EP0954703B1

EP0954703B1 - Leistungs- bzw. momentenregeleinrichtung für mehrere hydropumpen

Info

Publication number: EP0954703B1
Application number: EP97909271A
Authority: EP
Inventors: Gerhard Beutler; Hermann Maier
Original assignee: Brueninghaus Hydromatik GmbH
Current assignee: Brueninghaus Hydromatik GmbH
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1997-09-15
Publication date: 2002-02-20
Anticipated expiration: 2017-09-15
Also published as: WO1998019069A1; US6324841B1; EP0954703A1; JP2001502771A; JP4082523B2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung für zumindest zwei verstellbare Hydropumpen (10, 11) mit jeweils einem für jede Hydropumpe (10, 11) vorgesehenen hydraulischen Servosteuergerät (22, 23) zur stufenlosen Einstellung der Fördermenge. Dabei wird die Fördermenge einer jeden Hydropumpe (10, 11) in Abhängigkeit von dem Förderdruck der jeweiligen Hydropumpe (10, 11) in einer der Hydropumpe (10, 11) zugeordneten Förderdruckleitung (16, 17) und den Steuerdrücken in für jede Hydropumpe (10, 11) vorgesehenen Steuerleitungen (20, 21) bestimmt. Für jedes Servosteuergerät (22, 23) ist ein Momentenventil (42, 43) vorgesehen mit einem in einer Ventilhülse (61) bewegbaren Ventilkolben (62), der mit der Ventilhülse (61) einen Ventilsitz bildet und dessen Schließkraft von einer Meßfederanordnung (46, 47) bestimmt ist, die mit dem Pumpenstellglied (37, 38) verbunden ist und in Abhängigkeit von der eingestellten Fördermenge vorgespannt ist. Dabei verbindet jedes Momentenventil (42; 43) die Steuerleitung (20, 21) der jeweils zugeordneten Hydropumpe (10; 11) in Abhängigkeit von dem Steuerdruck in dieser Steuerleitung (20; 21) und dem Steuerdruck in der Steuerleitung (21; 20) bzw. den Steuerdrücken in den Steuerleitungen der jeweils anderen Hydropumpe(n) (11; 10) unter Vorspannung der Meßfederanordnung (46; 47) mit einem Ablauf (41). Entsprechend der erfindungsgemäßen Weiterbildung greift für eine bestimmte Hydropumpe (10; 11) der Steuerdruck in der Steuerleitung (21; 20) bzw. die Steuerdrücke in den Steuerleitungen der jeweils anderen Hydropumpe(n) (11; 10) sowohl an dem Ventilkolben (62) als auch an der Ventilhülse (61) des der bestimmten Hydropumpe (10; 11) zugeordneten Momentenventils (42; 43) an.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung für zumindest zwei verstellbare Hydropumpen mit jeweils einem für jede Hydropumpe vorgesehenen hydraulischen Servosleuergerät zur stufenlosen Einstellung der Fördermenge entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung ist z.B. aus der EP 0149 787 B2 bekannt. Bei der bekannten Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung wird die Fördermenge einer jeden Hydropumpe in Abhängigkeit von dem Förderdruck der jeweiligen Hydropumpe in einer der Hydropumpe zugeordneten Förderdruckleitung und den Steuerdrücken in für jede Hydropumpe vorgesehenen Steuerleitungen bestimmt. Dazu weist das Servosteuergerät eine ein Pumpenstellglied in Richtung maximaler Fördermenge stellende Ausschwenkeinrichtung und einen auf das Pumpenstellglied in Richtung einer Fördermengen-Verringerung wirkenden Kolben auf, dessen Kolbenfläche über ein hydraulisch betätigbares Steuerventil mit dem Förderdruck beaufschlagbar oder mit einem Ablauf verbindbar ist. Die Betätigung des Steuerventils erfolgt durch den Steuerdruck in der Steuerleitung der entsprechenden Hydropmpe. Für jedes Servosteuergerät ist ein Momentenventil vorgesehen mit einem in einer Ventilhülse bewegbaren Ventilkolben, der mit der Ventilhülse einen Dichtsitz bildet und dessen Schließkraft von einer Meßfederanordnung bestimmt ist, die mit dem Pumpenstellglied verbunden ist und in Abhängigkeit von der eingestellten Fördermenge vorgespannt ist. Dieses Momentenventil der beiden Hydropumpen verbindet die Steuerleitung der jeweils zugeordneten Hydropumpe in Abhängigkeit von dem Steuerdruck in dieser Steuerleitung und dem Steuerdruck in der Steuerleitung der jeweils anderen Hydropumpe unter Vorspannung der Meßfederanordnung mit dem Ablauf.

