DE19953170A1 - Power control device for hydraulic pump has control valve acted upon by final control element with variable additional force - Google Patents
Power control device for hydraulic pump has control valve acted upon by final control element with variable additional forceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Leistungsregelvorrichtung für eine Hydropumpe, deren Verdrängungsvolumen mittels einer Verstelleinrichtung verstellbar ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Ventilblock für eine solche Leistungsregelvorrichtung.The invention relates to a power control device for a hydraulic pump, the displacement of which by means of a Adjustment device is adjustable. Furthermore, the Invention a valve block for such Power control device.
Eine Leistungsregelvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der EP 0 826 110 B1 bekannt. Die aus dieser Druckschrift hervorgehende Leistungsregelvorrichtung gliedert sich in ein Leistungsregelventil und ein nachgeordnetes Steuerventil. Das Leistungsregelventil ist über eine Koppelfeder mit dem Gestänge der Verstelleinrichtung zum Verstellen des Verdrängungsvolumens der Hydropumpe verbunden und befindet sich in einer mit einem Hydraulikfluid-Tank verbundenen Leistungsregelleitung. Das Leistungsregelventil wird von der Kraftdifferenz zwischen einer durch den Druck in der Leistungsregelleitung stromaufwärts des Leistungsregelventils hervorgerufenen Stellkraft und einer von der Verstellvorrichtung über die Kopplungsfeder hervorgerufenen Rückkopplungskraft beaufschlagt. Bei der Rückkopplungsfeder kann es sich um ein Federpaket handeln, so daß die Regelcharakteristik des Leistungsregelventils nicht linear ist und einer Leistungshyperbel angenähert ist. Übersteigt der in der Leistungsregelleitung herrschende Druck den durch die Vorspannung der Kopplungsfeder in Abhängigkeit von dem eingestellten Verdrängungsvolumen variabel vorgegebenen Schwellwert, so öffnet das Leistungsregelventil die Leistungsregelleitung zu dem Hydraulikfluid-Tank hin. Je kleiner das von der Verstelleinrichtung eingestellte Verdrängungsvolumen der Hydropumpe ist, je größer ist der in der Leistungsregelleitung von dem Leistungsregelventil maximal eingestellte Druck. Idealerweise ist bei Verwendung eines geeigneten Federpakets für die Kopplungsfeder das Produkt aus eingeregeltem Maximaldruck und dem von der Verstellvorrichtung eingestelltem Verdrängungsvolumen, also die hydraulische Leistung, entsprechend einer vorgegebenen Maximalleistung annähernd konstant. Der von dem Leistungsregelventil in der Leistungsregelleitung eingeregelte Druck wird an einem Steuerventil mit dem in der Arbeitsleitung der Hydropumpe herrschenden Arbeitsdruck verglichen. Übersteigt der in der Arbeitsleitung herrschende Arbeitsdruck den von der Leistungsregelleitung in Abhängigkeit von dem eingestellten Verdrängungsvolumen vorgegebenen Maximaldruck, so erhöht das Steuerventil den der Verstelleinrichtung zugeführten Stelldruck und schwenkt damit die Hydropumpe auf ein geringeres Verdrängungsvolumen zurück. Auf diese Weise wird eine Leistungsbegrenzung erzielt.A power control device according to the preamble of Claim 1 is known from EP 0 826 110 B1. From power control device resulting from this document is divided into a power control valve and downstream control valve. The power control valve is via a coupling spring with the linkage of the Adjustment device for adjusting the displacement volume connected to the hydraulic pump and is located in a with a power control line connected to a hydraulic fluid tank. The power control valve is based on the force difference between one by the pressure in the power control line upstream of the power control valve Actuating force and one of the adjusting device on the Coupling spring caused feedback force acted upon. The feedback spring can be a Act spring package so that the control characteristics of the Power control valve is not linear and one Performance hyperbola is approximated. If the in the Power control line the pressure prevailing through the Biasing of the coupling spring depending on the set displacement volume variably specified Threshold value, the capacity control valve opens the Power control line to the hydraulic fluid tank. Each less that set by the adjustment device Displacement of the hydraulic pump, the larger the in the power control line from the power control valve maximum set pressure. Ideally when in use a suitable spring assembly for the coupling spring Product of regulated maximum pressure and that of the Adjustment device set displacement, so the hydraulic power, according to a given one Maximum power almost constant. The one from that Power control valve in the power control line The pressure is regulated on a control valve with the in the Working line of the hydraulic pump prevailing working pressure compared. Exceeds that in the management Working pressure from the power control line in Dependence on the set displacement volume predetermined maximum pressure, the control valve increases the the adjusting pressure supplied and swings thus the hydraulic pump to a lower displacement volume back. This will limit performance achieved.
Wenn in der Arbeitsleitung eine Förderstromdrossel vorhanden ist, kann mit dem Steuerventil gleichzeitig eine Förderstromregelung in der Weise vorgenommen werden, daß in dem Regelbereich, bei welchem die Maximalleistung nicht erreicht ist, die Hydropumpe auf einen konstanten Förderstrom eingeregelt ist.If there is a flow restrictor in the working line is, can with the control valve at the same time Flow control can be made in such a way that in the control range at which the maximum output is not is reached, the hydraulic pump to a constant Flow is regulated.
In der Praxis besteht das Bedürfnis, die von der Leistungsregelvorrichtung begrenzte Maximalleistung in Abhängigkeit von der Betriebssituation variabel vorzugeben. Wenn beispielsweise mit einem dem Antrieb dienenden Verbrennungsmotor mehrere Hydropumpen verbunden sind, wobei beispielsweise eine Hydropumpe für den hydrostatischen Fahrantrieb und eine weitere Hydropumpe zum Betrieb der Arbeitshydraulik dient, muß sichergestellt werden, daß beim Betrieb der unterschiedlichen hydraulischen Komponenten, beispielsweise Fahrantrieb und Arbeitshydraulik, die Maximalleistung des Verbrennungsmotors nicht überschritten wird. Sind beide hydraulischen Komponenten, beispielsweise der Fahrantrieb und die Arbeitshydraulik, in Betrieb, so muß die Maximalleistung zumindest einer der Hydropumpen der beiden hydraulischen Komponenten abgesenkt werden. Wenn beispielsweise sich ein Baggerlader im Bagger-Standbetrieb befindet, kann der Arbeitshydraulik eine höhere Maximalleistung zugeteilt werden als im Laderbetrieb, bei welchem sowohl der hydrostatische. Fahrantrieb als auch die Arbeitshydraulik in Betrieb sind. Im Laderbetrieb muß die von der zugeordneten Hydropumpe abgegebene Maximalleistung entsprechend begrenzt werden.In practice there is a need for that Power control device limited maximum power in Variable depending on the operating situation. If, for example, with a drive Internal combustion engine several hydraulic pumps are connected, wherein for example a hydro pump for the hydrostatic Travel drive and another hydraulic pump to operate the Working hydraulics, it must be ensured that the Operation of the different hydraulic components, for example traction drive and working hydraulics Maximum power of the internal combustion engine is not exceeded becomes. Are both hydraulic components, for example the traction drive and the working hydraulics, in operation, must the maximum output of at least one of the hydraulic pumps both hydraulic components can be lowered. If for example, a backhoe loader in excavator standby the working hydraulics can be higher Maximum power can be allocated as in charger operation, at which is both the hydrostatic. Traction drive as well Working hydraulics are in operation. In loader operation, the maximum power output by the assigned hydraulic pump be limited accordingly.
