DE1601697C - Steuereinrichtung - Google Patents
SteuereinrichtungInfo
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Description
Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung zeichnet sich ferner durch leichte Montage und eine auf
— Grund koaxialer Anordnung der wesentlichen Teile
vergleichsweise schlanke Konstruktion aus. Der er-65 findungsgemäße Konstruktionsaufbau führt zu einer
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Vereinfachung und Verkürzung der Steuerkette und
ein aus einer pneumatisch oder hydraulisch angetrie- ist außerdem unempfindlich gegen Verlagerungen,
benen Kolben-Zylinder-Einheit bestehendes Betäti- was sich günstig auf die Stabilität der Konstruktion
3 4
und damit auch auf die Stabilität und dem Wirkungs- richtung wird durch ein an die erste Stufe über den
ablauf der Steuerung auswirkt. Ausgangsübertrager vom Drehmoment-Summierer
Bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung aus angelegtes Drehmoment gesteuert,
werden das Eingangs-Signal, das vorzugsweise aus Die erste Stufe oder »Vorverstärkungsstufe« der einer in zwei Leitungen vorhandenen Druckdiffe- 5 Servo-Ventileinrichtung ist vorzugsweise vom sogerenz besteht, und das durch die Stellung der das Be- nannten »Düsentyp«, und der Ausgangsübertrager tätigungsglied bildende Kolben-Zylinder-Einheit ge- ist mit dem Antriebsglied der ersten Ventilstufe so gebene Ausgangssignal über jeweils einen beweg- verbunden, daß ein mit dem Antriebsglied verbunlichen Übertrager, der beispielsweise einen denes Düsenrohr entsprechend dem angelegten Drehschwenkbaren Hebel, einen längsverschieblichen i° moment abgelenkt wird. Aus dem Düsenrohr strömt Stellkolben oder dergleichen enthalten kann, an je- ständig mit hoher Geschwindigkeit ein kleiner Düsenweils eine der von der gemeinsamen Welle des Dreh- strahl von Hochdruck-Öl aus, der je nach Vermoment-Summierers wegragenden Federn anlegt. Schwenkung des Düsenrohres mehr oder weniger
werden das Eingangs-Signal, das vorzugsweise aus Die erste Stufe oder »Vorverstärkungsstufe« der einer in zwei Leitungen vorhandenen Druckdiffe- 5 Servo-Ventileinrichtung ist vorzugsweise vom sogerenz besteht, und das durch die Stellung der das Be- nannten »Düsentyp«, und der Ausgangsübertrager tätigungsglied bildende Kolben-Zylinder-Einheit ge- ist mit dem Antriebsglied der ersten Ventilstufe so gebene Ausgangssignal über jeweils einen beweg- verbunden, daß ein mit dem Antriebsglied verbunlichen Übertrager, der beispielsweise einen denes Düsenrohr entsprechend dem angelegten Drehschwenkbaren Hebel, einen längsverschieblichen i° moment abgelenkt wird. Aus dem Düsenrohr strömt Stellkolben oder dergleichen enthalten kann, an je- ständig mit hoher Geschwindigkeit ein kleiner Düsenweils eine der von der gemeinsamen Welle des Dreh- strahl von Hochdruck-Öl aus, der je nach Vermoment-Summierers wegragenden Federn anlegt. Schwenkung des Düsenrohres mehr oder weniger
Im Ergebnis arbeitet die Welle selbst also als unterschiedlich auf zwei Einlaßöffnungen aufgeteilt
Drehmoment-Summierer, die nur das aus der Ver- i5 wird. Mit den Einlaßöffnungen sind zwei den
stellung der beiden Federn resultierende Dreh- Steuerschieber in der zweiten Ventilstufe endseitig
moment, also die Differenz der von den beiden Fe- beaufschlagende Steuerkammern verbunden. Demdern
