EP1941161A1 - Load-pressure-controlled feed flow regulator with vibration damping - Google Patents

Load-pressure-controlled feed flow regulator with vibration damping

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Publication number
EP1941161A1
EP1941161A1 EP06806590A EP06806590A EP1941161A1 EP 1941161 A1 EP1941161 A1 EP 1941161A1 EP 06806590 A EP06806590 A EP 06806590A EP 06806590 A EP06806590 A EP 06806590A EP 1941161 A1 EP1941161 A1 EP 1941161A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
adjusting
control
valve
load
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06806590A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Reinhold Schniederjan
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
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Filing date
Publication date
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7904—Reciprocating valves
    • Y10T137/7922—Spring biased
    • Y10T137/7925—Piston-type valves

Definitions

  • the invention relates to a load-pressure-controlled flow regulator for adjusting the volume of a variable in a working line, adjustable hydraulic pump.
  • a load pressure-guided flow regulator is known from DE 197 13 934 Al.
  • a first and a second hydraulic cylinder are provided. While the first hydraulic cylinder is acted upon by the delivery pressure generated by the hydraulic pump, the actuating pressure acting in the second hydraulic cylinder is adjustable by a control valve.
  • an adjustable throttle is arranged in the working line. The variable throttle produces a pressure drop that is proportional to the volume flow delivered in the working line.
  • the pressure difference acts against the force of a spring on the control valve. Exceeds the pressure difference, the force of the spring, the second hydraulic cylinder is subjected to an increasingly higher control pressure. If, on the other hand, the pressure difference falls short of the force of the spring, the second hydraulic cylinder is expanded into a tank volume.
  • the flow control device has an adjusting device for adjusting the delivery volume of the hydraulic pump.
  • the adjusting device can be acted upon by a setting pressure that can be adjusted in terms of height.
  • the actuating pressure acting in the adjusting device is generated by an adjusting pressure regulating device.
  • the delivery flow regulator has a damping device. With the help of the damping device overshoot is prevented due to a newly set control pressure by the control pressure control device. For this purpose, the damping device dampens the resulting volume flow and an overshoot of the adjusting movement in the adjusting device can not occur.
  • the damping device For damping the resulting volume flow, the damping device has a variable throttle cross-section.
  • the variable throttle cross-section depends on the volume flow generated in the working line by the hydraulic pump to be adjusted.
  • the throttling cross-section is initially reduced when approaching the volume flow in the working line at a desired value and thus limits the volume flow flowing to the adjusting device. Due to the variable throttle cross-section is thereby achieved that the speed of the hydraulic pump adjustment is initially slow and with increasing approach slower.
  • a adjusting pressure acting on the adjusting pressure line via the control pressure regulating device to act upon a control pressure, wherein the control pressure control device connects a delivery pressure connection line with the control pressure line when exceeding a first volume flow limit and thus supplies the delivery pressure generated by the hydraulic pump of the adjusting device. Conversely, when falling below the first volume flow limit value by the volume flow generated in the working line, the control pressure line in the direction of a tank volume relaxed and thus reduces the acting in the adjusting control pressure.
  • the connection in the damping device with increasing falling below a second volume flow limit is increasingly unthrottled. This can be done with a strong deviation of the flow from a predetermined setpoint rapid adjustment.
  • the damping device it is particularly advantageous to allow an unthrottled connection when the second volume flow limit value is exceeded by the volume flow in the working line through the damping device.
  • the control of the control pressure exclusively by the control pressure control device and prevents influence by the damping device.
  • the damping device serially to the adjusting pressure control device.
  • the damping device can be arranged in particular in the control pressure line, which connects the control pressure regulating device with the adjusting device.
  • a control pressure required for adjusting the hydraulic pump is initially generated by the adjusting pressure control device, wherein attenuated by the damping device due to the generated control pressure adjusting volume flow in the terminal by the damping device and thus the overshoot is prevented.
  • the signal pressure control device and the damping device are equally as pressure-controlled
  • the two valves each having a first measuring surface and a second
  • the first measuring surfaces are assigned a delivery pressure generated by the hydraulic pump upstream of the metering throttle and the second measuring surfaces are assigned to the load pressure which occurs downstream of the metering throttle.
  • the valve piston of the valve of the damping device has a section which changes in the axial direction with respect to its cross-sectional area. Instead of a sharp control edge is thus released by the valve piston in its housing depending on the position of the valve piston changing flow cross-section.
  • the section of changing cross sectional area of the Valve piston may be formed in the simplest example as a cone or as Rotationshyperboloid. Depending on the damping characteristic, however, other geometries are conceivable.
  • the compression spring which acts on the second measuring surface of the valve of the damping device has a lower spring constant.
  • Fig. 1 is a hydraulic circuit diagram of a Jastdruckpurposeen invention
  • Fig. 3 is an illustration of a structural design of the flow control device according to the invention.
  • Fig. 1 is a hydraulic circuit diagram of the flow control device 1 according to the invention is shown.
  • a variable in their delivery hydraulic pump 2 is set by the load pressure-controlled flow regulator 1 in its delivery volume to a constant value.
  • the adjustable hydraulic pump 2 may be, for example, a hydrostatic axial piston machine. In the illustrated embodiment promotes the adjustable Hydraulic pump 2 in a working line 3.
  • the hydraulic pump 2 is for this purpose driven by a drive shaft 4 by a drive machine, not shown.
  • the adjusting device 5 has a first hydraulic cylinder 6 and a second hydraulic cylinder 7.
  • a first adjusting piston 8 is slidably disposed.
  • a second actuating piston 9 is arranged in the second hydraulic cylinder 7.
  • the first and the second control pistons 8, 9 include in the first and second hydraulic cylinders 6, 7 a first control pressure chamber 10 and a second control pressure chamber 11, respectively.
  • the first actuating piston 8 is connected via a first piston rod and the second actuating piston 9 via a second piston rod 13 with an adjusting mechanism of the hydraulic pump 2.
  • the two adjusting pistons 8, 9 thus carry out an adjusting movement coupled via the adjusting mechanism 14 of the hydraulic pump 2.
  • the control pressure acting on the first control piston 8 in the first control pressure chamber 10 is variable. If the hydraulic force in the first control pressure chamber 10, which acts on the first control piston 8, exceeds the corresponding hydraulic force in the second control pressure chamber 11, the hydraulic pump 2 is adjusted in the direction of decreasing delivery volume.
  • the hydraulic pump 2 sucks via a suction line 15 from a tank volume 16 pressure medium and promotes this according to the set delivery volume in the working line.
  • the setting of a specific pivot angle of the hydraulic pump 2 is effected by adjusting the control pressure acting in the first control pressure chamber 10.
  • a control pressure regulating device which is designed as a first valve 17 in the illustrated embodiment.
  • the control pressure line 18 can be connected to a delivery pressure connection line 19 or an expansion line 20. This can be set in the first control pressure chamber 10, a between the tank pressure and the prevailing in the working line 3 discharge pressure lying actuating pressure.
  • the delivery pressure connection line 19 is also connected via a delivery pressure connection line branch 19 'with the second control pressure chamber 11. Depending on the forces generated in the first control pressure chamber 10 and in the second control pressure chamber 11, the delivery volume of the hydraulic pump 2 is adjusted.
  • the first valve 17 is continuously adjustable between its first end position and its second end position and assumes an equilibrium position depending on the forces acting.
  • the equilibrium position of the first valve 17 is determined by a hydraulic force on a first measuring surface 21, a further hydraulic force of an oppositely oriented second measuring surface 22 and the force of a setting spring 23.
  • the force of the adjusting spring 23 acts on the first valve 17 in the same direction as the hydraulic force on the second measuring surface 22.
  • the hydraulic force at the first measuring surface 21 is created by acting on the first measuring surface 21 with the delivery pressure from the working line 3 via the delivery pressure connection line 19, the
  • Delivery pressure connection line branch 19 'and a first Meß Arthursabêt 24 is supplied. In the opposite direction acts on the first valve 17, the force of the adjusting spring 23 and the hydraulic force on the second measuring surface 22, which is acted upon by a load pressure.
  • the load pressure is a working line section 3 'downstream of a preferably adjustable measuring throttle 25 is removed via a load pressure line 26 and fed to the second measuring surface 22 via a second measuring line section 27.
  • the adjusting spring 23 thus defines a first volume flow limit value for the first valve 17. If the volume flow through the measuring throttle 25 exceeds the first volume flow limit value, the control valve 17 is displaced from its first end position shown in FIG. 1 in the direction of its second end position and thus the actuating pressure line 18 is increasingly connected to the first delivery pressure connection line 19.
