EP0826110A1 - Verschiebbare hydraulische leistungs- bzw. momentenregeleinrichtung - Google Patents

Verschiebbare hydraulische leistungs- bzw. momentenregeleinrichtung

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EP0826110A1
EP0826110A1 EP96919743A EP96919743A EP0826110A1 EP 0826110 A1 EP0826110 A1 EP 0826110A1 EP 96919743 A EP96919743 A EP 96919743A EP 96919743 A EP96919743 A EP 96919743A EP 0826110 A1 EP0826110 A1 EP 0826110A1
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EP
European Patent Office
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control
pressure
valve
line
pump
Prior art date
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EP96919743A
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English (en)
French (fr)
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EP0826110B1 (de
Inventor
Mikko Erkkilae
Felix Zu Hohenlohe
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Brueninghaus Hydromatik GmbH
Original Assignee
Brueninghaus Hydromatik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Brueninghaus Hydromatik GmbH filed Critical Brueninghaus Hydromatik GmbH
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Application granted granted Critical
Publication of EP0826110B1 publication Critical patent/EP0826110B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/08—Regulating by delivery pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00—Pump parameters
    • F04B2201/12—Parameters of driving or driven means
    • F04B2201/1204—Position of a rotating inclined plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/08—Pressure difference over a throttle

Definitions

  • the present invention relates to a power or torque control device for an adjustable hydraulic pump with a hydraulic servo actuator for continuously adjusting the pump delivery rate, in which the delivery rate setting is determined as a function of the delivery pressure of the hydraulic pump in a delivery pressure line and a control pressure in a control line, and the actuator has a spring which sets a pump actuator in the direction of the maximum delivery rate and at least one piston which acts on the pump actuator in the direction of a delivery rate reduction, the piston surface of which can be acted upon by the delivery pressure or connected to a discharge via a hydraulically operated control valve, and the actuation of the control valve by the control pressure in the control line takes place, a torque valve being provided, the closing force of which is determined by a measuring spring arrangement which is connected to the pump actuator and is a function of v is biased on the delivery rate setting, and wherein the torque valve connects the control line depending on the control pressure in the control line and the bias of the measuring spring assembly with the drain.
  • Such a control device is known from EP 0 149 787.
  • This known control device can be operated either as a torque control or as a power control, depending on whether an optionally adjustable flow restrictor is provided in the delivery pressure line of the hydraulic pump or not.
  • torque control the relationship applies that the product of the operating pressure and the stroke volume of the pump must be constant. If the pump speed is constant, torque control is also power control.
  • Output controls also detect and control changes in the speed of the pump, which affects the flow rate, for example.
  • a measure of the stroke volume of the hydraulic pump is the position of the pump actuator adjusting the pump delivery rate, which is connected to the torque valve via a measuring spring arrangement connected is.
  • the shape of the hyperbolic torque or power curve is determined solely by the design of the characteristic of the measuring spring arrangement.
  • This known power or torque control device is very much dependent on the amount of work delivered from the operating pressure line on the load side.
  • the amount of work delivered changes, the amount of control oil in the control line also changes, so that the pump is adjusted along its performance hyperbole.
  • a change in the position of the power hyperbola that is to say a change in the power setting of the pump, is only possible by directly adjusting the pretension of the measuring spring arrangement by means of a handle.
  • This manual adjustment is very cumbersome and time-consuming.
  • the object of the present invention is therefore to provide a power or torque control device according to the preamble of appended claim 1, with which the torque or power setting of the hydraulic pump changes in a simple manner and to changing working conditions or to different Loads can be adjusted.
  • the present invention makes it possible, in particular, to change the control pressure in the control line by appropriately adjusting the adjustable throttle device, even if the amount of work delivered from the operating pressure line is to remain constant.
  • the power setting of the adjustable hydraulic pump can thus be quickly and easily adapted to different working conditions.
  • the adjustable throttle device preferably consists of the electrically controlled quantity proportional valve, by means of which the control pressure in the control line can be continuously adjusted. This configuration makes it possible in an advantageous manner Change the pump output setting separately, for example by operating a switch in the cab of the excavator.
  • the adjustable throttle device is formed from a switching valve and a throttle arranged parallel to it.
  • the output and flow control are effective even when the switching valve is closed.
  • a further throttle can be arranged in the control line between the adjustable throttle device, that is to say the switching valve and the throttle parallel to it, and the branch to the control valve and the torque valve.