angelegten Drehmomente, weiterleitet. Dieses gemäß steht bei nicht abgelenktem Düsenrohr, also
Differenz-Drehmoment wird über einen Ausgangs- wenn der austretende Düsenstrahl gleichmäßig auf
übertrager, der im einfachsten Fall die Welle selbst ™ die beiden Einlaßöffnungen aufgeteilt ist, der Steuersein
kann, als Fehlersignal zum Betätigen einer Dreh- schieber in seiner hydraulisch ausbalancierten Nullmoment-gesteuerten
Servoeinrichtung mit einem Lage, während sich der Steuerschieber bei Ver-Servoventil
benutzt, welches die Druckmittel- Schwenkung des Düsenrohres aus der Null-Lage beaufschlagung des aus einem hydraulischen oder heraus in Richtung auf die mit dem niedrigeren
pneumatischen Kolben bestehenden Betätigungsglie- 25 Druck beaufschlagte Steuerkammer verschiebt,
des nach Maßgabe eines angelegten Drehmomentes Sobald sich der Steuerschieber auf seiner Nullderart steuert, daß das angelegte Drehmoment zum Lage heraus verschiebt, lenkt er eine Rückkopp-Verschwinden gebracht wird. lungsfeder ab, die eine dem am Antriebsglied der
des nach Maßgabe eines angelegten Drehmomentes Sobald sich der Steuerschieber auf seiner Nullderart steuert, daß das angelegte Drehmoment zum Lage heraus verschiebt, lenkt er eine Rückkopp-Verschwinden gebracht wird. lungsfeder ab, die eine dem am Antriebsglied der
Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der erfin- ersten Stufe anliegenden Drehmoment entgegendungsgemäßen
Steuereinrichtung ist als Ausgangs- 30 gerichtete Kraft erzeugt, durch die wiederum das
übertrager ein elastisches Verbindungsglied vorge- Düsenrohr graduell auf seine Mittellage zurückgesehen,
welches das Fehlersignal vom Drehmoment- bracht wird. Der Steuerschieber kommt auf diese
Summierer zum Servoventil überträgt. Weise in einer dem an die erste Stufe angelegten
Durch die Elastizität dieses Verbindungsgliedes Drehmoment proportionalen Verschiebungslage zum
wird der weitere Vorteil erzielt, daß Trägheitsein- 35 Stillstand, mit der Folge, daß von dem Steuerschieflüsse
vom Drehmoment-Summierer auf die Servo- ber in entsprechend proportionalem Umfang Durcharmatur
vermindert werden. Diese elastische Verbin- laßöffnungen freigegeben werden, die die Drucköldung
führt zu besonderen Vorteilen bei einer bevor- Leitung mit einer von zwei Arbeitsleitungen
zugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen verbinden, die zu entgegengesetzt wirkenden Arbeits-Steuereinrichtung,
bei welcher die Übertragungsein- 4° kammern in Betätigungsglied führen. Mithin ist die
richtung für das Eingangssignal eine an sich be- Drucköl-Strömung durch das Servoventil hindurch
kannte, auf einen Differenzdruck ansprechende zum Betätigungsglied proportional dem vom Dreh-Druckbalganordnung
enthält, da auch die Trägheits- moment-Summierer übertragenen Differenz-Dreheinflüsse
dieser Druckbälge dadurch vermindert wer- moment, so daß das Betätigungsglied sich mit einer
den können. 45 diesem Differenz-Drehmoment entsprechenden Ge-
Das elastische Verbindungsglied besteht bei einer schwindigkeit verstellt und beim Verschwinden
besonders zweckmäßigen Ausführungsform aus dieses Differenz-Drehmoments zum Stillstand
einem von einer drehbar gelagerten Hülse des Dreh- kommt.
moment-Summierers koaxial vorstehenden Torsions- Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des
stab, wobei die schlanke Konstruktion der erfin- 50 Gegenstandes der Erfindung dar.
