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(11) |
EP 2 256 350 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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13.07.2011 Patentblatt 2011/28 |
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Anmeldetag: 28.05.2009 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Hydraulische Dämpfungsvorrichtung und Regelsystem
Hydraulic dampening device and regulation system
Dispositif d'amortissement hydraulique et système de réglage
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO
PL PT RO SE SI SK TR |
| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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01.12.2010 Patentblatt 2010/48 |
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Patentinhaber: HAWE Hydraulik SE |
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81673 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Jemüller, Georg
81673 München (DE)
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| (74) |
Vertreter: Grünecker, Kinkeldey,
Stockmair & Schwanhäusser
Anwaltssozietät |
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Leopoldstrasse 4 80802 München 80802 München (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 084 835 DE-A1- 3 227 452 JP-A- 50 132 501
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EP-A- 1 577 563 GB-A- 1 095 347
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung gemäß Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 sowie ein Regelsystem gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 12.
[0002] Es ist in Hochdruck-Hydrauliksystemen bekannt, zur Dämpfung von Druckschwingungen
eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung vorzusehen, die in zwei Strömungswegen angeordnete
Drosseln aufweist. Es können dies zwei Festdrosseln sein, oder eine Festdrossel und
eine Verstelldrossel, oder zwei Verstelldrosseln. Solche Dämpfungsvorrichtungen sind
beispielsweise für Lasthalteventile von Hydraulikverbrauchern bekannt, oder in Regelsystem
von Verstellpumpen. Im letztgenannten Fall beeinflusst die hydraulische Dämpfungsvorrichtung
das dynamische Verhalten der Verstellpumpe, beispielsweise um ein Überschießen zu
minimieren oder zu eliminieren.
[0003] In einem aus der Praxis bekannten Regelsystem einer Verstellpumpe sind eine Verstelldrossel
in einem Abströmweg vom Stellkolben der Verstellpumpe zur Niederdruckseite und eine
Verstelldrossel in einem Abströmweg von einem 3/2-Wegeschieberventil zur Niederdruckseite
angeordnet. Das 3/2-Wegeschieberventil regelt aus dem Versorgungsdruck beispielsweise
lastdruckabhängig die Beaufschlagung des Stellkolbens und die Entlastung des Stellkolbens
zur Niederdruckseite. Die Dämpfung erfolgt aufgrund interner Leckagen über die Verstelldrosseln.
Jede Verstelldrossel besitzt ein Verstellelement, um den Drosselquerschnitt bedarfsgerecht
einstellen zu können. Ein optimale Dämpfung von Druckschwingungen im Regelsystem der
Verstellpumpe erfordert es beispielsweise, den systembedingten Zusammenhang zwischen
der internen Leckage an der Abströmseite des Stellkolbens und der internen Leckage
an der Abströmseite des 3/2-Wegeschieberventils zu berücksichtigen, d. h., bei Verkleinerung
des einen Drosselquerschnitts den anderen Drosselquerschnitt zu vergrößern. Wenn Einstellarbeiten
an den beiden Verstellelementen beider Verstelldrosseln vorzunehmen sind, ist es schwierig,
die Verstellungen relativ genau entsprechend der systembedingten Gesetzmäßigkeit im
Regelsystem auszuführen. Solche Einstellungen erfordern große Sachkenntnis und viel
Geschick, sind zeitaufwendig, da die Auswirkung einer vorgenommenen Einstellung erst
wieder im Betrieb feststellbar ist, und führen eigentlich nur zu einem Kompromiss
zwischen den endgültigen Drosselquerschnitten beider Verstelldrossein. Denn der Hersteller
des Regelsystems, der die systembedingte Gesetzmäßigkeit kennt, hat auf vom Benutzer
ausgeführte Einstellungen keinen Einfluss mehr. Zudem ist der bauliche Aufwand für
zwei Verstelldrosseln mit eigenen Verstellelementen hoch.
[0004] Aus
EP 0 084 835 A ist ein Regelsystem einer Verstellpumpe bekannt, wobei zur Druckvorsteuerung eines
Mehrwegeventils für zwei Stellzylinder der Verstellpumpe ein 4/3-Feedback-Wegeventil
vorgesehen ist, das abhängig vom Druck eines der Stellzylinder betätigbar ist. In
dem Feedback-Wegeventil ist eine Nullstellung einstellbar, in der die beiden Vorsteuerdruckseiten
für das Mehrwegeventil gemeinsam über zwei Festdrosseln zum Tank entlastet sind. Bei
einer Verstellung des Feedback-Wegeventils aus der Nullstellung werden die Festdrosseln
durch das Ventilelement des Feedback-Wegeventils blockiert.
[0005] Bei einer aus
JP 50-132501 A bekannten Steuervorrichtung, die von einer Verstellpumpe gespeist wird, ist parallel
zu einem die Druckbeaufschlagung eines Hydroverbrauchers aus der Verstellpumpe steuernden
Mehrwegeventils eine entweder manuell über einen Handhebel oder druckvorgesteuert
betätigbare Druckwaage vorgesehen, in der ein Kolben mit zwei Bunden wechselseitig
blendenartig mit Auslässen zusammenarbeitet, um einen Druckanschluss entweder mit
dem Tank oder einem weiterführenden Steuerkanal zu verbinden.
[0006] Aus
EP 1 577 563 A ist eine Hydrauliksteuervorrichtung für eine Arbeitsmaschine bekannt, die von einer
Verstellpumpe gespeist wird. Zwischen der Verstellpumpe und dem Tank ist ein Haupt-Umlaufventil
vorgesehen, das über ein Magnetventil betätigbar ist, um das Druckmittel entweder
direkt zum Tank abzulassen oder einer Gruppe von Mehrwegeventilen für unterschiedliche
Verbraucher zuzuführen. Jedes Mehrwegeventil der Gruppe enthält einen Durchgangskanal
zum Tank, der in der Neutralstellung des Mehrwegeventils direkt zum Tank geöffnet
ist und bei einer Verstellung des Mehrwegeventils aus der Neutralstellung rasch abgesperrt
wird.
[0007] GB 1 095 347 A betrifft einen Fluiddruck-Servomechanismus mit einem Ventil, in welchem ein drehbares
Ventilelement bei seiner Drehbewegung zwei Verstelldrosseln gleichzeitig gegensinnig
verstellt.
[0008] Aus
DE 32 27 452 A ist eine Steuer- und Regeleinrichtung für eine einstellbare hydrostatische Einheit
bekannt, in welcher ein hydrostatischer Motor als Antriebsquelle einer Drucknetzleitung
für möglichst konstanten Druck vorgesehen ist, der über eine Abtriebswelle eine als
Drehzahlsignalgeber dienende Steuerhilfspumpe treibt. Eine Steuerdruckförderleitung
der als Konstantpumpe ausgelegten Steuerhilfspumpe ist über eine Verstelldrossel mit
dem Tank verbunden. Eine Ausgangsleitung des die Steuerhilfspumpe antreibenden Hydromotors
ist zum Betätigen eines Verstellzylinders des Hydromotors über ein Mehrwege-Regelventil
und eine weitere Verstelldrossel ebenfalls an den Tank angeschlossen. Die beiden Verstelldrosseln
können zu einer gegensinnigen Betätigung miteinander verbunden sein. Die Verstelldrosseln
dienen allerdings nicht zur Dämpfung von Druckschwingungen, sondern zur Vorgabe der
Solldrehzahl des Hydromotors in beiden Drehrichtungen.
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung
sowie ein Regelsystem anzugeben, in denen auf baulich einfache Weise, rasch und ohne
besondere Sachkenntnis eine jeweils optimale Dämpfung einstellbar ist.
