ zapfung zwischen der Drossel und dem Druckspeicher sich entwickelnde Druck in die Rückstellkammer des Druckre­ gelventils eingekoppelt ist, so ist das Produkt aus Strömungswiderstand der Drossel und Speicherkapazität des Druckspeichers ein Maß für die Verzögerungszeitkon­ stante des Zeitverzögerungsgliedes, die damit durch Vorgabe dieser Größen ebenfalls vorgebbar ist, wobei es für eine gezielte Variation der Verzögerungszeitkon­ stanten des Zeitverzögerungsgliedes, eine hinreichende Kapazität seines Druckspeichers vorausgesetzt, beson­ ders vorteilhaft ist, wenn die Drossel des Zeitverzöge­ rungsgliedes als Einstelldrossel ausgebildet ist.

Um eine in jedem Fall zweckmäßige Begrenzung des Aus­ gangsdruckes der Verstellpumpe auf einen Maximalwert von z. B. 400 bar zu erzielen, was mit Hilfe des Druck­ regelventils in dessen für die erfindungsgemäße Regel­ einrichtung vorgesehener Gestaltung und Funktion allein noch nicht möglich ist, ist es vorteilhaft, wenn zwischen den Hochdruckausgang der Verstellpumpe und das Zeitver­ zögerungsglied ein Druckminderer geschaltet ist, der ab Erreichen eines Schwellenwertes des Ausgangsdruckes der Verstellpumpe die Einkopplung eines höheren Druckes in das Zeitverzögerungsglied bzw. die Rückstellkammer des Druckregelventils verhindert, mit der Folge, daß unter Mitwirkung der Regeleinrichtung der maximale Ausgangs­ druck der Verstellpumpe auf einen Wert begrenzt wird, der der Summe des Schwellenwert-Druckes und des der Vorspannung des Rückstellelements äquivalenten Druckes entspricht.

Wenn im Rahmen einer komplexen hydraulischen Anlage, mehrere, mittels der Verstellpumpe mit Druckmittel ver­ sorgte Verbraucher vorgesehen sind, die z. B. im Verlauf periodisch wiederholter Betriebszyklen der Anlage zu verschiedenen Zeitpunkten "eingeschaltet" werden und für die Aktivierung einzelner Verbraucher nur kurze Zeitspannen zur Verfügung stehen, so ist es vorteil­ haft, wenn das Zeitverzögerungsglied für die Dauer sol­ cher Aktivierungs-Zeitspannen abschaltbar ist, was im einfachsten Fall durch Absperrung des Druckspeichers des Zeitverzögerungsgliedes erreichbar ist.

Ein zu diesem Zweck geeignetes Ventil ist in bevorzug­ ter Gestaltung der Regeleinrichtung als 3/2-Wege-Ventil ausgebildet, in dessen Grundstellung der Speicher mit der Drossel verbunden ist und in dessen Schaltstellung der Speicher gegen die Drossel abgesperrt, dafür jedoch an den drucklosen Vorratsbehälter des Druckversorgungs­ aggregats angeschlossen ist. Der Speicher kann dadurch in der Schaltstellung entladen werden, um in einem nächsten Anlaufzyklus wieder aufladbar zu sein und sei­ ne Verzögerungsfunktion erfüllen zu können.

Zum Zweck einer "ungedämpften" Ansteuerung eines Ver­ brauchers kann auch ein zwischen den Pumpenausgang und das Zeitverzögerungsglied geschaltetes Ventil geeignet sein, das eine Grundstellung 0 hat, in welcher der Pum­ penausgang an das Zeitverzögerungsglied angeschlossen ist und eine Schaltstellung, in welcher der Pumpenaus­ gang gegen das Zeitverzögerungsglied abgesperrt, dafür jedoch direkt mit der zweiten Steuerkammer des Druckre­ gelventils verbunden ist.

In Kombination hiermit ist es günstig, wenn zwischen die Steuerleitung, an die in der Schaltstellung des Ventils der Druckausgang der Verstellpumpe angeschlos­ sen ist, und den Druckspeicher des Zeitverzögerungs­ gliedes ein Rückschlagventil geschaltet ist, das durch relativ höheren Druck in der Steuerleitung als im Druckspeicher in Sperrichtung beaufschlagt ist, um in der Schaltstellung des Ventils eine Aufladung des Druckspeichers zu vermeiden.

Mittels eines Ventils, das zwischen die zweite Steuer­ kammer des Druckregelventils und die Abgriffstelle des Zeitverzögerungsgliedes, an welcher der in diese Steu­ erkammer einkoppelbare Druck abgreifbar ist, geschaltet ist und aus einer Grundstellung 0, in welcher die Ab­ griffstelle mit der Steuerkammer verbunden ist, in eine Funktionsstellung I umschaltbar ist, in welcher die zweite Steuerkammer des Druckregelventils gegen die Abgriffstelle abgesperrt, dafür jedoch mit dem drucklo­ sen Vorratsbehälter des Druckversorgungsaggregats ver­ bunden ist, kann die Druckregeleinrichtung dazu benutzt werden, den Ausgangsdruck der Verstellpumpe auf denje­ nigen Wert zu begrenzen, der der Vorspannung der Rück­ stellfeder des Druckregelventils äquivalent ist.

Sowohl das zur Absperrung des Hochdruckausganges der Verstellpumpe gegen das Zeitverzögerungsglied und gleichzeitigen Direktverbindung des Pumpenausganges mit der zweiten Steuerkammer des Druckregelventils vorgese­ hene Ventil, als auch das zur Druckentlastung der Steu­ erkammer ausgenutzte Ventil können, je für sich gese­ hen, als 3/2-Wege-Ventile ausgebildet sein oder auch mittels eines einzigen 4/3-Wege-Ventils realisiert sein, und es versteht sich auch, daß diese Ventile, je nach der Art ihrer Einfügungsmöglichkeit in ein hydrau­ lisches System entweder als druckgesteuerte oder als elektrisch ansteuerbare Magnetventile oder auch als kombiniert ansteuerbare Ventile ausgebildet sein kön­ nen.