  • the force of the setting spring 23 returns the first valve 17 in the direction of its first end position, in which the setting pressure connection S of the first valve 17 is connected to the tank connection T and thus the control pressure line 18 is relaxed via the expansion line 20 into the tank volume 16.
  • the pressure acting on a piston surface of the first control piston 8 is reduced, and the hydraulic pump 2 is swung out in the direction of the larger delivery volume by the delivery pressure acting in the second hydraulic cylinder. It may be too an undesirably strong increase in the adjusted delivery volume, which can stimulate the entire system of the delivery flow regulator 1 to vibrate.
  • a second valve 30 is provided as a damping device with which an excessive increase of the volume flow from the first control pressure chamber 10 out in the direction of the tank volume 16 is prevented.
  • the second valve 30 likewise has a first measuring surface 31 and a second measuring surface 32.
  • On the first measuring surface 31 of the second valve 30 acts via a third Meß effetsabterrorism 33 of the delivery pressure via the connecting line 19 and the delivery pressure line section 19 'supplied delivery pressure.
  • In the opposite direction acts on the valve 30 at the second measuring surface 32 of the load pressure which is the working line section 3 'downstream of the measuring throttle 25 via the load pressure line 26 and a fourth measuring line section 34 is supplied.
  • the force of a second adjusting spring 35 by which the response limit of the second valve 30 is set as the second volume flow limit value, acts in the same direction as the hydraulic force on the second measuring surface 32.
  • a second volume flow limit value is set for the second valve 30, which is preferably smaller than the first volume flow limit value of the first valve 17.
  • the second valve 30 is like the first valve 17, a 3/2-way valve. While a first port A of the second valve 30 is connected to the control pressure port S of the first valve 17, the second and third ports S'i and S ' 2 of the second valve 30 are respectively connected to the control pressure line 18.
  • Fig. 1 is the second valve 30 shown in its first end position. In the first end position, the third terminal S ' 2 slightly throttled connected to the first terminal A. With increasing in the direction of the first volume flow limit toward volume flow in the working line 3, the second valve 30 is increasingly adjusted in the direction of its second end position. The connection between the third port S ' 2 and the first port A of the second valve 30 is thereby increasingly throttled.
  • This switching position is reached before in the working line 3 of the volume flow setpoint, by the first adjusting spring 23 and the first valve 17 as the first
  • Volume flow limit is set is reached. This ensures that the influence of the second valve
  • Target setting of the hydraulic pump 2 has. In the area around the predetermined by the first adjusting spring 23 first
  • volume flow limit is due to the unthrottled
  • the second valve 30 is held in its second end position. A throttling of the volume flow in the control pressure line 18 does not take place, so that the pivoting back of the hydraulic pump 2 in contrast to swinging out of the hydraulic pump 2 can be done as fast as you like. If, therefore, the volume flow in the working line 3 exceeds the first volume flow limit defined by the setting spring 23, then the setting pressure connection S is connected to the feed pressure connection P and the first setting pressure space 10 is acted upon by the delivery pressure without damping effect of the second valve 30. It can therefore be a rapid adjustment of the hydraulic pump 2 in the direction of smaller pivot angle.
  • the first valve 17 and the second valve 30 each have a valve piston 36 and 37, respectively.
  • a first control edge 28 and a second control edge 39 are formed by regions of radially reduced extent.
  • the valve piston 36 of the first valve 17 is shown in its central position, in which the terminals P, S and T are separated from each other by the control edges 38, 39. If the valve piston 36 of the first valve 17 is moved out of this middle position in one of the two directions, the control edge 38 or the control edge 39 free a flow-through connection between the delivery pressure connection P or the tank connection T and the control pressure connection S. Due to the sudden increase in the diameter for forming the control edges 38 and 39 causes a displacement of the valve piston 36 in its housing a virtually unthrottled connection of the respective ports P, S and S, T.
  • valve piston 37 of the valve 30 In contrast, only a sharply defined control edge 40 is formed on the valve piston 37 of the valve 30.
  • the valve piston 37 of the second valve 30 is also shown in its middle position.
  • the control edge 40 of the valve piston 37 of the second valve 30 is, if the volume flow in the working line 3 is greater than the second volume flow limit, an unthrottled flow-through connection from the first port A to the second port S ' x generated.
  • a steady increase in the flow-through cross-section in the second valve 30 is achieved.
  • a section 41 is formed on the valve piston 37 of the second valve 30, which has a cross-sectional area change in the axial direction.
  • the portion 41 is formed as a truncated cone, so that with an increasing movement of the valve piston 37 of the second valve 30 in the direction of its first end position, an increasingly larger cross-sectional area is released to the flow. This means that a large flow-through cross section through the section 41 is released by a strong undershooting of the second volume flow limit value by the volume flow in the working line 3.
  • valve piston 36 of the first valve 17 is also deflected in the direction of its second end position and the first control pressure chamber 10 is rapidly expanded via the control pressure line 18 and the second valve 30 and the first valve 17 and the expansion line 20 into the tank volume 16.
  • the valve piston 37 of the second valve 30 moves increasingly in the direction of its second end position. Due to the conical design of the section 41 so that the flow-through cross section between the first port A and the third port S ! 2 and the volume flow out of the first control pressure chamber 10 in the direction of the tank volume 16 decreases. A noticeable Throttling is preferably on the last third of the positional path. This effectively prevents overshoot in the adjustment of the hydraulic pump 2 in the direction of a larger delivery volume.
  • the valve piston 37 is shown to the right in FIG. 3 and the second valve thus in the direction of its adjusted second end position. In this second end position, an unthrottled connection between the first terminal A and the second terminal S'i is formed.
  • a further increase in the delivery volume in the working line 3 causes the valve piston 37 of the second valve 30 is held in its second end position.
  • the delivery volume approaches the first, higher volume flow limit value by further relief of the first control pressure chamber 10.
  • a control of the control pressure in the first control pressure chamber 10 exclusively by the first valve 17.
  • a further increase in the delivery volume in the working line 3 results in an adjustment of the valve piston 36 of the first valve 17, so that the delivery pressure connection P is connected to the control pressure connection S by the first control edge 38.
  • the second valve 30 is still in its second end position, so that throttling of the prevailing in the control pressure line 18 volume flow does not occur.
  • a damping by the second valve 30 thus likewise does not occur.
  • An adjustment of the hydraulic pump 2 in the direction smaller swing angle thus takes place solely in accordance with the control characteristic of the first valve 17.
  • Embodiment shown a frusto-conical portion 41.
  • section 41 as a rotational hyperboloid, for example or with throttling

Abstract

The invention relates to a load-pressure-controlled feed flow regulator (1) for adjusting the feed volume of an adjustable hydraulic pump (2) which feeds in a working line (3). The load-pressure-controlled feed flow regulator (1) has an adjusting device (5) for adjusting the feed volume of the hydraulic pump (2). The adjusting device (5) is acted on with an adjusting pressure in order to adjust the feed volume of the hydraulic pump (2). The level of the adjusting pressure is generated by an adjusting pressure regulating device (17). In addition to the adjusting pressure regulating device (17), the feed flow regulator (1) has a damping device (30).

Description

Lastdruckgeführter Förderstromregler mit Schwingungsdämpfung Load-pressure-controlled flow regulator with vibration damping
Die Erfindung betrifft einen lastdruckgeführten Förderstromregler zur Fördervolumenverstellung einer in eine Arbeitsleitung fördernden, verstellbaren Hydropumpe.The invention relates to a load-pressure-controlled flow regulator for adjusting the volume of a variable in a working line, adjustable hydraulic pump.
Ein lastdruckgeführter Förderstromregler ist aus der DE 197 13 934 Al bekannt. Zur Verstellung des eingestellten Fördervolumens einer Hydropumpe, welche in eine Arbeitsleitung fördert, sind ein erster und ein zweiter Hydraulikzylinder vorgesehen. Während der erste Hydraulikzylinder mit dem von der Hydropumpe erzeugten Förderdruck beaufschlagt ist, ist der in dem zweiten Hydraulikzylinder wirkende Stelldruck durch ein Regelventil einstellbar. Zur Erfassung des von der Hydropumpe geförderten Volumenstroms ist in der Arbeitsleitung eine verstellbare Drossel angeordnet. Die verstellbare Drossel erzeugt einen Druckabfall, der proportional zu dem in der Arbeitsleitung geförderten Volumenstrom ist. Die Druckdifferenz wirkt entgegen der Kraft einer Feder auf das Regelventil. Übersteigt die Druckdifferenz die Kraft der Feder, so wird der zweite Hydraulikzylinder mit einem zunehmend höheren Stelldruck beaufschlagt. Unterschreitet dagegen die Druckdifferenz die Kraft der Feder, so wird der zweite Hydraulikzylinder in ein Tankvolumen entspannt.A load pressure-guided flow regulator is known from DE 197 13 934 Al. To adjust the adjusted delivery volume of a hydraulic pump, which promotes a working line, a first and a second hydraulic cylinder are provided. While the first hydraulic cylinder is acted upon by the delivery pressure generated by the hydraulic pump, the actuating pressure acting in the second hydraulic cylinder is adjustable by a control valve. To detect the volume flow delivered by the hydraulic pump, an adjustable throttle is arranged in the working line. The variable throttle produces a pressure drop that is proportional to the volume flow delivered in the working line. The pressure difference acts against the force of a spring on the control valve. Exceeds the pressure difference, the force of the spring, the second hydraulic cylinder is subjected to an increasingly higher control pressure. If, on the other hand, the pressure difference falls short of the force of the spring, the second hydraulic cylinder is expanded into a tank volume.