[0010] Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs
12 gelöst.
[0011] Unter der Voraussetzung, dass zwischen den beiden, über die zwei Verstelldrosseln
veränderbaren Regelparametern des Regelsystems eine systembedingte Gesetzmäßigkeit
vorliegt, die bei Einstellungen berücksichtigt werden sollte, wird durch die mechanische
Kopplung der beiden Verstelldrosseln in der Dämpfungsvorrichtung über das gemeinsame
Verstellelement das jeweilige Verhältnis zwischen Drosselquerschnitten konstruktiv
festgelegt, und zwar bereits vom Hersteller der Komponenten der Dämpfungsvorrichtung.
Die beiden Verstelldrosseln, die Abströmwege und der Anschluss an die Niederdruckseite
sowie das Verstellelement sind in einem Gehäuse untergebracht. Die beiden Abströmwege
werden an einem Abströmweg-Knoten zusammengeführt, von dem, vorzugsweise, ein einziger
Anschluss zur Niederdruckseite führt. Die beiden Verstelldrosseln sind beim Abströmweg-Knoten
miteinander kommunizierend angeordnet, und nutzen dieselbe Verbindung zur Niederdruckseite.
Als positiven Nebenaspekt können die Drosseleffekte beider Verstelldrosseln am Abströmweg-Knoten
einander sogar überlagern. Ein Abströmweg zur Niederdruckseite ist eine gerade Durchgangsbohrung
im Gehäuse. Der andere Abströmweg schneidet am Abströmweg-Knoten die Durchgangsbohrung
mit einer quer, vorzugsweise senkrecht, dazu verlaufenden Bohrung, die in die Durchgangsbohrung
einmündet. Das Verstellelement ist in der Bohrung oder einer Verlängerung dieser Bohrung
angeordnet und in Richtung der Bohrungsachse verstellbar. Es lässt sich rasch eine
optimale Dämpfung erzielen, da eine Veränderung eines Drosselquerschnitts zum Größeren
gleichzeitig die Veränderung des anderen Düsenquerschnitts zum Kleineren erzwingt,
und die Abläufe der Veränderungen der systembedingten Gesetzmäßigkeit Rechnung tragen.
Eine Verstellung ist komfortabel und rasch durchführbar, da nur an einem Verstellelement
zu manipulieren ist, und die Verstellung zumindest innerhalb eines Abschnitts des
gesamten Verstellhubes den einen Drosselquerschnitt verkleinert und den anderen Drosselquerschnitt
entsprechend der systembedingten Gesetzmäßigkeit vergrößert, bzw. umgekehrt. Die mechanische
Kombination der beiden Verstelldrosseln zur gegensinnigen gleichzeitigen Veränderung
der Drosselquerschnitte resultiert in einer erheblichen baulichen Vereinfachung. Der
Benutzer findet leicht eine optimale Einstellung, da er nur einen Drosselquerschnitt
zu verändern braucht, und dann automatisch der andere Drosselquerschnitt die richtige
Größe hat.
[0012] Das Regelsystem zeichnet sich dadurch aus, dass das dynamische Verhalten der Verstellpumpe
bei Verstellungen, z. B. lastdruckabhängigen Verstellungen, günstig gedämpft wird.
Mittels der Dämpfungsvorrichtung lässt sich ein Überschießen genauso minimieren oder
vermeiden, wie pendelnde Reaktionen bei der Verstellung der Verstellpumpe.
[0013] In einer zweckmäßigen Ausführungsform sind die Drosselquerschnitte gegensinnig linear
veränderbar. Dabei können die jeweils positiven bzw. negativen Gradienten bei der
linearen Veränderung gleich oder ungleich sein, z. B. jeweils in Anpassung an die
systembedingte Gesetzmäßigkeit zwischen den beiden internen Leckagen im Regelsystem.
Dieser Vorteil ist gepaart mit einer raschen Einstellbarkeit einer optimalen Dämpfung,
selbst ohne besonderen Sachverstand des Bedieners, der nur an einem einzigen Verstellelement
zu manipulieren braucht. Änderungen der Drosselquerschnitte erfolgen zwangsweise wie
vom Hersteller der Dämpfungsvorrichtung bzw. des Regelsystems vorgegeben.
[0014] Bei einer alternativen Ausführungsform können die Drosselquerschnitte gleichzeitig
und gegensinnig, jedoch entlang nichtlinearer gleicher oder ungleicher Kurven mit
gleichen oder ungleichen positiven bzw. negativen Gradienten erfolgen. Auf diese Weise
kann der systembedingten Gesetzmäßigkeit zwischen den beiden Regelparametern gegebenenfalls
noch besser Rechnung getragen werden.
[0015] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist zumindest der Drosselquerschnitt einer
Verstelldüse in einem Anfangs- und/oder Endabschnitt des Verstellhubes auf einer Minimal-
oder Maximalgröße im Wesentlichen konstant haltbar, so dass sich in der Kurve der
Veränderung des Drosselquerschnitts über den Verstellhub wenigstens ein Plateau ergibt.
Im Plateaubereich wird eine bestimmte interne Leckage aufrechtgehalten, selbst wenn
gegebenenfalls der Drosselquerschnitt der anderen Verstelldrossel weiter vergrößert
oder verkleinert wird. Ein Plateau ist für eine oder für beide Verstelldrosseln konstruktiv
vorgebbar, und entweder nur am Anfang oder nur am Ende oder am Anfang und am Ende
des Verstellhubs. Ein solches Plateau kann sogar, falls zu der systembedingten Gesetzmäßigkeit
passend, innerhalb des Verstellhubes, z. B. in einem mittleren Bereich, für eine oder
die andere oder für beide Verstelldrosseln vorgegeben sein.
[0016] Der Drosselquerschnitt der einen Verstelldrossel ist zumindest durch den Außenumfang
eines aus der Bohrung in die Durchgangsbohrung eintauchenden Kopfes und der Innenwand
der Durchgangsbohrung definiert, wobei der Kopf am Verstellelement angebracht oder
Teil desselben sein kann. Der Kopf wirkt als Drosselkörper, der abhängig von der Position
des Verstellelements innerhalb des Verstellhubes die Durchgangsbohrung zunehmend abdrosselt
oder freigibt.
[0017] Der Drosselquerschnitt der anderen Verstelldrossel wird zu einem Teil in einem in
die Durchgangsbohrung mündenden Auslasskanal im Kopf und zu seinem anderen Teil durch
einen den Kopf durchsetzenden Querkanal und der Innenwand der Durchgangsbohrung definiert.
Dabei arbeitet zumindest innerhalb eines Abschnittes des Verstellhubes des Verstellelements
wenigstens eine Mündung des Querkanals im Kopf blendenartig mit der Innenwand der
Durchgangsbohrung oder der Verschneidungskante zwischen der Bohrung und der Durchgangsbohrung
zusammen. Die blendenartige Zusammenarbeit ermöglicht eine feinfühlige Veränderung
dieses Drosselquerschnitts.
[0018] Um beispielsweise bei der anderen Verstelldrossel ein Plateau bei der Veränderung
des Drosselquerschnitts zu erzielen, kann im Kopf zwischen der Mündung des Auslasskanals
und einer Kommunikationsverbindung mit dem Querkanal eine Festdrossel angeordnet sein,
deren Querschnitt kleiner ist als der Querschnitt des Querkanals. Diese Festdrossel
und der verstellbare Drosselquerschnitt der anderen Verstelldrossel wirken zueinander
parallel. Solange die Mündung des Querkanals durch die Innenwand der Bohrung abgedeckt
ist, wirkt nur die Festdrossel, so dass unabhängig von einer weiteren Veränderung
des Drosselquerschnitts der einen Verstelldrossel die Festdrossel einen weitestgehend
gleichbleibenden Drosselquerschnitt aufrechthält.