Die Charakteristik dieser bekannten Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung ist in Fig. 2 als Funktion des in der Förderdruckleitung herrschenden Hochdrucks pHD in Abhängigkeit von der Fördermenge Q der zugehörigen Hydropumpe veranschaulicht. Eine ideale Leistungskennlinie einer der beiden Hydropumpen bei abgeschaltetem Verbraucher in dem Druckkreislauf der anderen Hydropumpe ist mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Bei dieser hyperbelförmigen Idealkennlinie 1 mit konstanter Leistung ist das Produkt aus Fördermenge Q und Druck pHD in der Hochdruckleitung konstant und die Kurve hat daher einen hyperbolischen Verlauf. Bei der aus der EP 0149 787 B2 bekannten Regeleinrichtung wird die Idealkennlinie 1 durch eine reale Kennlinie 1' angenähert. Die reale Kennlinie 1' weist zwei lineare Abschnitte auf. In jedem der linearen Abschnitte wird die Schließkraft des Ventilkolbens des Momentenventils durch eine von zwei in der Meßfederanordnung des Momentenventils vorgesehene Einzelfedern bestimmt. Auf diese Weise läßt sich der hyperbolische Verlauf der Idealkennlinie 1 für die praktischen Bedürfnisse ausreichend annähern.

Wird nun in dem Druckkreislauf der anderen Hydropumpe ein Verbraucher, z.B. eine Baggersteuerung, zugeschaltet, so wird bei der aus der EP 0149 787 B2 bekannten Regeleinrichtung das im Servosteuergerät der ersten Hydropumpe vorgesehene Momentenventil durch eine mit der zweiten Hydropumpe verbundene Steuerleitung zusätzlich beaufschlagt. Dies geschieht bei der aus der EP 0149 787 B2 bekannten Regeleinrichtung in der Weise, daß der Ventilkolben des Momentenventils gegen die Meßfederanordnung in Öffnungsrichtung zusätzlich beaufschlagt wird. In dem in Fig. 2 dargestellten P-Q-Diagramm entspricht dies einer Parallelverschiebung der Kennlinie 1' in y-Richtung, was durch den Vektor y veranschaulicht ist. Durch das Zuschalten des Verbrauchers in dem Druckkreislauf der zweiten Hydropumpe wird die ursprüngliche Kennlinie 1' der ersten Hydropumpe in die Kennlinie 2' übergeführt. Im Bereich einer relativ geringen Fördermenge Q bzw. im Bereich eines relativ hohen Drucks pHD in der Förderdruckleitung führt dies jedoch zu einer erheblichen Abweichung von der entsprechenden Idealkennlinie 2 konstanter Leistung (Q x p = konstant). Es kommt in diesem Bereich zu einer Momentenüberschreitung, was in Fig. 2 durch die schraffierte Fläche veranschaulicht ist. Dies kann zu einer Überlastung der ersten Hydropumpe bzw. des Antriebsaggregats führen. Eine bessere Annäherung würde sich durch die abschnittsweise linearisierte Kennlinie 2" ergeben, die jedoch mit der aus der EP 0 149 787 B2 bekannten Regeleinrichung nicht realisierbar ist.

Die in Fig. 2 veranschaulichte relativ große Abweichung von der Idealkennlinie (Q x p = konstant) kann zwar durch die Verwendung eines sehr aufwendigen, sogenannten Hyperbel-Leistungsreglers oder durch elektronisch arbeitende, z.B. mikroprozessorgesteuerte Leistungsregler grundsätzlich vermieden werden. Der Bauaufwand für derartige Lösungen und die damit verbundenen Fertigungskosten sind jedoch erheblich und stehen in keinem Verhältnis zu dem relativ geringen Aufwand für eine gattungsgemäße Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung, wie sie z. B. aus der EP 0149 787 B2 oder aus der US-A-4 613 286 bekannt ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Leistungs-bzw. Momentenregeleinrichtung so weiterzubilden, daß eine bessere Annäherung an die ideale Regelkennlinie erzielt wird.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit den gattungsbildenden Merkmalen gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine erheblich verbesserte Annäherung an die Idealkennlinie erzielt werden kann, wenn durch den aus dem Förderdruck der zweiten Hydropumpe bzw. den Förderdrücken der in beliebiger Anzahl vorgesehenen weiteren Hydropumpen abgeleitete(n) Steuerdruck bzw. Steuerdrücke nicht nur der Ventilkolben, sondern auch die Ventilhülse des Momentenventils in geeigneter Weise beaufschlagt wird.

