EP0972940B1 - Power control unit to control the hydraulic power in a drive line - Google Patents

Power control unit to control the hydraulic power in a drive line Download PDF

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EP0972940B1
EP0972940B1 EP19990113344 EP99113344A EP0972940B1 EP 0972940 B1 EP0972940 B1 EP 0972940B1 EP 19990113344 EP19990113344 EP 19990113344 EP 99113344 A EP99113344 A EP 99113344A EP 0972940 B1 EP0972940 B1 EP 0972940B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
control device
pressure
throttle
main valve
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP19990113344
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0972940A2 (en
EP0972940A3 (en
Inventor
Dieter Dittmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brueninghaus Hydromatik GmbH
Original Assignee
Brueninghaus Hydromatik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brueninghaus Hydromatik GmbH filed Critical Brueninghaus Hydromatik GmbH
Publication of EP0972940A2 publication Critical patent/EP0972940A2/en
Publication of EP0972940A3 publication Critical patent/EP0972940A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0972940B1 publication Critical patent/EP0972940B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, 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
    • F04B49/002Hydraulic systems to change the pump delivery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, 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
    • F04B49/08Regulating by delivery pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00Fluid parameters
    • F04B2205/17Opening width of a throttling device
    • F04B2205/172Opening width of a throttling device after the pump outlet

