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Lastabhängige Steuerung einer hydraulischen Förderpumpe
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Die Erfindung bezieht sich auf eine lastabhängige Steuerung einer
hydraulischen Förderpumpe mittels eines Konstantstromventils, bestehend aus einem
Gehäuse mit einem von einem Druckmittel beaufschlagbaren Kolben, der das Gehäuseinnere
in einen Druckraum und einen Steuerraum unterteilt, wobei der Druckraum mit dem
Steuerraum über eine Stromblende und eine Düse verbunden ist und der Steuerraum
eine den Kolben belastende Feder aufweist, dass der Kolben zwischen Stromblende
und Düse wenigstens eine Radialbohrung aufweist, welche mit der Anschlussbohrung
des Verbrauchers in Verbindung bringbar ist und dass der Steuerraum an eine Steuerleitung
(Z) angeschlossen ist.
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Stromregler der eingangs genannten Art werden als Zuflussstrombegrenzer
zu einem doppelwirkenden Wegeventil oder in Verbindung mit einem Vorsteuerventil
zur Versorgung eines einfachwirkenden Verbrauchers eingesetzt.
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Die dafür verwendeten Konstantstromventile, wie sie in Systemen mit
nicht regelbaren Pumpen vorgesehen sind, können mangels Ausgestaltung die Funktion
der lastabhängigen Steuerung einer regelbaren Pumpe nicht erfüllen.
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Aufgabe der Erfindung ist es somit, Konstantstromventile der eingangs
beschriebenen Art so auszugestalten, dass sie zur Steuerung der Fördermenge einer
Pumpe verwendbar sind.
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Erindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in den Steuerraum
eine mit dem Pumpenregler kommunizierende Anschlussbohrung mündet und dass das dem
Steuerraum zugekehrte Ende des Kolbens mit einer umlaufenden Radialnut versehen
ist, derart, dass der Pumpenregler wahlweise mit dem Steuerraum oder der Steuerleitung
verbunden ist.
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Auf diese Art kann dem Konstantstromventil die Steuerfunktion der
Pumpe zugeordnet werden.
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Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Steuerleitung und die Anschlussbohrung
so zueinander angeordnet sind, dass das Kolbenende in ausgelenkter Stellung den
Steuerraum von der Anschlussbohrung trennt.
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Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Konstantstromventil
in Regelverindung mit einer Pumpe,
Fig. 2 einen auszugsweisen Längsschnitt
durch das Konstantstromventil nach Fig. 1 bei begrenztem Abflussstrom und Fig. 3
einen auszugsweisen Längsschnitt durch das Konstantstromventil bei gesperrtem Abflussstrom.
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In Fig. 1 ist ein mit 1 bezeichnetes Konstantstromventil veranschaulicht,
das über eine Zuflussleitung 2 mit einer symbolisch dargestellten hydraulischen
Pumpe 3 verbunden ist. Das Ventil 2 besteht aus einem Ventilgehäuse 4 in dessen
Innerem ein über die Zuflussleitung 2 druckmediumbeaufschlagbarer Kolben 5 in einer
Zylinderbohrung 6 geführt ist. Zur Verbindung der Zuflussleitung 2 mit dem Ventil
1 ist eine nicht dargestellte Schraubverbindung vorgesehen. Am gegenüberliegenden
Ende ist ein Verschlussgehäuse 7 für eine Druckfeder 8 mit dem Ventilgehäuse 4 verschraubt.
Die Druckfeder 8 ist zwischen den Kolben 5 und dem Boden 9 des Verschlussgehäuses
7 eingespannt. Der Kolben 5 ist hohl ausgebildet und aus seinem Hohlraum 10 führt
wenigstens eine mit der Anschlussbohrung K verbindbare Radialbohrung 11. Der Zuflussleitung
2 für das Druckmedium näher liegend ist der Hohlraum 10 mit einer Stromblende
12
versehen und am Ende des Kolbens 5 verbindet eine Düse 13 den Hohlraum 10 mit dem
durch das Verschlussgehäuse 7 gebildeten Steuerraum 14. In Druckrichtung vor der
Stromblende 12 liegend besitzt der Kolben 5 weitere Radialbohrungen 15, die für
die Benutzung noch nicht vorhandener Verbraucheranschlüsse am Ventilgehäuse vorgesehen
sind.