Bei der aus der EP 0 826 110 B1 hervorgehende Leistungsregelvorrichtung sind Maßnahmen zur variablen Einstellung der begrenzenden Maximalleistung nicht vorgesehen. Da die Leistungsregelung und die Förderstromregelung über ein gemeinsames Steuerventil erfolgt, würden sich Maßnahmen zur Veränderung der eingestellten Maximalleistung gleichzeitig auf die Regelcharakteristik zur Regelung des Förderstroms auswirken.In the case of EP 0 826 110 B1 Power control device are measures for variable Setting the limiting maximum power not intended. Because the power control and the Flow control via a common control valve would take measures to change the set maximum power at the same time Control characteristics to regulate the flow rate.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Leistungsregelvorrichtung für eine Hydropumpe mit variablem Verdrängungsvolumen bei welcher die begrenzende Maximalleistung variabel einstellbar ist, sowie einen Ventilblock für eine solche Leistungsregelvorrichtung zu schaffen.The invention is therefore based on the object Capacity control device for a hydraulic pump with variable Displacement at which the limiting Maximum power is variably adjustable, as well as one Valve block for such a power control device too create.
Die Aufgabe wird bezüglich der Leistungsregelvorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich des Ventilblocks für die Leistungsregelvorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 9 gelöst.The task is related to the power control device by the features of claim 1 and with respect to Valve blocks for the power control device through the Features of claim 9 solved.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch Beaufschlagen des Steuerventils mit einer variablen Zusatzkraft durch ein geeignetes Stellglied die von dem Steuerventil in Verbindung mit dem Leistungsregelventil begrenzte Maximalleistung variabel verstellt werden kann. Durch eine elektronische Steuereinheit kann das Stellglied, das beispielsweise durch einen Elektromagneten verkörpert sein kann, in geeigneter Weise angesteuert werden, so daß die Maximalleistung in Abhängigkeit von der Betriebssituation verändert werden kann.The invention is based on the finding that through Applying a variable to the control valve Additional force by a suitable actuator which by the Control valve in connection with the power control valve limited maximum output can be variably adjusted. The actuator, embodied, for example, by an electromagnet can be controlled in a suitable manner so that the maximum power depending on the Operating situation can be changed.
Der Ventilkolben des Steuerventils kann zusammen mit dem Stellglied, beispielsweise dem Elektromagneten, in einem kompakten Ventilblock integriert werden. Der Ventilkolben kann dabei durch die Druckdifferenz zwischen zwei Druckkammern angesteuert werden, die jeweils den Ventilkolben an einer Druckbeaufschlagungsfläche, beispielsweise an den beiden Stirnflächen des Ventilkolbens, beaufschlagen. Die Zulaufdrossel kann in dem Ventilblock integriert werden, indem sie die beiden Druckkammern gedrosselt miteinander verbindet.The valve piston of the control valve can be used together with the Actuator, for example the electromagnet, in one compact valve block can be integrated. The valve piston can be due to the pressure difference between two Pressure chambers are controlled, each of which Valve piston on a pressurizing surface, for example on the two end faces of the valve piston, act upon. The inlet throttle can be in the valve block be integrated by using the two pressure chambers throttled connects.
Die Unteransprüche 2 bis 8 beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Leistungsregelvorrichtung.The sub-claims 2 to 8 contain advantageous Developments of the power control device.
Es ist insbesondere vorteilhaft, die Zulaufdrossel in dem Steuerventil, insbesondere in dem Ventilkolben des Steuerventils, zu integrieren. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte und störungsunanfällige Bauweise.It is particularly advantageous to use the inlet throttle in the Control valve, especially in the valve piston of the Control valve to integrate. This results in a particularly compact and trouble-free design.
Neben dem Leistungsregelventil und dem Steuerventil für die Leistungsbegrenzung ist vorteilhaft ein Förderstromregelventil vorgesehen, das den von dem Steuerventil eingestellten Stelldruck übersteuert. Die Funktionen der Leistungsregelung und der Förderstromregelung sind unterschiedlichen Ventilen zugewiesen. Dadurch kann auf den Ventilkolben des Steuerventils für die Leistungsregelung in der erfindungsgemäßen Weise einer Zusatzkraft zur Veränderung der eingestellten Maximalleistung ausgeübt werden, ohne das dadurch die Regelcharakteristik für die Förderstromregelung beeinflußt wird.In addition to the power control valve and the control valve for the Power limitation is an advantage Flow control valve provided that the of the Control valve set pressure overridden. The Functions of power control and flow control are assigned to different valves. This can help the valve piston of the control valve for the power control an additional force in the manner according to the invention Change in the set maximum power exercised without the control characteristic for the Flow control is affected.
Die Unteransprüche 10 bis 16 beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ventilblocks.The sub-claims 10 to 16 contain advantageous Developments of the valve block according to the invention.
Die Zulaufdrossel kann als Bohrung in dem Ventilkolben ausgebildet sein. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache und kostengünstige Bauweise.The inlet throttle can be used as a bore in the valve piston be trained. This results in a special one simple and inexpensive construction.
Das Förderstromregelventil und das Steuerventil für die Leistungsregelung können in einem gemeinsamen Ventilblock untergebracht sein, wodurch sich ebenfalls eine besonders kompakte Bauweise ergibt. Insbesondere können sämtliche Verbindungskanäle in dem Ventilblock integriert sein, so daß der Ventilblock insgesamt nur über 5 Anschlüsse, nämlich einem Arbeitsdruckanschluß, einen Stelldruckanschluß, einen Tankanschluß, einen Leistungsregelanschluß und einen Förderstromregelanschluß verfügt. Entlastungsdrosseln für den Stelldruckanschluß und den Verbindungskanal zwischen dem Steuerventil und dem Förderstromventil können ebenfalls in dem Ventilblock integriert sein.The flow control valve and the control valve for the Power control can be in a common valve block be housed, which is also a special compact design results. In particular, everyone can Connection channels can be integrated in the valve block, so that the valve block only has a total of 5 connections, namely a working pressure connection, a signal pressure connection, a Tank connection, a power control connection and one Flow control connection has. Relief chokes for the signal pressure connection and the connecting channel between the Control valve and the flow valve can also be in be integrated into the valve block.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:A preferred embodiment of the invention hereinafter with reference to the drawing described. The drawing shows:
Fig. 1 ein hydraulisches Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung, Fig. 1 is a hydraulic circuit diagram of an embodiment of the power control device according to the invention,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventilblocks für eine erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung, Fig. 2 shows an embodiment of a valve block according to the invention for an inventive power control device,
Fig. 3 ein hydraulisches Ersatzschaltbild des in Fig. 2 gezeigten erfindungsgemäßen Ventilblocks und Fig. 3 is a hydraulic equivalent circuit diagram of the valve block according to the invention shown in Fig. 2 and
Fig. 4 ein hydraulisches und elektrisches Prinzipschaltbild zur Erläuterung einer Anwendung der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung. Fig. 4 is a hydraulic and electrical block diagram for explaining an application of the power control device according to the invention.
Bevor anhand der Fig. 1 bis 3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung und eines dafür geeigneten erfindungsgemäßen Ventilblocks näher beschrieben wird, soll zunächst kurz anhand von Fig. 4 eine Anwendung der erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung aufgezeigt werden.Before an exemplary embodiment of the power control device according to the invention and a valve block suitable for this purpose according to the invention is described in more detail with reference to FIGS. 1 to 3, an application of the power control device according to the invention will be shown briefly with reference to FIG .