Nach den Ansprüchen 2 bis 10 ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Entsprechend Anspruch 2 kann an dem Ventilkolben eines jeden Momentenventils für jede Steuerleitung eine zugeordnete Meßfläche vorgesehen sein, die mit dem Steuerdruck der jeweils zugeordneten Steuerleitung in Öffnungsrichtung des Momentenventils beaufschlagbar ist. Ferner kann entsprechend Anspruch 3 ein Mitnahmestift an dem Pumpenstellglied vorgesehen sein, der in der Ventilhülse des zugeordneten Momentenventils zur Änderung der Vorspannung der Meßfederanordnung angreift.

Entsprechend Anspruch 4 kann der in der Steuerleitung der jeweils anderen Hydropumpe herrschende Steuerdruck einen Ventilhülsen-Stellkolben so beaufschlagen, daß der Ventilhülsen-Stellkolben die Ventilhülse gegen eine Rückstellfeder verschiebt. Entsprechend Anspruch 5 ist es vorteilhaft, wenn die Bewegungsrichtung des Ventilhülsen-Stellkolbens im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Ventilhülse gerichtet ist, da dies eine besonders kompakte bauliche Ausbildung des Momentenventils ermöglicht. Zwischen dem Ventilhülsen-Stellkolben und der Ventilhülse kann ein Zwischenglied entsprechend Anspruch 6 vorgesehen sein. Die Kontaktfläche zwischen dem Ventilhülsen-Stellkolben und dem Zwischenglied kann die Verschiebung der Ventilhülse senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ventilhülsen-Stellkolbens ausgleichen, wenn das Zwischenglied mit der Ventilhülse mitgeführt wird.

Entsprechend Anspruch 7 kann der Ventilhülsen-Stellkolben bzw. das Zwischenglied eine Schrägfläche aufweisen, die an einem mit der Ventilhülse in Eingriff stehenden Bolzenelement angreift. Durch die Schrägfläche wird eine Umlenkung der Bewegungsrichtung des Ventilhülsen-Stellkolbens auf die Bewegungsrichtung der Ventilhülse erreicht. Durch geeignete Bemessung des Winkels der Schrägfläche kann in einfacher Weise eine Untersetzung erreicht werden. Entsprechend Anspruch 8 kann der Mitnehmerstift des Pumpenstellglieds als Hohlkörper, insbesondere als Hohlzylinder ausgebildet sein, wobei der Ventilhülsen-Stellkolben bzw. das Zwischenstück in den Mitnehmerstift des Pumpenstellglieds verschieblich eingreift und von dem Mitnehmerstift umschlossen wird. Auch durch diese Maßnahme ergibt sich ein besonders kompakter Aufbau des Momentenventils. Um die Anlage des Bolzenelements an der Schrägfläche des Ventilhülsen-Stellkolbens bzw. des Zwischenstücks zu ermöglichen, kann der Mitnehmerstift im Bereich der Schrägfläche eine geeignete Aussparung entsprechend Anspruch 9 aufweisen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: einen Hydraulikschaltplan der erfindungsgemäßen Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung;
Fig. 2: die Regelcharakteristik einer Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung nach dem Stand der Technik;
Fig. 3: die Regelcharakteristik einer erfindungsgemäß weitergebildeten Leistungs-bzw. Momentenregeleinrichtung;
Fig. 4: einen vertikalen Schnitt durch ein bei der erfindungsgemäßen Leistungs-bzw. Momentenregeleinrichtung verwendetes Momentenventil; und
Fig. 5: einen horizontalen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Momentenventil entsprechend Fig. 4.

Fig. 1 zeigt einen Hydraulik-Schaltplan, der die erfindungsgemäße Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung an einem Ausführungsbeispiel schematisch verdeutlicht. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dient die erfindungsgemäße Leistungs-bzw. Momentenregeleinrichtung zur Ansteuerung von zwei Hydropumpen 10 und 11. Die erfindungsgemäße Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung ist jedoch auch zur Ansteuerung von mehr als zwei Hydropumpen in gleicher Weise geeignet.

