CH112466A - Controller with pilot operated hydraulic servo motor. - Google Patents

Controller with pilot operated hydraulic servo motor.

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CH112466A
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CH
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servomotor
servo motor
controller
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hydraulic servo
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Inventor
Kuhnke Neufeldt
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Neufeldt & Kuhnke
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Description

  

  Regler mit     vorgesteuertem    hydraulischem     Servomotor:.       Um Maschinen oder Apparate in Ab  hängigkeit von einer Betriebsgrösse zu regeln,  benutzt man hydraulische Servomotoren, die  von einem Organ gesteuert werden, das von  jener Betriebsgrösse beeinflusst wird. Die       Empfindlichkeit    dieser Regler ist abhängig  von der Grösse des Durchgangsquerschnittes  für die Druckflüssigkeit, der von dem Organ  gesteuert werden muss. Dieser Querschnitt  hat nun infolge der ständig wachsenden  Grösse der Maschinen und Apparate dauernd  zugenommen.

   Um die damit Hand in Hand  gehende Verminderung der Empfindlichkeit  zu vermeiden, hat man in letzter Zeit die  Regelung in der Weise unterteilt, dass von  dem von der Betriebsgrösse beeinflussten  Organ ein Steuerorgan eines Vorsteuer  kolbens     bewegt    wird. Dieser     Vorsteuerkolben     steht in     Verbindung    mit einem Steuer  schieber, von dem die Druckflüssigkeit für  den Servomotor gesteuert wird. Als Druck  flüssigkeit sowohl für den Servomotor, als  auch für die     Vorsteuerung    dient Drucköl.  



  Gemäss der Erfindung wird nun als Druck  flüssigkeit für die     Vorsteuerung        0l    verwen-         det,    während der Servomotor mit Druckwas  ser betrieben wird.  



  Der Regler gemäss der Erfindung wird       billiger,    denn meistens kann die Pumpe zur  Erzeugung der Druckflüssigkeit für den  Servomotor wegfallen, da das Druckwasser aus  einer Druckleitung     entnommen    werden kann.  Sicher aber entfallen die verhältnismässig  grossen, für den     Servomotor    erforderlichen  Ölmengen. Der Regler gemäss der Erfindung  wird betriebssicherer, wenn die Pumpe für  den Servomotor wegfällt oder wenn der Servo  motor in der Nähe von mit hohen Tempe  raturen arbeitenden Vorrichtungen angeord  net werden muss.

   Zum Beispiel bei     Elek-          trodenöfen    bilden bis jetzt die zur Regelung  erforderlichen Ölmengen eine Quelle von Ge  fahren, die um so grösser ist, je näher der  Servomotor an den zu verschiebenden Elek  troden ist.  



  Als Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes ist in der Zeichnung ein Regler  für ein     Peltonrad    dargestellt.  



  Die Düse 1 wird durch eine Nadel 2  beherrscht.     Die    Nadel 2 ist an der Kolben-           .-lange    3 des     Servomotorkolbens        -1    ange  ordnet. Die beiden Seiten des Servomotor  zylinders 5 stehen durch zwei Rohrleitungen  6 und 7 mit zwei Ringnuten 8 und 9 in dem       Hauptschiebergehäuse    10 in Verbindung.       Zwischen    den beiden Ringnuten 8 und 9  mündet eine Rohrleitung 11 in das     Schieber-           < @@-lüiusc,    die mit der Düse 1 in Verbindung  steht.

   In der zylindrischen Bohrung des       Schiebergehäuses    10 spielt der Steuerschie  ber 1?, der zwei Ringnuten 13 und     1-1    ent  hält. Die Nut 13 steht dauernd mit der  Rohrleitung 11 in Verbindung, während die       Tut    14 durch eine Bohrung 15 mit dem  nicht gezeichneten Wasserablauf verbunden  ist. Auf das     Schiebergehäuse    10 ist ein  Zylinder 16 aufgesetzt, in dem ein     Vorsteuer-          1olben    17 spielt. Der     Vorsteuerholben    17 ist  durch eine Stange 18 mit dem Steuerschieber  12 verbunden. Von unten drückt auf ihn  eine Feder 19.

   Der obere Teil des Zylinders  16 ist mit der Druckleitung     ?\?    einer Zahn  radö     lpumpe    23 verbunden, deren Saugleitung       ?4    in den Behälter 21 mündet. Der Zylinder  16 ist oben durch einen doppelwandigen       Deckel    25 abgeschlossen. Durch die untere  Wand dieses Deckels ragt eine     stangenähn-          lielie    Verlängerung 26 des Kolbens 17, die       einen    Kanal 27 enthält. Dieser verbindet die  obere Seite des Zylinders 16 mit dem Zwi  schenraum im Deckel 25 und wird von einer       Nadel    ?8 beherrscht.

