DE1653358A1 - Pumpe mit veraenderlicher Verdraengung - Google Patents

Description

Patentanwälte ΜΟΠΟΗβη 8. SEP. 1967

Dipl. ing. Walter Meissner iviun

Dipl. Ing. Herbert Tischer _β .

Büro München
München 2, Tal 71 I D O 3 3 5 O

ABEX CORPORATION, Neu York, N.Y., U.S.A. Pumpe mit veränderlicher Verdrängung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe mit veränderlicher Verdrängung und insbesondere Anordnungen zur Steuerung der von derartigen Pumpen abgegebenen Fördermenge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grund, eine ferngesteuerte Anordnung zu schaffen» die Sicherheitsmaßnahmen trifft» falls eine Störung auftraten sollte. Die Anordnung soll ferner von Hand steuerbar sein.

Eine mit einer Steueranordnung nach der Erfindung versehene Pumpe mit veränderlicher Verdrängung benutzt ein Druckmittel zur Betätigung von Steuerorganen, die die Verdrängung der Pumpe ändern, und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltventil normalerweise, z.B. mittels einer Feder, in einer ersten Stellung- vorgespannt gehalten ist, in der es das Druckmittel über ein handbetätigtes, in einer Druckmittelleitung liegendes Steuerventil zu den Pumpensteuerorganen leitet, und daß das Schaltventil derart erregbar ist, daß es sich gegen die Vor-

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Spannkraft in eine zweite Stellung besagt, in der as Druckmittel über ein, vorzugsweise mittels eines elektrischen Stromkreises, ferngesteuertes Steuerventil leitet, das ebenfalls in einer Druckmittelleitung liegt.

Das Schaltventil wird vorzugsweise entregt, um das Druckmittel über das handbatätigte Ventil zu leiten, wenn elektrische Aufnahmemittel eine Störung in dem elektrischen Stromkreis feststellen, der das ferngesteuerte Ventil steuert.

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AuQer eine» Ansprechen auf Störungen im elektrischen System ist es ferner erwünscht, daß die Verdrängung der Pumpe von Hand steuerbar ist, nachdem eine Störung im elektrischen System auftritt, und daß die Pumpe an Ort und Stelle von Hand seibat dann gesteuert werden kann, wenn der elektrische Stromkreis normal arbeitet, um eine andere Verdrängung einzustellen, als die mittels des elektrischen Systems bewirkte Verdrängung. Es ist weiter erwünscht, daß die Anordnung nach Beendigung der Handsteuerung selbsttätig und sofort wieder auf das elektrische Steuersignal anspricht und zum Normalbetrieb zurückkehrt.

Wenn die Störung in dem elektrischen Stromkreis behoben ist oder das handbetätigte Ventil freigegeben wird, wird das Schaltventil erneut erregt und strömt das Druckmittel über das ferngesteuerte Ventil, dessen Einstellung nicht beeinflußt zu werden braucht.

Das ferngesteuerte Ventil kann zweckmäßig in einer Druckmittelleitung angeordnet sein, die parallel zu der das handbetätigte

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Ventil enthaltenden Druckmittelleitung liegt, und dem Schaltventil sind vorzugsweise Einwegventile zugeordnet, wobei bei Erregung des Schaltventil die Strömungsrichtung dea Druckmittels geändert wird und die Einwegventile das Druckmittel über das ferngesteuerte Ventil und nicht über das handbetätigte Ventil leiten.

Um ein rasches und genaues Ansprechen sicherzustellen, kann das ferngesteuerte Ventil ein Schieberventil aufweisen, das mittels eines Strahlablenk-Servo-Ventils gesteuert ist, bei dem ein Strahl mit einer entsprechend der Richtung und Größe eines über magnete fließenden elektrischen Stromes veränderlichen Ausrichtung auf eine von zwei öffnungen gerichtet ist, wobei der Grad der Ausrichtung des Strahles nit einer der Öffnungen Richtung und Größe das Über die Pumpe fließenden mediums bestimmt.

Bei einer bevorzugten Aueführungsform weist die Störungssiche— runga-Stauerschaltung nach der Erfindung eine cross-centsr-Pumpe Mit eins* Steuerorgan zur Veränderung der Verdrängung auf, da* in entgegengesetzten Richtungen mittels zweier Schieberkolben betätigt wird, denen Druckmittel aus einer Hilfsquelle zugeführt werden kann. Der Druckmittelstrom zu diesen beiden Kolben wird mittels eines magnetgesteuerten Umsteuerventils durch einen von zwei parallel liegenden Zweigkreisläufen geleitet, von denen der eine ein elektrisch gesteuertes Servoventil zur Einstellung der Kolbenführungsscheibe und der andere ein von Hand gesteuertes Servo-Ventil zur Einstellung der Kolbenführungsscheibe aufweiat. Beide Servo—Ventile nehmen von der