  • an adjustable flow restrictor is arranged in the delivery pressure line between the hydraulic pump and the branch of the control line.
  • the adjustable throttle device can be connected to a control device via which different operating modes of the hypropump can be set by means of a separate switch.
  • This configuration makes it possible to adapt the power setting of the pump to the respective work by operating the separate switch, for example arranged in the cab of an excavator.
  • the control device can additionally be connected to a device for measuring the diesel speed, so that the power setting of the pump can also be controlled or adjusted depending on the diesel speed.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the power or torque control device according to the invention, in which the adjustable throttle device is formed by a quantity proportional valve,
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the power or torque control device according to the invention, in which the adjustable throttle device is formed by a switching valve and a throttle parallel to it, and
  • FIG. 3 is a schematic of a further embodiment in which the power setting of the pump by a separate switch and
  • Control device can be changed
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of the present invention, in which two operating pressure lines, each with a corresponding adjustable throttle device, are provided, which optionally act on the power or torque control device according to the invention.
  • Figure 1 shows a hydraulic pump 1, which is driven via a shaft 2 by a drive, not shown.
  • the hydraulic pump 1 can be, for example, an adjustable axial piston pump which has a pump actuator 3, the pivoting angle of which is proportional to the stroke volume of the hydraulic pump 1.
  • a servo actuator for adjusting the swivel angle of the hydraulic pump comprises a spring 4 and a pressurized piston 5, the spring 4 adjusting the hydraulic pump 1 to a maximum swivel angle, that is to say to the maximum delivery volume.
  • the piston area of the piston 6 is substantially larger than that of the piston 5.
  • the actuating pressure of a signal pressure line 7 acting on the piston 6 or on its piston area is taken from the delivery pressure line 10 of the hydraulic pump 1 via a control valve 8 and the line 9.
  • a pressure relief valve 11 is connected in series with the control valve.
  • the control valve 8 is designed as a pressure compensator, so it can also be referred to as a pressure valve and is acted upon on the one hand by the delivery pressure of the line 9 and on the other hand by a control pressure of a control line 12.
  • the control pressure or the control oil quantity in the control line 12 can be adjusted via an adjustable throttle device 13 which is arranged in the control line 12.
  • the control line 12 takes the load-dependent operating pressure of the hydraulic pump 1 from an operating pressure line 15 behind an optionally adjustable flow restrictor 16 from.
  • the amount of control oil in the control line can thus be changed in a simple manner by the adjustable throttle device 13.
  • the optionally adjustable delivery flow throttle 16 limits the delivery flow of the hydraulic pump 1 in the delivery pressure line 10.
  • the delivery pressure and the control pressure acting on the control valve 8 are reduced in front of and behind the delivery flow throttle 16. In this case, it is a power regulation. If the flow throttle 16 is not present, torque control is obtained.
  • the torque valve 17 is acted upon on the one hand by the pressure of the control line 12 and on the other hand by a measuring spring arrangement 18, the pretension of which is determined by the position of the piston 6 or the pump actuator 3.
  • the torque valve 17 can connect the control line 12 to an unpressurized drain. If the control pressure in the control line 12 reaches the value set on the torque valve 16, it begins to open to the outlet, and a pressure drop occurs at the control slide of the control valve 8.
  • the control valve 8 is opened and the piston 6 is actuated via the control pressure line 7 with a control pressure acts and moves this or the pump actuator 3 in the direction of smaller flow rates.
  • the measuring spring arrangement 18 of the torque valve 17 is preloaded, so that the pump is adjusted along the power hyperbolas.
  • the adjustable one In the first exemplary embodiment shown in FIG. 1, the adjustable one
  • Throttle device 13 formed by a quantity-proportional valve 13a, which for
  • Example can be electrically controlled. In the closed position of the quantity proportional valve 13a, the power and flow control are switched off.
  • FIG. 2 shows a schematic overview of a further exemplary embodiment of the present invention.
  • the adjustable throttle device of the power or torque control device 22 of the pump 1 is connected to a control device 20 which can be controlled by means of a separate switch 21.
  • Different operating modes that is to say power settings of the pump, can be set by appropriately setting the switch 21.
  • the switch 21 shown can be adjusted discretely, but continuous adjustment is also possible. Depending on the work involved, various performance settings of pump 1 can thus be made. It is particularly advantageous that the switch 21 can be arranged separately, for example in the cab of an excavator.
