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Hydraulische Druckregeleinrichtung Die Erfindung betrifft eine Druckregeleinrichtung
einer hydraulischen Anlage mit einer in eine Versorgungsleitung eingeschalteten
Drossel, die über ein druckabhängiges Vorsteuerventil hydraulisch verstellt wird.
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Aus der USA. Patentschrift 2 627 796 ist es bekannt, den Kolben eines
Zylinders dem in einer hydraulischen Anlage herrschenden Druck auszusetzen und die
Bewegung des Kolbens gegen die Kraft einer Feder mit Hilfe eines Gestänges auf einen
entfernt davon angebrachten Schieber zu übertragen, der in der Saugleitung einer
Pumpe liegt und der Ölzufuhr reguliert. Eine solche Regelanordnung mit getrennt
voneinander montierten Elementen ist umständlich und erfordert einen unangenehmen
Aufwand an Verbindungshebeln, die zu Verzögerungen und Schwankungen in den Regelvorgängen
führen und die bei Anlagen, die einem rauhen Betrieb ausgesetzt sind, sehr leicht
beschädigt werden können.
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Aus der deutschen Patentschrift 532 589 ist ein mit mittelbarer Verstellung
des Regelorgans arbeitender Druckregler bekannt. Dieser hat die Aufgabe, einen Druck
genau konstant zu halten. Für diesen Zweck wird ein Differentialkolben verwendet,
der auf einer Seite zusätzlich durch eine Feder belastet ist und auch als Steuerkolben
einer Hilfssteuerung ausgebildet sein kann. Der vom Kolben betätigte Druckschieber,
d. h. die Drossel, ist einem Mengenschieber nachgeschaltet, der in der Förderleitung
einer Pumpe angebracht ist und den Druck zwischen den beiden Schiebern konstant
halten soll.
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Diesem Druckregler liegt eine andere als die erfindungsgemäße Aufgabe
zugrunde, nämlich einen von einer Druckmittelquelle erzeugten Druck zum Verbraucher
hin konstant zu halten.
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Demgegenüber hat die Erfindung die Aufgabe, eine Saugdrosselregelung
zu schaffen, die mit einem Minimum an einfachen Bauteilen auskommt. Sie hat den
Zweck, daß die Pumpe stets so viel, aber nicht mehr Druckmittel fördert, als der
Verbraucher benötigt.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Drossel in
der Saugleitung einer Pumpe angeordnet ist und einen Drosselschieber aufweist, der
entgegen der Wirkung einer Feder durch einen von dem Vorsteuerventil beaufschlagten
Kolben verstellbar ist und an dessen von der Feder abgewendeten Seite eine Druckfläche
angeordnet ist, die von dem zwischen Drossel und Pumpe herrschenden Druck beaufschlagt
ist.
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Abgesehen von der Andersartigkeit der- Aufgabe gegenüber derjenigen
des zuletzt genannten Druckreglers ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung kein
Mengenschieber notwendig, ebenfalls entfallen doppelte Leitungsverbindungen. Die
einzelnen Bauteile sind wesentlich einfacher gestaltet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben.
Sie zeigt die Regeleinrichtung im Schnitt innerhalb der schematisch wiedergegebenen
hydraulischen Anlage.
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Das Gehäuse 1 der Regeleinrichtung hat zwei parallel zueinander verlaufende
Bohrungen 2 und 3. Vom Boden 4 der Bohrung 2 geht eine engere konzentrische Bohrung
5 bis zur unteren Kante des Gehäuses durch und bildet dort einen Anschluß 6 für
eine Rohrverbindung. In der Nähe des Bodens 4 ist eine Ringnut 7 in die Wand der
Bohrung 2 eingearbeitet. In der Bohrung 2 ist ferner ein Einsatzstück 8 fest angebracht,
das am Boden 4 aufliegt. Dieses Einsatzstück ist mit einer Längsbohrung 9 versehen,
die eine Verlängerung der Bohrung 5 bildet und in der ein Kolben 10 geführt
ist. Außerdem besitzt das Einsatzstück in der Höhe der Ringnut 7 eine durchgehende
Querbohrung 11, welche die Längsbohrung 9 unter Bildung der Öffnungen 11' schneidet.
Gegenüber dieser Quernut, etwas nach oben versetzt, mündet in die Längsbohrung
9 ein zusätzlicher Kanal 12, der eine Verbindung zum freien Raum der
Bohrung 2 darstellt. Der Kolben 10 liegt mit seinem oberen Ende an einem Federteller
13 einer Feder 14 an. Das andere Ende dieser Feder liegt auf einem Federteller 15
auf, der mit Hilfe einer Schraube 16 in seiner Lage veränderbar ist. Die Schraube
16 ist in einem Verschlußstück 17 geführt, das die obere Öffnung der Bohrung
2 abschließt.