[0019] Für den Fall, dass auch für die eine Verstelldrossel ein Plateau zweckmäßig ist,
kann zwischen dem Außenumfang des Kopfes und der Innenwand der Durchgangsbohrung ein
Drosselquerschnitt vorgesehen sein, der z. B. kleiner ist als der Querschnitt des
Querkanals. Dieser freibleibende Drosselquerschnitt bleibt auch in maximaler Endstellung
des Verstellelementes offen. Teil dieses freibleibenden Drosselquerschnitts kann auch
der dann für die eine Verstelldrossel wirkende Querkanal der anderen Verstelldrossel
sein.
[0020] Zweckmäßig bildet innerhalb zumindest eines Teilabschnitts des Verstellhubes des
Verstellelementes der zwischen dem Querkanal und der Innenwand der Durchgangsbohrung
geöffnete Blendenquerschnitt gleichzeitig einen Teil der Drosselquerschnitte beider
Verstelldrossel. Dadurch wird eine vollständige Absperrung eines Abströmweges vermieden,
sofern dies wünschenswert sein sollte.
[0021] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Drosselquerschnitt der anderen Verstelldrossel
durch die Innenwand einer zwischen dem in die Bohrung mündenden Abströmweg und der
Durchgangsbohrung vorgesehenen Bohrung und mindestens zwei, vorzugsweise drei, in
Reihe geschaltete Drosselstellen am Kopf des Stellelementes definiert, vorzugsweise
durch wenigstens eine Längsnut, vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung verteilte
Längsnuten, im Kopf, und zwei durch eine Einschnürung separierte, durch die Längsnut
unterbrochene, am Kopf geformte Bunde, deren Außendurchmesser annähernd dem Innendurchmesser
der Bohrung entspricht. Diese Ausführungsform ist herstellungstechnisch günstig, weil
sowohl die Bohrung als auch die Bunde und die Einschnürung sowie die wenigstens eine
Längsnut mit einfachen Werkzeugen und hoher Präzision fertigbar sind, zweckmäßig bei
einer Ausbildung der Dämpfungsvorrichtung aus stählernen Komponenten. Die in Reihe
geschalteten Drosselstellen erzeugen einen kombinatorischen Drosseleffekt, bis der
in Stellrichtung vordere Bund in die Durchgangsbohrung eingetreten ist und nurmehr
die hintere Drosselstelle wirkt. Es lässt sich auf diese Weise ein konstruktiv vorgegebener
nicht linearer Verlauf der Veränderung des Drosselquerschnitts der anderen Verstelldrossel
erzielen. Falls erwünscht, kann bis zum Austreten des vorderen Bundes aus der Bohrung
in die Durchgangsbohrung trotz der Stellbewegung des Stellelementes der Drosselquerschnitt
im Wesentlichen konstant bleiben, um einen Plateaueffekt zu erzielen.
[0022] Baulich einfach ist das Verstellelement eine in der Bohrung verschraubbare Stellschraube,
die zwischen dem Kopf und einem Gewindeabschnitt eine im Mündungsbereich des Abströmwegs
in die Bohrung liegende Einschnürung aufweist, wobei diese Einschnürung in der Bohrung
einen Durchgangsquerschnitt offenhält, der größer sein kann als beispielsweise der
Durchgangsquerschnitt des Querkanals und/oder des Auslasskanals bzw. der dort angeordneten
Festdrossel.
[0023] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform wird das Verstellelement mechanisch, z. B.
manuell mittels eines Werkzeuges oder eines Drehknopfes verstellt. Alternativ kann
hierfür auch ein Aktuator benutzt werden, der die Stellschraube verdreht. Alternativ
kann das Verstellelement hydraulisch oder elektrisch oder elektromagnetisch und direkt
linear innerhalb des Verstellhubes fernverstellt werden. Hierfür kann ein Kolben,
ein Proportionalmagnet, oder ein Schrittmotor Verwendung finden.
[0024] Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Blockschaltbild eines Regelsystems einer Verstellpumpe mit einer eingeglie- derten
hydraulischen Dämpfungsvorrichtung,
- Fig. 2
- einen Längsschnitt einer Ausführung der Dämpfungsvorrichtung,
- Fig. 3
- einen Längsschnitt einer anderen Ausführung der Dämpfungsvorrichtung,
- Fig. 4
- ein Schaubild zur Verdeutlichung der gegensinnigen Veränderungen der Dros- selquerschnitte
der Dämpfungsvorrichtung von Fig. 2, und
- Fig. 5
- eine symbolische Darstellung der hydraulischen Dämpfungsvorrichtung.
[0025] Fig. 1 verdeutlicht als einen von verschiedenen möglichen Anwendungsfällen für eine
hydraulische Dämpfungsvorrichtung D gemäß der Erfindung ein Regelsystem S einer hydraulischen
Verstellpumpe P. Die Verstellpumpe P fördert in eine Druckleitung 1 und über einen
Knoten 2 zu beispielsweise einer Ventilanordnung 3 zum Steuern wenigstens eines nicht
gezeigten Hydroverbrauchers, wobei dessen Lastdruck über eine Steuerleitung 6 abgegriffen
wird. Vom Knoten 2 zweigt eine Leitung 4 zu einem 3/2-Wegeschieberventil 7 ab, mit
dem über eine Leitung 9 ein Stellkolben 10 beaufschlagbar ist, der die Verstellpumpe
P (entgegen dem Uhrzeigersinn) zu einer minimalen Fördermenge und (im Uhrzeigersinn)
zu einer maximalen Fördermenge verstellt, unterstützt durch einen gegensinnig arbeitenden
weiteren Federstellkolben 10'. Das 3/2-Wegeschieberventil 7 wird aus einer von der
Leitung 4 abzweigenden Steuerleitung 5 mit einem Vorsteuerdruck in Richtung zu einer
Steuerstellung beaufschlagt, in der die Leitung 4 mit der Leitung 9 verbunden und
der Stellkolben 10 voll beaufschlagt wird. In der entgegengesetzten Vorsteuerrichtung
wird das 3/2-Wegeschieberventil 7 über die Steuerleitung 6 und eine vorzugsweise einstellbare
Feder 8 in Richtung zu einer Steuerstellung beaufschlagt, in der die Leitung 9 mit
einem Abströmweg 13 zu einer Niederdruckseite 17 (einem Reservoir R) verbunden ist,
um die Druckbeaufschlagung des Stellkolbens 10 abzubauen. Von der Leitung 9 zweigt
an einem Knoten 11 ein Abströmweg 12 ebenfalls zur Niederdruckseite 17 ab.
[0026] Die Abströmwege 12, 13 führen über die hydraulische Dämpfungsvorrichtung D, in welcher
eine Verstelldrossel D1 im Abströmweg 13 und eine Verstelldrossel D2 im Abströmweg
13 angeordnet sind, zu einem Reservoir R. Wie durch die Pfeile 15, 16 angedeutet,
sind die Drosselquerschnitte der beiden Verstelldrosseln D1, D2 verstellbar, und zwar
mittels eines allgemein angedeuteten, gemeinsamen Verstellelements 14. Über das Verstellelement
14 werden die beiden Verstelldrossel D1, D2 mechanisch gekoppelt, derart, dass (siehe
Richtungen der Pfeile 15, 16) ein Drosselquerschnitt verkleinert wird und gleichzeitig
der anderen Drosselquerschnitt vergrößert wird, und umgekehrt, und zwar zumindest
innerhalb eines Teilabschnitts des Verstellhubs des Verstellelements 14. Über die
hydraulische Dämpfungsvorrichtung D treten interne Leckagen auf, die eine Dämpfung
von Druckschwingungen im Regelsystem S bewirken, und somit ein Überschießen oder ein
pendelndes Ansprechverhalten von Verstellungen der Verstellpumpe P minimieren oder
ausschließen.