Insbesondere beim Verstellen der Hydropumpe in Richtung zunehmender Schwenkwinkel, kommt es bei der Verstellung zu einem Überschwingen. Ein solches Überschwingen kann das an sich bereits schwingungsanfällige System zu Systemschwingungen anregen.In particular, when adjusting the hydraulic pump in the direction of increasing tilt angle, it comes in the adjustment to overshoot. Such overshoot can stimulate the already vibration prone system to system vibrations.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen lastgeführten Förderstromregler mit reduzierter Schwingungsanfälligkeit zu schaffen. Die Aufgabe wird durch den lastgeführten Förderstromregler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Förderstromregler weist eine Verstellvorrichtung zur Verstellung des Fördervolumens der Hydropumpe auf. Zum Erzeugen einer Stellbewegung der Verstellvorrichtung ist die Verstellvorrichtung mit einem der Höhe nach einstellbaren Stelldruck beaufschlagbar. Der in der Verstellvorrichtung wirkende Stelldruck wird durch eine Stelldruckregeleinrichtung erzeugt. Zusätzlich zu der Stelldruckregeleinrichtung weist der Förderstromregler eine Dämpfungseinrichtung auf. Mit Hilfe der Dämpfungseinrichtung wird ein Überschwingen aufgrund eines neu eingestellten Stelldrucks durch die Stelldruckregeleinrichtung verhindert. Hierzu dämpft die Dämpfungseinrichtung den entstehenden Volumenstrom und ein Überschwingen der Stellbewegung in der Verstellvorrichtung kann nicht auftreten.It is therefore an object of the invention to provide a load-guided flow regulator with reduced susceptibility to vibration. The object is achieved by the load-guided flow regulator with the features of claim 1. The flow control device according to the invention has an adjusting device for adjusting the delivery volume of the hydraulic pump. For generating an adjusting movement of the adjusting device, the adjusting device can be acted upon by a setting pressure that can be adjusted in terms of height. The actuating pressure acting in the adjusting device is generated by an adjusting pressure regulating device. In addition to the adjusting pressure regulating device, the delivery flow regulator has a damping device. With the help of the damping device overshoot is prevented due to a newly set control pressure by the control pressure control device. For this purpose, the damping device dampens the resulting volume flow and an overshoot of the adjusting movement in the adjusting device can not occur.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen lastgeführten Förderstromreglers ausgeführt .In the dependent claims advantageous developments of the load-controlled flow control according to the invention are carried out.
Zur Dämpfung des entstehenden Volumenstroms weist die Dämpfungseinrichtung einen variablen Drosselquerschnitt auf. Der variable Drosselquerschnitt ist abhängig von dem in der Arbeitsleitung von der zu verstellenden Hydropumpe erzeugten Volumenstrom. Der drosselnde Querschnitt wird dabei bei Annäherung des Volumenstroms in der Arbeitsleitung an einem Sollwert zunächst reduziert und damit der zu der Verstellvorrichtung strömende Volumenstrom begrenzt. Durch den veränderlichen Drosselquerschnitt wird dabei erreicht, dass die Geschwindigkeit der Hydropumpenverstellung zunächst schnell und mit zunehmender Annäherung langsamer erfolgt.For damping the resulting volume flow, the damping device has a variable throttle cross-section. The variable throttle cross-section depends on the volume flow generated in the working line by the hydraulic pump to be adjusted. The throttling cross-section is initially reduced when approaching the volume flow in the working line at a desired value and thus limits the volume flow flowing to the adjusting device. Due to the variable throttle cross-section is thereby achieved that the speed of the hydraulic pump adjustment is initially slow and with increasing approach slower.
Um eine hohe Stellgenauigkeit und eine gute Regelcharakteristik zu erhalten, ist es ferner vorteilhaft, eine die Verstellvorrichtung beaufschlagende Stelldruckleitung über die Stelldruckregeleinrichtung mit einem Stelldruck zu beaufschlagen, wobei die Stelldruckregeleinrichtung bei Überschreiten eines ersten Volumenstromgrenzwerts eine Förderdruckverbindungsleitung mit der Stelldruckleitung verbindet und so den von der Hydropumpe erzeugten Förderdruck der Verstellvorrichtung zuführt. Umgekehrt wird bei Unterschreiten des ersten Volumenstromsgrenzwerts durch den in der Arbeitsleitung erzeugten Volumenstrom die Stelldruckleitung in Richtung eines Tankvolumens entspannt und somit der in der Verstellvorrichtung wirkende Stelldruck reduziert. Um bei großer Abweichung des Istwerts des Volumenstroms in der Arbeitsleitung von einem vorgegebenen Sollwert eine schnelle Erhöhung des Fördervolumens seitens der Hydropumpe zu ermöglichen, erfolgt die Verbindung in der Dämpfungseinrichtung bei zunehmendem Unterschreiten eines zweiten Volumenstromgrenzwerts zunehmend ungedrosselt . Damit kann bei einer starken Abweichung des Förderstroms von einem vorgegebenen Sollwert eine schnelle Verstellung erfolgen. Insbesondere ist es vorteilhaft, den ersten Volumenstromgrenzwert größer als den zweiten Volumenstromgrenzwert zu wählen. Die Dosierung wird damit bis zu dem zweiten Volumenstromgrenzwert erhöht, der unter dem Sollwert für den Volumenstrom liegt.In order to obtain a high positioning accuracy and a good control characteristic, it is also advantageous, a adjusting pressure acting on the adjusting pressure line via the control pressure regulating device to act upon a control pressure, wherein the control pressure control device connects a delivery pressure connection line with the control pressure line when exceeding a first volume flow limit and thus supplies the delivery pressure generated by the hydraulic pump of the adjusting device. Conversely, when falling below the first volume flow limit value by the volume flow generated in the working line, the control pressure line in the direction of a tank volume relaxed and thus reduces the acting in the adjusting control pressure. In order to enable a rapid increase of the delivery volume by the hydraulic pump with a large deviation of the actual value of the volume flow in the working line of a predetermined setpoint, the connection in the damping device with increasing falling below a second volume flow limit is increasingly unthrottled. This can be done with a strong deviation of the flow from a predetermined setpoint rapid adjustment. In particular, it is advantageous to select the first volume flow limit value greater than the second volume flow limit value. The dosage is thus increased up to the second volume flow limit, which is below the setpoint for the volume flow.
Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, bei Überschreiten des zweiten Volumenstromgrenzwerts durch den Volumenstrom in der Arbeitsleitung durch die Dämpfungseinrichtung eine ungedrosselte Verbindung zu ermöglichen. Somit wird in dem unmittelbar den Sollwert für den Volumenstrom in der Arbeitsleitung umgebenden Bereich die Regelung des Stelldrucks ausschließlich durch die Stelldruckregeleinrichtung durchgeführt und ein Einfluss durch die Dämpfungseinrichtung verhindert. Im Gegensatz zur Verwendung von dämpfenden Steuerkanten in der Stelldruckregeleinrichtung selbst wird so eine exakte Verstellung des Fördervolumens der Hydropumpe zu ermöglicht . Weiterhin ist es vorteilhaft, die Dämpfungseinrichtung seriell zu der Stelldruckregeleinrichtung anzuordnen. Dabei kann die Dämpfungseinrichtung insbesondere in der Stelldruckleitung angeordnet werden, welche die Stelldruckregeleinrichtung mit der Verstellvorrichtung verbindet. Auf diese Weise wird zunächst durch die Stelldruckregeleinrichtung ein zur Verstellung der Hydropumpe erforderlicher Stelldruck erzeugt, wobei durch die Dämpfungseinrichtung der aufgrund des erzeugten Stelldrucks sich einstellende Volumenstrom im Anschluss durch die Dämpfungseinrichtung gedämpft und so das Überschwingen verhindert wird.Furthermore, it is particularly advantageous to allow an unthrottled connection when the second volume flow limit value is exceeded by the volume flow in the working line through the damping device. Thus, in the immediate surrounding of the setpoint for the volume flow in the working line area, the control of the control pressure exclusively by the control pressure control device and prevents influence by the damping device. In contrast to the use of damping control edges in the signal pressure control device itself so an exact adjustment of the delivery volume of the hydraulic pump is possible. Furthermore, it is advantageous to arrange the damping device serially to the adjusting pressure control device. In this case, the damping device can be arranged in particular in the control pressure line, which connects the control pressure regulating device with the adjusting device. In this way, a control pressure required for adjusting the hydraulic pump is initially generated by the adjusting pressure control device, wherein attenuated by the damping device due to the generated control pressure adjusting volume flow in the terminal by the damping device and thus the overshoot is prevented.