Das in Fig. 4 dargestellte Prinzipschaltbild trifft beispielsweise für einen Baggerlader zu. Eine Brennkraftmaschine 1, beispielsweise ein Dieselmotor, treibt über eine Welle 2 eine erste verstellbare Hydropumpe 3 und eine zweite verstellbare Hydropumpe 4 an. Während die in Fig. 4 dargestellte erste Hydropumpe 3 in einem offenen Hydraulikkreislauf betrieben wird und eine Arbeitshydraulik 5 beispielsweise zur Betätigung einer Baggerschaufel versorgt, wird die zweite Hydropumpe 4 zusammen mit zumindest einem Hydromotor 6 im dargestellten Beispiel in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf betrieben. Der Hydromotor 6 treibt ein Fahrzeugrad 7 an. Das Verdrängungsvolumen der ersten Hydropumpe 3 ist über eine erste Verstelleinheit 8 verstellbar, die eine erste erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung beinhaltet. Dagegen ist das Verdrängungsvolumen der zweiten Hydropumpe 4 über eine erfindungsgemäße zweite Verstelleinheit 9 verstellbar, die ebenfalls eine erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung beinhaltet.The basic circuit diagram shown in FIG. 4 applies, for example, to a backhoe loader. An internal combustion engine 1 , for example a diesel engine, drives a first adjustable hydraulic pump 3 and a second adjustable hydraulic pump 4 via a shaft 2 . While the first hydraulic pump 3 shown in FIG. 4 is operated in an open hydraulic circuit and supplies a working hydraulic system 5, for example for actuating an excavator bucket, the second hydraulic pump 4 is operated together with at least one hydraulic motor 6 in the example shown in a closed hydraulic circuit. The hydraulic motor 6 drives a vehicle wheel 7 . The displacement volume of the first hydraulic pump 3 can be adjusted via a first adjusting unit 8 , which contains a first power control device according to the invention. In contrast, the displacement volume of the second hydraulic pump 4 can be adjusted via a second adjustment unit 9 according to the invention, which also contains a power control device according to the invention.
Am Beispiel eines Baggerladers lassen sich die unterschiedlichen Betriebssituationen verdeutlichen. In einem Baggerstandbetrieb steht der Baggerlader und der aus der Hydropumpe 4 und im Hydromotor 6 bestehende hydrostatische Fahrantrieb ist nicht in Betrieb. Vorausgesetzt, daß die Maximalleistung der ersten Hydropumpe 3 mindestens so groß ist, wie die zulässige Gesamtleistung Pges der Brennkraftmaschine 1, kann der ersten Hydropumpe 3 in diesem Betriebszustand die volle Gesamtleistung Pges der Brennkraftmaschine 1 zugeteilt werden. In einem Laderbetrieb hingegen, bei welchem sowohl der Fahrantrieb bestehend aus der zweiten Hydropumpe 4 und dem Hydromotor 6 als auch die Arbeitshydraulik 5 in Betrieb sind, muß die von der Brennkraftmaschine 1 zur Verfügung gestellte Gesamtleistung Pges zwischen der ersten Hydropumpe 3 und der zweiten Hydropumpe 4 aufgeteilt werden, um eine Überlastung der Brennkraftmaschine 1 zu vermeiden. Mit bisher üblichen Leistungsregelvorrichtungen ist eine solche Leistungsverteilung nicht möglich, da diese Leistungsregelvorrichtungen auf eine feste, nicht variable Maximalleistung, auf welche die Leistung der zugeordneten Hydropumpe begrenzt wird, fest eingestellt werden. Mit einer erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung wird es ermöglicht werden, die Leistungsregelvorrichtungen in den beiden Verstelleinheiten 8 und 9 beispielsweise durch ein von einem elektrischen Steuergerät 10 erzeugtes Steuersignal so anzusprechen, daß die eingestellte Maximalleistung veränderbar ist. Die Zuordnung der Maximalleistung P1 für die erste Hydropumpe 3 und der Maximalleistung P2 für die zweite Hydropumpe 4 erfolgt dabei in der Weise, daß die Summe der beiden Einzelleistungen P1 + P2 kleiner als die zulässige Gesamtleistung Pges der Brennkraftmaschine 1 ist.The different operating situations can be illustrated using the example of a backhoe loader. In an excavator stand operation, the backhoe loader is not in operation and the hydrostatic travel drive consisting of the hydraulic pump 4 and the hydraulic motor 6 is not in operation. Provided that the maximum output of the first hydraulic pump 3 is at least as large as the permissible total output P tot of the internal combustion engine 1 , the full total output P tot of the internal combustion engine 1 can be allocated to the first hydraulic pump 3 in this operating state. In a supercharger operation, however, in which the traction drive are both composed of the second hydraulic pump 4 and the hydraulic motor 6 and the working hydraulics 5 in operation, supplied by the internal combustion engine 1 to the available total power P must ges between the first hydraulic pump 3 and the second hydraulic pump 4 can be divided in order to avoid overloading the internal combustion engine 1 . Such a power distribution is not possible with power control devices that have been customary to date, since these power control devices are permanently set to a fixed, non-variable maximum power, to which the power of the associated hydraulic pump is limited. With a power control device according to the invention, it will be possible to address the power control devices in the two adjusting units 8 and 9, for example by a control signal generated by an electrical control device 10 , in such a way that the set maximum power can be changed. The maximum power P 1 for the first hydraulic pump 3 and the maximum power P 2 for the second hydraulic pump 4 are assigned in such a way that the sum of the two individual powers P 1 + P 2 is less than the permissible total power P tot of the internal combustion engine 1 .
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leistungsregelvorrichtung, welche eine Variation der begrenzenden Maximalleistung erlaubt. Fig. 1 shows an embodiment of a power control device according to the invention, which allows a variation of the limiting maximum power.
Die Hydropumpe 3 wird über die Welle 2 beispielsweise von der Brennkraftmaschine 1 angetrieben, saugt Hydraulikfluid über eine Saugleitung 11 aus einem Hydraulikfluid-Tank 12 an und fördert das Hydraulikfluid in eine Arbeitsleitung 13, in welcher eine Förderstromdrossel 14 angeordnet ist. Das Verdrängungsvolumen der Hydropumpe 3 ist über eine Verstelleinrichtung 15 verstellbar. Die Verstelleinrichtung 15 besteht aus einem Stellkolben 16, welcher mit einem Gestänge 17 verbunden ist und durch den in einer Stellkammer 18 herrschenden Stelldruck beaufschlagt wird. Die Verstelleinrichtung 15 umfaßt ferner eine Rückstelleinrichtung 19 mit einer Rückstellfeder 20. Sofern in der Stellkammer 18 kein Stelldruck herrscht, schwenkt die Rückstellfeder 20 die Hydropumpe 3 auf maximales Verdrängungsvolumen Vmax aus. Mit zunehmendem Stelldruck in der Stellkammer 18 wird die Hydropumpe 3 in Richtung auf minimales Verdrängungsvolumen Vmin zurückgeschwenkt.The hydraulic pump 3 is driven via the shaft 2, for example by the internal combustion engine 1 , draws hydraulic fluid from a hydraulic fluid tank 12 via a suction line 11 and conveys the hydraulic fluid into a working line 13 in which a delivery flow restrictor 14 is arranged. The displacement volume of the hydraulic pump 3 is adjustable via an adjusting device 15 . The adjusting device 15 consists of an actuating piston 16 which is connected to a linkage 17 and is acted upon by the actuating pressure prevailing in an actuating chamber 18 . The adjusting device 15 further comprises a resetting device 19 with a resetting spring 20 . If there is no signal pressure in the control chamber 18 , the return spring 20 swings the hydraulic pump 3 to the maximum displacement volume V max . With increasing signal pressure in the control chamber 18 , the hydraulic pump 3 is pivoted back towards the minimum displacement volume V min .
