DE3140397A1

DE3140397A1 - Pilot-controlled apparatus for the load-independent regulation of a pressure medium flow in proportion to an electric input signal

Info

Publication number: DE3140397A1
Application number: DE19813140397
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.Ing. 7000 Stuttgart Heiser; Volkmar Dipl.Ing. 7251 Friolzheim Leutner; Berthold Ing.(grad) 7145 Markgröningen Pfuhl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-10-10
Filing date: 1981-10-10
Publication date: 1983-04-28
Anticipated expiration: 2001-10-11
Also published as: JPH0517402B2; JPS5872702A; DE3140397C2

Abstract

The invention proposes a pilot-controlled apparatus (10) for the load-independent regulation of a pressure medium flow in proportion to an electric input signal, which apparatus at the same time permits pressure control using a single electrohydraulic pressure regulating valve (36). A throttle valve (18) hydraulically pilot-controlled by the pressure regulating valve (36) has a valve body (27) which is coupled to an electromechanical displacement sensor (39) and is connected to a position control circuit via an electric device (42) which controls a proportional magnet (37) of the pressure regulating valve. By returning the load pressure from the outlet (13) to the regulating valve (16) of a variable displacement pump (14), the return being controllable by the throttle valve (18), the pressure difference across the throttle valve (18) is held constant, with the result that its position-regulated valve body (27) regulates the pressure medium flow independently of load. Additional pressure limitation is possible by electrical limitation of the set point signal and by virtue of the pressure regulating valve (36) which exercises pilot control. <IMAGE>

Description

Vorgesteuerte Vorrichtung zur lastunabhängigen Regelung eines Druckmittelstroms proportional zu einem elektrischen Bingangssignal Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer vorgesteuerten Vorrichtung zur lastunabhängigen Regelung eines Druckmittelstroms proportional zu einem elektrischen Eingangs signal nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es Ifurde bereits eine solche Vorrichtung vorgeschlagen, bei der die Ventilmittel als ein Volumenstromsensor in Form eines 2-Wege-Einbauventils ausg&oildet sind. An dessen Ventilkörper wird der Hub über einen elektromechanischen T;egauSnehmer verfaßt und in einer elektrischen Ansteuereinrichtung zum Ansteuern eines elektrohydraulischen Proportional-Druckregelventils verarbeitet. Letzteres steuert ein Stellglied derart, daß der über den Volumenstromsensor fließende Druckmittel strom proportional zur Größe eines elektrischen Eingangssignals ist. Vorteilhaft bei dieser Vorrichtung ist, daß bei ihr mit Hilfe der elektrischen Ansteuereinricatung neben der Regelung des Druckmittelstromes auch eine Druckbegrenzung steuerbar ist undYmit relativ geringen baulichen Aufwand auch zur Beeinflussung der Naximalleistung herangezogen werden kann. Dabei ist für die Strom-, Druck- und Leistungsregelung nur ein einziges elektromechanisches Druckregelventil notwendig. Der Nachteil der genannten Vorrichtung liegt jedoch in der hohen Anforderung an die Reibungsarnut des Volumenstromsensors, sowie in der dadurch begrenzten I$IeßgenauigReite Ferner ist aus der DE-OS 2 952 083 eine Regeleinrichtung für eine verstellbare Pumpe mit einer in der Förderleitung angeordneten Heßdrossel bekannt, deren Druckdifferenz an einem Pumpenregler wirksam wird0 Teilt dieser Regeleinrichtung ist auch eine kombinierte Strom und Druckregelung möglich, wobei entsprechend den beiden Funktionen zwei teuere, elektrofluidische Proportional-Regelventile verwendet werden0 Vorteilhaft bei solchen Regeleinrichtungen ist, daß sie auch noch in Bereichen mit maximalem Durchfluß und maximalem Druck verhältnismäßig genau arbeiten, Von Nachteil ist jedoch der hohe Aufwand für zwei Proportionalventile.Pre-controlled device for load-independent regulation of a pressure medium flow proportional to an electrical input signal PRIOR ART The invention is based on a pre-controlled device for load-independent control of a Pressure medium flow proportional to an electrical input signal according to the type of the main claim. Such a device has already been proposed at the valve means as a volume flow sensor in the form of a 2-way built-in valve trained. The stroke is activated by an electromechanical one on its valve body T; egauSnehmer written and in an electrical control device for control processed by an electro-hydraulic proportional pressure control valve. The latter controls an actuator in such a way that the pressure medium flowing through the volume flow sensor current proportional to the size of an electrical input signal is. The advantage of this device is that with it with the help of the electrical Ansteuereinricatung In addition to regulating the pressure medium flow, a pressure limitation can also be controlled andYwith relatively little structural effort, also to influence the maximum output can be used. This is for the current, pressure and power control only a single electromechanical pressure control valve required. The disadvantage of However, the device mentioned lies in the high demands placed on the friction groove of the volume flow sensor, as well as in the I $ IeßgenauigReite also limited is from DE-OS 2 952 083 a control device for an adjustable pump with a Heß throttle arranged in the delivery line is known, the pressure difference of which takes effect on a pump controller 0 This control device is also shared by a combined current and pressure control possible, with the two functions corresponding two expensive, electro-fluidic proportional control valves are used0 is advantageous with such control devices is that they are still in areas with maximum The flow rate and maximum pressure are relatively accurate. However, this is a disadvantage the high effort for two proportional valves.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Nerkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie unter Vermeidung der Nachteile die Vorteile beider Systeme in sich vereinigt, indem sie eine kombinierte Strom-Druck-Regelung mit einem einzigen elektrofluidischen Pro-Sortional-Druckregelventil erlaubt. Der bauliche Aufwand ist damit relativ gering. Durch die Verwendung eines vom Druckregelventil hydraulisch angesteuerten Drosselventils werden die Probleme mit den Reibungseinfluß in einem lseßglied ausgeschaltet. Ferner läßt sich eine genauere Regelung von Druckmittelstrom und dessen Druck erreichen, vor allem wenn diese maximale Tjerte auSweisen. t/.eiterhin ist bei dieser Vorrichtung eine flexibel einstellbare, universelle teistungsregelung möglich.Advantages of the invention The device according to the invention with the characterizing Nerkmalen of the main claim has the advantage that they are avoided of Disadvantages combines the advantages of both systems by combining one Current-pressure control with a single electro-fluidic proportional pressure control valve permitted. The structural effort is therefore relatively low. By using a from the Pressure control valve are hydraulically controlled throttle valve eliminates the problems with the influence of friction in a release member. Furthermore lets achieve a more precise regulation of the pressure medium flow and its pressure before especially if they show maximum values. t /. furthermore is with this device a flexibly adjustable, universal output control is possible.