Die grundsätzliche Arbeitsweise der Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung ist abgesehen von der erfindungsgemäßen Weiterbildung aus der EP 0149 787 B2 bekannt und dort ausführlich beschrieben. Auf diese Druckschrift wird daher ausdrücklich Bezug genommen. Nachfolgend soll jedoch zur Erleichterung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung die grundsätzliche Arbeitsweise der gattungsgemäßen Leistungs-bzw. Momentenregeleinrichtung kurz beschrieben werden.

Die Hydropumpen 10 und 11 werden durch jeweils eine Antriebswelle 12 und 13 von einem nicht dargestellten Antriebsaggregat angetrieben. Die Hydropumpen 10 und 11 saugen das Druckfluid, z.B. Öl, aus einem Druckfluid-Tank 41 über eine Ansaugleitung 14 bzw. 15 an und geben das Druckfluid an eine Förderdruckleitung 16 bzw. 17 ab, wo es für einen an den Anschluß B anschließbaren Verbraucher zur Verfügung steht. An den mit den Förderdruckleitungen 16 bzw. 17 verbundenen Ausgängen B sind über vorzugsweise einstellbar ausgebildete Drosselelemente 18 bzw. 19 Steuerleitungen 20 bzw. 21 angeschlossen. In Strömungsrichtung hinter den Drosselelementen 18 und 19 befinden sich auch die an Arbeitsleitungen anschließbaren Arbeitsanschlüsse A1 und A2 der Hydropumpen 10 und 11. Die Steuerleitung 20 der ersten Hydropumpe 10 ist mit dem Eingang X des Servosteuergeräts 22 der ersten Hydropumpe 10 und mit dem Eingang P2 des Servosteuergeräts 23 der zweiten Hydropumpe 11 verbunden. In analoger Weise ist die Steuerleitung 21 der zweiten Hydropumpe 11 mit dem Eingang X des Servosteuergeräts 23 der zweiten Hydropumpe und mit dem Eingang P2 des Servosteuergeräts 22 der ersten Hydropumpe 10 verbunden. Der in der Steuerleitung 20 herrschende Steuerdruck wird in einem als Druckwaage ausgebildeten Steuerventil 25 mit dem in der Förderdruckleitung 16 herrschenden Förderdruck verglichen. Dazu ist das Steuerentil über eine Verbindungsleitung 24 mit der Förderdruckleitung 16 verbunden. Dem Steuerventil 25 ist ein Druckbegrenzungsventil 26 nachgeschaltet, um den Druck in der Stelldruckleitung 27 zu begrenzen. In gleicher Weise ist bei dem Servosteuergerät 23 der zweiten Hydropumpe 11 ein jedenfalls als Druckwaage arbeitendes Steuerventil 28 vorgesehen, das den Druck in der Steuerleitung 21 mit dem Förderdruck in der Förderdruckleitung 17 vergleicht. Dazu ist das Steuerventil 28 über eine Verbindungsleitung 29 mit der Förderdruckleitung 17 der zweiten Hydropumpe 11 verbunden. Auch dem Steuerventil 28 ist ein Druckbegrenzungsventil 30 nachgeschaltet, um den Druck in der Stelldruckleitung 50 zu begrenzen.

Die erste Hydropumpe 10 wird durch eine Ausschwenkeinrichtung 31 in Richtung auf maximale Fördermenge ausgeschwenkt, während die zweite Hydropumpe 11 durch eine Ausschwenkeinrichtung 32 ebenfalls in Richtung auf maximale Fördermenge ausgeschwenkt wird. Im Ausführungsbeispiel besteht die Ausschwenkeinrichtung 31 bzw. 32 aus einem gegen eine Feder 33 bzw. 34 beaufschlagbaren Kolben 35 bzw. 36. Die Ausschwenkeinrichtung 31 bzw. 32 greift an einem die Fördermenge der Hydropumpe 10 bzw. 11 verstellenden Pumpenstellglied 37 bzw. 38 an. Zur Rückstellung des Pumpenstellglieds 37 bzw. 38 in Richtung einer Fördermengen-Verringerung dient ein hydraulisch beaufschlagbarer Kolben 39 bzw. 40. Der Kolben 39 bzw. 40 wird über den in der Stelldruckleitung 27 bzw. 50 herrschenden Stelldruck beaufschlagt.