dungsgemäßen Steuereinrichtung erhalten bleibt. Die Bei dem zeichnerisch dargestellten Ausführungsais aktive Elemente zur Umwandlung und Ubertra- beispiel wird das eine Druckdifferenz AP darstelgung der zur Steuerung verwendeten Drehmomente lende Eingangssignal über zwei Leitungen 2 und 3 dienenden Federn sind zweckmäßigerweise so ange- einem druckbetätigten Übertrager angelegt. Das ordnet, daß sie in Achsrichtung hintereinander 55 Druckmedium kann dabei eine Flüssigkeit und/oder radial und im rechten Winkel vom Summierer weg- ein Gas sein,
ragen. Im Ansprechen auf dieses Eingangssignal wird ein
dungsgemäßen Steuereinrichtung erhalten bleibt. Die Bei dem zeichnerisch dargestellten Ausführungsais aktive Elemente zur Umwandlung und Ubertra- beispiel wird das eine Druckdifferenz AP darstelgung der zur Steuerung verwendeten Drehmomente lende Eingangssignal über zwei Leitungen 2 und 3 dienenden Federn sind zweckmäßigerweise so ange- einem druckbetätigten Übertrager angelegt. Das ordnet, daß sie in Achsrichtung hintereinander 55 Druckmedium kann dabei eine Flüssigkeit und/oder radial und im rechten Winkel vom Summierer weg- ein Gas sein,
ragen. Im Ansprechen auf dieses Eingangssignal wird ein
Bei einer konstruktiv besonders vorteilhaften Aus- Betätigungsglied 4, z. B. in Form eines Kolbens oder
gestaltung sind die Federarme L-förmig ausgebildet, Plungers verstellt. Dazu wird das Druckdifferenz-
und die abgewinkelten freien Enden der Federarme 60 Eingangssignal AP in eine Winkelbewegung umge-
weisen parallel zur Achsrichtung des Summierers wandelt, mit der über, eine Federeinrichtung 5 ein
voneinander weg. Drehmoment erzeugt wird. Die Federeinrichtung
Die erfindungsgemäße Servoeinrichtung enthält ihrerseits betätigt ein Drehmoment-gesteuertes Servo-
zweckmäßig zur Bemessung des Druckmittelstromes ventil 6. Weiterhin ist noch eine Rückkopplungs-
vom und zum Betätigungsglied eine zweistufige 65 Einrichtung 7 vorgesehen, die ein der tatsächlichen
Ventileinrichtung mit einem Vierweg-Steiierschieber Position des Betätigungsgliedes 4 entsprechendes
als zweite Stufe und mit mechanischer Rückkopp- Rückkopplungssignal ebenfalls in ein Drehmoment
lung zwischen den beiden Stufen. Diese Ventilein- umwandelt. Dieses Drehmoment wird mit dem
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Drehmoment der Federeinrichtung 5 so summiert, enthält das Servoventil 6 ein Antriebsglied 26, das in
daß das Servoventil 6 im Ergebnis durch ein Fehler- einem nicht weiter dargestellten Rahmen drehbar
signal beaufschlagt wird, das der algebraischen Dif- um eine mit der Achse des Schaftes 21 koindizieferenz
zwischen dem aus dem Eingangssignal erzeug- rende Achse gelagert und mit dem Schaft 21 verbunten
