DE3040521C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer vorgesteuerten Vorrichtung zur lastunabhängigen Regelung eines Volumenstroms proportional zu einem Eingangssignal nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher ange­ gebenen Gattung.

Es ist schon eine solche vorgesteuerte Vorrichtung aus der Zeit­ schrift "technica 8/1980, Seiten 601 bis 605 - S. Helduser, Hydrau­ lik - Entwicklung und Tendenzen, insbesondere S. 603, Bild 7" be­ kannt, bei der zur lastunabhängigen Regelung eines Volumenstroms proportional zu einem elektrischen Eingangssignal ein elektrohydrau­ lisch verstellbares Steuerorgan als Meßblende und ein als Druck­ waage bzw. Stellglied arbeitendes 2-Wege-Einbauventil nach Art eines 3-Wege-stromreglers zusammenarbeiten. Dabei wird in bekannter Weise mit der Druckdifferenz als Regelgröße gearbeitet, die ein Maß für den die Meßblende durchfließenden Volumenstrom darstellt und daher unabhängig von Lastdruckänderungen konstant gehalten werden muß. Nachteilig ist hier einmal, daß das Steuerorgan selbst aus einer von einem Proportionalmagnet betätigten hydraulischen Vorsteuerstufe, einem von letzterer gesteuerten Verstärkerkolben und einer Ventil­ hauptstufe in Patronenbauart besteht, deren Kolben nach Art einer Folgesteuerung mit dem Verstärkerkolben zusammenarbeitet und der eine Kraftrückkoppelung zur Vorsteuerstufe aufweist. Dabei hat der Kolben der Hauptstufe drei Druckflächen und dient als ein den Vo­ lumenstrom aktiv steuerndes Element. Ferner liegen das Steuerorgan und das Stellglied in einem rein hydromechanischen Regelkreis, wo­ durch die Güte der Volumenstromsteuerung begrenzt wird. Für eine zu­ sätzliche Druckregelung ist ein teuerer zweiter, elektro-hydrau­ lischer Wandler erforderlich.

Ferner ist eine vorgesteuerte Vorrichtung zur lastunabhängigen Rege­ lung eines Volumenstroms aus der Zeitschrift "Ölhydraulik und Pneu­ matik" 22 (1978) Nr. 6, Seite 337 bis 341, insbesondere S. 339, Bild 10 bekannt, die als 3-Wege-Stromregelventil für große Volumenströme einsetzbar ist. Hierbei wird die an einer Meßblende erzeugte Druck­ differenz auf die Kolbenflächen eines federbelasteten Vorsteuer­ kolbens geleitet, dessen Auslenkung über einen zugeordneten Steuer­ querschnitt einen Steuerdruck verändert. Dieser Steuerdruck wirkt dann auf das als Stellglied im Leistungszweig eingesetzte Steuer­ glied, das als 2-Wege-Einbauventil ausgeführt ist, und bewirkt so das Ausregeln der konstanten Druckdifferenz an der Meßblende. Nach­ teilig bei dieser Bauart ist, daß keine technischen Möglichkeiten für eine elektrische Ansteuerbarkeit der Vorrichtung vorgesehen sind. Ferner bedeuten die hydromechanische Ausgestaltung des Regel­ kreises und der Verzicht auf elektronische Mittel eine Einschränkung in der statischen Genauigkeit durch Reibung und Störkräfte, da keine hohe Verstärkung des Regelfehlers und kein integraler Anteil im Regelverstärker möglich sind. Weiterhin ist von Nachteil, daß für den häufigen Fall, wo neben der Volumenstromregelung eine Druck­ regelung bzw. Druckbegrenzung erwünscht ist, bei dieser Vorrichtung ein zweiter, teuerer, elektro-hydraulischer Wandler erforderlich wird. Ferner wird hier die Pumpe nicht zur Lösung der Aufgabe der Differenzdruckregelung mit herangezogen.