  • a device 23 for measuring the speed of the diesel engine 25 driving the pump 1 can be connected to the control device 20. This makes it possible to change the output of the pump 1 continuously or discretely depending on the speed of the diesel engine.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of the present invention, in which the components corresponding to the first exemplary embodiment shown in FIG. 1 are identified by the same reference symbols.
  • two operating pressure lines 15a, 15b are provided in the exemplary embodiment shown in FIG. 4, which branch off from the delivery pressure line 10.
  • Different loads can be operated with the two operating pressure lines 15a, 15b, e.g. a loader block through the operating pressure line 15a and an excavator block through the operating pressure line 15b.
  • the number of operating pressure lines that branch off from the delivery pressure line 10 is, however, not limited to two, as in the exemplary embodiment shown in FIG. 4, but the delivery pressure line 10 can branch into any number of operating pressure lines.
  • a control line 12a or 12b branches off from each operating pressure line 15a, 15b, in each of which an adjustable throttle device 13a is provided.
  • the adjustable throttle devices shown are electrically controlled quantity proportional valves 13a according to the exemplary embodiment shown in FIG. 1, however, the adjustable throttle devices of the exemplary embodiment shown in FIG. 4 can also consist of a switching valve and a throttle arranged in parallel therewith, as in the second exemplary embodiment (FIG. 2 ). If more than two operating pressure lines are provided, a control line branches off from each of these operating pressure lines, in each of which an adjustable throttle device is provided. As shown in Figure 4, the two are Control lines 12a, 12b can be selectively or alternatively connected to the control line 12 via a selection valve 30. The function and effect of the control line 12 has already been described in detail with reference to the first exemplary embodiment shown in FIG. 1.
  • a throttle 14 can also be arranged in the control line 12 between the selector valve 30 and the branching of the control line 12 to the control valve 8 and to the torque valve 17 in the exemplary embodiment shown in FIG.
  • this throttle 14 is not shown in FIG. 4.
  • a possibly adjustable delivery flow throttle 16 can be arranged in the delivery pressure line 10, the control pressure being tapped downstream of this restriction 16 and the delivery pressure upstream of this restriction 16, analogously to the exemplary embodiment shown in FIG. 1.
  • This optionally adjustable flow restrictor 16 is also not shown in FIG. 4.
  • the adjustable throttle devices 13a, 13a of the exemplary embodiment shown in FIG. 4 can, according to the exemplary embodiment shown in FIG. 3, also be connected to a control device 20 via which different operating modes of the hydraulic pump 1 can be set by means of a separate switch 21. This embodiment is also not shown in FIG. 4.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung für eine verstellbare Hydropumpe (1) mit einem hydraulischen Servostellgerät zur stufenlosen Einstellung der Pumpenfördermenge, bei der die Fördermengeneinstellung in Abhängigkeit von dem Förderdruck der Hydropumpe (1) in einer Förderdruckleitung (10) und einem Steuerdruck in einer Steuerleitung (12) bestimmt ist, und das Stellgerät eine ein Pumpenstellglied (3) in Richtung maximaler Fördermenge stellende Feder (4) und mindestens einen auf das Pumpenstellglied (3) in Richtung einer Fördermengenverringerung wirkenden Kolben (6) aufweist, dessen Kolbenfläche über ein hydraulisch betätigtes Steuerventil (8) mit dem Förderdruck beaufschlagbar oder mit einem Ablauf (19) verbunden ist, und die Betätigung des Steuerventiles (8) durch den Steuerdruck in der Steuerleitung (12) erfolgt, wobei ein Momentenventil (17) vorgesehen ist, dessen Schließkraft von einer Meßfederanordnung (18) bestimmt ist, die mit dem Pumpenstellglied (3) verbunden ist und in Abhängigkeit von der Fördermengeneinstellung vorgespannt wird, und wobei das Momentenventil (17) die Steuerleitung (12) in Abhängigkeit vom Steuerdruck in der Steuerleitung (12) und der Vorspannung der Meßfederanordnung (18) mit dem Ablauf (19) verbindet, und wobei in der von der Betriebsdruckleitung (15) der Pumpe abzweigenden Steuerleitung (12) eine einstellbare Drosseleinrichtung (13) zur Einstellung des auf das Steuerventil (8) und das Momentenventil (17) bzw. deren Schließglieder wirkenden Steuerdruckes angeordnet ist.

