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DE3434264A1 - Druckbegrenzer - Google Patents

Druckbegrenzer

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Publication number
DE3434264A1
DE3434264A1 DE19843434264 DE3434264A DE3434264A1 DE 3434264 A1 DE3434264 A1 DE 3434264A1 DE 19843434264 DE19843434264 DE 19843434264 DE 3434264 A DE3434264 A DE 3434264A DE 3434264 A1 DE3434264 A1 DE 3434264A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
valve member
pump
servo cylinder
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19843434264
Other languages
English (en)
Inventor
Keith R. Nevada Ia. Williams
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Danfoss Power Solutions US Co
Original Assignee
Sundstrand Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sundstrand Corp filed Critical Sundstrand Corp
Publication of DE3434264A1 publication Critical patent/DE3434264A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/46Automatic regulation in accordance with output requirements
    • F16H61/472Automatic regulation in accordance with output requirements for achieving a target output torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/08Regulating by delivery pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/46Automatic regulation in accordance with output requirements

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

SUNDSTRAND CORPORATION 4751 Harrison Avenue Rockford, Illinois 61125 V.St.A.
Druckbegrenzer
Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckbegrenzer, der einer Verstellpumpe zugeordnet ist zur Verminderung der Förderleistung der Pumpe, wenn ein Grenzdruckpegel für den Pumpenförderdruck überschritten wird. Insbesondere weist der Druckbegrenzer eine variable Druckeinstellung auf zur Änderung des Solldrucks, bei dem der Pumpenhub verringert wird, und die Einstellung kann von einer entfernten Stelle aus, z. B. durch einen Bediener an einer Kontrollstation, erfolgen.
Hydrostatische Getriebe, die wenigstens eine Verstellpumpe in geschlossenem Kreislauf mit dem Motor aufweisen, werden zum Antrieb vieler verschiedener Vorrichtungen eingesetzt, z. B. auch für Ölbohrgerät. Dabei ist eine automatische Drehmomentregelung erforderlich, und ein Druckbegrenzer übt diese Funktion aus durch Verringerung des Hubs der Verstellpumpe, wenn der Grenzdruckpegel überschritten wird, wodurch das die Antriebswelle der Vorrichtung beaufschlagende Drehmoment begrenzt wird.
Um ein schnelles Ansprechen bei der Hubverringerung der Pumpe zu erzielen, ist es bekannt. Öl mit Systemdruck - im Gegensatz zu Öl mit Ladedruck - direkt mit der Förderleistung-Regeleinheit der Verstellpumpe zu verbinden. Öl mit Ladedruck wird von einer Ladepumpe abgeleitet, die ein Bauteil eines hydrostatischen Getriebes ist und normalerweise dem Regelkreis des Getriebes Ersatzfluid und anderen Regelvorrichtungen wie etwa der Förderleistung-Regeleinheit Druckfluid zuführt.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist die normale Fluidverbindung zwischen einem Förderleistung-Regelventil und zwei der Verstellpumpe zugeordneten Servozylindern gesperrt, und die Fluidverbindung zwischen diesen Organen erfolgt durch Anschlüsse an ein Druckbegrenzungsventil, das ebenfalls mit dem Förderauslaß der Verstellpumpe verbunden ist. Dies resultiert in drei Leitungen, die zum Druckbegrenzungsventil führen, wobei ein von dem Förderleistung-Regelventil bestimmter Fluiddruck einem Pumpenservozylinder durch das Druckbegrenzungsventil zugeführt wird und, wenn der Pumpenförderdruck einen vorgegebenen Sollwert überschreitet, das Ventilglied des Druckbegrenzungsventils verschoben wird, so daß ein Servozylinder mit Systemdruck beaufschlagbar ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist keine Ferneinstellmöglichkeit für den Sollwert, bei dem das Druckbegrenzungsventil öffnet, vorgesehen, und daher ist es nicht möglich, das Grenzdrehmoment des Systems für unterschiedliche Lastbedingungen zu ändern.
Die US-PS 1 974 138 weist ein Druckbegrenzungsventil auf, das einem Servozylinder einer Pumpe Öl mit Systemdruck in einem Kreis in Abhängigkeit von der Lage des Förderleistung-Regelventils zuführt.