Um die Druckregeleinrichtung auf einfache Weise an ver­ schiedene Betriebsbedingungen möglicher Verbraucher an­ passen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Vorspan­ nung der Rückstell-Ventilfeder des Druckregelventils einstellbar ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung spezieller Aus­ führungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 ein Hydraulikschema eines Druckversorgungs­ aggregats mit einer als Verstellpumpe ausgebil­ deten Hochdruckpumpe und einer erfindungsge­ mäßen Druckregeleinrichtung zur Dämpfung von Druckstößen am Ausgang der Verstellpumpe,

Fig. 2a eine halbschematische Längsschnitt-Darstellung eines im Rahmen der Regeleinrichtung gemäß Fig. 1 einsetzbaren Druckregelventils für die An­ triebssteuerung eines zur Verstellung des För­ dervolumens der Verstellpumpe vorgesehenen Stellzylinders,

Fig. 2b eine zur Gestaltung des Druckregelventils gemäß Fig. 2a alternative Gestaltung eines Druckre­ gelventils mit einstellbarer Vorspannung der Rückstellfeder,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion der Regeleinrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 4 ein hydraulisches Schaltbild eines weiteren Druckversorgungsaggregats mit einer erfindungs­ gemäßen, lastabhängig arbeitenden Ausgangsdruck­ regelung für die Hauptpumpe des Druckversor­ gungsaggregats und Funktions-Steuerventilen zur zeitweisen Abschaltung der Druckregelung und Begrenzung des Pumpen-Ausgangsdruckes unter Mitwirkung der Druck-Regeleinrichtung und

Fig. 4a und 4b im Rahmen der Druckregeleinrichtung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4 einsetzbare Gestaltungs-Varianten von Funktionssteuerventi­ len.

Das in der Fig. 1 dargestellte, insgesamt mit 10 be­ zeichnete Druckversorgungsaggregat ist für eine Anwen­ dung bei hydraulischen Verbrauchern gedacht, bei denen z. B. als Linearzylinder ausgebildete Hydromotore Hin- und Her-Bewegungen ausführen, die mit möglichst kon­ stanter Hub-Geschwindigkeit erfolgen sollen, wobei beim Anfahren solcher Antriebszylinder und/oder bei der Um­ kehrung der Bewegungsrichtung als schnelle Druckanstie­ ge auftretende Druckstöße ihrer Kolben - bei Bedarf - gedämpft werden können sollen, um Verschleiß und/oder Geräuschentwicklung zu reduzieren. Diese Anforderungen sind typisch für Dickstoffpumpen allgemein, insbesonde­ re Betonpumpen, deren Antriebszylinder mit hohen Drücken von bis zu 400 bar betrieben werden.

Zentrales Funktionselement des Druckversorgungsaggre­ gats 10 ist eine auf Konstanz des Druckmittel-Ausgangs- Volumenstromes regelbare Verstellpumpe 11, die zum Zweck der Erläuterung als rotatorisch antreibbare Schwenkscheiben-Axialkolbenpumpe vorausgesetzt ist, deren auf eine Umdrehung ihres - nicht dargestellten - Zylinderblocks bezogene Fördermenge durch Veränderung des Anstellwinkels ihrer durch den Pfeil 12 der Fig. 1 repräsentierten Schwenkscheibe gegenüber der Richtung der zentralen Achsen der Axialkolbenpumpenelemente zwi­ schen Null und einem Maximalwert Q_max stufenlos verän­ derbar ist, wobei die dem Fördervolumen Null entspre­ chende, gestrichelt eingezeichnete Position der Schwenk­ scheibe 12 diejenige ist, in der ihre Ebene rechtwink­ lig zu den zentralen Achsen der - nicht dargestellten - Axialkolbenpumpenelemente der Pumpe 11 verläuft.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist zur diesbe­ züglichen Verstellung der Schwenkscheibe 12 als Stell­ antrieb 13 ein linearer Differentialzylinder vorgese­ hen, mit dessen Kolben 14 die Schwenkscheibe 12 über die einseitig aus dem Gehäuse des Differentialzylinders austretende Kolbenstange 16 bewegungsgekoppelt ist. Die Anordnung dieses Stellantriebs 13 ist so getroffen, daß mit der bodennahen Position seines Kolbens 14 die maxi­ malem Fördervolumen der Pumpe 11 entsprechende Stellung ihrer Schwenkscheibe 12 verknüpft ist, und daß der am weitesten aus dem Gehäuse des Differentialzylinders 13 herausragenden Stellung seiner Kolbenstange 16, die dem Fördervolumen Null der Pumpe zugeordnete Schwenkschei­ ben-Position entspricht. Durch eine die Kolbenstange ko­ axial umgebende Wendelfeder 17 des Differentialzylin­ ders 13 wird dessen Kolben in seine bodennahe Endstel­ lung gedrängt, so daß die Pumpe 11 beim Anlaufen zu­ nächst auf maximale Fördermenge eingestellt ist. Die von der Wendelfeder 17 in den verschiedenen möglichen Positionen des Kolbens 14 entfalteten Rückstellkräfte werden gegenüber den durch Druckbeaufschlagung der bo­ denseitigen Antriebskammer 18 und/oder Druckbeaufschla­ gung der stangenseitigen Antriebskammer 19 des Diffe­ rentialzylinders 13 erzeugbaren, auf den Kolben 14 wir­ kenden Kräften als vernachlässigbar angesehen.

Im Rahmen einer insgesamt mit 20 bezeichneten Einrich­ tung zur Regelung des Ausgangsdruckes der Verstellpumpe 11 ist ein als Proportionalventil ausgebildetes Druck- Regelventil 21 vorgesehen, für das in der Fig. 2a, auf die ergänzend Bezug genommen sei, Einzelheiten seiner konstruktiven Gestaltung dargestellt sind.

Dieses Druck-Regelventil 21 ist als druckgesteuertes Schieberventil ausgebildet, das seiner Funktion nach ein 3/2-Wege-Ventil ist, mit einer federzentrierten Grundstellung 0, in welcher die bodenseitige Antriebs­ kammer 18 des Stellantriebs-Zylinders 13 mit dem druck­ losen d. h. auf Atmosphärendruck befindlichen Vorratsbe­ hälter 23 verbunden und gegen den Hochdruckausgang 24 der Verstellpumpe 11 abgesperrt ist, und mit einer zur Grundstellung 0 alternativen Funktionsstellung I, in welcher die bodenseitige Antriebskammer 18 des Diffe­ rentialzylinders 13 gegen den Vorratsbehälter 23 des Druckversorgungsaggregats 10 abgesperrt und dafür über einen Durchflußpfad 26 des Druckregelventils 21 mit dem Hochdruckausgang 24 der Verstellpumpe 11 verbunden ist, an den permanent auch die stangenseitige Antriebskammer 19 des als Stellantrieb vorgesehenen Differentialzylin­ ders 13 angeschlossen ist.