Description

"Verschiebbare hydraulische Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung"
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung für eine verstellbare Hydropumpe mit einen hydraulischen Servostellgerät zur stufenlosen Einstellung der Pumpenfördermenge, bei der die Fördermengeneinstellung in Abhängigkeit von dem Förderdruck der Hydropumpe in einer Förderdruckleitung und einem Steuerdruck in einer Steuerleitung bestimmt ist, und das Stellgerät eine ein Pumpenstellglied in Richtung maximaler Fördermenge stellende Feder und mindestens ein auf das Pumpenstellglied in Richtung einer Fördermengenverringerung wirkenden Kolben aufweist, dessen Kolbenfläche über ein hydraulisch betätigtes Steuerventil mit dem Förderdruck beaufschlagbar oder mit einem Ablauf verbunden ist, und die Betätigung des Steuerventiles durch den Steuerdruck in der Steuerleitung erfolgt, wobei ein Momentenventil vorgesehen ist, dessen Schließkraft von einer Meßfederanordnung bestimmt ist, die mit dem Pumpenstellglied verbunden ist und in Abhängigkeit von der Fördermengeneinstellung vorgespannt wird, und wobei das Momentenventil die Steuerleitung in Abhängigkeit vom Steuerdruck in der Steuerleitung und der Vorspannung der Meßfederanordnung mit dem Ablauf verbindet.
Eine derartige Regeleinrichtung ist aus der EP 0 149 787 bekannt. Diese bekannte Regeleinrichtung ist entweder als Momentenregelung oder als Leistungsregelung betreibbar, abhängig davon, ob in der Förderdruckleitung der Hydropumpe eine gegebenenfalls verstellbare Förderstromdrossel vorgesehen ist oder nicht. Bei derartigen Regeleinrichtungen besteht eine direkte Funktionsbeziehung zwischen dem Hubvolumen der Pumpe und dem lastabhängigen Betriebsdruck, von dem der das Steuerventil beaufschlagende Steuerdruck abhängig ist. Für eine Momentenregelung gilt die Beziehung, daß das Produkt aus Betriebsdruck und Hubvolumen der Pumpe konstant sein muß. Wenn die Drehzahl der Pumpe konstant ist, ist eine Momentenregelung gleichzeitig eine Leistungsregelung. Durch Leistungsregelungen werden zusätzlich Veränderungen der Drehzahl der Pumpe, die sich zum Beispiel auf die Förderstrommenge auswirkt, erfaßt und geregelt. Ein Maß für das Hubvolumen der Hydropumpe ist die Stellung des die Pumpenfördermenge einstellenden Pumpenstellgliedes, das über eine Meßfederanordnung mit dem Momentenventil verbunden ist. Die Form der hyperbelförmigen Momenten- bzw. Leistungskennlinie ist allein durch die Auslegung der Charakteristik der Meßfederanordnung bestimmt.
Diese bekannte Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung ist sehr stark von der lastseitig aus der Betriebsdruckleitung entnommenen Arbeitsfördermenge abhängig. Bei einer Änderung der Arbeitsfördermenge ändert sich auch die Steuerölmenge in der Steuerleitung, so daß die Pumpe entlang ihrer Leistungshyperbel verstellt wird. Eine Änderung der Lage der Leistungshyperbel, das heißt eine Änderung der Leistungseinstellung der Pumpe, ist nur über die direkte Verstellung der Vorspannung der Meßfederanordnung mittels einer Handhabe möglich. Diese Verstellung per Hand ist sehr umständlich und aufwendig. Bei bestimmten Anwendungen, zum Beispiel bei Baggerfahrzeugen oder dergleichen, ist es jedoch notwendig, die Leistungseinstellung der Pumpe abhängig vom Arbeitseinsatz oder von der Drehzahl des die Pumpe antreibenden Dieselmotors verändern zu können.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt somit darin, eine Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 zu schaffen, mit der die Momenten- bzw. Leistungseinstellung der Hydropumpe auf einfache Art und Weise verändert und an sich ändernde Arbeitsbedingungen bzw. an unterschiedliche Lasten angepaßt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung gemäß den beigefügten Ansprüchen 1 und 2 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die vorliegende Erfindung ist es dabei insbesondere möglich, den Steuerdruck in der Steuerleitung durch entsprechendes Einstellen der einstellbaren Drosseleinrichtung zu verändern, auch wenn die lastseitig aus der Betriebsdruckleitung entnommene Arbeitsfördermenge konstant bleiben soll. Damit kann die Leistungseinstellung der verstellbaren Hydropumpe schnell und auf einfache Art an unterschiedliche Arbeitsbedingungen angepaßt werden.