In einer Leistungsregelleitung 21 befindet sich ein im Ausführungsbeispiel als Überdruckventil ausgebildete Leistungsregelventil 22. Das Leistungsregelventil 22 ist über eine vorzugsweise einstellbare Kopplungsfeder 23 mit dem Gestänge 17 der Verstelleinrichtung 15 verbunden. Die Kopplungsfeder 23 besteht vorzugsweise aus einem Federpaket mit mehreren Federn unterschiedlicher Federkonstante, so daß das Kraft-Weg-Diagramm der Kopplungsfeder 23 nicht einen linearen, sondern einen progressiven Verlauf hat. Mit zunehmender Rückschwenkung des Verdrängungsvolumens der Hydropumpe 3 in Richtung auf minimales Verdrängungsvolumen Vmin überträgt das Gestänge 17 der Verstellvorrichtung 15 eine zunehmend größere Kraft auf das Leistungsregelventil 22.In a power control line 21 there is a power control valve 22 designed as a pressure relief valve in the exemplary embodiment. The power control valve 22 is connected to the linkage 17 of the adjusting device 15 via a preferably adjustable coupling spring 23 . The coupling spring 23 preferably consists of a spring assembly with several springs of different spring constants, so that the force-displacement diagram of the coupling spring 23 does not have a linear but a progressive course. With increasing swiveling back of the displacement volume of the hydraulic pump 3 in the direction of the minimal displacement volume V min , the linkage 17 of the adjusting device 15 transmits an increasingly greater force to the power control valve 22 .
Wenn eine von dem Druck stromaufwärts des Leistungsregelventils 22 in der Leistungsregelleitung 21 über die Umwegleitung 24 hervorgerufene Gegenkraft größer als die durch die Vorspannung der Kopplungsfeder 23 hervorgerufene Kraft ist, so öffnet das Leistungsregelventil 22 die Leistungsregelleitung 21 zu dem Hydraulikfluid-Tank 12 hin. Diese Öffnung erfolgt solange, bis der Druck in der Leistungsregelleitung 21 soweit abgebaut ist, daß ein Kräftegleichgewicht zwischen der durch die Kopplungsfeder 23 ausgeübten Kraft und der von dem Druck in der Leistungsregelleitung 21 ausgeübten Gegenkraft besteht. Der in der Leistungsregelleitung 21 maximal herrschende Druck ist folglich um so höher, je weiter die Verstellvorrichtung 15 das Verdrängungsvolumen der Hydropumpe 3 in Richtung auf minimales Verdrängungsvolumen Vmin zurückgeschwenkt hat. Bei Verwendung einer Kopplungsfeder 23 mit progressivem Verlauf der Kraft-Weg-Charakteristik ergibt sich ein hyperbolischer Zusammenhang zwischen dem in der Leistungsregelleitung herrschenden Druck und dem von der Verstelleinrichtung 15 eingestellten Verdrängungsvolumen, so daß das Produkt aus Druck und Verdrängungsvolumen, d. h. die maximale hydraulische Leistung, konstant ist.If a counterforce caused by the pressure upstream of the power control valve 22 in the power control line 21 via the detour line 24 is greater than the force caused by the pretensioning of the coupling spring 23 , the power control valve 22 opens the power control line 21 to the hydraulic fluid tank 12 . This opening takes place until the pressure in the power control line 21 has been reduced to such an extent that there is a balance of forces between the force exerted by the coupling spring 23 and the counterforce exerted by the pressure in the power control line 21 . The maximum pressure prevailing in the power control line 21 is consequently the higher the further the adjusting device 15 has pivoted the displacement volume of the hydraulic pump 3 back towards the minimum displacement volume V min . When using a coupling spring 23 with a progressive course of the force-displacement characteristic, there is a hyperbolic connection between the pressure prevailing in the power control line and the displacement volume set by the adjusting device 15 , so that the product of pressure and displacement volume, ie the maximum hydraulic power, is constant.
Das Leistungsregelventil 22 arbeitet mit einem Steuerventil 25 zusammen, welchem erfindungsgemäß ausschließlich die Funktion der Leistungsbegrenzung, nicht jedoch der Förderstromregelung zukommt. Für die Förderstromregelung ist ein separates Förderstromregelventil 26 vorgesehen. Durch das Trennen der Funktionen Leistungsbegrenzung und Förderstromregelung ist es möglich, die eingestellte, begrenzende Maximalleistung zu variieren.The power control valve 22 works together with a control valve 25 which, according to the invention, only has the function of power limitation, but not the flow control. A separate flow control valve 26 is provided for the flow control. By separating the functions power limitation and flow control, it is possible to vary the set, maximum power.
Das Steuerventil 25 ist über eine Verbindungsleitung 27 mit der Arbeitsleitung 13 stromaufwärts der Förderstromdrossel 14 und über eine Verbindungsleitung 28 mit der Leistungsregelleitung 21 stromaufwärts des Leistungsregelventils 22 verbunden. Das Steuerventil 25 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als 3/2-Wegeventil ausgebildet und wird durch die Differenz zwischen dem in der Arbeitsleitung 13 herrschenden Arbeitsdruck und dem in der Leistungsregelleitung 21 stromaufwärts des Leistungsregelventils 22 herrschenden Leistungsregeldruck angesteuert. Auf den Ventilkolben 29 des Steuerventils 25 wirken ferner eine Kraft durch eine vorzugsweise einstellbare ersten Rückstellfeder 30 und eine durch ein Stellglied 31 ausgeübte Zusatzkraft ein. Die von dem Stellglied 31 ausgeübte Zusatzkraft wirkt dabei gleichwirkend mit dem Leistungsregeldruck in der Leistungsregelleitung 21 und entgegen dem Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 13. Das Stellglied 31 ist vorzugsweise als Elektromagnet ausgebildet, insbesondere als ein Proportionalmagnet, dessen Stellkraft der erregenden Stromstärke proportional ist.The control valve 25 is connected via a connecting line 27 to the working line 13 upstream of the flow restrictor 14 and via a connecting line 28 to the power control line 21 upstream of the power control valve 22 . In the exemplary embodiment shown, the control valve 25 is designed as a 3/2-way valve and is controlled by the difference between the working pressure prevailing in the working line 13 and the power regulating pressure prevailing in the power regulating line 21 upstream of the power regulating valve 22 . A force by a preferably adjustable first return spring 30 and an additional force exerted by an actuator 31 also act on the valve piston 29 of the control valve 25 . The additional force exerted by the actuator 31 has the same effect as the power control pressure in the power control line 21 and counteracts the working pressure in the working line 13 . The actuator 31 is preferably designed as an electromagnet, in particular as a proportional magnet, the actuating force of which is proportional to the exciting current.
