DE1503350C3

DE1503350C3 - Einrichtung zur Regelung eines mit Druckflüssigkeit beaufschlagten, eine Maschine antreibenden Axialkolbenmotors

Info

Publication number: DE1503350C3
Application number: DE1503350A
Authority: DE
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1960-07-06
Filing date: 1961-07-05
Publication date: 1973-09-13
Also published as: DE1503350A1; US3156159A; GB990053A; LU40354A1; DE1503350B2; ES268806A1; BE605680A; FR1269749A

Description

gesteuert von einer Einstellvorrichtung 2, deren Eingang 3 an die von dem Axialkolbenmotor 4 angetriebene Maschine, beispielsweise einen Stromerzeuger, angeschlossen ist.

Die Einstellvorrichtung 2, die in bekannter Weise ausgeführt sein kann, ist so beschaffen, daß sie je nach der zu regelnden Betriebsgröße ein Signal zur Verringerung oder Vergrößerung der Öffnung des Drosselventils liefert.

Daraus ergibt sich eine Änderung des Druckes der den Axialmotor beaufschlagenden Betriebsflüssigkeit und damit auch der von dem letzteren abgegebenen Leistung. Diese erste Regelungsart ist mit der Einwirkung auf die Schiefscheibe 5 des Axialkolbenmotors über eine Kolben-Zylinder-Anordnung verbunden, die von der durch die Rohrleitung? von einem Kolben-Schieberventil 8 aus übertragenen Betriebsflüssigkeit beaufschlagt wird.

Das Schieberventil 8 nimmt die unter hohem Druck stehende Betriebsflüssigkeit bei 9 auf, wodurch unter Einwirkung des Druckes der Schieber 10 entgegen der Wirkung einer geeichten Feder 11 verschoben wird. Je nach Stellung des Schiebers 10 wird der Kolben der Kolben-Zylinder-Anordnung 6 entweder von der unter hohem Druck stehenden Betriebsflüssigkeit beaufschlagt oder durch deren Abfließen in den Ablauf 12 entlastet.

Auf diese Weise wird die Neigung der Schiefscheibe 5 in Abhängigkeit von der Höhe des durch das Drosselventil 1 bereits geregelten Druckes eingestellt.

Die Wirkungsweise der Einrichtung bei jeder der hier beschriebenen Ausführungsformen ist wie folgt:

Wenn beispielsweise im Fall der F i g. 1 die Motorlast abnimmt, dann drosselt die Einstellvorrichtung 2 den Durchgangsquerschnitt des Drosselventils 1, und zwar so, daß der Druck aus dem Hochdruckerzeuger 13 in der Druckleitung 14, die mit dem Einlaß des Motors sowie mit dem Eingang 9 des Schieberventils 8 verbunden ist, abnimmt.

Daraus ergibt sich sofort einerseits eine Verminderung der von dem Motor abgegebenen Leistung (allerdings auf Kosten des Wirkungsgrades der Ma-' schine), andererseits eine Verschiebung des Schiebers 10 nach links, bis die Leitung 7 mit dem Ablauf in Verbindung steht. Dadurch kann sich die Schiefscheibe 5 wieder aufrichten (unter Einwirkung der resultierenden Druckkräfte eines hier nicht dargestellten Organs). Das Hubvolumen des Motors ist dadurch vermindert, wobei bei dieser Änderung des Hubvolumens die Leistung des Motors auf dem gewünschten Wert gehalten wird, obwohl gleichzeitig der Lastverlust fortfällt.

Diese Unterdrückung des Lastverlustes, welche den Zweck hat, den normalen Wirkungsgrad der Anlage wieder herzustellen, sobald der verhältnismäßig langsame Regelungsvorgang einsetzt, bei dem infolge der Einwirkung auf den Hub des Motors kein Energieverlust eintritt, erfolgt mittels hier nicht dargestellter Organe, die dem Fachmann bekannt sind. Diese

ίο Organe stellen den normalen Durchgangsquerschnitt des Drosselventils 1 wieder her, sobald die Schiefscheibe 5 ihre neue Gleichgewichtslage eingenommen hat.