Zudem können für diese Vorrichtung Standardkomponenten verwendet werden, insbesondere Schieber- oder Blockeinbauventile.In addition, standard components can be used for this device, in particular slide or block valves.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten ISaßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 10, wodurch sich trotz der sehr begrenzten Durchflußkapazität des Druckregelventils mit ihm Ventile größerer Nennweite ansteuern lassen, wobei kurze Stell zeiten erreicht werden. Während im Großsignalbereich das Volumenstromsignal des Druckregelventils erheblich verstärkt wird, arbeitet das Druckregelventil im Kleinsignalbereich mit seiner hohen, eigenen Dynamik ohne Parallelschaltung des Hilfsventils. Die Genauigkeit der Druckregelung kann noch erhöht werden, wenn das elektrofluidische Proportional-Druckregelventil gemäß Anspruch 11 in einen zusätzlichen Lageregelkreis geschaltet wird.The measures listed in the subclaims are advantageous Developments and improvements of the device specified in the main claim possible. An embodiment according to claim 10 is particularly advantageous, whereby despite the very limited flow capacity of the pressure control valve with it valves larger nominal size can be controlled, whereby short operating times are achieved. While the volume flow signal of the pressure control valve is significantly amplified in the high signal range is, the pressure control valve works in the small signal range with its own high Dynamics without parallel connection of the auxiliary valve. The accuracy of the pressure regulation can be increased if the electro-fluidic proportional pressure control valve according to claim 11 is switched into an additional position control loop.

Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nacholgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbei spiel in einer sehr einfachen Schaltungsausführung, Figur 2 ein Durchfluß-Druck-Diagramm der Vorrichtung nach Figur 1 und Figur 3 den hydraulischen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels in vereinfachter Darstellunge Beschreibung der Ausführungsbeispiele Die Figur 1 zeigt eine vorgesteuerte Vorrichtung 10 zur lastunabhängigen Regelung eines Druckmittelstroms proportional zu einem elektrischen Eingangssignal. Sie weist eine verstellbare Druckmittel Versorgungseinrichtung 11 auf, an deren Ausgang 12 eine Förderleitung 13 angeschlossen ist. Die Druckmittel-Versorgungseinrichtung 11 besteht in an sich bekannter Weise aus einer Verstellpumne 14, die Druckmittel aus einem Tank 15 saugt und der ein Regelventil 16 zugeordnet ist, das über einen Steueranschluß 17 ansteuerbar ist0 In die Förderleitung 13 ist ein hydraulisch angesteuertes Drosselventil 18 geschaltet, das die Förderleitung 13 in einen Zulauf 19 und in einen Ablauf 21 unterteilt0 Das Drosselventil 18 ist als 4-T.egeventil ausgebildet, das neben den Anschlüssen 22, 23 für den Zulauf 19 bzw. den Ablauf 21 einen Steueranschluß 24 sowie einen Rücklaufanschluß 25 aufweist, Der Steueranschluß 24 ist über eine erste Steuerverbindung 26 mit dem Steueranschluß 17 der Versorgungseinrichtung 11 verbunden und der Rücklaufanschluß 25 ist zum Tank 15 entlastet, Das Drosselventil 18 hat einen stetig verstellbaren Ventilkörper 27, der von einer Feder 28 sowie vom Druck in einem ersten Steueranschluß 29 in Richtung einer Arbeitsstellung 31 belastet wird. Auf seiner gegenüberliegenden Seite ist der Ventilkörper 27 von Druck in einem zweiten Steueranschluß 32 in Richtung einer Sperrstellung 33 belastet. In der Sperrstellung 33 sind der Zulauf 19 und der Ablauf 21 voneinander getrennt, während die erste Steuerverbindung 26 zum Tank 15 entlastet wird. In der Arbeitsstellung 31, die sich über einen bestimmten Hubbereich des Ventilkörpers.27 erstreckt, wobei die Verbindung zwischen den Anschlüssen 22 und 23 proportional zur Auslenkung mehr oder weniger stark aufgesteuert wird, ist der Rücklaufanschluß 25 blockiert. Ferner wird in dieser Arbeitsstellung 31 der Ablauf-Anschluß 23 stets mit dem Steueranschluß 24 verbunden. Der zweite Steueranschluß 32 steht über einen Steuerkanal 34 mit dem Zulauf 19 in Verbindung. Der erste Steueranschluß 29 des Drosselventils 18 ist über eine Steuerleitung 35 mit dem hydraulischen Eingang eines elektrohydraulischen Propovrtnional-Druckregelventils.DRAWING Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It show figure 1 a first Ausführungsbei game in a very simple circuit design, figure 2 shows a flow-pressure diagram of the device according to FIG. 1 and FIG. 3 shows the hydraulic one Part of a second exemplary embodiment in a simplified representation description of the exemplary embodiments FIG. 1 shows a pilot-operated device 10 for load-independent regulation of a pressure medium flow proportional to an electrical one Input signal. It has an adjustable pressure medium supply device 11 on, at the output 12 of which a delivery line 13 is connected. The pressure medium supply device 11 consists in a manner known per se from an adjustment pump 14, the pressure medium Sucks from a tank 15 and a control valve 16 is assigned, which has a Control connection 17 is controllable. In the delivery line 13 is a hydraulically controlled Throttle valve 18 switched, which the delivery line 13 in an inlet 19 and in a process 21 divided 0 The throttle valve 18 is designed as a 4-T.egeventil, in addition to the connections 22, 23 for the inlet 19 and the outlet 21, a control connection 24 and a return connection 25, the control connection 24 is via a first control connection 26 to control connection 17 of supply device 11 connected and the return connection 25 is relieved to the tank 15, the throttle valve 18 has a continuously adjustable valve body 27, which is supported by a spring 28 as well from the pressure in a first control connection 29 in the direction of a working position 31 is charged. On its opposite side, the valve body 27 is under pressure loaded in a second control connection 32 in the direction of a locking position 33. In the blocking position 33, the inlet 19 and the outlet 21 are separated from one another, while the first control connection 26 to the tank 15 is relieved. In the working position 31, which extends over a certain stroke range of the valve body. 27, wherein the connection between the terminals 22 and 23 is proportional to the deflection more or is turned on less strongly, the return port 25 is blocked. Further In this working position 31, the drain connection 23 is always connected to the control connection 24 connected. The second control connection 32 is connected to the via a control channel 34 Inlet 19 in connection. The first control connection 29 of the throttle valve 18 is over a control line 35 with the hydraulic input of an electro-hydraulic propovrtnional pressure control valve.

