DK167984B1 - Styreapparat for en pumpe med indstillelig leveringsmaengde - Google Patents

Description

DK 167984 B1

Opfindelsen angår et styreapparat for en pumpe med indstillelig leveringsmængde, med en indstillingsanordning, som har en nulstilling og på begge sider deraf områder med tiltagende levering i modsatte retninger, og som omfatter 5 et differentialstempel, hvis mindre stempelflade er påvirket af pumpetrykket, og hvis større stempelflade i modsat retning er påvirket af et styretryk, der kan tilføres over en styretrykledning, og med en styreventil, som har to i modsat retning indstillelige, i serie mellem pumpetrykled-10 ning og tank forbundne drosler og et derimellem liggende udtag for styretrykket.

Styreapparater af denne art er kendt fra DE-OS 29 25 236. Differentialstemplet indtager en stilling, i hvilken de 15 fra begge sider på det virkende kræfter er i ligevægt. Ved ændring af styretrykket ændres derfor indstillingsanordningens stilling. Styreventilen kan aktiveres manuelt og har en mekanisk med indstillingsanordningen koblet tilbageføringsanordning. Neutralstillingsfjedre sørger for, at 20 styreventilen i ikke-aktiveret tilstand frembringer et til neutralstillingen eller nulstillingen svarende styretryk.

Et sådant styreapparat skal være anbragt i umiddelbar nærhed af pumpen og være tilgængelig for manuel aktivering.

25 Formålet med opfindelsen er at angive et styreapparat af den i indledningen beskrevne art, ved hvilket der er en større frihed med hensyn til anbringelsen af styreventilen.

30 Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at styreventilen til sin aktivering har en servoindgang, som over en servoledning er forbundet med en servotrykgiver, at der er anbragt en sikkerhedsventil, som i tilfælde af fejl adskiller servoindgangen fra servoledningen og forbinder den 35 med en fra en tilbagestillings-trykgiver udgående hjælpeledning, og at tilbagestillings-trykgiveren kan aktiveres DK 167984 B1 2 i afhængighed af indstillingsanordningens stilling og afgiver indtil opnåelse af nulstillingen et tilbagestillingstryk af en sådan størrelse, at styreventilen indstilles i en retning, der driver indstillingsanordningen til 5 nulstillingen.

En sådan styreventil kan have en vilkårlig beliggenhed.

Den behøver ikke at aktiveres manuelt, da den kan styres over servoledningen. Som led i denne servostyring er det 10 naturligvis også muligt at bringe indstillingsanordningen til nulstillingen. Hvis servostyringen imidlertid svigter, eller der optræder en anden fejl, vil pumpen ukontrolleret løbe videre. Her griber den krævede sikkerhedsventil ind, som i et sådant tilfælde af fejl forbinder styreventilens 15 servoindgang med tilbagestillings-trykgiveren over hjælpe ledningen. Da tilbagestillingstrykket afhænger af indstillingsanordningens stilling, danner det en tilbageføring, som tillader at bringe indstillingsanordningen kontrolleret til nulstillingen og at holde den der, således at der 20 ikke sker ukontrolierede trykmiddelleveringer. Heller ikke denne driftsmåde gør det nødvendigt at anbringe styreventilen i rumlig nærhed af pumpen.

Ved hvilke fejl sikkerhedsventilen reagerer, afhænger af 25 styreapparatets dimensionering. I betragtning kommer fx manglende eller for lavt pumpetryk, svigt af servotrykpum-pen, positionsfejl eller for hurtige bevægelser af indstillingsanordningen og lignende.

30 Fortrinsvis er tilbagestillings-signalgiveren en med indstillingsanordningen indstillelig, af et arbejdstryk forsynet trykdeler, som har i modsat retning indstillelige drosler og et derimellem liggende udtag for tilbagestillingstrykket og afgiver i afhængighed af indstillingsan-35 ordningens stilling enten arbejdstrykket eller tanktrykket eller et middeltryk som tilbagestillingstryk. I det mind- DK 167984 B1 3 ste i nulstillingens område ændres derfor også tilbagestillingssignalet ved en stillingsændring af indstillingsanordningen.

5 Især kan arbejdstrykket være dannet af styretrykket. Da styretrykket sædvanligvis er lavere end pumpetrykket, er tabene i trykdeleren tilsvarende små.

En yderligere fordel fås ved, at differentialstemplet i 10 tilslutning til sin den større stempelflade dannende endevæg har et hulrum, der er forbundet med tanken, at en ko-aksial på differentialstemplets cylinder anbragt stift forløber igennem en åbning i endevæggen, og at stiften har styreåbninger, som i forbindelse med endevæggen danner 15 trykdeleren. Her kan styretrykket umiddelbart udtages fra differentialcylinderens styretrykrum. Trykdeleren har en meget enkel konstruktion.

