DE2318915C2

DE2318915C2 - Folgesteuereinrichtung für eine einseitig verstellbare hydrostatische Verdrängermaschine

Info

Publication number: DE2318915C2
Application number: DE2318915A
Authority: DE
Inventors: Paul 7140 Ludwigsburg Bosch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-04-14
Filing date: 1973-04-14
Publication date: 1982-09-23
Also published as: CH564230A5; FR2226021A5; GB1417957A; DE2318915A1; JPS508101A; US3949649A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Folgesteuereinrichtung für eine einseitig verstellbare hydrostatische Verdrängermaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei einer derartigen bekannten Einrichtung wird das » huberzeugende Glied der Maschine mit Hilfe eines Differentialkolbens eingestellt, in dessen Längsbohrung ein vom Steuerhebel betätigbarer Steuerschieber verschiebbar gleitend angeordnet ist Der Druckraum an der Ringkolbenfläche ist stets von der Hochdruckseite der Maschine her beaufschlagt, während der Druck im Druckraum an der großen Kolbenfläche steuerbar ist mit Hilfe eines Steuerschiebers, der den Druckraum über einen Kanal im Differentialkolben entweder mit der Hochdruck- oder der Niederdruckseite der Maschine verbindet. In diesem Kanal ist eine Drossel angeordnet. Wenn das Druckentlastungsventil anspricht, wird der gesteuerte Druckraum entlastet. Wenn die Drossel nicht vorhanden wäre, würde Druckmittel ungedrosselt aus dem ungesteuerten Druckraum über den Kanal zum gesteuerten Druckraum strömen. Da die Kolbenfläche hier wesentlich größer ist und in beiden Druckräumen derselbe Druck herrschte, würde die Maschine sinnwidrig auf größeres anstatt kleineres Hubvolumen eingestellt. Die Drossel verhindert dies und sorgt dafür, daß im ungesteuerten Druckraum stets der höhere Druck herrscht, so daß die Maschine richtig eingestellt wird. Die Anordnung der Drossel im Kanal des Differentialkolbens hat jedoch den Nachteil, daß dann, wenn sie verstopft ist, keine Entlastung der Maschine mehr möglich ist (DE-OS 19 17 488).

Es ist weiterhin eine kombinierte Druek-Stromregeleinrichtung für eine Pumpe bekanntgeworden, in deren Förderleitung eine Drossel angeordnet ist Die Druckdifferenz an dieser Drossel wirkt auf einen Ventilschieber für die Stromregelung, während der Druck vor der Drossel auf einen Ventilschieber für die Druckregelung arbeitet Das hubverändernde Glied der Pumpe wird durch eine in einem Servozylinder angeordnete Feder auf Maximalhub eingestellt Der im Hydraulikkreis herrschende Druck stellt den Steuerschieber für die Druckregelung so ein, daß die Pumpe des herrschenden Druckes zurückgestellt wird. Bei Erreichen eines Drucksollwertes wird die Druckregelung unterbrochen. Wenn der Druckmitteldurchsatz durch die Drossel einen bestimmten Wert erreicht hat, wird der Steuerschieber für die Stromregelung entgegen Federkraft verschoben, wodurch ebenfalls Druckmittel zum Servozylinder gelangt und die Pumpenleistung verringert Um diese Vorgänge zu ermöglichen, ist das Steuerventil für die Stromregelung mii einer zusätzlichen Steuerkante versehen, welche die Entlastung des Servozylinders zum Behälter steuert (DE-OS 19 24 417). Eine Folgesteuerung der Pumpe ist mit einer derartigen Einrichtung nicht möglich.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Folgesteuereinrichtung mit Druckentlastung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die bewirkt, daß bei Ansprechen des Druckentlastungsventils kein Druckmittel gegen die Folgesteuereinrichtung in den zu entlastenden Druckraum des Stellzylinders gelangen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruchs genannten Mittel gelöst

Das hat den Vorteil, daß durch die rechtzeitige Absperrung der genannten Leitungsverbindung kein Druckmittel in den Druckraum des Stellzylinders eindringen kann, bevor die andere Leitungsverbindung diesen zum Behälter entlastet d. h. die Druckentlastung arbeitet der Folgesteuereinrichtung nicht sinnwidrig entgegen.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt eine Folgesteuereinrichtung, teils im Schnitt teils in schematischer Darstellung, für die Begrenzung des Druckmittelstroms einer verstellbaren Pumpe.

Die Einrichtung nach dem Ausführungsbeispiel ist am Beispiel einer als Radialkolbenpumpe ausgebildeten Pumpe 1 erläutert, die mit einem Hydromotor 2 ein hydrostatisches Getriebe bildet und mit dem Hydromotor durch Leitungen 3 und 4 verbunden ist Von der Leitung 4 führt eine Leitung 5 zu einer Zylinderbohrung 10, in der ein auf einen Hubring 11 der Radialkolbenpumpe 1 wirkender Stellkolben 12 angeordnet ist Dem Stellkölben 12 diametral gegenüberliegend ist in einer Zylinderbohrung 13 ein ebenfalls auf den Hubring 11 wirkender Stellkolben 14 einer Folgesteuereinrichtung angeordnet, der einen Druckraum 15 begrenzt. Eine in diesem Druckraum 15 angeordnete Druckfeder 16 und der in diesem herrschenden Druck pressen den Stellkolben 14 gegen den Hubring 11.