36 verbunden, dessen Ventilgliedyeinem Proportionalmagneten 37 angesteuert wird. Ferner steht die Steuerleitung 35 über eine Drosselstelle 38 mit den Zulauf 19 in Verbindung. Der Ventilkörper 27 des Drosselventils 18 ist mit einem elektromechanischen TJegeaufnehmer 39 gekoppelt, der proportional zur Auslenkung des Ventilkörpers 27 elektrische Signale an einen Eingang 41 einer elektrischen Ansteuereinrichtung 42 gIbt.36 connected, the valve member of which is controlled by a proportional solenoid 37 will. Furthermore, the control line 35 is connected to the inlet via a throttle point 38 19 in connection. The valve body 27 of the throttle valve 18 is equipped with an electromechanical TJegaufnehmer 39 coupled, which is proportional to the deflection of the valve body 27 electrical signals at an input 41 of an electrical control device 42 gives.

Die elektrische Ansteuereinrichtung 42, die zur Ansteuerung des Proportionalmagneten 37 dient, hat einen ersten Eingang 43 zur Eingabe des Sollwertes für die Druckmittelmenge Das dort eingegebene Sollwertsignal wird über eine erste Begrenzer-Schaltvorrichtung 44 geführt, deren Ausgang 45 mit dem nicht invertierenden Eingang 46 eines ersten Differenzverstärkers 47 verbunden ist. Der invertierende Eingang 48 erhält ein lageabhängiges Signal von Istwerteingang 41. Das Ausgangssignal des ersten Differenzverstärkers 47 wird einer zweiten Begrenzer-Schaltvorrichtung 49 eingegeben. Das Spannungssignal an deren Ausgang 51 wird über einen ~ Verstärker 52 in ein entsprechendes Stromsignal umgewandelt, das am Ausgang 53 zur Ansteuerung des Proportionalmagneten 37 abgenommen werden kann. min Steuereingang 54 an der zweiten Begrerzer-Schaltvorrichtung 49 steht mit einem zweiten Eingang 55 in Verbindung, der zur Eingabe eines Sollwerts für die Druckbegrenzung des Druckmittelstroms diente Die Signale vom Istwert-Eingang 41 sowie vom Ausgang 51 der zweiten Begrenzer-Schaltvorrichtung 49 werden einen ftii'tilizierglied.56 eingegeben, dessen Ausgang 57 mit den invertierenden Eingang 58 eines zweiten Differenzverstärkers 59 in Verbindung steht. Der nicht invertierende Eingang 61 hat Verbindung mit einem dritten Eingang 62, in den der Sollwert für die Leistung eingegeben wird. Das Ausgangssignal des zweiten Differenzverstärkers 59 wird an einen Steueranschluß 63 der ersten Begrenzer-Schaltvorrichtung 44 gelegt.The electrical control device 42, which is used to control the proportional magnet 37 is used, has a first input 43 for entering the setpoint for the pressure medium quantity The setpoint signal entered there is via a first limiter switching device 44 out, the output 45 of which is connected to the non-inverting input 46 of a first Differential amplifier 47 is connected. The inverting input 48 receives a position-dependent one Signal from actual value input 41. The output signal of the first differential amplifier 47 is input to a second limiter switching device 49. The voltage signal A corresponding current signal is converted into a corresponding current signal via an amplifier 52 at its output 51 converted, which can be picked up at the output 53 for controlling the proportional magnet 37 can. min control input 54 on the second limiter switching device 49 is with a second input 55 in connection, which is used to enter a setpoint for the The signals from the actual value input 41 were used to limit the pressure of the pressure medium flow and from the output 51 of the second limiter switching device 49 are a ftii'tilizier member.56 input, the output 57 of which is connected to the inverting input 58 of a second differential amplifier 59 is in communication. The non-inverting input 61 is connected to one third input 62, into which the nominal value for the power is entered. The output signal of the second differential amplifier 59 is connected to a control terminal 63 of the first limiter switching device 44 laid.