Ferner ist aus der DE 28 35 771 A1 eine vorgesteuerte Vorrichtung zur Druchflußregelung bekannt, die im Leistungszweig mit einem 2-Wege-Einbauventil arbeitet. Hier wird der Kolben des Einbauventils über eine hydraulische Folgesteuerung verstellt, die mit einem pro­ portionalventil arbeitet. Durch die Folgesteuerung ist in vielen Fällen die Genauigkeit der Vorrichtung nicht ausreichend. Ferner baut die Vorrichtung durch die Folgesteuerung mit einem separaten doppelt beaufschlagten Kolben relativ aufwendig, groß und teuer und eignet sich weniger für ein Einbaukastensystem. Vor allem ist hier keine Lastkompensation möglich. Eine zusätzliche Druckregelung wäre ebenfalls nur über einen zweiten elektrohydraulischen Wandler mög­ lich.

Wenn bei einer vorgesteuerten Vorrichtung zur lastunabhängigen Rege­ lung eines Volumenstroms proportional zu einem Einganssignal der Regelkreis hydromechanisch ausgestaltet ist und elektromagnetisch über einen Proportionalmagneten angesteuert wird, so hat eine der­ artige Vorrichtung nicht nur die oben erwähnten Nachteile bezüglich statischer Genauigkeit und hohem Aufwand bei zusätzlicher Druckrege­ lung, sondern benötigt zum Erreichen eines erträglichen Reibungsver­ haltens ein Zittersignal. Dies führt in unerwünschter Weise zu Ver­ schleiß und Schwingungen.

Weiterhin ist aus der zeitschrift "Ölhydraulik und Pneumatik 20 (1976) Nr. 10, S. 667 bis 669 insbesondere S. 669, Fig. 9 und 10" eine Vorrichtung zur lastunahhängigen Volumenstromregelung bekannt, bei der eine vorgesteuerte, elektromagnetisch ansteuerbare Meßblende mit einer Regelpumpe nach Art eines regelmagnetbetätigten Förder­ stromreglers zusammenarbeitet, wobei die als Stellglied dienende Regelpumpe das an der Meßblende auftretende Durckgefälle und damit den Volumenstrom konstant hält. Ein Volumenstromsensor ist hier nicht vorgesehen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß das statische wie auch das dynamische Verhalten der Stromregelung trotz Verwendung standardmäßiger Komponenten wesentlich verbessert wird. Dabei er­ weist sich die Rückführung des als Regelgröße dienenden Wegesignals bzw. Hubsignals vom Kolben des Volumenstromsensors als vorteilhaft, da hierdurch eine stabile Arbeitsweise der Vorrichtung ermöglicht wird. Aus der hohen Verstärkung der Regelabweichung re­ sultiert ein gutes Zeitverhalten der Vorrichtung sowie dessen Unab­ hängigkeit gegenüber hydraulischen Störkräften. Vor allem die sta­ tische Genauigkeit und die dynamische Qualität der Vorrichtung wer­ den durch die elektrische Erfassung und Verstärkung der Regelab­ weichung günstig beeinflußt. So kann trotz Reibung im hydraulischen Vorsteuerteil und/oder im proportionalmagneten die Hysterese auf ein Mindestmaß gedrückt werden. Zudem ist die vorgeschlagene Vor­ richtung ausbaufähig und vielseitig anwendbar zur zusätzlichen Rege­ lung bzw. Begrenzung von Druck und Leistung.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 ange­ gebenen Vorrichtung möglich. Eine besonders einfach bauende und ge­ nau arbeitende Lösung ergibt sich nach Anspruch 2, wenn unter Ver­ wendung zweier Einbauventile das Regelventil als Drosselventil be­ nutzt wird. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 läßt sich in ein­ facher Weise zusätzlich zur Stromregelung eine elektrisch steuerbare Druckbegrenzung durchführen; dabei kann das Stellglied als Verstell­ pumpe mit zugeordnetem Regler oder auch als Einbauventil ausgebildet sein. Dabei reicht für beide Funktionen ein einziger elektrohydrau­ lischer Wandler aus. In weiterer Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 kann die kombinierte Druck- und Stromregelung ohne großen Mehraufwand zu einer Leistungsregelung ausgebaut werden.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel mit zwei Einbauventilen,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit zwei Einbauventilen und mit zusätzlicher Druckbegrenzung,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einer Ausbildung des Stellgliedes als Verstellpumpe mit Regler für eine kombinierte Druck-Stromregelung und