[0027] Die internen Leckagen über die beiden Verstelldrosseln D1, D2 sind zwei Regelparameter
des Regelsystems S, zwischen denen eine systembedingte Gesetzmäßigkeit herrscht, der
auf konstruktivem Weg in der hydraulischen Dämpfungsvorrichtung D Rechnung getragen
wird.
[0028] Fig. 2 verdeutlicht in einem Längsschnitt eine konkrete Ausführungsform der hydraulischen
Dämpfungsvorrichtung D, die, beispielsweise, in dem Regelsystem S von Fig. 1 verwendbar
ist, und bei der zum Teil Bezugszeichen verwendet werden, die bereits in Fig. 1 aufscheinen.
[0029] Die beiden Verstelldrosseln D1, D2 sind baulich in einem Gehäuse 18 untergebracht,
das eine Durchgangsbohrung 19 durchsetzt. Beispielsweise am hintenliegenden Ende der
Durchgangsbohrung 19 ist der Abströmweg 13 vom 3/2-Wegeschieberventil 7 in Fig. 1
angeschlossen, während das in der Zeichnung vorneliegende Ende der Durchgangsbohrung
19 die Leitung 17 oder die Niederdruckseite definiert.
[0030] Ferner ist im Gehäuse 18 quer zur Durchgangsbohrung 19, vorzugsweise senkrecht dazu,
eine Bohrung 40 vorgesehen, die an einem Abströmweg-Knoten K die Durchgangsbohrung
19 schneidet bzw. in diese einmündet. In der Bohrung 40 ist das gemeinsame Verstellelement
14 beider Verstelldrosseln D1, D2, beispielsweise in Form einer Stellschraube 21,
untergebracht. Die Stellschraube 21 ist mit einem Gewindeabschnitt 24 in der Bohrung
40 in Richtung der Bohrungsachse verschraubbar, beispielsweise mittels eines Innensechskants
22 oder eines nicht gezeigten Drehknopfes. Alternativ kann ein Aktuator 23 vorgesehen
sein, der an der Verstellschraube 21 angreift, z. B. ein Elektromotor oder Schrittmotor,
ein Proportionalmagnet, oder ein Hydraulikzylinder, um die hydraulische Dämpfungsvorrichtung
D fernbetätigbar einzustellen. Anstelle der Stellschraube 21 könnte direkt ein linearer
Aktuator fungieren oder das linear bewegbare Stellelement 14 betätigen.
[0031] Die Stellschraube 21 weist anschließend an den Gewindeabschnitt 24 eine Einschnürung
25 auf, in deren Bereich im Gehäuse 18 eine weitere Bohrung 20 einmündet, an die der
Abströmweg 12 angeschlossen ist. Anschließend an die Einschnürung 25 weist die Stellschraube
21 einen Kopf 26 auf, der, beispielsweise, einen kugeligen oder gerundeten Außenumriss
27 besitzt, und der im Bereich des Abströmweg-Knotens K in die Durchgangsbohrung 19
eintaucht. Der Außenumriss 27 des Kopfes 26 definiert mit einer Innenwand 28 der Durchgangsbohrung
19 den Drosselquerschnitt der einen Verstelldrossel D2. Je weiter die Stellschraube
21 in Fig. 2 eingeschraubt wird, desto kleiner wird der Drosselquerschnitt der Verstelldrossel
D2.
[0032] Von der Einschnürung 25 führen Stichkanäle 29 zu beispielsweise zwei einander unter
90° kreuzenden Querkanälen 30 im Kopf 26. Zumindest eine Mündung eines Querkanals
30 kann mit der Verschneidungskante an der Innenwand 28 der Durchgangsbohrung 19 blendenartig
zusammen, abhängig von der Einschraubtiefe der Stellschraube 21. Von den Querkanälen
30 verläuft hier, als eine Option, ein annähernd axialer Auslasskanal 32 zum freien
Stirnende des Kopfes 26.
[0033] Bei einer Ausführungsform (wie gezeigt) ist zwischen den Querkanälen 30 und der Mündung
des Auslasskanals 32 in der Stirnseite des Kopfes 26 eine Festdrossel 31 vorgesehen,
deren Drosselquerschnitt kleiner ist als der Querschnitt der Querkanäle 30. Der axiale
Abstand der Querkanäle 30 vom Stirnende des Kopfes 26 ist so gewählt, dass bei weiter
nach oben verschraubter Stellschraube 21 als in Fig. 2 gezeigt, die Mündungen der
Querkanäle 30 durch die Wand der Bohrung 40 verschlossen sind, und nur ein Strömungsweg
durch die Festdrossel 31 in die Durchgangsbohrung 19 offen ist. Wird die Stellschraube
21 innerhalb eines Bereiches verstellt, in welchem die Mündungen der Querkanäle 30
verschlossen sind, wird zwar der Drosselquerschnitt der einen Verstelldrossel D2 variiert,
bleibt jedoch der Drosselquerschnitt der Festdrossel 31 unverändert (Plateaueffekt)
bzw. allein wirksam, wie später erläutert. Ferner kann innerhalb des Verstellhubes
der Stellschraube 21 durch die blendenartige Zusammenarbeit zwischen wenigstens einer
Mündung der Querkanäle 30 und der Innenwand 28 der Durchgangsbohrung 28 der Drosselquerschnitt
der anderen Verstelldrossel D1 verändert, z. B. vergrößert werden. Der Drosselquerschnitt
der einen Verstelldrossel D2 kann hierbei verkleinert werden oder wird dadurch zumindest
im Wesentlichen konstant gehalten, dass mit einer Verkleinerung oder Vergrößerung
des Drosselquerschnitts zwischen dem Außenumfang 27 des Kopfes 26 und der Innenwand
28 der Durchgangsbohrung 19 gleichzeitig eine Verkleinerung bzw. Vergrößerung des
Blendenquerschnitts zwischen den Querkanälen 30 und der Innenwand 28 der Durchgangsbohrung
19 stattfindet, d. h., dass dann die eine Verstelldrossel D2 auch die an sich für
die andere Verstelldrossel D2 vorgesehenen Querkanäle 30 mitbenutzt.
[0034] Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt einer anderen Ausführungsform der Dämpfungsvorrichtung
D. Die Bohrung 40 zur Durchgangsbohrung 19 enthält das als Stellschraube mit einer
Kontermutter sicherbare gemeinsame Verstellelement 14 beider Verstelldrosseln D1,
D2 und ist über eine im Durchmesser kleinere Bohrung 39 mit der Durchgangsbohrung
19 verbunden. Der Abströmweg 12 mündet in die Bohrung 40 zwischen dem abgedichteten
Schaft 25 und der Bohrung 39. Eine quer die Bohrung 40 schneidende Schraube 44 bildet
einen Anschlag für das Stellelement 14. Die Durchgangsbohrung 19 in dem Block 18,
der beispielsweise der Block des 3/2-Wegeschieberventils 7 von Fig. 1 ist, ist als
Blindbohrung ausgebildet, die direkt von der Schieberbohrung ausgeht. Der Kopf 26
mit seinem gerundeten Außenumriss 27 definiert mit der Innenwand 28 der Durchgangsbohrung
19 die eine Verstelldrossel D2 im Abströmweg 13. Der Schaft 25 verjüngt sich zum Kopf
26 und enthält mindestens eine Längsnut 38, vorzugsweise mehrere, z.B. drei, in Umfangsrichtung
verteilte Längsnuten einer bestimmten Tiefe und Weite. Am Kopf ist ein in Eintauchrichtung
des Verstellelementes14 in die Durchgangsbohrung 19 vorneliegender, schmalerer Bund
41 geformt, der durch eine Einschnürung 42 von einem dahinterliegenden, breiteren
Bund 43 separiert ist. Beide Bunde 41, 43 werden durch die wenigstens eine Längsnut
38 unterbrochen. Die Außendurchmesser der Bunde 41, 43 sind nur geringfügig kleiner
als der Innendurchmesser der Bohrung 39. Es werden auf diese Weise bei der gezeigten
Ausführungsform zwei in Reihe geschaltete Drosselstellen gebildet, die in der in Fig.