Die einstellbare Drosseleinrichtung besteht vorzugsweise aus dem elektrisch gesteuerten Mengen-Proportionalventil, durch das der Steuerdruck in der Steuerleitung stufenlos einstellbar ist. Durch diese Ausgestaltung ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Leistungseinstellung der Pumpe separat, zum Beispiel durch Betätigung eines Schalters im Führerhaus des Baggers, zu verändern.
In der geschlossenen Stellung des Steuerventiles sind die Förderstromregelung und die Leistungsregelung ausgeschaltet. In der Arbeitsstellung des Mengen- Proportionalventiles sind Förderstrom- und Leistungsregelung in gleicher Weise verstellbar.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die einstellbare Drosseleinrichtung aus einem Schaltventil und einer zu diesem parallel angeordneten Drossel gebildet. In diesem Fall sind die Leistungs- und die Förderstromregelung auch bei geschlossener Stellung des Schaltventiles wirksam. In diesem Ausführungsbeispiel kann zwischen der einstellbaren Drosseleinrichtung, das heißt dem Schaltventil und der dazu parallelen Drossel, und der Abzweigung zum Steuerventil und zum Momentenventil eine weitere Drossel in der Steuerleitung angeordnet sein.
In einer weiteren Ausgestaltung ist zwischen der Hydropumpe und der Abzweigung der Steuerleitung eine verstellbare Förderstromdrossel in der Förderdruckleitung angeordnet. Durch diese verstellbare Förderstromdrossel werden unter anderem Drehzahlschwankungen der Pumpe, die sich auf die Förderstrommenge auswirken, über die erfindungsgemäße Regelung erfaßt, die somit als Leistungsregelung arbeitet. Ist die verstellbare Förderstromdrossel nicht in der Förderdruckleitung vorgesehen, so stellt die erfindungsgemäße Regelung eine Momentenregelung dar.
Weiterhin kann die einstellbare Drosseleinrichtung mit einer Steuereinrichtung verbunden sein, über die mittels eines separaten Schalters verschiedene Betriebsarten der Hypropumpe einstellbar sind. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, die Leistungseinstellung der Pumpe durch Bedienung des zum Beispiel im Führerhaus eines Baggers angeordneten separaten Schalters an den jeweiligen Arbeitseinsatz anzupassen. Dabei kann die Steuereinrichtung zusätzlich mit einer Einrichtung zur Messung der Dieseldrehzahl verbunden sein, so daß die Leistungseinstellung der Pumpe auch abhängig von der Dieseldrehzahl gesteuert oder verstellt werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung, in der die einstellbare Drosseleinrichtung durch ein Mengen- Proportionalventil gebildet ist,
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung, in der die einstellbare Drosseleinrichtung durch ein Schaltventil und eine dazu parallele Drossel gebildet ist, und
Figur 3 ein Schema eines weiteren Ausführungsbeispieles, bei dem die Leistungseinstellung der Pumpe durch einen separaten Schalter und eine
Steuereinrichtung verändert werden kann,
Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in dem zwei Betriebsdruckleitungen mit jeweils einer entsprechenden verstellbaren Drosseleinrichtung vorgesehen sind, die wahlweise auf die erfϊndungsgemäße Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung einwirken.