Fig. 4 als viertes Ausführungsbeispiel eine Weiterbildung der Ausführung nach Fig. 3 mit einer zusätzlichen Leistungsregelung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur lastunabhängigen Regelung eines Volumenstromes proportional zu einem elektrischen Eingangssignal. Sie weist in einem Gehäuse 11 einen Volumenstromsensor 12 sowie ein Stellglied 13 auf. Der Volumenstromsensor 12 ist als Zwei-Wege-Einbauventil ausgebildet und hat einen Kolben 14, an dem einander gegenüberliegende, gleichgroße, druckbeaufschlagte Stirnseiten 15, 16 ausgebildet sind. Die erste Stirnseite 15 wird vom Druck in einem Einlaß 17 des Einbauventils beaufschlagt, während die zweite Stirnseite 16 einen Steuerraum 18 begrenzt, in dem eine am Gehäuse 11 und an der Stirnseite 16 sich abstützende Feder 19 angeordnet ist. Ein Auslaß 21 des Volumenstromsensors 12 ist mit einem Ablauf 22 der Vorrichtung 10 verbunden. Vom Ablauf 22 führt ein Steuerkanal 23 in den die Feder 19 aufnehmenden Steuerraum 18. Der Kolben 14 steht über eine Stange 24 mit einem Ferritkern 25 in einem elektromechanischen Wegaufnehmer 26 in Wirkverbindung.

Das Stellglied 13 ist ebenfalls als Zwei-Wege-Einbauventil ausgebildet, das im wesentlichen derjenigen des Volumenstromsensors 12 gleicht. Sein Einlaß 27 steht mit einem Zulauf 28 der Vorrichtung in Verbindung. Von ihrem Auslaß 29 führt ein Kanal zum Einlaß 17 des Volumenstromsensors 12. Ein Steuerraum 31 des Stellgliedes 13 nimmt wiederum eine Feder 32 auf und ist über eine feste Drosselstelle 33, die im Kolben 34 angeordnet ist, mit dem Einlaß 27 verbunden. Vom Steuerraum 31 des Stellglieds 13 führt ein zweiter Steuerkanal 35 zu einem Einlaß 36 eines elektro-hydraulischen Regelventils 37, dessen Auslaß 38 über einen dritten Steuerkanal 39 mit dem Ablauf 22 in Verbindung steht. Das Regelventil 37 weist einen Längsschieber 41 auf, der von einem Proportionalmagneten 42 gegen die Kraft einer Feder 43 auslenkbar ist. Das Regelventil 37 ist somit derart ausgebildet, daß es den wirksamen Durchflußquerschnitt zwischen seinem Einlaß 36 und seinem Auslaß 38 proportional zur Größe des elektrischen Eingangssignals am Magneten 42 steuert. Die Steuerkanäle 35, 39 bilden zusammen eine von der Steuerseite des Stellglieds 13 zu einem Ablauf (22) führende Verbindungsleitung 44. Das Regelventil 37 bildet dabei eine in die Verbindungsleitung 44 geschaltete Ansteuervorrichtung.

Ein elektrischer Ausgang 45 des Wegaufnehmers 26 sowie ein elektrischer Eingang 46 für den Sollwert des zu regelnden Volumenstroms stehen mit einem Summierpunkt 47 in Verbindung, dessen Ausgangssignal einem Regelverstärker 48 eingegeben wird. Der Ausgang 49 des Regelverstärkers 48 steht mit dem elektrischen Eingang 51 des Proprotionalmagneten 42 in Verbindung.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung 10 wird wie folgt erläutert. Dabei wird davon ausgegangen, daß im Zulauf 28 ein konstanter Versorgungsdruck anliegt. Es ist nun Aufgabe der Vorrichtung 10, den Volumenstrom, der vom Zulauf 28 über das Stellglied 13 und den Volumenstromsensor 12 zum Ablauf 22 und damit zu einem Verbraucher strömt, unabhängig von der zwischen Zulauf 28 und Ablauf 22 anliegenden Druckdifferenz konstant zu halten.