Bei einem Anstieg des in der Förderdruckleitung 16 bzw. 17 herrschenden Förderdrucks gegenüber dem in der Steuerleitung 20 bzw. 21 herrschenden Steuerdruck wird über das als Druckwaage arbeitende Steuerventil 25 bzw. 28 der Stelldruck in der Stelldruckleitung 27 bzw. 50 erhöht und somit die Hydropumpe 10 bzw. 11 in Richtung einer Fördermengen-Verringerung bis zum Erreichen einer Gleichgewichtslage zurückgeschwenkt.

Die Steuerleirung 20 bzw. 21 ist über jeweils ein Momentenventil 42 bzw. 43 mit dem Druckfluid-Tank 41 verbunden. Der Ventilkolben 44 bzw. 45 des Momentenventils 42 bzw. 43 ist einerseits vom Steuerdruck in der Steuerleitung 20 bzw. 21 der jeweils zugeordneten Hydropumpe 10 bzw. 11 und andererseits von dem Steuerdruck in der Steuerleitung 21 bzw. 20 der jeweils anderen Hydropumpe 11 bzw. 10 in Öffnungsrichtung beaufschlagt. In Schließrichtung wirkt eine Meßfederanordnung 46 bzw. 47 auf den Ventilkolben 44 bzw. 45 ein, der im Ausführungsbeispiel aus zwei Einzelfedern besteht, um den bereits anhand von Fig. 2 erläuterten, abschnittsweise linearen Verlauf der Kennlinie zu erzeugen. Die Vorspannung der Meßfederanordnung 46 bzw. 47 wird durch die Stellung des Pumpenstellglieds 37 bzw. 38 bestimmt.

Erreicht der Steuerdruck in der Steuerleitung 20 oder der Steuerdruck in der Steuerleitung 21 den an dem Momentenventil 42 bzw. 43 eingestellten Wert, so beginnt das Momentenventil 42 bzw. 43 zu öffnen und an dem Drosselelement 18 bzw. 19 besteht ein Druckgefälle. Folglich wird das Steuerventil 25 bzw. 28 weiter geöffnet und versorgt den Kolben 39 bzw. 40 mit einem erhöhten Stelldruck, so daß dieser bestrebt ist, das Pumpenstellglied 37 bzw. 38 in Richtung einer verringerten Fördermenge zu verstellen. Dabei wird die Meßfeder der Meßfederanordnung 46 bzw. 47 des Momentenventils 42 bzw. 43 vorgespannt. Auf diese Weise wird eine konstante Leistungsregelung erzielt.

Entsprechend der erfindungsgemäßen Weiterbildung ist auch die Ventilhülse 48 bzw. 49 von dem in der Steuerleitung 21 bzw. 20 der jeweils anderen Hydropumpe 11 bzw. 10 herrschenden Steuerdruck beaufschlagt. Durch diese erfindungsgemäße Weiterbildung ergibt sich eine verbesserte Annäherung der Regelcharakteristik der Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung an den idealerweise hyperbolischen Verlauf. Dies wird nachfolgend anhand von Fig. 3 näher beschrieben.

Fig. 3 zeigt in ähnlicher Weise wie Fig. 2 den in der Förderdruckleitung 16 herrschenden Förderdruck pHD als Funktion der Fördermenge Q der ersten Hydropumpe 10 bzw. 11. Sofern der an der Förderdruckleitung 17 der zweiten Hydropumpe 11 angeschlossene Verbraucher eine nur geringe Leistungsaufnahme hat und die zweite Hydropumpe 11 daher nur gering belastet ist, wird die erste Hydropumpe 10 auf der an die Idealkennlinie 1 angenäherten realen Kennlinie 1' auf eine angenähert konstante Leistung eingeregelt. Sofern die zweite Hydropumpe 11 eine nennenswerte Leistungsabgabe aufweist, muß die von der ersten Hydropumpe 10 abgegebene Leistung reduziert werden, damit die von den Hydropumpen 10 und 11 abgegebene Gesamtleistung einen vorgegebenen Maximalwert nicht überschreitet und ein die Hydropumpen 10 und 11 antreibendes Antriebsaggregat nicht überlastet wird. Durch die Beaufschlagung des Ventilkolbens 44 des Momentenventils 42 wird die mit dem Vektor y veranschaulichte Parallelverschiebung in y-Richtung, d.h. eine Verringerung des Förderdrucks der Hydropumpe 10, realisiert. Durch die gleichzeitige Beaufschlagung der Ventilhülse 48 des Momentenventils 42 wird jedoch auch eine Verringerung der Fördermenge der Hydropumpe 10 realisiert, was zu einer mit dem Vektor x veranschaulichten Parallelverschiebung in x-Richtung fuhrt.