Vorzugsweise sind die Stelldruckregeleinrichtung sowie die Dämpfungseinrichtung gleichermaßen als druckgesteuertePreferably, the signal pressure control device and the damping device are equally as pressure-controlled
Ventile ausgebildet. Das Verwenden druckgesteuerterValves formed. Using pressure-controlled
Ventile hat den Vorteil, dass eine Ansteuerung der beidenValves has the advantage that a control of the two
Ventile der Dämpfungseinrichtung sowie derValves of the damping device and the
Stelldruckregeleinrichtung unmittelbar durch die stromaufwärts- bzw. stromabwärts einer Messdrossel in derStelldruckregeleinrichtung directly through the upstream or downstream of a measuring throttle in the
Arbeitsleitung erzeugten Drücke möglich ist. Eine aufwendige externe Ansteuerung kann somit entfallen.Working line generated pressures is possible. A complex external control can thus be omitted.
In besonders einfacher Weise werden die beiden Ventile mit jeweils einer ersten Messfläche und einer zweitenIn a particularly simple manner, the two valves, each having a first measuring surface and a second
Messfläche ausgebildet. Die ersten Messflächen sind dabei mit einem von der Hydropumpe stromaufwärts der Messdrossel erzeugten Förderdruck und die zweiten Messflächen mit dem sich stromabwärts der Messdrossel einstellenden Lastdruck beauftragt.Measuring surface formed. In this case, the first measuring surfaces are assigned a delivery pressure generated by the hydraulic pump upstream of the metering throttle and the second measuring surfaces are assigned to the load pressure which occurs downstream of the metering throttle.
Zum Erzeugen der Dämpfungswirkung weist der Ventilkolben des Ventils der Dämpfungseinrichtung einen Abschnitt auf, welcher sich in axialer Richtung hinsichtlich seiner Querschnittsfläche ändert. Anstelle einer scharfen Steuerkante wird somit durch den Ventilkolben in seinem Gehäuse ein abhängig von der Position des Ventilkolbens sich ändernder Strömungsquerschnitt freigegeben. Der Abschnitt sich ändernder Querschnittsfläche des Ventilkolbens kann im einfachsten Beispiel als Konus oder als Rotationshyperboloid ausgebildet sein. In Abhängigkeit von der Dämpfungscharakteristik sind jedoch auch andere Geometrien denkbar.To produce the damping effect, the valve piston of the valve of the damping device has a section which changes in the axial direction with respect to its cross-sectional area. Instead of a sharp control edge is thus released by the valve piston in its housing depending on the position of the valve piston changing flow cross-section. The section of changing cross sectional area of the Valve piston may be formed in the simplest example as a cone or as Rotationshyperboloid. Depending on the damping characteristic, however, other geometries are conceivable.
Zum Einstellen des ersten und des zweiten Volumenstromgrenzwerts wirken vorzugsweise auf die zweiten Messflächen der Ventile der Dämpfungseinrichtung sowie der Stelldruckregeleinrichtung zusätzlich zu dem Lastdruck Druckfedern, wobei die Druckfeder, die auf die zweite Messfläche des Ventils der Dämpfungseinrichtung wirkt, eine niedrigere Federkonstante aufweist. Insbesondere ist es vorteilhaft, die Druckfedern einstellbar auszuführen, so dass die Regelcharakteristik sowie das Ansprechverhalten der Dämpfungseinrichtung durch Verstellen der Einstellfeder änderbar ist.For setting the first and the second volume flow limit value preferably acting on the second measuring surfaces of the valves of the damping device and the adjusting pressure control device in addition to the load pressure compression springs, wherein the compression spring which acts on the second measuring surface of the valve of the damping device has a lower spring constant. In particular, it is advantageous to make the compression springs adjustable, so that the control characteristics and the response of the damping device can be changed by adjusting the adjusting spring.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:A preferred embodiment is shown in the drawing and will be explained in more detail in the following description. Show it:
Fig. 1 einen hydraulischen Schaltplan eines erfindungsgemäßen IastdruckgeführtenFig. 1 is a hydraulic circuit diagram of a Jastdruckgeführten invention
Förderstromregier,• Flow regulator, •
Fig. 2 ein beispielhafter Verlauf eines Volumenstroms aus der Verstellvorrichtung; und2 shows an exemplary profile of a volume flow from the adjusting device; and
Fig. 3 eine Darstellung einer konstruktiven Ausführung des erfindungsgemäßen Förderstromreglers.Fig. 3 is an illustration of a structural design of the flow control device according to the invention.
In der Fig. 1 ist ein hydraulischer Schaltplan des erfindungsgemäßen Förderstromreglers 1 dargestellt. Eine in ihrem Fördervolumen einstellbare Hydropumpe 2 wird durch den lastdruckgeregelten Förderstromregler 1 in ihrem Fördervolumen auf einen konstanten Wert eingestellt. Die verstellbare Hydropumpe 2 kann beispielsweise eine hydrostatische Axialkolbenmaschine sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel fördert die verstellbare Hydropumpe 2 in eine Arbeitsleitung 3. Die Hydropumpe 2 wird hierzu über eine Triebwelle 4 durch eine nicht dargestellte Antriebsmaschine angetrieben.In Fig. 1 is a hydraulic circuit diagram of the flow control device 1 according to the invention is shown. A variable in their delivery hydraulic pump 2 is set by the load pressure-controlled flow regulator 1 in its delivery volume to a constant value. The adjustable hydraulic pump 2 may be, for example, a hydrostatic axial piston machine. In the illustrated embodiment promotes the adjustable Hydraulic pump 2 in a working line 3. The hydraulic pump 2 is for this purpose driven by a drive shaft 4 by a drive machine, not shown.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Verstellvorrichtung 5 einen ersten Hydraulikzylinder 6 und einen zweiten Hydraulikzylinder 7 auf. In dem ersten Hydraulikzylinder 6 ist verschiebbar ein erster Stellkolben 8 angeordnet. Ebenso ist in dem zweiten Hydraulikzylinder 7 ein zweiter Stellkolben 9 angeordnet. Der erste und der zweite Stellkolben 8, 9 schließen in dem ersten bzw. zweiten Hydraulikzylinder 6, 7 einen ersten Stelldruckraum 10 bzw. einen zweiten Stelldruckraum 11 ein. Der erste Stellkolben 8 ist über eine erste Kolbenstange und der zweite Stellkolben 9 über eine zweite Kolbenstange 13 mit einem Verstellmechanismus der Hydropumpe 2 verbunden. Die beiden Stellkolben 8, 9 führen somit eine über den Verstellmechanismus 14 der Hydropumpe 2 gekoppelte Stellbewegung aus. Während in dem zweiten Stelldruckraum 11 des zweiten Hydraulikzylinders 7 jeweils der durch die Hydropumpe 2 in der Arbeitsleitung 3 erzeugte Förderdruck anliegt, ist der in dem ersten Stelldruckraum 10 auf den ersten Stellkolben 8 wirkende Stelldruck veränderbar. Übersteigt die hydraulische Kraft in dem ersten Stelldruckraum 10, die auf den ersten Stellkolben 8 wirkt, die entsprechende hydraulische Kraft in dem zweiten Stelldruckraum 11, so wird die Hydropumpe 2 in Richtung abnehmenden Fördervolumens verstellt.In the illustrated embodiment, the adjusting device 5 has a first hydraulic cylinder 6 and a second hydraulic cylinder 7. In the first hydraulic cylinder 6, a first adjusting piston 8 is slidably disposed. Likewise, a second actuating piston 9 is arranged in the second hydraulic cylinder 7. The first and the second control pistons 8, 9 include in the first and second hydraulic cylinders 6, 7 a first control pressure chamber 10 and a second control pressure chamber 11, respectively. The first actuating piston 8 is connected via a first piston rod and the second actuating piston 9 via a second piston rod 13 with an adjusting mechanism of the hydraulic pump 2. The two adjusting pistons 8, 9 thus carry out an adjusting movement coupled via the adjusting mechanism 14 of the hydraulic pump 2. While in each case the delivery pressure generated by the hydraulic pump 2 in the working line 3 is present in the second control pressure chamber 11 of the second hydraulic cylinder 7, the control pressure acting on the first control piston 8 in the first control pressure chamber 10 is variable. If the hydraulic force in the first control pressure chamber 10, which acts on the first control piston 8, exceeds the corresponding hydraulic force in the second control pressure chamber 11, the hydraulic pump 2 is adjusted in the direction of decreasing delivery volume.