Ferner ist aus der US-PS 4 336 003 eine Kranschwenkregelung bekannt, wobei der maximale Pumpendruck durch Verwendung eines Ventils mit variablem Sollwert begrenzbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen und verbesserten Druckbegrenzers unter Anwendung eines einfacher als bisher aufgebauten Ventils, wodurch die Anzahl Leitungen zum Verbinden des Druckbegrenzungsventils mit den zugehörigen Einheiten verringert wird und ein Servozylinder der Pumpe durch eine Öffnung ständig mit Gehäusedruck in Fluidverbindung steht. Dabei soll der ferneinstellbare Druckbegrenzer den Hub einer Verstellpumpe verringern, wenn ein Grenzpegel für den Pumpenförderdruck überschritten wird, um dadurch das Drehmoment zu begrenzen, mit dem ein von einem Motor, der mit der Pumpe in Fluidverbindung steht, angetriebenes Organ beaufschlagt wird; dabei hat der einstellbare Druckbegrenzer Mittel, die eine Einstellung des Grenzdrucks von einer entfernten Stelle aus erlauben, wodurch eine Änderung des Drehmomentgrenzwerts für unterschiedliche Lastbedingungen erleichtert wird. Insbesondere soll ein ferneinstellbarer Druckbegrenzer für eine Verstellpumpe angegeben werden, die als Teil eines hydrostatischen Getriebes in geschlossenem Kreislauf mit einem zum Antrieb eines Elements wie der Antriebswelle eines Ölbohrgeräts od. dgl., etwa einer Kranwinde, dienenden Motor liegt, wobei der ferneinstellbare Druckbegrenzer Mittel aufweist, die von einer entfernten Stelle aus einstellbar sind, so daß der Grenzpegel des Pumpenförderdrucks und damit der Drehmomentgrenzwert für verschiedene Lastbedingungen änderbar sind.
Der Druckbegrenzer nach der Erfindung für eine Verstellpumpe mit einer einstellbaren Schrägscheibe, die von Druckmomenten in eine den Pumpenhub verringernde Richtung beaufschlagbar ist, ist gekennzeichnet durch zwei mit der Schrägscheibe verbundene Servozylinder, wobei der eine Servozylinder eine Feder enthält, die die Schrägscheibe in die den Pumpenhub verringernde Richtung beaufschlagt, ein Förderleistung-Regelventil mit jeweils einem Anschluß zu jedem Servozylinder, wobei der eine Anschluß den einen Servozylinder über eine Bohrung mit vermindertem Gehäusedruck verbindet und der andere Anschluß die Zuführung eines Förderleistung-Einstelldrucks zum anderen
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Servozylinder erlaubt, und ein Druckbegrenzungsventil, das den Pumpenförderdruck selektiv mit dem einen Servozylinder verbindet unter Bewegen der Schrägscheibe in eine die Förderleistung verringernde Richtung, mit einem beweglichen Ventilglied, wobei das Druckbegrenzungsventil eine Ventilkammer mit nur zwei daran angeschlossenen Fluidleitungen aufweist mit einem ersten Fluidanschluß an einen Pumpenauslaß und einem zweiten Fluidanschluß an den einen Servozylinder und wobei das bewegliche Ventilglied die Verbindung zwischen den Fluidanschlüssen regelt und nach Maßgabe des Pegels des Pumpenförderdrucks positionierbar ist.