Sofern die von dem Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 13 hervorgerufene Kraft kleiner ist als die von dem Leistungsregeldruck, der Rückstellfeder 30 und dem Stellglied 31 hervorgerufenen Gegenkraft, befindet sich ein Ventilkolben 29 des Steuerventils 25 in seiner in Fig. 1 dargestellten ersten Ventilstellung 32 und verbindet die Stellkammer der Verstelleinrichtung 15 über das Förderstromregelventil 26 mit dem Hydraulikfluid-Tank 12. Solange die Leistungsbegrenzung der Leistungsregelvorrichtung nicht anspricht, erfolgt die Regelung des Verdrängungsvolumens der Hydropumpe 3 ausschließlich über das Förderstromregelventil 26. If the force caused by the working pressure in the working line 13 is less than the counterforce caused by the power control pressure, the return spring 30 and the actuator 31 , there is a valve piston 29 of the control valve 25 in its first valve position 32 shown in FIG. 1 and connects it Control chamber of the adjustment device 15 via the flow control valve 26 with the hydraulic fluid tank 12 . As long as the power limitation of the power control device does not respond, the displacement volume of the hydraulic pump 3 is controlled exclusively via the flow control valve 26 .
Übersteigt jedoch die von dem Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 13 hervorgerufene Kraft die von dem Leistungsregeldruck in der Leistungsregelleitung 21, der Rückstellfeder 13 und dem Stellglied 31 hervorgerufene Gegenkraft, so wird das Steuerventil 29 in seine zweite Ventilstellung 33 verschoben, so daß die Arbeitsleitung 13 über das Steuerventil 25 und das Förderstromregelventil 26 mit der Stellkammer 18 der Verstellvorrichtung 15 verbunden wird. Dadurch wird das Verdrängungsvolumen der Hydropumpe 3 in Richtung auf minimales Verdrängungsvolumen Vmin beim Ansprechen der Leistungsregelvorrichtung zurückgeschwenkt. Durch das Zurückschwenken in Richtung auf minimales Verdrängungsvolumen Vmin wird die über die Kopplungsfeder 23 auf das Leistungsregelventil 22 ausgeübte Rückkopplungskraft erhöht. Dies erlaubt einen höheren Leistungsregeldruck in der Leistungsregelleitung 21 stromaufwärts des Leistungsregelventils 22. Die Rückstellung in Richtung auf minimales Verdrängungsvolumen Vmin erfolgt deshalb nur solange, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht wird. Grundsätzlich gilt, daß sich dieser Gleichgewichtszustand bei um so kleineren Verdrängungsvolumen des Hydromotors 3 einstellt, je größer der Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 13 ist. Bei geeigneter Charakteristik der Kopplungsfeder 23 läßt sich erreichen, daß das Produkt aus Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 13 und Verdrängungsvolumen der Hydropumpe 3 auf einen konstanten Maximalwert, d. h. auf die Maximalleistung P1 in Fig. 4, begrenzt wird.However, if the force caused by the working pressure in the working line 13 exceeds the counterforce caused by the power control pressure in the power control line 21 , the return spring 13 and the actuator 31 , the control valve 29 is moved into its second valve position 33 , so that the working line 13 via the Control valve 25 and the flow control valve 26 is connected to the actuating chamber 18 of the adjusting device 15 . As a result, the displacement volume of the hydraulic pump 3 is pivoted back towards the minimum displacement volume V min when the power control device responds. By swiveling back in the direction of the minimum displacement volume V min , the feedback force exerted on the power control valve 22 via the coupling spring 23 is increased. This allows a higher power control pressure in the power control line 21 upstream of the power control valve 22 . The resetting in the direction of the minimum displacement volume V min therefore only takes place until an equilibrium state is reached. Basically, this state of equilibrium occurs with the smaller the displacement volume of the hydraulic motor 3 , the greater the working pressure in the working line 13 . With a suitable characteristic of the coupling spring 23, it can be achieved that the product of the working pressure in the working line 13 and the displacement volume of the hydraulic pump 3 is limited to a constant maximum value, ie to the maximum power P 1 in FIG. 4.
Der Zulauf zu der Leistungsregelvorrichtung erfolgt über eine Zulaufdrossel 34, welche die Leistungsregelleitung 21 mit der Arbeitsleitung 13 gedrosselt verbindet.The supply to the power control device takes place via an intake throttle 34 , which connects the power control line 21 to the working line 13 in a throttled manner.
Der von dem Steuerventil 25 erzeugte Stelldruck wird von dem Förderstromregelventil 26 übersteuert. Das Förderstromregelventil 26 ist in einer Stelldruckleitung 35, die sich von dem Steuerventil 25 zu der Stelldruckkammer 18 erstreckt, angeordnet. Das Förderstromregelventil 26 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls als 3/2- Wegeventil ausgebildet. Die Stelldruckleitung 35 ist stromaufwärts des Förderstromregelventils 26 über eine erste Entlastungsdrossel 36 mit dem Druckfluid-Tank 12 verbunden. Stromabwärts des Förderstromregelventils 26 ist die Stelldruckleitung 35 bzw. die Stelldruckkammer 18 über eine zweite Entlastungsdrossel 37 mit der ersten Entlastungsdrossel 36 verbunden.The control pressure generated by the control valve 25 is overridden by the flow control valve 26 . The flow control valve 26 is arranged in a signal pressure line 35 , which extends from the control valve 25 to the signal pressure chamber 18 . The flow control valve 26 is also designed as a 3/2-way valve in the illustrated embodiment. The signal pressure line 35 is connected upstream of the flow control valve 26 via a first relief throttle 36 to the pressure fluid tank 12 . Downstream of the flow control valve 26 is the control pressure line 35 and the control pressure chamber 18 via a second discharge orifice 37 connected to the first relief throttle 36th
Das Förderstromregelventil 26 ist über eine erste Verbindungsleitung 38 mit der Arbeitsleitung 13 stromaufwärts der Förderstromdrossel 14 und über eine zweite Verbindungsleitung 39 mit der Arbeitsleitung 13 stromabwärts der Förderstromdrossel 14 verbunden. Solange die Leistungsregelvorrichtung bestehend aus dem Leistungsregelventil 22 und dem Steuerventil 25 nicht anspricht, wird das Verdrängungsvolumen der Hydropumpe 3 so eingestellt, daß die Förderstromdrossel 14 von einem konstanten Förderstrom durchströmt wird. Dazu wird das Förderstromregelventil 26 über die Verbindungsleitungen 38 und 39 von dem Druckabfall an der Förderstromdrossel 14 beaufschlagt. Steigt der Druckabfall an der Förderstromdrossel 14 und somit der die Förderstromdrossel 14 durchströmende Förderstrom an, so wird das Förderstromregelventil 26 von seiner ersten Ventilstellung 40 in Richtung auf seine zweite Ventilstellung 41 verschoben, so daß der Stelldruck in der Stelldruckkammer 18 erhöht wird und das Verdrängungsvolumen der Hydropumpe 3 in Richtung auf minimales Verdrängungsvolumen Vmin zurückgeschwenkt wird. Dadurch verringert sich wiederum der durch die Förderstromdrossel 14 strömende Förderstrom und somit der Druckabfall an der Förderstromdrossel 14, so daß sich an dem Förderstromregelventil 26 ein Gleichgewichtszustand einstellt. Der dem angeschlossenen Verbraucher zugemessene Förderstrom ist durch Verändern des Querschnitts der vorzugsweise verstellbaren Förderstromdrossel 14 variierbar.The flow control valve 26 is connected via a first connection line 38 to the working line 13 upstream of the flow restrictor 14 and via a second connection line 39 to the working line 13 downstream of the flow restrictor 14 . As long as the power control device consisting of the power control valve 22 and the control valve 25 does not respond, the displacement volume of the hydraulic pump 3 is set in such a way that the delivery flow restrictor 14 is flowed through by a constant delivery flow. For this purpose, the delivery flow control valve 26 is acted upon by the pressure drop at the delivery flow restrictor 14 via the connecting lines 38 and 39 . If the pressure drop at the delivery flow restrictor 14 and thus the delivery flow flowing through the delivery flow restrictor 14 increases , the delivery flow control valve 26 is shifted from its first valve position 40 towards its second valve position 41 , so that the signal pressure in the signal pressure chamber 18 is increased and the displacement volume of the Hydraulic pump 3 is pivoted back towards the minimum displacement volume V min . This in turn reduces the delivery flow flowing through the delivery flow restrictor 14 and thus the pressure drop at the delivery flow restrictor 14 , so that an equilibrium state is established at the delivery flow control valve 26 . The flow rate allocated to the connected consumer can be varied by changing the cross section of the preferably adjustable flow rate throttle 14 .