Die Hydropumpe 2 saugt über eine Saugleitung 15 aus einem Tankvolumen 16 Druckmittel an und fördert dieses entsprechend dem eingestellten Fördervolumen in die Arbeitsleitung 3.The hydraulic pump 2 sucks via a suction line 15 from a tank volume 16 pressure medium and promotes this according to the set delivery volume in the working line. 3
Die Einstellung eines bestimmten Schwenkwinkels der Hydropumpe 2 erfolgt durch Einstellen des in dem ersten Stelldruckraum 10 wirkenden Stelldrucks. Hierzu dient eine Stelldruckregeleinrichtung, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als erstes Ventil 17 ausgeführt ist. Zum besseren Verständnis wird nachfolgend zunächst die Funktion des Förderstromreglers ohne die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung beschrieben. Mittels des ersten Ventils 17 ist die Stelldruckleitung 18 mit einer Förderdruckverbindungsleitung 19 oder einer Entspannungsleitung 20 verbindbar. Damit kann in dem ersten Stelldruckraum 10 ein zwischen dem Tankdruck und dem in der Arbeitsleitung 3 herrschenden Förderdruck liegender Stelldruck eingestellt werden. Die Förderdruckverbindungsleitung 19 ist zudem über einen Förderdruckverbindungsleitungszweig 19' mit dem zweiten Stelldruckraum 11 verbunden. In Abhängigkeit von den in dem ersten Stelldruckraum 10 und in dem zweiten Stelldruckraum 11 erzeugten Kräften wird das Fördervolumen der Hydropumpe 2 verstellt.The setting of a specific pivot angle of the hydraulic pump 2 is effected by adjusting the control pressure acting in the first control pressure chamber 10. Serves for this purpose a control pressure regulating device, which is designed as a first valve 17 in the illustrated embodiment. For a better understanding, the function of the delivery flow regulator without the damping device according to the invention will first be described below. By means of the first valve 17, the control pressure line 18 can be connected to a delivery pressure connection line 19 or an expansion line 20. This can be set in the first control pressure chamber 10, a between the tank pressure and the prevailing in the working line 3 discharge pressure lying actuating pressure. The delivery pressure connection line 19 is also connected via a delivery pressure connection line branch 19 'with the second control pressure chamber 11. Depending on the forces generated in the first control pressure chamber 10 and in the second control pressure chamber 11, the delivery volume of the hydraulic pump 2 is adjusted.
Das erste Ventil 17 ist zwischen seiner ersten Endlage und seiner zweiten Endlage stufenlos verstellbar und nimmt eine Gleichgewichtsposition abhängig von angreifenden Kräften ein. Die Gleichgewichtsposition des ersten Ventils 17 wird durch eine hydraulische Kraft an einer ersten Messfläche 21, eine weitere hydraulische Kraft einer entgegengesetzt orientierten zweiten Messfläche 22 sowie die Kraft einer Einstellfeder 23 festgelegt. Die Kraft der Einstellfeder 23 wirkt auf das erste Ventil 17 gleichsinnig mit der hydraulischen Kraft an der zweiten Messfläche 22.The first valve 17 is continuously adjustable between its first end position and its second end position and assumes an equilibrium position depending on the forces acting. The equilibrium position of the first valve 17 is determined by a hydraulic force on a first measuring surface 21, a further hydraulic force of an oppositely oriented second measuring surface 22 and the force of a setting spring 23. The force of the adjusting spring 23 acts on the first valve 17 in the same direction as the hydraulic force on the second measuring surface 22.
Die hydraulische Kraft an der ersten Messfläche 21 entsteht durch Beaufschlagung der ersten Messfläche 21 mit dem Förderdruck, der aus der Arbeitsleitung 3 über die Förderdruckverbindungsleitung 19, denThe hydraulic force at the first measuring surface 21 is created by acting on the first measuring surface 21 with the delivery pressure from the working line 3 via the delivery pressure connection line 19, the
Förderdruckverbindungsleitungszweig 19' sowie einen ersten Messleitungsabschnitt 24 zugeführt wird. In entgegengesetzter Richtung wirkt auf das erste Ventil 17 die Kraft der Einstellfeder 23 sowie die hydraulische Kraft an der zweiten Messfläche 22, die durch einen Lastdruck beaufschlagt ist. Der Lastdruck wird einem Arbeitsleitungsabschnitt 3' stromabwärts einer vorzugsweise einstellbaren Messdrossel 25 über eine Lastdruckleitung 26 entnommen und über einen zweiten Messleitungsabschnitt 27 der zweiten Messfläche 22 zugeführt.Delivery pressure connection line branch 19 'and a first Meßleitungsabschnitt 24 is supplied. In the opposite direction acts on the first valve 17, the force of the adjusting spring 23 and the hydraulic force on the second measuring surface 22, which is acted upon by a load pressure. The load pressure is a working line section 3 'downstream of a preferably adjustable measuring throttle 25 is removed via a load pressure line 26 and fed to the second measuring surface 22 via a second measuring line section 27.
Durch die Messdrossel 25 wird in der Arbeitsleitung 3 eine Druckdifferenz erzeugt, die proportional zu dem Volumenstrom in der Arbeitsleitung 3, der einem Verbraucher 28 zugeführt wird, ist. Während auf die erste Messfläche 21 des ersten Ventils 17 der von der Hydropumpe 2 erzeugte Förderdruck wirkt, wirkt in entgegengesetzter Richtung auf die zweite Messfläche 22 der stromabwärts der Messdrossel 25 herrschende Lastdruck. Damit wirkt auf das erste Ventil 17 eine resultierende Kraft entgegen der Einstellfeder 23, die dem von der Hydropumpe 2 geförderten Volumenstrom entspricht.By the measuring throttle 25, a pressure difference is generated in the working line 3, which is proportional to the volume flow in the working line 3, which is supplied to a load 28 is. While the delivery pressure generated by the hydraulic pump 2 acts on the first measuring surface 21 of the first valve 17, the load pressure prevailing downstream of the measuring throttle 25 acts in the opposite direction on the second measuring surface 22. Thus acts on the first valve 17, a resultant force against the adjusting spring 23, which corresponds to the funded by the hydraulic pump 2 volume flow.
Die Einstellfeder 23 legt somit für das erste Ventil 17 einen ersten Volumenstromgrenzwert fest. Überschreitet der Volumenstrom durch die Messdrossel 25 den ersten Volumenstromgrenzwert, so wird das Regelventil 17 aus seiner in der Fig. 1 dargestellten ersten Endposition in Richtung seiner zweiten Endposition verschoben und somit die Stelldruckleitung 18 zunehmend mit der ersten Förderdruckverbindungsleitung 19 verbunden.The adjusting spring 23 thus defines a first volume flow limit value for the first valve 17. If the volume flow through the measuring throttle 25 exceeds the first volume flow limit value, the control valve 17 is displaced from its first end position shown in FIG. 1 in the direction of its second end position and thus the actuating pressure line 18 is increasingly connected to the first delivery pressure connection line 19.
Unterschreitet der Volumenstrom in der Arbeitsleitung 3 den ersten Volumenstromgrenzwert, so wird durch die Kraft der Einstellfeder 23 das erste Ventil 17 in Richtung seiner ersten Endposition zurückverstellt, in der der Stelldruckanschluss S des ersten Ventils 17 mit dem Tankanschluss T verbunden ist und somit die Stelldruckleitung 18 über die Entspannungsleitung 20 in das Tankvolumen 16 entspannt wird. Durch die Entspannung des ersten Stelldruckraums 10 reduziert sich der auf eine Kolbenfläche des ersten Stellkolbens 8 wirkende Druck und die Hydropumpe 2 wird durch den in dem zweiten Hydraulikzylinder wirkenden Förderdruck in Richtung größeren Fördervolumens ausgeschwenkt. Dabei kann es zu einem unerwünscht starken Anstieg des eingestellten Fördervolumens kommen, welcher das gesamte System des Förderstromreglers 1 zum Schwingen anregen kann.If the volume flow in the working line 3 falls below the first volume flow limit value, the force of the setting spring 23 returns the first valve 17 in the direction of its first end position, in which the setting pressure connection S of the first valve 17 is connected to the tank connection T and thus the control pressure line 18 is relaxed via the expansion line 20 into the tank volume 16. As a result of the expansion of the first control pressure chamber 10, the pressure acting on a piston surface of the first control piston 8 is reduced, and the hydraulic pump 2 is swung out in the direction of the larger delivery volume by the delivery pressure acting in the second hydraulic cylinder. It may be too an undesirably strong increase in the adjusted delivery volume, which can stimulate the entire system of the delivery flow regulator 1 to vibrate.