In einer Bohrung 17 des Stellkolbens 14 ist ein Steuerschieber 18 angeordnet, der über ein federndes Glied 19 mit einem Hebe* 20 betätigbar ist. Am Steuerschieber 18 sind zwei durch einen Ringbund 21 getrennte Ringnuten 22, 23 ausgebildet, die mit der Wandung der Bohrung 17 Ringräume 24,25 bilden. Am Stellkolben 14 sind ebenfalls zwei Ringnuten 26, 27 ausgebildet, die mit der Wandung der Zylinderbohrung

13 Ringräume 28, 29 bilden. Eine die Wandung des Stellkolbens 14 durchdringende Bohrung 30 verbindet die Druckräume 34 und 28, eine gleichartige Bohrung 31 verbindet die Druckräume 25 und 29. Ein im Stellkolben

14 ausgebildeter Kanal 32 mündet in den Druckraum 15 und in die Bohrung 17, wo er in Ruhestellung des Stellkolbens 14 von dem Ringbund 21 des Steuerschiebers 18 verschlossen ist

In einer Bohrung 33 des Gehäuses eines Druckentlastungsventils 34 ist ein Schieber 35 angeordnet, der mit seinen Stirnseiten Druckräume 36, 37 begrenzt Im Druckraum 36 ist eine Druckfeder 38 angeordnet, die zusammen mit dem im Raum herrschenden Druck auf den Schieber 35 wirkt, wodurch dieser mit einem an ihm ausgebildeten Zapfen 39 gegen einen Boden der Bohrung 33 gepreßt wird. Dadurch bleibt die Mündung einer Bohrung 40 frei, in der eine von der Leitung 5 abzweigende Leitung 41 mündet Vom Druckraum 36 führt eine Leitung 46 zur Leitung 4. In dieser ist zwischen der Pumpe 1 und dem Hydromotor 2 eine Blende 45 angeordnet Eine Ringnut 47 am Schieber 35 bildet mit der Wandung der Bohrung 33 einen Druckraum 48, in den ehie Bohrung 49 mündet weiche über eine Leitung 50 mit der Leitung 3 verbunden ist. In den Ringraum 48 mündet ein im Schieber 35 ausgebildeter Kanal 51, welcher von der Umfangsfläche des Schiebers ausgeht und dort mit einer Bohrung 52 zusammenwirkt, in der eine vom Druckraum 15 ausgehende Leitung 53 endet. In einer bestimmten Stellung des Schiebers 35 sind die Bohrungen 49 und 52 durch den Kanal 51 und den Ringraum 48 miteinander verbunden und damit auch der Druckraum 15 mit der Leitung 3.

Eine am Schieber 35 ausgebildete Ringnut 57 bildet mit der Wandung der Bohrung 33 einen Ringraum 58, der in der gezeigten Ausgangsstellung des Schiebers 35 eine Bohrung 59 mit einer Bohrung 60 verbindet In die Bohrung 59 mündet eine zum Ringraum 29 führende Leitung 61, in die Bohrung 60 mündet eine von der Bohrung 40 ausgehende Leitung 53. Eine zweite Ringnut 63 am Schieber 35 bildet mit der Wandung der Bohrung 33 einen Ringraum 64, der in der Ausgangsstellung des Schieben 35 eine Bohrung 65 mit einer Bohrung 66 verbindet Der Durchmesser der Bohrung 59 ist gleich der Breite der Ringnut 57, ebenso ist der Durchmesser der Bohrung 65 gleich der breite der Ringnut 63. In die Bohrung 65 mündet eine zum Ringraum 28 führende Leitung 67, und in die Bohrung 66 eine zum Behälter 43 führende Leitung 68.

Im Gehäuse des Druckentlastungsventils 34 ist ein Bolzen 69 fest angeordnet, der in eine im Schieber 35 in dessen Längsrichtung verlaufende Bohrung 69' ragt und eine Drehung des Schiebers um seine Längsachse verhindert, aber dessen Bewegung in Richtung seiner Längsachse nicht behindert

Da es sehr unzweckmäßig ist, in der Saugleitung einen Druckabfall zu erzeugen, muß die Leitung 4 stets die Hochdruckleitung der Pumpe sein. Dies bedeutet, daü die Drehrichtung der Pumpe und die Richtung der Exzentrizität des Hubrings unveränderlich sind. Im Ausführungsbeispiel soll die Pumpe im Uhrzeigersinn drehen, und die Richtung der Exzentrizität ist der Zeichnung zu entnehmen. Bei einer entsprechenden Stellung des Steuerschiebers 18 fließt das Druckmittel durch den Kanal 32 weiter zum Druckraum 15 und bewirkt eine Stellbewegung des Stellkolbens 14 nach links. Die Wirkungsweise der Folgesteuereinrichtung

is wird als bekannt vorausgesetzt und ist deshalb nicht näher erläutert

Beim Betrieb der Pumpe herrscht im Druckraum 37 stets der Druck vor der Blende 45, in dem Druckraum 36 dagegen der Druck hinter der Blende 45. Die infolge der Druckdifferenz an der Blende auf den Schieber 35 wirkende Druckkraft wird durch die Druckfeder 38 ausgeglichen, wenn der Volumenstr^m den zulässigen Wert nicht überschreitet, so daß der Schieber 35 mit dem Zapfen 38 am Boden der Bohrung 33 anliegt