Wie sich aus einem Vergleich der die Regelcharakteristik einer gattungsgemäßen Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung darstellenden Fig. 2 mit der in Fig. 3 dargestellten Charakteristik der erfindungsgemäß weitergebildeten Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung unmittelbar ergibt, führt die erfindungsgemäße Weiterbildung zu einer verbesserten Annäherung der Regelkurve 2" an die Idealregelkennlinie 2.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß weitergebildeten Momentenventils 42 bzw. 43 anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben. Dabei zeigt Fig. 4 einen vertikalen Längsschnitt durch das Momentenventil 42, während Fig. 5 einen horizontalen Längsschnitt durch das Momentenventil 42 zeigt. Die Momentenventile 42 und 43 sind in gleicher Weise ausgebildet, so daß sich die nachfolgende Beschreibung auf das Momentenventil 42 beschränkt.

Das Momentenventil 42 umfaßt ein Ventilgehäuse 60, eine in dem Ventilgehäuse 60 axial beweglich angeordnete Ventilhülse 61 und einen bezüglich der Ventilhülse 61 beweglichen Ventilkolben 62. Der Ventilkolben 62 wird über einen Federteller 63 durch die Meßfederanordnung 46 in Schließrichtung beaufschlagt. Die Meßfederanordnung 46 besteht im Ausführungsbeispiel aus zwei ineinander angeordneten Einzelfedern 64 und 65, was zu der abschnittsweise linearen Regelcharakteristik führt, die in Fig. 3 dargestellt ist. Die Vorspannung des Federpakets 46 ist mittels eines Federbolzens 66 einstellbar. Für die Steuerleitung 20 ist ein erster Druckmittelanschluß P1 und für die Steuerleitung 21 ist ein zweiter Druckmittelanschluß P2 in dem Ventilgehäuse 60 vorgesehen. Der mit der Steuerleitung 20 verbundene Druckmittelanschluß P1 ist über einen Verbindungskanal 75 mit einer ersten Druckkammer 67 verbunden. Bei Beaufschlagung der ersten Druckkammer 67 mit dem in der Steuerleitung 20 herrschenden Steuerdruck wird eine erste Meßfläche 68 mit dem in der Steuerleitung 20 herrschenden Steuerdruck in Öffnungsrichtung des Momentenventils 42 beaufschlagt. Sobald die Spitze 69 die Steuerkante 70 erreicht, öffnet das Momentenventil 46 die Steuerleitung 20 zu dem Druckfluid-Tank 41 hin. Dazu ist die Stufenbohrung 71 über einen Verbindungskanal 72 mit der Querbohrung 73 verbunden, so daß das Druckfluid in den Leckraum 74 abfließen kann.

Die an den Druckmittelanschluß P2 angeschlossene Steuerleitung 21 ist über einen Verbindungskanal 76 und über weitere Verbindungskanäle 77 und 78 mit einer zweiten Druckkammer 79 verbunden, an welcher eine zweite Meßfläche 80 ausgebildet ist. Der in der Steuerleitung 21 herrschende Steuerdruck beaufschlagt den Ventilkolben 72 daher ebenfalls in Öffnungsrichtung des Momentenventils 42.

Wie bereits beschrieben, greift der in der Steuerleitung 21 herrschende Steuerdruck nicht nur an dem Ventilkolben 62, sondern zusätzlich auch an der Ventilhülse 61 an, um diese in Abhängigkeit von dem in der Steuerleitung 21 herrschenden Steuerdruck gegen eine Rückstellfeder 81 und die Meßfederanordnung 46 axial zu verschieben. Dazu ist eine dritte Druckkammer 82 über einen nur teilweise dargestellten Verbindungskanal 90 mit dem zweiten Druckmittelanschluß P2 verbunden. Der in der Druckkammer 82 herrschende Steuerdruck der zweiten Steuerleitung 21 beaufschlagt somit einen Ventilhülsen-Stellkolben 83. In dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Bewegungsrichtung des Ventilhülsen-Stellkolbens 83 senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Ventilhülse 61 ausgerichtet. Dies führt zu einem besonders kompakten Aufbau des erfindungsgemäßen Momentenventils 42. Der Ventilhülsen-Stellkolben 83 wirkt dabei auf ein Zwischenglied 84 ein, welches einen tellerartigen, stimseitigen Abschluß 85 aufweist. An seinem dem tellerartigen, stimseitigen Abschluß 85 gegenüberliegenden Ende weist das Zwischenglied 84 eine Schrägfläche 86 auf, welche an einem an der Ventilhülse 61 angeformten Bolzenelement 87 angreift. Mit einem geeigneten, flachen Neigungswinkel der Schrägfläche 87 kann, falls notwendig, eine Untersetzung zwischen der Bewegung des Ventilhülsen-Stellkolbens 83 und der Bewegung der Ventilhülse 61 erreicht werden. Das Zwischenglied 84 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb eines als Hohlzylinder ausgebildeten Mitnahmestiftes 88, der mit dem Pumpenstellglied 37 in geeigneter Weise verbunden ist, angeordnet. Der Mitnahmestift 88 weist eine Aussparung 89 zur Aufnahme des Bolzenelementes 87 auf, so daß das Bolzenelement 87 an der Schrägfläche 86 des Zwischenglieds 84 bündig anliegt.

