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EP1409873B1 - Ventilblock für eine regelvorrichtung, insbesondere für eine hydrostatische maschine - Google Patents

Ventilblock für eine regelvorrichtung, insbesondere für eine hydrostatische maschine Download PDF

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Publication number
EP1409873B1
EP1409873B1 EP02758348A EP02758348A EP1409873B1 EP 1409873 B1 EP1409873 B1 EP 1409873B1 EP 02758348 A EP02758348 A EP 02758348A EP 02758348 A EP02758348 A EP 02758348A EP 1409873 B1 EP1409873 B1 EP 1409873B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
valve block
return spring
block according
actuator
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02758348A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1409873A1 (de
Inventor
Roland Belser
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.)
Brueninghaus Hydromatik GmbH
Original Assignee
Brueninghaus Hydromatik GmbH
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 Brueninghaus Hydromatik GmbH filed Critical Brueninghaus Hydromatik GmbH
Publication of EP1409873A1 publication Critical patent/EP1409873A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1409873B1 publication Critical patent/EP1409873B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, 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
    • F04B49/002—Hydraulic systems to change the pump delivery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, 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
    • F04B49/08—Regulating by delivery pressure

Definitions

  • the invention relates to a valve block according to the preamble of claim 1.
  • a valve block of this kind is for example in the US-A-2 299 234 or in the DE 199 53 170 A1 described.
  • a power control valve and a control valve are provided, the latter being acted upon in response to the difference between the working pressure in a working line of the hydraulic pump and the pressure upstream of the power control valve in a power control line of an adjusting device for the hydraulic pump with control pressure.
  • the control valve can be acted upon by means of an actuator with a variable additional force. This makes it possible to adjust the maximum power limited by the control valve in connection with the power control valve and thus to reduce or increase the maximum power as a function of the operating situation.
  • the invention has for its object to simplify the adjustment in a valve block according to the preamble of claim 1 and to improve safety.
  • the adjusting movement of the actuator is limited in its closing force increasing the direction of movement by a stop element in a position in which the closing force corresponds to its limited maximum value.
  • the embodiment according to the invention is suitable inter alia for a pressure control device and / or for a flow control device
  • the stop element and the actuator are arranged on an attachment of the valve block.
  • the attachment can be prefabricated or preassembled not only in terms of the actuator, but also in terms of the stop element, so that it only requires an assembly of the attachment to the valve block to complete the valve according to the invention.
  • an adjusting disc in the form of a spring plate whose edge is tapered on both sides so far that the adjusting disc can be mounted in a radially enlarged base region of a blind hole of the attachment.
  • Another advantage of the embodiment of the invention is the fact that it can be combined with existing designs in a simple manner and integrate it.
  • valve block is part of a designated in its entirety by 2 adjusting device for adjusting and adjusting the flow rate of a hydrostatic machine, here a hydraulic pump 3.
  • the adjusting device 2 has an adjusting cylinder 4, which is hydraulically effective in the embodiment on one side and in per se known Way of a cylinder 4a and a displaceably mounted therein piston 4b and an associated piston rod 4c, which is connected to an adjuster shown 3a of the pump 3.
  • the hydrostatic machine can be formed instead of by a hydraulic pump 3 by a hydraulic motor adjustable throughput volume.
  • the valve block 1 at least four hydraulic connections, namely a working pressure port P, a pitch pressure port A, a tank port T and a control port X.
  • the hydraulic pump 3 is connected to a Drive shaft of a drive motor, not shown in drive connection, z. B. with an internal combustion engine. In functional operation, the hydraulic pump 3 sucks hydraulic fluid through a suction line 5 from a hydraulic fluid tank 6 and conveys the hydraulic fluid into a working line 7 in which an optionally adjustable delivery flow restrictor 8 is arranged.
  • the valve block 1 may have only one valve 9.
  • two valves 9, 11 are provided, of which the valve 9 is a pressure regulating valve and the valve 11 is a flow control valve.
  • An input of the pressure regulating valve 9 is connected by a connecting line 12 to a working line branch 7a, which branches off from the working line 7 upstream of the delivery flow restrictor 8.
  • the valve piston 14 of the pressure control valve 9 can be acted upon by a connected to the working line branch 7a connecting line 13 with the working pressure and against the force of a return spring 15, the spring force by an actuator 16a of an adjustment 16 is selectively reduced and increased.
  • the flow control valve 11 is connected by a first connecting line 21 with the working line 7 upstream of the flow restrictor 8 and with the working line branch 7a and connected by a second connecting line 22 to the working line 7 downstream of the flow restrictor 8.
  • the displacement volume of the hydraulic pump 3 is adjusted by the adjusting device 2 and the adjusting cylinder 4 so that the flow restrictor 8 is flowed through by a constant flow rate.
  • the flow control valve 11 is acted upon by the connecting lines 21, 22 of the pressure drop across the delivery flow restrictor 8.
  • valve piston becomes 23 of the flow control valve 11 is moved against a return spring 24 from its first valve position d in the direction of its second valve position c.
  • control pressure in the control pressure chamber 4d of the adjusting cylinder 4 is regulated via the control pressure line 25.
  • the control pressure in the control pressure chamber 4d of the adjusting cylinder 4 is increased and the displacement volume of the hydraulic pump 3 is swiveled back in the direction of a smaller displacement volume.
  • the flow rate which is determined by the load connected to the working line 7, can be varied by changing the cross section of the preferably adjustable flow restrictor 8.
  • the valve piston 14 is moved from the illustrated first valve position b to the second valve position a, in which the adjusting pressure chamber 4d extending portion of the control pressure line 25 is connected to the connecting line 12 and the working line branch 7a.