Wenn die Motorlast zunimmt, tritt der umgekehrte Regelvorgang ein, bei welchem die Schiefscheibe 5 wieder geneigt wird, so daß das Hubvolumen des Motors vergrößert ist.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 setzt die Vergrößerung des Drosselverlustes durch das. Dros-

ao selventil 1 die Leistung des Motors durch die Einwirkung auf den Ablauf herab. Außerdem wird durch die Erhöhung des. AbI auf druckes der Druck in der Kammer 17 des Schieberventils erhöht, wodurch der Schieber 10 nach links verschoben wird und damit der Kolben der Kolben-Zylinder-Anordnung 6 wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 mit dem Ablauf verbunden wird.

Wie ersichtlich, gleicht bei den Einrichtungen bei den F i g. 1 und 2 die Feder 11 den Hochdruck aus.

Dieser Nachteil ist bei der Ausführungsform nach F i g. 3 beseitigt, bei welcher die Feder 11 nur den Niederdruck ausgleicht, da der Hochdruck bei 18 an das Schieberventil angeschlossen ist.

Die Erhöhung des Beaufschlagungsverlustes ver-

schiebt dann den Schieber 10 nach rechts und nicht nach links, setzt aber dennoch, wie in den beiden vorhergehenden Fällen, die Kolben-Zylinder-Anordnung 6 mit dem Ablauf in Verbindung.

Die Ausführungsform nach F i g. 4 ist von glei-

eher Art wie die nach F i g. 3, jedoch wirkt der Hochdruck auf einen Hilfskolben 19 von kleinerem Querschnitt als der Schieber 10, so daß hier die Feder 11 nur den Niederdruck zuzüglich der Kraft ausgleicht, welche durch den Hochdruck auf eine Fläche

gleich dem Unterschied der Querschnitte vom Schieber 10 und Hilfskolben 19 ausgeübt wird.

Sobald die Schiefscheibe 5 die Neigung angenommen hat, welche der jeweils erforderlichen Motorleistung entspricht, werden Schieberventil 8 und

Drosselventil 1 in ihre anfängliche Lage zurückgeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Regelung eines mit Druckflüssigkeit beaufschlagten, eine Maschine antreibenden Axialkolbenmotors mit einer mit Druckflüssigkeit beaufschlagten Kolben-Zylinder-Anordnung, welche den Hub der Kolben des Axialkolbenmotors in Abhängigkeit vom Druck in der Hauptstromleitung des Motors ändert, und mit einem den Druckabfall über dem Motor beeinflussenden Drosselventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (1) mit geringer Nachführverzögerung mittels einer auf Änderung einer zu regelnden Betriebsgröße der angetriebenen Maschine (20) ansprechenden Einstellvorrichtung (2) im die Änderungen dieser Betriebsgröße ausgleichenden Sinn eingestellt wird, und daß der Zu- oder Ablauf von Druckflüssigkeit zur Kölben-Zylinder-Anordnung (6) durch ein Schieberventil (8) gesteuert wird, dessen Schieber (10) vom Druck in der Hauptstromleitung des Motors (4) im Sinne der erforderlichen Regelung verstellt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schieber (10) eine Feder (11) angreift, welche einer auf den Schieber (10) von der Druckflüssigkeit ausgeübten Kraft entgegenwirkt, daß in einer ersten Lage des Schiebers (10) die Druckleitung (14) mit der Kolben-Zylinder-Anordnung (6) verbunden ist, daß in einer zweiten, nämlich der Normallage des Schiebers (10) die Leitung (7) zur Kolben-Zylinder-Anordnung (6) abgesperrt ist und daß in einer dritten Lage des Schiebers (10) die Kolben-Zylinder-Anordnung (6) an eine Rücklaufleitung angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (1) in die Druckleitung (14) eingebaut ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (1) in eine Rücklaufleitung (15) eingebaut ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Feder (11) die vom Druck in der Druckleitung (14) ausgeübte Kraft entgegenwirkt.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Feder (11) die von der Differenz des Drucks in der Druckleitung (14) und des Drucks in der Rücklaufleitung (15) vor dem Drosselventil (1) ausgeübte Kraft entgegenwirkt.

