EP0826110B1 - Verschiebbare hydraulische leistungs- bzw. momentenregeleinrichtung - Google Patents

Verschiebbare hydraulische leistungs- bzw. momentenregeleinrichtung Download PDF

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EP0826110B1
EP0826110B1 EP96919743A EP96919743A EP0826110B1 EP 0826110 B1 EP0826110 B1 EP 0826110B1 EP 96919743 A EP96919743 A EP 96919743A EP 96919743 A EP96919743 A EP 96919743A EP 0826110 B1 EP0826110 B1 EP 0826110B1
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EP
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control
pressure
valve
pump
delivery
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EP96919743A
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Mikko Erkkilae
Felix Zu Hohenlohe
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Brueninghaus Hydromatik GmbH
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Brueninghaus Hydromatik GmbH
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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 stepless Setting the pump delivery rate at which the delivery rate setting in Dependence on the delivery pressure of the hydraulic pump in a delivery pressure line and a control pressure in a control line is determined, and the actuator one Pump actuator in the direction of the maximum flow rate and at least an acting on the pump actuator in the direction of a delivery rate reduction Has piston, the piston surface with a hydraulically operated control valve the delivery pressure can be acted upon or connected to a drain, and the The control valve is actuated by the control pressure in the control line, wherein a torque valve is provided, the closing force of which is a measuring spring arrangement is determined, which is connected to the pump actuator and depending on the Delivery rate setting is biased, and the torque valve Control line depending on the control pressure in the control line and the Preload of the measuring spring assembly connects to the drain.
  • Such a control device is known from EP 0 149 787.
  • the control device is either a torque control or a power control operable, depending on whether in the discharge pressure line of the hydraulic pump optionally adjustable flow throttle is provided or not.
  • the control devices have a direct functional relationship between the stroke volume the pump and the load-dependent operating pressure, of which the control valve Acting control pressure is dependent.
  • a measure of the displacement of the The hydraulic pump is the position that adjusts the pump delivery rate Pump actuator, which has a measuring spring arrangement with the torque valve connected is.
  • the shape of the hyperbolic torque or power curve is determined solely by the interpretation of the characteristic of the measuring spring arrangement.
  • This known power or torque control device is very strong depending on the load on the load side taken from the operating pressure line.
  • a change in the amount of labor also changes the amount of tax oil in the Control line so that the pump is adjusted along its performance hyperbola.
  • a Change in the location of the power hyperbole that is, a change in Power setting of the pump is only possible by directly adjusting the preload the measuring spring arrangement possible by means of a handle. This adjustment by hand is very cumbersome and expensive. In certain applications, for example in Excavator vehicles or the like, however, it is necessary to adjust the power the pump depending on the work or the speed of the pump to be able to change the driving diesel engine.
  • the object of the present invention is therefore to provide a performance or Torque control device according to the preamble of appended claim 1 create with which the torque or power setting of the hydraulic pump simple way changed and to changing working conditions respectively different loads can be adjusted.
  • the present invention makes it possible in particular to control the control pressure in the control line by adjusting the adjustable throttle device accordingly to be changed, even if the load side is removed from the operating pressure line Work flow rate should remain constant.
  • the power setting of the adjustable hydraulic pump quickly and easily to different Working conditions are adjusted.
  • the adjustable throttle device preferably consists of the electrically controlled proportional valve, through which the control pressure in the control line is continuously adjustable.
  • the adjustable throttle device preferably consists of the electrically controlled proportional valve, through which the control pressure in the control line is continuously adjustable.
  • the adjustable throttle device is made of one Switching valve and a throttle arranged parallel to this. In this case are the power and flow control even when the Switching valve effective.
  • the adjustable Throttle device that is, the switching valve and the throttle parallel to it, and the Branch to the control valve and the torque valve another throttle in the Control line can be arranged.
  • an adjustable flow restrictor in the delivery pressure line arranged between the hydraulic pump and the branch Control line arranged.
  • Pump speed fluctuations which affect the flow rate, over the control according to the invention is detected, which thus works as a power control.
  • the adjustable flow throttle is not provided in the delivery pressure line, so provides the control according to the invention represents a torque control.
  • the adjustable throttle device with a control device be connected via the different operating modes by means of a separate switch the hypropump are adjustable.
  • This configuration makes it possible to Power setting of the pump by operating, for example, one in the cab Excavators arranged separate switch to adapt to the respective work.
  • the control device can also have a device for measuring the Diesel speed must be connected, so that the power setting of the pump too can be controlled or adjusted depending on the diesel speed.
  • Figure 1 shows a hydraulic pump 1, which is via a shaft 2 by a not shown Drive is driven.
  • the hydraulic pump 1 can be, for example adjustable axial piston pump, which has a pump actuator 3, the Swivel angle is proportional to the stroke volume of the hydraulic pump 1.