Definitions

  • the invention relates to a power control device for controlling the hydraulic power in a working line.
  • Power control devices are already known in a variety of designs.
  • DE 35 41 750 C2 discloses a power control device which consists of a simple control valve arranged in the working line. The pressure downstream of the control valve is tapped and returned via a control line to the control valve.
  • a special embodiment of the passage opening of the control valve ensures that the product of high pressure and flow through the control valve is adjusted to a constant value.
  • a disadvantage is the immediate arrangement of the power function predetermining control valve in the working line, since the control valve and in particular its opening cross-section must be made relatively large.
  • the control valve can not be designed as a simple slide valve, since the geometry of the opening cross-section must meet special requirements because of the power control function.
  • a known for example from DE 196 26 793 C1 power control device comprises a so-called hyperbola controller, which acts back on a pivoting angle acting as a power control valve proportional valve.
  • the reaction is dependent on the one hand by the pressure in the working line of the associated hydraulic pump and on the other hand by the lever arm, with which the pressure of the working line acts on the pivot lever.
  • This constellation results in a hyperbolic control characteristic, ie at Achieving the predetermined maximum power controls the power control device, the hydraulic pump to a constant power, ie a constant product of working pressure in the working line and delivery volume of the hydraulic pump, a.
  • the invention is based on the finding that the power control device is less susceptible to interference and the control function is more accurate when the elements that predetermine the power control punctuation are not directly in the Working line but are arranged in a side circuit.
  • the working line there is only one main valve, which can be extremely simple, for example, designed as a slide valve and designed for the control of large volume flows, without causing constructive difficulties.
  • From the input of the power control device according to the invention branches a side circuit.
  • the secondary circuit is supplied via a flow control device, a constant volume flow, which is in particular independent of the prevailing in the working line high pressure.
  • a drain throttle is further provided, which is connected to the valve body of the main valve, so that the throttle cross-section depends on the position of the valve body of the main valve.
  • the invention makes use of the fact that the supplied volume flow must be removed again from the outlet throttle. From this continuity condition results for each high pressure in the working line, a certain opening cross section of the outlet throttle and thus a certain secondary pressure in the secondary circuit between the Sromregel issued and the outlet throttle. This secondary pressure is supplied to a first valve chamber of the main valve to control the valve body.
  • the power control device according to the invention Compared with an acting on the adjustment of an adjustable hydraulic pump power control device with hyperbola, there is the advantage of universal applicability in the power control device according to the invention.
  • the power control is independent of the speed of the connected hydraulic pump.
  • the power control device according to the invention can be used in any hydraulic lines to remote from the pump body, since it does not require a mechanical reaction to the pump.
  • the power-regulating element directly in the working line.
  • the power control device according to the invention the advantage of a simple structural design of the arranged in the working line main valve and the more accurate control function.
  • the actual flow control function taking over together with the flow control device flow restrictor can be designed to be relatively small, since it controls only a small flow of the secondary circuit.
  • the flow control device and the outlet throttle can be integrated together with the main valve in a common valve block.
  • an additional proportional control valve may be provided that is acted upon by the pressure difference between the prevailing at the input high pressure and the pressure prevailing in the secondary circuit between the flow control device and outlet throttle secondary pressure.
  • the flow control valve may be connected to a valve body of the main valve adjacent the second valve chamber, so that the valve body of the main valve is acted upon by increasing pressure difference between the high pressure and the secondary pressure in the direction of a decreasing opening cross section of the main valve.
  • the proportional control valve supports and accelerates the actuation of the valve piston of the main valve. In principle, however, it is also conceivable to effect the return of the valve piston of the main valve against the application of the secondary pressure with a return spring and to save the proportional control valve.
  • the proportional control valve may be designed according to claim 3, in particular as a 3/2-way valve.
  • the flow control device preferably consists of a throttle arranged in the secondary circuit and a limiting valve arranged downstream or upstream of the throttle.
  • the limiting valve is corresponding Claim 4 driven by the pressure drop across the throttle.
  • the limiting valve is preferably designed as a 2/2-way valve according to claim 5.
  • the outlet throttle is preferably integrated on the valve body of the main valve according to claim 6. If the power control valve is to limit the power in the working line to a constant maximum power, the opening cross-section of the outlet throttle is designed so that it increases in proportion to the square root of the displacement of the valve body of the main valve.
  • a flow control valve and / or a pressure relief valve may be provided. Before reaching the maximum power of the connected hydraulic pump, the entire device then operates in a flow control mode in which the flow control valve adjusts the flow rate in the working line to a constant value. Upon reaching the maximum power of the hydraulic pump, the delivery volume is reduced so that the product of delivery volume and working pressure, so the hydraulic power remains constant. If, however, a maximum pressure is exceeded, the pressure limiting valve responds.
  • the power control device 1 shows an exemplary embodiment of the power control device according to the invention, which is designated generally by the reference numeral 1.
  • the power control device 1 according to the invention is arranged in a working line 2 between an input 3 and an output 4.
  • an adjustable hydraulic pump 17 is connected in the embodiment shown in FIG. 1, while at the output 4 any consumer, such as a hydraulic motor or a hydraulic piston can be connected.
  • the power control device 1 comprises a arranged in the working line 2 main valve 5, depending on the position of a valve piston 6, the working line 2 releases, throttles or completely shuts off.
  • a secondary circuit 7 is provided, which is fed via a flow control device 8 with a constant volume flow.
  • the flow control device 8 is connected via a connecting line 29 to the input 3 and thus to the pressure prevailing in the working line 2 high pressure.
  • the flow control device 8 consists of an example of 2/2-way valve designed limiting valve 9 and a downstream throttle 10.
  • the throttle 10 has a preferably adjustable but fixed during operation of the power control device 8 throttle cross-section.
  • the limiting valve 9 is driven by the pressure drop across the throttle 10. As the pressure drop across the throttle 10 increases, the restriction valve 9 reduces its opening area. Conversely, the opening cross section of the limiting valve 9 is increased when the pressure drop across the throttle 10 decreases. In this way, the pressure drop across the throttle 10 is kept constant, resulting in a constant volume flow, which is fed by the flow control device 8 in the secondary circuit 7.
  • the throttle cross section of the outlet throttle 12 is variable and determined by the position of the valve body 6 of the main valve 5. The smaller the opening cross section of the main valve 5, the lower the throttle cross section of the outlet throttle 12.
  • the secondary pressure prevailing in the secondary circuit 7 between the throttle 10 of the flow control device 8 and the outlet throttle 12 is supplied to a first valve chamber 13 adjoining the valve piston 6 of the main valve 5.
  • the valve body 6 of the main valve 5 is acted upon in the direction of an increasing opening cross-section of the main valve 5.
  • a proportional control valve 16 is provided, which is acted upon by the pressure difference between the prevailing in the working line 2 at the input 3 high pressure and the secondary pressure prevailing in the secondary circuit 7. If the secondary pressure prevailing in the secondary circuit 7 drops relative to the high pressure prevailing in the working line 2, the formed in the embodiment as a 3/2-way valve proportional valve 16 so that an adjacent to the valve body 6 of the main valve 5 second valve chamber 14 is increasingly pressurized via a connecting line 15 with pressure, so that the valve body 6 of the main valve 5 increasingly toward one decreasing opening cross section of the main valve 5 is acted upon.
  • the second valve chamber 14 is relieved via the connecting line 15 and the proportional control valve 16 to the pressure medium tank 11 out.
  • the valve body 6 of the main valve 5 with increasing secondary pressure in the secondary circuit 7 in Fig. 1 to the left in the direction of an increasing opening cross section of the main valve 5 and vice versa with decreasing secondary pressure in the secondary circuit 7 in Fig. 1 to the right towards one decreasing opening cross section of the main valve 5 is applied.
  • the second valve chamber 14 and the proportional control valve 16 could also be dispensed with for simplifying the power control device 1 according to the invention and be replaced by a return spring, for example.
  • the operation of the power control device 1 according to the invention is the following:
  • the secondary circuit 7 continues to be supplied with a constant volumetric flow through the current control device 8. Due to the falling pressure gradient, however, a short-term volume flow compared to the volume flow supplied by means of the flow control device 8 is temporarily removed by the outlet throttle 12 from the secondary circuit 7. This results in a pressure increase in the sub-circuit 7 and thus an increase in the pressure in the first valve chamber 13. Further, the proportional control valve 16 is shifted so that the pressure in the second valve chamber 14 decreases by the second valve chamber 14 to the pressure medium tank 11 is relieved. The valve body 6 of the main valve 5 is deshald shifted in the direction of an increasing opening cross-section of the main valve 5. At the same time, the throttle cross-section of the outlet valve 12 coupled to the main valve 5 is increased, so that a new equilibrium is established between the constant volume flow supplied and the discharged volume flow.
  • the opening cross section of the main valve 5 is reduced by the power control device 1 according to the invention, when the high pressure in the working line 2 increases and vice versa, the opening cross section of the power control device 5 increases when the high pressure in the working line 2 falls.
  • the opening cross-section of the outlet throttle 12 as a function of the valve lift of the main valve 5 can be achieved that the product of high pressure in the working line 2 and from the flow through the main valve 5, ie the hydraulic power, is adjusted to a constant value, which corresponds for example to the maximum power of the hydraulic pump 17.
  • the adjustable hydraulic pump 17 sucks from the pressure medium tank 11, the pressure medium and feeds it into the working line 2 a.
  • an adjusting device 18 which has a first actuating piston 19a and a first actuating cylinder 20a and a second actuating piston 19b and a second actuating cylinder 20b.
  • a spring 21 which swings the hydraulic pump 17 to maximum displacement.
  • a flow control valve 22 and a pressure relief valve 23 are provided in the embodiment shown in FIG.
  • the flow control valve 22 compares the pressure in the working line 2 at the input 3 of the power control device 1 with the pressure at the output 4 of the power control device 1, ie it detects the pressure drop across the main valve 5 of the power control device 1.
  • the first actuating cylinder 20a is the Actuator 18 increasingly acted upon with control pressure, so that the adjustable hydraulic pump 17 pivots back.
  • the first actuating cylinder 20a of the actuator 18 is relieved when the pressure drop across the main valve 5 falls, so that the hydraulic pump 17 is swung to a larger displacement volume.
  • the flow control valve 22, a pressure relief valve 23 is connected downstream, which responds as soon as the high pressure in the working line 2 exceeds a predetermined maximum pressure.
  • the pressure limiting valve then increases the actuating pressure in the first actuating cylinder 20a of the adjusting device 18 and pivots the hydraulic pump 17 back.
  • the power device 1 according to the invention, the flow control valve 22 and the pressure relief valve 23 work together as follows:
  • the power control device 1 responds and ensures that the product does not exceed a predetermined power from the high pressure prevailing in the working line 2 and the flow rate flowing in the working line 2.
  • the pressure limiting valve 23 responds and pivots the hydraulic pump 17 back so far that the permissible maximum pressure of the working line 2 is not exceeded.
  • the power control device 1 can of course also be used with another external circuit.
  • the power control device 1 serves to limit the power in any hydraulic working line 2.
  • the power control device 1 according to the invention can therefore also be arranged as a compact valve assembly on a position spatially remote with respect to the hydraulic pump 17, for example immediately before the user.
  • each consumer may be assigned a separate power control device 1, which is in each case tuned such that a permissible maximum power of the connected consumer is not exceeded.
  • FIG. 2 shows a constructive realization of the power control device 1 according to the invention shown in FIG. 1 in a cutaway view.
  • the input 3 the output 4 and a terminal 30 for connection to the flow control valve 22.
  • the proportional control valve 16 is integrated in an outer housing body 31, the proportional control valve 16 is integrated.
  • a valve piston 33 is axially displaceable.
  • the valve piston 33 has a thickening 34 and two tapers 35 and 36.
  • the valve piston 33 is biased by a return spring 37.
  • the axial position of the valve piston 33 is determined by the pressure difference between a connected to the input 3 first valve chamber 38 and connected to the secondary circuit 7 second valve chamber 39 and the position of the mouth of the bore 34.
  • valve piston 33 When the high pressure at the inlet 3 with respect to the secondary pressure in the secondary circuit 7 increases, the valve piston 33 is displaced in Fig. 2 upwards, so that the connecting line 15 is increasingly acted upon by the prevailing at the input 3 high pressure and thus the pressure in the second valve chamber 14 of the main valve 5 increases. Conversely, the second valve chamber 14 of the main valve 5 is relieved when the high pressure at the inlet 3 against the secondary pressure in the secondary circuit 7 drops.
  • the existing from the limiting valve 9 and the throttle 10 flow control device 8 is located in Fig. 2 below the input 3.
  • the valve piston 40 of the limiting valve 9 has two thickened portions 41 and 42 and a taper 43.
  • the limiting valve 9 is connected via the connecting line 29 with the input 3 in connection.
  • Over two connecting lines 44 and 45 the pressure in front of and behind the throttle 10 is detected and respectively supplied to a first valve chamber 47 and a second valve chamber 48. Further, a return spring 46 is provided.
  • the opening area of the restriction valve 9 is reduced. This ensures that the flow control device 8 the secondary circuit 7 regardless of the high pressure at the input 3 supplies a constant volume flow.
  • the process from the secondary circuit 7 is regulated via the outlet throttle 12.
  • the outlet throttle 12 is integrated with the valve piston 6 of the main valve 5 and adjoins the first valve chamber 13 of the main valve 5.
  • the first valve chamber 13 is connected via a connecting line 50 and an annular groove 51 with the secondary circuit 7.
  • the outlet throttle 12 is formed by a stationary pin 52 cooperating with an annular body 53 and releasing a gap 54 which depends on the valve stroke b and which is rectangular in the exemplary embodiment.
  • Fig. 3 the area of the outlet throttle 12 is shown in a sectional view corresponding to the viewing direction A in Fig. 2 again, wherein the annular body 53, the pin 52 and rectangular in the embodiment gap 54 can be seen.
  • the gap 54 has a constant gap length a and a gap width h dependent on the valve stroke b.
  • the valve lift is indicated in Fig. 2 by an arrow.
  • the smallest valve lift b results when the thickening 55 of the valve body 6 completely closes the annular groove 56 in the inner housing body 57.
  • the largest valve lift b results when the annular groove 58 of the valve body 6 completely overlaps with the annular groove 56 leading to the outlet 4, as shown in FIG.
  • the geometric dependence of the throttle opening of the outlet throttle 54 as a function of the valve lift b determines the control characteristic of the invention Power control device 1.
  • the power control device 1 according to the invention is operated so that it limits the hydraulic power to a predetermined constant power.
  • this can be achieved if, at a constant gap length a, the gap width h (b) dependent on the valve lift b is proportional to the square root of the valve lift b. As can be seen from Fig. 2, therefore, the flank of the pin 52 is formed accordingly.
  • the specified geometric relationship between the gap width h and the valve lift b results from the considerations described below.
  • A is the inflow cross section, A from the outflow cross section, V to the inflow velocity and V from the Outflow velocity.
  • the relations used for the inflow velocity v to and the outflow velocity v ab are derived from the Bernoulli equation of motion for incompressible fluids (see, for example, BHJ Matthies "Introduction to Oil Hydraulics", Teubner organizations founded, page 35).
  • denote the density of the pressure medium used, if ⁇ a friction value, ⁇ p the pressure drop at the throttle 10 and p x the secondary pressure in the secondary circuit 7.
  • the pressure in the secondary circuit 7 p x corresponds to the pressure drop at the outlet throttle 12, since this leads directly to the pressure medium tank 11.
  • the inflow cross section A to and the pressure difference ⁇ p at the inflow throttle 10 are constant quantities.
  • a a b a ⁇ H
  • a is the constant column length
  • h is the gap width dependent on the valve lift b.
  • the power control device 1 therefore provides a constant power when the gap width h is proportional to the square root of the valve lift b, which can be achieved by a corresponding geometric configuration of the pin 52 readily in the embodiment shown in FIG. Basically it is possible, the functional relationship between the gap width h and the flow cross-section A, and the valve b in other ways to choose a different control characteristics of the power control device 1 according to the invention which can be achieved.
  • the gap length a of the outlet throttle 54 need not be constant.
  • annular throttle gap and form the pin 52 for example, as a rotationally symmetrical body, which can be realized in manufacturing technology easier.
  • the function of the radius of the rotationally symmetric pin 52 as a function of the valve lift b can be determined either numerically or by experiments in a simple manner and manufacture easily in a numerically controlled manufacturing machine.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Leistungsregelvorrichtung zur Regelung der hydraulischen Leistung in einer Arbeitsleitung.The invention relates to a power control device for controlling the hydraulic power in a working line.