3 gezeigten Position des Verstellelementes 14 kombinatorisch wirken. Das aus dem Abströmweg
12 eintretende Druckmittel wird zunächst in der ersten Drosselstelle der Längsnut
38 zwischen dem Bund 43 und der Innenwand der Bohrung 39 gedrosselt, kann sich dann
im Bereich der Einschnürung 42 expandieren, und wird dann in der zweiten Drosselstelle
in der Längsnut 38 zwischen dem Bund 41 und der Innenwand der Bohrung 39 gedrosselt,
ehe es in die Durchgangsbohrung 19 eintritt. Dies ist eine Stellung des Verstellelementes
14 mit maximaler Drosselung in der einen Verstelldrossel D1. Die andere Verstelldrossel
D2 hat einen maximalen Drosselquerschnitt.
[0035] Wird das Verstellelement 14 weiter als in Fig. 3 gezeigt eingeschraubt, dann tritt
der Kopf 26 mit dem Bund 41 weiter in die Durchgangsbohrung 19 ein. Es wirkt dann
nur noch die Drosselstelle in der Längsnut 38 zwischen dem Bund 43 und der Innenwand
der Bohrung 39, und gegebenenfalls auch noch die Drosselstelle im Bereich der Einschnürung
42. Der nutzbare Drosselquerschnitt der einen Verstelldrossel D1 ist somit vergrößert,
während der wirksame Drosselquerschnitt der anderen Verstelldrossel D2 verkleinert
ist.
[0036] Wir das Verstellelement 14 noch weiter in die Bohrung 40 eingeschraubt, dann tritt
schließlich der Bund 43 in die Mündung der Bohrung 39 ein, so dass nur noch die Drosselstelle
in der Längsnut 38 zwischen dem Bund 43 und der Innenwand der Bohrung 39 wirksam bleibt.
Der wirksame Drosselquerschnitt ändert sich bei weiterer Verstellung nicht mehr, selbst
wenn der Drosselquerschnitt der anderen Verstelldrossel D2 noch mehr verengt werden
sollte. Die Abdichtung des Schaftes 25 in der Bohrung 40 stellt sicher, dass kein
Druckmittel aus der Bohrung 40 nach außen austreten kann.
[0037] Fig. 4 verdeutlicht ein Schaubild des Verlaufs der Änderungen der Drosselquerschnitte
A der beiden Verstelldrossel D1, D2 über den Verstellhub h des Verstellelements 14.
Die Drosselquerschnitte A werden gleichzeitig gegensinnig verändert, d. h., mit einer
Verkleinerung des Drosselquerschnitts der einen Verstelldrossel D2 geht eine Vergrößerung
des Drosselquerschnitts der anderen Verstelldrossel D1 einher, und umgekehrt. Die
Änderungen der Drosselquerschnitte der beiden Verstelldrosseln D1, D2 sind in Fig.
4 als Geraden 33, 35 gezeigt, wobei deren positive bzw. negative Gradienten gleich
oder ungleich sein können. Die Lage des Schnittpunktes der Geraden 35, 33 innerhalb
des Verstellhubes h ist konstruktiv vorgebbar. Alternativ können die Drosselquerschnitte
A beider Verstelldrosseln D1, D2 oder nur der Drosselquerschnitt A einer der Verstelldrosseln
D1 oder D2 (gestrichelt angedeutet) nach konstruktiv vorgegebenen Kurven 35', 33'
gleicher oder ungleicher Formen und gleicher oder ungleicher positiver bzw. negativer
Gradienten geändert werden.
[0038] Als Option oder Alternative ist ferner in Fig. 4 angedeutet, dass zumindest eine
der Geraden 35, 33 oder der Kurven 33', 35'ein Plateau 36 oder 37, hier an einem Endabschnitt,
aufweist. Dieses Plateau bedeutet, dass sich der jeweilige Drosselquerschnitt A bei
einer Verstellung nicht mehr ändert. Das Plateau 37 resultiert aus der Festdrossel
31 in Fig. 2, wenn die Querkanäle 30 verschlossen sind. Ein Plateau bei der Geraden
oder der Kurve 33, 33' der Verstelldrossel D1 kann beispielsweise durch das Zusammenspiel
zwischen der Verkleinerung des Querschnitts zwischen dem Außenumfang 27 des Kopfes
26 und der Innenwand 28 der Durchgangsbohrung 19 und der gleichzeitigen Verkleinerung
oder Vergrößerung der Blendenöffnung zwischen wenigstens einer Mündung eines Querkanals
30 und der Innenwand 28 der Durchgangsbohrung 19 erzeugt werden.
[0039] Alternativ oder Additiv (nicht gezeigt) kann ein Plateau auch in einem Zwischenbereich
des Verstellhubes h bei der einen oder der anderen oder bei beiden Verstelldrosseln
D1, D2 konstruktiv vorgegeben werden.
[0040] Fig. 5 verdeutlicht die hydraulische Dämpfungsvorrichtung D in symbolischer Darstellung.
Es handelt sich eigentlich um eine Art 3/2-Wegeventil zwischen den Abströmwegen 12,
13 und der Niederdruckseite 17. Dieses Ventil wird durch das gemeinsame Verstellelement
14 (die Stellschraube 21) zwischen drei Stellungen betätigt.
[0041] In der untersten Stellung ist der Abströmweg 12 in Fig. 2 mit stärkerem Drosseleffekt
mit der Niederdruckseite 17 über den Querschnitt zwischen dem Außenumfang 27 des Kopfes
26 und der Innenwand 28 der Durchgangsbohrung 19 und der Blendenöffnung zwischen wenigstens
einer Mündung eines Querkanals 30 und der Innenwand 28 des Durchgangskanals 19 verbunden.
Der Abströmweg 13 ist mit der Niederdruckseite 17 über die den Drosselquerschnitt
zwischen der Mündung wenigstens eines Querkanals 30 und der Innenwandung 28 der Durchgangsbohrung
19 verbunden. Die parallelgeschaltete Festdrossel 31, falls vorhanden, spielt solange
keine Rolle, als der Blendenquerschnitt größer ist als der Querschnitt der Festdrossel
31.
[0042] In der mittleren Stellung ist der Abströmweg 12 mit geringerem Drosseleffekt über
den Querschnitt zwischen dem Außenumfang 27 des Kopfes 26 der Innenwand 28 der Durchgangsbohrung
19 mit der Niederdruckseite 17 verbunden. Der Abströmweg 13 ist hingegen nur über
die offenen Querkanäle 30 mit der Niederdruckseite 17 verbunden.