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Die Bohrung 3 besitzt zwei Ringnuten 18 und 19. Von ihrem Boden
20 geht ebenfalls eine engere konzentrische Bohrung 21 aus, die jedoch
nicht bis zur unteren Kante des Gehäuses durchgeführt ist. In dieser Bohrung 21
wird ein Kolben 22 geführt. Dessen
oberes Ende liegt an einem Drosselschieber
23 an, der in der Bohrung 3 dichtend geführt ist und die Form eines einseitig geschlossenen
Hohlzylinders hat. Er wird in seiner dargestellten Ruhelage von einer Feder 24 mit
seiner geschlossenen Stirnfläche 20' am Boden 20 der Bohrung 3 gehalten. Die Feder
24 liegt mit ihrem oberen Ende gegen einen die Öffnung der Bohrung 3 verschließenden
Gewindebolzen 25,- der mit einer Anschlußöffnung 26 für eine Rohrverbindung versehen
ist. Eine Querbohrung 27 in der Wandung des gegen die Anschlußöffnung 26 offenen
Drosselschiebers liegt in Ruhestellung des Schiebers in Höhe der Ringnut 18, die
ihrerseits mit einer Anschlußbohrung 28 verbunden ist. Außerdem sind die Ringnut
18 über einen Verbindungskanal 29 mit dem die Feder 14 enthaltenden Teil der Bohrung
2 und die Ringnut 19 über einen Kanal 30 mit der Anschlußöffnung 28 verbunden. Ferner
führt ein Verbindungskanal 31 von der Ringnut 7 zum Boden der Bohrung
21. Vom Anschluß 6 führt eine Rohrverbindung 32 zur Druckleitung 33 zwischen einer
Pumpe 34 und einem Verbraucher 35. Der Anschluß 28 ist über die Leitung 36 an die
Ansaugöffnung der Pumpe 34 und der Anschluß 26 über die Leitung 37 an einen ölvorratsbehälter
38 gelegt. Der Verbraucher 35 ist seinerseits über eine Rückleitung 39 mit dem Behälter
38 verbunden.
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Übersteigt der von der Leitung 32 über den Anschluß 6 in die Bohrung
9 eintretende Druck der hydraulischen Anlage den eingestellten Gegendruck der Feder
14, so bewegt sich der Kolben 10 nach oben und gibt der Druckflüssigkeit
den Weg über die öffnungen 11' in die Querbohrung 11 und von dort über die Ringnut
7 und den Kanal 31 zum Zylinder 21 frei. Dort wird der Kolben 22 angehoben; er verschiebt
den Drosselschieber 23 gegen die Kraft der Feder 24 und den Strömungsdruck des Ansaugstroms
der Pumpe. Dabei werden die Querbohrung 27 und die Ringnut 18 gegeneinander versetzt,
und der über die Gehäuseanschlüsse 26 und 28 geleitete Saugstrom zur Pumpe 34 wird
gedrosselt. Die Verschiebung des Drosselschiebers geht so weit, bis der Drosselquerschnitt
gerade die Flüssigkeitsmenge in die Pumpe gelangen läßt, die zum Aufrechterhalten
des mittels der Rändelschraube 16 an der Feder 14 eingestellten Nenndruckes
benötigt wird. - Über die Bohrung 30 stellt sich bei gedrosselter Saugleitung auch
unter dem Drosselschieber 23 der in der Saugleitung auftretende Unterdruck ein,
der den Schieber wieder in seine Ausgangsstellung ziehen will. Die Feder
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braucht daher nur eine verhältnismäßig kleine Rückstellkraft aufzubringen,
weshalb die Empfindlichkeit der Regeleinrichtung auch für kleine Drücke ausreicht.
- Steigt der Druck in dem als Druckkammer wirkenden unteren Teil der Längsbohrung
9 stoßartig an, so steigt der Kolben 10 rasch nach oben und gibt neben der Bohrung
11 auch den Kanal 12 frei. Über diesen ist dann der unter Druck stehende
Anschluß 6 mit der Bohrung 2 und weiter über den Kanal 29 mit dem saugseitigen
Anschluß 28 verbunden. Durch diesen Nebenschluß wird die Druckspitze in der Bohrung
5 und im Kanal 31 schnell abgebaut, ehe sie sich auf den Kolben 22 und damit auf
den Drosselschieber 23 auswirken kann. Die Regeleinrichtung vermeidet also zu rasche,
stoßartige Druckänderungen in` der hydraulischen Anlage, so daß keine störenden
Schwingungs- und Resonanzerscheinungen auftreten können.
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Eine Druckregeleinrichtung nach der Erfindung kann auch durch Drosselung
in einer Druckleitung wirken, die über die Anschlüsse 26 und 28 durch den Drosselschieber
geführt wird. Für diesen Zweck wird der Anschluß vorteilhafterweise quer zu der
Bohrung 3 angebracht, um den Drosselschieber"23 vom dynamischen Druck der einströmenden
Flüssigkeit frei zu halten. Die Bohrung 2 wird dann nicht über den Kanal
29 mit dem Drosselschieberraum, sondern über einen weiteren Anschluß mit
dem drucklosen Teil der Hydraulikanlage verbunden.