Drehmoment und dem aus der Position des Be- 5 den ist. Dieses Antriebsglied 26 verursacht, sobald
tätigungsgliedes erzeugten Rückkopplungssignal ein Drehmoment übertragen wird, eine Ablenkung,
gleich ist. ein Verschwenken oder ein Verbiegen eines elasti-Der druckbetätigte Übertrager 1 enthält vier ein- sehen oder flexiblen Düsenrohres 27, dessen oberes
ander gleiche Druckbälge 11 bis 14, die paarweise Ende starr gehaltert ist. Das untere, freie Ende des
einander gegenüberliegen an den Enden eines in io Düsenrohres 27 trägt eine Düse 28 und wird bei
seiner Mitte in einem Schwenklager 16 schwenkbar Drehung des Antriebsgliedes 26 relativ zu zwei Eingelagerten
Balance-Hebels 15 angeordnet sind. Die laßöffnungen 29 und 30 abgelenkt. Dem oberen Ende
Bälgeil bis 14 sind gegenläufig an die beiden des Düsenrohres 27 wird ständig über Leitungen 32
Druckleitungen 2 und 3 angeschlossen, d. h., das und 33 von einer Druckquelle aus ein Druckmedium
Druckmedium in der Leitung 2 wird dem Balg 12 15 zugespeist. Dieses Druckmedium tritt somit ständig
und, über eine Abzweigleitung 17, auch dem diame- in Form eines Düsenstrahls hoher Geschwindigkeit
tral gegenüberliegenden Balg 13 angelegt, während aus der Düse 28 aus und gelangt je nach Stellung
entsprechend das Druckmedium in der Leitung 3 des Düsenrohres in mehr oder weniger unterschieddem
Balg 14 und über eine Zweigleitung 18 dem dia- lichen Relativanteilen in die beiden Einlaßöffnunmetral
gegenüberliegenden Balg 11 angelegt wird. 20 gen 29 und 30.
Wenn bei dieser Anordnung die Drücke in den Lei- Die Einlaßöffnungen 29 und 30 sind über Leituntungen
2 und 3 einander gleich sind, d. h., wenn gen 34 und 35 je mit einer von zwei Steuerkam-
AP = O ist, wirken somit gleichförmige Kräfte auf mern36 und 37 verbunden, die sich außen vor den
die Bälge ein, so daß der Hebel 15 nicht um sein beiden Außenkolben eines Vierwege-Steuerschie-Schwenklager
16 verschwenkt wird. Sobald jedoch 25 bers 38 befinden. Somit wird durch das mehr oder
der Druck in der Leitung 2 den in der Leitung 3 weniger starke Einströmen des Düsenstrahls aus der
herrschenden Druck übersteigt, dehnen sich die Düse 28 ein mehr oder weniger hoher Druck in den
Bälge 12 und 13 entsprechend relativ zu den Bäl- beiden Steuerkammern 36 und 37 aufgebaut. Wenn
gen 11 und 14 aus, mit der Folge, daß sich der He- der Düsenstrahl aus der Düse 28 zu gleichen Anteilen
bei 15 in der zeichnerischen Darstellung im Uhr- 30 in die Öffnungen 29 und 30 einströmt, ist auch der
zeigersinn verschwenkt. Entgegengesetzte Schwenk- Druck in den Steuerkammern 36 und 37 gleich, so
bewegungen des Hebels 15 ergeben sich, wenn der daß sich der Steuerschieber 38 in Balance befindet.