Det anbefales, at styreåbningerne i nulstillingen på begge 20 sider rager ud over endevæggen. På denne måde fås de to i modsat retning indstillelige drosler af trykdeleren. Dette fører ved tilbagestilling til nulstillingsområdet til en meget nøjagtig regulering. Et alternativ består i, at styreåbningerne har en kortere aksial længde, således at 25 drosselstederne i det mindste delvist dannes af ringspalten mellem stift og endevægsboringen.

Det er gunstigt, når der i stiften er anbragt mindst en radialboring, som udgår fra styreåbningen, og en aksialbo-30 ring, som er forbundet med hjælpeledningen. Da stiften er fast monteret, fås en enkel forbindelse med hjælpeledningen.

Styreåbningen kan være dannet af radialboringens munding.

35 Fortrinsvis er den dog bestemt af en aksial drosselnot. Et DK 167984 B1 4 yderligere alternativ består i, at der er anbragt en meget flad omkredsnot.

Med særlig fordel er styretrykledningen forsynet med en 5 drossel. Denne drossel sikrer, at tilbageføringen af indstillingsanordningen til nulstillingen ikke sker pludseligt, men efterhånden.

Især kan droslen være shuntet af en omkoblingsventil, som 10 i tilfælde af fejl spærrer. Forsinkelsesvirkningen er derfor kun til stede ved den automatiske tilbageføring til nulstillingen, men generer ikke den normale styredrift.

Herved kan sikkerhedsventilen og omkoblingsventilen være 15 forenet til en ventilanordning med fælles indstillingsorgan. Dette forenkler den konstruktive opbygning.

Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af på tegningen viste, foretrukne udførelseseksempler, der viser 20 i fig. 1 et skematisk diagram af styreapparatet ifølge opfindelsen, 25 fig. 2 et dellængdesnit gennem tilbagestillings-trykgi- veren og fig. 3 et dellængdesnit gennem en varieret form af til-bagestillings-trykgiveren.

30

Fig. 1 viser en pumpe 1, som suger olien fra en tank 2 og valgfrit kan levere den over den ene eller anden leveringsledning 3 eller 4 til en ikke vist forbruger. De to ledninger er over en af kontraventiler bestående brokob-35 ling 5 forbundet med en pumpetrykledning 6, som fører pumpetrykket P . En med pumpen 1 koblet servopumpe 7 leverer DK 167984 B1 5 trykvæske over en ledning 8 til en servokreds og ved behov over brokoblingen 5 til leveringsledningen 3 eller 4. Ser-vopumpens 7 maksimale tryk er bestemt af en trykbegrænsningsventil 9'.

5

Pumpen 1 har en indstillingsanordning 9, ved hvis hjælp leveringsmængden - gående ud fra en nulstilling - på den ene side er indstillelig til en maksimal levering over leverings ledningen 3 og på den anden side til en maksimal 10 levering over leveringsledningen 4. Det kan dreje sig om en radial- eller aksialstempelpumpe med indstillelig stempel- eller banebærer, om en vingehjulspumpe med indstillelig ekscenterring eller om en vilkårlig anden kendt to-retnings-pumpe med indstillelig leveringsmængde. Indstil-15 lingsanordningen 9 har en medbringer 10, som er anbragt mellem et differentialstempels 13 afsnit 11 og 12. Medbringeren 10 er over den stiplet antydede kobling 14 umiddelbart forbundet med den nævnte bærer, ekscenterring eller et andet styreelement. Afsnittet 11 har en mindre 20 stempelflade 15 i en cylinder 16, hvis cylinderrum 17 er forbundet med pumpetrykledningen 6. Afsnittet 12 har en større stempelflade 18 i en cylinder 19, hvis cylinderrum 20 er forbundet med en et styretryk P førende styretryk-ledning 21.

25

Stempelafsnittet 12 har et hulrum 22, som er forbundet med tanken 2. En stift 24 forløber igennem dets endevæg 23, hvilken stift 24 har en gennemgående radialboring 25 og en aksialboring 26, som er forbundet med en hjælpeledning 27.

30 Endevæggen 23 og stiften 24 danner en som trykdeler udformet tilbagestillings-trykgiver 28, hvis konstruktion er nærmere forklaret i fig. 2. Radialboringens 25 to mundinger danner styreåbninger 29 og 30 og rager i indstillingsanordningens 9 nulstilling på begge sider frem over den 35 åbning 31, som stiften 24 forløber igennem, i endevæggen .23. Derved opstår to drosler, som ændres i modsat retning, DK 167984 B1 6 til den ene eller den anden drossel har lukket fuldstændigt.