Figur 1 zeigt eine Hydropumpe 1, die über eine Welle 2 durch einen nicht dargestellten Antrieb angetrieben wird. Bei der Hydropumpe 1 kann es sich zum Beispiel um eine verstellbare Axialkolbenpumpe handeln, die ein Pumpenstellglied 3 aufweist, dessen Schwenkwinkel dem Hubvolumen der Hydropumpe 1 proportional ist. Ein Servostellgerät zur Einstellung des Schwenkwinkels der Hydropumpe umfaßt eine Feder 4 und einen druckbeaufschlagten Kolben 5, wobei die Feder 4 die Hydropumpe 1 auf einen maximalen Schwenkwinkel, das heißt auf maximales Fördervolumen einstellt. Ein Kolben 6, der auch mit dem Kolben 5 funktionell vereinigt sein kann, übernimmt die Rückstellfunktion in Richtung kleinerer Schwenkwinkel. Die Kolbenfläche des Kolbens 6 ist wesentlich größer als die des Kolbens 5. Der auf dem Kolben 6 bzw. auf dessen Kolbenfläche wirkende Stelldruck einer Stelldruckleitung 7 wird über ein Steuerventil 8 und der Leitung 9 von der Förderdruckleitung 10 der Hydropumpe 1 abgenommen. Ein Druckbegrenzungsventil 11 ist mit dem Steuerventil in Reihe geschaltet. Das Steuerventil 8 ist als Druckwaage ausgebildet, kann also auch als Druckventil bezeichnet werden und wird einerseits vom Förderdruck der Leitung 9, und andererseits von einem Steuerdruck einer Steuerleitung 12 beaufschlagt. Der Steuerdruck bzw. die Steuerölmenge in der Steuerleitung 12 ist über eine einstellbare Drosseleinrichtung 13 einstellbar, die in der Steuerleitung 12 angeordnet ist. Die Steuerleitung 12 nimmt den lastabhängigen Betriebsdruck der Hydropumpe 1 von einer Betriebsdruckleitung 15 hinter einer gegebenenfalls verstellbaren Förderstromdrossel 16 ab. Die Steuerölmenge der Steuerleitung kann somit durch die einstellbare Drosseleinrichtung 13 auf einfache Art und Weise verändert werden. Die gegebenenfalls verstellbare Förderstromdrossel 16 begrenzt den Förderstrom der Hydropumpe 1 in der Förderdruckleitung 10. In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform sind der Förderdruck und der Steuerdruck, die das Steuerventil 8 beaufschlagen, vor bzw. hinter der Förderstromdrossel 16 abgenommen. In diesem Fall handelt es sich somit um eine Leistungsregelung. Ist die Förderstromdrossel 16 nicht vorhanden, so erhält man eine Momentenregelung.
Das Momentenventil 17 ist einerseits vom Druck der Steuerleitung 12 beaufschlagt und andererseits von einer Meßfederanordnung 18, deren Vorspannung durch die Stellung des Kolbens 6 bzw. des Pumpenstellgliedes 3 bestimmt ist. Das Momentenventil 17 kann die Steuerleitung 12 mit einem drucklosen Ablauf verbinden. Erreicht der Steuerdruck in der Steuerleitung 12 den am Momentenventil 16 eingestellten Wert, so beginnt diese zum Ablauf zu öffnen, und es entsteht ein Druckgefälle am Steuerschieber des Steuerventiles 8. Das Steuerventil 8 wird geöffnet und der Kolben 6 wird über die Stelldruckleitung 7 mit einem Stelldruck beaufschlagt und verschiebt diesen bzw. das Pumpenstellglied 3 in Richtung kleinerer Fördermengen. Dabei wird gleichzeitig die Meßfederanordnung 18 des Momentenventiles 17 vorgespannt, so daß die Pumpe entlang der Leistungshyperbeln verstellt wird.
Im in der Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist die verstellbare
Drosseleinrichtung 13 durch ein Mengen-Proportional ventil 13a gebildet, welches zum
Beispiel elektrisch gesteuert sein kann. In der geschlossenen Stellung des Mengen- Proportionalventiles 13a sind die Leistungs- und die Förderstromregelung ausgeschaltet.
Im in Figur 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechenden Bauelemente, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der Aufbau und die Funktionsweise des zweiten Ausführungsbeispieles entsprechen dem Aufbau und der zur Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispieles. Im zweiten Ausführungsbeispiel ist jedoch die einstellbare Drosseleinrichtung 13 durch ein Schaltventil 13b und eine dazu parallel angeordnete Drossel 13c gebildet. Gegebenenfalls kann eine weitere Drossel 14 zwischen der Drosseleinrichtung 13 und der Abzweigung zum Steuerventil 8 und zum Momentenventil 17 der Steuerleitung 12 vorgesehen sein. Diese weitere Drossel 14 begrenzt die Steuerölmenge in der Steuerleitung 12, wenn sich das Schaltventil 13b in der offenen Stellung befindet. Figur 3 zeigt eine schematische Übersicht eines weiteren Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung. Die einstellbare Drosseleinrichtung der Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung 22 der Pumpe 1 ist mit einer Steuereinrichtung 20 verbunden, die mittels eines separaten Schalters 21 ansteuerbar ist. Durch entsprechendes Einstellen des Schalters 21 können verschiedene Betriebsarten, das heißt Leistungseinstellungen der Pumpe eingestellt werden. Der gezeigte Schalter 21 ist diskret verstellbar, es ist aber auch eine kontinuierliche Verstellung möglich. Abhängig vom Arbeitseinsatz können somit verschiedene Leistungseinstellungen der Pumpe 1 vorgenommen werden. Besonders günstig ist dabei, daß der Schalter 21 separat zum Beispiel im Führerhaus eines Baggers angeordnet werden kann. Weiterhin kann eine Einrichtung 23 zur Messung der Drehzahl des die Pumpe 1 antreibenden Dieselmotors 25 mit der Steuereinrichtung 20 verbunden sein. Damit wird es möglich, die Leistung der Pumpe 1 abhängig von der Drehzahl des Dieselmotors kontinuierlich oder diskret zu verändern.
