DE1814086C - Steuervorrichtung fur Stellantriebe - Google Patents

Description

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· Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mr un- . Diese Aufgabe ist erfmdungsgemäß dadurch gelöst,

mittelbaren oder mittels einer Servoeinrichtung mit- daß das Umlenkungstück als ein.den aps der Dwse

]"■ ■ telbaren Steuerung von Stellantrieben, insbesondere austretenden Flüssigkeitsstrahl unmittelbar m zwei

f, für Luftfahrzeuge oder Werkzeugmaschinen, wobei TeilstrÜme aufteilender und diese den Gegendüsen

Γ ein aus einer Düse austretender Flüssigkeitsstrahl 5 zuleitender Strahlteiler ausgebildet ist,

E -unter Umwandlung der kinetischen Strömungsenergie Vorzugsweise ist in Ausgestaltung der Erfindung

f in potentielle Druckenergie wahlweise von einer oder der Strahlteiler als Schneide ausgebildet, von der

t den beiden an den zu betätigenden Stellantrieb bzw, jede Flanke einer Gegendüse zugeordnet ist, oder

[r die vorzusteuernde Servoeinrichtung angeschlossenen aber weist der Strahlteiler zwei zueinander geneigte p ' Gegendüsen aufgenommen und zwischen der Düse ip Leitungen auf,

% und den Gegendüsen ein verstellbares Strahlumlen- Der Strahlteiler kaan nur einen Freiheitsgrad der

L kungsstück vorgesehen ist. Eswegung aufweisen, was einem einfachen Aufbau

ti Derartige Vorrichtungen sind bekannt. Dabei sind zugute kommt.

b die Strahlumlenkungsstücke als verstellbare Platten Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfüllt die Be- {. oder Nadeln, an welchen der Flüssigkeitsstrahl, durch 15 dingungen, welche im aufgezeigten Sinns an eine Adhäsion gehalten, entlangläuft, oder als verschwenk- gut arbeitende hydraulische Suuer- oder Vorsteuerbares, von der Fj-issigkeit durchströmtes Rohr, oder einrichtung fur Stellantriebe gestellt werden und insals zur Strahlaustrittsause hin erweiterter beweglicher besondere beim Einsatz in Luft- oder Raumfahr ! Trichter ausgebildet. Insbesondere ist bei den YVr- zeugen von Bedeutung sind. Sie zeichnet sich durch richtungen, welche nach dem Adhäsionspniizip ar- 20 sehr geringe bewegte Massen und somit ein ausbeiten, der Umstand von Nachteil, daß sie für höhere gezeichnetes dynamisches Verhalten aus. Auf Grur.J Strömungsgeschwindigkeiten und somit höhere der Einfacheit der Bauteile und des Aufbaus sowie Drücke ungeeignet sind, da dann eine Strahlablösung der damit verbundenen einfachen Fcrtigungsmöglicheintritt. Bei der Verwendung von verschwenk- keiten und erzielbaren Fertigungsgenauigkeiten Lt baren Strahlrohren, durch welche das zugeführte 25 eine hohe Zuverlässigkeit gegeben und eine korn } Strömungsmittel läuft, sind in erster Linie der große pakte Bauweise gewährleistet. Die Vtrschmutzungskonstruktive Aufv „nd und der Umstand nachteilig. anfäiligkeit !.Emprindlichkeit gegenüber verschmutz daß verhäknismäßig schwere Teile bewegt werden ten Strömungsmitteln) ist gering. Ein eiektro- : müssen, was der Empfindlichkcii abträglich ist. Bei magnetischer Drehmomentmotor zur Verstellung des denjenigen \ orrichtungen, weiche lit einem Trich- 30 Strahlteilers kann trocken angeordnet sein, d. h. derter arbeiten, ind ein ungünstiger Üruckverlauf und art, daß das Magnetsystem nicht von flussigem Stroeinc mehrfache Umwandlung kinetischer in poten- mungsmitte! benetzt wird.

tielle Energie und umgekehrt vor allem nachteilig. Die Druckw:rs;ärkung ist sehr gut, desgleichen die

Darüber hinaus sind diese bekannten Vorrichtungen Druckausbeute (bis 96 ⁰O de« Eingangsdrucks). Dies

zumindest teilweise insofern zu bemängeln, ali sie 35 ist auf die gestufte Ener^ieum.;. ndlung in gleich-

mit verhältnismäßig hohen Verlusten behaftet sind, bleibender Richtung (kinetische Strömungsenergie in

da ein Teil des Strömungsmittelstrahles ungenutzt s'atischen Druck) und mit stets demselben Vorzei-

abgezweigt wird, ohne zu Steuerungszwecken zu chen des Gradienten <.W.s statischen Drucks des Strö

dienen. mungsmittels zwischen Zufuhrdüse und Gegendüsen

Zum Stand der Technik zählt schließlich auch eine 40 in der erfindu ng-.gemäßen Vorrichtung zuiückzufuh

Steuervorrichtung, bei welcher zwei oder mehr ren.