[0043] In der obersten Schaltstellung ist der Abströmweg 12 mit noch geringerer Abdrosselung
über den Querschnitt zwischen dem Außenumfang 27 des Kopfes 26 und der Innenwand der
Durchgangsbohrung 19 mit der Niederdruckseite 17 verbunden, während der Abströmweg
13 nur über die Festdrossel 31 mit der Niederdruckseite 17 verbunden ist (Plateau).
[0044] In den untersten und obersten Stellungen können jeweils definierte minimale Drosselquerschnitte
für den Abströmweg 12 bzw. den Abströmweg 13 vorgegeben sein. Die mittlere Stellung
ist ein Steuerbereich, in welchem die Drosselquerschnitte zueinander gegensinnig verändert
werden. In den untersten und obersten Stellungen können der Abströmweg 13 mit minimaler
Drosselung oder ohne nennenswerte Drosselung bzw. der Abströmweg 12 mit minimaler
oder ohne Drosselung wirksam sein.
[0045] Die Querkanäle 30 könnten bei einer alternativen Ausführungsform in einer umlaufenden
Umfangsnut (nicht gezeigt) des Kopfes 26 münden, um unabhängig von der relativen Drehposition
des Kopfes 26 bzw. der Stellschraube 21 eine genau definierte blendenartige Zusammenarbeit
mit der Innenwand 28 der Durchgangsbohrung 19 bzw. der Verschneidungskante zwischen
der Bohrung 40 und der Durchgangsbohrung 19 zu erzielen, die strikt von der Einschraubtiefe
der Stellschraube 21 abhängt. Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform könnte
der Kopf 26 mit der Stellschraube 21 über eine drehbare Verbindung gekoppelt sein,
und beispielsweise durch einen in eine axiale Führungsnut eingreifenden Stift linear
verschiebbar geführt und gegen Mitdrehen gehindert werden, so dass nur ein beispielsweise
koaxial zur Durchgangsbohrung 19 liegender Querkanal 30 mit seiner Mündung nur abhängig
von der Einschraubtiefe der Stellschraube 21 genau definiert mit der Innenwand 28
der Durchgangsbohrung 19 bzw. der Verschneidungskante zwischen der Bohrung 40 und
der Durchgangsbohrung 19 blendenartig zusammenarbeitet. Als weitere Alternative könnte
die Festdrossel 31 eine austauschbar eingeschraubte Einschraubdrossel ersetzt sein,
die sich gegen eine andere Schraubdrossel mit anderem Drosselquerschnitt austauschen
lässt. Schließlich könnten die Mündungen der Querkanäle 30 und/oder der Außenumfang
27 des Kopfes 26 mit einer speziellen geometrischen Form ausgebildet werden, um den
jeweiligen Drosselquerschnitt beim Verschrauben der Stellschraube 21 nach vorbestimmten
Kriterien zu verändern, beispielsweise um die in Fig. 4 gezeigten Verläufe und/oder
die Plateaus zu erzielen.
1. Hydraulische Dämpfungsvorrichtung (D) für Regelparameter eines Regelsystems (S), insbesondere
für ein Verstellpumpen-Regelsystem (S), mit zwei in getrennten Abströmwegen (12, 13)
zu einer Niederdruckseite angeordneten Drosseln (D1, D2), wobei der wirksame Drosselquerschnitt
(A) zumindest einer Drossel innerhalb eines Verstellhubes (h) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verstelldrosseln (D1, D2), die zwei Abströmwege (12, 13), die Niederdruckseite
und ein für beide Verstelldrosseln (D1, D2) gemeinsames, über den Verstellhub (h)
verstellbares Verstellelement (14) in einem Gehäuse (18) untergebracht sind, in welchem
die zwei Abströmwege (12, 13) an einem Abströmweg-Knoten (K) zusammengeführt sind,
von dem ein einziger Abströmweg (17) zur Niederdruckseite verläuft, dass die beiden
Verstelldrosseln (D1, D2) im Abströmweg-Knoten (K) miteinander kommunizieren, wobei
der eine Abströmweg (13, 17) eine Durchgangsbohrung (19) im Gehäuse (18) ist und der
andere Abströmweg (12) am Abströmweg-Knoten (K) mit einer die Durchgangsbohrung (19)
quer schneidenden Bohrung (40) einmündet, dass das die Verstelldrosseln (D1, D2) mechanisch
koppelnde Verstellelement (14) in der Bohrung (40) oder einer Bohrungsverlängerung
in Richtung der Bohrungsachse verstellbar angeordnet ist, und zumindest innerhalb
eines Abschnittes des Verstellhubes (h) gleichzeitig die Drosselquerschnitte (A) beider
Verstelldrosseln (D1, D2) gegensinnig verändert.
2. Hydraulische Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselquerschnitte (A) gegensinnig linear veränderbar sind, vorzugsweise mit
positiv und negativ gleichen oder ungleichen Gradienten.
3. Hydraulische Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselquerschnitte (A) gegensinnig entlang nichtlinearer gleicher oder ungleicher
Kurven (33', 35') veränderbar sind.
4. Hydraulische Dämpfungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Verstellung des Verstellelementes (14) zumindest der Drosselquerschnitt
(A) einer Verstelldrossel (D1, D2) in einem Anfangs- und/oder Endabschnitt des Verstellhubes
(h) zumindest im Wesentlichen entlang eines Plateaus (36, 37) auf einer Minimal- oder
Maximalgröße im Wesentlichen konstant haltbar ist.
5. Hydraulische Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselquerschnitt (A) einer Verstelldrossel (D2) der bei den Verstelldrosseln
(D1, D2) zumindest durch den Außenumfang eines aus der Bohrung (40) in die Durchgangsbohrung
(19) eintauchenden Kopfes (26) und der Innenwand (28) der Durchgangsbohrung (19) definiert
ist, wobei der Kopf (26) am Verstellelement (14) angebracht oder Teil des Verstellelements
ist, und dass der Drosselquerschnitt (A) einer anderen Verstelldrossel (D1) der beiden
Verstelldrosseln (D1, D2) zu einem Teil in einem die Durchgangsbohrung (19) mündenden
Auslasskanal (32) und zu einem anderen Teil durch wenigstens einen den Kopf (26) durchsetzenden
Querkanal (30) und der Innenwand (28) der Durchgangsbohrung (19) definiert ist, wobei
wenigstens eine Mündung des mit dem Auslasskanal (32) kommunizierenden Querkanals
(30) blendenartig mit der Innenwand (28) der Durchgangsbohrung (19) zusammenwirkt.
6. Hydraulische Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Kopf (26) zwischen der Mündung des Auslasskanals (32) und einer Kommunikationsverbindung
mit dem Querkanal (30) eine Festdrossel (31) angeordnet ist, deren Querschnitt kleiner
ist als der Querschnitt des Querkanals (30).
7. Hydraulische Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außenumfang (27) des Kopfes (26) und der Innenwand (28) der Durchgangsbohrung
(19) bei maximal tief in die Durchgangsbohrung (19) eintauchendem Kopf (26) ein freibleibender
Drosselquerschnitt bildbar ist, der, vorzugsweise, kleiner ist als der Querschnitt
des Querkanals (30).
8. Hydraulische Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb zumindest eines Teilabschnitts des Verstellhubes (h) der zwischen dem Querkanal
(30) und der Innenwand (28) der Durchgangsbohrung (19) offene Blendenquerschnitt gleichzeitiger
Teil der Drosselquerschnitte (A) beider Verstelldrosseln (D1, D2) ist.