  • the loading of the control pressure chamber 4d is increased with the control pressure and adjusted the displacement volume to a value which results in a working pressure not exceeding the predetermined value.
  • the flow control valve 11 has a connection which is connected by a connecting line 26 to the tank 6 and in the valve position d corresponds to the connection for the control pressure line 25.
  • the control pressure line 25 is connected between the valves 9, 11 through a connecting line 27 with a first discharge throttle 28a to the tank 6.
  • control pressure line 25 or the control pressure chamber 4d is optionally connected by a second relief throttle 28b to the first relief throttle 28a and also connected thereto by the tank 6.
  • the flow control valve 11 and the pressure control valve 9 are each formed as a 3/2-way valve.
  • the flow control valve 11 has an adjusting device 31 with an adjusting member 31a, with which the spring force of the return spring 25 is selectively reduced or increased.
  • the adjusting members 16a, 31a are selectively reciprocable and mounted lockable in the respective setting position.
  • the direction of movement of the adjusting members 16a, 31a is preferably directed in the longitudinal direction of the associated valve piston 14 or 23.
  • the actuators 16a and 31a are manually adjustable. However, they can also be adjusted by motor, z. B. by an electromagnet, in particular a proportional magnet.
  • the actuators 16a and 31a act in the embodiment axially on an abutment 32 of the associated return spring 15 and 24, wherein the abutment 32 is preferably formed by a support plate 19 in the sense of a spring plate, which in the following reference Fig. 1 is described, which shows a compact and therefore inter alia, for this reason advantageous embodiment of the valve block 1.
  • the transverse bores 52, 53 are each closed by a threaded plug 54 or 55.
  • the valve piston 23 has a first annular recess 56 which is connected via a connecting channel 58 to the working pressure port P.
  • the annular recess 56 is adjoined by an enlarged diameter portion 59, on which a first control edge 60 is formed.
  • the valve piston 23 has a second annular recess 61 which is connected via a connecting channel 62 to the tank port T.
  • the second annular recess 61 is adjoined by an enlarged diameter portion 92, on which a second control edge 63 is formed.
  • valve piston 23 of the flow control valve 25 in his in Fig. 2 shown rest position by the associated return spring 24 in Fig. 1 is shifted to the left, the second control edge 63 is opened and a connecting channel 64 is connected via the connecting channel 62 to the tank port T.
  • the annular recess 56 is connected via a formed in the valve piston 23 longitudinal bore 65 with a formed between a first pressure-engaging surface 66 and the stopper 55 first pressure chamber 67.
  • the pressure application surface 66 formed by the left end face of the valve piston 23 is acted upon by the working pressure.
  • the restoring force increase generated by the actuator 31a is introduced into the valve piston 23 via the support disk 19 and the return spring 24. Of the Valve piston 23 therefore adjusts itself so that the force exerted by the working pressure with the force applied by the return spring 24 counterforce is in equilibrium.
  • the valve piston 14 for the pressure control valve 9 is inserted into the second transverse bore 53.
  • the valve piston 14 has a first annular recess 77, which communicates via the connecting channel 58 with the working pressure port P.
  • the first annular recess 77 is adjoined by an enlarged diameter portion 78 on which a first control edge 79 is formed.
  • a second annular recess 80 is further formed, which is in communication with the connecting channel 64.
  • the second annular recess 80 is adjoined by an enlarged diameter portion 81 on which a second control edge 82 is formed.
  • the second valve piston 14 by the return spring 15 at its in Fig. 1 pressed left stop so that the second control edge 82 is open.
  • the return spring 15 abuts against a spring plate 83, which is held on the valve piston 14 in abutment.
  • the externally accessible actuator 16a In the screwed into the body 51 receiving body 84 is the externally accessible actuator 16a, with which the axial position of the support plate 19 and thus the bias of the second return spring 15 can be changed.
  • valve piston 14 is a blind bore designed as a longitudinal bore 87, which opens at a formed between the plug 54 and the valve piston 14 third pressure chamber 88, so that the third pressure chamber 88 is connected to the working pressure port P.
  • the working pressure acts on a first pressurization surface 89 of the valve piston 14.
  • the equilibrium position of the valve piston 14 is therefore determined by the difference between the force generated by the working pressure and the restoring force of the return spring 15.
  • valve head 14 In the region of the connecting channel 62, the valve head 14 has a passage 93.
  • a longitudinal bore 94 extends to the control pressure port A.
  • a closure plug 96 In the penetration region between the connecting channel 64 and the longitudinal bore 94 is a closure plug 96, in which a blind bore 97 is formed.
  • the blind bore 97 is connected to the tank connection T via a first transverse bore 98, which forms the first relief throttle. Further, the blind bore 97 via a second transverse bore 99, which forms the second relief throttle, connected to the control pressure port A.
  • the adjusting devices 16, 31 are respectively arranged on receiving bodies 72, 84 which are add-on parts, in particular screw-in parts, of the main body 51.
  • the receiving bodies 72, 84 each have an axial through hole with two through-hole portions 101, 102.
  • the main body 51 facing through-hole portion 101 is respectively the recording of the associated return spring 15 and 24.
  • the main body 51 facing away from the through hole portion 102 serves each receiving the associated actuator 16a, and 31a.
  • the actuators 16a, 31a are each formed by a spindle drive
  • the adjusting screw 103 is screwed into the formed as a threaded bore hole section 102 and is axially adjustable by turning.
  • the respective adjusting screw 103 is from the outside to a rotary control element, not shown, for.
  • As a slot or a hexagon for a screwdriver accessible and lockable by a screwed lock nut 105 which abuts the receiving body 72 and 84 in the embodiment.