   Die Nadel 28 ist an  den Anker 29, zum Beispiel eines Spannungs  messers, mit, der Spule 30 und einer Feder  31     beffesti;t,    an der der Anker 29 hängt.  Von dem Zwischenraum des Deckels 25 führt  eine Rohrleitung 3?, von der untern Seite  des Zylinders 16 eine Rohrleitung 20 zu dem  Behälter 21.     Diese    ermöglicht dem etwa an  dem Kolben 17     vorbeitretenden    01 den Aus  tritt in einen     01behälter    21.  



  Die Vorrichtung wirkt wie folgt:  Das 01 im Behälter 21 wird von der  Pumpe 23 in die obere Seite des Zylinders 16  gefördert und kann von dort durch den Ka  nal 27 an der Ventilnadel 28 vorbei in den  Zwischenraum des Deckels 25 austreten und       von    dort durch das Ablaufrohr 32 wieder    in den Behälter 21 zurückfliessen. Die Stel  lung des Kolbens 17 ist abhängig     von    der  Drosselung des von der Pumpe ?3 geförder  ten     Ols    durch die Ventilnadel ?8.

   Je stärker  von der Ventilnadel 28 das 01 gedrosselt  wird, um so höher     steigt    der Druck auf den  Kolben 17, um so     tveiter    wird er also den       liolben    17 entgegen dem     Druclz.    der Feder 19  nach unten     driiclien.    Die in der Zeichnung  dargestellte.

   Stellung ist die einem     stationären     Betriebszustand     entsprechende    Mittelstellung;  der Kolben 17 steht in einer solchen Lage,       da.ss    von dem     Ha.uptsteuerschieber    12 gerade  die Ringnuten 8 und 9 abgeschlossen werden,  so     da.ss    der     Servomotorkolben        .1    stille steht.       Sinkt    nun zum Beispiel die Maschinenspan  nung, so wird die     Ventilnadel    28 gesenkt  und drosselt     das    01 stärker, so dass der Kol  ben 17 nach unten geschoben wird. Infolge  dessen wird durch die Ringnut 13 des Steuer  schiebers 12 die Druckwasserleitung 1.1 mit.

    der Ringnut 8 in Verbindung gebracht, so  dass (las     Druckwasser    durch die Rohrleitung  11, die Ringnut 8     und    die Leitung 6 auf  die rechte Seite des     Servoniotorzylinders     treten kann. Die an., der linken     Seite    des       Servomotorzylinder,#    5     verdrängte        Flüssigkeit          kann    durch die Rohrleitung 7, den Ring  kanal 14 und die     Bohrun7    15 abfliessen.

         Der        Servomotorkolben    d macht also eine Be  wegung nach links     und    öffnet     (lie    Regulier  düse ?, so     da.ss    die     (lein    Generator zugeführte  Leistung steigt.

   Wird umgekehrt infolge       -wachsender    Spannung der Anker 29 angeho  ben, dann wird die Drosselung des 01: ver  ringert, so     (la.ss    der Kolben 17 eine     Aufwä,rts_          bewegung        macht    und durch die Ringnut 13  des     Steuerschieber:    die Rohrleitung 11.     init     der Ringnut 9     verbunden    wird.

   Das Druck  wasser kann dann durch die Rohrleitung 11,  den Ringkanal 9 und die Rohrleitung 7 in  die linke Seite des     Servomotorzylinders    5  eintreten, so dass sich der Kolben 4 nach  rechts     bewegt    und die Steuerdüse schliesst,  bis die Maschinenspannung wieder das nor  male Mass erreicht hat.  



  Die aus. dem Steuerschieber 12 und dem  Steuergehäuse 10 bestehende Hauptsteuerung      für das Druckwasser wird vorteilhaft un  mittelbar mit der     Vorsteuerung    und dem von  der Betriebsgrösse beeinflussten Organ zu  sammengebaut. Der Servomotor 4, 5 wird  dagegen vorteilhaft möglichst nahe an dem  zu regelnden Organ angeordnet, trotz der da  für erforderlichen langen Rohrleitungen 6,  7 und 11.



  Controller with pilot operated hydraulic servo motor :. In order to regulate machines or devices in dependence on an operating variable, hydraulic servomotors are used, which are controlled by an organ that is influenced by that operating variable. The sensitivity of this regulator depends on the size of the passage cross-section for the hydraulic fluid, which has to be controlled by the organ. This cross-section has now increased continuously as a result of the constantly growing size of the machines and apparatus.

   In order to avoid the reduction in sensitivity that goes hand in hand with it, the control system has recently been subdivided in such a way that a control element of a pilot piston is moved by the organ influenced by the operating size. This pilot piston is connected to a control slide, which controls the hydraulic fluid for the servomotor. Pressure oil is used as the pressure fluid for both the servo motor and the pilot control.



  According to the invention, oil is now used as the pressure fluid for the pilot control, while the servomotor is operated with pressure water.



  The controller according to the invention is cheaper because in most cases the pump for generating the pressure fluid for the servo motor can be omitted, since the pressure water can be taken from a pressure line. However, the relatively large amounts of oil required for the servomotor are certainly not required. The controller according to the invention is more reliable if the pump for the servomotor is omitted or if the servomotor has to be net angeord in the vicinity of devices operating at high temperatures.