9. Hydraulische Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselquerschnitt (A) der anderen Verstelldrossel (D1) durch die Innenwand einer
zwischen dem in die Bohrung (40) mündenden Abströmweg (12) und der Durchgangsbohrung
(19) vorgesehenen Bohrung (39) und mindestens zwei, vorzugsweise drei, in Reihe geschaltete
Drosselstellen am Kopf (26) definiert ist, vorzugsweise in wenigstens einer Längsnut
(38), vorzugsweise mehreren in Umfangsrichtung verteilten Längsnuten (38), im Kopf
(26), und zwei durch eine Einschnürung (42) separierte, durch die Längsnut (38) unterbrochene,
am Kopf (26) geformte Bunde (41, 43), deren Außendurchmesser annähernd dem Innendurchmesser
der Bohrung (39) entspricht.
10. Hydraulische Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (14) eine in der Bohrung (40) verschraubbare Stellschraube (21)
ist, die zwischen dem Kopf (26) und einem Gewindeabschnitt (24) eine im Mündungsbereich
des Abströmwegs (13) in die Bohrung (40) liegende Einschnürung (25) aufweist.
11. Hydraulische Dämpfungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (14) mechanisch, z. B. manuell oder motorisch, beispielsweise
durch einen Aktuator (23), verstellbar, oder hydraulisch oder elektrisch oder elektromagnetisch
fernverstellbar ist.
12. Regelsystem (R) für eine durch wenigstens einen Stellkolben (10) verstellbare Verstellpumpe
(P), wobei der Stellkolben (10) durch einen vom Förderdruck der Verstellpumpe (P)
über ein druckvorgesteuertes 3/2-Wegeschieberventil (7) abgeleiteten Stelldruck beaufschlagbar
ist, und zur Beeinflussung des dynamischen Verhaltens der Verstellpumpe (P) eine hydraulische
Dämpfungsvorrichtung (D) vorgesehen ist, die in einem Abströmweg (12) vom Stellkolben
(10) und einem Abströmweg (13) vom 3/2-Wegeschieberventil (7) jeweils zu einer Niederdruckseite
(17) je eine Drossel (D1, D2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Drosseln (D1, D2) Verstelldrosseln und durch ein gemeinsames, über einen
Verstellhub (h) linear verstellbares Verstellelement (14) mechanisch gekoppelt sind,
und dass die Drosselquerschnitte (A) der beiden Verstelldrosseln (D1, D2) über zumindest
einen Teilabschnitt des Verstellhubes (h) gleichzeitig und gegensinnig veränderbar
sind.
1. Hydraulic damping assembly (D) for regulating parameters of a regulating system (S),
in particular for a variable displacement pump regulating system (S), comprising two
flow restrictors (D1, T) in separated discharge paths (12, 13) leading to a low pressure
side (17), the acting cross-section (A) of at least one of the flow restrictors (D1,
D2) being variable within an adjustment stroke (h), characterised in that both variable flow restrictors (D1, D2), the two discharge paths (12, 13), the low
pressure side and an adjustment element (14) commonly provided for both flow variable
restrictors (D1, D2) and being adjustable through the adjustment stroke (h) are contained
in a housing (18), within which the two discharge paths (12, 13) are interconnected
at a discharge path node (K), that a single discharge path (17) extends from the discharge
path node (K) to the low pressure side, that both variable flow restrictors (D1, D2)
communicate with each other at the discharge path node (K), one discharge path (13)
being a through bore (19) in the housing (18) and the other discharge path (12) leading
with a bore (40) to the discharge path node (K), which bore (40) crosses the through
bore (19) laterally, that the adjustment element (14) which mechanically couples both
variable flow restrictors (D1, D2) is adjustably arranged in the bore (40) or in a
prolongation of the bore (40) such that it is adjustable in the direction of the axis
of the bore (40), and that the adjustment element (14) at least within a portion of
the adjustment stroke (h) oppositely and simultaneously varies the cross-sections
(A) of both variable flow restrictors (D1, D2).
2. Hydraulic damping assembly according to claim 1, characterised in that the cross-sections (a) are oppositely variably linearly, preferably with positive
and negative equal or unequal gradients of the variations.
3. Hydraulic damping assembly according to claim 1, characterised in that the cross-sections (A) are oppositely variable along equal or unequal non-linear
curves (33', 35').
4. Hydraulic damping assembly according to at least one of the preceding claims, characterised in that during an adjustment of the adjustment element (14) within a start portion and/or
an end portion of the adjustment stroke (h) at least the cross-section (A) of one
of the variable flow restrictors (D1, D2) is maintained substantially constant at
a minimum level or a maximum level substantially along a plateau (36, 37).
5. Hydraulic damping assembly according to claim 1, characterised in that the cross-section (A) of the one variable flow restrictor (D2) is defined at least
by the outer periphery (27) of a head (26) diving from the bore (40) into the through
bore (19) and the inner wall (28) of the through bore (19), the head (26) being provided
at the adjustment element (14) or being a part of the adjustment element (14), and
that the cross-section (A) of the other variable flow restrictor (D1) partly is defined
in an exit channel (32) leading into the through bore (19) and the inner wall (28)
of the through bore (19) and partly by at least one lateral channel (30) penetrating
the head (26) wherein at least a mouth of the lateral channel (30) communicating with
the exit channel (32) is cooperating orifice-like with the inner wall (28) of the
through bore (19).
6. Hydraulic damping assembly according to claim 5, characterised in that a fixed flow restrictor (31) is arranged in the head (26) between the mouth of the
exit channel (32) and a communication connection leading to the lateral channel (30),
the cross-section of the fixed flow restrictor (31) having a cross-section smaller
than the cross-section of the lateral channel (30).
7. Hydraulic damping assembly according to claim 5, characterised in that a throttling cross-section is maintained free between the outer periphery (27) of
the head (26) and the inner wall (28) of the through bore (19), when the head (26)
maximally is diving into the through bore (19), which throttling cross-section, preferably,
is smaller than the cross-section of the lateral channel (30).
8. Hydraulic damping assembly according to claim 5, characterised in that within at least a partial portion of the adjustment stroke (h) the open orifice cross-section
formed between the lateral channel (30) and the inner wall (28) of the through bore
(19) simultaneously constitutes part of the cross-sections (A) of both variable flow
restrictors (D1, D2).
9. Hydraulic damping assembly according to claim 1, characterised in that the cross-section of the other variable flow restrictor (D1) is defined by the inner
wall of a bore (39) provided between the discharge path (12) leading into the bore
(40) and the through bore (19) and by at least two, preferably, three restrictor locations
switched in series at the head (26), preferably orifice locations within at least
one longitudinal groove (38), preferably within several longitudinal grooves (38)
distributed in the head (26) in circumferential direction, and by two lands (41, 43)
formed at the head (26) and being separated by a narrowed region (42) and being interrupted
by the longitudinal groove (38), the outer diameters of the lands (41, 43) corresponding
substantially to the inner diameter of the bore (39).
10. Hydraulic damping assembly according to claim 1, characterised in that the adjustment element (14) is an adjustment screw which can be screwed within the
bore (40), and that the adjustment screw (21) has a narrowed region between the head
(26) and a thread section (24), the narrowed region being located in the region of
the mouth of the discharge path (13) in the bore (40).
11. Hydraulic damping assembly according to at least one of the preceding claims, characterised in that the adjustment element (14) is actuable mechanically, e.g. manually or motorised,
e.g. by an actuator (23), or is a remotely actuable hydraulically or electrically
or electromagnetically.