  • the end portion of the adjusting screw 103 projecting beyond the lock nut 105 is covered by a cap 106 screwed on, which is provided for the purpose of mechanical protection and / or sealing.
  • the cap 106 has at its threaded hole edge on a preferably radial end face, with which it rests against a preferably radial end face of the lock nut 105.
  • radial end faces are preferably also provided.
  • the abutting faces can each be sealed by a ring seal, z.
  • Example, by an O-ring of elastic material which is arranged in an annular groove which is arranged in the associated end face of the cap 106 or the lock nut 105 or the receiving body 72 and 84, respectively.
  • the sealing ring 107 is axially elastically compressed in the screwed state, whereby the seal is achieved.
  • an adjustability-ensuring clearance 104 for the associated adjusting screw 103 is provided for the associated adjusting screw 103.
  • a support plate 19 is arranged, on which the return spring 15 and 24 is supported.
  • the receiving bodies 72 and 84 are formed by screw-in parts which are respectively screwed into a corresponding threaded bore in the main body 51 with a screw sleeve 72a or 84a surrounding the inner through-hole portion 101 and, if appropriate, rest against the base body 51 with the shoulder surface of a compacted head.
  • a ring seal preferably a special sealing ring 109 may be provided in the edge region of the screw-in hole.
  • the support plate 19 and its surrounding area ir the receiving body 84 is particularly formed, as will be explained below.
  • the support disk 19 is located in an axial adjustment range in the transition region between the hole sections 101, 102.
  • the adjustment range for the support disk 19 is limited by a stop 112, which is located in is an axial position in which the pressure control valve 9 sets or limits a pressure, here the control pressure, which corresponds to the maximum allowable pressure.
  • the stopper 112 is formed by a step surface 114 facing away from the base 51 at the inner through-hole portion 101, wherein the step surface 114 defines a hole extension 115, which is located between the through-hole portions 101, 102.
  • the support disk 19 In order to mount the support disk 19, it is tapered on both sides to a dimension e, preferably flattened, which is smaller than the cross-sectional size of the inner through-hole portion 101. Consequently, the support disk 19 can be in a rotated relative to the stop 112 by 90 ° position move the through-hole portion 101 into the hole extension 115.
  • the latter is so large in terms of their axial and radial dimensions that the support plate 19 can be pivoted in the hole extension 115 in its operating position in which it is parallel to the stop 112.
  • the hole enlargement 115 has, at least in its axial region facing the stop 112, a preferably conical, inner circumferential surface 113 that converges toward the stop 112. By this convergent inner circumferential surface 113, the support plate 19 is centered when moving in the direction of the stop 112 when it should have taken an eccentric position when pivoting.
  • the support disk 19 is shown in several pivot intermediate positions.
  • the stop 112 and the stop member by a spring ring which is inserted into an annular groove in the inner circumferential surface of the inner through-hole portion 101.
  • the support plate 19 For mounting the support plate 19, whose size is adapted in this case with play on the cross-sectional size of the hole portion 101, the support plate 19 is first to be inserted into the through-hole portion 101 and then to mount the spring ring 116 which projects beyond the inner circumferential surface of the through-hole portion 101 and thus as Stop 112 can serve.
  • the support disk 19 may be round.
  • an electromagnet or an electric motor in particular a stepping motor, can be used, which z. B. via a threaded spindle, the bias of the return spring 15 and 24 and thus the force exerted on the valve piston 14 and 23 additional force changed.
  • the support plate 19 of the flow control valve 11 and its surroundings in the receiving body 72 may be formed as described above with reference to the pressure control valve 9.
  • the above-described stop limit for the maximum value of the restoring or closing force of the return spring can thus be realized in a corresponding embodiment also in the flow control valve 11 or another valve.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ventilblock (1) für eine Regelvorrichtung mit einem Ventil (9), dessen Ventilkolben (14) durch einen Regeldruck in seine Offenstellung und durch eine Rückstellfeder (18) in seine Schliessstellung beaufschlagt ist, wobei die Schliesskraft der Rückstellfeder (15) durch ein Stellglied (16a) verringerbar oder vergrösserbar ist, das in Richtung auf eine die Schliesskraft vergrössernde Stellung und eine die Schliesskraft verringernde Stellung verstellbar ist. Um die Verstellung bzw. Einstellung zu vereinfachen und die Sicherheit zu verbessern, ist die Verstellbewegung des Stellglieds (16a) in der die Schliesskraft der Rückstellfeder (15) vergrössernden Bewegungsrichtung durch ein Anschlagelement (112) in einer Stellung begrenzt, in der die Schliesskraft der Rückstellfeder (15) ihren begrenzten Höchstwert erreicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ventilblock nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein Ventilblock dieser Art ist beispielsweise in der US-A-2 299 234 oder in der DE 199 53 170 A1 beschrieben. Bei diesem vorbekannten Ventilblock für eine Hydropumpe sind ein Leistungsregelventil und ein Steuerventil vorgesehen, wobei letzteres in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Arbeitsdruck in einer Arbeitsleitung der Hydropumpe und dem Druckstrom aufwärts des Leistungsregelventils in einer Leistungsregelleitung einer Verstelleinrichtung für die Hydropumpe mit Stelldruck beaufschlagt wird. Außerdem ist das Steuerventil mittels eines Stellglieds mit einer variablen Zusatzkraft beaufschlagbar. Hierdurch ist es möglich, die von dem Steuerventil in Verbindung mit dem Leistungsregelventil begrenzte Maximalleistung zu verstellen und somit die Maximalleistung in Abhängigkeit von der Betriebsituation zu verringern oder zu vergrößern.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Ventilblock nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die Verstellung zu vereinfachen und die Sicherheit zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Ventilblock ist die Verstellbewegung des Stellglieds in seiner die Schließkraft vergrößernden Bewegungsrichtung durch ein Anschlagelement in einer Stellung begrenzt, in der die Schließkraft ihrem begrenzten Höchstwert entspricht. Hierdurch ist eine Verstellung des Ventilblocks oder einer mit dem Ventilblock ausgerüsteten hydrostatischen Maschine auf Werte, die zu einer Überlastung oder Beschädigung führen könnten, verhindert. Die Bedienungsperson kann die hydrostatische Maschine maximal nur auf einen Wert, insbesondere einen Druckwert, einstellen, der einem bestimmten maximal zulässigen Wert, z. B. dem maximal zulässigen Stelldruck oder Arbeits- bzw. Betriebsdruck entspricht. In Folge dessen führt die erfindungsgemäße Ausgestaltung auch zu einer Vereinfachung der Einstellung der Verstellvorrichtung. Die Bedienungsperson braucht nämlich keine besondere Aufmerksamkeit darauf zu richten, ob bzw. wann die Einstellung einem maximal zulässigen Kriterium entspricht bzw. dieses überschreitet.
