DE1450769B2 - Hydraulisches gestaenge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Gestänge mit einem Druckgeber und einem Druckempfänger, deren Arbeitskammern über mit Ventilen ausgerüstete Leitungen miteinander und mit einer Druckquelle verbunden sind.

Bei einem aus der USA.-Patentschrift 2,669,096 bekannten hydraulischen Gestänge sind die beiden Arbeitskammern des Druckgebers und des Druckempfängers über voneinander getrennte Leitungen miteinander verbunden. In die Arme dieser Leitungen ist ein Ventil eingeschaltet. Diese Leitung ist ferner über ein weiteres Ventil mit einer Druckquelle verbunden. Bei diesem bekannten hydraulischen Gestänge sind ferner die beiden Arbeitskammern einer Druckeinheit, nämlich des Druckgebers und des Druckempfängers, über Leitungen miteinander verbunden, in die Ventile eingeschaltet sind. Diese Leitungen sind offensichtlich zum Füllen des hydraulischen Gestänges vorgesehen. Bei diesem bekannten hydraulischen Gestänge ist das Ventil, welches zwischen der Druckquelle und der einen Verbindungsleitung der Arbeitskammern angeordnet ist, geschlossen, so daß während des Betriebes das hydraulische Gestänge von der Druckquelle abgesperrt ist.

Bei einem derartigen Gestänge können thermische Ausdehnungen oder thermische Kontraktionen auftreten, die zu einer Verschiebung· des Gestänges führen. Weiterhin ist es bei derartigen Gestängen oft wünsehenswert, das gesamte hydraulische Gestänge in einfacher Weise einzustellen oder zu eichen. Eine derartige Einstellung oder Eichung ist mit dem bekannten hydraulischen Gestänge nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein hydraulisches Gestänge zu schaffen, bei dem eine thermische Ausdehnung oder eine thermische Kontraktion automatisch kompensiert wird und bei dem eine Einstellung oder Eichung in einfacher Weise möglich ist.

Erfmdungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß je eine Arbeitskammer des Druckgebers und des Druckempfängers dauernd miteinander und mit der Druckquelle verbunden sind und daß in die Verbindungsleitung der anderen beiden Arbeitskammern ein Steuerschieber eingeschaltet ist, welcher alternativ diese beiden Kammern miteinander oder eine dieser Kammern mit der Druckquelle verbindet. Dieser Aufbau ermöglicht eine einfache Nachfüllung des hydraulischen Gestänges und somit eine einfache Eichung oder Einstellung und ferner eine automatische Kompensation von thermischen Ausdehnungen oder Kontraktionen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können in an sich bekannter Weise der Druckgeber und 5 der Druckempfänger einen Arbeitskolben aufweisen, von dem aus sich eine Kolbenstange lediglich nach einer Seite erstreckt, und die dem kleineren Kolbenquerschnitt zugeordneten Arbeitskammern können dauernd miteinander und mit der Druckquelle verbunden sein und die dem größeren Kolbenquerschnitt zugeordneten Arbeits kammern können über einen Schieber miteinander verbunden sein, welcher alternativ diese beiden Kammern miteinander oder eine dieser Kammern mit der Druckquelle verbindet. Dabei kann der Schieber ein an sich bekannter Drei-Wege-Schieber sein, welcher wahlweise die Arbeits kammern miteinander oder jede dieser Kammern mit der Druckquelle verbindet. Alternativ kann dieser Schieber auch ein an sich bekannter Zwei-Wege-Schieber sein,

so welcher entweder die beiden Kammern miteinander oder die Arbeitskammer des Druckgebers mit der Druckquelle verbindet.

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung
und
F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Ansicht einer anderen Ausführungsform.