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Pumpe Rückkopplungssignale auf, die die augenblickliche Stellung der Kolbenführungsscheibe kennzeichnen» Druckmittel wird von der Quelle mittels des Umsteuer— oder Störungssicherungs— ventile durch das eine oder das andere der beiden Servo-Ventile zur Einstellung der KolbenfUhrungsscheibe geleitet, und zwar in Abhängigkeit davon, ob dessen Magnet erregt ist, und entgegengesetzt gerichtete Rückschlagventile sperren den Druck— mittelstrom zum anderen Servo-l/entil. U/enn der magnet erregt ist, leitet das Umsteuerventil den Druckmittelstrom durch das elektrisch gesteuerte Servo-Ventil. Die Entregung des Magneten erfolgt über Mittel, die auf eine Störung vorbestimmter Art in dem der Pumpe zugeordneten elektrischen System ansprechen. Bei einer derartigen Entregung wird das Druckmittel so eingespeist, daß die Schieberkolben nur über das handgesteuerte Servo-Ventil betätigt werden. Letzteres ist derart angeschlossen, daß der fllagnet stets dann entregt wird, wenn das handgesteuerte Servoventil aus seiner normalen, dem Fehlen eines Signals entsprechenden Schließstellung herausbewegt wird, wodurch das elektrisch gesteuerte Servo—Ventil immer, auch wenn es einwandfrei arbeitet, übersteuert werden kann und eine Handsteuerung bei einer Störung der elektrischen Anlage möglich wird.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer hydraulisch

und elektrisch betätigten Störungesicherungsanlage

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zur Änderung der Verdrängung einer cross—center— PumpB entsprechend einer bevorzugten Ausführungs-Form der Erfindung, '

Figur 2 einen Axialschnitt durch eine bevorzugte Ausfüh-

rungsfarrß eines handgesteuerten Drehschieber-Servo— l/entils, des sich für die Uaruisndung bei der Anlage nach Figur 1 9ignist, und

Figur 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Figur 2.

Die in Figur 1 schewatisch dargestellte cross-center-Pumpe kann von bekannter Bauart sein und ist für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung als Axialkolbenpumpe veranschaulicht, die eine drehbare Zylindertrommel 11 aufweist, in der mehrere hin- und herbewegbare Kolben 12 untergebracht sind. Die Kolben 12 sind mit Gleitstücken versehen« die gegen eine Nockenfläche 13 einer KolbenfUhrungsscheibe 14 anliegen, die um eine quer zur Achse der Trommel 11 verlaufende Achse drehbar auf Drehzapfen gelagert ist, von denen einer bei 15 gezeigt ist. Die Pumpe 10 wird mittels eines Antriebe M angetrieben. Die Kolbenführungs&cheibe 14, die das zur Änderung der Verdrängung der Pumpe dienende Steuerorgan bildet, weist einen Arm oder Ansatz 16 auf, an dessen gegenüberliegenden Seiten hydraulische Stellglieder in Form von Schieberkolben oder linearen Druckmittelmotoren 17 und 1U anliegen. Die Kolben 17 und 18 können gleiche Querschnittsfläche aufweisen und werden über

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- 6 -Hydraulikleitungen 20 bzw. 21 gespeiet·

(Denn der Leitung 20 Druckmittel zugeführt wird und die Leitung 21 an eine Druckmittelableitung oder einen Auffangbehälter angeschlossen wird, wird der Arm 16 der Kolbenführungsscheibe im Uhrzeigersinn um die Drehzapfen 15 verschwenkt und umgekehrt. In Figur 1 ist die Kolbenführungsscheibe 14 in der der Verdrängung Null entsprechenden Stellung dargestellt_f in der eine Drohung der Trommel 11 mittels des Antriebs M praktisch keine Hin- und Herbewegung der Kolben 12 verursacht, so daß die Kolbenverdrängung und die durch die Pumpe 10 hindurch— tretende Fördermenge in wesentlichen gleich Null sind. Federn 22,22 können vorgesehen sein, um die Kolben 17 und la in Richtung auf die gezeigte Mittelstellung zu drücken. Diese Federn bringen die KolbenfUhrungescheibe jedoch nicht in fflittalatellung, wenn Druckmittel hinter einem der beiden Kolben eingeschlossen wird. Eine Drehung der KolbenfQhrungsscheibe 14 in einer Richtung um die Drehzapfen 15 aus der littslstsllung heraus bewirkt, daß die Fördermenge der Pumpe bis zu einem durch den Aufbau der Pumpe bestimmten Höchstwart gesteigert wird, während eine D.rehung der KolbenfOhrungsscheibe in entgegengesetzter Richtung aus der Mittelstellung heraus zur Folge hat, daß die Fördermenge von Null auf einen Höchstwert in entgegengesetzter Richtung gesteigert wird.

Das Druckmittel zur Bewegung der Schieberkolben 17 und 18 wird von einer Hilfspumpe PP geliefert, die das Druckmittel einem Auffangbehälter 24 entnimmt. Die Druck- oder Auslaßleitung 25

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der Hilfspumpe ist an dia Drucköffnung eines magnetgesteuerten Umsteuervantiis r.iit Federrückführung angeschlossen, das schematised bei 26 .angedeutet ist und, wie im folgenden erläutert, das Störungssicherungsventil der Anlage bildet.

Das Umsteuerventil 26 weist einen Schieber auf, der mittels eines gegen eine Rückstellfeder 28 arbeitenden Magneten 27 zwischen zwei Arbeitsstellungen verschoben «erden kann. In Figur 1 sind die Druckmittelverbindungen über das Umsteuerventil 26 zu den an dieses Ventil angeschlossenen Hydrauiikleitungen 30 und 31 in der Form gezeigt, in der sie bsi Entregung des Magneten 27 vorliegen. In diesem entregten Zustand, der einer Störung des elektrischen Systems entspricht, ist die Ventildrucköffnung P mit der Leitung 31 verbunden, während die Leitung 30 an die Rücklauf öffnung T angeschlossen ist. U/enn der Rlagnet 27 erregt wird, stellt das Ventil 26 eine Druckmittelverbindung von der Leitung 25 zur Leitung 30 sautie von der Leitung 31 zur Rücklauföffnung T her.