Der ferneinstellbare Druckbegrenzer gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung für eine Verstellpumpe mit einstellbarer Schrägscheibe, wobei Druckmomente die Schrägscheibe in eine den Pumpenhub verringernde Richtung beaufschlagen, ist gekennzeichnet durch zwei mit der Schrägscheibe verbundene Servozylinder, wobei der eine Servozylinder eine Feder enthält, die die Schrägscheibe in die den Pumpenhub verringernde Richtung beaufschlagt, ein Förderleistung-Regelventil mit jeweils einem Anschluß zu jedem Servozylinder, wobei der eine Anschluß die Verbindung des einen Servozylinders mit einem verminderten Gehäusedruck durch eine Öffnung herstellt und der andere Anschluß die Zuführung eines Förderleistung-Einstelldrucks zum anderen Servozylinder ermöglicht, und ein Druckbegrenzungsventil, das den Pumpenförderdruck selektiv an den einen Servozylinder anschließt unter Verstellung der Schrägscheibe in eine die Förderleistung vermindernde Richtung, wobei das Druckbegrenzungsventil aufweist: ein bewegliches Ventilglied, das aus einer ersten Lage verschiebbar ist unter Herstellung der genannten Verbindung und das aus der ersten Lage durch den Pumpenförderdruck bewegt wird, sowie Mittel zum Ferneinstellen des Pegels des Förderdrucks, der das Ventilglied verschiebt, umfassend eine das Ventilglied beaufschlagende Feder sowie einen mit der Feder in Anlage befindlichen Kolben, der von
einem ferneinstellbaren Stelldruck beaufschlagbar ist zur Änderung der zum Verschieben des Ventilglieds erforderlichen Kraft.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils eines hydrostatischen Getriebes, dem der fernverstellbare Druckbegrenzer zugeordnet ist, wobei Teile des Druckbegrenzungsventils im Schnitt gezeigt sind; und
Fig. 2 eine Teildarstellung eines Teils des hydrostatischen Getriebes von Fig. 1 mit einer anderen Ausführungsform des fernverstellbaren Druckbegrenzungsventils»
Ein hydrostatisches Getriebe umfaßt zwei miteinander im geschlossenen Kreislauf liegende Fluidverdrängungseinheiten, wobei entweder eine davon oder beide Einheiten Verstelleinheiten sind. Wenn der Leistungsstrom zwischen den Einheiten immer von der einen zur anderen Einheit erfolgt, ist die eine Einheit eine Pumpe und die andere ein Motor. Ein Teil des hydrostatischen Getriebes ist in Fig. 1 gezeigt, wobei eine Verstellpumpe 10 in einem geschlossenen Fluidkreislauf mit einem Hydromotor (nicht gezeigt) über zwei Leitungen 11 und liegt. Wenn die Bauteile der Pumpe 10 entsprechend Fig. 1 positioniert sind, ergibt es sich beim Betrieb der Pumpe 10, daß die Leitung 10 Pumpenförderdruck führt, während der Rücklaufstrom vom Motor zur Pumpe durch die Leitung 12 geht.
Die Verstellpumpe 10 ist im wesentlichen konventionell aufgebaut, wobei mehrere bewegliche Kolben in einem umlaufenden Zylinderblock angeordnet sind und ihren Hub in Axialrichtung des Zylinderblocks mittels einer Schrägscheibe 15 ausführen.
Die Lage der Schrägscheibe kann um eine Drehachse geändert werden, um dadurch den Kolbenhub und somit die Förderleistung der Pumpe zu ändern.
Die Lage der Schrägscheibe 15 und damit die Förderleistung der Pumpe wird von einer Förderleistung-Regelung mit einem Förderleistung-Regelventil 20 sowie zwei Servozylindem 21 und 22 bestimmt. Das Förderleistung-Regelventil 20 weist ein Regelelement 25 auf, das bei 27 schwenkbar mit einem Verbindungsglied 26 verbunden ist. Das Verbindungsglied 26 ist bei 28 schwenkbar mit der Schrägscheibe verbunden. Die Förderleistung der Pumpe wird durch ein drehbares Organ 30 eingestellt, das manuell drehbar und über ein Verbindungsglied 31 mit dem Mittenabschnitt des Verbindungsglieds 26 bei 32 schwenkbar verbunden ist. Durch die Betätigung des drehbaren Organs 30 wird das Verbindungsglied 26 um den Drehpunkt 28 geschwenkt zur Positionierung des Förderleistung-Regelelements 25 und damit zur Regelung der Zufuhr von Ladedruck zum Servozylinder 21.
Dem Förderleistung-Regelventil 20 wird Öl mit Ladedruck durch Leitungen 35 und 36 zugeführt, die zwischen dem Förderleistung-Regelventil 20 und einer Ladepumpe 37 verlaufen, deren Einlaß mit einem Behälter 38 verbunden ist. Die Ladepumpe liefert auch Ersatzfluid zu den Leitungen 11 und 12, mit denen sie über Leitungen 39, 40 und 41 verbunden ist; in den Leitungen 40 und 41 ist jeweils ein Absperrventil 42 bzw. 43 angeordnet, um einen Rückstrom zur Ladepumpe zu verhindern.
Nach Fig. 1 erhält der Servozylinder 21 durch eine Leitung 45, die vom Förderleistung-Regelventil ausgeht, Öl mit Förderleistung-Stelldruck, der durch das Regelventil 20 bestimmt ist. Das Ventilglied 25 weist zwei Steuerkanten 46 und 47 auf, die diese Verbindung steuern.