[Stand der Technik][State of the art]

Leistungsregelvorrichtungen sind bereits in vielfältiger Bauform bekannt. Beispielsweise geht aus der DE 35 41 750 C2 eine Leistungsregeleinrichtung hervor, die aus einem in der Arbeitsleitung angeordneten einfachen Regelventil besteht. Der Druck stromabwärts des Regelventils wird abgegriffen und über eine Steuerleitung an das Regelventil zurückgeführt. Durch eine spezielle Ausgestaltung der Durchlaßöffnung des Regelventils wird gewährleistet, daß das Produkt aus Hochdruck und Förderstrom durch das Regelventil hindurch auf einen konstanten Wert eingeregelt wird. Nachteilig ist jedoch die unmittelbare Anordnung des die Leistungsfunktion vorgebenden Regelventils in der Arbeitsleitung, da das Regelventil und insbesondere dessen Öffnungsquerschnitt relativ groß ausgelegt werden müssen. Ferner besteht die Gefahr einer Schädigung des Regelventils durch Kavitation bei großen Volumenströmen. Das Regelventil kann nicht als einfaches Schieberventil ausgeführt werden, da die Geometrie des Öffnungsquerschnitts wegen der Leistungsregelfunktion besondere Anforderungen erfüllen muß.Power control devices are already known in a variety of designs. For example, DE 35 41 750 C2 discloses a power control device which consists of a simple control valve arranged in the working line. The pressure downstream of the control valve is tapped and returned via a control line to the control valve. By a special embodiment of the passage opening of the control valve ensures that the product of high pressure and flow through the control valve is adjusted to a constant value. However, a disadvantage is the immediate arrangement of the power function predetermining control valve in the working line, since the control valve and in particular its opening cross-section must be made relatively large. Furthermore, there is the risk of damage to the control valve by cavitation at high flow rates. The control valve can not be designed as a simple slide valve, since the geometry of the opening cross-section must meet special requirements because of the power control function.

Eine beispielsweise aus der DE 196 26 793 C1 bekannte Leistungsregeleinrichtung umfaßt einen sogenannten Hyperbelregler, der über einen Schwenkwinkel auf ein als leistungregelventil wirkendes Proportionalventil zurückwirkt. Die Rückwirkung ist einerseits von dem Druck in der Arbeitsleitung der zugeordneten Hydropumpe und andererseits von dem Hebelarm abhängig, mit welchem der Druck der Arbeitsleitung an dem Schwenkhebel angreift. Durch diese Konstellation ergibt sich eine hyperbolische Regelkennlinie, d. h. bei Erreichen der vorgegebenen Maximalleistung regelt die Leistungsregeleinrichtung die Hydropumpe auf eine konstante Leistung, also ein konstantes Produkt aus Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung und Fördervolumen der Hydropumpe, ein.A known for example from DE 196 26 793 C1 power control device comprises a so-called hyperbola controller, which acts back on a pivoting angle acting as a power control valve proportional valve. The reaction is dependent on the one hand by the pressure in the working line of the associated hydraulic pump and on the other hand by the lever arm, with which the pressure of the working line acts on the pivot lever. This constellation results in a hyperbolic control characteristic, ie at Achieving the predetermined maximum power controls the power control device, the hydraulic pump to a constant power, ie a constant product of working pressure in the working line and delivery volume of the hydraulic pump, a.

Dabei wird jedoch davon ausgegangen, daß das Fördervolumen der Hydropumpe ausschließlich von der durch die Verstellvorrichtung vorgegebenen Ausschwenkung abhängt. Diese Voraussetzung trifft jedoch nur dann zu, wenn die Hydropumpe durch den Antriebsmotor mit eine konstanten Drehzahl angetrieben wird. Leistungsregeleinrichtungen mit einem Hyperbelregler sind daher für Antriebssysteme mit variabler Antriebsdrehzahl nicht einsetzbar. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß diese Leistungsregeleinrichtung mit dem Stellkolben der Verstellvorrichtung verbunden werden muß, d. h. an der Verstellvorrichtung der Hydropumpe montiert werden muß. Die entsprechende Verbindung zwischen dem Schwenkhebel und dem Stellkolben erfordert einen zusätzlichen konstruktiven Aufwand. Zudem läßt sich die gleiche konstruktive Lösung nicht bei allen Typen der zu verwendenden Hydropumpen in gleicher Weise verwirklichen und es ist für jede Type der Hydropumpe eine Sonderkonstruktion erforderlich.In this case, however, it is assumed that the delivery volume of the hydraulic pump depends solely on the predetermined by the adjustment swiveling. However, this condition only applies if the hydraulic pump is driven by the drive motor at a constant speed. Power control devices with a hyperbola controller are therefore not applicable for drive systems with variable input speed. Another disadvantage is the fact that this power control device must be connected to the actuator piston of the adjustment, d. H. must be mounted on the adjustment of the hydraulic pump. The corresponding connection between the pivot lever and the actuator piston requires additional design effort. In addition, the same constructive solution can not be realized in all types of hydraulic pumps to be used in the same way and it is for each type of hydraulic pump, a special construction required.

[Aufgabe der Erfindung]OBJECT OF THE INVENTION

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leistungsregelvorrichtung zu schaffen, die ohne einen konstruktiv aufwendigen Hyperbelregler auskommt und eine einwandfreie Funktion gewährleistet.It is therefore an object of the present invention to provide a power control device that does not require a structurally complex hyperbola and ensures proper functioning.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object is solved by the features of claim 1.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Leistungsregelvorrichtung weniger störanfällig ist und die Regelfunktion genauer ist, wenn die die Leistungsregelpunktion vorgebenden Elemente nicht unmittelbar in der Arbeitsleitung sondern in einem Nebenkreis angeordnet sind. In der Arbeitsleitung befindet sich lediglich ein Hauptventil, das beispielsweise als Schieberventil äußerst einfach ausgebildet und für die Regelung großer Volumenströme ausgelegt sein kann, ohne daß dies konstruktive Schwierigkeiten bereitet. Von dem Eingang der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung verzweigt ein Nebenkreis. Dem Nebenkreis wird über eine Stromregeleinrichtung ein konstanter Volumenstrom zugeführt, der insbesondere unabhängig von dem in der Arbeitsleitung herrschenden Hochdruck ist. In dem Nebenkreis ist ferner eine Ablaufdrossel vorgesehen, die mit dem Ventilkörper des Hauptventils verbunden ist, so daß deren Drosselquerschnitt von der Lage des Ventilkörpers des Hauptventils abhängt. Die Erfindung nutzt die Tatsache, daß der zugeführte Volumenstrom von der Ablaufdrossel wieder abgeführt werden muß. Aus dieser Kontinuitätsbedingung ergibt sich für jeden Hochdruck in der Arbeitsleitung ein bestimmter Öffnungsquerschnitt der Ablaufdrossel und somit ein bestimmter Nebendruck in dem Nebenkreis zwischen der Sromregeleinrichtung und der Ablaufdrossel. Dieser Nebendruck wird einer ersten Ventilkammer des Hauptventils zugeführt, um dessen Ventilkörper anzusteuern.The invention is based on the finding that the power control device is less susceptible to interference and the control function is more accurate when the elements that predetermine the power control punctuation are not directly in the Working line but are arranged in a side circuit. In the working line, there is only one main valve, which can be extremely simple, for example, designed as a slide valve and designed for the control of large volume flows, without causing constructive difficulties. From the input of the power control device according to the invention branches a side circuit. The secondary circuit is supplied via a flow control device, a constant volume flow, which is in particular independent of the prevailing in the working line high pressure. In the secondary circuit, a drain throttle is further provided, which is connected to the valve body of the main valve, so that the throttle cross-section depends on the position of the valve body of the main valve. The invention makes use of the fact that the supplied volume flow must be removed again from the outlet throttle. From this continuity condition results for each high pressure in the working line, a certain opening cross section of the outlet throttle and thus a certain secondary pressure in the secondary circuit between the Sromregeleinrichtung and the outlet throttle. This secondary pressure is supplied to a first valve chamber of the main valve to control the valve body.

Gegenüber einem an der Verstellvorrichtung einer verstellbaren Hydropumpe angreifenden Leistungsregelvorrichtung mit Hyperbelregler besteht bei der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung der Vorteil der universellen Anwendbarkeit. Insbesondere ist die Leistungsregelung unabhängig von der Drehzahl der angeschlossenen Hydropumpe. Ferner kann die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung in beliebigen hydraulischen Leitungen an von der Pumpe entfernt liegender Stelle eingesetzt werden, da es einer mechanischen Rückwirkung auf die Pumpe nicht bedarf.Compared with an acting on the adjustment of an adjustable hydraulic pump power control device with hyperbola, there is the advantage of universal applicability in the power control device according to the invention. In particular, the power control is independent of the speed of the connected hydraulic pump. Furthermore, the power control device according to the invention can be used in any hydraulic lines to remote from the pump body, since it does not require a mechanical reaction to the pump.

Gegenüber der bekannten Leistungsregelvorrichtung, die das leistungsregelnde Element unmittelbar in der Arbeitsleitung, also in dem Hauptkreis aufweist, besteht bei der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung der Vorteil einer einfachen konstruktiven Auslegung des in der Arbeitsleitung angeordneten Hauptventils und der genaueren Regelfunktion. Die zusammen mit der Stromregeleinrichtung die eigentliche Leistungsregelfunktion übernehmende Ablaufdrossel kann relativ klein ausgelegt werden, da sie nur einen geringen Volumenstrom des Nebenkreises steuert. Die Stromregeleinrichtung und die Ablaufdrossel können zusammen mit dem Hauptventil in einem gemeinsamen Ventilblock integriert werden.Compared to the known power control device, the power-regulating element directly in the working line, Thus, in the main circuit, there is in the power control device according to the invention the advantage of a simple structural design of the arranged in the working line main valve and the more accurate control function. The actual flow control function taking over together with the flow control device flow restrictor can be designed to be relatively small, since it controls only a small flow of the secondary circuit. The flow control device and the outlet throttle can be integrated together with the main valve in a common valve block.

Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims contain advantageous developments of the invention.

Entsprechend Anspruch 2 kann ein zusätzliches Proportionalregelventil vorgesehen sein, daß von der Druckdifferenz zwischen dem an dem Eingang herrschenden Hochdruck und dem in dem Nebenkreis zwischen der Stromregeleinrichtung und Ablaufdrossel herrschenden Nebendruck beaufschlagt wird. Dabei kann das Stromregelventil mit einer an den Ventilkörper des Hauptventils angrenzenden zweiten Ventilkammer verbunden sein, so daß der Ventilkörper des Hauptventils mit zunehmender Druckdifferenz zwischen dem Hochdruck und dem Nebendruck in Richtung auf einen abnehmenden Offnungsquerschnitt des Hauptventils beaufschlagt wird. Lurch das Proportionalregelventil wird die Ansteuerung des Ventilkolbens des Hauptventils unterstützt und beschleunigt. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, die Rückstellung des Ventilkolbens des Hauptventils gegen die Beaufschlagung durch den Nebendruck mit einer Rückstellfeder zu bewirken und das Proportionalregelventil einzusparen. Das Proportionalregelventil kann entsprechend Anspruch 3, insbesondere als 3/2-Wegeventil ausgebildet sein. Die Stromregeleinrichtung besteht vorzugsweise aus einer in dem Nebenkreis angeordneten Drossel und einem stromabwärts oder stromaufwarts der Drossel angeordneten Begrenzungsventil. Dabei wird das Begrenzungsventil entsprechend Anspruch 4 von dem Druckabfall an der Drossel angesteuert. Das Begrenzungsventil ist entsprechend Anspruch 5 vorzugsweise als 2/2-Wegeventil ausgebildet.According to claim 2, an additional proportional control valve may be provided that is acted upon by the pressure difference between the prevailing at the input high pressure and the pressure prevailing in the secondary circuit between the flow control device and outlet throttle secondary pressure. In this case, the flow control valve may be connected to a valve body of the main valve adjacent the second valve chamber, so that the valve body of the main valve is acted upon by increasing pressure difference between the high pressure and the secondary pressure in the direction of a decreasing opening cross section of the main valve. The proportional control valve supports and accelerates the actuation of the valve piston of the main valve. In principle, however, it is also conceivable to effect the return of the valve piston of the main valve against the application of the secondary pressure with a return spring and to save the proportional control valve. The proportional control valve may be designed according to claim 3, in particular as a 3/2-way valve. The flow control device preferably consists of a throttle arranged in the secondary circuit and a limiting valve arranged downstream or upstream of the throttle. In this case, the limiting valve is corresponding Claim 4 driven by the pressure drop across the throttle. The limiting valve is preferably designed as a 2/2-way valve according to claim 5.

Die Ablaufdrossel ist vorzugsweise an dem Ventilkörper des Hauptventils entsprechend Anspruch 6 integriert. Wenn das Leistungsregelventil die Leistung in der Arbeitsleitung auf eine konstante Maximalleistung begrenzen soll, ist der Öffnungsquerschnitt der Ablaufdrossel so auszulegen, daß dieser proportional zu der Quadratwurzel der Verschiebung des Ventilkörpers des Hauptventils ansteigt. Zusätzlich zu der durch die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung realisierten Leistungsbegrenzung können entsprechend Anspruch 9 noch ein Förderstromregelventil und/oder ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen sein. Vor Erreichen der maximalen Arbeitsleistung der angeschlossenen Hydropumpe arbeitet die Gesamtvorrichtung dann in einem Förderstromregelbetrieb, in dem das Förderstromregelventil den Förderstrom in der Arbeitsleitung auf einen konstanten Wert einregelt. Bei Erreichen der maximalen Arbeitsleistung der Hydropumpe wird das Fördervolumen so reduziert, daß das Produkt aus Fördervolumen und Arbeitsdruck, also die hydraulische Leistung, konstant bleibt. Wird dabei jedoch ein Maximaldruck überschritten, so spricht das Druckbegrenzungsventil an.The outlet throttle is preferably integrated on the valve body of the main valve according to claim 6. If the power control valve is to limit the power in the working line to a constant maximum power, the opening cross-section of the outlet throttle is designed so that it increases in proportion to the square root of the displacement of the valve body of the main valve. In addition to the power limitation realized by the power control device according to the invention, according to claim 9, a flow control valve and / or a pressure relief valve may be provided. Before reaching the maximum power of the connected hydraulic pump, the entire device then operates in a flow control mode in which the flow control valve adjusts the flow rate in the working line to a constant value. Upon reaching the maximum power of the hydraulic pump, the delivery volume is reduced so that the product of delivery volume and working pressure, so the hydraulic power remains constant. If, however, a maximum pressure is exceeded, the pressure limiting valve responds.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:An embodiment of the invention will be described below with reference to the drawing. In the drawing show:

[Beispiele][Examples]

Fig. 1Fig. 1
ein hydraulisches Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung;a hydraulic circuit diagram of an embodiment of the power control device according to the invention;
Fig. 2Fig. 2
einen Schnitt durch eine beispielsweise konstruktive Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung;a section through an example structural design of the power control device according to the invention;
Fig. 3Fig. 3
eine Ansicht der Ablaufdrossel der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung in der Blickrichtung A in Fig. 2; unda view of the outlet throttle of the power control device according to the invention in the direction A in Fig. 2; and
Fig. 4Fig. 4
einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit der Bezeichnung einzelner hydraulischer Größen, die zur Beschreibung der Funktion der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung erforderlich sind.a detail of Fig. 1 with the name of individual hydraulic variables that are required to describe the function of the power control device according to the invention.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung 1 ist in einer Arbeitsleitung 2 zwischen einem Eingang 3 und einem Ausgang 4 angeordnet. An dem Eingang 3 ist im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eine verstellbare Hydropumpe 17 angeschlossen, während an dem Ausgang 4 ein beliebiger Verbraucher, beispielsweise ein Hydromotor oder ein hydraulischer Arbeitskolben angeschlossen sein kann.1 shows an exemplary embodiment of the power control device according to the invention, which is designated generally by the reference numeral 1. The power control device 1 according to the invention is arranged in a working line 2 between an input 3 and an output 4. At the input 3, an adjustable hydraulic pump 17 is connected in the embodiment shown in FIG. 1, while at the output 4 any consumer, such as a hydraulic motor or a hydraulic piston can be connected.

Die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung 1 umfaßt ein in der Arbeitsleitung 2 angeordnetes Hauptventil 5, das je nach Stellung eines Ventilkolbens 6 die Arbeitsleitung 2 freigibt, drosselt oder vollständig absperrt.The power control device 1 according to the invention comprises a arranged in the working line 2 main valve 5, depending on the position of a valve piston 6, the working line 2 releases, throttles or completely shuts off.

Erfindungsgemäß ist ein Nebenkreis 7 vorgesehen, welcher über eine Stromregeleinrichtung 8 mit einem konstanten Volumenstrom gespeist wird. Die Stromregeleinrichtung 8 ist über eine Verbindungsleitung 29 mit dem Eingang 3 und somit mit dem in der Arbeitsleitung 2 herrschenden Hochdruck verbunden.According to the invention a secondary circuit 7 is provided, which is fed via a flow control device 8 with a constant volume flow. The flow control device 8 is connected via a connecting line 29 to the input 3 and thus to the pressure prevailing in the working line 2 high pressure.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Stromregeleinrichtung 8 aus einem beispielsweise aus 2/2-Wegeventil ausgebildeten Begrenzungsventil 9 und einer nachgeschalteten Drossel 10. Die Drossel 10 weist einen vorzugsweise verstellbaren aber während des Betriebs der Leistungsregelvorrichtung 8 festen Drosselquerschnitt auf. Das Begrenzungsventil 9 wird von dem Druckabfall an der Drossel 10 angesteuert. Wenn sich der Druckabfall an der Drossel 10 erhöht, verringert das Begrenzungsventil 9 seinen Öffnungsquerschnitt. Umgekehrt wird der Öffnungsquerschnitt des Begrenzungsventils 9 erhöht, wenn sich der Druckabfall an der Drossel 10 verringert. Auf diese Weise wird der Druckabfall an der Drossel 10 konstant gehalten, was zu einem konstanten Volumenstrom führt, der durch die Stromregeleinrichtung 8 in den Nebenkreis 7 eingespeist wird. Der Ablauf des Volumenstroms aus dem Nebenkreis 7 in einen Druckmedium-Tank 11 erfolgt über eine Ablaufdrossel 12. Der Drosselquerschnitt der Ablaufdrossel 12 ist variabel und durch die Lage des Ventilkörpers 6 des Hauptventils 5 bestimmt. Je geringer der Öffnungsquerschnitt des Hauptventils 5 ist, desto geringer ist auch der Drosselquerschnitt der Ablaufdrossel 12.In the illustrated embodiment, the flow control device 8 consists of an example of 2/2-way valve designed limiting valve 9 and a downstream throttle 10. The throttle 10 has a preferably adjustable but fixed during operation of the power control device 8 throttle cross-section. The limiting valve 9 is driven by the pressure drop across the throttle 10. As the pressure drop across the throttle 10 increases, the restriction valve 9 reduces its opening area. Conversely, the opening cross section of the limiting valve 9 is increased when the pressure drop across the throttle 10 decreases. In this way, the pressure drop across the throttle 10 is kept constant, resulting in a constant volume flow, which is fed by the flow control device 8 in the secondary circuit 7. The flow of the volume flow from the secondary circuit 7 in a pressure medium tank 11 via an outlet throttle 12. The throttle cross section of the outlet throttle 12 is variable and determined by the position of the valve body 6 of the main valve 5. The smaller the opening cross section of the main valve 5, the lower the throttle cross section of the outlet throttle 12.