Die Verbindung zwischen den Leitungen 30 und 31 und den Schieberkolben 17 und 18 läuft über Parallel- oder Zweigleitungen, von denen die eine ein insgesamt mit 33 bezeichnetes, elektrisch gesteuertes, zweistufiges Servo—Ventil und die andere ein handgesteuertes Servo-Ventil 60 enthält. In den Zweigleitungen liegen ferner Rückschlagventile, die derart angeordnet sind, daß die Servo—Ventile 33 und 60 wechselweise mit Druckmittel beaufschlagt werden und damit wechselweise die Schieberkolben betätigen. Wenn der Magnet 27 erregt ist, wird Druckmittel von der Quelle PP nur den elektrisch gesteuerten Sarvo-Ventil 33

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zugeführt. Ist dor magnet 27 nicht erregt, gelangt Druckmittel nus zu dem handgesteuerten Sorvo-Venfcil 60.

Dar Aufbau des elektrisch betätigten Sarva-Ventils 33 bildet als solcher keinen Teil der Erfindung. Das Servo-Ventil 33 kann beispielsweise ein Ventil sain, «sie es aus der US-Patanischrift 2 884 907 bekannt ist«

Kurz gesagt uieisfc das Servo-Vontil 33 eine Hiifsstufe 34 und sine Hauptstufe 35 auf, letztere ist mit einem linear bewegbaren Schieber versehen, der entsprechend den Flüssigkeitodrücken vorschoben wird, die auf gegenüberliegende Steuer— oder Cndfläehan des Se;hiabers einwirken. Dabei wird eine herkömmliche l/isrwecjsteuerung mit einer (Rittleren Schließstellung erhaltene In Figur 1 ist die Hauptstyf» 35 in der Schließ- odßA Mittelstellung vuranachaulicht, in der sämtliche Druckmittel* verbindungen zwischen den Leitungen 20_f 21, 30 und 31 gesperrt sind. Wird nicht ausgeglichener Druck auf eins Steuerfläche des Schiebers der Haiiptßtufe des Servo—Hentils 33 ausgeübt, wird der Schieber derart verschoben, daß die Leitung 30 mit der Leitung 21 und die Leitung 20 mit der Leitung 31 in Verbindung gebracht wird, lüirri nicht ausgeglichener Druck angelegt, der den Schieber der Hauptstufe 35 in entgegengesetzter Richtung aus der Mittelstellung verschiebt, wird eine Verbindung zwischen der Leitung 30 und der Leitung 20 sowie) zwischen dBr Leitung 21 und der Leitung 31 hergestellt. In den Leitungen 30 und 31 liegen Rückschlagventile 36 bzw. 37. Das Rückschlagventil 36 ist so angeordnet, daß es einen Dryckmittelatrom in der Leitung 30 von der ninen Arbeitsventilöffnung des Umsteuerventils

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26 nur in Richtung auf das Servo-Uentil 33 erlaubt, uiährand das Rückschlagventil 37 derart ausgerichtet ist, daß es einen Druckmittelstrom Ln der Leitung 31 nur in Richtung auf dia anders Arbeitsventilöffnung des Unisfcßuorventils 2Ci gestabbeb.

Die Hilfastufe 34 das elektrisch gesteuerten Servo-Ventils 33 kann zweckmäßiger«eise ein in Figur 1 schemabisch dargestalltes Strahlablenkventil sein, das ein nachgiebiges Strahlrohr aufweist, dem Druckmittel von der Leitung 30 über eine Drosselstella 39 zugeführt uiird und von dessen äußerem oder bewegbarem Ende sin Druckmittelstrahl austritt. Dieser Strahl kann mit Hilfe eines Schalt- oder Drehmomentenmotors 42, dar Elektro— magnebe 43,43 besitzt und das Strahlrohr 3ü auslenkt, in Richtung auf die eine oder die andere zweier Einlaßöffnungen 40,41 verschoben werden. Ist der magnet 27 erregt, so daß Druckmittal dem Strahlrohr 38 zugeführt wird, und wird dann der Schaltmotor 42 erregt, 3o daß das Strahlrohr 30 aus der normalen Mittelstellung in Richtung auf die Einlaßöffnung 40 ausgelBnkt wird, so uiird der Strähl ungleichmäßig aufgeteilt und eine Druckdifferenz zwischen den Öffnungen 40 und 41 ausgebildet. Dar größere Druck gelangt von der Öffnung 40 zur linken Steuerfläche des Schiebers der Hauptstufe 35, wodurch der Schieber verschoben und die Leitungen 30 und 21 miteinander verbunden werden. Uiird umgekehrt der Schaltmotor 42 durch ein Eingangssignal entgegengesetzter Polarität erregt, dann wird das Strahlrohr 38 in Richtung auf die Einlaßöffnung 41 ausgelenkt. Druck wird an die gegenüberliegende Steuerfläche des Schiebers der Hauptstufe angelegt. Der Schieber wird in der anderen Rich-

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tuntj aus der Mitt3llage hurnuabeaegt. Die Verbindungen zwischen den an das Vantil angeschlossenen Leitungen ujerdon umgesteuert.