  • In den Unteransprüchen enthaltene Merkmale führen zu Ausgestaltungen, die aus Gründen einer einfachen und kostengünstigen Fertigung und/oder Montage bzw. Demontage vorteilhaft sind und außerdem die Bedienung vereinfachen und verbessern sowie kleine und in einfacher Weise integrierbare Ausgestaltungen ergeben.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eignet sich unter anderem für eine Druckregelvorrichtung und/oder für eine Förderstromregelvorrichtung
  • Es ist vorteilhaft, das Anschlagelement und das Stellglied an einem Anbauteil des Ventilblocks anzuordnen. Hierdurch läßt sich das Anbauteil nicht nur hinsichtlich des Stellglieds, sondern auch hinsichtlich des Anschlagelements vorfertigen bzw. vormontieren, so daß es lediglich einer Montage des Anbauteils am Ventilblock bedarf, um das Ventil erfindungsgemäß zu vervollständigen.
  • Weitere Merkmale der Erfindung betreffen eine Verstellscheibe in Form eines Federtellers, deren Rand beidseitig so weit verjüngt ist, daß die Verstellscheibe in einem radial erweiterten Grundbereich eines Sacklochs des Anbauteils montierbar ist.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß sie sich mit vorhandenen Bauweisen in einfacher Weise kombinieren und darin integrieren läßt.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    einen erfindungsgemäßen Ventilblock für eine hydraulische Regelvorrichtung mit zwei Ventilen,
    Fig. 2
    ein hydraulisches Prinzipschaltbild des Ventilblocks;
    Fig. 3
    eine Verstellscheibe in axialer Ansicht;
    Fig. 4
    einen Aufnahmekörper mit der Verstellscheibe im axialer Schnitt.
  • Der in Fig. 1 und 2 mit 1 bezeichnete Ventilblock ist Teil einer in ihrer Gesamtheit mit 2 bezeichneten Verstellvorrichtung zum Verstellen und Einstellen des Durchsatzvolumens einer hydrostatischen Maschine, hier einer Hydropumpe 3. Die Verstellvorrichtung 2 weist einen Verstellzylinder 4 auf, der beim Ausführungsbeispiel einseitig hydraulisch wirksam ist und in an sich bekannter Weise aus einem Zylinder 4a und einem darin verschiebbar gelagerten Kolben 4b sowie einer damit verbundenen Kolbenstange 4c besteht, die mit einem andeutungsweise dargestellten Verstellelement 3a der Pumpe 3 verbunden ist. Im Rahmen der Erfindung kann die hydrostatische Maschine anstatt durch eine Hydropumpe 3 durch einen Hydromotor verstellbaren Durchsatzvolumens gebildet sein.
  • Wie Fig. 1 und insbesondere Fig. 2 zeigen, weist der Ventilblock 1 wenigstens vier hydraulische Anschlüsse auf, nämlich einen Arbeitsdruckanschluß P, einen Steildruckanschluß A, einen Tankanschluß T und einen Regelanschluß X. Die Hydropumpe 3 steht mit einer Antriebswelle eines nicht dargestellten Antriebsmotors in Antriebsverbindung, z. B. mit einer Brennkraftmaschine. Im Funktionsbetrieb saugt die Hydropumpe 3 Hydraulikfluid durch eine Saugleitung 5 aus einem Hydraulikfluid-Tank 6 an und fördert das Hydraulikfluid in eine Arbeitsleitung 7, in der eine ggf. einstellbare Förderstromdrossel 8 angeordnet ist.
  • Im Rahmen der Erfindung kann der Ventilblock 1 nur ein Ventil 9 aufweisen. Beim Ausführungsbeispiel sind zwei Ventile 9, 11 vorgesehen, von denen das Ventil 9 ein Druckregelventil ist und das Ventil 11 ein Förderstromregelventil ist. Ein Eingang des Druckregelventils 9 ist durch eine Verbindungsleitung 12 mit einem Arbeitsleitungszweig 7a verbunden, der von der Arbeitsleitung 7 stromaufwärts von der Förderstromdrossel 8 abzweigt. Der Ventilkolben 14 des Druckregelventils 9 ist durch eine mit dem Arbeitsleitungszweig 7a verbundene Verbindungsleitung 13 mit dem Arbeitsdruck beaufschlagbar und zwar gegen die Kraft einer Rückstellfeder 15, deren Federkraft durch ein Stellglied 16a einer Einstellvorrichtung 16 wahlweise verringerbar und vergrößerbar ist.