Der in dem Nebenkreis 7 zwischen der Drossel 10 der Stromregeleinrichtung 8 und der Ablaufdrossel 12 herrschende Nebendruck wird einer an den Ventilkolben 6 des Hauptventils 5 angrenzenden ersten Ventilkammer 13 zugeführt. Bei zunehmenden Nebendruck in dem Nebenkreis 7 wird daher der Ventilkörper 6 des Hauptventils 5 in Richtung auf einen zunehmenden Öffnungsquerschnitt des Hauptventils 5 beaufschlagt.The secondary pressure prevailing in the secondary circuit 7 between the throttle 10 of the flow control device 8 and the outlet throttle 12 is supplied to a first valve chamber 13 adjoining the valve piston 6 of the main valve 5. With increasing secondary pressure in the secondary circuit 7, therefore, the valve body 6 of the main valve 5 is acted upon in the direction of an increasing opening cross-section of the main valve 5.

Ferner ist ein Proportionalregelventil 16 vorgesehen, das von der Druckdifferenz zwischen dem in der Arbeitsleitung 2 an dem Eingang 3 herrschenden Hochdruck und dem in den Nebenkreis 7 herrschenden Nebendruck beaufschlagt wird. Wenn der in dem Nebenkreis 7 herrschende Nebendruck gegenüber dem in der Arbeitsleitung 2 herrschenden Hochdruck abfällt, wird das im Ausführungsbeispiel als 3/2-Wegeventil ausgebildete Proportionalventil 16 so verschoben, daß eine an den Ventilkörper 6 des Hauptventils 5 angrenzende zweite Ventilkammer 14 über eine Verbindungsleitung 15 zunehmend mit Druck beaufschlagt wird, so daß der Ventilkörper 6 des Hauptventils 5 zunehmend in Richtung auf einen abnehmenden Öffnungsquerschnitt des Hauptventils 5 beaufschlagt wird. Wenn umgekehrt der Nebendruck in dem Nebenkreis 7 gegenüber dem in der Arbeitsleitung 2 herrschenden Hochdruck ansteigt, wird die zweite Ventilkammer 14 über die Verbindungsleitung 15 und das Proportionalregelventil 16 zu dem Druckmedium-Tank 11 hin entlastet. Insgesamt wird daher der Ventilkörper 6 des Hauptventils 5 mit zunehmenden Nebendruck in dem Nebenkreis 7 in Fig. 1 nach links in Richtung auf einen zunehmenden Öffnungsquerschnitt des Hauptventils 5 und umgekehrt bei absinkendem Nebendruck in dem Nebenkreis 7 in Fig. 1 nach rechts in Richtung auf einen abnehmenden Öffnungsquerschnitt des Hauptventils 5 beaufschlagt. Grundsätzlich könnten die zweite Ventilkammer 14 und das Proportionalregelventil 16 zur Vereinfachung der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung 1 auch entfallen und beispielsweise durch eine Rückstellfeder ersetzt werden.Further, a proportional control valve 16 is provided, which is acted upon by the pressure difference between the prevailing in the working line 2 at the input 3 high pressure and the secondary pressure prevailing in the secondary circuit 7. If the secondary pressure prevailing in the secondary circuit 7 drops relative to the high pressure prevailing in the working line 2, the formed in the embodiment as a 3/2-way valve proportional valve 16 so that an adjacent to the valve body 6 of the main valve 5 second valve chamber 14 is increasingly pressurized via a connecting line 15 with pressure, so that the valve body 6 of the main valve 5 increasingly toward one decreasing opening cross section of the main valve 5 is acted upon. Conversely, when the secondary pressure in the secondary circuit 7 increases with respect to the pressure prevailing in the working line 2 high pressure, the second valve chamber 14 is relieved via the connecting line 15 and the proportional control valve 16 to the pressure medium tank 11 out. Overall, therefore, the valve body 6 of the main valve 5 with increasing secondary pressure in the secondary circuit 7 in Fig. 1 to the left in the direction of an increasing opening cross section of the main valve 5 and vice versa with decreasing secondary pressure in the secondary circuit 7 in Fig. 1 to the right towards one decreasing opening cross section of the main valve 5 is applied. In principle, the second valve chamber 14 and the proportional control valve 16 could also be dispensed with for simplifying the power control device 1 according to the invention and be replaced by a return spring, for example.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung 1 ist folgende:The operation of the power control device 1 according to the invention is the following:

Wenn der Hochdruck in der Arbeitsleitung 2 am Eingang 3 der Leistungsregelvorrichtung 1 ansteigt, wird unabhängig von dem ansteigenden Hochdruck durch die Stromregeleinrichtung 8 weiterhin ein konstanter, von dem Anstieg des Hochdrucks unabhängiger Volumenstrom in den Nebenkreis 7 eingespeist. Die Ablaufdrossel 12 läßt jedoch wegen des gestiegenen Druckgefälles zum Druckmedium-Tank 11 hin kurzzeitig mehr Volumenstrom abfließen, als über die Stromregeleinrichtung 8 nachströmt. Dies führt zu einem Absinken des Nebendrucks in dem Nebenkreis 7 und somit zu einem reduzierten Druck in der ersten Ventilkammer 13. Gleichzeitig wird die Druckdifferenz an dem Proportionalregelventil 16 verringert, so daß die zweite Ventilkammer 14 mit einem höheren Druck beaufschlagt wird. Insgesamt wird der Ventilkörper 6 des Hauptventils 5 in Fig. 1 nach rechts in Richtung auf einen abnehmenden Öffnungsquerschnitt des Hauptventils 5 verschoben. Dadurch wird auch der Drosselquerschnitt der Ablaufdrossel 12 verringert, da die Ablaufdrossel 12 mit dem Ventilkörper 6 des Hauptventils 5 entsprechend verbunden ist. Erst wenn der abströmende Volumenstrom mit dem zuströmenden konstanten Volumenstrom wieder im Gleichgewicht steht, ist die Gleichgewichtslage des Ventilkörpers 6 des Hauptventils 5 erreicht.When the high pressure in the working line 2 at the input 3 of the power control device 1 increases, regardless of the increasing high pressure by the flow control device 8, a constant, independent of the increase in the high pressure flow in the secondary circuit 7 continues to be fed. However, because of the increased pressure gradient, the outlet throttle 12 allows the flow to flow to the pressure medium tank 11 for a short time longer than the flow control device 8 continues to flow. This leads to a drop in the secondary pressure in the secondary circuit 7 and thus to a reduced pressure in the At the same time, the pressure difference across the proportional control valve 16 is reduced, so that the second valve chamber 14 is subjected to a higher pressure. Overall, the valve body 6 of the main valve 5 is moved in Fig. 1 to the right in the direction of a decreasing opening cross-section of the main valve 5. As a result, the throttle cross section of the outlet throttle 12 is reduced, since the outlet throttle 12 is connected to the valve body 6 of the main valve 5 accordingly. Only when the outflowing volume flow is in equilibrium with the inflowing constant volume flow, the equilibrium position of the valve body 6 of the main valve 5 is reached.

Wenn umgekehrt der Hochdruck an dem Eingang 3 sinkt, wird weiterhin durch die Stremregeleinrichtung 8 dem Nebenkreis 7 ein konstanter Volumenstrom zugeführt. Aufgrund des sinkenden Druckgefälles wird durch die Ablaufdrossel 12 aus dem Nebenkreis 7 jedoch kurzzeitig ein gegenüber dem mittels der Stromregeleinrichtung 8 zugeführten Volumenstrom geringerer Volumenstrom abgeführt. Dies führt zu einem Druckanstieg in dem Nebenkreis 7 und somit zu einem Anstieg des Drucks in der ersten Ventilkammer 13. Ferner wird das Proportionalregelventil 16 so verschoben, daß der Druck in der zweiten Ventilkammer 14 absinkt, indem die zweite Ventilkammer 14 zu dem Druckmedium-Tank 11 hin entlastet wird. Der Ventilkörper 6 des Hauptventils 5 wird deshald in Richtung auf einen zunehmenden Öffnungsquerschnitt des Hauptventils 5 verschoben. Gleichzeitig wird der Drosselquerschnitt der mit dem Hauptventil 5 gekoppelten Ablaufdrossel 12 vergrößert, so daß sich ein neues Gleichgewicht zwischen dem konstanten zugeführten Volumenstrom und dem abgeführten Volumenstrom einstellt.Conversely, when the high pressure at the inlet 3 decreases, the secondary circuit 7 continues to be supplied with a constant volumetric flow through the current control device 8. Due to the falling pressure gradient, however, a short-term volume flow compared to the volume flow supplied by means of the flow control device 8 is temporarily removed by the outlet throttle 12 from the secondary circuit 7. This results in a pressure increase in the sub-circuit 7 and thus an increase in the pressure in the first valve chamber 13. Further, the proportional control valve 16 is shifted so that the pressure in the second valve chamber 14 decreases by the second valve chamber 14 to the pressure medium tank 11 is relieved. The valve body 6 of the main valve 5 is deshald shifted in the direction of an increasing opening cross-section of the main valve 5. At the same time, the throttle cross-section of the outlet valve 12 coupled to the main valve 5 is increased, so that a new equilibrium is established between the constant volume flow supplied and the discharged volume flow.