Eine Leitung 50 verbindet den Servozylinder 22 mit dem Förderleistung-Regelventil, und der Servozylinder 22 ist über Leitung 51 an den Gehäusedruck angeschlossen, wobei die Leitung 51 mit
einer Bohrung 52 im Ventilglied in Verbindung steht, die eine Öffnung 53 aufweist. Diese Verbindung in bezug auf die Bohrung 52 erfolgt durch eine Serie von Radialöffnungen 54 und 55, die zwischen Ringnuten des Ventilglieds und der Bohrung 52 verlaufen.
Die Verstellpumpe 10 ist so ausgebildet, daß im Betrieb Druckmomente innerhalb der Pumpe die Schrägscheibe 15 im Uhrzeigersinn (in Fig. 1) beaufschlagen, um den Hub der Pumpe zu beenden. Eine weitere Kraft, die die Schrägscheibe 15 in eine den Hub beendende Richtung beaufschlagt, ist eine Feder 60 im Servozylinder 22. So wird die Förderleistung der Pumpe 10 durch den Pegel des den Servozylinder 21 durch das Regelventil 20 beaufschlagenden Drucks bestimmt, der den Druckmomenten und der Feder 60 entgegenwirkt. Das Verbindungsglied 26 wirkt als Rückkopplungsglied zur Rückkopplung der Lage der Schrägscheibe 15 zum Ventilglied 25 des Förderleistung-Regelventils 20.
Zur Begrenzung des Drehmoments ist dem hydrostatischen Getriebe ein Druckbegrenzer zugeordnet und umfaßt ein Druckbegrenzungsventil 70. Dieses hat einen Ventilkörper 71 mit einer Ventilkammer 72. An die Ventilkammer 72 sind nur zwei Leitungen angeschlossen, und zwar eine erste Leitung 73, die die Ventilkammer mit der Leitung 11 des geschlossenen Kreislaufs verbindet, so daß der Ventilkammer Systemdruck zugeführt wird, und eine zweite Leitung 74, die über Leitung 75 an den Servozylinder 22 angeschlossen ist. Ein in der Ventilkammer angeordnetes Ventilglied 76 hat eine erste Lage (in Fig. 1 gezeigt), in der die Verbindung zwischen den Leitungen 73 und 74 gesperrt ist. Wenn das Ventilglied 76 um einen bestimmten Betrag aus der gezeigten Lage nach oben bewegt wird, wird die Verbindung zwischen diesen Leitungen geöffnet, und Systemdruck kann aus Leitung 73 in Leitung 74 gelangen und somit den Servozylinder 22 beaufschlagen.
Das Druckbegrenzungsventil weist eine Feder 80 auf, die einen Kolben oder Plunger 81 beaufschlagt, der an einem Ende des Ventilglieds 76 anliegt. Die Kraft der das Ventilglied 76 beaufschlagenden Feder 80 bestimmt den Sollwert, bei dem der Pumpenförderdruck einen solchen Wert hat, daß das Ventilglied 76 in eine Lage verschoben wird, in der die Leitungen 73 und miteinander verbunden sind. Der Sollwert ist änderbar durch Ändern der effektiven Kraft der Feder. Dies wird erreicht durch Mittel zum Richten eines Stelldrucks in eine Kammer 82, in der der Kolben 81 verschiebbar ist. Dieser Stelldruck beaufschlagt durch eine Leitung 85 die Unterseite des Kolbens 81. Diese Leitung kann zu einer vom hydrostatischen Getriebe fernen Steuerstation 86 verlaufen. Die Steuerstation erhält Ladedruck durch eine Leitung 86a, die an die Ladedruckleitung 35 angeschlossen ist, und dieser Ladedruck wird zu einem Ventil 87 gerichtet. Dieses Ventil ist so positionierbar, daß es einen Stelldruck ausbildet, der die Unterseite des Kolbens 81 durch die Leitung 85 beaufschlagt, und weist eine zum Ablauf führende Leitung 88 auf. Der Stelldruck wird zum Ventil bei 89 rückgeführt.
Das Ventil 87 kann mit Hilfe eines Stellgriffs 90 positioniert werden.
Wenn die Leitung 85 keinen Stelldruck führt, hat die Kraft der Feder 80 ihren Höchstwert, und es existiert eine maximale Druckeinstellung. Wenn der Kammer 82 Stelldruck zugeführt wird, wirkt dieser gegen die Kraft der Feder 80 und verringert den Solldruck, bei dem sich das Ventilglied aus der Sperrlage von Fig. 1 verschiebt. Der Stelldruck ist variabel, und mit zunehmendem Pegel desselben verringert sich der Sollwert, bei dem der Pumpenförderdruck das Ventilglied 76 betätigt.