Druck in der Leitung 3 größer ist als der Druck in Sobald jedoch der Düsenstrahl von dieser Mittellage
der Leitung 2. Die Ausdehnung der mit dem höheren aus nach einer oder der anderen Seite hin abgelenkt
Druck beaufschlagten Bälge, und damit auch die 35 wird, ergeben sich in den beiden Steuerkammern unKontraktion
der mit dem geringeren Druck beauf- terschiedliche Drücke, die eine Verschiebung des
schlagten Bälge ist durch die Größe der Druckunter- Steuerschiebers aus einer Balancelage heraus zur
schiede in den Leitungen 2 und 3 definiert, so daß Steuerkammer mit dem geringeren Druck hin zur Folge
im Ergebnis ein an die Leitungen 2 und 3 angelegtes haben. Durch diese Verschiebung des Steuerschie-Druckdifferenzsignal
durch den Übertrager 1 in eine 40 bers wird ein Strömungsweg von der Druckeinlaßproportionale Verschwenkung des Balancehebels 15 Leitung 32 aus zu einer von zwei Arbeitsleitungen 40
umgewandelt wird. . und 41 durchgeschaltet, während die andere dieser Durch eine Schwenkbewegung des Hebels 15 wird beiden Arbeitsleitungen dann durch entsprechende
ein Drehmoment über die Federeinrichtung 5 auf Verbindung der Kanäle in der zweiten Stufe des
einen Drehmoment-Summierer 20 übertragen. Dieser 45 Steuerschiebers mit einem nicht weiter dargestellten
Drehmoment-Summierer enthält eine drehbar gela- Reservoir in Verbindung gebracht wird,
gerte Hülse, die an ihrem einen Ende mit einem Tor- Zwischen dem Steuerschieber 38 und dem Düsensionsfederschaft 21 verbunden und an ihrem anderen rohr 27 des Servoventil 6 ist eine innere Rück-Ende durch ein Lager 22 abgestützt ist. Der Schaft 21 kopplungs-Feder 42' angeordnet, die auf das Düsen- und das Lager 22 liegen dabei koaxial zum 50 rohr 27 eine Rückstellkraft ausübt, durch die das Schwenklager 16 des Hebels 15. Die Federeinrich- Düsenrohr wieder in seine Mittellage gebracht wird, tung 5 besteht aus einer L-förmigen Feder, die an sobald der Steuerschieber durch die Druckdifferenz ihrem einen Ende starr mit dem Summierer 20 ver- in den Steuerkammern 36 und 37 in einem dem Drehbunden ist und freitragend von ihm wegragt. An moment am Antriebsglied 26 proportionalen Ausihrem freien Ende ist die Feder mit einer Lager- 55 maß verschoben worden ist.
gerte Hülse, die an ihrem einen Ende mit einem Tor- Zwischen dem Steuerschieber 38 und dem Düsensionsfederschaft 21 verbunden und an ihrem anderen rohr 27 des Servoventil 6 ist eine innere Rück-Ende durch ein Lager 22 abgestützt ist. Der Schaft 21 kopplungs-Feder 42' angeordnet, die auf das Düsen- und das Lager 22 liegen dabei koaxial zum 50 rohr 27 eine Rückstellkraft ausübt, durch die das Schwenklager 16 des Hebels 15. Die Federeinrich- Düsenrohr wieder in seine Mittellage gebracht wird, tung 5 besteht aus einer L-förmigen Feder, die an sobald der Steuerschieber durch die Druckdifferenz ihrem einen Ende starr mit dem Summierer 20 ver- in den Steuerkammern 36 und 37 in einem dem Drehbunden ist und freitragend von ihm wegragt. An moment am Antriebsglied 26 proportionalen Ausihrem freien Ende ist die Feder mit einer Lager- 55 maß verschoben worden ist.
kugel 23 versehen, die mit enger Passung, aber noch Die Arbeitsleitungen 40 und 41, die vom Servogut
drehbar, in eine zylindrische öffnung 24 im He- ventil 6 ausgehen, sind mit den beiden Arbeitskambel