Dar Schäitmotor 42 dna Sarvn-Vorsfcils 33 spricht auf α in elaktrischas Eingangssignal uon oinar Leitung 45 an, das bei 46 in bekannter Uiaiao verstärkt wird. Ist kein Signal vorhanden, dann liegt das Strahlrohr 38 in der Ruhestellung zwischen den Einlaßöffnungen 40 und 41 und bildet der Druckneiitelafcrahl keine Druckdiffesanz aus, die den Schieber dar iiauptatufe 35 aus der mittel*·" oder Schließstellung herauszubs&aysn, sucht, lüenn daher kein Signal an den l/erstärker 46 angologt wird, wird dem Zylinder beider Schieberkolben 17 cdor 10 über das elektrisch gesteuerte Servo-Ventil 33 kein Druckmittel zugeführt bztu. von diesem Zylinder abgeführt, und zwar unabhängig davon, ob das Umsteuerventil 26 erregt oder entregt ist. Erscheint auf der Leitung 45 ein elektrisches Steuersignal, dann inird ein Strom vorbestimmter Amplitude und Polarität an den Schaltmotor 42 angelegt, wodurch in Abhängigkeit von dar Polarität des Signals der Oruckmittelstrahl in Richtung auf eine der Einlaßöffnungen verstellt wird. An den Enden des Schiebers der Hauptstufe entsteht eine Druckdifferenz; der Schieber wird aus der Mittelstellung horausbawegt. Druckmittel kann infolgedessen vom Umstauerventil 26 in den einen Schieberzylinder gelangen und aus dem Zylinder das anderen Schiebsrkolbens zum Auffangbehälter zurücklaufen, wodurch die Verdrängung der Pumpe geändert wird. Die Verschiebung des Hauptschiebers des Servoventil« 33 wird unterbrochen, wenn der Schieber eine solche U/cigatrecke zurückgelegt hat, daß eine den Schieber mit dem

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Strahlrohr 30 Uappelnde Rüekkopplungßfoder 44 dia Kraft des Schalten Uirs auaglcichi; und den Druckmittel strahl in dia

lwrsg zurückführt. Bei Drehung übt Kolbenführung^· um die Drehzapfen 15 uiird «in ^!nehmendes,, die Winkelstellung dor Koiljanfiihrungsscheibe kennzeichnende!* Rüekkopplungssignal übur aine achomatisch bei Λ7 angedeutete mechanische Verbindung mi ein Potentiometer 4(1 angelegt_£, das dieses Mgriei ir; of π elektrische» Signal umsetzt. Dieses elektrische Röckkap»JfifHj.3si.gnal «jix'd über eine elektrische Verbindung 49 Kern Vsraiärker 45 zugeführt ynd hat rinn Polarität, die derjssnigen des Eingangssignals auf der Leimung 4L^: sntgegengeaetz-'s':, Dar» FJöckkopplfing&signal hat die Aufgabe_t das Eingangs— tiJ₁-J^j!. st/ffZrj-gloiiirte!!. Bai zynehntender /iMplitude dos Rückkopp·*· ],.iiiigsaiy;-!«3]ig isird das resuliisrende Signal kleiner und uüird dB Kifsf! des Schaltmotors abgosenkfc. Uni geringer uierdender r-chaltmot-orkraft lonkt die Rückkoppluntjafader 44 den Druck— !•jiiiiiBjLstiithl in entgegengesetzter Richi;ting bus dar Riittelstel— lung aus_r üg daß der Schieber der Haupiuitufe in Richtung auf die SchiiciG&toXlurig bewegt wird« Hat df.ti Ko\berfühiiungsachaibt* nino Stnllung erreicht _f in der das Potentioiftet-eräignal das Eingangssignal genau auslöscht, dann int dar Schieber der Hauptstufe in die stabile fflittelstellumi zurückgekehrt. Die Verstellung dor Kalbenführungsscheibe uird in der Sollstellurtg beendet.

Dae haniijjtmüeiii :;U3 Drehschisbos— Serwo-Vi-mtil 60 liegt parallel zu dam s'it.lifcffiMth gesteuerten Ser^e-Vafr.il 3.3, un die Kolbenführungii;*f:-hüil_·»-· t;itar Umgehung des elektrischen Ssrvo-VBntils

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5'jtiffluf«i«fj «teuorn zu Ifönnen. Das Drohgclueber'-iiervo-Vc-niil ftB mir (j mit IgJ η tunos iHuuerorgana oder Handgriff U3 61 betätigt _% Druckmittel strom zwlachun ύβη l/enti lüf f nuntjon anidor Richtung und dor Grüße riss Cingangsdrehsignaia eingentnllt uird. Oi ^ Druck- und fUick.1 auf öffnungen P bzw. T üaa Uoniila GO sind ΟΙϊηγ Laiiungon 62 end G3 ?.wii?ehBn dem uuntiJ 2ß und den RüoUschlagvBniiJon 37 und 36 an die

31 bzw. 30 angeschlossen. In dar Leitung 62 lioyt «in fUIti'euhlagvantiJ 6d_t das «inen Druck nittolfluß in Riuhtits._v n'iV ria« Servo^Uentil 6Ü gesiattßt} din Leitung 63 enihäli ain Röofcoclüagventil 67, das öinon DrtscktBitt-^Ifluß nur in Riohfcur.rf.öi.iung 3.Ü aplaubt.