  • Das Förderstromregelventil 11 ist durch eine erste Verbindungsleitung 21 mit der Arbeitsleitung 7 stromaufwärts der Förderstromdrossel 8 bzw. mit dem Arbeitsleitungszweig 7a verbunden und durch eine zweite Verbindungsleitung 22 mit der Arbeitsleitung 7 stromabwärts der Förderstromdrossel 8 verbunden. Solange der Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 7 einen bestimmten Wert nicht übersteigt, wird das Verdrängungsvolumen der Hydropumpe 3 durch die Verstelleinrichtung 2 bzw. den Verstellzylinder 4 so eingestellt, daß die Förderstromdrossel 8 von einem konstanten Förderstrom durchströmt wird. Hierzu wird das Förderstromregelventil 11 durch die Verbindungsleitungen 21, 22 von dem Druckabfall an der Förderstromdrossel 8 beaufschlagt. Steigt der Druckabfall an der Förderstromdrossel 8 entsprechend dem die Förderstromdrossel 8 durchströmenden Förderstrom an, so wird der Ventilkolben 23 des Förderstromregelventils 11 gegen eine Rückstellfeder 24 von seiner ersten Ventilstellung d in Richtung auf seine zweite Ventilstellung c verschoben. Dadurch wird der Stelldruck in der Stelldruckkammer 4d des Verstellzylinders 4 über die Stelldruckleitung 25 geregelt. Bei der Verschiebung in die Ventilstellung c wird der Stelldruck in der Stelldruckkammer 4d des Verstellzylinders 4 erhöht wird und das Verdrängungsvolumen der Hydropumpe 3 in Richtung auf kleineres Verdrängungsvolumen zurückgeschwenkt. Dadurch verringert sich wiederum der durch die Förderstromdrossel 8 strömende Förderstrom und somit der Druckabfall an der Förderstromdrossel 8, so daß sich an dem Förderstromregelventil 11 ein Gleichgewichtszustand einstellt. Der Förderstrom, der durch den an die Arbeitsleitung 7 angeschlossenen Verbraucher bestimmt wird, ist durch Verändern des Querschnitts der vorzugsweise verstellbaren Förderstromdrossel 8 variierbar.
  • Das Druckregelventil 9, das in seiner Ventilstellung b mit zwei Anschlüssen an die Stelldruckleitung 25 angeschlossen ist, tritt in Funktion, wenn der Arbeitsdruck einen vorbestimmten Wert übersteigt. In diesem Falle wird der Ventilkolben 14 aus der dargestellten ersten Ventilstellung b in die zweite Ventilstellung a verschoben, in der der sich zur Stelldruckkammer 4d erstreckende Abschnitt der Stelldruckleitung 25 mit der Verbindungsleitung 12 und mit dem Arbeitsleitungszweig 7a verbunden wird. Hierdurch wird die Beaufschlagung der Stelldruckkammer 4d mit dem Stelldruck erhöht und das Verdrängungsvolumen auf einen Wert eingeregelt, der einen den vorbestimmten Wert nicht überschreitenden Arbeitsdruck ergibt. Das Förderstromregelventil 11 weist einen Anschluß auf, der durch eine Verbindungsleitung 26 mit dem Tank 6 verbunden ist und in der Ventilstellung d mit dem Anschluß für die Stelldruckleitung 25 korrespondiert.
  • Die Stelldruckleitung 25 ist zwischen den Ventilen 9, 11 durch eine Verbindungsleitung 27 mit einer ersten Entlastungsdrossel 28a mit dem Tank 6 verbunden.
  • Stromabwärts des Druckregelventils 9 ist die Stelldruckleitung 25 bzw. die Stelldruckkammer 4d ggf. durch eine zweite Entlastungsdrossel 28b mit der ersten Entlastungsdrossel 28a verbunden und durch diese ebenfalls mit dem Tank 6 verbunden.
  • Beim Ausführungsbeispiel sind das Förderstromregelventil 11 und das Druckregelventil 9 jeweils als 3/2-Wegeventil ausgebildet.
  • Wie bereits das Druckregelventil 9 weist auch das Förderstromregelventil 11 eine Einstellvorrichtung 31 mit einem Einstellglied 31a auf, mit dem die Federkraft der Rückstellfeder 25 wahlweise verringerbar oder vergrößerbar ist.
  • Die Einstellglieder 16a, 31a sind wahlweise hin- und herbewegbar und in der jeweiligen Einstellposition feststellbar gelagert. Die Bewegungsrichtung der Einstellglieder 16a, 31a ist vorzugsweise in der Längsrichtung des zugehörigen Ventilkolbens 14 bzw. 23 gerichtet.
  • Beim Ausführungsbeispiel sind die Stellglieder 16a bzw. 31a manuell verstellbar. Sie können jedoch auch motorisch verstellbar sein, z. B. durch einen Elektromagnet, insbesondere ein Proportionalmagnet.
  • Die Stellglieder 16a bzw. 31a wirken beim Ausführungsbeispiel axial auf ein Widerlager 32 der zugehörigen Rückstellfeder 15 bzw. 24, wobei das Wiederlager 32 vorzugsweise durch eine Stützscheibe 19 im Sinne eines Federtellers ausgebildet ist, was im folgenden anhand Fig. 1 beschrieben wird, die eine kompakte und deshalb unter anderem auch aus diesem Grunde vorteilhafte Ausgestaltung des Ventilblocks 1 zeigt.
