DE1807334A1

DE1807334A1 - Hydraulische Einrichtung zur Durchflussmengen-Regelung mit selbsttaetigem Lastausgleich und mit Fernsteuerung der Durchflussmengen-Regelung durch ein Signal

Info

Publication number: DE1807334A1
Application number: DE19681807334
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Societe dOptique Precision Electronique et Mecanique SOPELEM SA
Current assignee: Societe dOptique Precision Electronique et Mecanique SOPELEM SA
Priority date: 1967-11-07
Filing date: 1968-11-06
Publication date: 1969-06-26
Also published as: DE1807334B2; FR1550337A; DE1807335A1; DE1807335B2; DE1807334C3

Description

Hydraulische Einrichtung zur Durchflußmengen-Regelung mit selbsttätigem Lastausgleich und mit Fernsteuerung der Durchflußmengen-Regelung durch ein Signal Die Erfindung betrifft eine hydraulische Einrichtung zur Durchflußmengen-Regelung mit selbsttätigem Lastausgleich und mit Fernsteuerung der Durchflußmengen-Regelung durch ein zum Beispiel elektrisches oder pneumatisches Signal.
Die Regelung der Verstell- oder Dreh-Geschwindigkeit hydraulischer Geräte geschieht üblicherweise durch Regelung der Liefermenge der Pumpe. Oft muß eine gleichbleibende Drehzahl eingehalten werden, wie sehr auch immer die Last des hydraulischen Gerätes schwanken mag.
Zu diesem Zweck pflegt man Durchflußmengen-Regler zu benutzen, welche einen gleichbleibenden Unterschied zwischen den vor und hinter einer Drossel konstanten Querschnitts herrschenden Drücken aufrechterhalten und so trotz aller Schwankungen dieser Drücke eine gleichbleibende Durchflußmenge ergeben. Um den Wert dieser Menge einzustellen, benutzt man im allgemeinen Drosseln veränderlichen Querschnitts; aber diese Bauart eignet sich nicht dazu, konstante Durchflußmenge aus der Ferne zu steuern.
Bekanntlich hängt die enge, welche eine Drossel vom Querschnitt A durchfließt, von der Differenz ß p zwischen dem vor und dem hinter der Drossel herrschenden Druck ab nach der Formel Daher muß man, wenn man die vom Durchflußmengen-Recler eingehaltene Druckdifferenz p p ändert, ebenfalls den Drosselquerschnitt ändern, um eine konstante Durchflußmenge Q einzuhalten.
Daraus geht hervor, daß es vorteilhaft sein würde, für eine selbsttätige Durchflußmengen-Programmierung cleichzeitig mit einem selbsttätigen Ausgleich der Last auch eine gleichbleibende Durchflußmengen-Pegelung, die z.B. an eine beliebige Kennlinie des Gesamt-Gerätes angepaßt sein könnte, zu erreichen, und dies mit sehr kleiner Verzögerung und beträchtlicher Genauigkeit.
Die erfindungsgemäße Durchflußmengen-Regeleinrichtung enthält einen Ausgleichschieber, auf welchen sowohl die Druckflüssigkeit als auch eine in einer Kammer angeordnete einstellbare Peder einwirken, ferner eine Drossel veränderlichen Querschnitts, weiterhin eine Verbindungsleitung zwischen der Austrittsleitung der Drossel und der Federkammer des Ausgleichventils, und einen Vorsteuerschieber zur progressiven Veränderung der Drosselöffnung, auf den zwei gegeneinander gerichtete Drücke einer Steuerflüssigkeit wirken, welche durch die Stellung einer beweglichen Platte bestimmt werden, die zwei Abflußdüsen für diese Steuerflüssigkeit steuert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein Schema der Gesamteinrichtung; Fig. 2 einen Schnitt durch den Durchflußmengen-Regler.
Der in Fig. 2 dargestellte Durchflußmengen-Regler enthält ein Ausgleichventil 1 und eine verstellbare Drossel 2.
Das Ausgleichventil 1 besteht aus einem Gehäuse 3 und einem Schieber 4; dieser bildet eine mittlere Kammer 5 und zwei seitliche Kammern 6 und 7 von einander ungleichem Querschnitt, die miteinander durch eine axiale Bohrung 8 verbunden sind. In der einen der seitlichen Kammern ist mindestens eine i'eder 9 ao angeordnet, daß sie dem Schub, der durch den Unterschied zwischen dem in der Littelkaamer herrschenden und dem in den Seitenkammern herrschenden Druck entsteht, entgegengerichtet ist.
Die Spannung der Feder 9 kann mittels einer Schraube 10 eingestellt werden.
Die veränderliche Drossel 2 besteht aus einem mit einer Drosselkante versehenen Kolben 11, der im Gehäuse 3 auf einem Schieber 12 angeordnet ist, welcher auf der einen bzw. anderen Seite des Kolbens 11 eine Kammer 13 bzw. 14 und an seinen Enden zwei Außenkammern 15 und 16 bildet.
Zwei in den Kammern 15 und 16 angeordnete Federn 17 bzw.
18 von durch Schrauben 19 bzw. 20 einstellbarer Spannung gleichen den Unterschied der Schübe aus, die von den in den Kammern 13, 14, 15 und 16 herrschenden Drücken entstehen.
Eine in der Mitte des Gehäuses angeordnete Bohrung 21 verbindet die Kammer 13 der Drossel mit der mittleren Kammer 5 des Ausgleichventils, in die die Eintrittsleitung 22 mündet.
Flüssigkeit entweicht aus der stromunterhalb der Drossel gelegenen Kammer 14 durch die Austrittsleitung 23.
Ein Kanal 24 verbindet die Austrittsleitung 23 mit der Kammer 6 des Ausgleichventils.
Die Kammern 15 und 16 sind miteinander durch Leitungen 25 und 26, die mit zwei Düsen 27 und 28 versehen sind, verbunden.
Ein Filter 29, der über eine von der Eingangsleitung 22 zweigende Leitung 30 und über ein Druckminderventil mit Plüssigkeit konstanten Druckes gespeist wird, speist über Drosseln 32 und 33 die Leitungen 25 und 26 mit einander gleichen Drücken.
Eine bewegliche Platte 34, die auf einem biegsamen Träger angebracht ist, steuert die aus den Düsen 27 und 28 entweichenden Flüssigkeitsmengen und bestimmt so zwei Differentialdrücke p1 und P2 in den Kammern 15 und 16.
Die Stellung der Platte 34 läßt sich auf bekannte Weise durch die Spannungen i1 und i2 der Ströme in zwei Wicklungen 36 und 37 oder durch pneumatische Membranen einstellen.
Eine genaue Einstellung ermöglicht also, den Querschnitt A linear, proportional zur Differenz i = i2, zu verändern.
Wenn der Schieber 12 unter der Wirkung der Ledern 17 und 18 und der Drücke P1 und p2 im Gleichgewicht ist, bleibt der Querschnitt A der Drossel unverändert.
Wenn der Regler durch die Leitung 22 mit Druckflüssigkeit gespeist wird, bestimmt die Drossel vom Querschnitt A einen Druckabfall Q p zwischen dem oberhalb der Drossel in den Kammern 5 und 6 herrschenden Druck p3 und dem in der Kammer 14 stromoberhalb der Drossel herrschenden Druck p4. Die Kammern 6 und 7 des Ausgleichventils werden durch die Leitung 24 ineinander gleicher Weise mit dem Druck p4 gespeist.
Die durch die Leitung 2 gelieferte Menge ist also Wie groß auch immer die Schwankungen des von dem hydraulischen Gerät zu liefernden Drehmomentes, also die Schwankungen des in der Leitung 23 herrschenden Druckes oder des in der Leitung 22 herrschenden Drücken p3 und p4 stets einen konstanten Druckabfall ein, der durch die Zusammenpressung"der mittels der Schraube 10 eingestellten Peder 9 bestimmt ist.
Wenn der Querschnitt A festgelegt ist, bleibt also die Austrittsmenge konstant, wie sehr auch immer die Last schwanken mag. Man kann also getrennt voneinander den Druckabfall 5 p und den Querschnitt A, die Austrittsmenge Q einstellen.
Da man die Stellung der Platte auf jede beliebige Kennlinie des hydraulischen Gerätes, z.B. seiner Geschwindigkeit, einstellen kann, indem man die Einstellung der Feder 9 ändert, so wird sich der Querschnitt A automatisch so ändern, daß dieselbe Menge Q austritt. Ebenfalls wird eine Einstellung der Geschwindigkeit des hydræulischen Gerätes automatisch die Öffnungsweite der Drossel ändern, die dann die gewünschte Menge Q liefert, ohne daß das Druckgefälle t p sich ändert.
Die Erfindung ist nicht auf das. beschriebene besondere Ausführungsbeispiel beschränkt. Zum Beispiel könnte man die Leitungen 25 und 26 mit jeder anderen Art von DruckflUssigkeit z.B. auch mit Druckgas, speisen.
Im beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Platte durch einen Magneten gesteuert, dessen Anziehungskraft unter der Wirkung eines elektrischen Signals zunimmt. Aber man könnte offenbar auch jede andere Antriebsart benutzen, z.B. einen pneumatischen Differentialbalgen, mit dem man die Stellung der Platte einem Signal unterstellen könnte, das von der einen der Kennlinien des von der Einrichtung gesteuerten hydraulischen Gerätes abhängt.
Solche Einrichtung erlaubt, automatisch eine Programmierung des Ausstoßes und zugleich einen Ausgleich der Last mit einer Ansprechzeit von 1/1000 Sekunde und einer Genauigkeit von 0,1 bewirken.

Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Durchflußmengen-Regelung mit selbsttätigem Lastausgleich und mit Fernsteuerung der Durchflußmengen-Regelung, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Ausgleichschieber (1), auf welchen sowohl die Druckflüssigkeit als auch eine in einer Kammer (6) angeordnete einstellbare Feder (9) einwirken, ferner durch eine Drossel (2) veränderlichen Querschnitts, weiterhin durch eine Verbindungsleitung (24) zwischen der Austrittsleitung (23) der Drossel (2) und der Federkammer (6) des Ausgleichventils, und durch einen Vorsteuerschieber (12) zur progressiven Veränderung der Drosselöffnung, auf den zwei gegeneinander gerichtete Drücke einer Steuerflüssigkeit wirken, welche durch die Stellung einer beweglichen Platte (34) bestimmt werden, die zwei Abflußdüsen (27, 28) für diese Steuerflüssigkeit steuert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsteuerflüssigkeits-Kreislauf mit dem Druckflüssigkeits-Kreislauf durch eine Abzweigleitung (30) und ein Druckminderventil (31) verbunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Stellung der beweglichen Platte (34) bestimmende Signal elektrisch ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Stellung der beweglichen Platte bestimmende Signal durch eine von einem pneumatischen Steuerungssystem beeinflußte Balgwaage gegeben wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Stellung der beweglichen Platte (34) bestimmende Signal durch einen hydraulischen Verstärker gegeben wird. Leerseite