Der Ventilhülsen-Stellkolben 83 wird an seinem dem Mitnahmestift 88 gegenüberliegenden Ende durch eine Stellfeder 100 so vorgespannt, daß der Ventilhülsen-Stellkolben 83 ohne Beaufschlagung durch den in der Steuerleitung 21 herrschenden Steuerdruck in Fig. 4 nach oben gedrückt wird. Auf diese Weise wird eine Rückstellung des Ventilhülsen-Stellkolbens 83 erreicht. Die Vorspannung der Stellfeder 100 ist durch Verstellen des Federtellers 101 einstellbar. Dabei ist die Verstellung des Federtellers 101 nach Abnahme einer Gehäuse-Hülse 102 von außen zugänglich.

Durch eine horizontale Verschiebung des Mitnahmestifts 88 wirkt das Pumpenstellglied 3 ebenfalls auf die Ventilhülse 61 ein. Durch den tellerartigen Abschluß 85 des Zwischenglieds 84 wird dabei gewährleistet, daß der Ventilhülsen-Stellkolben 83 trotz der in Fig. 4 horizontalen Bewegung des Mitnahmestiftes 88 in fortwährendem Eingriff mit dem Zwischenglied 84 steht. Durch die in Fig. 4 vertikale Ausrichtung der Bewegungsrichtung des Ventilhülsen-Stellkolbens 83 senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Ventilhülse 61 und des Mitnahmestiftes 88 kann die Verschiebung der Ventilhülse 61 durch den Mitnahmestift 88 einerseits und durch den Ventilhülsen-Stellkolben 83 andererseits unabhängig voneinander erfolgen.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel begrenzt. Das Momentenventil kann in vielfältiger anderer Weise ausgebildet sein. Insbesondere kann das Momentenventil weitere Meßflächen für die Steuerleitungen weiterer von der Leistungs-bzw. Momentenregeleinrichtung angesteuerter Hydropumpen aufweisen. In entsprechender Weise ist dann für jede weitere anzuschließende Hydropumpe an dem Ventilhülsen-Stellkolben 83 eine separate Druckkammer für jede weitere zusätzlich anschließbare Hydropumpe vorzusehen bzw. es sind entsprechend viele Ventilhülsen-Stellkolben 83 parallel anzuordnen.

Claims

Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung für zumindest zwei verstellbare Hydropumpen (10, 11) mit jeweils einem für jede Hydropumpe (10, 11) vorgesehenen hydraulischen Servosteuergerät (22, 23) zur stufenlosen Einstellung der Fördermenge,

wobei die Fördermenge einer jeden Hydropumpe (10, 11) in Abhängigkeit von dem Förderdruck der jeweiligen Hydropumpe (10, 11) in einer der Hydropumpe (10, 11) zugeordneten Förderdruckleitung (16, 17) und den Steuerdrücken in für jede Hydropumpe (10, 11) vorgesehenen Steuerleitungen (20, 21) bestimmt ist,

wobei jedes Servosteuergerät (22, 23) eine ein Pumpenstellglied (37, 38) in Richtung maximaler Fördermenge stellende Ausschwenkeinrichtung (31, 32) und einen auf das Pumpenstellglied (37, 38) in Richtung einer Fördermengen-Verringerung wirkenden Kolben (39, 40) aufweist, dessen Kolbenfläche über ein hydraulisch betätigbares Steuerventil (25, 28) mit dem Förderdruck beaufschlagbar oder mit einem Ablauf (41) verbindbar ist, und die Betätigung des Steuerventils (25, 28) durch den Steuerdruck in der Steuerleitung (20; 21) der jeweils zugeordneten Hydropumpe (10; 11) erfolgt,