Eine Leitung 95 führt am Kolben 81 vorbeigelangendes Leckfluid zum Ablauf.
Ein Entlastungsventil 96 begrenzt den maximalen Ladepumpendruck. Ein Absperrventil 97 verhindert, daß der Druck im Servozylinder 22 den Ladedruck übersteigt. Ein Absperrventil 98 in Leitung 110, die an Leitung 45 angeschlossen ist, ermöglicht einen schnellen Ölstrom vom Servozylinder 21, so daß ein schnelles Ansprechen bei Verringerung der Pumpenförderleistung erfolgt, wenn das Druckbegrenzungsventil die Verbindung zwischen den Leitungen 73 und 74 herstellt.
Wenn das hydrostatische Getriebe arbeitet, führt die Leitung 11 des geschlossenen Kreislaufs Systemdruck, der ein Ende des Ventilglieds 76, das als Fühlkolben wirkt, beaufschlagt. Angenommen, in der Kammer 82 ist kein Stelldruck vorhanden, wenn der Systemdruck die Kraft der Feder 80 hinreichend weit übersteigt, so daß die Leitungen 73 und 74 durch die Aufwärtsbewegung des Ventilglieds 76 miteinander verbunden werden; dann wird Öl mit Systemdruck, begrenzt durch das Absperrventil 97, zum Servozylinder 22 gerichtet, und die Schrägscheibe 15 bewegt sich in eine Richtung, in der der Pumpenhub abnimmt. Die Förderleistung-Regelung versucht die durch Betätigung des Elements 30 bestimmte Soll-Hublage aufrechtzuerhalten, indem Ladedruck zum Servozylinder 21 geliefert wird, aber die Servodruckdifferenz ist zu klein, um die Kraft der Feder 60 im Servozylinder 22 und die Druckmomente innerhalb der Pumpe zu überwinden. Während dieser Bewegung der Schrägscheibe 15 strömt Öl aus dem Servozylinder 21 durch das Absperrventil 98.
Mit abnehmendem Hub der Pumpe verringert sich der Förderstrom von der Pumpe, wodurch der Druck in Leitung 11 des geschlossenen Kreislaufs auf den Sollwert des Druckbegrenzers abnimmt. Dann sperrt das Ventilglied 76 die Verbindung zwischen den Leitungen 73 und 74, so daß die zur Aufrechterhaltung des Druckbegrenzer-Sollwerts erforderliche Pumpenlage unterhalten wird. Aus der vorstehenden Erläuterung ist ersichtlich, daß die effektive Kraft der Feder 80 und die Fläche des Fühlkolbenendes des Ventilglieds 76 die Einstellung des Druckbegrenzers bestim-
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men. Wenn das hydrostatische Getriebe mit einem Höchstlastzustand beaufschlagt und die höchste Drehmomentbegrenzung verlangt ist, wirkt kein Stelldruck auf den Kolben 81, so daß die Kraft der Feder 80 voll wirksam ist zur Einstellung eines Höchstwerts für den Systemdruck.
Wenn das Ventilglied 25 des Förderleistung-Regelventils durch das Verbindungsglied 26 so betätigt wird, daß die Förderleistung der Pumpe durch Bewegen der Schrägscheibe 15 im Gegenuhrzeigersinn erhöht werden soll, muß Öl aus dem Servozylinder 22 fließen, was durch die Leitung 50 und die Öffnung 5.3 in dem Ventilglied 25 möglich ist. Die Öffnung 53 begrenzt den Ölstrom auf Gehäusedruck, wenn der Servozylinder 22 mit Systemdruck beaufschlagt wird.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform, die sich hauptsächlich hinsichtlich der erzielten Wirkung unterscheidet, die eintritt, wenn kein ferneingestellter Stelldruck vorhanden ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wirkt der Stelldruck als Kraft, die sich zu derjenigen der Feder addiert. Das Vorhandensein eines Stelldrucks erhöht den Sollwert, bei dem sich das Druckbegrenzungsventil öffnet, und wenn kein Stelldruck vorhanden ist, öffnet sich das Druckbegrenzungsventil bei niedrigerem Systemdruck. Bei dieser Ausführungsform sind mit derjenigen von Fig. 1 übereinstimmende Teile mit gleichen, jedoch einfach gestrichenen Bezugszeichen versehen.