Mit anderen Worten soll der Volumenstrom unabhängig sein von Lastdruckänderungen am Ablauf 22. Dabei soll der Volumenstrom proportional zu einem am elektrischen Eingang 46 eingegebenen Sollwertsignal sein.

Soll kein Volumenstrom fließen, wird am elektrischen Eingang 46 das Sollwertsignal 0 angelegt. Liegt dabei der Kolben 14 im Volumenstromsensor 12 mit seiner ersten Stirnfläche 15 am Ventilsitz an und sperrt dabei den Einlaß 17 ab, so meldet der Wegaufnehmer 26 an die Summierstelle 47 ebenfalls ein Signal 0. Der vom Regelverstärker 48 angesteuerte Proportionalmagnet 42 ist somit stromlos wodurch der von der Feder 43 belastete Längsschieber 41 den wirksamen Durchflußquerschnitt in der Verbindungsleitung 44 sperrt. Vom Zulauf 28 kann daher kein Steuerölstrom über die feste Drosselstelle 33, den Steuerraum 31 im Stellglied 13 und die Verbindungsleitung 44 zum Ablauf 22 strömen, so daß der federbelastete Kolben 34 im Stellglied 13 die Verbindung zu seinem Auslaß 29 sperrt. Somit fließt kein Volumenstrom vom Zulauf 28 zum Ablauf 22.

Wird nun ausgehend von diesem Zustand ein bestimmter Volumenstrom eingestellt, so muß am elektrischen Eingang 46 ein Sollwertsignal entsprechender Größe angelegt werden. Der Kolben 14 des Volumenstromsensors 12 liegt anfangs nach am Ventilsitz an, so daß der Weggeber 26 zugleich ein Signal 0 an die Summierstelle 47 meldet. Das Fehlersignal wird im Regelverstärker 48 entsprechend verstärkt und steuert den Proportionalmagneten 42 an, worauf das Regelventil 37 proportional zur Größe des elektrischen Eingangssignals einen wirksamen Durchflußquerschnitt in der Verbindungsleitung 44 aufsteuert. Vom Zulauf 28 fließt nun ein Steuerölstrom über die feste Drosselstelle 33 im Stellglied 13, den Steuerraum 31 und die Verbindungsleitung 44 zum Ablauf 22. Der Kolben 34 im Stellglied 13 hebt von seinem Sitz ab und Druckmittel kann vom Zulauf 28 über den Einlaß 27, den Auslaß 29 zum Einlaß 17 im Volumenstromsensor fließen. Der dort sich auf­ bauende Druck wirkt auf die Stirnfläche 15 und hebt den Kolben 14 gegen die Kraft der Feder 19 von seinem Sitz, so daß der Volumenstrom weiter zum Ablauf 22 strömen kann. Die Größe des zum Ablauf 22 gelangenden Volumenstroms ist proportional zu dem vom Kolben 14 im Volumenstromsensor 12 aufgesteuerten Durchflußquerschnitt und somit auch proprotional zum Hub des Kolbens 14. Der Hub des Kolbens 14 und somit auch die Größe des erwähnten Volumenstroms zum Ablauf 22 wird aber vom Wegaufnehmer 26 gemessen und in ein entsprechend proportionales Signal am elektrischen Ausgang 45 umgewandelt. Solange dieses Signal am Ausgang 45 nach Vergleich mit dem Sollwertsignal vom Eingang 46 eine Regelabweichung ergibt, bewirkt der Regelverstärker 48 über das Regelventil 37 ein Aufsteuern des Stellglieds 13 solange, bis am Volumenstromsensor 12 ein dem vorgegebenen Sollwert entsprechender Volumenstrom gemessen wird. Der im Auslaß 21 des Volumenstromsensors 12 herrschende Druck wirkt über den ersten Steuerkanal 23 auch im Steuerraum 18 und damit auf die zweite Stirnfläche 16 des Kolbens 14. Die Größe des Druckabfalls vom Einlaß 17 zum Auslaß 21 im Sensor 12 ist proportional zur Kraft der Feder 19 und somit im wesentlichen konstant. Da in einer bestimmten Stellung des Kolbens 14 der Druckabfall und der Durchflußquerschnitt im Volumenstromsensor 12 konstant bleiben, ist auch der durchfließende Strom konstant.