15 eingepaßt ist. Die Verbindung zwischen der mern des aus einem Zylinder 46 und einem darin
Feder 5 und dem Hebel 15 sollte dabei möglichst gleitbar angeordneten Kolben 45 bestehenden Betäreibungslos
sein. 60 tigungsgliedes 4 verbunden. Die Anschlüsse sind Der Torsionsfederschaft 21 ist ein federelasti- dabei so gelegt, daß im Falle eines an das Antriebsscher
Stab. Eine Drehung des Drehmoment-Summie- glied 26 im Uhrzeigersinn angelegten Drehmoments
rers wird durch diesen Stab als Eingangs-Dreh- (bezogen auf die zeichnerische Darstellung) das
moment zu dem Drehmoment-empfindlichen Servo- Druckmedium in die Arbeitsleitung 40 strömt und
ventil 6 übertragen. Das Servoventil 6 bildet dabei 65 den Kolben 45 nach außen aus dem Zylinder 46 herkeinen
Teil der Erfindung und kann jede geeignete ausdrückt, während zugleich die zweite Arbeitslei-Bauart
besitzen. tung 41 an das nicht dargestellte Reservoir angeln der zeichnerisch dargestellten Ausführungsform schlossen ist. Falls ein Drehmoment im Gegenuhr-
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zeigersinn über den Schaft 21 auf das Antriebs- henden, starren Seitenarm 48, der seinerseits durch
glied 26 übertragen wird, ist umgekehrt die Arbeits- ein geeignetes, nur durch die gestrichelte Linie 49
leitung 41 mit Druck beaufschlagt und die Arbeits- angedeutetes Gestänge mit der Rückkopplungseinleitung
40 mit dem Reservoir verbunden, d. h. druck- richtung 7 in Verbindung steht. Die Rückkopplungslos. 5 einrichtung 7 enthält einen um eine Schwenkachse 52
Es sei darauf hingewiesen, daß das Antriebs- schwenkbar gelagerten Stellhebel 51, der an seinem
glied 26 des Servoventils nicht durch einen elektro- oberen Ende eine Anlageschulter 53 besitzt. Gegen
magnetischen Drehmoment-Motor (der normaler- diese Schulter 53 ist mittels einer Kompressionsfeweise
dem Antriebsglied zugeordnet sein kann) elek- der 56 ein Stellkolben 54 gedrückt, dessen unteres
trisch betätigt wird, sondern nur auf das über den io Ende 55 mit einer kleinen Kugel versehen ist. Der
Schaft 21 übertragene Drehmoment anspricht. Mit Stellkolben ist in einer zur Schulter 53 rechtwinklig
dem Antriebsglied 26 ist jedoch ein flügeliger An- liegenden Bewegungsrichtung verschieblich geführt
ker 42 verbunden, der einem durch zwei gegenüber- und hat an seinem oberen Ende eine zylindrische
liegende Permanentmagnete (von denen der eine Ma- Bohrung 59, die der Öffnung 24 im Balancehebel 15
gnet 43 gezeigt ist) hervorgerufenen polarisierenden 15 entspricht. In die Bohrung 59 greift das mit einer
Fluß ausgesetzt ist. Dadurch wird für das Antriebs- Kugel versehene Ende einer zweiten L-förmigen Feglied
26 eine »negative Federkonstante« erzeugt, die der 58 ein, die vorzugsweise gleich der Feder 5 geeng
an die gesamte, vor allen auf das Düsenrohr27 formt und dimensioniert ist und die ebenso wie die
einwirkenden Quellen erzeugte »positive Federkon- Feder 5 (und in der gleichen Horizontalebene wie
stante« angepaßt ist. Dadurch wird erreicht, daß 20 diese) mit dem Drehmoment-Summierer 20 verbunschon
ein sehr kleines auf das Antriebsglied 26 über- den ist. Natürlich sollte auch der Eingriff zwischen
tragenes Drehmoment zu einer verhältnismäßig gro- der Feder 58 und der Bohrung 59 möglichst reißen
Ablenkung des Düsenrohres führt, folglich also bungsfrei sein.