Das Druckregelventil 21 hat eine erste Steuerkammer 27, die ebenfalls permanent mit dem Hochdruckausgang 24 der Verstellpumpe 11 verbunden ist. Durch Druckbeaufschla­ gung dieser Steuerkammer 27 mit dem Ausgangsdruck der Verstellpumpe 11 wird auf den in der Fig. 1 durch das 3/2-Wege-Schaltsymbol repräsentierten Ventilkolben 28 eine diesen in seine Funktionsstellung I drängende Steuerkraft K_I ausgeübt, deren Betrag im wesentlichen durch das Produkt P_A(t)·f gegeben ist, wobei mit P_A(t) der Momentanwert des Ausgangsdruckes der Verstell­ pumpe 11 bezeichnet ist und mit f die Querschnittsflä­ che des die einseitige axial bewegliche Begrenzung der ersten Steuerkammer 27 bildenden Kolben-Endflansches 29 des Ventilkolbens 28 bezeichnet ist.

Das Druckregelventil 21 hat weiter eine zweite Steuer­ kammer 31, durch deren Druckbeaufschlagung eine mit der durch die Ventilfeder 32 des Druckregelventils 21 per­ manent ausgeübten Rückstellkraft gleichsinnig gerichte­ te und sich zu dieser addierende Zusatz-Rückstellkraft K_O auf den Ventilkolben 28 ausübbar ist, durch die die­ ser zu seiner der Funktionsstellung 0 des Druckregel­ ventils 21 entsprechenden Endstellung hin gedrängt wird.

Der Betrag dieser Kraft K_O ist durch das Produkt P_a(t)·f gegeben, wobei mit P_a(t) der Momentanwert des in die zweite Steuerkammer 31 eingekoppelten Druckes und mit f wiederum die Querschnittsfläche eines die einseitige axial bewegliche Begrenzung der zweiten Steuerkammer 31 bildenden Steuerkolbenelements 33 bezeichnet ist, des­ sen wirksame Querschnittsfläche f gleich derjenigen des Kolben-Endflansches 29 vorausgesetzt ist, der die axial bewegliche Begrenzung der ersten Steuerkammer 27 bil­ det.

Im Rahmen der Druck-Regeleinrichtung 20 ist weiter ein Druckspeicher 34 vorgesehen, der mittels der Verstell­ pumpe 11 über ein Volumenstromverstellorgan, z. B. eine Einstelldrossel 36 auf einen Druck aufladbar ist, des­ sen Maximalwert P_amax durch einen beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel zwischen die Einstell­ drossel 36 und den Hochdruckausgang 24 der Verstellpum­ pe 11 geschalteten Druckminderer bzw. -Begrenzer 37 einstellbar vorgegeben ist.

Der an einer Mittelanzapfung 38 zwischen der Einstell­ drossel 36 und dem Druckspeicher 34 anstehende Druck P_a(t) ist über eine Steuerleitung 39 in die zweite Steuerkammer 31 des Druckregelventils 21 angekoppelt.

Zwischen die Mittelanzapfung 38 und den Druckspeicher 34 ist ein zyklisch ansteuerbares, als 3/2 Wege-Ventil ausgebildetes Verzögerungs-Steuerventil 41 geschaltet, das eine federzentrierte Grundstellung 0 hat, in wel­ cher der Druckspeicher 34 über einen in dieser Grund­ stellung 0 offenen Durchflußpfad 42 mit der Mittelan­ zapfung 38 und damit über die Einstelldrossel 36 und den Druckminderer 37 mit dem Hochdruckausgang 24 der Verstellpumpe 11 verbunden ist, sowie eine dazu alter­ native Funktionsstellung I, in welcher der Druckspei­ cher 34 gegen die Mittelanzapfung 38 abgesperrt, dafür jedoch über einen in der Funktionsstellung I offenen Durchflußpfad 43 mit dem drucklosen Vorratsbehälter 23 des Druckversorgungsaggregats 10 verbunden ist.

"Zyklisch ansteuerbar" bedeutet hierbei, daß das Verzö­ gerungs-Steuerventil 41 in einer mit den verschiedenen Betriebsphasen des an das Druckversorgungsaggregat 10 angeschlossenen Verbrauchers in geeigneter Weise syn­ chronisierten Folge zwischen seinen beiden Funktions­ stellungen 0 und I umgeschaltet wird, um dadurch er­ wünscht niedrige oder hohe Druckanstiegsraten am Druckausgang 24 der Verstellpumpe 11 einstellen zu kön­ nen, die für den Betrieb des Verbrauchers günstig sind.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verzögerungs-Steuerventil 41 als druckgesteuer­ tes Ventil ausgebildet, das für die Dauer eines in sei­ ne Steuerkammer 44 angekoppelten Druckimpulses in seine den Speicher 34 mit dem Vorratsbehälter 23 verbindende Funktionsstellung I geschaltet wird, wobei dieser Druck­ impuls von einem als Einweg- oder Rückschlagventil aus­ gebildeten, hydraulischen End-Stellungsgeber 46 erzeugt wird und einsetzt, wenn der Antriebskolben 47 eines hy­ draulischen Antriebszylinders 48 des Verbrauchers, z. B. einer im übrigen nicht dargestellten Zwei-Zylinder- Dickstoffpumpe mit Rohrweichen-Umschaltung, in unmittel­ bare Nähe seiner dargestellten Endstellung gelangt, in welcher der Förderhub des mit diesem Antriebszylinder 48 angetriebenen Förderzylinders der Dickstoffpumpe ab­ geschlossen ist, und wieder abfällt, wenn nach einer Umschaltung der Druckbeaufschlagung des Antriebszylin­ ders 48 von bodenseitiger auf stangenseitige Druckbe­ aufschlagung d. h. Umschaltung des von diesem Antriebs­ zylinder 48 angetriebenen Förderzylinders auf Be­ schickungsbetrieb, der Antriebskolben 47 aus seiner dargestellten Endstellung wieder zurückgeschoben wird und dadurch der Steuereingang 49 und der Referenzein­ gang 51 des hydraulischen Endstellungsgebers 46 wieder auf gleiches Druckniveau gelangen, das im stangensei­ tigen Antriebsdruckraum 52 des Antriebszylinders 48 vorliegt, dessen Kolben 47 sich bei druckentlastetem, bodenseitigem Antriebsdruckraum 53 in Richtung auf sei­ ne bodenseitige Endstellung zubewegt, zu deren Erfas­ sung ein weiterer Endstellungsgeber vorgesehen sein kann, der bei Erreichen dieser Endstellung ebenfalls ein Druck-Ausgangssignal erzeugt, mittels dessen das Verzögerungs-Steuerventil 41 auf analoge Weise ansteu­ erbar ist.