Insgesamt wird durch die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung 1 daher der Offnungsquerschnitt des Hauptventils 5 verringert, wenn der Hochdruck in der Arbeitsleitung 2 ansteigt und umgekehrt der offnungsquerschnitt der Leistungsregelvorrichtung 5 erhöht, wenn der Hochdruck in der Arbeitsleitung 2 fällt. Wie weiter unten noch gezeigt wird, kann bei einer geeigneten Wahl des Öffnungsquerschnitts der Ablaufdrossel 12 als Funktion des Ventilhubs des Hauptventils 5 erreicht werden, daß das Produkt aus Hochdruck in der Arbeitsleitung 2 und aus dem Volumenstrom durch das Hauptventil 5, d. h. die hydraulische Leistung, auf einen konstanten Wert eingeregelt wird, der beispielsweise der Maximalleistung der Hydropumpe 17 entspricht.Overall, therefore, the opening cross section of the main valve 5 is reduced by the power control device 1 according to the invention, when the high pressure in the working line 2 increases and vice versa, the opening cross section of the power control device 5 increases when the high pressure in the working line 2 falls. As will be shown below, with a suitable choice of the opening cross-section of the outlet throttle 12 as a function of the valve lift of the main valve 5 can be achieved that the product of high pressure in the working line 2 and from the flow through the main valve 5, ie the hydraulic power, is adjusted to a constant value, which corresponds for example to the maximum power of the hydraulic pump 17.

In Fig. 1 saugt die verstellbare Hydropumpe 17 aus dem Druckmedium-Tank 11 das Druckmedium an und speist es in die Arbeitsleitung 2 ein. Zur Verstellung der Hydropumpe 17 dient eine Verstellvorrichtung 18, die einen ersten Stellkolben 19a und einen ersten Stellzylinder 20a sowie einen zweiten Stellkolben 19b und einen zweiten Stellzylinder 20b aufweist. In dem zweiten Stellzylinder 20b befindet sich eine Stellfeder 21, die die Hydropumpe 17 auf maximales Verdrängungsvolumen ausschwenkt.In Fig. 1, the adjustable hydraulic pump 17 sucks from the pressure medium tank 11, the pressure medium and feeds it into the working line 2 a. To adjust the hydraulic pump 17 is an adjusting device 18, which has a first actuating piston 19a and a first actuating cylinder 20a and a second actuating piston 19b and a second actuating cylinder 20b. In the second actuating cylinder 20b is a spring 21 which swings the hydraulic pump 17 to maximum displacement.

Neben der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung 1 sind im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel noch ein Förderstromregelventil 22 und ein Druckbegrenzungsventil 23 vorgesehen. Das Förderstromregelventil 22 vergleicht den Druck in der Arbeitsleitung 2 am Eingang 3 der Leistungsregelvorrichtung 1 mit dem Druck am Ausgang 4 der Leistungsregelvorrichtung 1, d. h. es erfaßt den Druckabfall an dem Hauptventil 5 der Leistungsregelvorrichtung 1. Wenn dieses Druckgefälle ansteigt, wird der erste Stellzylinder 20a der Stellvorrichtung 18 zunehmend mit Stelldruck beaufschlagt, so daß die verstellbare Hydropumpe 17 zurückschwenkt. Umgekehrt wird der erste Stellzylinder 20a der Stellvorrichtung 18 entlastet, wenn der Druckabfall an dem Hauptventil 5 fällt, so daß die Hydropumpe 17 auf ein größeres Verdrängungsvolumen ausgeschwenkt wird.In addition to the power control device 1 according to the invention, a flow control valve 22 and a pressure relief valve 23 are provided in the embodiment shown in FIG. The flow control valve 22 compares the pressure in the working line 2 at the input 3 of the power control device 1 with the pressure at the output 4 of the power control device 1, ie it detects the pressure drop across the main valve 5 of the power control device 1. When this pressure drop increases, the first actuating cylinder 20a is the Actuator 18 increasingly acted upon with control pressure, so that the adjustable hydraulic pump 17 pivots back. Conversely, the first actuating cylinder 20a of the actuator 18 is relieved when the pressure drop across the main valve 5 falls, so that the hydraulic pump 17 is swung to a larger displacement volume.

Dem Förderstromregelventil 22 ist ein Druckbegrenzungsventil 23 nachgeschaltet, das anspricht, sobald der Hochdruck in der Arbeitsleitung 2 einen vorgegebenen Maximaldruck überschreitet. Das Druckbegrenzungsventil erhöht dann den Stelldruck in dem ersten Stellzylinder 20a der Stellvorrichtung 18 und schwenkt die Hydropumpe 17 zurück.The flow control valve 22, a pressure relief valve 23 is connected downstream, which responds as soon as the high pressure in the working line 2 exceeds a predetermined maximum pressure. The pressure limiting valve then increases the actuating pressure in the first actuating cylinder 20a of the adjusting device 18 and pivots the hydraulic pump 17 back.

Die erfindungsgemäße Leistungsvorrichtung 1, das Förderstromregelventil 22 und das Druckbegrenzungsventil 23 arbeiten folgendermaßen zusammen:The power device 1 according to the invention, the flow control valve 22 and the pressure relief valve 23 work together as follows:

Solange die eingestellte Leistung der Hydropumpe 17 noch nicht erreicht ist, wird der von der Hydropumpe 17 über das Hauptventil 5 abgegebene Förderstrom durch das Förderstromregelventil 22 auf eine konstanten Wert eingeregelt, so daß dem angeschlossenen Verbraucher ein konstanter Förderstrom zugeführt wird. Wird jedoch eine vorgegebene Leistung erreicht, so spricht die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung 1 an und stellt sicher, daß das Produkt aus dem in der Arbeitsleitung 2 herrschenden Hochdruck und dem in der Arbeitsleitung 2 strömenden Förderstrom eine vorgegebene Leistung nicht überschreitet. Wird jedoch der zulässige Höchstdruck in der Arbeitsleitung 2 überschritten, so spricht das Druckbegrenzungsventil 23 an und schwenkt die Hydropumpe 17 so weit zurück, daß der zulässige Maximaldruck der Arbeitsleitung 2 nicht überschritten wird.As long as the set power of the hydraulic pump 17 is not reached, the output from the hydraulic pump 17 via the main valve 5 flow rate is adjusted by the flow control valve 22 to a constant value, so that the connected load a constant flow is supplied. However, if a predetermined power is reached, the power control device 1 according to the invention responds and ensures that the product does not exceed a predetermined power from the high pressure prevailing in the working line 2 and the flow rate flowing in the working line 2. However, if the maximum allowable pressure in the working line 2 is exceeded, the pressure limiting valve 23 responds and pivots the hydraulic pump 17 back so far that the permissible maximum pressure of the working line 2 is not exceeded.

Zu betonen ist, daß die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung 1 selbstverständlich auch mit einer anderen äußeren Beschaltung verwendet werden kann. Allgemein dient die Leistungsregelvorrichtung 1 dazu, die Leistung in einer beliebigen hydraulischen Arbeitsleitung 2 zu begrenzen. Die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung 1 kann als kompakte Ventilbaugruppe daher auch an einer bezüglich der Hydropumpe 17 räumlich entfernt liegenden Position, beispielsweise unmittelbar vor dem Vebrauchern angeordnet sein.It should be emphasized that the power control device 1 according to the invention can of course also be used with another external circuit. In general, the power control device 1 serves to limit the power in any hydraulic working line 2. The power control device 1 according to the invention can therefore also be arranged as a compact valve assembly on a position spatially remote with respect to the hydraulic pump 17, for example immediately before the user.

Bei mehreren, parallel zueinander angeordneten Verbrauchern, kann jedem Verbraucher eine separate Leistungsregelvorrichtung 1 zugeordnet sein, die jeweils so abgestimmt ist, daß eine zulässige Maximalleistung des angeschlossenen Verbrauchers nicht überschritten wird.In the case of a plurality of consumers arranged parallel to one another, each consumer may be assigned a separate power control device 1, which is in each case tuned such that a permissible maximum power of the connected consumer is not exceeded.