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem die dem ersten in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel entsprechenden Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. In Abweichung zum ersten Ausführungsbeispiel sind im in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Betriebsdruckleitungen 15a, 15b vorgesehen, die von der Förderdruckleitung 10 abzweigen. Mit den zwei Betriebsdruckleitungen 15a, 15b können verschiedene Lasten bedient werden, so z.B. ein Laderblock durch die Betriebsdruckleitung 15a und ein Baggerblock durch die Betriebsdruckleitung 15b. Die Zahl der Betriebsdruckleitungen, die von der Förderdruckleitung 10 abzweigen, ist jedoch nicht auf zwei beschränkt, wie im in der Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel, sondern die Förderdruckleitung 10 kann sich in eine beliebige Anzahl von Betriebsdruckleitungen verzweigen.
Von jeder Betriebsdruckleitung 15a, 15b zweigt eine Steuerleitung 12a bzw. 12b ab, in denen jeweils eine einstellbare Drosseleinrichtung 13a vorgesehen ist. Die gezeigten einstellbaren Drosseleinrichtungen sind elektrisch gesteuerte Mengen- Proportionalventile 13a gemäß dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, jedoch können die verstellbaren Drosseleinrichtungen des in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiels auch aus einem Schaltventil und einer zu diesem parallel angeordneten Drossel bestehen, wie im zweiten Ausführungsbeispiel (Figur 2). Sind mehr als zwei Betriebsdruckleitungen vorgesehen, so zweigt von jeder dieser Betriebsdruckleitungen eine Steuerleitung ab, in der jeweils eine einstellbare Drosseleinrichtung vorgesehen ist. Wie in Figur 4 gezeigt, sind die beiden Steuerleitungen 12a, 12b über ein Auswahlventil 30 wahlweise bzw. wechselweise mit der Steuerleitung 12 verbindbar. Die Funktion und Wirkung der Steuerleitung 12 wurde bereits ausführlich in Bezug auf das in Figur 1 gezeigte erste Ausführungsbeispiel beschrieben.
Entsprechend den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen kann auch bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen dem Auswahlventil 30 und der Abzweigung der Steuerleitung 12 zum Steuerventil 8 und zum Momentenventil 17 eine Drossel 14 in der Steuerleitung 12 angeordnet sein. Diese Drossel 14 ist in der Figur 4 jedoch nicht dargestellt. Weiterhin kann eine ggfs. verstellbare Förderstromdrossel 16 in der Förderdruckleitung 10 angeordnet sein, wobei stromabwärts dieser Drossel 16 der Steuerdruck und stromaufwärts dieser Drossel 16 der Förderdruck abgegriffen wird, analog zum in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Auch diese ggfs. verstellbare Förderstromdrossel 16 ist in der Figur 4 nicht gezeigt. Die einstellbaren Drosseleinrichtungen 13a, 13a des in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiels können gemäß dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weiterhin mit jeweils einer Steuereinrichtung 20 verbunden sein, über die mittels eines separaten Schalters 21 verschiedene Betriebsarten der Hydropumpe 1 einstellbar sind. Auch diese Ausführung ist in Figur 4 nicht dargestellt.
Die Bedienung des Auswahlventiles 30 und damit die Auswahl der die erfindungsgemäße Leistungs- bzw. Momentenregelung steuernden Betriebsdruckleitung 15a, 15b bzw. Last könnte ebenfalls über die Steuereinrichtung 20 erfolgen.