Das insoweit seinem Aufbau nach erläuterte Druckversor­ gungsaggregat 10 arbeitet in typischen Betriebssitua­ tionen eines in der Fig. 1 durch einen zwischen den Hochdruckausgang 24 der Verstellpumpe 11 und den Vor­ ratsbehälter 23 des Druckversorgungsaggregats 10 ge­ schalteten Strömungswiderstand 54 repräsentierten Ver­ brauchers, z. B. wie folgt:

I. Anfahrbetrieb

Als Ausgangssituation, in der durch Einschalten der Verstellpumpe 11 das Druckversorgungsaggregat 10 und der an dieses angeschlossene Verbraucher in Betrieb ge­ nommen wird, sei angenommen, daß der Druckminderer 37 auf einen definierten oberen Druck-Grenzwert P_amax von z. B. 200 bar eingestellt ist, der Druckspeicher 34 auf einen Minimaldruck, z. B. vollständig entladen ist und die Einstelldrossel 36 auf einen Strömungswiderstand eingestellt ist, der in Kombination mit der für den Druckspeicher 34 vorgesehenen Auslegung desselben eine erwünschte Verzögerungszeit τ ergibt, mit welcher der an der Mittelanzapfung 38 zwischen der Einstelldrossel 36 und dem Druckspeicher 34 sich einstellende Druck P_a(t), der über die Steuerleitung 39 in die zweite Steuerkammer 31 des Druckregelventils 21 eingekoppelt wird, dem sich nach dem Einschalten der Verstellpumpe an deren Hochdruckausgang 34 entwickelnden Ausgangs­ druck P_A(t) zeitlich nacheilt. Desweiteren ist voraus­ gesetzt, daß der/die Förderzylinder einer als Verbrau­ cher angenommenen Dickstoffpumpe befüllt sind, so daß beim Anfahren der Pumpe die durch das Fördergut beding­ ten Trägheits- und Reibungskräfte wirksam sind. Das Druckregelventil 21 befindet sich - bei druckentlaste­ ten Steuerkammern 27 und 31 - durch die Vorspannung der Ventilfeder 32 - in seiner Grundstellung 0, wobei diese Ventilfeder 32 so ausgelegt bzw. ihre Vorspannung so eingestellt ist, daß diese einem Steuerdruck von z. B. 20 bar äquivalent ist, d. h. einem kleinen Bruchteil von etwa 1/20 bis 1/10 des maximalen Ausgangsdruckes P_A der Verstellpumpe 11 entspricht. Über den in der Grundstel­ lung 0 des Druck-Regelventils 21 freigegebenen Durch­ flußpfad 56 ist die bodenseitige Antriebskammer 18 des Stellantriebes 13 druckentlastet, so daß die Verstell­ pumpe 11 durch die Wirkung der Rückholfeder 17 des Stellantriebes 13 auf einen Betrieb mit maximalem Vo­ lumenstrom vorbereitet ist.

Wird in dieser Ausgangssituation die Verstellpumpe 11, z. B. Zeitpunkt t₀ eingeschaltet, so ergibt sich, da die Pumpe 11 mit maximalem Volumenstrom arbeitet, der Aus­ gangsdruck aber zunächst nicht ausreicht, um die Pum­ pen-Antriebszylinder 48 zum Anlaufen zu bringen, ein sehr schneller Druckanstieg, der in dem Diagramm der Fig. 3 durch den ersten, steil ansteigenden Ast 57 der insgesamt mit 58 bezeichneten P_A(t)-Verlaufskurve wie­ dergegeben ist, welche qualitativ den Zeitverlauf des Druckes P_A(t) am Hochdruckausgang 24 der Verstellpumpe 11 repräsentiert. Dieser Druckanstieg ist von einem "langsameren" Druckanstieg des an der Mittelanzapfung 38 des durch die Einstelldrossel 36 und den Druckspei­ cher 34 gebildeten Zeitverzögerungsgliedes abgreifbaren Druckes P_a(t) begleitet, dessen Zeitverlauf in dem Dia­ gramm der Fig. 3 qualitativ durch die P_a(t)-Verlaufs­ kurve 59 wiedergegeben ist.

Sobald im Zeitpunkt t₁ die Differenz zwischen dem am Hochdruckausgang 24 der Verstellpumpe abgegebenen Aus­ gangsdruck P_A(t), der in die erste Steuerkammer 27 des Druckregelventils 21 eingekoppelt ist, und dem diesen gegenüber langsamer ansteigenden, an der Mittelanzap­ fung 38 des Zeitverzögerungsgliedes 36, 34 abgegriffe­ nen, in die zweite Steuerkammer 31 des Druckregelven­ tils 21 eingekoppelten Druck P_a(t) denjenigen Wert er­ reicht, dem die Vorspannung der Ventilfeder 32 des Druckregelventils 21 äquivalent ist, wird dieses in seine Funktionsstelle I gedrängt, in welcher über den Durchflußpfad 26 der Ausgangsdruck P_a(t) der Verstell­ pumpe 11 in die bodenseitige Antriebskammer 18 des Stellantriebes 13 eingekoppelt wird und dieser dadurch im Sinne einer Verstellung der Pumpe 11 auf einen ver­ minderten Volumenstrom angesteuert.

Durch die ab dem Zeitpunkt t₁ wirksam werdende Regelung wird in deren "eingeschwungenem" - stationärem - Zustand die zeitliche Anstiegsrate ΔP_A(t)/Δt, d. h. die Stei­ gung der P_A(t)-Verlaufskurve 58 für die auf den Zeit­ punkt t₁ folgende Zeitspanne auf einen Wert erniedrigt, der höchstens der Anstiegsrate ΔP_a(t)/Δt der P_a(t)- Verlaufskurve 59 in deren Anfangs-Bereich 61 zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁ entspricht und damit deutlich niedriger ist als die Druck-Anstiegsrate des Ausgangs­ druckes P_A(t) der Verstellpumpe 11 unmittelbar nach dem Anlaufen desselben, d. h. in dem durch den ersten an­ steigenden Ast 57 der P_A(t)-Verlaufskurve repräsentier­ ten Bereich zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁, wobei der Ausgangsdruck P_A(t) der Verstellpumpe 11 stets um die der Vorspannung der Ventilfeder 32 des Druckregel­ ventils 21 entsprechende Druckdifferenz von z. B. 20 bar größer ist als der an der Abgriffstelle 38 des Zeit­ verzögerungsgliedes 36, 34 abgreifbare Druck, der dem Druck entspricht, auf den der Druckspeicher 34 im je­ weiligen Zeitpunkt aufgeladen ist.