Die Wiririingsweise der Vorrichtung 10 wird wie folgt erläutert: Im folgenden wird zuerst auf die Regelung der Durchslußmenge eingegangen, wobei die Verstellpumpe 14 einen Druckmittelstrom erzeugt, der über den Zulauf 19 und das Drosselventil 18 in den Ablauf 13 und weiter zu einem nicht näher gezeichneten hydraulischen Verbraucher fließt0 Dabei herrsche am Ausgang 12 der Verstellpumpe 14 der Pa pendruck und im Ablauf 13 ein Lastdruck T--erner herrscht im Steueranschluß 17 der Versorgungseinrichtung 11 ein Reglerdruck, der zusammen mit der kraft einer Reglerfeder 64 entgegen dem Pumpendruck auf das Regelventil 16 einwirkt. In Arbeitsbetrieb herrscht am Regelventil 16 ein Regeldruckgefälle, das sich aus der Differenz von Pumpendruck minus Reglerdruck ergibt, das somit von der Kraft der Reglerfeder 64 abhängt und vor allem Itonstaut ist, Nun ist aber in Arbeitsstellung 31 des Ventilkörpers 27 der SteueranschluB 17 der Versorgungseinrichtung 11 über die Steuerverbindung 26 und den Steueranschluß 24 an Drosselventil 18 mit dem Ablauf 21 verbunden. Es gilt daher in erster Näherung, daß der Reglerdruck den Lastdruck gleicht.- Daraus ergibt sich aber auch, daß das in Arbeitsstellung 31 über den Ventilkörper 27 wirksame Druckgefälle zwischen Zulauf 19 und Ablauf 21 dem Regeldruckgefälle gleicht und damit ebenfalls konstant ist. Ist aber das Druckgefälle konstant, so ist die über das Drosselventil 18 in den Ablauf 13 fließende Druckmittelmenge proportional zu dem von Ventilköroer 27 jeweils aufgesteuerten Durchflußquerschnitt. Letzterer wiederum ist proportional zu dem vom Ventilkörper 27 ausgeführten Hub und damit auch proportional zum elektrischen Ausgangssignal des tiegaufnehmers im Istwert-Eingang 41 der elektrischen Ansteuereinrichtung 42. Daraus ergibt sich auch, daß die in den Ablauf fließende Druckmittelmenge nur abhängig ist von der Größe des Hubes des Ventilkörpers 27. Der Ventilkörper 27 selbst liegt aber in einem Lageregelkreis, wobei der elektromechanische egaufnebmer 39 ein entsprechendes elektrisches Signal an den Istwert-Eingang 41 meldet. Dieses Istwertsignal wird im ersten Differenzverstärker 47 mit dem entsprechenden Sollwertsignal für die Menge an ersten Eingang 43 verglichen und die sich daraus ergebende Differenzspannung wird nach Umwandlung in Verstärker 52 in ein proportionales Stromsignal am Ausgang 53 zur Ansteuerung des Proportionalmagneten 37 benutzt. Proportional zur Größe dieses Stromsignales steuert das Druckregelventil 36 den hydraulischen Druck in der Steuerleitung 35, wodurch der Ventilkörper 27 so lange vorgesteuert wird, bis die Regelabweichung zu Null wird. Der Ventilkörper 27 befindet sich dann in seiner gewünschten Lage, in der die zum Ablauf 13 fließende Druckmittelmenge proportional ist zur Größe des elektrischen Eingangssignals am ersten Eingang 43 für die Menge. Es sei dabei unterstellt, daß die erste und zweite Begrenzer Schalteinrichtung 449 49 noch nicht zur Wirkung kommen.The Wiririingsweise the device 10 is explained as follows: Im the following will first deal with the regulation of the flow rate, with the Variable displacement pump 14 generates a pressure medium flow which is via the inlet 19 and the Throttle valve 18 in the outlet 13 and further to a hydraulic not shown in detail Consumer flows 0 The paper pressure prevails at output 12 of the variable displacement pump 14 and in the process 13 a load pressure T - erner prevails in the control connection 17 of the supply device 11 a regulator pressure, which together with the force of a regulator spring 64 against the Pump pressure acts on the control valve 16. The control valve is in operation during operation 16 is a control pressure gradient that results from the difference between the pump pressure minus the control pressure results, which thus depends on the force of the regulator spring 64 and above all Itonstaut is, Now, however, in the working position 31 of the valve body 27, the control connection 17 is the Supply device 11 via control connection 26 and control connection 24 connected to the outlet 21 at the throttle valve 18. As a first approximation it is therefore that the regulator pressure equals the load pressure - but this also means that the in the working position 31 over the valve body 27 effective pressure gradient between the inlet 19 and drain 21 equals the control pressure gradient and is therefore also constant. If, however, the pressure gradient is constant, then the flow via the throttle valve 18 is in the Sequence 13 flowing pressure medium quantity proportional to that of valve body 27 in each case open flow cross-section. The latter, in turn, is proportional to that from the valve body 27 executed stroke and thus also proportional to the electrical Output signal from the level sensor in the actual value input 41 of the electrical control device 42. It follows from this that the amount of pressure medium flowing into the drain is only depends on the size of the stroke of the valve body 27. The valve body 27 itself but lies in a position control loop, with the electromechanical recording device 39 reports a corresponding electrical signal to the actual value input 41. This The actual value signal is provided in the first differential amplifier 47 with the corresponding setpoint signal for the amount at first input 43 and the resulting differential voltage is converted into a proportional current signal at the output after conversion in amplifier 52 53 used to control the proportional magnet 37. Proportional to the size of this Current signal controls the pressure regulating valve 36 the hydraulic pressure in the control line 35, whereby the valve body 27 is pre-controlled until the control deviation becomes zero. The valve body 27 is then in his desired Position in which the amount of pressure medium flowing to the outlet 13 is proportional to the size of the electrical input signal at the first input 43 for the quantity. Be there assumes that the first and second limiter switching device 449 49 are not yet come into effect.