Das Ventil 87' hat eine Leitung 100, die zu einem Ende der Kammer 82· verläuft, so daß ein vom Ventil 87" ausgebildeter Stelldruck zur Oberseite des Kolbens 81" gelangt, und der die Oberseite des Kolbens beaufschlagende Stelldruck erzeugt eine Kraft, die sich zur Kraft der Feder 80" addiert und das Ventilglied 76' in der Lage von Fig. 2 hält, so daß die Verbindung zwischen den Leitungen 73' und 74' gesperrt ist. Wenn der Systemdruck in Leitung 11', der das Fühlkolbenende des Ventilglieds beaufschlagt, einen ausreichend hohen Pegel erreicht, um die Kraft des Stelldrucks auf die Feder 80* zu überwinden,
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bewegt sich das Ventilglied in eine Lage, in der die Verbindung zwischen den Leitungen 73' und 74' hergestellt ist, so daß der Systemdruck zum Servozylinder 22 gerichtet werden kann. Ohne Stelldruck kann das Ventilglied 76' aus der gezeigten Lage durch einen niedrigeren Systemdruckpegel nach oben verschoben werden, und da der Pegel des Stelldrucks variabel ist, kann der Sollwert, bei dem das Druckbegrenzungsventil öffnet, ebenfalls änderbar sein.
Der angegebene Druckbegrenzer wirkt nur auf eine Seite eines Regelsystems. Für manche Anwendungsfälle können zwei solche Vorrichtungen benötigt werden. Zusätzlich zu dem der Leitung 11 des Regelkreises zugeordneten Druckbegrenzer wäre dann ein Druckbegrenzer an die Leitung 12 des Regelkreises und an die Leitung 110 zwischen dem Servozylinder 21 und dem Absperrventil 98 angeschlossen. Der Druckregler 86 würde dann einen Stelldruck zur Ausbildung des Sollwerts für den zusätzlichen Druckbegrenzer liefern.
Der die Druckbegrenzungsventile 70 und 70' durch die Steuerleitungen 85 bzw. 100 beaufschlagende Stelldruck ist ein relativ niedriger Druck (Ladedruck oder niedriger), so daß die Leitungen keiner Ermüdung oder anderen Problemen ausgesetzt sind, die bei hohem Systemdruck auftreten.
Die Flächen der Kolben 81 und 81' sind im Vergleich zur Fläche des Fühlkolbenendes der Ventilglieder 76 und 76" groß, so daß der relativ niedrige Stelldruck in wirksamer Weise den Sollwert ausbilden kann, bei dem ein hoher Systemdruck ein Druckbegrenzungsventil öffnet.
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Claims (16)

Patentansprüche
1. Ferneinstellbarer Druckbegrenzer für eine Verstellpumpe mit einstellbarer Schrägscheibe, wobei Druckmomente die Schrägscheibe in eine den Pumpenhub verringernde Richtung beaufschlagen,
gekennzeichnet durch
- zwei mit der Schrägscheibe (15) verbundene Servozylinder (21, 22), wobei der eine Servozylinder (22) eine Feder (60) enthält, die die Schrägscheibe (15) in die den Pumpenhub verringernde Richtung beaufschlagt,
- ein Förderleistung-Regelventil (20) mit jeweils einem Anschluß (45, 50) zu jedem Servozylinder (21, 22), wobei der eine Anschluß die Verbindung des einen Servozylinders (22) mit einem verminderten Gehäusedruck durch eine Öffnung (53) herstellt und der andere Anschluß die Zuführung eines Förderleistung-Einstelldrucks zum anderen Servozylinder (21) ermöglicht, und
ein Druckbegrenzungsventil (70), das den Pumpenförderdruck selektiv an den einen Servozylinder (22) anschließt unter Verstellung der Schrägscheibe (15) in eine die Förderleistung vermindernde Richtung, wobei das Druckbegrenzungsventil aufweist: ein bewegliches Ventilglied (76), das aus
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einer ersten Lage verschiebbar ist unter Herstellung der genannten Verbindung und das aus der ersten Lage durch den Pumpenförderdruck bewegt wird, sowie Mittel zum Ferneinstellen des Pegels des Förderdrucks, der das Ventilglied (76) verschiebt, umfassend eine das Ventilglied (76) beaufschlagende Feder (80) sowie einen mit der Feder (80) in Anlage befindlichen Kolben (81), der von einem ferneinstellbaren Stelldruck beaufschlagbar ist zur Änderung der zum Verschieben des Ventilglieds (76) erforderlichen Kraft.