Claims

A N S P R Ü C H E
1. Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung für eine verstellbare Hydropumpe (1) mit einem hydraulischen Servostellgerät zur stufenlosen Einstellung der Pumpenfördermenge, bei der die Fördermengeneinstellung in Abhängigkeit von dem Förderdruck der Hydropumpe (1) in einer Förderdruckleitung (10) und einem Steuerdruck in einer Steuerleitung (12) bestimmt ist, und das Stellgerät eine ein Pumpenstellglied (3) in Richtung maximaler Fördermenge stellende Feder (4) und mindestens einen auf das Pumpenstellglied (3) in Richtung einer Fördermengenverringerung wirkenden Kolben (6) aufweist, dessen Kolbenfläche über ein hydraulisch betätigtes Steuerventil (8) mit dem Förderdruck beaufschlagbar oder mit einem Ablauf (19) verbunden ist, und die Betätigung des Steuerventiles (8) durch den Steuerdruck in der Steuerleitung (12) erfolgt, wobei ein Momentenventil (17) vorgesehen ist, dessen Schließkraft von einer Meßfederanordnung (18) bestimmt ist, die mit dem Pumpenstellglied (3) verbunden ist und in Abhängigkeit von der Fördermengeneinstellung vorgespannt wird, und wobei das Momentenventil (17) die Steuerleitung (12) in Abhängigkeit vom Steuerdruck in der Steuerleitung (12) und der Vorspannung der Meßfederanordnung (18) mit dem Ablauf (19) verbindet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in der von der Betriebsdruckleitung (15) der Pumpe abzweigenden Steuerleitung (12) eine einstellbare Drosseleinrichtung (13) zur Einstellung des auf das Steuerventil (8) und das Momentenventil (17) bzw. deren Schließglieder wirkenden Steuerdruckes angeordnet ist.
2. Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung für eine verstellbare Hydropumpe (1) mit einem hydraulischen Servostellgerät zur stufenlosen Einstellung der Pumpenfördermenge, bei der die Fördermengeneinstellung in Abhängigkeit von dem Förderdruck der Hydropumpe (1) in einer Förderdruckleitung (10) und einem Steuerdruck in einer Steuerleitung (12) bestimmt ist, und das Stellgerät eine ein Pumpenstellglied (3) in Richtung maximaler Fördermenge stellende Feder (4) und mindestens einen auf das Pumpenstellglied (3) in Richtung einer Fördermengenverringerung wirkenden Kolben (6) aufweist, dessen Kolbenfläche über ein hydraulisch betätigtes Steuerventil (8) mit dem Förderdruck beaufschlagbar oder mit einem Ablauf (19) verbunden ist, und die Betätigung des Steuerventils (8) durch den Steuerdruck in der Steuerleitung (12) erfolgt, wobei ein Momentenventil (17) vorgesehen ist, dessen Schließkraft von einer Meßfederanordnung (18) bestimmt ist, die mit dem Pumpenstellglied (3) verbunden ist und in Abhängigkeit von der Fördermengeneinstellung vorgespannt wird, und wobei das Momentenventil (17) die Steuerleitung (12) in Abhängigkeit vom Steuerdruck in der Steuerleitung (12) und der Vorspannung der Meßfederanordnung (18) mit dem Ablauf (19) verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Förderdruckleitung (10) in zumindest zwei Betriebsdruckleitungen (15a, 15b) verzweigt, von denen jeweils eine Steuerleitung (12a, 12b) abzweigt, in denen je eine mittelbare Drosseleinrichtung (13a) vorgesehen ist, wobei die Steuerleitungen (12a, 12b) über ein Auswahlventil (30) wahlweise mit der Steuerleitung (12) verbindbar sind.
3. Regeleinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Drosseleinrichtung (13) bzw. die einstellbaren Drosseleinrichtungen (13) aus einem bzw. jeweils aus einem elektrischen Mengen-Proportionalventil (13a) besteht bzw. bestehen.
4. Regeleinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Drosseleinrichtung (13) bzw. die einstellbaren Drosseleinrichtungen (13) aus einem bzw. jeweils aus einem Schaltventil (13b) und einer zu diesem parallel angeordneten Drossel (13c) besteht bzw. bestehen.
5. Regeleinrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der einstellbaren Drosseleinrichtung (13) bzw. dem Auswahlventil (30) und der Abzweigung zum Steuerventil (8) und zum Momentenventil (17) eine Drossel (14) in der Steuerleitung (12) angeordnet ist.
6. Regeleinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine gegebenenfalls verstellbare Förderstromdrossel (16) in der Förderdruckleitung (10) angeordnet ist und daß an dieser Drossel (16) der Steuerdruck und stromaufwärts der Förderdruck abgegriffen wird.
7. Regeleinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Drosseleinrichtung (13) bzw. die einstellbaren Drosseleinrichtungen (13) mit einer bzw. jeweils mit einer Steuereinrichtung (20) verbunden ist bzw. sind, über die mittels eines separaten Schalters (21) verschiedene Betriebsarten der Hydropumpe (1) einstellbar sind.
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