Durch zweckentsprechende Auslegung des Druckspeichers 34 und Einstellung des Strömungswiderstandes der Ein­ stelldrossel 36 kann somit auf einfache Weise ein er­ wünscht "sanftes" Anfahren des mittels des Druckversor­ gungsaggregats 10 gespeisten hydraulischen Verbrauchers erzielt werden.

II. Periodischer Betrieb des Verbrauchers

Durch die jeweils in den Endstellungen des Kolbens 47 des Antriebszylinders 48 durch ein Druckimpuls-Aus­ gangssignal des jeweiligen hydraulischen Endstellungs­ gebers 46 ausgelöste Umschaltung des Verzögerungs-Steu­ erventils 41 und die damit verknüpfte Entladung des Druckspeichers 34 werden unmittelbar vor Umkehrung der Bewegungsrichtung des Kolbens 47 des Antriebszylinders 48 jeweils im wesentlichen dieselben Bedingungen er­ zielt, wie in dem vorstehend geschilderten Anfahrbe­ trieb. Während hierbei der Druckspeicher entladen wird, ist die ein sanftes Anfahren der Verstellpumpe 11 ver­ mittelnde Regeleinrichtung 20 unwirksam. Diese Zeit­ spanne kann z. B. bei einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe mit Rohrweichen-Umschaltung zur Antriebs-Steuerung ei­ nes Antriebszylinders für die Rohrweiche ausgenutzt werden, da dieser Umschalt-Vorgang sehr schnell erfol­ gen sollte und daher eine Verzögerung eines solchen Um­ schalt-Vorganges, auch im Sinne eines sanften Anfah­ rens, nicht notwendig ist.

III. Blockierende Last

Tritt während eines stationären Betriebszustandes des Druckversorgungsaggregates 10, d. h. in einer Betriebs­ phase der Last 54, in der der Ausgangsdruck der Ver­ stellpumpe 11 konstant ist, desgleichen ihr Ausgangsvo­ lumenstrom und der Druck, auf den der Druckspeicher 34 aufgeladen ist, dem Ausgangsdruck der Verstellpumpe 11 entspricht, eine plötzliche Lasterhöhung auf, z. B. durch Blockieren der Dickstoffpumpe oder eines ihrer Antriebszylinder, so führt auch dies, weil hierauf der Druck am Hochdruckausgang 24 der Verstellpumpe 11 schneller ansteigt als an der Mittelanzapfung 38 des Zeitverzögerungsgliedes 36, 34, zu einem Ansprechen des Druckregelventils 21 und einer Reduzierung des Förder­ volumens der Verstellpumpe 11, deren Ausgangsdruck jetzt analog zur Anfahrsituation "langsam" geregelt an­ steigt, bis der obere Grenzwert desselben erreicht ist, der um die der Vorspannung der Ventilfeder 32 äquiva­ lente Druckdifferenz höher ist als der Grenzwert P_amax, auf den der Druckminderer 37 eingestellt ist.

Zur Erläuterung weiterer Ausgestaltungen des Druckver­ sorgungsaggregates 10, die in Kombination mit der Druck- Regeleinrichtung 20 für einen vielseitigen Einsatz des Druckversorgungsaggregates 10 zweckmäßig sind, sei nun­ mehr auf die Fig. 4 bezug genommen.

Soweit Bau- und Funktionselemente der in den Fig. 1 und 4 dargestellten Druckversorgungsaggregate 10 und 10′ mit denselben Bezugszeichen belegt sind, soll dies den Hinweis auf Bau- und Funktionsgleichheit oder -analogie dieser Elemente und bezüglich des in der Fig. 4 darge­ stellten Ausführungsbeispiels den Verweis auf die an­ hand der Fig. 1 gegebene Beschreibung solchermaßen be­ zeichneter Elemente beinhalten.

Bei dem Druckversorgungsaggregat 10′ gemäß Fig. 4 ist im Rahmen der Druck-Regeleinrichtung 20′ zusätzlich ein Volumenstrom-Regelventil 61 vorgesehen, mittels dessen der Ausgangs-Volumenstrom der Verstellpumpe 11 auf ei­ nen für den Betrieb des Verbrauchers 54 erforderlichen - im wesentlichen konstanten - Betrag regelbar ist, der durch Einstellung eines Sollwert-Einstellelements 62 vorgebbar ist.

Das Sollwert-Einstellelement 62 ist als Einstelldrossel ausgebildet, die zwischen den Hochdruckausgang 24 der Verstellpumpe 11 und den an das Druckversorgungsaggre­ gat 10′ angeschlossenen Verbraucher 54 geschaltet ist. Die im Betrieb des Verbrauchers 54 zwischen dessen Be­ triebsdruck-Versorgungsanschluß 63 und dem Hochdruck- Ausgang 24 der Verstellpumpe 11 auftretende Druckdiffe­ renz ist dann ein exaktes Maß für den durch die Ein­ stelldrossel 62 gedrängten Volumenstrom, der durch Er­ fassung dieser Druckdifferenz sensiert wird.

Das Volumenstrom-Regelventil 61 ist in baulicher Analo­ gie zu dem Druck-Regelventil 21 als druckgesteuertes 3/2-Wege-Proportionalventil ausgebildet, das eine erste Steuerkammer 64 und eine zweite Steuerkammer 66 hat durch deren Druckbeaufschlagung einander entgegenge­ setzt gerichtete Steuer- und Rückstellkräfte auf den durch das 3/2-Wege-Ventilsymbol 67 repräsentierten Ven­ tilkolben ausübbar sind, wobei diese Steuerkammern 64 und 66 wiederum so ausgelegt sind, daß bei einer Beauf­ schlagung der beiden Steuerkammern mit gleichen Drücken die hieraus auf den Ventilkolben 67 resultierenden Kräfte ausgeglichen wären.

Die erste Steuerkammer 64 des Volumenstrom-Regelventils 61 ist über eine Steuerleitung 68 an den Hochdruck-Aus­ gang 24 der Verstellpumpe 11 angeschlossen. Die zweite Steuerkammer 66 des Volumenstrom-Regelventils 61 ist über eine weitere Steuerleitung 69 mit dem Versorgungs­ anschluß 63 des Verbrauchers 54 verbunden.