2. Druckbegrenzer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stelldruck (100) den Kolben (8T) in eine Richtung beaufschlagt, in der der Solldruck erhöht wird, bei dem das Ventilglied (761) sich aus der ersten Lage bewegt, so daß bei Abwesenheit eines Stelldrucks eine Minimaldruckeinstellung vorliegt.
3. Druckbegrenzer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stelldruck (85) den Kolben (81) in eine Richtung beaufschlagt, in der der Solldruck verringert wird, bei dem das Ventilglied (76) sich aus der ersten Lage bewegt, so daß bei Abwesenheit eines Stelldrucks eine Maximaldruckeinstellung vorliegt.
4. Druckbegrenzer nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch ein mit dem anderen Servozylinder (21) in Verbindung stehendes Absperrventil (98), das einen schnellen Fluidablauf ermöglicht, wenn der eine Servozylinder (22) mit Pumpenförderdruck beaufschlagt ist.
5. Ferneinstellbarer Druckbegrenzer zur Begrenzung des Pumpenförderdrucks in Kombination mit einer Verstellpumpe, die zwei Servozylinder und ein Förderleistung-Regelventil zur Regelung der Pumpenförderleistung umfaßt,
gekennzeichnet durch ein Druckbegrenzungsventil (70) mit einem Ventilglied (76), das aufgrund des Pumpenförderdrucks positionierbar ist und in einer ersten Lage die Verbindung zwischen dem Pumpenförderdruck und einem (22) der Servozylinder sperrt und in einer zweiten Lage diese Verbindung (73, 74) freigibt, und mit Mitteln zum Ferneinstellen des Drucks, bei dem sich das Ventilglied (76) aus der ersten Lage bewegt, umfassend einen Zylinder (82) mit einem mit dem Ventilglied (76) in Anlage bringbaren Kolben (81), eine den Kolben (81) beaufschlagende Feder (80), und eine Leitung (85) zur Beaufschlagung des Kolbens (81) mit einem Stell-Fluiddruck zum Verstellen der von der Feder (80) ausgeübten Kraft.
6. Druckbegrenzer nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stelldruck (100) den Kolben (8T) in eine den Solldruck, bei dem sich das Ventilglied (761) aus der ersten Lage bewegt, erhöhende Richtung beaufschlagt, so daß bei Abwesenheit von Stelldruck eine Minimaldruckeinstellung des Druckbegrenzers vorliegt.
7. Druckbegrenzer nach Anspruch 5,
d a d u rc h gekennzeichnet, daß der Stelldruck (85) den Kolben (81) in eine die effektive Kraft der Feder (80) und den Solldruck, bei dem sich das Ventilglied (76) aus der ersten Lage bewegt, verringernde Richtung beaufschlagt, so daß bei Abwesenheit von Stelldruck eine Maximaldruckeinstellung des Druckbegrenzers vorliegt.
8. Druckbegrenzer nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß dem anderen Servozylinder (21) Druckfluid zur Einstellung der Pumpenförderleistung zuführbar ist, und daß mit diesem anderen Servozylinder (21) ein Absperrventil (98) in Verbindung steht, das einen schnellen Fluidablauf erlaubt, wenn der Pumpenförderdruck den einen Servozylinder (22) beaufschlagt.
9. Ferneinstellbarer Druckbegrenzer für eine Verstellpumpe mit einer einstellbaren Schrägscheibe, wobei die Schrägscheibe von Druckmomenten in eine den Pumpenhub verringernde Richtung beaufschlagbar ist,
gekennzeichnet durch
- zwei mit der Schrägscheibe (15) verbundene Servozylinder (21, 22), wobei der eine Servozylinder (22) Mittel zum Beaufschlagen der Schrägscheibe (15) in die den Pumpenhub verringernde Richtung aufweist mit einer durch eine Öffnung (53) hergestellten Verbindung an einen verminderten Gehäusedruck,
- ein Förderleistung-Regelventil (20) mit einer Verbindung zum anderen Servozylinder (21), so daß diesem ein Förderleistung-Einstelldruck zuführbar ist, und ein Druckbegrenzungsventil (70), das den Pumpenförderdruck selektiv mit dem einen Servozylinder (22) verbindet unter Verstellung der Schrägscheibe (15) in eine den Pumpenhub verringernde Richtung, umfassend ein bewegliches Ventilglied (76), das sich aus einer ersten Lage bewegt und die genannte Verbindung herstellt, wobei das Ventilglied (76) eine vom Pumpenförderdruck beaufschlagte Fläche aufweist, eine das Ventilglied (76) beaufschlagende, unter Vorspannung stehende Feder (80), und Mittel zum Ferneinstellen des Pumpenförderdruckpegels, bei dem das Ventilglied (76) bewegbar ist, mit einem an der Feder (80) in Anlage befindlichen Kolben (81) und Mitteln zum Fernerzeugen eines Stelldrucks, der dem Kolben (81) zuführbar ist unter Änderung der vom Pumpenförderdruck erzeugten, zum Bewegen des Ventilglieds (76) erforderlichen Kraft.