Überschreitet nun der Volumenstrom diesen Wert, dann wird der Druckabfall an der Blende 45 so groß, daß die Druckfeder 38 die im Druckraum 37 auf den Schieber 35 ausgeübte Druckkraft nicht ausgleichen kann. Dieser wird nach links verschoben, wobei zuerst die Bohrungen 59 und 65 verschlossen werden, ehe die Mündung des Kanals 51 die Bohrung 52 überdeck*. Dann ist der Druckraum 15 über die Leitung 53, den Kingraum 48 und die Leitung 50 mit der Niederdruckleitung 3 der Pumpe verbunden. Aus diesem Druckraum 15 fließt nun

Druckmittel ab, der Stellkolben 14 bewegt sich nach rechts, ebenso der Hubring 11, und der Förderstrom der Pumpe nimmt ab. Bei der Bewegung des Stellkolbens 14 gibt der Ringbund 21 die Mündung des Kanals 32 frei, wodurch der Druckraum 15 mit der Steuerleitung 61 verbunden wird. Ist der Förderstrom der Pumpe so weit zurückgegangen, daß der Druckabfall an der Blende 45 innerhalb des zulässigen Werts liegt, dann reicht die Kra't der Druckfeder 38 aus, um den Schieber 35 nach rechts zu schieben. Dabei wird die Bohrung 52 verschlossen und zunächst der Abfluß, aus dem Druckraum 15 gesperrt Gleich darauf überdecken die Ringnuten 57,63 die Mündungen der Bohrungen 59,60 und 65, 66, wodurch die Steuerleitungen 61, 67 wieder mit der Hochdruckseite der Pumpe bzw. mit dem

Behälter 42 verbunden werden. Über die Steuerleitung 61 und den Kanal 32 fließt jetzt dem Druckraum 15 Druckmittel vom Pumpenauslaß zu, wodurch der Stellkolben nach links verschoben wird. Der Hubring 11 wird ebenfalls nach links verschoben, dessen Exzentrizitat ziiTi Steuerzapfen nimmt zu und damit auch die Fördermenge.

Die Stellbewegung des Hubrings 11 endit wenn der zulässige Volumenstrom erreicht ist, bei dem der Schieber 35 eine solche Stellung einnimmt, daß der Abfluß von Druckmittel aus dem Druckraum 15 gerade verhindert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Folgesteuereinrichtung für eine einseitig verstellbare hydrostatische Verdrängermaschine, mit einem von einem Steuerhebel betätigbaren Steuerschieber (18), der je nach Einstellung einen Druckraum (15) im Stellzylinder der Polgesteuereinrichtung mit der Hochdruckseite der Verdrängermaschine oder einem Behälter verbindet, und der Druck im Druckraum auf einen das Verstellglied (11) der Verdrängermaschine einstellenden und im Stellzylinder angeordneten Stellkolben einwirkt und dieses bei Verbindung mit der Hochdruckseite entgegen einer Gegenkraft in Richtung auf größeres Hubvolumen ausstellt, sowie mit einem Druckentlastungsventil mit einem Schieber (35), dessen beide Stirnseiten von mit der Hochdruckseite in Verbindung stehenden Druckräumen (36, 37) her beaufschlagt sind, wobei in dem einen Druckraum (36) auch eine auf den Schieber einwirkende Druckfeder (38) angeordnet ist, der bei Erreichen eines festgelegter! Druckes oder Druckmittelstroms in Folge des Druckabfalls an einer Drossel (45) entgegen der Federkraft derart verschoben wird, daß der Druckraum (15) über eine Leitungsverbindung (53) zwischen Folgesteuereinrichtung und Druckentlastungsventil sowie Ober einen im Schieber ausgebildeten Kanal (51) und eine Ringnut (48) mit der Niederdruckseite (3) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß am Schieber (35) zwei zusätzliche Kanäle (57,63) ausgebildet sind, von denen einer in der Ausgangsstellung des Schiebers eine Verbindung (61, 62) von der Folgesteuereinrichtung, zur I- iochdruckseite herstellt, der andere (63) dk; Verbindung (67) von der Folgesteuereinrichtung zum Be älter und daß bei einer Verschiebung des Schiebers die beiden Verbindungen (61, 67) durch den Schieber eher unterbrochen werden, als die Verbindung (53,51,48) vom Druckraum (15) zur Niederdruckseite hergestellt wird.