Ein solches Regelverhalten, wie es von herkömmlichen Förderstromreglern bekannt ist, ist beispielhaft in der Fig. 2 als strichpunktierte Linie dargestellt. Erfindungsgemäß wird, um den durchgezogenen Verlauf in der Fig. 2 zu erreichen, ein zweites Ventil 30 als Dämpfungseinrichtung vorgesehen, mit dem ein zu starker Anstieg des Volumenstroms aus dem ersten Stelldruckraum 10 heraus in Richtung des Tankvolumens 16 unterbunden wird.Such a control behavior, as is known from conventional flow controllers, is shown by way of example in FIG. 2 as a dashed line. According to the invention, in order to achieve the continuous course in FIG. 2, a second valve 30 is provided as a damping device with which an excessive increase of the volume flow from the first control pressure chamber 10 out in the direction of the tank volume 16 is prevented.
Das zweite Ventil 30 weist ebenfalls eine erste Messfläche 31 und eine zweite Messfläche 32 auf. Auf die erste Messfläche 31 des zweiten Ventils 30 wirkt über einen dritten Messleitungsabschnitt 33 der über die Förderdruckverbindungsleitung 19 sowie den Förderdruckverbindungsleitungsabschnitt 19' zugeführte Förderdruck. In entgegengesetzter Richtung wirkt auf das Ventil 30 an der zweiten Messfläche 32 der Lastdruck, der dem Arbeitsleitungsabschnitt 3' stromabwärts der Messdrossel 25 über die Lastdruckleitung 26 sowie einen vierten Messleitungsabschnitt 34 zugeführt wird. Gleichsinnig mit der hydraulischen Kraft an der zweiten Messfläche 32 wirkt die Kraft einer zweiten Einstellfeder 35, durch die die Ansprechgrenze des zweiten Ventils 30 als zweiter Volumenstromgrenzwert festgelegt wird. Durch die zweite Einstellfeder 35 wird für das zweite Ventil 30 ein zweiter Volumenstromgrenzwert festgelegt, der vorzugsweise kleiner als der erste Volumenstromgrenzwert des ersten Ventils 17 ist.The second valve 30 likewise has a first measuring surface 31 and a second measuring surface 32. On the first measuring surface 31 of the second valve 30 acts via a third Meßleitungsabschnitt 33 of the delivery pressure via the connecting line 19 and the delivery pressure line section 19 'supplied delivery pressure. In the opposite direction acts on the valve 30 at the second measuring surface 32 of the load pressure which is the working line section 3 'downstream of the measuring throttle 25 via the load pressure line 26 and a fourth measuring line section 34 is supplied. The force of a second adjusting spring 35, by which the response limit of the second valve 30 is set as the second volume flow limit value, acts in the same direction as the hydraulic force on the second measuring surface 32. By the second adjusting spring 35, a second volume flow limit value is set for the second valve 30, which is preferably smaller than the first volume flow limit value of the first valve 17.
Das zweite Ventil 30 ist wie das erste Ventil 17 ein 3/2- Wegeventil. Während ein erster Anschluss A des zweiten Ventils 30 mit dem Stelldruckanschluss S des ersten Ventils 17 verbunden ist, sind der zweite und dritte Anschluss S'i und S'2 des zweiten Ventils 30 jeweils mit der Stelldruckleitung 18 verbunden. In der Fig. 1 ist das zweite Ventil 30 in seiner ersten Endposition dargestellt. In der ersten Endposition ist der dritte Anschluss S'2 leicht gedrosselt mit dem ersten Anschluss A verbunden. Mit in Richtung auf den ersten Volumenstromgrenzwert hin steigenden Volumenstrom in der Arbeitsleitung 3 wird das zweite Ventil 30 zunehmend in Richtung seiner zweiten Endposition verstellt. Die Verbindung zwischen dem dritten Anschluss S '2 und dem ersten Anschluss A des zweiten Ventils 30 wird dabei zunehmend gedrosselt. Bei einem Anstieg des Volumenstroms in der Arbeitsleitung 3 über dem zweiten niedrigen Volumenstromgrenzwert übersteigt die resultierende Kraft aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Förderdruck und dem Lastdruck die Kraft der zweiten Einstellfeder 35 und das zweite Ventil 30 wird in Richtung seiner zweiten Endposition verstellt, in der eine ungedrosselte Verbindung zwischen dem ersten Anschluss A und dem zweiten Anschluss S'i gegeben ist.The second valve 30 is like the first valve 17, a 3/2-way valve. While a first port A of the second valve 30 is connected to the control pressure port S of the first valve 17, the second and third ports S'i and S ' 2 of the second valve 30 are respectively connected to the control pressure line 18. In Fig. 1 is the second valve 30 shown in its first end position. In the first end position, the third terminal S ' 2 slightly throttled connected to the first terminal A. With increasing in the direction of the first volume flow limit toward volume flow in the working line 3, the second valve 30 is increasingly adjusted in the direction of its second end position. The connection between the third port S ' 2 and the first port A of the second valve 30 is thereby increasingly throttled. With an increase in the flow rate in the working line 3 above the second low flow limit, the resulting force due to the pressure difference between the delivery pressure and the load pressure exceeds the force of the second adjusting spring 35 and the second valve 30 is moved towards its second end position, in which an unthrottled Connection between the first terminal A and the second terminal S'i is given.
Diese Schaltposition wird erreicht, bevor in der Arbeitsleitung 3 der Volumenstromsollwert, der durch die erste Einstellfeder 23 und das erste Ventil 17 als ersterThis switching position is reached before in the working line 3 of the volume flow setpoint, by the first adjusting spring 23 and the first valve 17 as the first
Volumenstromgrenzwert festgelegt wird, erreicht ist. Damit wird sichergestellt, dass der Einfluss des zweiten VentilsVolume flow limit is set is reached. This ensures that the influence of the second valve
30, welcher die Ausschwenkbewegung der Hydropumpe 2 dämpft, keinen Einfluss auf das Erreichen der30, which dampens the Ausschwenkbewegung the hydraulic pump 2, no effect on the achievement of the
Zieleinstellung der Hydropumpe 2 hat. Im Bereich um den durch die erste Einstellfeder 23 vorgegebenen erstenTarget setting of the hydraulic pump 2 has. In the area around the predetermined by the first adjusting spring 23 first
Volumenstromgrenzwert ist aufgrund der ungedrosseltenVolume flow limit is due to the unthrottled
Verbindung des Stelldruckanschlusses S mit der Stelldruckleitung 18 die Dämpfungseinrichtung ohneConnection of the signal pressure connection S with the control pressure line 18, the damping device without
Funktion.Function.
Erhöht sich der Volumenstrom in der Arbeitsleitung 3 weiter, so nimmt auch die Druckdifferenz wischen dem Förder- und dem Lastdruck zu. Dementsprechend wird das zweite Ventil 30 in seiner zweiten Endposition gehalten. Eine Drosselung des Volumenstroms in der Stelldruckleitung 18 erfolgt nicht, so dass das Zurückschwenken der Hydropumpe 2 im Gegensatz zum Ausschwenken der Hydropumpe 2 beliebig schnell erfolgen kann. Übersteigt daher der Volumenstrom in der Arbeitsleitung 3 den durch die Einstellfeder 23 vorgegebenen ersten Volumenstromgrenzwert, so wird durch das erste Ventil 17 der Stelldruckanschluss S mit dem Förderdruckanschluss P verbunden und der erste Stelldruckraum 10 ohne dämpfenden Einfluss des zweiten Ventils 30 mit dem Förderdruck beaufschlagt. Es kann daher eine schnelle Verstellung der Hydropumpe 2 in Richtung kleinerer Schwenkwinkel erfolgen.If the volume flow in the working line 3 increases further, the pressure difference between the delivery and the load pressure also increases. Accordingly, the second valve 30 is held in its second end position. A throttling of the volume flow in the control pressure line 18 does not take place, so that the pivoting back of the hydraulic pump 2 in contrast to swinging out of the hydraulic pump 2 can be done as fast as you like. If, therefore, the volume flow in the working line 3 exceeds the first volume flow limit defined by the setting spring 23, then the setting pressure connection S is connected to the feed pressure connection P and the first setting pressure space 10 is acted upon by the delivery pressure without damping effect of the second valve 30. It can therefore be a rapid adjustment of the hydraulic pump 2 in the direction of smaller pivot angle.