U'ann dar; Stouerorgan 61 ausgehend von oa : ilfli ttelsteJlung in d oinot; Ritthiung gedroht. saird_E stellt das /entil 60 t?ins Druck- «litiolVerbindung züüschen dtär Leitung ß2 und der Leitung 64 miuiiu dot?: Kolben 1Q und eino ztueite Druckmittel Verbindung .TU?i ■jiiht π dor» Kolben 17, der Leitung 65 und der Leitung 63 her. U'irri der Handgriff 61 ausgehend aus der Mittelstellung in der iindßrcirt Richtung gedreht, wird mittels dos Ventils 60 eine Druckmittel verbindung zwischen den Leitungen 62 und 65 souiie ziviuchen den Leitungen 64 und 63 geschaffen. Die Öffnung der Drunkmitteliuega über das Drehachieber-Stn-wo—Ventil 60 führt zu oi IHT Drehung dor '(olbenf Uhrungsacheii e 14 üin die Drehzapfen 15. Diese Drohung wird als mechatrlucf e Drehbetfiegung über ein Geatänge Gd zum Drehschieberv/sTtil 6C- zurückübertragen. U/enn die Drehung der KolbenfÜhrung3snheibo dem an das Steuerorgan 61 angelegten CingangsdrohsignaJ genau entspricht,

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schlioßt das Servo-Uontil, ao daß dio Kolbonführungsscheibu in dieser Stellung verbleibt, bis das Steuerorgan 61 orneiyt bewegt wird. Eine Federrückführung 70 spannt das Steuerorgan in Richtung auf eine geschlossene Mittelstellung vor und führt das Steuerorgan solbattätig in die liiittslstDllung zurück, wenn das zuvor von Hand verstellte Steuerorgan 61 freigegeben mird. Dadurch wird auch die Kolbenführungsacheibe in die Rlittelatfjllung zurückgebracht. Eino vorteilhafte Ausführungsform des Drßhschieber~Serv.'o~\/Qniil3 60 ist im folgenden beschrieben.

Der Magnet 27 des Urnsteuervsntils wird über elektrische Leiter 53 und 54 aus einer Betriebsspannungsquelie 55 erregt. Die Spannungsquelie 55 kann, wie in Figur 1 gezeigt, dieuolbe Spannungsquelle sein, aus der der Verstärker 46 gespeist wird. Es kann sich aber auch um eine Spannung handeln, die einer anderen der Pumpe zugeordneten Schaltung entnommen wird, auf deren Ausfall das Umsteuerventil ansprechen soll, beispielsweise der Hochieitungs—Spannungsvorrichtung, die einem Winden— mechanismus zugeordnet ist, der mittels der Pumpe 10 angetrieben wird. Fällt diese Spannung aus irgendeinem Grunde aus, wird der magnet 27 entregt, so daß das Umsteuerventil mittels der Feder 28 in die ^llStörungs^lt-Stellung bewegt wird. Tritt die Störung zu einem Zeitpunkt auf, bei dom das Servo-Ventil 33 die KolbenfUhrungsscheibe in eine außermittige Stellung gebracht hat, wird durch Entregung üea magneten 27 das Nebenschlyß-Servo-Ventil 60 in die Spoiseleitungen 20 und 21 der KolbenfUhrungascheibe eingeschaltet und über das Servo-Ventil 60 eine Druckmittelverbindung hergestellt, mittels deren die

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KolbenFühruntjaschöibiJ ifascEi in ti in Ifliitalstailung gebracht uiird, uiie dies im oin^alnan 'jjsitor unten erläutart ist.

Es kann auch dafür gesorgt warden, dal} der Rlagnot 27 auf Störungen der Anlage an judaic einer Anzahl verschiedener Stallen anspricht, indem in dsn fffagnütei?~8gerkrei3 ain ader mehrere Relaiskantakte ontsprechond dom Kontakt 56 gelegt uiBrdenj die geöffnet werden, ujenn ein fo^ssirnmtns siektri&shos Bauteil ausfällt. Zum Beispiel kann By urisiinocht soin, dan föaynßton zu entregen, usenn der Verstärker 46, boispielsiaelnn durch Kurz— schluO, ausfällt. Ein solnhs? Ausfall äuöart sich und ist selbsttätig festotollbai· ala ein Signal an den Schsi^nsotor 42_v tJ^s zu große Amplitude hat oder von zu großer Dauer ist. Diuas Kennzeichen werden mittels eines Fehlerdetektors 57 ermittelt, der beuiirkt, daß ein Relais 58 die Kontakte 56 im Falle einer Störung der genannten Art öffnet. Statt dessen kann ein Ausfall des Rückkopplungspotentiometors 48, beispielsweise auf Grund eines Kurzschlusses des Schleifarms oder Blittelabgriffs, als Signal zur Öffnung von Kontakten im fllagnetstromkrais verwendet »erden, wodurch der magnet entregt und die Anlage auf Störunge-Sicherungsbetrieb geschaltet utird.