Fig. 2 zeigt eine konstruktive Realisierung der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung 1 in einer geschnittenen Darstellung. Zu erkennen sind der Eingang 3, der Ausgang 4 und ein Anschluß 30 zur Verbindung mit dem Förderstromregelventil 22. In einem äußeren Gehäusekörper 31 ist das Proportionalregelventil 16 integriert. In einer Zylinderbohrung 32 ist ein Ventilkolben 33 axial verschiebbar. Der Ventilkolben 33 weist eine Verdickung 34 und zwei Verjüngungen 35 und 36 auf. Der Ventilkolben 33 wird mit einer Rückstellfeder 37 vorgespannt. Die axiale Lage des Ventilkolbens 33 ist durch die Druckdifferenz zwischen einer mit dem Eingang 3 verbundenen ersten Ventilkammer 38 und einer mit dem Nebenkreis 7 verbundenen zweiten Ventilkammer 39 sowie durch die Lage der Ausmündung der Bohrung 34 festgelegt. Wenn der Hochdruck an dem Eingang 3 gegenüber dem Nebendruck in dem Nebenkreis 7 ansteigt, wird der Ventilkolben 33 in Fig. 2 nach oben verschoben, so daß die Verbindungsleitung 15 zunehmend mit dem an dem Eingang 3 herrschenden Hochdruck beaufschlagt wird und somit der Druck in der zweiten Ventilkammer 14 des Hauptventils 5 ansteigt. Umgekehrt wird die zweite Ventilkammer 14 des Hauptventils 5 entlastet, wenn der Hochdruck an dem Eingang 3 gegenüber dem Nebendruck in dem Nebenkreis 7 absinkt.FIG. 2 shows a constructive realization of the power control device 1 according to the invention shown in FIG. 1 in a cutaway view. Evident are the input 3, the output 4 and a terminal 30 for connection to the flow control valve 22. In an outer housing body 31, the proportional control valve 16 is integrated. In a cylinder bore 32, a valve piston 33 is axially displaceable. The valve piston 33 has a thickening 34 and two tapers 35 and 36. The valve piston 33 is biased by a return spring 37. The axial position of the valve piston 33 is determined by the pressure difference between a connected to the input 3 first valve chamber 38 and connected to the secondary circuit 7 second valve chamber 39 and the position of the mouth of the bore 34. When the high pressure at the inlet 3 with respect to the secondary pressure in the secondary circuit 7 increases, the valve piston 33 is displaced in Fig. 2 upwards, so that the connecting line 15 is increasingly acted upon by the prevailing at the input 3 high pressure and thus the pressure in the second valve chamber 14 of the main valve 5 increases. Conversely, the second valve chamber 14 of the main valve 5 is relieved when the high pressure at the inlet 3 against the secondary pressure in the secondary circuit 7 drops.

Die aus dem Begrenzungsventil 9 und der Drossel 10 bestehende Stromregeleinrichtung 8 befindet sich in Fig. 2 unterhalb des Eingangs 3. Der Ventilkolben 40 des Begrenzungsventils 9 weist zwei Verdickungen 41 und 42 und eine Verjüngung 43 auf. Das Begrenzungsventil 9 steht über die Verbindungsleitung 29 mit dem Eingang 3 in Verbindung. Über zwei Verbindungsleitungen 44 und 45 wird der Druck vor und hinter der Drossel 10 erfaßt und jeweils einer erste Ventilkammer 47 und einer zweiten Ventilkammer 48 zugeführt. Ferner ist eine Rückstellfeder 46 vorgesehen. Wenn der Druckabfall an der Drossel 10 ansteigt, wird der Öffnungsquerschnitt des Begrenzungsventils 9 verringert. Dadurch wird erreicht, daß die Stromregeleinrichtung 8 dem Nebenkreis 7 unabhängig von dem Hochdruck an dem Eingang 3 einen konstanten Volumenstrom zuführt.The existing from the limiting valve 9 and the throttle 10 flow control device 8 is located in Fig. 2 below the input 3. The valve piston 40 of the limiting valve 9 has two thickened portions 41 and 42 and a taper 43. The limiting valve 9 is connected via the connecting line 29 with the input 3 in connection. Over two connecting lines 44 and 45, the pressure in front of and behind the throttle 10 is detected and respectively supplied to a first valve chamber 47 and a second valve chamber 48. Further, a return spring 46 is provided. When the pressure drop across the throttle 10 increases, the opening area of the restriction valve 9 is reduced. This ensures that the flow control device 8 the secondary circuit 7 regardless of the high pressure at the input 3 supplies a constant volume flow.

Der Ablauf aus dem Nebenkreis 7 wird über die Ablaufdrossel 12 geregelt. Die Ablaufdrossel 12 ist an dem Ventilkolben 6 des Hauptventils 5 integriert und schließt sich an die erste Ventilkammer 13 des Hauptventils 5 an. Die erste Ventilkammer 13 ist über eine Verbindungsleitung 50 und eine Ringnut 51 mit dem Nebenkreis 7 verbunden. Die Ablaufdrossel 12 wird dadurch gebildet, daß ein feststehender Zapfen 52 mit einem Ringkörper 53 zusammenwirkt und einen von dem Ventilhub b abhängigen im Ausführungsbeispiel rechteckigen Spalt 54 freigibt. In Fig. 3 ist der Bereich der Ablaufdrossel 12 in einer geschnittenen Darstellung entsprechend der Blickrichtung A in Fig. 2 nochmals dargestellt, wobei der Ringkörper 53, der Zapfen 52 und der im Ausführungsbeispiel rechteckige Spalt 54 erkennbar sind. Der Spalt 54 hat im Ausführungsbeispiel eine konstante Spaltlänge a und eine von dem Ventilhub b abhängige Spaltbreit h. Der Ventilhub ist in Fig. 2 durch einen Pfeil kenntlich gemacht. Dabei ergibt sich der geringste Ventilhub b, wenn die Verdickung 55 des Ventilkörpers 6 die Ringnut 56 in dem Inneren Gehäusekörper 57 vollständig verschließt. Der größte Ventilhub b ergibt sich, wenn die Ringnut 58 des Ventilkörpers 6 mit der zum Ausgang 4 führenden Ringnut 56 vollständig überlappt, so wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.The process from the secondary circuit 7 is regulated via the outlet throttle 12. The outlet throttle 12 is integrated with the valve piston 6 of the main valve 5 and adjoins the first valve chamber 13 of the main valve 5. The first valve chamber 13 is connected via a connecting line 50 and an annular groove 51 with the secondary circuit 7. The outlet throttle 12 is formed by a stationary pin 52 cooperating with an annular body 53 and releasing a gap 54 which depends on the valve stroke b and which is rectangular in the exemplary embodiment. In Fig. 3 the area of the outlet throttle 12 is shown in a sectional view corresponding to the viewing direction A in Fig. 2 again, wherein the annular body 53, the pin 52 and rectangular in the embodiment gap 54 can be seen. In the exemplary embodiment, the gap 54 has a constant gap length a and a gap width h dependent on the valve stroke b. The valve lift is indicated in Fig. 2 by an arrow. In this case, the smallest valve lift b results when the thickening 55 of the valve body 6 completely closes the annular groove 56 in the inner housing body 57. The largest valve lift b results when the annular groove 58 of the valve body 6 completely overlaps with the annular groove 56 leading to the outlet 4, as shown in FIG.

Wie bereits ausgeführt, bestimmt die geometrische Abhängigkeit der Drosselöffnung der Ablaufdrossel 54 als Funktion des Ventilhubs b die Regelcharakteristik der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung 1. Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung 1 so betrieben, daß diese die hydraulische Leistung auf eine vorgebbare konstante Leistung begrenzt. Wie nachfolgend gezeigt wird, kann dies erreicht werden, wenn bei einer konstanten Spaltlänge a die von dem Ventilhub b abhängige Spaltbreite h (b) proportional zu der Quadratwurzel des Ventilhubes b ist. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist daher die Flanke des Zapfens 52 entsprechend ausgeformt. Die angegebene geometrische Beziehung zwischen der Spaltbreit h und dem Ventilhub b ergibt sich aus im folgenden beschriebenen Überlegungen.As already stated, the geometric dependence of the throttle opening of the outlet throttle 54 as a function of the valve lift b determines the control characteristic of the invention Power control device 1. Preferably, the power control device 1 according to the invention is operated so that it limits the hydraulic power to a predetermined constant power. As will be shown below, this can be achieved if, at a constant gap length a, the gap width h (b) dependent on the valve lift b is proportional to the square root of the valve lift b. As can be seen from Fig. 2, therefore, the flank of the pin 52 is formed accordingly. The specified geometric relationship between the gap width h and the valve lift b results from the considerations described below.

Zur besseren Verdeutlichung der nachfolgend verwendeten mathematischen Größen ist in Fig. 4 ein Ausschnitt aus Fig. 1 nochmals vergrößert dargestellt und die nachfolgend verwendeten mathematischen Großen sind dort verdeutlicht.For a better clarification of the mathematical variables used in the following, a section from FIG. 1 is again shown enlarged in FIG. 4 and the mathematical variables used below are illustrated there.