In der Fig. 3 ist ein konstruktives Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen lastdruckgeregelten Förderstromreglers 1 dargestellt. Das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 30 weisen jeweils einen Ventilkolben 36 bzw. 37 auf. An dem Ventilkolben 36 des ersten Ventils 17 sind durch Bereiche radial verringerter Ausdehnung eine erste Steuerkante 28 und eine zweite Steuerkante 39 ausgebildet. Der Ventilkolben 36 des ersten Ventils 17 ist in seiner Mittelstellung dargestellt, in der durch die Steuerkanten 38, 39 die Anschlüsse P, S und T voneinander getrennt sind. Wird der Ventilkolben 36 des ersten Ventils 17 aus dieser Mittelstellung heraus in eine der beiden Richtung bewegt, so geben die Steuerkante 38 bzw. die Steuerkante 39 eine durchströmbare Verbindung zwischen dem Förderdruckanschluss P oder dem Tankanschluss T und dem Stelldruckanschluss S frei. Durch den sprunghaften Anstieg des Durchmessers zum Ausbilden der Steuerkanten 38 und 39 bewirkt eine Verschiebung des Ventilkolbens 36 in seinem Gehäuse eine nahezu ungedrosselte Verbindung der jeweiligen Anschlüsse P, S bzw. S, T.3, a constructive embodiment of the load pressure-controlled flow control device 1 according to the invention is shown. The first valve 17 and the second valve 30 each have a valve piston 36 and 37, respectively. On the valve piston 36 of the first valve 17, a first control edge 28 and a second control edge 39 are formed by regions of radially reduced extent. The valve piston 36 of the first valve 17 is shown in its central position, in which the terminals P, S and T are separated from each other by the control edges 38, 39. If the valve piston 36 of the first valve 17 is moved out of this middle position in one of the two directions, the control edge 38 or the control edge 39 free a flow-through connection between the delivery pressure connection P or the tank connection T and the control pressure connection S. Due to the sudden increase in the diameter for forming the control edges 38 and 39 causes a displacement of the valve piston 36 in its housing a virtually unthrottled connection of the respective ports P, S and S, T.
Im Gegensatz dazu ist an dem Ventilkolben 37 des Ventils 30 lediglich eine scharf ausgebildete Steuerkante 40 ausgebildet. Der Ventilkolben 37 des zweiten Ventils 30 ist ebenfalls in seiner mittleren Position dargestellt. Mittels der Steuerkante 40 des Ventilkolbens 37 des zweiten Ventils 30 wird, sofern der Volumenstrom in der Arbeitsleitung 3 größer als der zweite Volumenstromgrenzwert ist, eine ungedrosselt durchströmbare Verbindung von dem ersten Anschluss A zu dem zweiten Anschluss S'x erzeugt. Im Gegensatz dazu wird bei umgekehrter Bewegungsrichtung, also dem Unterschreiten des zweiten Volumenstromgrenzwerts durch den Volumenstrom in der Arbeitsleitung 3, eine stetige Erhöhung des durchströmbaren Querschnitts in dem zweiten Ventils 30 erreicht.In contrast, only a sharply defined control edge 40 is formed on the valve piston 37 of the valve 30. The valve piston 37 of the second valve 30 is also shown in its middle position. By means of the control edge 40 of the valve piston 37 of the second valve 30 is, if the volume flow in the working line 3 is greater than the second volume flow limit, an unthrottled flow-through connection from the first port A to the second port S ' x generated. In contrast, in the reverse direction of movement, ie falling below the second volume flow limit by the volume flow in the working line 3, a steady increase in the flow-through cross-section in the second valve 30 is achieved.
In der Fig. 3 ist es dargestellt, dass hierzu ein Abschnitt 41 an dem Ventilkolben 37 des zweiten Ventils 30 ausgebildet ist, welcher in axialer Richtung eine Querschnittsflächenänderung aufweist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abschnitt 41 als Kegelstumpf ausgebildet, so dass mit einer zunehmenden Bewegung des Ventilkolbens 37 des zweiten Ventils 30 in Richtung seiner ersten Endposition eine zunehmend größere Querschnittsfläche zur Durchströmung freigegeben wird. Dies bedeutet, dass bei einer starken Unterschreitung des zweiten Volumenstromgrenzwerts durch den Volumenstrom in der Arbeitsleitung 3 ein großer durchströmbarer Querschnitt durch den Abschnitt 41 freigegeben ist. Gleichzeitig ist der Ventilkolben 36 des ersten Ventils 17 ebenfalls in Richtung seiner zweiten Endposition ausgelenkt und der erste Stelldruckraum 10 wird über die Stelldruckleitung 18 und das zweite Ventil 30 sowie das erste Ventil 17 und die Entspannungsleitung 20 in das Tankvolumen 16 schnell entspannt.In FIG. 3 it is shown that for this purpose a section 41 is formed on the valve piston 37 of the second valve 30, which has a cross-sectional area change in the axial direction. In the illustrated embodiment, the portion 41 is formed as a truncated cone, so that with an increasing movement of the valve piston 37 of the second valve 30 in the direction of its first end position, an increasingly larger cross-sectional area is released to the flow. This means that a large flow-through cross section through the section 41 is released by a strong undershooting of the second volume flow limit value by the volume flow in the working line 3. At the same time, the valve piston 36 of the first valve 17 is also deflected in the direction of its second end position and the first control pressure chamber 10 is rapidly expanded via the control pressure line 18 and the second valve 30 and the first valve 17 and the expansion line 20 into the tank volume 16.
Nähert sich durch das zunehmende Ausschwenken der Hydropumpe 2 und das somit steigende Fördervolumen der Hydropumpe 2 der Volumenstrom in der Arbeitsleitung 3 dem zweiten Volumenstromgrenzwert, so bewegt sich der Ventilkolben 37 des zweiten Ventils 30 zunehmend in Richtung auf seine zweite Endposition hin. Aufgrund der konischen Ausführung des Abschnitts 41 wird damit der durchströmbare Querschnitt zwischen dem ersten Anschluss A und dem dritten Anschluss S! 2 verringert und der aus dem ersten Stelldruckraum 10 in Richtung des Tankvolumens 16 ausströmende Volumenstrom verringert sich. Eine merkliche Drosselung erfolgt vorzugsweise auf dem letzten Drittel des Stellungswegs. Damit wird ein Überschwingen bei der Verstellung der Hydropumpe 2 in Richtung größeren Fördervolumens wirksam verhindert. Wird durch die Verstellung der Hydropumpe 2 in Richtung zunehmenden Fördervolumens der Volumenstrom in der Arbeitsleitung 3 größer als der durch die zweite Einstellfeder 35 eingestellte zweite Volumenstromgrenzwert, so wird der Ventilkolben 37 in der Fig. 3 nach rechts dargestellt und das zweite Ventil somit in Richtung seiner zweiten Endposition verstellt. In dieser zweiten Endposition ist eine ungedrosselte Verbindung zwischen dem ersten Anschluss A und dem zweiten Anschluss S'i ausgebildet.As the volume flow in the working line 3 approaches the second volume flow limit due to the increasing swinging out of the hydraulic pump 2 and the thus increasing delivery volume of the hydraulic pump 2, the valve piston 37 of the second valve 30 moves increasingly in the direction of its second end position. Due to the conical design of the section 41 so that the flow-through cross section between the first port A and the third port S ! 2 and the volume flow out of the first control pressure chamber 10 in the direction of the tank volume 16 decreases. A noticeable Throttling is preferably on the last third of the positional path. This effectively prevents overshoot in the adjustment of the hydraulic pump 2 in the direction of a larger delivery volume. If, due to the adjustment of the hydraulic pump 2 in the direction of increasing delivery volume, the volume flow in the working line 3 is greater than the second volume flow limit set by the second setting spring 35, the valve piston 37 is shown to the right in FIG. 3 and the second valve thus in the direction of its adjusted second end position. In this second end position, an unthrottled connection between the first terminal A and the second terminal S'i is formed.