Dadurch, daß die Regelung des Förderstroms an einem von dem Steuerventil 25 getrennten Förderstromregelventil 26 erfolgt, ist sichergestellt, daß durch eine Veränderung der von dem Stellglied 31 vorgegebenen Maximalleistung P1 die Charakteristik der Förderstromregelung unbeeinflußt bleibt. Durch die von dem Stellglied 31 erzeugte Zusatzkraft wird das Gleichgewicht zwischen dem Arbeitsdruck und dem Leistungsregeldruck verschoben. Mit zunehmender von dem Stellglied 31 erzeugten Zusatzkraft wird bei gleichem Leistungsregeldruck in der Leistungsregelleitung 21 ein höherer Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 13 benötigt, um das Steuerventil 25 zu betätigen. Folglich wird mit zunehmender, durch das Stellglied 31 aufgebrachter Zusatzkraft, eine zunehmend höhere Maximalleistung P1 eingestellt. Wenn das Stellglied 31 als Elektromagnet ausgebildet ist, ist die Maximalleistung P1, auf welche die Leistungsregelvorrichtung begrenzt, um so höher, je größer der durch den Elektromagneten fließende Strom ist. Bei einem Stromausfall begrenzt die Leistungsregelvorrichtung deshalb auf die kleinstmögliche Maximalleistung P1, wodurch die Betriebssicherheit gewährt ist.Characterized in that the control of the flow rate on a separate from the control valve 25 flow control valve 26 , it is ensured that the characteristic of the flow control remains unaffected by a change in the maximum power P 1 predetermined by the actuator 31 . Due to the additional force generated by the actuator 31 , the balance between the working pressure and the power control pressure is shifted. With increasing additional force generated by the actuator 31 , a higher working pressure in the working line 13 is required to actuate the control valve 25 at the same power control pressure in the power control line 21 . Consequently, with increasing additional force applied by the actuator 31 , an increasingly higher maximum power P 1 is set. If the actuator 31 is designed as an electromagnet, the greater the current flowing through the electromagnet, the higher the maximum power P 1 to which the power control device is limited. In the event of a power failure, the power control device therefore limits the smallest possible maximum power P 1 , which ensures operational reliability.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Ventilblocks 50, welches für die erfindungsgemäße Leistungsregelvorrichtung verwendet werden kann. In dem Ventilblock 50 sind das Steuerventil 25 und das Förderstromregelventil 26 in einer besonders kompakten Bauweise integriert. Fig. 3 zeigt ein hydraulisches Ersatzschaltbild des in Fig. 2 dargestellten Ventilblocks. Wie sich aus einem Vergleich mit Fig. 1 ergibt, entspricht die Bauweise des Ventilblocks der Beschaltung der Ventile 25 und 26 in Fig. 1. Bereits beschriebene Elemente sind deshalb mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. Fig. 2 shows an embodiment of a valve block 50 which can be used for the inventive power control device. In the valve block 50 , the control valve 25 and the flow control valve 26 are integrated in a particularly compact design. FIG. 3 shows a hydraulic equivalent circuit diagram of the valve block shown in FIG. 2. As can be seen from a comparison with FIG. 1, the construction of the valve block corresponds to the wiring of the valves 25 and 26 in FIG. 1. Elements already described are therefore provided with the same reference numerals.
Der Ventilblock 50 verfügt über insgesamt fünf Anschlüsse, die auch in Fig. 3 angegeben sind, nämlich einen Arbeitsdruckanschluß P, einen Stelldruckanschluß A, einen Tankanschluß T, einen Leistungsregelanschluß X1 und einen Förderstromregelanschluß X2. Der Leistungsregelanschluß X1 und der Förderstromregelanschluß X2 sind aus Fig. 2 nicht zu erkennen. The valve block 50 has a total of five connections, which are also indicated in FIG. 3, namely a working pressure connection P, an actuating pressure connection A, a tank connection T, a capacity control connection X 1 and a flow control connection X 2 . The power control connection X 1 and the flow control connection X 2 cannot be seen from FIG. 2.
In einen Grundkörper 51 des Ventilblocks 50 sind eine erste Querbohrung 52 für das Steuerventil 25 und eine zweite dazu parallele Querbohrung 54 für das Förderstromregelventil 26 eingebracht. Die Querbohrungen 52, 53 sind jeweils über einen Gewindestopfen 54 bzw. 55 verschlossen. In die erste Querbohrung 52 ist eine Ventilhülse 57 eingesetzt, in welcher der Ventilkolben 29 des Steuerventils 25 axial bewegbar ist. Der Ventilkolben 29 hat eine erste ringförmige Ausnehmung 56, welche über einen Verbindungskanal 58 mit dem Arbeitsdruckanschluß P verbunden ist. An die ringförmige Ausnehmung 56 schließt sich ein im Durchmesser erweiterter Bereich 59 an, an welchem eine erste Steuerkante 60 ausgebildet ist. Des weiteren hat der Ventilkolben 29 eine zweite ringförmige Ausnehmung 61, welcher über einen Verbindungskanal 62 mit dem Tankanschluß T verbunden ist. An die zweite ringförmige Ausnehmung 61 schließt sich ein im Durchmesser erweiterter Bereich 92 an, an welchem eine zweite Steuerkante 63 ausgebildet ist.A first transverse bore 52 for the control valve 25 and a second transverse bore 54 parallel to the flow control valve 26 are made in a base body 51 of the valve block 50 . The cross bores 52 , 53 are each closed by a threaded plug 54 or 55 . A valve sleeve 57 is inserted into the first transverse bore 52 , in which the valve piston 29 of the control valve 25 can be moved axially. The valve piston 29 has a first annular recess 56 which is connected to the working pressure port P via a connecting channel 58 . The annular recess 56 is adjoined by a region 59 with a larger diameter, on which a first control edge 60 is formed. Furthermore, the valve piston 29 has a second annular recess 61 which is connected to the tank connection T via a connecting channel 62 . The second annular recess 61 is adjoined by a region 92 with a larger diameter, on which a second control edge 63 is formed.