Das hydraulische Gestänge weist einen hydraulischen Druckgeber 10 auf, der vorzugsweise aus einem Zylinder 11 besteht, der Endwandungen 12 und 13 hat und in dem ein Arbeits kolben 14 gleitbar angeordnet ist. Eine Kolbenstange 15, die mit einem Ende am Kolben befestigt ist, erstreckt sich durch die Endwandung 13 hindurch. Eine Steuereinrichtung 16 ist vorgesehen, mit der der Arbeitskolben 14 von

■ 3 4

einem Ende des Zylinders 11 zum anderen bewegt so drückt diese Bewegung des Arbeitskolbens 14

wird. Druckmittel aus der Arbeitskammer A₁ in die Arbeits-

Jede der Endwandungen 12 und 13 des Zylinders kammer .B₁. Dadurch wird der Arbeitskolben 45 um

11 weist eine Öffnung 17 und 18 auf. Die Öffnung eine entsprechende Streckenach rechts bewegt.

17 ist über eine Leitung 19 mit der Öffnung 21 eines 5 Wenn der Arbeitskolben 14 aus der Mittelstellung Schiebers 22 verbunden. Dieser Schieber weist zusatz- nach rechts bewegt wird, fällt der Druck in der Arliche Öffnungen 23 und 24 auf. In einer Stellung des beitskammer B₁ auf der linken Seite des Arbeitskol-Schiebers sind die Öffnungen 21 und 24 miteinander bens 45 auf Null ab. Da die Arbeitskammer B₂ soverbunden und in einer anderen Stellung des Schie- wohl dem Druck der Druckquelle 31 als auch dem bers sind die Öffnungen 23 und 24 miteinander ver- 10 Druck in der Arbeitskammer A₂ ausgesetzt ist, bebunden.__ wegt sich der Arbeitskolben 45 um eine Strecke nach

Die Öffnung 23 des Schiebers 22 und die Öffnung links, die in Beziehung zur Bewegung des Arbeitskol-

18 des Zylinders 11 sind über Leitungen 25 und 26 bens 14 nach rechts steht.

mit einem Verbindungsstück 27 _ verbunden, welches Wenn beispielsweise durch ein Lecken an den Arüber eine Leitung 28 mit der Ölaustrittsöffnung 29 15 beits kolben in den Zylindern 11 und 42 die Zylindereiner Druckquelle 31 verbunden ist. Beispielsweise einheiten aus ihrer ausgefluchteten Lage herausgekann diese Druckquelle 31 ein an sich bekannter bracht werden, das heißt wenn der Arbeitskolben 14 Drucksammler sein. des Druckgebers 10 sich in der Mittelstellung befin-Wie dargestellt, kann der Drucksammler ein festes det und wenn der Arbeitskolben 45 des Druckemp-Gehäuse 32 aufweisen, in welchem eine deformierte 20 fingers 41 sich rechts oder links von seiner Mittelstel-Trennwandung 33, vorzugsweise eine Blase, angeord- lung befindet, kann das System in einfacher Weise net ist. Diese Blase ist derart ausgebildet und an- geeicht werden.

geordnet, daß diese mit einem fluiden Druckmedium, Zu diesem Zweck wird der Schieber derart eingewie beispielsweise^ mit einem unter Druck stehenden stellt, daß dieser die Öffnungen 21 und 24 miteinan-Gas, durch die Öffnung 34 hindurch gefüllt werden 25 der verbindet. Der Arbeitskolben 14 wird in seine kann. Der Drucksammler kann ferner mit einem flui- Endlage nach links bewegt. Danach wird der Schieden Medium, wie beispielsweise unter Druck stehen- ber 22 gedreht, um die Öffnungen 23 und 24 miteindem Öl, gefüllt werden, wobei der Druck des Öles ander zu verbinden. Dadurch wird die Arbeitskametwas über dem Atmosphärendruck liegt. Die Füllung mer B₁ direkt mit der Druckquelle 31 verbunden und des Drucksammler erfolgt über die Leitung 35, die 30 die Arbeitskammer A₁ ist abgeschaltet und die Ardann durch einen Absperrhahn 36 abgesperrt werden beitskammer B₂ ist ebenfalls mit der Druckquelle verkann, bunden. Durch die größere wirksame Oberfläche auf Der Druckgeber 10 steuert einen Druckempfänger der linken Seite des Arbeitskolbens 45, die die KoI-41, der vorzugsweise ebenfalls einen Zylinder 42 mit benstange 46 nicht aufweist, wird der Arbeitskolben Endwandungen 43 und 44 aufweist und einen Arbeits- 35 45 durch den Druck der Druckquelle 31 in der Kamkolben 45, der gleitbar in diesem Zylinder montiert mer B₁ in seine rechte Endstellung bewegt,
ist. Dieser Arbeitskolben 45 weist eine Kolbenstange Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform 46 auf, die mit einem Ende am Kolben befestigt ist ist der Schieber 22' derart ausgelegt, daß dieser in und sich durch die Endwandung 44 hindurch er- einer Stellung die Öffnungen 21' und 24' miteinander streckt. Die Kolbenstange steuert oder betätigt ein be- 40 verbindet und in einer zweiten Stellung die Öffnungen wegliches Glied. Die Endwandung 43 des Druckemp- 21'und 23'.

Fängers 41 weist eine Öffnung 47 auf, die über eine Im normalen Betrieb der in Fig. 2 dargestellten Leitung 48 mit der Öffnung 24 des Schiebers 22 ver- Ausführungsform wird, wenn die Öffnung 21' und bunden ist. Die Endwandung 44 weist eine Öffnung 24' des Schiebers 22' miteinander verbunden sind 49 auf, die über eine Leitung 51 mit einer Öffnung 45 und wenn der Arbeitskolben 14' nach links bewegt 52 in der Endwandung 13 des Druckgebers 10 ver- wird, der Arbeitskolben 45' nach rechts bewegt, bunden ist. Wenn der Arbeitskolben 14' nach rechts bewegt , Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ab- wird, fällt der Druck in der Arbeitskammer B\ links Messungen des Druckgebers 10 und des Druckemp- vom Arbeitskolben 45' auf Null ab und da die Ar-Sngers 41 derart gewählt, daß, wenn die Arbeitskol- 50 beitskammer B'₂ mit der Druckquelle 31' verbunden Den 14 und 45 in den Zylindern 11 und 42 sich in ist, wird der Arbeitskolben 45' nach links bewegt,
ier Mittelstellung befinden, das Volumen der Arbeits- Um das in Fig. 2 dargestellte hydraulische Gecammer A₁ im wesentlichen gleich dem Volumen der stange in dem Fall, in dem die Arbeitskolben aus Arbeitskammer B₁ ist und das Volumen der Arbeits- ihrer fluchtenden Lage herausgebracht sind, wieder cammer A₂ im wesentlichen gleich dem Volumen der 55 einzustellen, wird der Schieber 22' derart eingestellt, Arbeitskammer B₂ ist, wobei die wirksame Ober- daß die Öffnungen 21' und 23' verbunden sind. Daläche eines jeden der Arbeitskolben 14 und 45 in durch wird die Öffnung 47' der Kammer B\ abgelen Arbeitskammern A₁, B₁ größer ist als die der Ar- schlossen, so daß kein Druckmittel in die Arbeitskam- »eitskolben in den Arbeitskammern A₂, B₂ und zwar mer eintreten oder aus der Arbeitskammer ausströmen der Kolbenstangen 15, 46, die in diesen Kam- 60 men kann. Der Arbeitskolben 14' des Druckgebers nern angeordnet sind. 10' wird dann durch die Steuerung 16' in eine Stel-Im Betrieb des hydraulischen Gestänges sei ange- lung am Zeiger 60'α bewegt, die der Stellung des Arommen, daß die Arbeitskammern A₁, A₂ und B₁, B₂ beitskolbens 45' des Druckempfängers 41' an seinem lit Hydraulikflüssigkeit gefüllt sind und daß sich die Zeiger 60 'b entspricht. Danach wird für den normairbeitskolben 14 und 45 in ihrer Mittelstellung, wie 65 len Betrieb der Schieber 22' derart eingestellt, daß die argestellt, befinden. Es sei ferner angenommen, daß Öffnungen 21' und 24' verbunden sind,
er Schieber 22 die Öffnungen 21 und 24 verbindet. Aus den vorstehenden Ausführungen ist zu erken-/enn der Arbeitskolben 14 nach links bewegt wird, nen, daß, wenn der Arbeitskolben 14, 14' des Druck-