Ein weiteres Ansteigen des Fördervolumens in der Arbeitsleitung 3 bewirkt, dass der Ventilkolben 37 des zweiten Ventils 30 in seiner zweiten Endposition gehalten wird. Gleichzeitig nähert sich das Fördervolumen durch weitere Entlastung des ersten Stelldruckraums 10 dem ersten, höheren Volumenstromgrenzwert. In diesem Bereich erfolgt eine Regelung des Stelldrucks in dem ersten Stelldruckraum 10 ausschließlich durch das erste Ventil 17. Somit kann eine exakte Einstellung des Stelldrucks in dem ersten Stelldruckraum 10 und somit eine exakte Positionierung des Verstellmechanismus 14 zur Einstellung des Fördervolumens der Hydropumpe 2 erfolgen.A further increase in the delivery volume in the working line 3 causes the valve piston 37 of the second valve 30 is held in its second end position. At the same time, the delivery volume approaches the first, higher volume flow limit value by further relief of the first control pressure chamber 10. In this area, a control of the control pressure in the first control pressure chamber 10 exclusively by the first valve 17. Thus, an exact adjustment of the control pressure in the first control pressure chamber 10 and thus an exact positioning of the adjusting mechanism 14 for adjusting the delivery volume of the hydraulic pump 2 done.
Eine weitere Erhöhung des Fördervolumens in der Arbeitsleitung 3 hat eine Verstellung des Ventilkolbens 36 des ersten Ventils 17 zur Folge, so dass durch die erste Steuerkante 38 der Förderdruckanschluss P mit dem Stelldruckanschluss S verbunden wird. Das zweite Ventil 30 befindet sich nach wie vor in seiner zweiten Endposition, so dass eine Drosselung des in der Stelldruckleitung 18 herrschenden Volumenstroms nicht erfolgt. Bei einer Reduzierung des Fördervolumens der Hydropumpe 2 unterbleibt somit ebenfalls eine Dämpfung durch das zweite Ventil 30. Eine Verstellung der Hydropumpe 2 in Richtung geringerer Schwenkwinkel erfolgt somit allein gemäß der Regelcharakteristik des ersten Ventils 17.A further increase in the delivery volume in the working line 3 results in an adjustment of the valve piston 36 of the first valve 17, so that the delivery pressure connection P is connected to the control pressure connection S by the first control edge 38. The second valve 30 is still in its second end position, so that throttling of the prevailing in the control pressure line 18 volume flow does not occur. With a reduction of the delivery volume of the hydraulic pump 2, a damping by the second valve 30 thus likewise does not occur. An adjustment of the hydraulic pump 2 in the direction smaller swing angle thus takes place solely in accordance with the control characteristic of the first valve 17.
In Abhängigkeit von der gewünschten Regelcharakteristik beim Ausschwenken der Hydropumpe 2 sind verschiedeneDepending on the desired control characteristics when swinging the hydraulic pump 2 are different
Geometrien des Ventilkolbens 37 in dem Abschnitt 41 denkbar. In der Fig. 3 ist als einfachstesGeometries of the valve piston 37 in the section 41 conceivable. In Fig. 3 is the simplest
Ausführungsbeispiel ein kegelstumpfförmiger Abschnitt 41 dargestellt. Ebenso ist es denkbar, den Abschnitt 41 als Rotationshyperboloid beispielsweise oder mit drosselndenEmbodiment shown a frusto-conical portion 41. Likewise, it is conceivable to use the section 41 as a rotational hyperboloid, for example or with throttling
Kerben auszuführen.To execute notches.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt sondern umfassen auch die Kombination einzelner in den Figuren dargestellter Merkmale. The invention is not limited to the illustrated embodiments but also includes the combination of individual features shown in the figures.

Claims

Ansprüche claims
1. Lastgeführter Förderstromregler (1) zur Fördervolumenverstellung einer in eine Arbeitsleitung (3) fördernden, verstellbaren Hydropumpe (2) mit einer Verstellvorrichtung (5) zur Verstellung des Fördervolumens der Hydropumpe (2), wobei die Verstellvorrichtung (5) mit einem Stelldruck beaufschlagt ist und einer Stelldruckregeleinrichtung (17) zur Erzeugung eines1. Load-guided flow control (1) for adjusting the volume of a working line (3) promotional, adjustable hydraulic pump (2) with an adjusting device (5) for adjusting the delivery volume of the hydraulic pump (2), wherein the adjusting device (5) is acted upon by a control pressure and an adjusting pressure control device (17) for generating a
Stelldrucks dadurch gekennzeichnet, dass der Förderstromregler (1) eine Dämpfungseinrichtung (130) aufweist.Signaling pressure characterized in that the delivery flow regulator (1) has a damping device (130).
2. Lastgeführter Förderstromregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (30) eine von einem Volumenstrom in der Arbeitsleitung (3) abhängigen Drosselquerschnitt aufweist.2. Load-guided flow regulator according to claim 1, characterized in that the damping device (30) has one of a volume flow in the working line (3) dependent throttle cross-section.
3. Lastdruckgeführter Förderstromregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Stelldruckregeleinrichtung (17) bei Überschreiten eines ersten Volumenstromgrenzwerts eine Stelldruckleitung (18) mit einer Förderdruckverbindungsleitung (19) verbunden ist und bei Unterschreiten des ersten Volumenstromgrenzwerts die Stelldruckleitung (18) entspannt ist und dass die Dämpfungseinrichtung (30) bei zunehmendem Unterschreiten eines zweiten Volumenstromgrenzwerts zunehmend ungedrosselt durchströmbar ist.3. Load pressure-guided flow regulator according to claim 1 or 2, characterized in that by the control pressure control device (17) when a first volume flow limit is exceeded, a control pressure line (18) with a delivery pressure connection line (19) and falls below the first volume flow limit, the control pressure line (18) relaxed is and that the damping device (30) with increasing falls below a second volume flow limit is increasingly flowed through unthrottled.
4. Lastdruckgeführter Förderstromregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Volumenstromgrenzwert größer als der zweite Volumenstromgrenzwert ist. 4. load pressure-guided flow regulator according to claim 3, characterized in that the first volume flow limit is greater than the second volume flow limit.
5. Lastdruckgeführter Förderstromregler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (30) bei Überschreiten des zweiten Volumenstromgrenzwerts ungedrosselt durchströmbar ist .5. Load pressure-guided flow regulator according to claim 3 or 4, characterized in that the damping device (30) can be flowed through unthrottled when the second volume flow limit value is exceeded.
6. Lastdruckgeführter Förderstromregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (30) in der Stelldruckleitung (18) angeordnet ist.6. load pressure-guided flow regulator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the damping device (30) in the control pressure line (18) is arranged.
7. Lastdruckgeführter Förderstromregler nach einem der7. Load pressure-guided flow controller according to one of
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelldruckregeleinrichtung (17) und dieClaims 1 to 6, characterized in that the adjusting pressure control device (17) and the
Dämpfungseinrichtung (30) als druckgesteuerte Ventile ausgebildet sind.Damping device (30) are designed as pressure-controlled valves.
8. Lastdruckgeführter Förderstromregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile jeweils einen Ventilkolben (36, 37) mit jeweils einer ersten Messfläche (21, 31) und einer zweiten8. load pressure-guided flow regulator according to claim 7, characterized in that the valves each have a valve piston (36, 37) each having a first measuring surface (21, 31) and a second
Messfläche (22, 32) aufweisen, wobei die erstenMeasuring surface (22, 32), wherein the first
Messflächen (21, 31) mit einem stromaufwärts einerMeasuring surfaces (21, 31) with an upstream one
Messdrossel (25) herrschenden Förderdruck und die zweitenThrottle (25) prevailing discharge pressure and the second
Messflächen (22, 32) mit einem stromabwärts der Messdrossel (25) herrschenden Lastdruck beaufschlagt sind.Measuring surfaces (22, 32) with a downstream of the measuring throttle (25) prevailing load pressure are applied.
9. Lastdruckgeführter Förderstromregler nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (37) des Ventils der Dämpfungseinrichtung (30) einen Abschnitt (41) mit sich in axialer Richtung ändernder Querschnittsfläche aufweist.9. load pressure-guided flow regulator according to one of claims 7 or 8, characterized in that the valve piston (37) of the valve of the damping device (30) has a portion (41) having in the axial direction of changing cross-sectional area.
10. Lastdruckgeführter Förderstromregler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (41) mit sich in axialer Richtung ändernder Querschnittsfläche des Ventilkolbens (37) konisch oder als Rotationshyperboloid ausgebildet ist.10. Load-pressure-guided flow regulator according to claim 9, characterized in that the section (41) is formed with a change in the axial direction of the cross-sectional area of the valve piston (37) conical or as a rotational hyperboloid.
11. Lastdruckgeführter Förderstromregler nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf die zweiten Messflächen (22, 32) der Ventile jeweils eine Feder (23, 35) wirkt und die Feder (35) des Ventils der Dämpfungseinrichtung (30) eine niedrigere Federkonstante aufweist. 11. load pressure-guided flow regulator according to one of claims 7 to 10, characterized in that on the second measuring surfaces (22, 32) of the valves in each case a spring (23, 35) acts and the spring (35) of the valve of the damping device (30) has lower spring constant.
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