Wie erläutert besteht eine Gleichgewichtssituation dann, wenn der zuströmende Volumenstrom Qzu dem abströmenden Volumenstrom Qab entspricht: Q z u = Q a b

Figure imgb0001
As explained, there is an equilibrium situation when the inflowing volume flow Q corresponds to the outflow volume flow Q ab : Q z u = Q a b
Figure imgb0001

Der Volumenstrom ist dabei durch das Produkt aus Öffnungsquerschnitt und Strömungsgeschwindigkeit gegeben, so daß gilt: Q z u = A z u v z u = A z u 2 Δ p ζ α

Figure imgb0002
Q a b = A a b v a b = A a b 2 p x ζ α
Figure imgb0003
The volume flow is given by the product of opening cross-section and flow velocity, so that: Q z u = A z u v z u = A z u 2 Δ p ζ α
Figure imgb0002
Q a b = A a b v a b = A a b 2 p x ζ α
Figure imgb0003

Dabei bedeutet Azu den Zuströmquerschnitt, Aab den Abströmquerschnitt, Vzu die Zuströmgeschwindigkeit und Vab die Abströmgeschwindigkeit. Die eingesetzten Beziehungen für die Zuströmgeschwindigkeit vzu und die Abströmgeschwindigkeit vab ergeben sich aus der Bernoulli'schen Bewegungsgleichung für inkompressible Flüssigkeiten (vgl. z. B. H.J. Matthies "Einführung in die Ölhydraulik", Teubner Studienbücher, Seite 35). Dabei bedeuten ζ die Dichte des verwendeten Druckmediums, wenn α einen Reibungswert, Δp den Druckabfall an der Drossel 10 und px den Nebendruck in dem Nebenkreis 7. Der Druck in dem Nebenkreis 7 px entspricht aber dem Druckabfall an der Ablaufdrossel 12, da diese unmittelbar zu den Druckmedium-Tank 11 führt.In this case, A is the inflow cross section, A from the outflow cross section, V to the inflow velocity and V from the Outflow velocity. The relations used for the inflow velocity v to and the outflow velocity v ab are derived from the Bernoulli equation of motion for incompressible fluids (see, for example, BHJ Matthies "Introduction to Oil Hydraulics", Teubner Studienbücher, page 35). In this case, ζ denote the density of the pressure medium used, if α a friction value, Δp the pressure drop at the throttle 10 and p x the secondary pressure in the secondary circuit 7. The pressure in the secondary circuit 7 p x corresponds to the pressure drop at the outlet throttle 12, since this leads directly to the pressure medium tank 11.

Unter der Näherung p x = p HD Δ p p HD

Figure imgb0004
gilt folgende Beziehung: A z u Δ p = A a b p HD
Figure imgb0005
Under the approximation p x = p HD - Δ p p HD
Figure imgb0004
the following relationship applies: A z u Δ p = A a b p HD
Figure imgb0005

Der Zuströmquerschnitt Azu und die Druckdifferenz Δp an der Zuströmdrossel 10 sind konstante Größen. Für den Abströmquerschnitt an der Abströmdrossel 10 gilt A a b = a h

Figure imgb0006

wobei a die konstante Spaltenlänge und h die von dem Ventilhub b abhängige Spaltbreite ist. Wesentlich ist, daß der Ventilhub b für das Hauptventil 5 und der Ventilhub für die Abströmdrossel 12 einander gleich sind, da das Hauptventil 5 mit der Ablaufdrossel 12 starr gekoppelt ist. Soll eine Leistungsregelung in der Weise erreicht werden, daß das Produkt aus dem Hochdruck pHD an dem Eingang 3 und dem das Hauptventil 5 durchströmenden Fördervolumen konstant gehalten wird, so entspricht dies folgender Bedingung p HD A b g r = const
Figure imgb0007
The inflow cross section A to and the pressure difference Δp at the inflow throttle 10 are constant quantities. For the outflow cross section at the outflow throttle 10 applies A a b = a H
Figure imgb0006

where a is the constant column length and h is the gap width dependent on the valve lift b. It is essential that the valve lift b for the main valve 5 and the valve lift for the outflow throttle 12 are equal to each other, since the main valve 5 is rigidly coupled to the outlet throttle 12. If a power control is to be achieved in such a way that the product from the high pressure p HD at the inlet 3 and the main valve 5 flowing through the delivery volume is kept constant, this corresponds to the following condition p HD A b G r = const
Figure imgb0007

Dabei bedeutet Abgr den Begrenzungsquerschnitt des Hauptventils 5, das den das Hauptventil 5 durchströmenden Förderstrom festlegt. Da der Begrenzungsquerschnitt Abgr aufgrund des konstanten Durchmessers der Nut 58 ausschließlich von dem Ventilhub b abhängt, gilt p HD b = const

Figure imgb0008
p HD = const / b
Figure imgb0009
In this case, A bgr means the limiting cross-section of the main valve 5, which determines the flow rate flowing through the main valve 5. Since the limiting cross section A bgr due to the constant diameter of the groove 58 depends exclusively on the valve lift b, applies p HD b = const
Figure imgb0008
p HD = const / b
Figure imgb0009

Setzt man die Gleichungen (9) und (6) in die Gleichung (5) ein erhält man A z u Δ p = a h ( b ) const b

Figure imgb0010
oder h ( b ) b
Figure imgb0011
Substituting equations (9) and (6) into equation (5) gives A z u Δ p = a H ( b ) const b
Figure imgb0010
or H ( b ) ~ b
Figure imgb0011

Mit der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung 1 erhält man daher eine konstante Leistung, wenn die Spaltbreite h proportional zur Quadratwurzel des Ventilhubes b ist, was sich durch eine entsprechende geometrische Ausgestaltung des Zapfens 52 ohne weiteres bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel erreichen läßt. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, den funktionellen Zusammenhang zwischen der Spaltbreite h bzw. dem Abströmquerschnitt Aab und dem Ventilhub b auch in anderer Weise zu wählen, wodurch sich eine andere Regelcharakteristik der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung 1 erreichen läßt.With the power control device 1 according to the invention therefore provides a constant power when the gap width h is proportional to the square root of the valve lift b, which can be achieved by a corresponding geometric configuration of the pin 52 readily in the embodiment shown in FIG. Basically it is possible, the functional relationship between the gap width h and the flow cross-section A, and the valve b in other ways to choose a different control characteristics of the power control device 1 according to the invention which can be achieved.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel begrenzt. Insbesondere muß die Spaltlänge a der Ablaufdrossel 54 nicht konstant sein. So ist es beispielsweise denkbar, einen ringförmigen Drosselspalt zu verwenden und den Zapfen 52 beispielsweise als rotationssymmetrischen Körper auszubilden, was sich fertigungstechnisch einfacher realisieren läßt. Die Funktion des Radius des rotationssymmetrischen Zapfens 52 als Funktion des Ventilhubes b läßt sich entweder numerisch oder durch Versuche in einfacher Weise ermitteln und in einer numerisch gesteuerten Fertigungsmaschine problemlos fertigen.The invention is not limited to the illustrated embodiment. In particular, the gap length a of the outlet throttle 54 need not be constant. Thus, it is conceivable, for example, to use an annular throttle gap and form the pin 52, for example, as a rotationally symmetrical body, which can be realized in manufacturing technology easier. The function of the radius of the rotationally symmetric pin 52 as a function of the valve lift b can be determined either numerically or by experiments in a simple manner and manufacture easily in a numerically controlled manufacturing machine.

Claims (9)

  1. Capacity control device (1) for controlling the hydraulic capacity in an operating line (2) with a main valve (5), arranged between an input (3) and an output (4) in the operating line (2) and having a valve body (6) which releases or throttles the operating line (2) irrespective of its position,
    with a current control device (8), connected to the input (3), which supplies an auxiliary circuit (7) with a constant volume flow (Qzu),
    with a discharge throttle (12), arranged in the auxiliary circuit (7), the throttle cross-section (Aab) of which depends on the position of the valve body (6) of the main valve (5) and
    with a first valve chamber (13), adjacent to the valve body (6) of the main valve (5), which is arranged in the auxiliary circuit (7) between the current control device (8) and the discharge throttle (12) and which charges the valve body (6) with increasing auxiliary pressure (px) in the auxiliary circuit (7) in the direction of an increasing opening cross-section (Abgr) of the main valve (5),
    wherein a proportional control valve (16) is provided which is charged by the pressure difference between the high pressure (pHD) prevailing at the input (3) and the auxiliary pressure (px) prevailing in the auxiliary circuit (7) between the current control device (8) and the discharge throttle (12).
  2. Capacity control device according to claim 1, characterised in that the proportional control valve (16) is connected to a second valve chamber (14) adjacent to the valve body (6) of the main valve (5), so that the valve body (6) of the main valve (5) is charged with increasing pressure difference between the high pressure (pHD) and the auxiliary pressure (px) in the direction of a decreasing opening cross-section (Abgr) of the main valve (5).
  3. Capacity control device according to claim 1 or 2, characterised in that the proportional control valve (16) is a 3/2 port directional control valve.
  4. Capacity control device according to one of claims 1 to 3, characterised in that the current control device (8) consists of a throttle (10) arranged in the auxiliary circuit (7) and a limiting valve (9) arranged in the auxiliary circuit (7) downstream or upstream the throttle (10), the limiting valve (9) being triggered by the drop in pressure on the throttle (10).
  5. Capacity control device according to claim 4, characterised in that the limiting valve (9) is a 2/2 port directional control valve.
  6. Capacity control device according to one of claims 1 to 5, characterised in that the discharge throttle (12) is constructed on the valve body (6) of the main valve (5), wherein the throttle cross-section (Aab) of the discharge throttle (12) enlarges with increasing opening cross-section (Abgr) of the main valve (5).
  7. Capacity control device according to claim 6, characterised in that the capacity control device (1) limits the capacity in the operating line (2) to a constant capacity, wherein the opening cross-section (Aab) of the discharge throttle (12) increases in proportion to the square root of the valve lift (b) of the main valve (5).
  8. Capacity control device according to one of claims 1 to 7, characterised in that the capacity control device (1) is integrated in the operating line (2) of an adjustable hydraulic pump (17) and the drop in pressure over the main valve (5) serves to trigger an adjusting device (18) of the hydraulic pump (17).
  9. Capacity control device according to claim 8, characterised in that arranged between the input (3) and the output (4) of the capacity control device (1) and the adjusting device (18) is/are a delivery flow control valve (22) and/or a pressure-limiting valve (23).
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