gebers 10, 10' entweder nach links oder nach rechts in normalem Betrieb der Einrichtung bewegt wird, der Arbeitskolben 45, 45' des Druckempfängers 41, 41' in der entgegengesetzten Richtung um eine Strecke bewegt wird, die direkt proportional dem Hub des Arbeitskolbens 14, 14' des Druckgebers 10, 10' ist und die Stellung des Arbeitskolbens 45, 45' und des beweglichen Gliedes, welches von diesem Arbeitskolben gesteuert oder betätigt wird, wird durch die Zeiger 60α, 60ό, 60'a, 60'b angezeigt. Auf diese Weise kann in einfacher Weise eine Fernsteuerung des beweglichen Gliedes durchgeführt werden, beispielsweise die Steuerung eines Schotts, von der Brücke eines Schiffes aus.

Im Falle einer thermischen Ausdehnung des Druckmittels führt die Volumenzunahme und die Druckzunahme des Druckmittels dazu, daß überschüssiges Druckmittel zur Druckquelle 31, 31' strömt, wodurch ein Bruch in irgendeinem Teil des hydraulischen Gestänges ausgeschaltet wird,

Falls sich das Druckmittel im System thermisch zusammenzieht, bewirkt diese Volumenabnahme eine Druckabnahme, so daß durch die Einwirkung des Gasdruckes auf das Druckmittel in der Druckquelle 31, 31' Druckmittel von der Druckquelle in die Arbeitskammern A₂ und B₂; A'₂ und B'₂ einströmt, wenn der Schieber 22, 22' sich in der dargestellten Stellung befindet. Danach kann das hydraulische Gestänge wieder in der oben beschriebenen Weise geeicht oder eingestellt werden, um den Druckmittel-Überschuß in den Arbeitskammern A₁ B₁ und A\, B\ zu kompensieren.

: Es ist selbstverständlich, daß die Stellung des Druckempfängers 41, 41' in einfacher Weise zum Ort des Druckgebers 10, 10' durch irgendein geeignetes elek-'trisches System übertragen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hydraulisches Gestänge mit einem Druckgeber und einem Druckempfänger, deren Arbeitskammern über mit Ventilen ausgerüstete Leitungen miteinander und mit einer Druckquelle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Arbeitskammer (A₂, B₂, A'₂, B'^ des Druckgebers (10, 10 0 und des Druckempfängers (41, 410 dauernd miteinander und mit der Druckquelle (31) verbunden sind und daß in die Verbindungsleitung der anderen beiden Arbeitskammern (A₁, B₁, A\, B\) ein Steuerschieber (22, 220 eingeschaltet ist, welcher alternativ diese beiden Kammern miteinander oder eine dieser Kammern mit der Druckquelle (31, 3 O verbindet.

2. Hydraulisches Gestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Druckgeber (10, 10') und der Druckempfanger (41, 41') einen Arbeitskolben (14, 45, 14', 45 0 aufweisen, von dem aus sich eine Kolbenstange (15, 46, 15', 46^ lediglich nach einer Seite erstreckt, daß die dem kleineren Kolbenquerschnitt zugeordneten Arbeitskammern (A₂, B₂, A'₂, B'i) dauernd miteinander und mit der Druckquelle (31, 310 verbunden sind, daß die dem größeren Kolbenquerschnitt zugeordneten Arbeitskammern (A₁, B₁, A Ί, B' _t) über einen Schieber (22, 220 miteinander verbunden sind, welcher alternativ diese beiden Kammern miteinander oder eine dieser Kammern mit der Druckquelle (31, 310 verbindet.

3. Hydraulisches Gestänge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (22) ein an sich bekannter Drei-Wege-Schieber ist, welcher wahlweise die Arbeitskammern (A₁, .B₁) miteinander oder jede dieser Kammern mit der Druckquelle (31) verbindet.

4. Hydraulisches Gestänge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (220 ein an sich bekannter Zwei-Wege-Schieber ist, welcher entweder die beiden Kammern (A'_u 5'_x) miteinander oder die Arbeitskammer 04 Ί) des Druckgebers (10 0 mit der Druckquelle (310 verbindet.