wobei für jedes Servosteuergerät (22, 23) ein Momentenventil (42, 43) vorgesehen ist mit einem in einer Ventilhülse (61) bewegbaren Ventilkolben (62), der mit der Ventilhülse (61) einen Dichtsitz bildet und dessen Schließkraft von einer Meßfederanordnung (46, 47) bestimmt ist, die mit dem Pumpenstellglied (37, 38) verbunden ist und in Abhängigkeit von der eingestellten Fördermenge vorgespannt ist,

und wobei jedes Momentenventil (42; 43) die Steuerleitung (20; 21) der jeweils zugeordneten Hydropumpe (10; 11) in Abhängigkeit von dem Steuerdruck in dieser Steuerleitung (20; 21) und dem Steuerdruck in der Steuerleitung (21; 20) bzw. den Steuerdrücken in den Steuerleitungen der jeweils anderen Hydropumpe(n) (11; 10) unter Vorspannung der Meßfederanordnung (46; 47) mit dem Ablauf (41) verbindet,

dadurch gekennzeichnet, daß für eine bestimmte Hydropumpe (10; 11) der Steuerdruck in der Steuerleitung (21; 20) bzw. die Steuerdrücke in den Steuerleitungen der jeweils anderen Hydropumpe(n) (11; 10) sowohl an dem Ventilkolben (62) als auch an der Ventilhülse (61) des der bestimmten Hydropumpe (10; 11) zugeordneten Momentenventils (42; 43) angreift bzw. angreifen.
Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ventilkolben (62) jedes Momentenventils (42, 43) für jede Steuerleitung (20, 21) eine zugeordnete Meßfläche (68, 80) vorgesehen ist, die mit dem Steuerdruck der jeweils zugeordneten Steuerleitung (20, 21) in Öffnungsrichtung des Momentenventils (42, 43) beaufschlagbar ist.
Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Mitnehmerstift (88) des Pumpenstellglieds (37, 38) an der Ventilhülse (61) des zugeordneten Momentenventils (42, 43 ) zur Änderung der Vorspannung der Meßfederanordnung (46, 47) angreift.
Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung zwei verstellbare Hydropumpen (10, 11) ansteuert und in dem Momentenventil (22; 23) einer bestimmten Hydropumpe (10, 11) die Steuerleitung (21; 20) der jeweils anderen Hydropumpe (11; 10) einen Ventilhülsen-Stellkolben (83) mit dem in dieser Steuerleitung (21; 20) herrschenden Steuerdruck beaufschlagt, wodurch der Ventilhülsen-Stellkolben (83) die Ventilhülse (61) innerhalb des Ventilgehäuses (60) gegen eine Rückstellfeder (81) und/oder die Meßfederanordnung (46; 47) verschiebt.
Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung des Ventilhülsen-Stellkolbens (83) im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Ventilhülse (61) gerichtet ist.
Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilhülsen-Stellkolben (83) und der Ventilhülse (61) ein sowohl mit dem Ventilhülsen-Stellkolben (83) als auch mit der Ventilhülse (61) kraftschlüssig in Verbindung stehendes Zwischenglied (84) vorgesehen ist.
Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilhülsen-Stellkolben (62) bzw. das Zwischenglied (84) eine Schrägfläche (86) aufweist, die an einem mit der Ventilhülse (61) in Eingriff stehenden Bolzenelement (87) angreift.
Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerstift (88) als Hohlkörper ausgebildet ist und der Ventilhülsen-Stellkolben (83) bzw. das Zwischenstück (84) in den Mitnehmerstift (88) des Pumpenstellglieds verschieblich eingreift.
Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerstift (88) im Bereich der Schrägfläche (86) des Ventilhülsen-Stellkolbens (61) bzw. des Zwischenstücks (84) eine Aussparung (86) aufweist, um eine Anlage des Bolzenelements (87) an der Schrägfläche (86) des von dem Mitnehmerstift (88) umschlossenen Ventilhülsen-Stellkolbens (61) bzw. Zwischenstücks (84) zu ermöglichen.
Leistungs- bzw. Momentenregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (81) an der der Meßfederanordnung (46) abgewandten Seite der Ventilhülse (61) angreift.