12. Regulating system (S) of a variable displacement pump (P) being actuable to change
displacement by means of at least one actuating piston (10), the actuating piston
(10) being actuable by actuating pressure taken from the discharge pressure of the
variable displacement pump (P) via a pilot pressure controlled 3/2 multi-way slider
valve (7), the regulating system (S) containing a hydraulic damping assembly (D) influencing
the dynamic performance of displacement changes of the variable displacement pump
(P), the hydraulic damping assembly (D) containing a respective flow restrictor (D1,
D2) in a discharge path (12) extending from the actuating piston (10) to a low pressure
side (17) and in a discharge path (13) extending from the 3/2 multi-way slider valve
(7) to a low pressure side (17), characterised in that both variable flow restrictors (D1, D2) are variable flow restrictors (A), the variable
flow restrictors (D1, D2) being mechanically coupled by a common adjustment element
(14) which is linearly adjustable through an adjustment stroke (h), and that the cross-sections
(A) of both variable flow restrictors (D1, D2) are variable within at least a partial
portion of the adjustment stroke (h) simultaneously and oppositely to each other.
1. Dispositif d'amortissement hydraulique (D) pour des paramètres de réglage d'un système
de réglage (S), en particulier pour un système de réglage (S) de pompes à cylindrée
variable, comprenant deux étranglements (D1, D2) disposés dans des parcours d'échappement
séparés (12, 13) en direction d'un côté basse pression, la section transversale d'étranglement
active (A) d'au moins un étranglement étant modifiable à l'intérieur d'une course
de réglage (h), caractérisé en ce que les deux étranglements réglables (D1, D2), les deux parcours d'échappement (12, 13),
le côté basse pression et un élément de réglage (14), commun aux deux étranglements
réglables (D1, D2) et ajustable sur la course de réglage (h), sont logés dans un carter
(18) dans lequel les deux parcours d'échappement (12, 13) sont réunis sur un noeud
(K) de parcours d'échappement, à partir duquel un parcours d'échappement unique (17)
s'étend en direction du côté basse pression, que les deux étranglements réglables
(D1, D2) communiquent entre eux dans le noeud (K) de parcours d'échappement, l'un
des parcours d'échappement (13, 17) étant un alésage de passage (19) dans le carter
(18) et l'autre parcours d'échappement (12) débouchant sur le noeud (K) par un alésage
(40), qui coupe transversalement l'alésage de passage (19), que l'élément de réglage
(14), qui couple mécaniquement les deux étranglements réglables (D1, D2), a une disposition
ajustable dans l'alésage (40) ou dans un prolongement d'alésage en direction de l'axe
de l'alésage, et modifie simultanément en sens contraire, au moins à l'intérieur d'une
section de la course de réglage (h), les sections transversales (A) des deux étranglements
réglables (D1, D2).
2. Dispositif d'amortissement hydraulique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les sections transversales d'étranglement (A) sont modifiables linéairement en sens
contraire, de préférence avec des gradients égaux ou inégaux positivement et négativement.
3. Dispositif d'amortissement hydraulique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les sections transversales d'étranglement (A) sont modifiables en sens contraire
le long de courbes (33', 35') non linéaires égales ou inégales.
4. Dispositif d'amortissement hydraulique suivant l'une au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que, lors d'un déplacement de l'élément de réglage (14), au moins la section transversale
d'étranglement (A) d'un étranglement réglable (D1, D2) peut être maintenue de façon
essentiellement constante à une grandeur minimale ou maximale dans une section initiale
et/ou finale de la course de réglage (h), au moins essentiellement le long d'un plateau
(36, 37).
5. Dispositif d'amortissement hydraulique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la section transversale (A) d'un étranglement réglable (D2) des deux étranglements
réglables (D1, D2) est définie au moins par le pourtour extérieur d'une tête (26),
qui plonge de l'alésage (40) dans l'alésage de passage (19), et de la paroi intérieure
(28) de l'alésage de passage (19), la tête (26) étant montée sur l'élément de réglage
(14) ou faisant partie de ce dernier, et que la section transversale d'étranglement
(A) d'un autre étranglement (D1) des deux étranglements réglables (D1, D2) est définie
en partie par un canal d'échappement (32), qui débouche dans l'alésage de passage
(19), et en une autre partie par au moins un canal transversal (30), qui traverse
la tête (26), et la paroi intérieure (28) de l'alésage de passage (19), au moins un
débouché du canal transversal (30), qui communique avec le canal d'échappement (32),
coopérant à la manière d'un obturateur avec la paroi intérieure (28) de l'alésage
de passage (19).
6. Dispositif d'amortissement hydraulique suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'un étranglement fixe (31), dont la section transversale est plus petite que celle
du canal transversal (30), est disposé dans la tête (26) entre le débouché du canal
d'échappement (32) et une liaison de communication avec le canal transversal (30).
7. Dispositif d'amortissement hydraulique suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'une section transversale d'étranglement libre, de préférence plus petite que la section
transversale du canal transversal (30), peut être formée entre le pourtour extérieur
(27) de la tête (26) et la paroi intérieure (28) de l'alésage de passage (19), en
position de plongée maximale de la tête (26) dans l'alésage de passage (19).
8. Dispositif d'amortissement hydraulique suivant la revendication 5, caractérisé en ce que, à l'intérieur d'au moins une section partielle de la course de réglage (h), la section
transversale d'obturation ouverte entre le canal transversal (30) et la paroi intérieure
(28) de l'alésage de passage (19) fait partie simultanée des sections transversales
d'étranglement (A) des deux étranglements réglables (D1, D2).
9. Dispositif d'amortissement hydraulique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la section transversale d'étranglement (A) de l'autre étranglement réglable (D1)
est définie par la paroi intérieure d'un alésage (39), prévu entre le parcours d'échappement
(12) qui débouche dans l'alésage (40) et l'alésage de passage (19), et par au moins
deux, de préférence trois, points d'étranglement sur la tête (26) montés en série,
de préférence dans au moins une gorge longitudinale (38), de préférence plusieurs
gorges longitudinales (38) de la tête (26) réparties dans la direction périphérique,
et par deux collets (41, 43) conformés sur la tête (26), séparés par un rétrécissement
(42) et coupés par la gorge longitudinale (38), collets dont le diamètre extérieur
correspond approximativement au diamètre intérieur de l'alésage (39).
10. Dispositif d'amortissement hydraulique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de réglage (14) est une vis de réglage (21) pouvant être vissée dans l'alésage
(40), laquelle vis présente entre la tête (26) et une section filetée (24) un rétrécissement
(25) situé dans la zone du débouché du parcours d'échappement (13) dans l'alésage
(40).
11. Dispositif d'amortissement hydraulique suivant l'une au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'élément de réglage (14) est ajustable mécaniquement, par exemple manuellement ou
par moteur, par exemple par un actuateur (23), ou est réglable à distance par voie
hydraulique ou électrique ou électromagnétique.
12. Système de réglage (R) pour une pompe à cylindrée variable (P) ajustable par au moins
un piston de réglage (10), le piston de réglage (10) pouvant être sollicité par une
pression de réglage dérivée de la pression de refoulement de la pompe (P) par l'intermédiaire
d'un distributeur 3/2 (7) à commande pilote de pression, et un dispositif d'amortissement
hydraulique (D) étant prévu pour influer sur le comportement dynamique de la pompe
à cylindrée variable (P), lequel dispositif présente un étranglement (D1, D2) dans
un parcours d'échappement (12) du piston de réglage (10) et dans un parcours d'échappement
(13) du distributeur 3/2 respectivement en direction d'un côté basse pression (17),
caractérisé en ce que les deux étranglements (D1, D2) sont des étranglements réglables et sont couplés
mécaniquement par un élément de réglage (14) commun, déplaçable linéairement sur une
course de réglage (h), et que les sections transversales (A) des deux étranglements
réglables (D1, D2) sont modifiables simultanément et en sens contraire par l'intermédiaire
d'au moins une section partielle de la course de réglage (h).
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information
des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes.
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Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente