DE1426509A1 - Power-operated setting device - Google Patents
Power-operated setting deviceInfo
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- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
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- F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
- F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
- F15B15/068—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement the motor being of the helical type
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B9/00—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
- F15B9/02—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type
- F15B9/08—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor
- F15B9/12—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor in which both the controlling element and the servomotor control the same member influencing a fluid passage and are connected to that member by means of a differential gearing
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Description
Kraftbetätigtes Einstellgerät ,Die Erfindung betrifft ein kraftbetätigtes Einstellgerät und kennzeichnet sich durch ein eingangsseitiges, aus einer Nulletellung in entgegengesetzten Richtungen bewegliches Steuerglied und zwei in Abhängigkeit von der Richtung und der Größe des Einstellweges dieses Gliedes umlaufende Abtriebswellen, ferner einen Rückkopplungsmechanismus zum Rückstellen des Steuergliedes in die Nullstellung und eine Einrichtung zur Veränderung des Verhältnisses der Drehgeschwindigkeiten der beiden Abtriebswellen nach einem vorbestimmten Gesetz innerhalb der Bewegung des Einstellgliedes.Power operated adjustment device, The invention relates to a power operated Setting device and is characterized by an input-side, from a zero position control member movable in opposite directions and two in dependence output shafts rotating on the direction and size of the adjustment path of this link, furthermore a feedback mechanism for resetting the control member to the zero position and means for changing the ratio of the rotational speeds of the two output shafts according to a predetermined law within the movement of the adjusting member.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungeform sind eingangsseitig eine durch das Steuerglied betätigte Servoeinrichtung mit einem Rückkopplungsmechanismus Zür das Einstellglied, ferner ein durch die eine Abtriebswelle betätigter Signalgenerator sowie eine von diesem betätigte abtrieboseitige Servoeinheit und ein Rückkopplungsmechanismus zu dem Signalgenerator vorgesehen, wobei die andere'Abtriebswelle zwar in Abhängigkeit von dem Stellglied, jedoch nicht direkt proportional der Bewegung desselben umläuft. Die Ausführung kann so sein, daß die letzterwähnte Abtriebswelle in der einen oder anderen Richtung dreht, entsprechend der Bewegungsrichtung, in welcher das Stellglied bewegt wird. Alternativ kann diese Abtriebswelle anfangs in einer Richtung und hierauf in entgegengesetzter Richtung drehen, Die Figuren erläutern die Erfindung an Ausführungsbeispielen.In an expedient embodiment, one is through on the input side the control member operated servo device with a feedback mechanism Zür the setting member, furthermore a signal generator actuated by the one output shaft as a servo unit operated by the output side and a feedback mechanism provided to the signal generator, the other 'output shaft being dependent of the actuator, but not in direct proportion to the movement of the same. The design can be such that the last-mentioned output shaft in the one or rotates in another direction, corresponding to the direction of movement in which the actuator is moved. Alternatively, this output shaft can initially go in one direction and then rotate in the opposite direction. The figures explain the invention using exemplary embodiments.
Es stellen dar: Fig. 1 den Längsschnitt durch die Ausführungsform eines Tandemhydraulikhebers, Fig. 2-4 drei verschiedene Stellungen der.Teile der linken Seite des Gerätes der Pig. 1, Fig. 2a-4a Teilgrundrisse zu den zugehörigen Fig. 2-4, Fig. 5 das Diagramm de= Verhältnisse zwischen den Umdrehungen der Abtriebswellen der Fig. 1 und der linearen Bewegung des Stellgliedes, Fig. 6 den Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform, Fig. 6A und 6B die Formen der Nockenlaußbahnen der Fig. 6, Fig. 60 das Diagramm ähnlich jenem der Fig. 5, darstellend die abtriebsseitigen Verhältnisse des Geräten der lig. 6, Fig. 7, O 'und 9 in schematischer Darstellung drei verschiedene Ausführungsformen des erfindungngemäßen Gerätes, Fig. 10 die Stirnansicht auf die fig. 6 von links, mit einer abgeänderten Ausführungsform, entsprechend dem Schema der Fig. 8, Fig. 11. eine Abwandlung der Ausführungsform der Pig. 6, entsprechend dem Schema der Fig. 9, und Fig. 12 eine Ausführungsform der Erfindung mit elektromechanischer Betätigung.It shows: Fig. 1 the longitudinal section through the embodiment of a tandem hydraulic jack, Fig. 2-4 three different positions of the parts of the left side of the device of the Pig. 1, 2a-4a partial floor plans for the associated FIGS. 2-4, FIG. 5 the diagram de = ratios between the revolutions of the output shafts of FIG. 1 and the linear movement of the actuator, FIG. 6 the longitudinal section through another embodiment , FIGS. 6A and 6B show the shapes of the cam tracks of FIG. 6, FIG. 60 shows the diagram similar to that of FIG. 5, showing the output-side relationships of the devices of the lig. 6, 7, 0 'and 9 in a schematic representation three different embodiments of the device according to the invention, FIG. 10 the front view of the fig. 6 from the left, with a modified embodiment, corresponding to the scheme of FIG. 8, FIG. 11, a modification of the embodiment of the Pig. 6, corresponding to the diagram of FIG. 9, and FIG. 12 shows an embodiment of the invention with electromechanical actuation.
Gleiche Bezugsziffern bezeichnen gleiche Teile.The same reference numbers denote the same parts.
Das Gerät gemäß Fig. 1 umfaßt einen Gerätekörper 1, einen eingangsseitigen Einstellhebel 2, der in der Mitte seiner Länge bei 17 an ein Tandemservoventil 3 aasgelenkt ist, und einen Tandemservokolben 4, mit welchem das uniere Ende 16 des Einstellhebels 2 in Gelenkverbindung steht.The device according to FIG. 1 comprises a device body 1, an input side Adjustment lever 2, which is in the middle of its length at 17 on a tandem servo valve 3 is articulated, and a tandem servo piston 4, with which the lower end 16 of the Adjusting lever 2 is articulated.
1 Der Gerätekörper/besitzt Einlässe 14, die an eine Quelle von Druckflüssigkeit angeschlossen sind, und Auslässe 18. Wenn der Einstellhebel 2 um seinen Gelenkpunkt 16 versehwenkt wird, bewegt er das Servoventil 3 aus seiner Nullstellung mit der pblge, daß der Servokolben 4 sich in ent-gegengesetzter Richtung bewegt. Der Hebel 2 dient zugleich als Rückstellglied zur Rückführung des Servoventils 3 in seine Nullstellung, nachdem der Servokolben 4 eine Bewegung aungetUhrt hatte, die bestimmt ist durch Richtung und Größe der dem oberen Ende den Hebels 2 vermittelten Verschwenkung. Das Gerät besiizt abtriebsseitig Wellen 7 und 8 in Lagern 19 des Körpers 1; diese Wellen sind an entgegengesetzten Enden mit dem Servokolben 4 durch Wälzkugelepindeln 20, 21 verbunden. Das Gehäuse 5 der Wälzkugeln 20 der Welle 7 wird durch Flansche 22 gegen Axialbewegung inbezug auf den Servokolben 4 gehalten, so daß die Umdrehungen der Welle 7 in einem linearen Verhältnis zu der Verschwenkung des Stellhebels 2 stehen, wie in Fig. 5 durch die Linie a angedeutet. Die Büchse 9 der Wälzkugeln 21 der Spindel 8 besitzt ein steilwinkeliges Gewinde 10, welches in ein entsprechendes Innengewinde 11 des Kolbens 4 eingreift, und trägt eine Rolle 12, die sich in einer Nockenlaufbahn 13 des Körpers 1 führt.1 The apparatus body / has inlets 14 which are connected to a source of pressurized liquid, and outlets 18. When the adjusting lever is versehwenkt about its pivot point 16 2, it moves the pilot valve 3 from its zero position with the pblge that the servo piston 4 in moves in the opposite direction. The lever 2 also serves as a resetting element for returning the servo valve 3 to its zero position after the servo piston 4 had aungetUhrt a movement which is determined by the direction and size of the pivoting imparted to the upper end of the lever 2. On the output side, the device has shafts 7 and 8 in bearings 19 of body 1; these shafts are connected at opposite ends to the servo piston 4 by means of rolling ball spindles 20, 21. The housing 5 of the rolling balls 20 of the shaft 7 is held against axial movement in relation to the servo piston 4 by flanges 22, so that the revolutions of the shaft 7 are in a linear relationship to the pivoting of the adjusting lever 2, as shown in FIG. 5 by the line a indicated. The sleeve 9 of the rolling balls 21 of the spindle 8 has a steep-angled thread 10 which engages in a corresponding internal thread 11 of the piston 4, and carries a roller 12 which is guided in a cam track 13 of the body 1.
Die Arbeitsweise ist folgende: Wenn der Stellhebel 2 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt wird, strömt Druckflüssigkeit über die Einlässe 14 in Zeitungen 15, so daß der Servokolben 4 nach rechts bewegt wird (Fig. 1). Diese Bewegung erzeugt eine Drehbewegung der Wellen 7 und 8 in ihren Lagern 19. Die Welle 7 erfährt dabei eine Verschiebung entsprechend der Charakteristik der Linie a der Fig. 5, während die Verschiebung der Welle 8 nach der Kurve b der Fig. 5 verläuft; dies infolge der Axialbewegung, welche der Büchse 9 durch Wechselwirkung der Welle 7 mit der Nockenlaufbahn 13 aufgedrückt wird, wie in den Fig. 2-4 gezeigt. Wie ersichtlich, erfolgt das Verhältnis der Drehgeschwindigkeiten der Wellen 7 und 8 verschiedenen Gesetzen entsprechend der jeweiligen Form der Nockenlaufbahn 13.The mode of operation is as follows: If the adjusting lever 2 against the Is moved clockwise, pressure fluid flows through the inlets 14 in newspapers 15, so that the servo piston 4 is moved to the right (Fig. 1). This creates movement a rotary movement of the shafts 7 and 8 in their bearings 19. The shaft 7 experiences it a shift corresponding to the characteristic of line a of FIG. 5, while the displacement of the shaft 8 proceeds according to the curve b of FIG. 5; this as a result the axial movement, which the sleeve 9 by interaction of the shaft 7 with the Cam track 13 is pressed, as shown in Figs. 2-4. As can be seen the ratio of the rotational speeds of the shafts 7 and 8 is different Laws corresponding to the respective shape of the cam track 13.
Eine Verschwenkung des eingangsseitigen Stellhebels 2 im Uhrzeigersinn bewirkt Rückkehr des Servokolbens 4 nach links in die gezeichnete Stellung (Fis. 1).A pivoting of the input-side adjusting lever 2 in a clockwise direction causes Return of the servo piston 4 to the left in the position shown (Fig. 1).
Bei der Ausführungsform der Fig. 6, 6A und 6:B ist der eingangsseitige Stellhebel 2 mit einem einzigen Servoventil 3A verbunden, das einen Servokolben 4A steuert, der seinerseits durch eine Wälzkugelspindel 20 mit einer Abtriebswelle 7 in Verbindung steht. Die Umdrehungen, welche die Welle 7 ausführt, stehen in einem linearen Verhältnis zu der Verschwenkung des Stellhebels 2, wie in Fig. 60 durch die Linie a angedeutet. Der Kolben 4A trägt eine Rolle 23, welche in einen eine Nockenlaufbahn bildenden Schlitz 24 einer Mutter 25 eingreift, die auf eine Gewindeverlängerung 26 der äußeren Abtriebswelle 8 des Gerätes aufgeschraubt ist. Die Welle 8 ist durch eine Wälzkugelspindel 21 mit einem zweiten Servokolben 4B gekuppelt, der durch ein Ventil 3B kontrolliert wird. letzteres trägt eine Rolle 27, die in einen Führungsschlitz 28 der Mutter 25 eingreift.In the embodiment of FIGS. 6, 6A and 6: B, the input-side adjusting lever 2 is connected to a single servo valve 3A, which controls a servo piston 4A, which in turn is connected to an output shaft 7 through a ball screw 20. The revolutions carried out by the shaft 7 are in a linear relationship to the pivoting of the adjusting lever 2, as indicated in FIG. 60 by the line a. The piston 4A carries a roller 23 which engages in a slot 24, which forms a cam track, of a nut 25 which is screwed onto a thread extension 26 of the outer output shaft 8 of the device. The shaft 8 is coupled through a ball screw 21 to a second servo piston 4B which is controlled by a valve 3B. the latter carries a roller 27 which engages in a guide slot 28 of the nut 25.
Wenn der Hebel 2 um ein Gelenk 16 im Uhrzeigersinn gedreht wird, bewegt
sich der Servokolben 4A nach links, wodurch die Welle 7 sich in Richtung des eingezeichneten
Pfeiles dreht, wobei die Bewegung des Kolbens beendet wird, wenn sie das Servoventil
3A in die Nulletellung zurückgeführt hat. Die Iaewegung der Rolle 23 nach
links bewirkt so zufolge der Wechselwirkung dieser Rolle mit
ihrer
Laufbahn_24 eine Drehung der Mutter 25. Angenommen, die Rolle 23 beginnt
ihren Weg von dem rechten Ende des Schlitzes. 24 der Fis. 6A, dann dreht eich die.Mutter
entgegen
Das Systemgemäß Fig. 7 kann auch in der Ausführungsform der Fig. 8 gebaut werden. In diesem Fall verzweigt sich die Ausgangsseite der eingangsseitigen Servoeinheit I.S.U, auf zwei Signalgeneratoren SG 1 und SG 2 in Parallelanordnung. Diese Generatoren betätigen Servoeinheiten mit Rückkopplungsmechanismus O.S.U.1 und O.S.U.2; von diesen werden die Leistungen 02 und 02A, die verschiedenen Gesetzen folgen können, abgeleitet. Die Ausführungsform der Fig. 6 kann gemäß Pig. 10 abgewandelt werden.The system according to FIG. 7 can also be used in the embodiment of FIG be built. In this case, the output side branches off the input side Servo unit I.S.U, on two signal generators SG 1 and SG 2 in parallel arrangement. These generators operate servo units with feedback mechanism O.S.U.1 and O.S.U.2; of these are the benefits 02 and 02A, the different laws can follow derived. The embodiment of FIG. 6 can according to Pig. 10 modified will.
Wie in Pig. 10 gezeigt, trägt der Kolben 4A der eingangsaeitigen Servoeinheit eine zweite Rolle 23A, die in einen lUhrungeschlitz eingreift, ähnlich dem Schlitz 24 in einer Mutter 25Av die der Mutter 25 entspricht und auf einem Gewindeteil 26A der Abtriebawelle einer zweiten abtriebsseitigen Servoeinheit sitzt, ähnlich der Servoeinheit 3B, 4B, wobei die Mutter 25A einen Noekenlaufechlitz aufweist, in welchen eine Rolle 27A des Servoventils der zweiten abtriebsseitigen Servoeinheit eingreift.Like in Pig. 10, the piston 4A carries the input-side servo unit a second roller 23A which engages a watch slot similar to the slot 24 in a nut 25Av which corresponds to the nut 25 and on a threaded part 26A the output shaft of a second output-side servo unit sits, similar to the Servo unit 3B, 4B, the nut 25A having a cam slot in which a roller 27A of the servo valve of the second driven-side servo unit engages.
Bine weitere Variante zeigen die Fig. 9 und 11. Hier kontrolliert der gignalgenerator SG die abtriebsseitigen Servoeinheiten O.S.U.1 und 0.8.U.2 mit den Leistungen 02 und 02A (wie in Fig. 9 gezeigt); das Servoventil 3B steuert zwei getrennte Servokolben, ähnlich dem Kolben 4B; die Abtriebswelle eines der Servokolben besitzt eine Gewindeverlängerung, die in eine Mutter@25 des Signalgenerators eingreift, um die Rückkopplung für beide abtriebsseitigen Servoeinheiten zu schaffen. Die Leistungen 02 und 02A folgen dem gleichen Gesetz, können aber inbezug auf die Eingangsleistung verschieden sein, da Gewinde unterschiedlicher Steigung zwischen den beiden Abtriebswellen und ihren zugehörigen Servokolben Verwendung finden können.A further variant is shown in FIGS. 9 and 11. Here, controlled the signal generator SG the output-side servo units O.S.U.1 and 0.8.U.2 with services 02 and 02A (as shown in Figure 9); the servo valve 3B controls two separate servo pistons, similar to piston 4B; the output shaft one of the servo pistons has a thread extension that fits into a nut @ 25 of the Signal generator intervenes to provide feedback for both output-side servo units to accomplish. Services 02 and 02A follow the same law, but can be included on the input power may be different because threads have different pitch use between the two output shafts and their associated servo pistons can find.
Fig. 12 zeigt schematisch eine elektromechanische Ausführungsform der Erfindung. Diese besitzt zwei elektrische Motoren M1, M2 mit den Abtriebswellen 7 und B. Wenn das Einstellglied aus seiner Nullstellung bewegt wird, betätigt es den einen oder anderen Schalter eines Schalterpaares im Sinne des Anlaufs des Motors M1. Die Drehung der Welle 7 erzeugt ein Wandern einer Mutter N längs der Welle, wobei diese Mutter über eine Verbindung FBI die Rückkopplung zu dem Motor M1, d.h. das Öffnen des entsprechenden Schalters bewirkt, wenn die Welle 7 eine Drehung proportional der Bewegung des Einstellgliedes zurückgelegt hat.-Die Mutter 25 läuft auf der Welle 8, wie im Beispiel der Fig. 6, und zwar infolge der Wechselwirkung der Rolle 23 und des Rollenführungsschlitzes 24; dabei wird die Rolle 27 über ihren Rollenführungsschlitz 28 verschoben im Sinne der Einschaltung des Motors M2. Dies-wird durch Betätigung eines Schalters eines Schalterpaares bewirkt derart, daß der Motor in einer Richtung umläuft, die bestimmt ist durch die Richtung in welcher die Mutter 25 wandert. Die resultierende Drehung der Welle 8 schraubt die Mutter zurück in ihre Ausgangsstellung und schaltet damit den Motor M2 wieder ab.Fig. 12 shows schematically an electromechanical embodiment the invention. This has two electric motors M1, M2 with the output shafts 7 and B. When the adjuster is moved from its neutral position, it actuates one or the other switch of a pair of switches in the sense of starting the motor M1. The rotation of the shaft 7 creates a wandering of a nut N along the shaft, this mother via a link FBI providing feedback to the motor M1, i. the opening of the corresponding switch causes the shaft 7 to rotate proportionally the movement of the adjusting member has covered.-The nut 25 runs on the shaft 8, as in the example of FIG. 6, as a result of the interaction of the roller 23 and the roller guide slot 24; while the roller 27 is on its roller guide slot 28 shifted in the sense of switching on the motor M2. This is done through actuation one switch of a pair of switches causes the motor in one direction which is determined by the direction in which the mother 25 wanders. The resulting rotation of the shaft 8 screws the nut back in their starting position and thus switches off the motor M2 again.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
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-
1963
- 1963-02-07 DE DE19631426509 patent/DE1426509B2/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0471311A2 (en) * | 1990-08-15 | 1992-02-19 | WEYER, Paul P. | Rotary servo actuator with internal valve |
EP0471311A3 (en) * | 1990-08-15 | 1994-06-08 | Paul P Weyer | Rotary servo actuator with internal valve |
Also Published As
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