   In the case of electrode furnaces, for example, the amount of oil required for regulation has so far formed a source of danger that is greater the closer the servomotor is to the electrodes to be moved.



  As an embodiment of the subject invention, a controller for a Pelton wheel is shown in the drawing.



  The nozzle 1 is dominated by a needle 2. The needle 2 is on the piston. Long 3 of the servomotor piston -1 is arranged. The two sides of the servomotor cylinder 5 are through two pipes 6 and 7 with two annular grooves 8 and 9 in the main valve housing 10 in connection. Between the two annular grooves 8 and 9, a pipe 11 opens into the slide valve, which is connected to the nozzle 1.

   In the cylindrical bore of the valve housing 10, the control slide plays over 1 ?, which holds two annular grooves 13 and 1-1. The groove 13 is permanently connected to the pipeline 11, while the Tut 14 is connected by a bore 15 to the water drain, not shown. A cylinder 16, in which a pilot control piston 17 plays, is placed on the slide housing 10. The Vorsteuerholben 17 is connected to the control slide 12 by a rod 18. A spring 19 presses it from below.

   The upper part of the cylinder 16 is connected to the pressure line? \? a gear oil pump 23, the suction line? 4 of which opens into the container 21. The cylinder 16 is closed at the top by a double-walled cover 25. A rod-like extension 26 of the piston 17, which contains a channel 27, protrudes through the lower wall of this cover. This connects the upper side of the cylinder 16 with the intermediate space in the cover 25 and is dominated by a needle? 8.

   The needle 28 is fastened to the armature 29, for example a tension meter, with the coil 30 and a spring 31 on which the armature 29 hangs. A pipe 3? Leads from the intermediate space of the cover 25, and a pipe 20 leads from the lower side of the cylinder 16 to the container 21.



  The device works as follows: The oil in the container 21 is conveyed by the pump 23 into the upper side of the cylinder 16 and from there can exit through the channel 27 past the valve needle 28 into the space in the cover 25 and from there through the Drain pipe 32 flow back into container 21. The position of the piston 17 depends on the throttling of the oil conveyed by the pump? 3 through the valve needle? 8.

   The more the 01 is throttled by the valve needle 28, the higher the pressure on the piston 17 increases, the wider it becomes the purple 17 against the pressure. the spring 19 driiclien downwards. The one shown in the drawing.

   Position is the middle position corresponding to a steady operating state; the piston 17 is in such a position that the main control slide 12 just closes the annular grooves 8 and 9 so that the servomotor piston 1 is stationary. If the machine voltage drops, for example, the valve needle 28 is lowered and throttles the 01 more so that the piston 17 is pushed downwards. As a result, the pressure water line 1.1 with the annular groove 13 of the control slide 12.

    of the annular groove 8 in communication, so that (the pressurized water can pass through the pipeline 11, the annular groove 8 and the line 6 to the right side of the servo motor cylinder. The liquid displaced at., the left side of the servo motor cylinder, # 5 can pass through the Pipeline 7, the ring channel 14 and the Bohrun7 15 drain.

         The servomotor piston d therefore makes a movement to the left and opens (is the regulating nozzle? So that the power supplied by the generator increases.

   Conversely, if the armature 29 is raised as a result of increasing tension, the throttling of the 01: is reduced, so (let the piston 17 make an upward movement and through the annular groove 13 of the control slide: the pipeline 11 Annular groove 9 is connected.

   The pressurized water can then enter the left side of the servomotor cylinder 5 through the pipeline 11, the annular channel 9 and the pipeline 7, so that the piston 4 moves to the right and the control nozzle closes until the machine voltage has reached the normal level again .



  From. the control slide 12 and the control housing 10 existing main control for the pressurized water is advantageously un indirectly assembled with the pilot control and the organ influenced by the operating size. The servomotor 4, 5, on the other hand, is advantageously arranged as close as possible to the organ to be controlled, despite the long pipelines 6, 7 and 11 that are required for this.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Regler mit vorgesteuertem hydraulischem Servomotor, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckflüssigkeit für die Vorsteuerung <B>01</B> dient, während der Servomotor mit Druck wasser betrieben wird. UNTERANSPRUCH: Regler nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das zum Betrieb des Servo motors erforderliche Druckwasser einer von dem Regler unabhängigen Druckleitung ent nommen wird. PATENT CLAIM: Controller with a pilot-controlled hydraulic servomotor, characterized in that <B> 01 </B> is used as the pressure fluid for the pilot control, while the servomotor is operated with pressure water. SUBCLAIM: Regulator according to patent claim, characterized in that the pressurized water required to operate the servomotor is taken from a pressure line independent of the regulator.
CH112466D 1924-02-20 1925-01-23 Controller with pilot operated hydraulic servo motor. CH112466A (en)

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DE112466X 1924-02-20

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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