Ist nun die Vorrichtung 10 auf einen bestimmten Volumenstrom eingestellt und erhöht sich der Lastddruck im Ablauf 22, so drückt die Feder 19 zur Aufrechterhaltung der Druckdifferenz über den Kolben 14 letzteren zum Ventilsitz hin und verringert den durchfließenden Strom. Diese Hubänderung des Kolbens 14 führt zu einem entsprechenden Istwertsignal am Ausgang 45 des Weggebers 26 und damit zu einem entsprechenden Differenzsignal am Eingang des Regelverstärkers 48. Der Regelverstärker 48 verstärkt dieses Signal und steuert über den Proportionalmagneten 42 den Längsschieber 41 im Regelventil 37 weiter auf, so daß über die Verbindungs­ leitung 44 mehr Steueröll zum Ablauf 22 strömen kann. Dadurch wird der Kolben 34 im Stellglied 13 weiter aufgesteuert, wodurch mehr Druckmittel zum Zulauf 28 über das Stellglied 13 und den Volumenstromsensor 12 zum Ablauf 22 strömen kann. Diese Erhöhung des Volumenstroms erfolgt so lange, bis der vom Volumenstromsensor 12 gemessene Wert dem Sollwert am Eingang 46 entspricht, und die Regelabweichung zu 0 wird.

Wenn in umgekehrter Weise bei einem bestimmten eingestellten Volumenstrom der Lastdruck am Ablauf 22 sinkt, so hebt der Kolben 14 gegen die Kraft der Feder 19 weiter von seinem Ventilsitz ab und mißt einen erhöhten Volumenstrom. Dies führt über den Wegaufnehmer 26 und die Summierstelle 47 zu einem entsprechenden Fehlersignal am Regelverstärker 48, der über das Regelventil 37 eine Verringerung des wirksamen Durchflußquerschnittes in der Verbindungsleitung 44 veranlaßt. Dies führt zu einer Druckerhöhung im Steuerraum 31 des Stellgliedes 13, worauf dessen Kolben 34 seine Verbindung stärker zusteuert und damit den Volumenstrom vom Zulauf 28 zum Ablauf 22 verringert. Diese Verringerung des Volumenstromes erfolgt so lange, bis der Volumenstromsensor 12 wiederum einen dem Sollwert am Eingang 46 entsprechenden Strom mißt und dabei die Regelabweichung zu 0 wird. Da somit der Hub des Kolbens 14 unabhängig von Änderungen der Lastdrücke im Ablauf 22 konstant gehalten wird, bleibt auch der Volumenstrom auf einem konstanten Wert.

Mit der vorgesteuerten Vorrichtung 10 läßt sich somit eine lastunabhängige Volumenstromregelung erreichen, wobei durch die Rückführung des Wegsignals und die hohe Verstärkung der Regelabweichung sich eine stabile Arbeitsweise, ein gutes Zeitverhalten sowie die Unabhängigkeit des Systems gegenüber hydraulischen Störkräften ergibt. Besonders vorteilhaft ist die hohe statische Genauigkeit der Kennlinien sowie die dynamische Qualität der Vorrichtung 10, weil die Hysterese vom Proportionalmagnet 42 und Längsschieber 41 weitgehend unterdrückt wird. Die gezeigte Anordnung mit der Erfassung des Istwertes am Kolben 14 durch den Wegaufnehmer 26, Bildung der Regelabweichung durch Vergleich mit dem Sollwertsignal vom Eingang 46, Verstärkung der Regelabweichung im Regelverstärker 48 zur Ansteuerung des Regelventils 37 hat besonders den Vorteil, daß trotz Hysterese im Regelventil 37 der Positionsfehler bei Erfassung des Hubes des Kolbens 14 im Volumenstromsensor 12 bei einer Ausbildung des Regelverstärkers 48 als Proportionalverstärker um den Faktor 1 geteilt durch V zurückgeht, wobei V die stationäre Verstärkung des Regelverstärkers 48 darstellt. Durch zusätzliche Ausbildung des Regelverstärkers 48 mit einem I-Anteil kann dieser Positionsfehler im stationären Zustand ganz zum Verschwinden gebracht werden.