Steigt oder fällt hierbei der Lastdruck im Ablauf 13 infolge unterschiedlicher Belastung des angeschlossenen Verbrauchers, so wird durch entsprechende Ausgleichsbewegungen des Regelventils 16 die Verstellpumpe stets so gesteuert, daß der Druckabfall über das Drosselventil 18 konstant bleibt. Hit der Vorrichtung 10 kann somit eine lastunabhängige Regelung des Druckmittelstroms proportional zum jeweiligen elektrischen Signal am Eingang 43 erreicht werden, wie dies in Figur 2 durch die Durchflußkennlinien 69 veranschaulicht isto Neben der geschilderten Hengenregelung kann darüber hinaus mit der Vorrichtung 10 eine zusätzliche Drucksteuerung vorgenommen werden Dies wird vor allem durch die Art der hydraulischen Verschaltung von Druckregelventil 36 mit Drosselventil 18 und mit Versorgungseinrichtung 11 in Eombination mit der hierfür speziell ausgebildeten elektrischen Ansteuereinrichtung 42 erreicht, Wie bereits erwähnt, ist der vom Druckregelventil 36 gesteuerte Vorsteuerdruck in der Steuerleitung 35 proportional zur Größe des Stromsignals an elektrischen Ausgang 53. Da fernerhin die Druckabfälle im Drosselventil 18 sowie über die Drosselstelle 38 bei definierten Arbeitsstellungen des Ventilkörpers 27 konstant sind, gilt ferner auch, daß das Stromsignal an Ausgang 53 proportional ist zum Reglerdruck am Steueranschluß 17 der Versorgungseinrichtung 11. Tsenn man nun für das Drosselventil 18 den gleichen Arbeitsbereich wählt wie für das Regelventil 16, dann gilt auch, daß der Regeldruck im Steueranschluß 29 dem Lastdruck im Ablauf 13 gleicht. Daraus ergibt sich wiederum, daß der Lastdruck im Ablauf 13 proportional ist zum Stromsignal am Ausgang 53. Man erhält somit bei vorliegender Schaltung gleichzeitig elektrische Signale sowohl für die Durchflußmenge als auch für den Druck. Da das Stromsignal an Ausgang 53 proportional ist zum Spannungssignal am Ausgang 51 der zweiten Begrenzer-Schaltvorrichtung 49, kann durch einfache Begrenzung der Größe dieses Signals am Ausgang 51 auch der Druck in seiner Höhe begrenzt werden.If the load pressure rises or falls in the process 13 as a result of different Load of the connected consumer, is made by appropriate compensating movements of the control valve 16, the variable displacement pump is always controlled so that the pressure drop over the throttle valve 18 remains constant. Hit the device 10 can thus be a load-independent Regulation of the pressure medium flow proportional to the respective electrical signal on the Input 43 can be reached, as shown in FIG. 2 by the flow characteristics 69 illustrated isto In addition to the described Hengen regulation, in addition an additional pressure control can be carried out with the device 10 mainly due to the type of hydraulic interconnection of pressure control valve 36 with Throttle valve 18 and with supply device 11 in combination with this specially designed electrical control device 42 achieved, as already mentioned, is the pilot pressure controlled by the pressure regulating valve 36 in the control line 35 proportional to the size of the current signal at electrical output 53. Since furthermore the pressure drops in the throttle valve 18 and across the throttle point 38 at defined Working positions of the valve body 27 are constant, it also applies that the The current signal at output 53 is proportional to the regulator pressure at control connection 17 the utility 11. Tsenn man now for the throttle valve 18 selects the same working range as for the control valve 16, then it also applies that the control pressure in the control connection 29 is equal to the load pressure in the outlet 13. From it it results in turn that the load pressure in the process 13 is proportional to the current signal at the output 53. In the present circuit, electrical power is thus obtained at the same time Signals for both the flow rate and the pressure. Since the current signal at output 53 is proportional to the voltage signal at output 51 of the second limiter switching device 49, by simply limiting the size of this signal at output 51, the Pressure can be limited in height.

Durch Eingabe entsprechender Sollwertsignale am zweiten Eingang 55 läßt sich somit die Druckhöhe in beliebiger eise begrenzen, wie dies in den Diagramm nach Figur 2 beispielsweise durch die Druckkennlinien 71 veranschaulicht ist.By entering the corresponding setpoint signals at the second input 55 the pressure level can thus be limited in any way, as shown in the diagram is illustrated for example by the pressure characteristics 71 according to FIG.