  • a Servo actuator for adjusting the swivel angle of the hydraulic pump includes one Spring 4 and a pressurized piston 5, the spring 4, the hydraulic pump 1st to a maximum swivel angle, that is, to the maximum delivery volume.
  • the piston area of the Piston 6 is significantly larger than that of the piston 5.
  • a pressure relief valve 11 is in series with the control valve switched.
  • the control valve 8 is designed as a pressure compensator, so it can also be used as a Pressure valve are referred to and is the one hand from the delivery pressure of line 9, and on the other hand, acted upon by a control pressure of a control line 12.
  • Throttle device 13 adjustable, which is arranged in the control line 12.
  • the Control line 12 takes the load-dependent operating pressure of the hydraulic pump 1 from one Operating pressure line 15 behind an optionally adjustable flow restrictor 16 from.
  • Throttle device 13 can be changed in a simple manner.
  • the optionally adjustable flow restrictor 16 limits the flow rate of the Hydraulic pump 1 in the delivery pressure line 10. In the one shown in FIG Embodiment are the delivery pressure and the control pressure, which the control valve 8th act, removed in front of or behind the flow throttle 16. In this case it is therefore a power regulation.
  • the flow restrictor 16 is not available, you get a torque control.
  • the torque valve 17 is acted upon by the pressure of the control line 12 and on the other hand by a measuring spring arrangement 18, the pretensioning by the position the piston 6 or the pump actuator 3 is determined.
  • the torque valve 17 can connect the control line 12 to an unpressurized drain. Reaches the Control pressure in the control line 12 the value set on the torque valve 16, see above this begins to open to the drain, and there is a pressure drop at the spool of the control valve 8.
  • the control valve 8 is opened and the piston 6 is on the Signal pressure line 7 is acted upon by a signal pressure and moves this or that Pump actuator 3 in the direction of smaller flow rates.
  • the Measuring spring assembly 18 of the torque valve 17 biased so that the pump is adjusted along the performance hyperbole.
  • 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 volume proportional valve 13a, the power and the flow control are switched off.
  • the adjustable throttle device 13 is through a switching valve 13b and a throttle 13c arranged in parallel therewith. If necessary, a further throttle 14 between the throttle device 13 and the branch to the control valve 8 and to the torque valve 17 of the control line 12 be provided. This further throttle 14 limits the amount of control oil in the Control line 12 when the switching valve 13b is in the open position.
  • FIG. 3 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 pump 1 has a control device 20 connected, which can be controlled by means of a separate switch 21.
  • Appropriate setting of the switch 21 can be different operating modes, that is Power settings of the pump can be adjusted.
  • the switch 21 shown is discreetly adjustable, but continuous adjustment is also possible. Dependent Different performance settings of the pump 1 can thus be made from work be made. It is particularly favorable that the switch 21 separately Example can be arranged in the cab of an excavator.
  • a Device 23 for measuring the speed of the pump 1 driving Diesel engine 25 to be connected to the control device 20. This makes it possible the performance of pump 1 depending on the speed of the diesel engine continuously or change discreetly.
  • Figure 4 shows a further embodiment of the present invention, in which the components corresponding to the first exemplary embodiment shown in FIG are identified by the same reference numerals.
  • Operating pressure lines 15a, 15b are provided, which from the delivery pressure line 10th branch off. With the two operating pressure lines 15a, 15b different loads can be operated, e.g. a charger block through the operating pressure line 15a and Excavator block through the operating pressure line 15b.
  • the number of operating pressure lines, which branch off from the discharge pressure line 10 is not limited to two, such 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 shown adjustable throttling devices are electrically controlled volume proportional valves 13a according to the embodiment shown in Figure 1, however the adjustable throttle devices shown in FIG Embodiment also from a switching valve and one parallel to this arranged choke exist, as in the second embodiment ( Figure 2). are If more than two operating pressure lines are provided, each of these branches Operating pressure lines from a control line, in each of which an adjustable Throttle device is provided. As shown in Figure 4, the two are Control lines 12a, 12b optionally or alternately via a selection valve 30 the control line 12 connectable. The function and effect of the control line 12 was already in detail with reference to the first embodiment shown in Figure 1 described.
  • a choke 14 may be arranged in the control line 12.
  • This choke 14 is in the Figure 4, however, not shown.
  • an adjustable Flow throttle 16 can be arranged in the delivery pressure line 10, wherein downstream of this throttle 16, the control pressure and upstream of this throttle 16 the delivery pressure is tapped off, analogously to that shown in FIG. 1 Embodiment.
  • This optionally adjustable flow restriction 16 is in the Figure 4 not shown.
  • the adjustable throttle devices 13a, 13a of FIG. 4 The embodiment shown can be according to that shown in FIG Embodiment to be connected to a control device 20, via the 21 different operating modes by means of a separate switch Hydraulic pump 1 are adjustable. 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

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 erfindungsgemäße 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-Proportionalventil 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 (7)

  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,
    dadurch gekennzeichnet,
    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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