Die Fig. 2 zeigt eine zweite Vorrichtung 60 zur lastunabhängigen Volumenstromregelung in vereinfachter Darstellung, die sich von derjenigen nach Fig. 1 wie folgt unterscheidet, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen gewählt sind. Bei der Vorrichtung 60 sind die Zwei-Wege-Einbauventile von Volumenstromsensor 12 und Stellglied 13 zueinander parallel geschaltet, indem ihre beiden Einlässe 17 und 27 mit dem Zulauf 28 verbunden sind. Der Auslaß 29 im Stellglied 13 ist zu einem Rücklauf 61 und damit zu einem Tank 62 entlastet. Ferner ist die Ansteuervorrichtung hier als elektrohydraulisches, proportional arbeitendes Druckregelventil 63 ausgebildet, dessen Einlaß 64 über den zweiten Steuerkanal 35 mit dem Steuerraum 31 im Stellglied 13 Verbindung hat, während sein Auslaß 65 über einen dritten Steuerkanal 66 zum Tank 62 entlastet ist. Die Steuerkanäle 35 und 66 bilden somit hier eine von der Steuerseite des Stellgliedes 13 über die Ansteuervorrichtung 63 zum Tank 62 geführte Verbindungsleitung 67. Das Druckregelventil 63 steuert mit Hilfe seines federbelasteten Schließgliedes 68 den Druck im Einlaß 64 proportional zur Größe des Signals am elektrischen Eingang 51 seines Proportionalmagneten 42. Zwischen den Ausgang 49 des Regelverstärkers 48 und den elektrischen Eingang 51 am Proportionalmagneten 42 ist in den Signalfluß eine Begrenzerschaltvorrichtung 69 geschaltet. Ihr Steuereingang 71 steht mit einem zweiten elektrischen Eingang 72 für den Sollwert des zu begrenzenden hydraulischen Druckes in Verbindung.

Die Wirkungsweise der zweiten Vorrichtung 60 entspricht weitgehend derjenigen nach Fig. 1 und unterscheidet sich von ihr vor allem dadurch, daß durch die Parallelschaltung des Stellgliedes 13 die Vorrichtung 60 als Drei-Wege-Stromregler arbeitet und daß durch die Einfügung der Begrenzerschaltvorrichtung 69 im Signalzweig hinter dem Regelverstärker 48 eine Druckbegrenzung über ein elektrisches Eingangssignal am Sollwerteingang 72 vornehmbar ist. Im Unterschied zur Vorrichtung 10 nach Fig. 1, wo das Regelventil 37 den wirksamen Durchflußquerschnitt in der Verbindungsleitung 44 proportional dem elektrischen Eingangssignal steuert, wird bei der zweiten Vorrichtung 60 vom Druckregelventil 63 der Druck im Einlaß 64 und damit auch der Druck im Steuerraum 31 des Stellgliedes 13 proportional zur Größe des elektrischen Signals am Eingang 51 des Proportionalmagneten 42 gesteuert.