10. Druckbegrenzer für eine Verstellpumpe mit einer einstellbaren Schrägscheibe, die von Druckmomenten in eine den Pumpenhub verringernde Richtung beaufschlagbar ist, gekennzeichnet durch
zwei mit der Schrägscheibe (15) verbundene Servozylinder (21, 22), wobei der eine Servozylinder (22) eine Feder (60) enthält, die die Schrägscheibe (15) in die den Pumpenhub verringernde Richtung beaufschlagt,
ein Förderleistung-Regelventil (20) mit jeweils einem Anschluß (45, 50) zu jedem Servozylinder (21, 22), wobei der eine Anschluß (50) den einen Servozylinder (22) durch eine Bohrung (53) mit vermindertem Gehäusedruck verbindet und der andere Anschluß (45) die Zuführung eines Förderleistung-Einstelldrucks zum anderen Servozylinder (21) erlaubt, und - ein Druckbegrenzungsventil (70), das den Pumpenförderdruck selektiv mit dem einen Servozylinder (22) verbindet unter Bewegen der Schrägscheibe (15) in eine die Förderleistung, verringernde Richtung, mit einem beweglichen Ventilglied (76), wobei das Druckbegrenzungsventil (70) eine Ventilkammer (72) mit nur zwei daran angeschlossenen Fluidleitungen (73, 74) aufweist mit einem ersten Fluidanschluß an einen Pumpenauslaß und einem zweiten Fluidanschluß an den einen Servozylinder (22) und wobei das bewegliche Ventilglied (76) die Verbindung zwischen den Fluidanschlüssen regelt und nach Maßgabe des Pegels des Pumpenförderdrucks positionierbar ist.
11. Druckbegrenzer nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbegrenzer ferneinstellbar ist und Organe (80, 81) aufweist, mit denen die Kraft änderbar ist, unter deren Einwirkung sich das Ventilglied (76) aufgrund des Pumpenförderdrucks bewegt.
12. Druckbegrenzer nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftänderungsorgane eine das Ventilglied (76) beaufschlagende Feder (80) sowie einen an der Feder (80) anliegenden Kolben (81) umfassen, der aufgrund eines ihn beaufschlagenden Stelldrucks zur Änderung der Kraft der Feder (80) in unterschiedliche Lagen bringbar ist.
13. Druckbegrenzer nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stelldruck (100) den Kolben (81') in eine den Solldruck, bei dem sich das Ventilglied (761) aus einer die Fluidverbindung sperrenden Lage bewegt, erhöhende Richtung beaufschlagt.
14. Druckbegrenzer nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stelldruck (85) den Kolben (81) in eine den Solldruck, bei dem sich das Ventilglied (76) aus einer die Pluidverbindung (73, 74) sperrenden Lage bewegt, verringernde Richtung beaufschlagt.
15. Druckbegrenzer nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch durch ein mit dem anderen Servozylinder (21) in Verbindung stehendes Absperrventil (98), das einen schnellen Pluidablauf ermöglicht, wenn der Pumpenförderdruck den einen Servozylinder (22) beaufschlagt.
16. Druckbegrenzer nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenförderdruck das Ventilglied (76; 76') beaufschlagt und
daß der Kolben (81; 81") eine wesentlich größere Fläche, die mit dem Stelldruck beaufschlagt ist, aufweist als die Fläche des mit dem Pumpenförderdruck beaufschlagten Ventilglieds (76; 76'), so daß zur Regelung der Lage des Ventilglieds (76; 76") ein Stelldruck wirksam ist, der erheblich niedriger als der Systemdruck ist.
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