U/enn das Umsteusrventil 26 in den Störungszustand geschaltat wird, utird Druck von der Leitung 25 an die Leitung 31 angelegt und wird die Leitung 3G mit dam Auffangbehälter verbunden. Auf Grund der Ausrichtung dar Rückschlagventile 36 und 37 wird verhindert, daß Druckmittel in der Leitung 31 durch das elektrisch gesteuerte Servo-Ventil 33 strömt. Infolgedessen kann, unabhängig

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von dor Stellung des Hauptachiohoi3 aau Servo—Ventils ktJin Druckmittel übor diQ3fJs Servo-Ventil zu den der VerdrängumjQ·- sinunrung dienenden Schiehorkqlben gelangen« Druck wird über diö Leitung 31 und daa Rückschlagventil Gß an des handgesteuerte Sorvm—Ventil 60 angelegt« Befindet sich daa Servo—Ventil GO iii der normalen Schließ— odor (!Ii ttoietel lüng _s ist der Durchfluß durch dieses Ventil gesperrt. Falls jedoch dnr- Handgriff fi1 gudraht u'ird, uiird Druck über das Sei v^fu«Venti 1 60 an den einen oder den anderen Schieberkolben angeln»,***. 80 dafl die KolbenfOf''-rungsschexbe um einen Betrag gedreht «rii'd. dor, iuio oben be— luihriohon« dem von Hand angelegten Cinyangsdrehsignal entspricht. •}fii jeder vorbestimmten Störungsart der elektrischen Anlege aiird infalgodesfion selbsttätig oine Handsteuerung möglich genuicht« Dadurch «ird die fllöglichkjiit fih oine Übernahme der Steuerung bei Störungen der elektrischen Anlage geschaffen.

AuOerdee kann von Hand auch eine Ubersißuaruno. erfolgen, salbet wenn dae elektrisch gesteuerte Sßrvo-Vf(iti.1 33 ninvandfroi arbeitet und zur Steuerung doi Stellung der Kolbenführung·'« scheibe eingesetzt «ird. Für diesen Zenok ist da· handgesteuerte Ssrvo-Ventil 60 über ein sohoeet i tich angedeutetes Gestlnge 69 Mit normalerweise geschloosunen Schnltkontakten 71 la lagnetsrregerkreis derart mechanisch verbunden, daß, «renn der Steuerhondgriff 61 von Hand aus der Rüttelst ellung herauegedreht wird, die Kontakte 71 selbsttätig geöffnet »erden, wodurch der Magnet 27 entregt, der Druckmittelntram durch das elektrisch gesteuerte Servo—Ventil 33 abgesperrt und gleichzeitig Druckmittel dem handgesteuerten iServo—Ventil 60 zur

Steuerung der KolbanfUhrungsscheibsnstellung zugeführt wird.

Dadurch,daß die Rückschlagventile 36 und 67 in entgegengesetzter Richtung mit Bezug auf die Leitung 30 und die Rückschlagventile 37 und 66 in entgegengesetzter Richtung mit Bezug auf die Leitung 31 angeordnet sind_s wird bei Anlegen von Druck an das handgesteuerte Servo-Ventil der Druckmittelstrom durch das elektrisch gesteuerte Servo—Ventil 33 selbsttätig gesperrt,und umgekehrt, so daß das Druckmittel wechselweise nur in einer dar beiden Parallel- oder Zweigleitungen flisOen kann.

Die Figuren 2 und 3 veranschaulichen eine· bevorzugte Ausführungsform des handgesteuerten Drehschieber—Servo—Ventils 60. Bei dieser Ausführungsform weist das Ventil 60 einen Ventil— körper odejr ein Gehäuse 51 auf, das mit dem nicht gezeigten Pumpengehäuse einteilig verbunden oder an diesem angebracht sein kann. Das Gehäuse 51 ist mit einer Axialbohrung 72 versehen, in der vier in gleichem Abstand voneinander angeordnete, innen umlaufende Nuten 73, 74, 75 und 76 ausgebildet sind. Die Nuten 73 bis 76 stellen die Verbindung zwischen der Bohrung 72 und Ventilöffnungen 77, 78, 79 bz«. her.

In der Bohrung 72 sitzt eine Buchse 82, die drehbar aber nicht längeverechiebbar angeordnet ist. Die Buchse 82 weist eine zylindrische Innenkammer 83 auf, und zwei nebeneinanderliegend·, parallele Querbohrungen 85 und 86 stellen eine Verbindung zwischen der Innenkammer 83 und den Gehäusenuten 74 und 76 her, während zwei weitere, parallel nebeneinanderliegende Querboh-

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rungen 77 und 88, die in der Buchse rechtwinklig mit Bezug auf die Bohrungen 85 und 86 ausgerichtet sind, Bine Verbindung zwischen der Innenkammer 83 und den Gehäusenuten 73 und 75 bilden. Am einen Ende ist die Büchse 82 über die Kreuzgelenkkupplung 66 mit einem der Drehzapfen 15 der Kolbenführungsscheibe der Pumpe verbunden. Uiβηη die der Änderung der Verdrängung der Pumpe dienenden mittel betätigt werden, um die Kolbenführungsscheibe zu verschwenken, dreht sich der Drehzapfen und wird dabei die Buchse 82 um einen gleichen lUinkelbetrag mitgenommen. DiB Bohrungen 65, 86, Θ7 und 88 der Buchse stehen dauernd mit den zugehörigen Nuten des Gehäuses in Verbindung, und zwar unabhängig davon, welche Winkellage die Buchse 82 mit Bezug auf das Gehäuse 5t einnimmt.

Ein Schieber 92 ist in der Innenkammar 83 der Buchse drehbar gelagert und weist zwei Umfangenuten 93 und 94 auf, die mit den Buchsenbohrungen Θ7 bzw. 86 axial ausgerichtet sind und mit diesen Bohrungen ständig in Verbindung stehen« Der Schieber 92 ist ferner mit zwei ähnlichen, einander diametral gegenüberliegenden, eingefrästen Längsschlitzen versehen, von denen einer in Figur 2 bei 95 zu erkennen ist und die sich von der Nut 94 des Schiebers aus so weit weg erstrecken, da0 sie mit den Buchsenbohrungen 85 in Verbindung kommen, wenn sie mit diesen dem Winkel nach ausgerichtet werden.