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Das dem Steuerraum entgegengerichtete Ende des Kolbens 5 ist gegenüber
dem Führungsquerschnitt abgesetzt ausgebildet und dient als Federführung. Davor,
unmittelbar vor dem Ende seines Führungsquerschnittes weist der Kolben 15 eine umlaufende
Radialnut 16 auf, die zum Zwecke der Steuerung der regelbaren Pumpe 3 vorgesehen
ist.
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Dieser Radialnut 16 und dem daran anschliessenden steuerwirksamen
Kolbenende 17 sind eine Steuerleitung Z und eine mit dem Regler 18 der Pumpe 3 verbundenen
Anschlussleitung 19 zugeordnet. Die Anschlussleitung 19 weist eine im Ventilgehäuse
4 angeordnete Anschlussbohrung LS auf, die der Steuerleitung Z gegenüberliegt und
auf der Längsachse zu letzterer versetzt ist.
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In der in den Fig. 2 und 3 auszugsweise vergrössert dargestellten
Ausführung des Konstantstromventils werden anschliessend die einzelnen Konstruktionsmerkmale
und die Funktion des Ventils nochmals erörtert.
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Fig. 2 zeigt das Konstantstromventil bei begrenztem Abflussstrom.
Das Druckmedium, angedeutet mit Pfeil P, dringt durch die Stromblende 12 und verteilt
sich auf dem Verbraucheranschluss K und den Steuerraum 14 bzw. auf die unverschlossene
Anschlussbohrung LS, die mit dem Regler 18 der Pumpe 3 verbunden ist. In dieser
Stellung fliesst ein konstanter Strom über den Verbraucheranschluss K. Die Steuerleitung
Z ist verschlossen, ein Abfluss aus dem Steuerraum 14 erfolgt nicht. Der Kolben
5 hat sich mit Hilfe der Druckfeder 8 in der dargestellten Lage festgelegt, es herrscht
Gleichgewichtszustand auf beiden Seiten der Stromblende 12.
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Neben dem Anschlluss an LS ist der Regler 3 mit der Zuflussleitung
2 verbunden. Die Steuerung der Pumpe erfolgt über die Aenderung der Druckdifferenz,
gebildet aus dem Druck in der Anschlussleitung 19 und dem Druck in der Zuflussleitung
2.
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Das Abschalten des Verbrauchers wird gemäss Fig. 3 durch Oeffnen der
Steuerleitung Z erreicht. Das Druckmedium fliesst nun an der Steuerkante 20 bei
Z aus dem Steuerraum 14 weg und in der Anschlussleitung 19 ist ein druckloser Zustand
in der Anschlussleitung bzw. eine Aenderung im Druckverhältnis zur Zuflussleitung
2 eingetreten.
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Auch das Druckverhältnis an der Stromblende 12 ändert sich und der
Kolben 5 wird soweit zum Steuerraum 14 verdrängt, bis sich Gleichgewicht einstellt,
wobei jetzt
die Radialbohrungen 11 durch die Zylinderbohrung 6 zum
Verbraucheranschluss K hin unterbrochen sind. Ein dem geänderten Druckverhältnis
entsprechendes Signal aus dem Regler 18 schaltet die Pumpe aus.
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Es bleibt noch zu erwähnen, dass bei mehreren an eine Pumpe angeschlossenen
Verbrauchern Anschlussleitungen 19 jedes Konstantstromventils 1 über Wechselventile
mit dem Pumpenregler 18 verbunden sind.
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