Durch eine Ventilfeder 71, deren Vorspannung einstell­ bar ist sowie durch Druckbeaufschlagung der zweiten Steuerkammer 66 des Volumenstrom-Regelventils 61 wird dieses in seine Grundstellung 0 gedrängt, während die aus einer Druckbeaufschlagung der ersten Steuerkammer 64 mit dem hohen Ausgangsdruck P_A(t) der Verstellpumpe 11 resultierende Stellkraft den Ventilkolben 67 des Vo­ lumenstrom-Regelventils 61 in dessen Funktionsstellung I drängt.

Das Volumenstrom-Regelventil 61 hat einen in seiner Grundstellung 0 offenen Durchflußpfad 72, über den, wenn sich gleichzeitig das Druck-Regelventil 21 in sei­ ner Grundstellung 0 befindet, die bodenseitige Antriebs­ kammer 18 des Stellantriebszylinders 13 mit dem druck­ losen Vorratsbehälter 23 des Druckversorgungsaggregats verbunden ist, sowie einen in seiner Funktionsstellung I freigegebenen Durchflußpfad 73, über den, ebenfalls wenn sich das Druckregelventil 21 in seiner Grundstel­ lung 0 befindet, der am Hochdruckausgang 24 der Verstell­ pumpe 11 abgegebene Ausgangsdruck derselben in die bo­ denseitige Antriebskammer 18 des Stellzylinders 13 ein­ koppelbar ist, durch den dieser im Sinne einer Reduzie­ rung des Fördervolumens der Verstellpumpe 11 angetrie­ ben wird.

Wann immer die über dem Sollwert-Vorgabeelement 62 auf­ tretende Druckdifferenz größer wird, als ein durch die Vorspannung der Ventilfeder 71 des Volumenstrom-Regel­ ventils 61 vorgegebener Wert, wird der Ausgangs-Volu­ menstrom der Verstellpumpe 11 reduziert und, falls die­ se Druckdifferenz kleiner wird als der durch die Vor­ spannung der Ventilfeder 71 bestimmte Betrag, der einen typischen Wert um 20 bar hat, wieder erhöht.

Um die einen sehr schnellen Druckaufbau am Hochdruck­ ausgang 24 der Verstellpumpe 11 gleichsam dämpfende Wirkung des Zeitverzögerungsgliedes 36, 34 zeitweise ausschalten zu können, z. B. , um einen weiteren, nicht eigens dargestellten, hydraulischen Verbraucher ohne Zeitverzögerung ansteuern zu können, ist beim Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß Fig. 4 ein Funktions-Steuerventil 74 vorgesehen, das zwischen den Druckminderer 37 und das Zeitverzögerungsglied 36, 34 geschaltet ist.

Dieses Funktionssteuerventil 74 ist als 3/2-Wegeventil ausgebildet, das eine federzentrierte Grundstellung 0 hat, in welcher der Druckausgang 76 des Druckmin­ derers 37 über einen Durchflußpfad 77 des Funktions­ steuerventils 74 mit der Einstelldrossel 36 des Zeit­ verzögerungsgliedes 36, 34 verbunden ist, jedoch gegen einen zweiten Ausgangsanschluß 78 des Funktionssteuer­ ventils 74 abgesperrt ist, der über eine Bypassleitung 79 mit der Steuerleitung 39 verbunden ist, über die die Druckeinkopplung in die zweite Steuerkammer 31 des Druck-Regelventils 21 erfolgt. Dieses Funktionssteuer­ ventil 74 ist hydraulisch und/oder elektrisch in eine Funktionsstellung I umschaltbar, in welcher der Druck­ ausgang 76 des Druckminderers 37 gegen die Einstelldros­ sel 36 des Zeitverzögerungsgliedes 36, 34 abgesperrt, dafür jedoch mit der Bypassleitung 79 verbunden ist. Zwischen die Mittelanzapfung 38 des Zeitverzögerungs­ gliedes 36, 34 und die Bypassleitung 79 bzw. die zur zweiten Steuerkammer 31 des Druckregelventils 21 wei­ terführende Steuerleitung 39 ist ein Rückschlagventil 81 geschaltet, das durch relativ höheren Druck in der Bypassleitung 79 bzw. der Steuerleitung 39 als an der Mittelanzapfung 38 des Zeitverzögerungsgliedes 36, 34 in einer Sperrstellung gehalten und durch relativ höheren Druck an der Mittelanzapfung 38 als in der Steuerlei­ tung 39 in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist. Dieses Rückschlagventil 81 verhindert, daß in der Funktions­ stellung I des Funktionssteuerventils 74 Druckmittel vom Speicher 34 aufgenommen werden kann, und bewirkt, daß das Druckmittel "direkt" zu der zweiten Steuerkam­ mer 31 des Druckregelventils 21 geleitet wird, um die­ ses sicher in seiner Grundstellung 0 zu halten, in wel­ cher die bodenseitige Antriebskammer 18 des Stellzylin­ ders 13 druckentlastet und dadurch die Verstellpumpe 11 auf maximales Fördervolumen eingestellt ist.

Desweiteren ist im Rahmen der Druck-Regeleinrichtung 20′ gemäß Fig. 4 ein als 3/2-Wege-Magnetventil darge­ stelltes Entlastungsventil 82 vorgesehen, das eine fe­ derzentrierte Grundstellung 0 hat, in welcher in die zweite Steuerkammer 31 des Druckregelventils 21, entwe­ der über das Rückschlagventil 81 oder direkt Steuer­ druck einkoppelbar ist und als dazu alternative, bei Ansteuerung seines Steuermagneten 83 mit einem Steuer­ signal eingenommene Funktionsstellung I eine Durchfluß­ stellung hat, in welcher die Steuerkammer 31 des Druck­ regelventils 21 mit dem - drucklosen - Vorratsbehälter 23 des Druckversorgungsaggregats 10′ verbunden, gegen die an das Rückschlagventil 81 oder unmittelbar an die Mittelanzapfung 38 des Zeitverzögerungsgliedes 36, 34 angeschlossene Steuerleitung 39 jedoch abgesperrt ist.

In dieser erregten Stellung I des Entlastungsventils 82 ist der Ausgangsdruck der Verstellpumpe 11 praktisch auf denjenigen - niedrigen - Wert begrenzt, dem die gegebe­ nenfalls einstellbare Vorspannung der Ventilfeder 32 des Druck-Regelventils 21 äquivalent ist.