tbersteigt beispielsweise der Lastdruck im Ablauf 13 den an Eingang 55 vorgegebenen Sollwert für den Druck, so erhöht sich auch der Druck am Anschluß 17, was über das Regelventil 16 die Pumpe 14 zur Abgabe eines größeren Förderstromes in die Leitung 19 veranlaßt. Dadurch steigt der Druck in der Leitung 19 und über die Verbindungsleitung 34 auch am Anschluß 32 des Drosselventiles 18 und versucht dieses in Schließrichtung zu verstellen. T+Täre nun die Lageregelung des Drosselventils 18 durch die Begrenzerschaltung 49 nicht beeinträchtigt, würde sich das erzeugte elektrische Fehlersignal am Ausgang des Regelverstärkers 47 über die Begrenzerschaltung 49 auf den Verstärker 52 und das Druckregelventil 36 durchsetzen. tber den auf diese T,;eise erhöhten Druck an Anschluß 29 des Drosselventils 18 käme es zu einen neuen stationären Zustand bei unveränderter öffnung des Drosselventils 18 trotz angestiegenen Druckes in der Leitung 21 und 19.For example, if the load pressure in the outlet 13 exceeds that at the input 55 specified setpoint for the pressure, the pressure at the connection also increases 17, which via the control valve 16, the pump 14 to deliver a larger flow rate in the line 19 caused. This increases the pressure in line 19 and above the connecting line 34 also at connection 32 of the throttle valve 18 and tries to adjust this in the closing direction. T + Tare now the position control of the throttle valve 18 is not affected by the limiter circuit 49, the generated electrical error signal at the output of the control amplifier 47 via the limiter circuit 49 enforce on the booster 52 and the pressure regulating valve 36. about the on this T,; eise increased pressure at port 29 of the throttle valve 18 would result in a new one steady state with unchanged opening of the throttle valve 18 despite increased Pressure in line 21 and 19.

Sobald aber an Ausgang 51 der Begrenzerschaltung 49 sich das konstante Signal an den Eingang 54 durchsetzt, also dann, wenn der Lastdruck in der Leitung 21 größer ist als dieses sein zugehöriges Sollwert signal, kann das Druckregelventil 36 den zur Aufrechterhaltung der Position von Drosselventil 18 erforderlichen erhöhten Druck nicht aufbringen, das Drosselventil 18 verändert solange seine Position in Schließrichtung, bis ein neuer stationärer Zustand eintritt, bei dem der Lastdruck in der Leitung 21 dem Sollwert am Eingang 55 entspricht.But as soon as the output 51 of the limiter circuit 49 is constant Signal to input 54 is enforced, that is, when the load pressure in the line 21 is greater than this its associated setpoint signal, the pressure control valve 36 the increased required to maintain the position of the throttle valve 18 Do not apply pressure, the throttle valve 18 changes its position to Closing direction until a new steady state occurs at which the load pressure in line 21 corresponds to the setpoint at input 55.

Neben der geschilderten Strom und Druck-Regelung kann mit der Vorrichtung 10 darüber hinaus eine Leistungs° regelung vorgenommen werden, da man bei der Vorrichtung 10 gleichzeitig elektrische Signale für die Durchfluß menge und den Druck erhält Werden zu diesem Zweck in dem kultiplizierglied 56 das durchflußabhängige Signal am Is-Gt(rert-Eingang 41 und das druckabhängige Signal am Ausgang 51 der zweiten Begrenzer=Schaltvorrichtung 49 miteinander multipliziert, so ergibt sich am Ausgang 57 ein Signal, das proportional ist zur abgegebenen Leistung bestehend aus Druckmittelmenge im Ablauf 21 mal den åeweiligen Lastdruck. Dieser Istwert für die Leistung wird nun im zweiten Differenzverstärker 59 mit einem Sollwert am Eingang 62 für die Leistung verglichen.In addition to the described current and pressure control, the device 10 in addition, a power regulation can be made, since one in the device 10 simultaneously electrical signals for the flow rate and the pressure received For this purpose in the multiplier 56 the flow-dependent signal at Is-Gt (rert input 41 and the pressure-dependent signal at output 51 of the second Limiter = switching device 49 multiplied with one another, this results at the output 57 a signal that is proportional to the output power consisting of the amount of pressure medium in the process 21 times the respective load pressure. This actual value for the power is now in the second differential amplifier 59 with a setpoint value at the input 62 for the power compared.

Bei zu hohem Wert des Druckes wirkt dann ein Fehlersignal des Differenzverstärkers 59 am Steueranschluß 63 der ersten Begrenzer-Schaltvorrichturg 44 und begrenzt dadurch die tienge. Auf diese Weise kann die abgegebene Leistung auf einen konstanten, beliebigen T.;ert begrenzt werden.If the pressure value is too high, an error signal from the differential amplifier then acts 59 at the control terminal 63 of the first limiter switching device 44 and thereby limited the tienge. In this way, the output power can be at a constant, arbitrary T.; ert be limited.

Die Figur 3 zeigt einen Teil der zweiten Vorrichtung 80, die sich vor allem durch eine geänderte hydraulische AnF steuerung des Drosselventils unterscheidet, wodurch auch Drosselventile größerer Nennweite mit kurzen Stell zeiten steuerbar sind. Die Vorrichtung 80 unterscheidet sich von der Vorrichtung 10 nach Figur 1 wie folgt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. In die Steuerleitung 35 ist zwischen den ersten Steueranschluß 29 am Drosselventil 18 und die Drosselstelle 38 eine Hilf sdrossel 81 geschaltet. Die an dieser Hilfsdrossel 81 auftretende Druckdifferenz wird über Steuerleitungen 82, 83 auf Steueranschlüsse 84, 85 eines hydraulisch vorgesteuerten 3/3-Vegeventils 86 geleitet. Das Wegeventil 86 hat einen federzentrierten Steuerschieber 87, der eine mittige Sperrstellung 88, eine linke Entlastungsstellung 89 sowie eine rechte Durchgangsstellung 91 aufweist. Das Wegeventil 86 ist mit einem Zulaufanschluß 92 mit dem Zulauf 19, mit einen Rücklaufanschluß 93 mit dem Tank 15 und mit einem Verbraucheranschluß 94 mit dem ersten Steueranschluß 29 des Drosselventils 18 verbunden.Figure 3 shows part of the second device 80, which differs mainly through a modified hydraulic control of the throttle valve, This means that throttle valves of larger nominal sizes can also be controlled with short actuating times are. The device 80 is different from the device 10 according to FIG. 1 as follows, the same parts being given the same reference numerals are. In the control line 35 is between the first control connection 29 on the throttle valve 18 and the throttle point 38 an auxiliary sdrossel 81 switched. The one on this auxiliary throttle 81 occurring pressure difference is transmitted via control lines 82, 83 to control connections 84, 85 of a hydraulically piloted 3/3-way valve 86. The directional valve 86 has a spring-centered control slide 87 which has a central locking position 88, a left relief position 89 and a right through position 91. The directional control valve 86 has an inlet connection 92 with the inlet 19, with a return connection 93 with the tank 15 and with a consumer connection 94 with the first control connection 29 of the throttle valve 18 connected.