Udførelsen i fig. 3 er i stor udstrækning den samme, såle-5 des at der for tilsvarende dele anvendes med 100 forhøjede henvisningsbetegnelser. Forskelligt er, at styreåbningerne 129 og 130 er dannet af flade, drosselkanaler dannende ak-sialnoter, således at der fås en endnu mere fintfølende ændring af drosselvirkningen og derfor en mere rolig regu-10 lering.

En styreventil 32 har mellem pumpetrykledningen 6 og tanken to i serie liggende, i modsat retning indstillelige drosler 33 og 34 samt et derimellem liggende udtag 35, på 15 hvilket styretrykket P kan udtages, som på den ene side

S

afhænger af pumpetrykket og på den anden side af styreventilens 32 stilling. Styretrykket P ledes over en omkob-

S

lingsventil 36 eller, når denne er lukket, over en drossel 37 og styretrykledningen 21 til cylinderrummet 20. Styre-20 ventilen 32 har en servoindgang 38, over hvilken et servo-tryk P1 tilføres, som virker mod kraften af en fjeder 39 og fx indstiller et ventilstempel af styreventilen 32.

En sikkerhedsventil 40, som reagerer i tilfælde af fejl, 25 forbinder normalt servo indgangen 38 med en servoledning 41 og i tilfælde af fejl med hjælpeledningen 27. Trykket P1 på servoindgangen 38 svarer derfor enten til servotrykket P2 eller tilbagestillingstrykket P3· 30 Til opnåelse af servotrykket er servopumpen 7 over en fejlventil 43 forbundet med en konstant-trykregulator 44. Dennes udgangstryk P4 er tilsluttet dens servoindgang 45, således at trykket P4 har en af fjederens 46 kraft afhængig konstant værdi. Det samme tryk P4 tilføres også sik-35 · kerhedsventilens 40 servoindgang 46 og omkoblingsventilens 36 servoindgang 47. Endvidere tjener trykket P4 som ind- DK 167984 B1 7 gangsværdi for servotrykgiveren 42, hvis elektromagnet 48 påvirkes af et elektronisk styre- og reguleringskredsløb 49 i form af en impulsbreddemodulation. Servotrykket P2 er derfor lavere end det konstante tryk P4. Styre- og regule- 5 ringsanordningen 49 tilføres på den ene side på indgangen 50 en børværdi for den ønskede leveringsmængde og på indgangen 51 en erværdi for indstillingsanordningens 9 faktiske stilling, her ved hjælp af en stillingsgiver 52. Styre- og reguleringsanordningen 49 er også i stand til at 10 registrere fejl og i dette tilfælde at aktivere fejlventilens 43 magnet 53, således at denne afbryder konstanttryk-ventilens 44 indgang fra servopumpen 7 og slutter den til tanken 2.

15 Derved fås den følgende driftsmåde: I den normale drift arbejder styreventilen 32 i afhængighed af servotrykket P2, hvis størrelse er forudbestemt af styre- og reguleringsanordningen 49 ved hjælp af servotrykgiveren 42. Styretrykket P virker i cylinderrummet 20 på den større o 20 stempelflade 18, mens pumpetrykket P i cylinderrumraet 17 virker på den mindre stempelflade 15. Under indflydelse af styretrykket indstilles indstillingsanordningen 9 så længe, til pumpetrykket P har nået en værdi, ved hvilken

Xr differentialstemplet 13 holdes i ligevægt. Hver af styre-25 og reguleringsanordningen 49 fremkaldt ændring af styretrykket fører til en tilsvarende indstilling af indstillingsanordningen .

Når servopumpen 7 svigter, eller fejlventilen 43 omkobles, 30 falder det konstante tryk P4 til tanktrykket. Som følge heraf går såvel sikkerhedsventilen 40 som omkoblingsventi-len 36 i den anden stilling. Nu virker tilbagestillingstrykket P3 på styreventilens 32 servoindgang 38. Når indstillingsanordningen 9 har den i fig. 1 viste stilling, er 35 tilbagestillingstrykket P lig med styretrykket P med det resultat, at dette styretryk formindskes af styreventilen DK 167984 B1 8 32, og indstillingsanordningen 9 bevæges mod højre. Så snart styreåbningerne 29 og 30 befinder sig i endevæggens 23 område, optræder tilbagestillings-trykgiverens 28 tryk-delerfunktion med det resultat, at tilbagestillingstrykket 5 P„ kun udgør en brøkdel af styretrykket P . Så snart et w s bestemt forhold mellem styretryk og tilbagestillingstryk er opnået, befinder indstillingsanordningen sig i nulstillingen og holdes i denne nulstilling. Tilsvarende forhold optræder, når styreåbningerne 29 og 30 i begyndelsen har 10 befundet sig i hulrummet 22. Kun påvirkes styreventilen 32 da således, at indstillingsanordningen 9 bevæges mod venstre.