Das Entlastungsventil 82 ist insbesondere dafür geeig­ net, das Druckversorgungsaggregat 10′ bei einem Blockie­ ren des Verbrauchers gegen Überlastung zu schützen.

Anstelle der beiden 3/2-Wegeventile 74 und 82, die beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 als Funktionssteuer­ ventil und als Entlastungsventil vorgesehen sind, kann, wie in den Schaltungsvarianten gemäß den Fig. 4a und 4b dargestellt, jeweils ein einziges 4/3-Wege-Ventil 84 (Fig. 4a) oder 84′ (Fig. 4b) im Rahmen der Regelein­ richtung 20′ wie ansonsten in der Fig. 4 dargestellt, eingesetzt werden.

Das 4/3-Wege-Ventil 84 gemäß Fig. 4a ist als aus­ schließlich elektrisch ansteuerbares Magnetventil aus­ gebildet, das durch Steuersignale unterschiedlicher Steuerstromstärken I₁ von z. B. 3A und I₂ von z. B. 6A aus seiner federzentrierten Grundstellung 0, in welcher die Anstiegs-Verzögerungsregelung des Ausgangsdruckes der Verstellpumpe 11 wirksam ist, in eine Funktions­ stellung I umschaltbar ist, in welcher diese Regelung gleichsam ausgeschaltet ist, sowie in eine Funktions­ stellung II in welcher die zur zweiten Steuerkammer 31 des Druck-Regelventils 21 führende Steuerleitung 39 an den Vorratsbehälter 23 angeschlossen und dadurch im Ergebnis eine Begrenzung des Ausgangsdruckes der Ver­ stellpumpe 11 auf niedrigem, der Vorspannung der Ven­ tilfeder 32 des Druckregelventils 21 äquivalentem Ni­ veau von z. B. 20 bar erfolgt.

Während bei dem 4/3-Wege-Ventil 84 gemäß Fig. 4a nur eine Ventilfeder 86 vorgesehen ist, gegen deren zuneh­ mende Rückstellkraft das Ventil 84 in seine Funktions­ stellung I und II gesteuert werden muß, wobei die Grund­ stellung 0 dieses Ventils eine "Randstellung" ist, sind beim 4/3-Wege-Ventil 84′ gemäß Fig. 4b zwei entgegenge­ setzt wirkende Ventilfedern 86′ und 86′′ vorgesehen, die den Ventilkolben dieses 4/3-Wege-Ventils 84′ in ei­ ner Mittelstellung zentrieren, die hier als Grundstel­ lung 0 vorgesehen ist. Demgemäß sind auch zwei Steuer­ magnete 87 und 88 vorgesehen, durch deren alternative Ansteuerung das 4/3-Wege-Magnetventil 84′ in seine Funk­ tionsstellung I bzw. II steuerbar ist, die funktionell den entsprechend bezeichneten Funktionsstellungen I und II des Magnetventils 84 gemäß Fig. 4a entsprechen. Im Unterschied zu diesem kann das 4/3-Wegeventil 84′ gemäß Fig. 4b "direkt" aus seiner Grundstellung 0 in die Funk­ tionsstellung II umgeschaltet werden, ohne daß hierbei die Funktionsstellung I "überfahren" werden muß. Alter­ nativ oder zusätzlich zu dem Steuermagneten 87, durch dessen Erregen das 4/3-Wege-Ventil 84′ gemäß Fig. 4b in seine Funktionsstellung I schaltbar ist, kann hierzu auch eine hydraulische Ansteuerung vorgesehen sein, wie durch eine Steuerkammer 89 veranschaulicht, durch deren beispielsweise gleichzeitig mit der hydraulischen An­ steuerung des Verzögerungs-Steuerventils 41 erfolgende Druckbeaufschlagung das 4/3-Wegeventil 84′ in seine Funktionsstellung I umschaltbar ist.

Soweit im übrigen in den Fig. 4a und 4b dargestellte Bau- und Funktionselemente mit denselben Bezugszeichen belegt sind, wie anhand der Fig. 1 und 4 erläuterte Elemente dieser Fig. soll dies mit Bezug auf die Fig. 4a und 4b den Hinweis auf die Bau- und Funktionsgleich­ heit bzw. -analogie der identisch bezeichneten Elemente und auch den Verweis auf deren anhand der Fig. 1 und 4 gegebene Erläuterung bedeuten.

Abschließend sei anhand der Fig. 2b noch auf eine spe­ zielle Gestaltung eines im Rahmen der Druck-Regelein­ richtungen 20 bzw. 20′ einsetzbaren Druck-Regelventils 21 eingegangen, bei dem die Vorspannung der Ventilfeder 32, durch deren Vorspannung der Minimalwert des Aus­ gangsdruckes der Verstellpumpe 11 bestimmt ist, ein­ stellbar ist.

Die Ventilfeder 32, die den lediglich schematisch durch das 3/2-Wege-Ventilsymbol angedeuteten Ventilkolben 28 in die Grundstellung 0 des Druck-Regelventils 21 drängt, ist, besehen entlang der zentralen Längsachse 91 des Druck-Regelventils 21, zwischen einem ersten Stütztel­ ler 92, der axial an einem stößelförmigen Fortsatz 93 des Ventilkolbens 28 angreift und einem zweiten Stütz­ teller 94 axial eingespannt, der an seiner der Ventil­ feder 32 angewandten Seite einen Steuerkolben-Fortsatz 96 hat, mit dem er in einer axialen Bohrung 97 eines in das Ventilgehäuse 98 einschraubbaren Steuergehäuseteils 99 druckdicht verschiebbar geführt ist.

Innerhalb dieser axialen Bohrung 97 ist ein Steuerkol­ benelement 101 druckdicht verschiebbar geführt, das sich mit einem schlanken, stößelförmigen Fortsatz 102, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der axialen Steuergehäusebohrung 97, an dem Steuerkolben­ fortsatz 96 des zweiten Feder-Stütztellers 94 axial ab­ stützt. Durch den sich zwischen dem Steuerkolben-Fort­ satz 96 des zweiten Stütztellers 94 und dem Dicht­ flansch 103 des Steuerkolbenelements 101 in axialer Richtung erstreckenden Raum 104 ist die zweite Steuer­ kammer 31 axial gebildet. Die Vorspannung der Ventilfe­ der 32 ist mittels einer Stellschraube 106 einstellbar, die in einem Gewindeabschnitt 107 des Steuergehäuse­ teils 99 schraubbar geführt ist und sich ihrerseits über einen axialen, stößelförmigen Fortsatz 108 an dem Steuerkolbenelement 101 abstützt.

Die axialen Führungslängen des Steuerkolben-Fortsatzes 96, des Steuerkolbenelements 101 sowie des Gewindeab­ schnittes 107 und die Anordnung des Steuerkammer-An­ schlußkanals 109, an den die Steuerleitung 39 ange­ schlossen ist, sind derart aufeinander abgestimmt, daß innerhalb der möglichen Hübe der verschiebbaren Elemen­ te der Steuerkammer-Anschlußkanal stets in die Steuer­ kammer 31 mündet und eine weitestmögliche Variation der Federspannung ausnutzbar ist.

Claims (11)

1. Einrichtung zur Regelung des Ausgangsdruckes einer Verstellpumpe, insbesondere einer auf hohem Aus­ gangsdruckniveau arbeitenden Hauptpumpe eines Druckversorgungsaggregats für eine hydraulische An­ triebsvorrichtung, z. B. den/die Antriebszylinder einer Dickstoffpumpe, mit einem Fördermengen-Stell­ organ, das mittels eines hydraulischen Stellmotors betätigbar ist, der durch alternative Druckbeauf­ schlagung und -entlastung eines Antriebsdruckraumes zur Ausführung der Stellbewegungen für die gegen­ sinnigen Änderungen des Fördervolumens antreibbar ist, wobei zur Steuerung der diesbezüglichen Druck­ beaufschlagung und -entlastung des Antriebsdruck­ raumes ein druckgesteuertes Proportionalventil vor­ gesehen ist, das, angesteuert mit dem Ausgangsdruck der Pumpe oder einem zu diesem proportionalen Druck, ab einem durch eine Mindestrückstellkraft eines Rückstellelements, z. B. einer Feder, bestimm­ ten Mindestdruck einen mit dem in seine Steuerkam­ mer eingekoppelten Steuerdruck zunehmenden Aus­ gangsdruck abgibt mit dem der Antriebsdruckraum des Stellmotors beaufschlagt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rückstellelement (32) auf eine Rückstellkraft ausgelegt ist, die nur einem kleinen Bruchteil von etwa 1/50 bis 1/10 der durch den Steuerdruck maximal erzeugbaren, auf den Ventilkol­ ben (28) des Proportionalventils (21) wirkenden Steuerkraft entspricht, daß das Proportionalventil (21) mit einer Rückstellkammer (31) als zweite Steuerkammer versehen ist, durch deren Druckbeauf­ schlagung eine der Steuerkraft entgegengesetzte Zu­ satz-Rückstellkraft erzeugbar ist, deren Maximalbe­ trag demjenigen der Steuerkraft mindestens annä­ hernd entspricht, und daß der in die Rückstellkam­ mer (31) eingekoppelte Druck mittels eines hydrau­ lischen Zeitverzögerungsgliedes (36, 34) von dem in die Steuerkammer (31) des Proportionalventils (21) eingekoppelten Druck abgeleitet ist.

2. Regelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Zeitverzögerungsglied eine Drossel (36) und ein über diese aufladbarer Druck­ speicher (34) vorgesehen ist, an deren Mittelanzap­ fung (38) die zweite Steuerkammer (31) des Druck- Regelventils (21) angeschlossen ist.

3. Regelungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drossel (36) als Einstell­ drossel ausgebildet ist.

4. Regelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckminderer (37) als Druckbegrenzungsglied vorgesehen ist, das den Ausgangsdruck der Hochdruckpumpe (11) auf einen einstellbaren Wert begrenzt.

5. Regelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitverzögerungs­ glied (36, 34) abschaltbar ist.

6. Regelungseinrichtung nach Anspruch 5 in Kombination in Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck­ speicher (34) gegen die Drossel (36) absperrbar ist.

7. Regelungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein zur Absperrung des Druckspei­ chers (34) vorgesehenes Verzögerungs-Steuerventil (41) als 3/2-Wege-Ventil ausgebildet ist, in dessen Grundstellung der Druckspeicher (34) mit der Dros­ sel (36) verbunden ist, und in dessen Schaltstel­ lung der Druckspeicher (34) gegen die Drossel (36) abgesperrt ist, dafür jedoch an den Vorratsbehäl­ tern (23) des Druckversorgungsaggregats (10; 10′) angeschlossen ist.

8. Regelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Hoch­ druckausgang (24) der Verstellpumpe (11) und das Zeitverzögerungsglied (36, 34) ein Ventil (74; 84; 84′) geschaltet ist, das eine Grundstellung (0) hat, in welcher der Hochdruckausgang (24) der Ver­ stellpumpe (11) an das Zeitverzögerungsglied (36, 34) angeschlossen ist, und eine Schaltstellung (I), in welcher der Hochdruckausgang der Verstellpumpe (11) gegen das Zeitverzögerungsglied (36, 34) abge­ sperrt, dafür jedoch direkt mit der zweiten Steuer­ kammer (31) des Druckregelventils (21) verbunden ist.

9. Regelungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen die Steuerleitung (39) an die in der Schaltstellung (I) des Funktionssteu­ erventils (74; 84; 84′) der Hochdruckausgang (24) der Verstellpumpe (11) angeschlossen ist, und den Druck­ speicher (34) des Zeitverzögerungsgliedes (36, 34) ein Rückschlagventil (81) geschaltet ist, das durch relativ höheren Druck in der Steuerleitung (39) als im Druckspeicher (34) in Sperrichtung beaufschlagt ist.

10. Regelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die zweite Steuerkammer (31) des Druck-Regelventils (21) und die Abgriffstelle (38; 38, 81) des Zeitverzögerungs­ gliedes (36, 34), an der der in die zweite Steuer­ kammer (31) des Druck-Regelventils (21) einkoppel­ bare Druck abgreifbar ist, ein Ventil (82; 84; 84′) geschaltet ist, das aus einer Grundstellung (0) , in welcher die Abgriffstelle (38; 38, 81) mit der Steu­ erkammer (31) verbunden ist, in eine Funktionsstel­ lung umschaltbar ist, in welcher die zweite Steuer­ kammer (31) gegen die Abgriffstelle (38) abgesperrt, dafür jedoch mit dem drucklosen Vorratsbehälter (23) des Druckversorgungsaggregats (10; 10′) ver­ bunden ist.

11. Regelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Ventilfeder (32) des Druckregelventils (21) ein­ stellbar ist.