  • In einen Grundkörper 51 des Ventilblocks 1 sind eine erste Querbohrung 52 für das Förderstromregelventil 11 und eine zweite dazu parallele Querbohrung 53 für das Druckregelventil 9 eingebracht. Die Querbohrungen 52, 53 sind jeweils über einen Gewindestopfen 54 bzw. 55 verschlossen. In der ersten Querbohrung 52 ist der Ventilkolben 23 des Förderstromregelventils 11 axial bewegbar gelagert. Der Ventilkolben 23 hat eine erste ringförmige Ausnehmung 56, welche über einen Verbindungskanal 58 mit dem Arbeitsdruckanschluß P verbunden ist. An die ringförmige Ausnehmung 56 schließt sich ein im Durchmesser erweiterter Bereich 59 an, an welchem eine erste Steuerkante 60 ausgebildet ist. Des weiteren hat der Ventilkolben 23 eine zweite ringförmige Ausnehmung 61, welcher über einen Verbindungskanal 62 mit dem Tankanschluß T verbunden ist. An die zweite ringförmige Ausnehmung 61 schließt sich ein im Durchmesser erweiterter Bereich 92 an, an welchem eine zweite Steuerkante 63 ausgebildet ist.
  • Da der Ventilkolben 23 des Förderstromregelventils 25 in seiner in Fig. 2 dargestellten Ruhestellung durch die zugehörige Rückstellfeder 24 in Fig. 1 nach links verschoben ist, ist die zweite Steuerkante 63 geöffnet und ein Verbindungskanal 64 ist über den Verbindungskanal 62 mit dem Tankanschluß T verbunden. Die ringförmige Ausnehmung 56 ist über eine in dem Ventilkolben 23 ausgebildete Längsbohrung 65 mit einer zwischen einer ersten Druckangriffsfläche 66 und dem Verschlußstopfen 55 ausgebildeten ersten Druckkammer 67 verbunden. Dadurch wird die durch die linke Stirnfläche des Ventilkolbens 23 gebildete Druckangriffsfläche 66 mit dem Arbeitsdruck beaufschlagt. Der über den in Fig. 1 nicht dargestellten Förderstromregelanschluß X einer zweiten Druckkammer 68 zugeführte Regeldruck greift an einer zweiten Druckbeaufschlagungsfläche 69 an, welche die rechte Stirnfläche des Ventilkolbens 23 bildet. Auf diese Stirnfläche des Ventilkolbens 23 wirkt über einen Federteller 70 ferner die Rückstellfeder 24 ein.
  • Die von dem Stellglied 31a erzeugte Rückstellkraft-Vergrößerung wird über die Stützscheibe 19 und die Rückstellfeder 24 in den Ventilkolben 23 eingeleitet. Der Ventilkolben 23 stellt sich daher so ein, daß die von dem Arbeitsdruck ausgeübte Stellkraft mit der von der Rückstellfeder 24 aufgebrachten Gegenkraft im Gleichgewicht steht.
  • Der Ventilkolben 14 für das Druckregelventil 9 ist in die zweite Querbohrung 53 eingesetzt. Der Ventilkolben 14 weist eine erste ringförmige Ausnehmung 77 auf, die über den Verbindungskanal 58 mit dem Arbeitsdruckanschluß P in Verbindung steht. An die erste ringförmige Ausnehmung 77 schließt sich ein Bereich 78 mit erweitertem Durchmesser an, an welchem eine erste Steuerkante 79 ausgebildet ist. An dem Ventilkolben 14 ist ferner eine zweite ringförmige Ausnehmung 80 ausgebildet, welche mit dem Verbindungskanal 64 in Verbindung steht. An die zweite ringförmige Ausnehmung 80 schließt sich ein Bereich 81 mit erweitertem Durchmesser an, an welchem eine zweite Steuerkante 82 ausgebildet ist. In der dargestellten Ruhestellung ist der zweite Ventilkolben 14 durch die Rückstellfeder 15 an seinen in Fig. 1 linken Anschlag gedrückt, so daß die zweite Steuerkante 82 geöffnet ist. Die Rückstellfeder 15 liegt an einem Federteller 83 an, der an dem Ventilkolben 14 in Anlage gehalten wird. In dem in den Grundkörper 51 eingeschraubten Aufnahmekörper 84 befindet sich das von außen zugängliche Stellglied 16a, mit welchem sich die axiale Lage der Stützscheibe 19 und somit die Vorspannung der zweiten Rückstellfeder 15 verändern läßt.
  • In dem Ventilkolben 14 befindet sich eine als Sackbohrung ausgeführte Längsbohrung 87, welche an einer zwischen dem Verschlußstopfen 54 und dem Ventilkolben 14 ausgebildeten dritten Druckkammer 88 ausmündet, so daß die dritte Druckkammer 88 mit dem Arbeitsdruckanschluß P verbunden ist. Der Arbeitsdruck greift dabei an einer ersten Druckbeaufschlagungsfläche 89 des Ventilkolbens 14 an. Die Gleichgewichtslage des Ventilkolbens 14 wird deshalb durch die Differenz zwischen der von dem Arbeitsdruck erzeugten Kraft und der Rückstellkraft der Rückstellfeder 15 bestimmt.
  • Im Bereich des Verbindungskanals 62 weist der Ventilkoben 14 eine Durchführung 93 auf.
  • Von dem vierten Druckraum 90 erstreckt sich eine Längsbohrung 94 bis zu dem Stelldruckanschluß A. In dem Durchdringungsbereich zwischen dem Verbindungskanal 64 und der Längsbohrung 94 befindet sich ein Verschlußstopfen 96, in welchem eine Sackbohrung 97 ausgebildet ist. Die Sackbohrung 97 ist über eine erste Querbohrung 98, welche die erste Entlastungsdrossel bildet, mit dem Tankanschluß T verbunden. Ferner ist die Sackbohrung 97 über eine zweite Querbohrung 99, welche die zweite Entlastungsdrossel bildet, mit dem Stelldruckanschluß A verbunden. Durch Verdrehen des Verschlußstopfens 96 kann der Öffnungsquerschnitt, welcher durch Überlappung der Querbohrungen 98 und 99 mit dem Querschnitt der Längsbohrung 94 entsteht, eingestellt werden.