Die Fig. 3 zeigt eine dritte Vorrichtung 80 für lastdruckunabhängige Volumenstromregelung, die sich von der Vorrichtung 60 nach Fig. 2 wie folgt unterscheidet, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Das Stellglied 13 ist hier als Verstellpumpe 81 mit zugeordnetem, hydraulisch ansteuerbarem Druckregler 82 ausgebildet. Verstellpumpe 81 mit Druckregler 82 sind an sich bekannt, so daß auf sie nicht näher eingegangen wird. Von der Steuerseite 83 des Druckreglers 82 geht die Verbindungsleitung 67 ab. Ein Auslaß 84 der Verstellpumpe 81 hat mit dem Einlaß 17 im Volumenstromsensor 12 Verbindung, während der Einlaß 85 der Verstellpumpe 81 mit dem Tank 62 verbunden ist. Die Funktionen der Summierstelle 47 und des Regelver­ stärkers 48 bei der zweiten Vorrichtung 60 werden bei der dritten Vorrichtung 80 von einem Differenzverstärker 86 wahrgenommen.

Die dritte Vorrichtung 80 arbeitet nach dem gleichen Funktionsprinzip wie die zweite Vorrichtung 60 nach Fig. 2, wobei durch die Ausbildung des Stellgliedes 13 mit Verstellpumpe 81 und Druckregleer 82 sich in vorteilhafter Weise ein elektrisch einstellbarer Förderstrom am Ablauf 22 steuern läßt, der unabhängig von Lastdruckänderungen im Ablauf 22 und unabhängig von Änderungen der Drehzahl der Verstellpumpe 81 ist. Wie bei der Vorrichtung 60 kann dabei über das proportional arbeitende Druckregelventil 63 durch eine entsprechende Sollwertvorgabe am zweite Eingang 72 eine exakte Druckbegrenzung bzw. Druckregelung durchgeführt werden.

Die Fig. 4 zeigt eine vierte Vorrichtung 90 für eine lastdruckunabhängige Volumenstromregelung, die sich von derjenigen nach Fig. 3 wie folgt unterscheidet, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Bei der Vorrichtung 90 wird das Signal am elektrischen Ausgang 45 vom Weggeber 26 sowie das Ausgangssignal der ersten Begrenzerschaltvorrichtung 69 zwei Eingängen 91, 92 eines Multipliziergliedes 93 zugeleitet, dessen Ausgang 94 mit dem invertierenden Eingang 95 eines zweiten Differenzverstärkers 96 in Verbindung steht. An den nicht invertierenden Eingang 97 des zweiten Differenzverstärkers 96 ist ein dritter Eingang 98 für den Sollwert der Leistung angeschlossen. Sein Ausgang 99 ist mit einem Steuereingang 101 einer zweiten Begrenzerschaltvorrichtung 102 verbunden, die zwischen den ersten Sollwert-Eingang 46 und den ersten Differenzverstärker 86 geschaltet ist.

Bei der Vorrichtung 90 kann in gleicher Weise wie bei der dritten Vorrichtung 80 eine Volumenstromregelung kombiniert mit Druckbegrenzung vorgenommen werden. Darüber hinaus kann durch Vorgabe eines entsprechenden Signals am dritten Eingang 98 auch die Leistung begrenzt bzw. geregelt werden. Zu diesem Zweck wird aus dem Istwert des Förderstroms mit Hilfe des Signals am Wegaufnehmer 26 und mit Hilfe des Signals am Eingang 92, das dem Istwert des Druckes entspricht, durch Produktbildung die Leistung ermittelt. Das dem Leistungs- Istwert entsprechende Signal am Ausgang 94 wird im zweiten Differenzverstärker 96 mit dem Sollwertsignal der Leistung verglichen. Das daraus sich ergebende Differenzsignal steuert die zweite Begrenzerschaltvorrichtung 102 im Sollwertpfad fü den Volumenstrom.

Selbstverständlich sind Änderungen an den gezeigten Vorrichtungen möglich. So können anstelle der gezeigten Einbauventile auch andere Zwei-Wege-Einbauventile verwendet werden. Auch kommt es nicht entscheidend auf eine Parallel- oder Reihenschaltung dieser Einbauventile an. Ferner sind die Vorrichtungen nicht auf die Verwendung der gezeigten Regel- oder Differenzverstärker zur elektrischen Signalverarbeitung begrenzt. Weiterhin ist es möglich, anstelle der gezeigten Verstellpumpe-Druckregler- Kombination andere Pumpen-Regler-Bauarten als Stellglieder zu verwenden. Zur weiteren Verbesserung der Auflösung kann auch das Regelventil in der Ansteuervorrichtung mit einer elektrischen Rückführung ausgerüstet werden.

Claims (4)

1. Vorgesteuerte Vorrichtung zur lastunabhängigen Regelung eines Vo­ lumenstromes proportional zu einem Eingangssignal mit einem zwischen einen Zulauf und einen Ablauf geschalteten, den Volumenstrom beein­ flussenden Steuerorgan, das mit einem zugeordneten Stellglied in einem Regelkreis liegt und das mit einem Kolben ausgebildet ist, der in Schließrichtung von einer Feder und in entgegengesetzter Richtung vom Druck im Einlaß beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (14) als Teil eines Volumenstromsensors (12) ausgebildet ist, der in Schließrichtung mit dem Druck im Ablauf (22) beauf­ schlagt wird und mit einem elektrischen Wegaufnehmer (26) verbunden ist, der ein signal an seinem elektrischen Ausgang (45) liefert, das proportional zum Hub des Kolbens (14) und somit proportional zu dem zum Ablauf (22) gelangenden Volumenstrom ist und mit einem elek­ trischen Sollwertsignal am Eingang (46) verglichen wird und ein Differenzsignal bildet, von dem abhängig ein elektrofluidisches Re­ gelventil (37, 63) ansteuerbar ist, welches Regelventil (37, 63) das Stellglied (13) derart steuert, daß der Volumenstrom vom Zulauf (28) zum Ablauf (22) dem Sollwertsignal entspricht.

2. Vorgesteuerte Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß das als 2-Wege-Einbauventil ausgebildete Stellglied (13) in Reihe zum Volumenstromsensor (12) und ihm vorgeschaltet ist,. und dessen Steuerraum (31) über eine Drosselstelle (33) mit dem zu­ lauf (28) in Verbindung steht und daß das Regelventil (37) in eine von dem Steuerraum (31) des Stellglieds (13) zum Ablauf (22) führen­ de Verbindungsleitung (44) geschaltet ist und als ein den wirksamen Durchflußquerschnitt in dieser Verbindungsleitung (44) proportional zum elektrischen Eingangssignal an seinem Magneten (42) steuerndes Ventil ausgebildet ist.

3. Vorgesteuerte Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß ein dem stellglied (13) zugeordneter Steuerraum (31) über eine Drosselstelle (33) mit dem Zulauf (28, 84) Verbindung hat und eine vom Steuerraum (31) abgehende Verbindungsleitung (67) über das Regelventil zum Rücklauf (66) geführt ist, wobei das Regelventil als elektrofluidisches Druckregelventil (63) ausgebildet ist, dessen Schließglied (68) den Druck im Einlaß (64) proportional einem elek­ trischen Eingangssignal am Magneten (42) steuert und daß dem elek­ trischen Eingang (51) des Druckregelventils (63) eine dessen Ein­ gangssignal begrenzende schaltvorrichtung (69) vorgeschaltet ist, deren Steuereingang (71) mit einem zweiten Sollwert-Eingang (72) für den Druck in Verbindung steht.

4. Vorgesteuerte Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net,
daß das elektrische Ausgangssignal des Wegaufnehmers (26) und das Eingangssignal des Druckregelventils (63) einem Multiplizier­ glied (93) zugeführt werden, dessen Ausgang (94) mit dem inver­ tierenden Eingang (95) eines zweiten Differenzverstärkers (96) ver­ bunden ist, dessen nicht invertierender Eingang (97) mit einem dritten Sollwert-Eingang (98) für die Leistung in Verbindung steht, und daß das Ausgangssignal des zweiten Differenzverstärkers (96) eine zweite Begrenzerschaltvorrichtung (102) steuert, die dem ersten Sollwert-Eingang (46) für den Volumenstrom nachgeschaltet und einem ersten Differenzverstärker (86) vorgeschaltet ist.