Die Wirkungsweise der hydraulischen Ansteuerung bei der Vorrichtung 80 wird wie folgt erläutert: Bei der hydraulischen Vorsteuerung des Drosselventils 18 mit Hilfe des Druckregelventils 36 fließt ein Steuerölstrom vom Zulauf 19 über die Drosselstelle 38 und die Hilfsdrossel 81 zum ersten Steueranschluß 29 hin oder es fließt ein Steuerölstrom vom ersten Steueranschluß 29 über die Hilfsdrossel 81 und das geöffnete Druckregelventil 36 zum Tank 15. Die Durchflußkapazität des proportional arbeitenden Druckregelventils 36 ist relativ klein. Wird nun mit einem solchen Druckregelventil 36 ein Drosselventil 18 vorgesteuert, das eine große Nennweite aufweist und dadurch einen großen Stellkolben hat, so können hierbei Stell zeiten von mehreren 100 msec auftreten, die nicht inmer erasünscht sind. Um bei solchen Verhältnissen Stellzeiten von insbesondere weniger als 100 msec zu erreichen, wird das Volumensignal des Druckregelventils 36 mit Hilfe der Hilfsdrossel 81 und des 3/3-Wegeventils 86 verstärkt. Solange das Druckregelventil 36 im Eleinsignalbereich arbeitet, ist die an der Hilfsdrossel auftretende Druckdifferenz zu gering und das l)egeventil 86 nimmt seine Sperrstellung 88 ein. Dadurch wird das Regelventil 36 allein wirksam und zwar mit seiner eigenen, hohen statischen Genauigkeit,die nicht durch Zwischenschaltung einer Stufe vermindert wird. Arbeitet das Druckregelventil 36 dagegen in Großsignalbereich, so erzeugt der durch die Hilfsdrossel 81 fließende Steuerölstrom eie Druckdifferenz, die den federgefesselten Steuerschieber 87 so auslenkt, daß der jeweilige Steuerölstrom entsprechend verstärkt wird.How the hydraulic control works in the device 80 is explained as follows: With the hydraulic pilot control of the throttle valve 18 with the aid of the pressure regulating valve 36, a control oil stream flows over from the inlet 19 the throttle point 38 and the auxiliary throttle 81 to the first control connection 29 or A control oil flow flows from the first control connection 29 via the auxiliary throttle 81 and the open pressure control valve 36 to tank 15. The flow capacity of the proportional working pressure control valve 36 is relatively small. Will now use such a pressure control valve 36 pilot-controlled a throttle valve 18, which has a large nominal diameter and thereby has a large actuating piston, actuating times of several 100 msec occur that are not always desired. To set up times in such conditions of less than 100 msec in particular, the volume signal of the pressure control valve 36 reinforced with the aid of the auxiliary throttle 81 and the 3/3-way valve 86. As long as that Pressure control valve 36 works in the Eleinsignalbereich, the one on the auxiliary throttle The pressure difference that occurs is too low and the single valve 86 takes its blocking position 88 a. As a result, the control valve 36 alone is effective in fact with its own high static accuracy that is not interposed one stage is reduced. If, on the other hand, the pressure control valve 36 operates in the high signal range, the control oil flow flowing through the auxiliary throttle 81 thus generates a pressure difference, which deflects the spring-loaded control slide 87 so that the respective control oil flow is reinforced accordingly.

Fließt der Steuerölstrom über die Hilfsdrossel 81 hin zum Steueranschluß 29 am Drosselventil 18, so schaltet der Steuerschieber 87 in seine Durchgangsstellung 91, wodurch ein paralleler Steuerölstrom unmittelbar vom Zulauf 19 über das Wegeventil 86 zum ersten Steueranschluß 29 gelangt. Fließt ein Steuerölstrom in umgekehrter Weise vom ersten Steueranschluß 29 über die Hilfsdrossel 81 und das Druckregelventil 36 zum Tank, so schaltet der Steuerschieber 87 in die Entlastungsstellung 89, wodurch ein paralleler Steuerölstrom vom ersten Steueranschluß 29 über das Wegeventil 86 zum Tank 15 fließt. Auf diese Weise wird bei im Großsignalbereich arbeitenden Druckregelventil 36 das Volumenstromsignal wesentlich verstärkt, wobei die Verstärkung den Baktor 10 erreichen kanne Auf diese Weise lassen sich Ventile großer Benngröße mit Druckregelventilen mit kleiner Durchflußkapazität ansteuern, wobei sich relativ kurze Stellzeiten realisieren lassen. Selbstverständlich ist diese Art der Ansteuerung nicht auf eine Anwendirng bei einem Drosselventil begrenzt, sondern kann auch auf andere hydraulisch angesteuerte Ventile mit ähnlichem Sachverhalt angewandt werden.The control oil flow flows through the auxiliary throttle 81 to the control connection 29 on the throttle valve 18, the control slide 87 switches into its through position 91, resulting in a parallel flow of control oil directly from inlet 19 via the directional control valve 86 reaches the first control connection 29. A control oil flow flows in reverse Way from the first control connection 29 via the auxiliary throttle 81 and the pressure control valve 36 to the tank, the control slide 87 switches to the relief position 89, whereby a parallel flow of control oil from the first control connection 29 via the directional control valve 86 flows to tank 15. In this way, when working in the high signal range, the pressure control valve 36 the volume flow signal is significantly amplified, the amplification being the Baktor In this way, valves of large size can be achieved with pressure regulating valves control with a small flow capacity, realizing relatively short actuating times permit. Of course, this type of control is not limited to one application limited to one throttle valve, but can also be applied to other hydraulically controlled ones Valves with a similar situation can be used.