  • Die Einstellvorrichtungen 16, 31 sind jeweils an Aufnahmekörpern 72, 84 angeordnet, die Anbauteile, insbesondere Einschraubteile, des Grundkörpers 51 sind. Die Aufnahmekörper 72, 84 weisen jeweils ein axiales Durchgangsloch mit zwei Durchgangslochabschnitten 101, 102 auf. Der dem Grundkörper 51 zugewandte Durchgangslochabschnitt 101 dient jeweils der Aufnahme der zugehörigen Rückstellfeder 15 bzw. 24. Der dem Grundkörper 51 abgewandte Durchgangslochabschnitt 102 dient jeweils der Aufnahme des zugehörigen Stellglieds 16a, bzw. 31a. Beim Ausführungsbeispiel sind die Stellglieder 16a, 31a jeweils durch einen Spindeltrieb gebildet, dessen Verstellschraube 103 in dem als Gewindebohrung ausgebildeten Durchgangslochabschnitt 102 eingeschraubt und durch Drehen axial verstellbar ist. Die jeweilige Verstellschraube 103 ist von außen an einem nicht dargestellten Drehangriffselement, z. B. einen Schlitz oder ein Sechskant für einen Schraubendreher, zugänglich und durch eine aufgeschraubte Kontermutter 105 feststellbar, die beim Ausführungsbeispiel am Aufnahmekörper 72 bzw. 84 anliegt.
  • Der die Kontermutter 105 überragende Endabschnitt der Verstellschraube 103 ist durch eine aufgeschraubte Kappe 106 abgedeckt, die zum Zweck des mechanischen Schutzes und/oder der Abdichtung vorgesehen ist. Die Kappe 106 weist an ihrem Gewindelochrand eine vorzugsweise radiale Stirnfläche auf, mit der sie an einer vorzugsweise radialen Stirnfläche der Kontermutter 105 anliegt. Zwischen der Kontermutter 105 und dem Aufnahmekörper 72 bzw. 84 sind vorzugsweise ebenfalls radiale Stirnflächen vorgesehen. Die aneinander anliegenden Stirnflächen können jeweils durch eine Ringdichtung abgedichtet sein, z. B. durch einen O-Ring aus elastischem Material, der in einer Ringnut angeordnet ist, die in der zugehörigen Stirnfläche der Kappe 106 oder der Kontermutter 105 oder des Aufnahmekörper 72 bzw. 84 angeordnet ist. Der Dichtring 107 ist im verschraubten Zustand axial elastisch komprimiert, wodurch die Abdichtung erreicht wird. Im Grundbereich des Gewindelochs jeder Kappe 106 ist für die zugehörige Verstellschraube 103 ein die Verstellbarkeit gewährleistender Freiraum 104 für die zugehörige Verstellschraube 103 vorhanden.
  • Zwischen jedem Stellglied 16a bzw. 31a und der zugehörigen Rückstellfeder 15 bzw. 24 ist eine Stützscheibe 19 angeordnet, an der die Rückstellfeder 15 bzw. 24 abgestützt ist.
  • Beim Ausführungsbeispiel sind die Aufnahmekörper 72 bzw. 84 durch Einschraubteile gebildet, die jeweils mit einer den inneren Durchganglochabschnitt 101 umgebenden Schraubhülse 72a bzw. 84a in eine entsprechende Gewindebohrung im Grundkörper 51 eingeschraubt sind und mit der Schulterfläche eines verdichteten Kopfes am Grundkörper 51 ggf. anliegen. Zur Abdichtung auch dieser Verschraubung kann eine Ringdichtung vorzugsweise ein besonderer Dichtring 109 im Randbereich des Einschraublochs vorgesehen.
  • Bei dem Druckbegrenzungsventil 9 ist die Stützscheibe 19 und ihr Umgebungsbereich ir dem Aufnahmekörper 84 besonders ausgebildet, wie nachfolgend erläutert wird.
  • Die Stützscheibe 19 befindet sich in einem axialen Verstellbereich im Übergangsbereich zwischen den Lochabschnitten 101, 102. In der die Schließ- bzw. Rückstellkraft der Rückstellfeder 15 vergrößernden Verstellrichtung des Stellglieds 16a ist der Verstellbereich für die Stützscheibe 19 durch einen Anschlag 112 begrenzt, der sich in einer axialen Position befindet, in der das Druckregelventil 9 einen Druck einstellt oder begrenzt, hier den Stelldruck, der dem maximal zulässigen Druck entspricht. Hierdurch wird die Hydropumpe 3 vor einer Überlastung wirksam geschützt.
  • Beim Ausführungsbeispiel ist der Anschlag 112 durch eine dem Grundkörper 51 abgewandte Stufenfläche 114 am inneren Durchgangslochabschnitt 101 gebildet, wobei die Stufenfläche 114 eine Locherweiterung 115 begrenzt, die sich zwischen den Durchgangslochabschnitten 101, 102 befindet. Um die Stützscheibe 19 montieren zu können, ist sie beidseitig auf eine Abmessung e verjüngt, vorzugsweise abgeflacht, die kleiner ist, als die Querschnittsgröße des inneren Durchgangslochabschnitts 101. Folglich läßt sich die Stützscheibe 19 in einer bezüglich des Anschlags 112 um 90° verdrehten Position durch den Durchgangslochabschnitt 101 in die Locherweiterung 115 bewegen. Letztere ist bezüglich ihrer axialen und radialen Abmessung so groß ausgebildet, daß die Stützscheibe 19 in der Locherweiterung 115 in ihre Betriebsstellung geschwenkt werden kann, in der sie sich parallel zum Anschlag 112 befindet. Die Locherweiterung 115 weist wenigstens in ihrem dem Anschlag 112 zugewandten Axialbereich eine zum Anschlag 112 konvergierende, vorzugsweise konische, Innenmantelfläche 113 auf. Durch diese konvergente Innenmantelfläche 113 wird die Stützscheibe 19 beim Bewegen in Richtung auf den Anschlag 112 zentriert, wenn sie beim Schwenken eine exzentrische Position eingenommen haben sollte. In Fig. 4 ist die Stützscheibe 19 in mehreren Schwenk-Zwischenpositionen dargestellt.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, den Anschlag 112 bzw. das Anschlagselement durch einen Federring zu bilden, der in eine Ringnut in der Innenmantelfläche des inneren Durchgangslochabschnitts 101 eingesetzt ist. Zur Montage der Stützscheibe 19, deren Größe in diesem Fall mit Bewegungsspiel an die Querschnittsgröße des Lochabschnitts 101 angepaßt ist, ist zunächst die Stützscheibe 19 in den Durchgangslochabschnitt 101 einzuschieben und dann der Federring 116 zu montieren, der die Innenmantelfläche des Durchgangslochabschnitts 101 überragt und somit als Anschlag 112 dienen kann. Bei dieser Ausgestaltung kann die Stützscheibe 19 rund sein.
  • Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere kann zur motorischen Verstellung des Stellglieds 16a oder 31a ein Elektromagnet oder ein Elektromotor, insbesondere ein Schrittmotor, verwendet werden, welcher z. B. über eine Gewindespindel die Vorspannung der Rückstellfeder 15 bzw. 24 und somit die auf den Ventilkolben 14 bzw. 23 ausgeübte Zusatzkraft verändert.
  • Obwohl in Fig. 1 nicht dargestellt, kann auch die Stützscheibe 19 des Förderstromregelventils 11 und deren Umgebung in den Aufnahmekörper 72 wie vorstehend anhand des Druckregelventils 9 beschrieben ausgebildet sein. Die vorbeschriebene Anschlagbegrenzung für den Maximalwert der Rückstell- bzw. Schließkraft der Rückstellfeder läßt sich somit in entsprechender Ausgestaltung auch beim Förderstromregelventil 11 oder einem anderen Ventil verwirklichen.

Claims (11)

  1. Ventilblock (1) für eine Regelvorrichtung, insbesondere einer hydrostatischen Maschine, mit einem Ventil (9), dessen Ventilkolben (14) durch einen Regeldruck in seine Offenstellung und durch eine Rückstellfeder (18) in seine Schließstellung beaufschlagt ist,
    wobei die Schließkraft der Rückstellfeder (15) durch ein Stellglied (16a) verringerbar oder vergrößerbar ist, das in Richtung auf eine die Schließkraft vergrößernde Stellung und eine die Schließkraft verringernde Stellung verstellbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verstellbewegung des Stellglieds (16a) in der die Schließkraft der Rückstellfeder (15) vergrößernden Bewegungsrichtung durch ein Anschlagelement (112) in einer Stellung begrenzt ist, in der die Schließkraft der Rückstellfeder (15) ihren begrenzten Höchstwert erreicht.
  2. Ventilblock nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Anschlagelement (112) durch eine dem Ventilkolben (14) abgewandte Stufenfläche (114) in einem die Rückstellfedern (15) aufnehmenden Aufnahmeloch (101) gebildet ist.
  3. Ventilblock nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rückstellfeder (15) an einer Stützscheibe (19) abgestützt ist, gegen die das Stellglied (16a) wirksam ist, und mit dem Anschlagelement (112) zusammenwirkt.
  4. Ventilblock nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stufenfläche (114) eine Locherweiterung (115) begrenzt, in der die größer als das Aufnahmeloch (101) ausgebildete Stützscheibe (19) angeordnet ist.
  5. Ventilblock nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß auf der dem Ventilkolben (14) abgewandten Seite der Stützscheibe (19) das Stellglied (16a) in einem, vorzugsweise koaxialen Lochabschnitt (102) axial beweglich angeordnet ist.
  6. Ventilblock nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stützscheibe (19) auf einander gegenüberliegenden Seiten auf ein Breitenmaß (e) verjüngt ist, daß kleiner ist, als die Querschnittsabmessung des Aufnahmelochs (101) und die Locherweiterung (115) so groß ist, daß die Stützscheibe (19) in der Locherweiterung (115) schwenkbar ist.
  7. Ventilblock nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Stellglied (16a) durch einen Schraubentrieb mit einer Stellschraube (103) gebildet ist, die in den äußeren Lochabschnitt (102) eingeschraubt ist.
  8. Ventilblock nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Anschlagelement (112) und das Stellglied (16a) in einem Anbauteil (84) des Ventilblocks (1) angeordnet sind.
  9. Ventilblock nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Anbauteil (84) durch eine Schraubverbindung mit dem Ventilblock (1) verbunden ist.
  10. Ventilblock nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Ventil ein Druckregelventil (9), z. B. ein Druckbegrenzungsventil, oder ein Förderstromregelventil (11) ist.
  11. Ventilblock nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Druckregelventil (9) oder das Förderstromregelventil (11) in einer Stelldruckleitung (24) angeordnet ist, die sich zu einem Stellzylinder (4) erstreckt, der zum Verstellen des Verdrängungsvolumens der hydrostatischen Maschine vorgesehen ist.
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