Der Schieber 92 weist ein zweites Paar von einander diametral gegenüberliegenden, eingefrästen Längeschlitzen auf, von denen der eine in Figur 2 bei 96 dargestellt ist. Diese Schlitze

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reichen ausgehend von der Nut 93 des Schiebers so weit, daß sie mit den Buchsenbohrungen 88 in Verbindung kommen, wenn sie mit diesen winkelaäßig ausgerichtet werden. Die zwei Schlitzpaare 95 und 96 sind gegeneinander um 90° versetzt und derart bemessen, daß dann, wenn das Ventil in der Schließ- oder Mittelstellung nach Figur 2 steht, die Verbindung mit jeder der Buchsenbohrungen 85 und 88 gerade unterbrochen ist.

Am einen Ende des Ventilgehäuses 51 ist eine Kappe 98 angebracht, die die insgesamt mit 70 bezeichnete Zentriereinrichtung aufnimmt, mittels deren das Ventil 60 nach Verschwinden einer Batätigungskraft selbsttätig in die Schließ- oder Mittelstellung zurückgebracht wird. Der Schieber 92 besitzt einen Zapfen 99 Mit geringeren Durchmesser, der durch einen Hohlraum 100 der Kappe 98 und eine Öffnung am einen Ende der Kappe hindurchragt· Das Steuerorgan 61, das, wie veranschaulicht-, eine SechseckMutter eein kann, let auf das Auöenende des Schieberzapf em 99 aufgekeilt, um den Zapfen Mit Bezug auf das Ventilgehäuse und die Buchse drehen zu können. Zweckentsprechende DichtMittel, z.B. die veranschaulichten 0-Ringe, sind um den Zapfen 99 herum und.zwischen der Kappe 98 und dem Gehäuse 51 vorgesehen«

Die Zentriereinrichtung 70 weist einen Zapfen 101 auf (in Figur 3 gestrichelt dargestellt), der von dem Schieberzapfen 39 rechtwinklig absteht. An gegenüberliegenden Seiten daa Zapfen· 101 greifen unter Federspannung stehende Kolben 102 und 103 an.

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Dia Kolben 102 und 103 sind mit Anschlägen versehen, von denen einer in Figur 3 mit 104 bezeichnet ist. Diese Anschläge verhindern, daß sich die Kolben über die Stellung hinauabewegen, in der der Schieber 92 in der mittel- oder Schließstellung liegt. Die Druckkraft der Zentrierfedern kann mit Hilfe von Gewinde— stiften 105 eingestellt werden, die durch Schraubkappen 106 abgedeckt «erden. Dor Schieber 92 ist mit der Kreuzgelenkkupplung 68 nicht verbunden und kann sich mit Bezug auf die Buchse 82 und das Gehäuse 51 drehen.

Um den Magneten 27 des Umsteuerventils selbsttätig zu entregen, wenn das Steuerorgan 61 des Drehschieber-Servo-Ventils 60 aus der Mittelstellung herausgedreht wird, ist im Hohlraum 100 der Kappe 98 ein normalerweise geschlossener flllkroachalter 107 untergebracht, der in Figur 3 gestrichelt angedeutet ist. Der Klikroschaltsr 107 weist einen Schaltetift oder ein anderes Gestängeteil 69 auf, dessen eines Ende in einer kerbenartigen Nut oder einer konischen Ausnehmung 109 des Zapfens 99 sitzt. In dieser Stellung sind die Schaltkontakta (71 in Figur 1) geschlossen. Wenn der Zapfen 99 in der einen oder anderen Richtung gedreht wird, werden die normalerweise geschlossenen Kontakte des Bikroschalters 107 geöffnet, wodurch der magnet 27 entregt und das Unateuerventil in den Störungszustand gebracht wird.

Bei Verwendung des Ventils in der Anordnung nach Figur 1 wird der Drucköffnung 78 des Sarvo-Venti Is ät " i-uckmittel über die Leitung 62 zugeführt, während die Leitung u..- an die Rücklauf-

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Öffnung 79 des Servo-Ventils angeschlossen ist. Die Leitungen 64 und 65 sind mit den Öffnungen 77 bzw. BO verbunden*

(Kenn ein Drehsignal an das Steuerorgan 61 das Servo—Ventils angelegt wird, wird das elektrisch betätigte Servo—Ventil 33 geschlossen und durch Umschaltung des Umsteuerventils 26 außer Betrieb gesetzt. Wenn die Drehung des Steuerorgans 61 derart erfolgt, daß der Ventilschieber 92 in einer Richtung gedreht wird, in der der Schiebsrschliiz 96 Mit der Drucköffnung 78 verbunden wird, dann strömt Druckmittel durch die Gehäusenut 74, die Buchsenbohrung Θ5 und den Schieberschlitz 96 in die Nut sowie über die Buchsenbohrung 87, die Gehäusenut 73 und die Öffnung 77 zum Schieberkolben 18. Gleichzeitig uiird ein Druck- · mittelweg geöffnet, der über die Gehäusenut 76, die Buchsenbohrung 86, die Schiebernut 94, den Schlitz 95, die Buchsenbohrung 8Θ und die Gehäusenut 75 von der Öffnung 80 zur Öffnung 79 führt. Infolgedessen wird dem einen der Schiebern/linder Druckmittel zugeführt und aus dem anderen SchieberzyXinder Druckmittel freigegeben, so daß die Kolbenführungsscheibe verschwenkt wird* Die Buchse 82 dreht sich nicht zusammen mit dem Schieber 92, sondern folgt dem Schieber, wenn die Kolbenfüh— rungsscheibe den Drehzapfen 15 dreht. Das heißt, die Anordnung let so getroffen, daß sine Drehung des Drehrapfens 15 den Schieber 92 in solcher Richtung dreht, daß die zuvorgenannten Drucknittelverbindungen unterbrochen werden. Mann die Kolbenführungsscheibe um einen UJinkel gedreht ist, der dem von Hand engelegten'Winkelsignal gleich ist, wird die Zufuhr von weiterem Druckmittel zu den Schieberkolben abgesperrt und bleibt