7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Feder (11) die von dem Druck in'der Rücklaufleitung (15) vor dem Drosselventil (1) ausgeübte Kraft entgegenwirkt.

8. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schieber (10) an einer Schieberseite ein Hilfskolben (19) angreift, dessen Querschnitt kleiner ist, als der Querschnitt des Schiebers, daß der Hilfskolben (19) vom Druck in der Druckleitung (14) und der Schieber

(10) auf der Schieberseite, an der der Hilfskolben ■ angreift, vom Druck in der Rücklaufleitung (15) vor dem Drosselventil (1) und durch die Feder

(11) belastet ist, und daß die andere Schieberseite ebenfalls vom Druck in der Druckleitung (14) beaufschlagt ist.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung eines mit Druckflüssigkeit beaufschlagten, eine Maschine antreibenden Axialkolbenmotors mit einer mit Druckflüssigkeit beaufschlagten Kolben-Zylinder-Anordnung, welche den Hub der Kolben des Axialkolbenmotors in Abhängigkeit vom Druck in der Hauptstromleitung des Motors ändert, und mit einem den Druckabfall über dem Motor beeinflussenden Drosselventil.

ίο Es sind Einrichtungen bekannt, bei denen ein Drosselventil zur Regelung eines Druckflüssigkeitsmotors durch Veränderung seines Speisedrucks vorgesehen ist. Dadurch soll die Drehzahl einer vom

• Druckflüssigkeitsmotor angetriebenen Maschine gesteuert werden. Die Einwirkung auf den Speisedruck liefert eine praktisch sofortige Regelung, die jedoch mit Druckverlusten verbunden ist.

Ferner ist es zur Regelung eines Hydraulikmotors bekannt, eine Kolben-Zylinder-Anordnung vorzusehen, welche den Hub des Hydraulikmotors in Abhängigkeit vom Druck in der Hauptstromleitung des Motors über ein Drosselventil in Abhängigkeit von > der Motorlast steuert. Je geringer die Motorlast bei * festgelegtem Durchsatz, desto kleiner wird der Motorhub. Sowohl die Drosselregelung, als auch die Hubverstellung werden gleichzeitig vorgenommen, was verhältnismäßig lang dauert. Dies führt zu entsprechend großen Lastschwankungen des Motors.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch weiche die zu regelnde Betriebsgröße der von dem Axialkolbenmotor angetriebenen Maschine, z. B. eines elektrischen Stromerzeugers, mit geringen Schwankungen auf gleicher Höhe gehalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Drosselventil mit geringer Nachführverzögerung mittels einer auf Änderung einer zu regelnden Betriebsgröße der angetriebenen Maschine ansprechenden Einstellvorrichtung im die Änderungen dieser Betriebsgröße ausgleichenden Sinn eingestellt wird, und daß der Zu- oder Ablauf von Druckflüssigkeit zur Kolben-Zylinder-Anordnung durch ein Schieberventil gesteuert wird, dessen Schieber vom Druck in der Hauptstromleitung des Motors im % Sinne der erforderlichen Regelung verstellt wird.

Im Sinne der Erfindung wird zunächst unter bewußter, aber dafür sehr kurzfristiger Verschlechterung des Wirkungsgrades ausschließlich durch Drosselung geregelt, wonach die Hubverstellung über das Schieberventil erfolgt. Dadurch kommt es zu einer raschen und insgesamt verlustarmen Regelung der zu regelnden Betriebsgröße der angetriebenen Maschine.

Ausgestaltende Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. ,

F i g. 1 der Zeichnung ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Regeleinrichtung, bei welcher das Drosselventil auf den Zulauf der Betriebsflüssigkeit einwirkt;

F i g. 2 stellt eine andere Ausführungsform dar, bei welcher das Drosselventil auf den Ablauf der Betriebsflüssigkeit einwirkt;

Fig. 3 und 4 stellen Varianten der Einrichtung nach F i g. 2 dar.

Wie ersichtlich besteht die in der Zeichnung dargestellte Regeleinrichtung aus einem Drosselventil 1.