Da der Ventilkolben 29 des Steuerventils 25 in seiner in Fig. 2 dargestellten Ruhestellung durch die erste Rückstellfeder 30 in Fig. 2 nach links verschoben ist, ist die zweite Steuerkante 63 geöffnet und ein Verbindungskanal 64 ist über den Verbindungskanal 62 mit dem Tankanschluß T verbunden. Die ringförmige Ausnehmung 56 ist über eine in dem Ventilkolben 29 ausgebildete Längsbohrung 65 mit einer zwischen einer ersten Druckangriffsfläche 66 und dem Verschlußstopfen 55 ausgebildeten ersten Druckkammer 67 verbunden. Dadurch wird die durch die linke Stirnfläche des Ventilkolbens 29 gebildete Druckangriffsfläche 66 mit dem Arbeitsdruck beaufschlagt. Der über den in Fig. 2 nicht dargestellten Leistungsregelanschluß X1 einer zweiten Druckkammer 68 zugeführte Leistungsregeldruck greift an einer zweiten Druckbeaufschlagungsfläche 69 an, welche die rechte Stirnfläche des Ventilkolbens 29 bildet. Auf diese Stirnfläche des Ventilkolbens 29 wirkt über einen Federteller 70 ferner die erste Rückstellfeder 30 ein. Die Vorspannung der ersten Rückstellfeder 30 kann durch Verstellen des Federanlagekörpers 71 in dem Aufnahmekörper 72 verstellt variiert werden.Since the valve piston is displaced 29 of the control valve 25 in its Fig. 2 illustrated rest position by the first return spring 30 in Fig. 2 to the left, the second control edge 63 is opened and a connection channel 64 is connected via the connecting channel 62 to the tank port T. The annular recess 56 is connected via a longitudinal bore 65 formed in the valve piston 29 to a first pressure chamber 67 formed between a first pressure application surface 66 and the sealing plug 55 . As a result, the pressure application surface 66 formed by the left end face of the valve piston 29 is acted upon by the working pressure. The power control pressure supplied to a second pressure chamber 68 via the power control connection X 1, not shown in FIG. 2, acts on a second pressurizing surface 69 , which forms the right end face of the valve piston 29 . The first return spring 30 also acts on this end face of the valve piston 29 via a spring plate 70 . The bias of the first return spring 30 can be adjusted by adjusting the spring contact body 71 in the receiving body 72 .
Die von dem als Elektromagneten ausgebildeten Stellglied 31 erzeugte Zusatzkraft wird über einen Stößel 73 unmittelbar in den Ventilkolben 29 eingeleitet. Je höher der den als Proportionalmagneten ausgebildeten Elektromagneten durchfließende elektrische Strom ist, desto höher ist die auf den Ventilkolben 29 ausgeübte Zusatzkraft. Der Ventilkolben 29 stellt sich daher so ein, daß die von dem Arbeitsdruck ausgeübte Stellkraft mit der von dem Leistungsregeldruck, der ersten Rückstellfeder 30 und dem Stellglied 31 ausgebrückten Gegenkraft im Gleichgewicht steht.The additional force generated by the actuator 31 designed as an electromagnet is introduced directly into the valve piston 29 via a tappet 73 . The higher the electric current flowing through the electromagnet designed as a proportional magnet, the higher the additional force exerted on the valve piston 29 . The valve piston 29 therefore adjusts itself so that the actuating force exerted by the working pressure is in equilibrium with the counterforce bridged by the power control pressure, the first return spring 30 and the actuator 31 .
Die Zulaufdrossel 34 ist vorteilhaft in dem Ventilblock 50 zwischen dem Arbeitsdruckanschluß P und der zweiten Druckkammer 68 integriert. Besonders vorteilhaft eignet sich dazu die Längsbohrung 65 in dem Ventilkolben 29. Die Längsbohrung 65 ist durch eine erste Querbohrung 74 mit der ringförmigen Ausnehmung 56 und somit mit dem Arbeitsdruckanschluß P verbunden. Über eine drosselnde Querbohrung 75 mit geringerem Querschnitt ist die Längsbohrung 65 mit dem zweiten Druckraum 68 verbunden.The inlet throttle 34 is advantageously integrated in the valve block 50 between the working pressure connection P and the second pressure chamber 68 . The longitudinal bore 65 in the valve piston 29 is particularly advantageous for this purpose. The longitudinal bore 65 is connected by a first transverse bore 74 to the annular recess 56 and thus to the working pressure connection P. The longitudinal bore 65 is connected to the second pressure chamber 68 via a throttling transverse bore 75 with a smaller cross section.
Ein zweiter Ventilkolben 76 für das Förderstromregelventil 26 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar in die zweite Querbohrung 53 eingesetzt. Der Ventilkolben 76 weist eine erste ringförmige Ausnehmung 77 auf, die über den Verbindungskanal 58 mit dem Arbeitsdruckanschluß P in Verbindung steht. An die erste ringförmige Ausnehmung 77 schließt sich ein Bereich 78 mit erweitertem Durchmesser an, an welchem eine erste Steuerkante 79 ausgebildet ist. An dem Ventilkolben 76 ist ferner eine zweite ringförmige Ausnehmung 80 ausgebildet, welche mit dem Verbindungskanal 64 in Verbindung steht. An die zweite ringförmige Ausnehmung 80 schließt sich ein Bereich 81 mit erweitertem Durchmesser an, an welchem eine zweite Steuerkante 82 ausgebildet ist. In der dargestellten Ruhestellung ist der zweite Ventilkolben 76 durch die zweite Rückstellfeder 42, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Einzelfedern 42a und 42b zusammengesetzt ist, an seinen in Fig. 2 linken Anschlag gedrückt, so daß die zweite Steuerkante 82 geöffnet ist. Die Einzelfedern 42a und 42b der zweiten Rückstellfeder 42 liegen an einem Federteller 83 an, der an dem zweiten Ventilkolben 76 in Anlage gehalten wird. In dem in den Grundkörper 51 eingeschraubten Aufnahmekörper 84 befindet sich eine von außen zugängliche Verstelleinrichtung 85, mit welcher sich die axiale Lage eines zweiten Federtellers 86 und somit die Vorspannung der zweiten Rückstellfeder 42 verändern läßt.In the exemplary embodiment shown, a second valve piston 76 for the flow control valve 26 is inserted directly into the second transverse bore 53 . The valve piston 76 has a first annular recess 77 which is connected to the working pressure connection P via the connecting channel 58 . The first annular recess 77 is adjoined by an area 78 with an enlarged diameter, on which a first control edge 79 is formed. A second annular recess 80 is also formed on the valve piston 76 and communicates with the connecting channel 64 . A region 81 with an enlarged diameter adjoins the second annular recess 80 , on which a second control edge 82 is formed. In the rest position shown, the second valve piston 76 is pressed by the second return spring 42 , which in the exemplary embodiment shown is composed of two individual springs 42 a and 42 b, against its left stop in FIG. 2, so that the second control edge 82 is opened. The individual springs 42 a and 42 b of the second return spring 42 rest against a spring plate 83 which is held in contact with the second valve piston 76 . In the receiving body 84 screwed into the base body 51 there is an externally accessible adjusting device 85 with which the axial position of a second spring plate 86 and thus the pretensioning of the second return spring 42 can be changed.