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die Kolbanführungsscheibs stehen. Neon Freigabe das Steuer— organs 61 wird dieses von dar Zentriereinrichtung 70 in die Mittelstellung zurückgeführt, wodurch der Schieber in entgegen·» gesetztei* Richtung gedreht und ein Druckmittelweg geöffnet wird, der von der Drucköffnung 78 zur Öffnung BO sowie von der Öffnung 77 zur Rücklauföffnung 79 führt. Infolgedessen wird die Kolbenführung8echeibe in entgegengesetzter Richtung gedreht, bis sie die Buchse in eine Stellung gebracht hat, in der ein weiterer Druckmittelström durch das Servo—Ventil 60 hindurch unterbrochen ist.

Falls der Magnet 27 in einem Zeitpunkt entregt, in dem die Kolbenfuhrungsacheibe der Pumpe durch das elektrische Servo-Ventil 33 betätigt wird, und in diesem Augenblick außerhalb der Mittelstellung steht, übernimmt das Servo-l/entil 60 selbsttätig die Steuerung und führt die KolbenfUhrungsscheibe in die Mittelstellung. Eine außermittige Stellung der Kalbenführungescheibe äußert sich in einer Verschiebung der Ventilbuchse Θ2 aus der normalen Schließstellung mit Bezug auf den Schieber Druckmittel beginnt durch das offene Drehechieber-Servo-Ventil hindurch zur Kolbenführungsscheibe in einer solchen Richtung zu strömen, daß die Kolbenführungsecheibe in Richtung auf die Mittelstellung gedreht wird.. Gleichzeitig wird die Buchse 82 in Richtung auf eine Stellung gedreht» in der der Druckmittel-Strom, durch daa Servo-Ventll 60 hindurch abgesperrt wird.

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Claims (2)

1. Büro München
   München 2. Tal 71

   Patentansprüche

   1/ Pumpe mit veränderlicher Verdrängung mit einem druckmittelbetätigten Steuerorgan, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltventil (26) normalerweise, z.B. .mittels einer Feder (28), in einer ersten Stellung vorgespannt gehalten ist, in der es das Druckmittel über ein handbetätigtes, in einer Druckmittelleitung liegendes Steuerventil (60) zu dem Pum— pensteuerorgan (17,18) leitet, und daß das Schaltventil (26) derart erregbar ist, daß es sich gegen die Varspannkraft in eine zweite Stellung bewegt, in der es Druckmittel über ein, vorzugsweise mittels eines elektrischen Stromkreises (42,46, 55), ferngesteuertes Steuerventil (33) leitet, das ebenfalls in einer Druckmittelleitung liegt.
2. 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafl das Schaltventil (26) bei Betätigung des handbetätigten Ventils (60) entregt wird.

   3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafl das Schaltventil (26) bei Auftreten einer Störung in dsm das ferngesteuerte Ventil (33) steuernden Stromkreis entregt wird.

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   4. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, daß souiihl das ferngesteuerte Ventil (33) als auch das handbetätigte Ventil (60) normalerweise in «ine? Sprrrstellung (Null-Stellung) vorgespannt gehalten sind.

   5. Pumps nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (33,60) mittel aufweisen, mittels deren die Strömungsrichtung des durch die Pumpe strömenden Mediums umkehrbar ist.

   6. Pumpe nach einem dez vcKchergabenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ParngsstBuerte Ventil (33) in einer Druckmittallaitung angeordnet ist, die parallel zu der das handbetätigte Ventil (60) enthaltenden Druckmittelleitung liegt, daß dem Schaltventil (26) Einwegventile (36,37; 66,67) zugeordnet sind und daß bei Erregung des Schaltventil3 (26) die Strömungsrichtung des Druckmittels geändert wird und die Einwegventile (36,37;66,67) das Druckmittel über das ferngesteuerte Ventil und nicht über das handbetätigte Ventil (60) leiten.

   7. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ferngesteuerte Ventil (33) ein Schisberventil (35) aufweist, das mittels eins« Strahlablenk-Servoventils (34) steuerbar ist, bei dem ein Strahl (3B) mit einer entsprechend der Richtung und Γι äße eines über magnete (43) fließenden elektrischen Stromes «s. »dsrlichen Aus-

   1Q9818/O420

   SAD ORfQf_NAL

   richtung auf eine von zwei Öffnungen (41,40) gerichtet ist, wobei dar Grad der Ausrichtung des Strahles mit einer der Öffnungen (40,41) Richtung und Größe des über die Pumpe (IQ) fließenden lüisdiuftis bestimmt·

   ¹⁰³⁶ ^/ÜWö

   BAD ORIGINAL

   Leerseite