die Geschwindigkeit vergrößert wird, mit der der Mittels der beiden Federn 5 und 58 wird über den
Steuerschieber des Servoventils seine stationäre Po- 25 Drehmoment-Summierer 20 ein Drehmoment auf
sition erreicht. den Schaft 21 übertragen, das gleich ist der Diffe-
Durch den Schaft 21, der wie eine Torsionsfeder renz der auf die beiden Federn einzeln einwirkenden
elastisch nachgiebig ist, und der alternativ auch Drehmomente. Die sich auf diese Weise bei einer
durch eine äquivalente Zwischenfeder ersetzt sein zwischen den Leitungen 2 und 3 bestehenden Druckkann,
ergibt sich eine Elastizität zwischen dem Dreh- 30 differenz ergebende Bewegung des Betätigungsgliemoment-Summierer
20 und dem Düsenrohr 27. Diese des 4 veranlaßt eine Verschwenkung des Stellhebels
Elastizität dient dazu, die Trägheitseinflüsse von dem 51 in Richtung auf eine Verminderung des auf
Drehmoment-Summierer und den Druckbälgen auf den Schaft 21 übertragenen Differenz-Drehmoments,
die Servoarmatur zu vermindern. Dadurch wird der Steuerschieber 38 des Servoven-
Der Kolben 45 des Betätigungsgliedes 4 ist mit 35 tils 6 wieder in die Mittellage zurückgeführt, also die
einer Kolbenstange 47 verbunden, die je nach der Bewegung des Betätigungsgliedes gestoppt. Im Er-
Anschaltung der Arbeitsleitungen 40 und 41 hin- gebnis stellt sich dabei eine Verschiebung der KoI-
und hergeschoben wird. Diese Kolbenstange trägt benstange 47 ein, die im wesentlichen proportional
einen rechtwinklig zur Kolbenstangenachse abste- ist der Größe des Druckdifferenz-Eingangssignals.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Steuereinrichtung für ein aus einer pneuma- darstellendes Istwert-Stellungssignal in proportionale
tisch oder hydraulisch angetriebenen Kolben- Drehmoment-Signale umgewandelt und zu einem
Zylinder-Einheit bestehendes Betätigungsglied, 5 resultierenden Fehlersignal summiert werden, das
wobei ein Sollwert-Eingangssignal und ein die über ein Servoventil das Betätigungsglied beauftatsächliche
Position des Betätigungsgliedes dar- schlagt und dieses in Richtung auf eine Vermindestellendes
Istwert-Stellungssignal in proportio- rung des Fehlersignals antreibt.
nale Drehmoment-Signale umgewandelt und zu Derartige Einrichtungen mit einem hydraulischen
einem resultierenden Fehlersignal summiert wer- io Kolben als servogesteuertem Betätigungsglied könden,
das über ein Servoventil das Betätigungs- nen beispielsweise zur Einstellung von beweglichen
glied beaufschlagt und dieses in Richtung auf Lenkvorrichtungen wie z. B. von Quer- oder Hilfseine
Verminderung des Fehlersignals antreibt, rudern eines Flugzeuges oder einer Rakete oder von
dadurch gekennzeichnet, daß das Schiffsrudern, nach Maßgabe eines beispielsweise in.
Eingangs-Sollwertsignal und das Ausgangs-Stell- 15 Form einer Druckdifferenz vorliegenden Eingangswertsignal
jeweils eine von einer gemeinsamen signals verwendet werden. Ein bevorzugtes Anwen-Welle
eines Drehmoment-Summierers (20) wegra- dungsgebiet für die Erfindung ist das Steuern hydraugende
Feder (5, 58,) verstellen, die das aus der lischer Antriebsglieder hoher Leistung mit Hilfe von
Wirkung der beiden Federn resultierende Dreh- logischen Elementen der bei den sogenannten
moment, das gleich der algebraischen Differenz »o »Fluid-Schaltungen« vorkommenden Art, die mit
der von den Federn übertragenen Einzeldreh- niedrigem Druck arbeiten.
momente ist, auf die Welle übertragen, die das Die bisher bekannten Einrichtungen besitzen eine
Fehlersignal an das Servoventil (6) weiterleitet. große Anzahl von drehenden, pendelnden und glei-
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, da- tenden mechanischen Teilen, die einen hohen Kondurch
gekennzeichnet, daß ein elastisches Ver- 35 struktionsaufwand und einen erheblichen Raumbindungsglied
das Fehlersignal vom Dreh- bedarf dieser Einrichtungen zur Folge haben.
moment-Summierer (20) zum Servoventil (6) Der komplizierte Aufbau bekannter Einrichtungen überträgt. bedingt neben einem erhöhten Montageaufwand
moment-Summierer (20) zum Servoventil (6) Der komplizierte Aufbau bekannter Einrichtungen überträgt. bedingt neben einem erhöhten Montageaufwand
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, da- auch eine verhältnismäßig lange Steuerkette, was
durch gekennzeichnet, daß das elastische Verbin- 30 wiederum zu einer größeren Störanfälligkeit führt,
dungsglied (21) ein von einer drehbar gelagerten die die Betriebssicherheit des Wirkungsablaufes der
■Hülse des Drehmoment-Summierers (20) koaxial Steuerung gefährdet. Die Störanfälligkeit führt wievorstehender
Torsionsstab ist. derum zu einem auf Grund der komplizierten Kon-
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, da- struktion bekannter Einrichtungen besonders hohem
durch gekennzeichnet, daß die Federarme (5, 58) 35 Zeit- und Kostenaufwand für Wartung und Instandin
Achsrichtung hintereinander radial und im setzung.
rechten Winkel· vom Summierer (20) wegragen. Der Erfindung lag nunmehr die Aufgabe zu-
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, da- gründe, den Konstruktionsaufwand und den Raumdurch
gekennzeichnet, daß die Federarme (5, 58) bedarf bekannter Steuereinrichtungen herabzusetzen
L-förmig ausgebildet sind und die abgewinkelten 40 und eine einfach aufgebaute Steuereinrichtung zu
freien Enden der Federarme parallel zur Achs- schaffen, die bei erhöhter Betriebssicherheit auch zu
richtung des Summierers (20) voneinander weg- einer Verbesserung des Wirkungsablaufes der Steueweisen.
rung führt.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, da- Diese Aufgabe wird bei einer Steuereinrichtung
durch gekennzeichnet, daß die Übertragungsein- 45 der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß das
richtung für das. Eingangssignal eine an sich be- Eingangs-Sollwertsignal und das Ausgangs-Stellwertkannte,
auf einen Differenzdruck ansprechende signal jeweils eine von einer gemeinsamen Welle
Druckbalganordnung (11 bis 14) enthält, die das eines Drehmoment-Summierers wegragende Feder
Eingangs-Drehmoment über einen Balancehebel verstellen, die das aus der Wirkung der beiden Fe-(15)
an den Drehmoment-Summierer (20) anlegt, 50 dem resultierende Drehmoment, das gleich der alge-
und daß die Drehachsen des Balancehebels und braischen Differenz der von den Federn übertragedes
Drehmoment-Summierers fluchten. nen Einzeldrehmomente ist, auf die Welle übertra-
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, da- gen, die das Fehlersignal an das Servoventil weiterdurch
gekennzeichnet, daß die Übertragungsein- leitet.
richtung (7) für das Stellungssignal einen mecha- 55 Die erfindungsgemäße Verwendung von Federn
nischen, mittels eines Gestänges (48, 49, 51, 53) als aktiven Elementen zur Umwandlung und zur
nach Maßgabe der Position des Betätigungsglie- Übertragung von Drehmomenten führt zu einer vordes
(4) verschieblichen Stellkolben (54) enthält, teilhaft einfachen Konstruktion, die durch eine bean
dem eine der mit dem Drehmoment-Summie- trächtliche Verringerung der bei bekannten Lösungen
rer (20) verbundenen Federn (5, 58) angreift. 60 erforderlichen mechanischen Teile erreicht wird.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US620336A US3401603A (en) | 1967-03-03 | 1967-03-03 | Fluidic-hydraulic servoactuator |
US62033667 | 1967-03-03 | ||
DEA0058344 | 1968-03-04 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1601697A1 DE1601697A1 (de) | 1971-11-11 |
DE1601697B2 DE1601697B2 (de) | 1972-07-20 |
DE1601697C true DE1601697C (de) | 1973-02-15 |
Family
ID=
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