Selbstverständlich sind Snderungen an den gezeigten Ausführungsbeispielen möglich, ohne vom GedanOerl der Erfin dung abzuweichen. So kann die Druckmittel-Versorgungseinrichtung anstelle einer Verstellpumpe mit Regler auch aus einer Konstantpumpe mit einem zugeordneten Umschaltventil gebildet werden, wobei der Umschaltschieber einerseits vom Pumpendruck und auf seiner federbelasteten Seite vom Lastdruck beaufschlagt werden kann. Auch kann das Drosselventil 18 mit umgekehrter T irkrichtung, also drucklos geschlossen, ausgebildet sein. Auch eignet sich die gezeigte Vorrichtung zur Überwachung des tYtirkungsgradeß bzw. des Verschleißes, wenn durch geeignete Maßnahmen die Eingangs- und die Ausgangsleistung elektronisch verglichen werden. Auch weitere Änderungen sind möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen.It goes without saying that there are changes to the exemplary embodiments shown possible without deviating from the concept of the invention. So can the pressure medium supply device instead of a variable displacement pump with a controller, a fixed displacement pump with an assigned one Changeover valve are formed, with the switch slide on the one hand acted upon by the pump pressure and on its spring-loaded side by the load pressure can be. The throttle valve 18 can also operate in the opposite direction, ie be closed without pressure, formed. The device shown is also suitable for monitoring the efficiency or wear, if by suitable Measures the input and output power are compared electronically. Further changes are also possible without deviating from the concept of the invention.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims Pre-controlled device for load-independent regulation a pressure medium flow proportional to an electrical input signal, with between an inlet and an outlet switched valve means, of whose associated, Movable valve body measured the position and as an electrical signal of an electric Control device is entered, the at least setpoint inputs for the size of the pressure medium flow and its pressure and its electrical output signal an electrofluidiscbes proportional pressure regulating valve controls, as well as with one with adjustable pressure medium supply device 9 connected to the inlet gekennzeicbnet that the valve means as a proportionally operating throttle valve (18) are designed that the throttle valve (18) fluidly from the proportional pressure control valve (36) is controlled and that a pressure in the outlet (21) in the pressure medium = supply device (11) transmitting connection (31, 26) is provided.

2. Device according to claim 1, characterized in that the fluidic Input of the pressure control valve (36) with a first control connection (29) of the throttle valve (18) and is in communication with the inlet (19) via a throttle point (38).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the valve body (27) of the throttle valve (18) from the pressure in the first Steueranscbluß (29) and from one Spring (28) in the direction of the flow from the inlet (19) to the outlet (13) more open Working position (31) is loaded while an opposite, second control connection (32) with the inlet (19) connection bat, the pressure of which the valve body (27) in the direction a locking position (33) loaded.

4o device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the load pressure in the outlet (21) to the pressure medium supply device (11) leading connection (31, 26) from the throttle valve (18) is controllable.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the throttle valve (18) this pressure connection (26) holds open in its working position (31) and in the blocking position (33) the control connection (26) to the tank (15) is relieved.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the electrical input (53) of the pressure control valve (36, 37) has an input signal thereof limiting switching device (49) is connected upstream, the control input (54) with is connected to the setpoint input (55) for the pressure and its input is the The output signal of a differential amplifier (47) is obtained from a position-dependent Output signal (41) of an electromechanical one assigned to the throttle valve (18) Wegaufnehners (39) and a setpoint signal dependent on the setpoint for the fluidic flow (43) is formed.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the electrical Output signal of the t.Tegaufnehners (39) and the output signal (51) of the limiter switching device (49) are fed to a multiplier (56), the output (57) of which with the inverting input (58) of a second differential amplifier (59) tied together is whose non-inverting input (61) with a third setpoint input (62) is related to the power, and that the adjustment signal of the second Differential amplifier (59) controls a second limiter switching device (44) which downstream of the first setpoint input (43) for the volume flow and the first Differential amplifier (47) is connected upstream.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the pressure medium supply device (11) as a variable displacement pump (14) with associated Control valve (16) is formed.

9. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the pressure medium supply device as a fixed displacement pump with an associated switchover valve is trained.

10. Device according to one of claims to 9, characterized in that that in the control line (35) from the inlet (19) via the throttle point (38) to the controlled Control connection (29) of the throttle valve (18) between the control connection (29) and the throttle point (38) an auxiliary throttle (81) is connected, the pressure difference of which at of sufficient size controls a N; egeventil (86) so that it is next to the over the auxiliary throttle (81) towards the control connection (29) or control oil flows flowing away from it, respectively Parallel to this, boosting control oil flows from the inlet via the horizontal valve (86) to the control connection (29) or to the tank relieving controls and in the event of pressure differences in the single-signal range these connections blocked 110 device according to one of the Claims 1 to 10, characterized in that the pressure control valve in an additional Position control circuit is switched