In dem zweiten Ventilkolben 76 befindet sich eine als Sackbohrung ausgeführte Längsbohrung 87, welche an einer zwischen dem Verschlußstopfen 54 und dem zweiten Ventilkolben 76 ausgebildeten dritten Druckkammer 88 ausmündet, so daß die dritte Druckkammer 88 mit dem Arbeitsdruckanschluß P verbunden ist. Der Arbeitsdruck greift dabei an einer ersten Druckbeaufschlagungsfläche 89 des zweiten Ventilkolbens 76 an. Die dem Förderstromregelanschluß X2 zugeführte Verbindungsleitung 39 ist mit einem vierten Druckraum 90 verbunden, so daß eine zweite Druckbeaufschlagungsfläche 91 des zweiten Ventilkolbens 76 mit dem Leistungsregeldruck beaufschlagt wird. Die Gleichgewichtslage des zweiten Ventilkolbens 76 wird deshalb durch die Differenz zwischen dem Arbeitsdruck und dem Druck an dem Förderstromregelanschluß X2 bestimmt.In the second valve piston 76 there is a longitudinal bore 87 designed as a blind bore, which opens out at a third pressure chamber 88 formed between the sealing plug 54 and the second valve piston 76 , so that the third pressure chamber 88 is connected to the working pressure connection P. The working pressure acts on a first pressurizing surface 89 of the second valve piston 76 . The connecting line 39 fed to the flow control port X 2 is connected to a fourth pressure chamber 90 , so that the second pressure application surface 91 of the second valve piston 76 is acted upon by the power control pressure. The equilibrium position of the second valve piston 76 is therefore determined by the difference between the working pressure and the pressure at the flow control port X 2 .
Im Bereich des Verbindungskanals 62 weist der Ventilkoben 76 eine Durchführung 93 auf.In the area of the connecting channel 62 , the valve piston 76 has a bushing 93 .
Von dem vierten Druckraum 90 erstreckt sich eine schräge Längsbohrung 94 bis zu dem Stelldruckanschluß A. Diese Längsbohrung 94 ist durch einen Verschlußstopfen 95 unterbrochen, so daß keine direkte Verbindung von dem Tankanschluß T zu dem vierten Druckraum 90 besteht. In dem Durchdringungsbereich zwischen dem Verbindungskanal 64 und der Längsbohrung 94 befindet sich ein Verschlußstopfen 96, in welchem eine Sackbohrung 97 ausgebildet ist. Die Sackbohrung 97 ist über eine erste Querbohrung 98, welche die erste Entlastungsdrossel 36 bildet, mit dem Tankanschluß T verbunden. Ferner ist die Sackbohrung 97 über eine zweite Querbohrung 99, welche die zweite Entlastungsdrossel 37 bildet, mit dem Stelldruckanschluß A verbunden. Durch Verdrehen des Verschlußstopfens 96 kann der Öffnungsquerschnitt, welcher durch Überlappung der Querbohrungen 98 und 99 mit dem Querschnitt der Längsbohrung 94 entsteht, eingestellt werden.An oblique longitudinal bore 94 extends from the fourth pressure chamber 90 to the signal pressure connection A. This longitudinal bore 94 is interrupted by a sealing plug 95 , so that there is no direct connection from the tank connection T to the fourth pressure chamber 90 . In the area of penetration between the connecting channel 64 and the longitudinal bore 94 there is a plug 96 in which a blind bore 97 is formed. The blind bore 97 is connected to the tank connection T via a first transverse bore 98 , which forms the first relief throttle 36 . Furthermore, the blind bore 97 is connected to the control pressure port A via a second transverse bore 99 , which forms the second relief throttle 37 . By turning the sealing plug 96 , the opening cross section, which arises from the overlapping of the cross bores 98 and 99 with the cross section of the longitudinal bore 94 , can be adjusted.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere kann anstatt eines Elektromagneten für das Stellglied auch beispielsweise ein Elektromotor, insbesondere ein Schrittmotor verwendet werden, welcher über eine Gewindespindel die Vorspannung der ersten Rückstellfeder 30 und somit die auf den ersten Ventilkolben 29 ausgeübte Zusatzkraft verändert.The invention is not restricted to the exemplary embodiment shown. In particular, instead of an electromagnet for the actuator, it is also possible, for example, to use an electric motor, in particular a stepper motor, which changes the preload of the first return spring 30 and thus the additional force exerted on the first valve piston 29 via a threaded spindle.
Claims (16)
einem in einer mit einem Hydraulikfluid-Tank (12) verbundenen Leistungsregelleitung (21) angeordneten Leistungsregelventil (22), das die Leistungsregelleitung (21) zu dem Hydraulikfluid-Tank (12) öffnet, wenn die von dem Druck stromaufwärts des Leistungsregelventils (22) erzeugte Stellkraft größer als eine Rückstellkraft ist, die die Verstelleinrichtung (15) mit zunehmender Verstellung in Richtung auf minimales Verdrängungsvolumen (Vmin) auf das Leistungsregelventil (21) ausübt, und
einem Steuerventil (25), welches in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Arbeitsdruck in einer Arbeitsleitung (13) der Hydropumpe (3) und dem Druck stromaufwärts des Leistungsregelventils (22) die Verstelleinrichtung (15) mit Stelldruck beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (25) mittels eines Stellglieds (31) mit einer variablen Zusatzkraft beaufschlagbar ist.1. Power control device for a hydraulic pump ( 3 ), the displacement of which can be adjusted by means of an adjusting device ( 15 )
a cylinder disposed in a connected to a hydraulic fluid tank (12) power control line (21) power control valve (22) which opens the power control line (21) to the hydraulic fluid tank (12) when produced by the pressure upstream of the power regulating valve (22) Actuating force is greater than a restoring force which the adjusting device ( 15 ) exerts on the power control valve ( 21 ) with increasing adjustment in the direction of the minimum displacement volume (V min ), and
a control valve ( 25 ) which, depending on the difference between the working pressure in a working line ( 13 ) of the hydraulic pump ( 3 ) and the pressure upstream of the power control valve ( 22 ), acts on the adjusting device ( 15 ) with the control pressure, characterized in that the control valve ( 25 ) can be acted upon by a variable additional force by means of an actuator ( 31 ).
mit einem ersten Ventilkolben (29) für ein Steuerventil (29), dessen erste Druckbeaufschlagungsfläche (66) an eine mit einem Arbeitsdruckanschluß (P) verbundene erste Druckkammer (67) angrenzt und dessen Druckbeaufschlagungsfläche (69) an eine mit einem Leistungsregelanschluß (X1) verbundene zweite Druckkammer (68) angrenzt,
mit einem den ersten Ventilkolben (29) mit einer variablen Zusatzkraft beaufschlagenden Stellglied (31),
und mit einer in dem Ventilblock (51) integrierten Zulaufdrossel (34), die den Arbeitsdruckanschluß (P) mit der zweiten Druckkammer (68) gedrosselt verbindet.9. Valve block ( 50 ) for a power control device
With a first valve piston ( 29 ) for a control valve ( 29 ), the first pressurizing surface ( 66 ) of which adjoins a first pressure chamber ( 67 ) connected to a working pressure connection (P) and the pressurizing surface ( 69 ) adjoins one with a power control connection (X 1 ) connected second pressure chamber ( 68 ) adjoins,
with an actuator ( 31 ) acting on the first valve piston ( 29 ) with a variable additional force,
and with an inlet throttle ( 34 ) integrated in the valve block ( 51 ), which throttles the working pressure connection (P) to the second pressure chamber ( 68 ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1999153170 DE19953170B4 (en) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | Power control device and valve block for a power control device |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE1999153170 DE19953170B4 (en) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | Power control device and valve block for a power control device |
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