En stiplet bue 54 viser, at de to ventiler 36 og 40 kan 15 have en fælles ventilglider og derfor også en fælles servo indgang. I denne ventilkombination kan også konstant-trykregulatoren 44 være indbefattet.

Komponenterne, som ligger inden for det stregpunkteret 20 indrammede område A, er de dele, som hører til en normal . pumpeudrustning. Kun de i området B liggende dele skal ændres eller fuldstændiggøres.

Claims (10)

1. Styreapparat for en pumpe (1) med indstillelig leve-5 ringsmængde, med en indstillingsanordning (9), som har en nulstilling og på begge sider deraf områder med tiltagende levering i modsatte retninger, og som omfatter et differentialstempel (13), hvis mindre stempelflade (15) er påvirket af pumpetrykket (P ), og x> 10 hvis større stempelflade (18) i modsat retning er på virket af et styretryk (P ), der kan tilføres over en S styretrykledning (21), og med en styreventil (32), som har to i modsat retning indstillelige, i serie mellem pumpetrykledning (6) og tank (2) forbundne drosler 15 (33, 34) og et derimellem liggende udtag (35) for sty retrykket (Pg)»kendetegnet ved, at styreventilen (32) til sin aktivering har en servoindgang (38) , som over en servoledning (41) er forbundet med en servotrykgiver (42), at der er anbragt en sikker-20 hedsventil (40), som i tilfælde af fejl adskiller ser- voindgangen fra servoledningen og forbinder den med en fra en tilbagestillings-trykgiver (28) udgående hjælpeledning (27), og at tilbagestillings-trykgiveren kan aktiveres i afhængighed af indstillingsanordningens 25 (9) stilling og afgiver indtil opnåelse af nulstillin gen et tilbagestillingstryk (P3) af en sådan størrelse, at styreventilen indstilles i en retning, der driver indstillingsanordningen til nulstillingen.

2. Styreapparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at tilbagestillings-signalgiveren (28) er en med indstillingsanordningen (9) indstillelig, af et arbejdstryk forsynet trykdeler, som har i modsat retning indstillelige drosler og et derimellem liggende 35 udtag for tilbagestillingstrykket (P3) og afgiver i afhængighed af indstillingsanordningens stilling enten DK 167984 B1 10 arbejdstrykket eller tanktrykket eller et middeltryk som tilbagestillingstryk.

3. Styreapparat ifølge krav 2, kendetegnet 5 ved, at arbejdstrykket er dannet af styretrykket <Ps> ·

4. Styreapparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at differentialstemplet (13) i tilslutning til 10 sin den større stempelflade (18) dannende endevæg (23; 123. har et hulrum (22), der er forbundet med tanken (2), at en koaksial på differentialstemplets cylinder (19) anbragt stift (24; 124) forløber igennem en åbning (31; 131) i endevæggen, og at stiften har styre-15 åbninger (29, 30; 129, 130), som i forbindelse med endevæggen danner trykdeleren.

5. Styreapparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at styreåbningerne (29, 30; 129, 130) i nul- 20 stillingen på begge sider rager ud over endevæggen (23; 123).

6. Styreapparat ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet ved mindst en radialboring (25; 125), som 25 udgår fra styreåbningen (29, 30; 129, 130), og v e d en aksialboring (26; 126), som er forbundet med hjælpeledningen (27), i stiften (24).

7. Styreapparat ifølge kravene 4-6, kendeteg- 30. e t v e d, at styreåbningen (129, 130) er dannet af en aksial drosselnot.

8. Styreapparat ifølge kravene 1-7, kendetegnet v e d, at styretrykledningen (21) er forsynet 35 med en drossel (37). DK 167984 B1 11

9. Styreapparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at droslen (37) er shuntet af en omkoblings ventil (36), som i tilfælde af fejl spærrer.

10. Styreapparat ifølge krav 9, kendetegnet ved, at sikkerhedsventilen (40) og omkoblingsventi-len (36) er forenet til en ventilanordning (54) med fælles indstillingsorgan.