Druckleitungen durch freie Druckmittelstrahlen be- Der F igenvernrauch r.t sehr gering und das Veraufschlagt werden, wobei die Beaufschlagung von der halten fehlerpassiv. Die statische Kennline ist linear, Dreh« teilung eines exzentrisch drehbaren Strahlum- d h, die Änderung der statischen Ausg;· igsdrückc ist lünkungsstucks mit kegelförmiger Mantelfläche ab- 45 konstant proportional der Änderung r.er Größe des hängt, welchfs in der Bahn des in einem einzigen dem elektro-magnctischen Drehmomentmotor aufStrom zugeführten Druckmittels liegt. Das Druck- gegebenen elektrischen Signals. Das statische Dauermittel läuft an der Mantelfläcl „■ des Umlenkungs- verhalten ist gut. F-'«· kann mit hohen Strömungsstückes entlang und gelangt je nach der Drehstellung geschwindigkeitcn und somit hohen Drücken (z. R desselben in unterschiedlicher Menge in die ciiizpI- 50 280 kpcm²) gearbeitet werden,
nen abgehenden Druckleitungen, wobei ein Teil des Nachstehend sind Ausführungsformen der erfinzufzoführten Druckmittels stets ungenutzt die Vorrkh- dungsgernaßen Vorrichtung an H;ind der Zeichnuntung verlaßt, d h. nicht in die abgehenden Druck- gen beispielsweise beschrieben. Dann zeigt
leitungen gelangt Nachteilig bei dieser bekanntrn F 1 g I eine perspektivische Darstel¹ einer [' Vorrichtung (deutsche Patentschrift 546 702) ist, daß 35 ersten Ausführungsform mit als Schneide « gebilde- ⁽ mit verhältnismäßig hohen Verlusten gerechnet wer- tem Strahlteiler,

den muß und diese Bauweise für Servoventil un- Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer zwei-

': geeignet ist. Der Wirkungsgrad ist nicht so hoch wie ten Ausführungsform mit einem Strahlteiler, welcher

wünschenswert, und das StrahlumlcnkungstUck muß zwei zueinander geneigte Leitungen aufweist,

um verhältnismäßig große Winkel verschwenkt wer- 6a Fig. 3 und 4 jeweils die Ansicht eines Querschnitts

den, um eine brauchbare Steuerwirkung zu erzielen. durch eine an einen Stellantrieb angeschlossene, die-

Es Hegt daher die Aufgabe vor, eine Vorrichtung sen unmittelbar bzw. mittelbar über eine Servoein-

der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die eine richtung steuernde erfindungsgemäße Vorrichtung,

wesentlich geringere Masse der bewegten Teile und Bei Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist der Strahl-

damit ein verbessertes dynamisches Verhalten auf- 65 (eiler 1 als Schneids ausgebildet, welche zwei Flan-

weist, eine einfachere Konstruktion ermöglicht und ken 2 und 3 aufweist. Der Strahlteiler 1 ist entweder

es;: π höheren Druck und Durchfluß am Ausgang entsprechend dem Pfeil 4 iranslatorisch hin und her

eewanrleistet. beweglich oder gemäß dem Pfeif S um seine Längs-

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flchsefi oder entsprechend dem Pfeil 7 und die Achse 8 hin wnd her verschwenkbar, Der StrahHeijer 1 ist von einem Gehäuse umgeben, in dessen Wandung 9 eine Düse 10 zur Zufuhr eines Strömungsmittelstrahles angeordnet ist. ϊη der Wandung H des Gehäuses, welche auf der der Wandung 9 abgewandten Seite des Strahlteilers 1 vorgesehen ist, sind zwei Gegendüsen 1.2 und 13 ausgebildet.

Jede Flanke 2 bzw. 3 des als Schneide ausgebil-"deten StrahUeilers 1 gehört zu einer Gegendüse 12 bzw. 13, Wird der Strahlteikr 1 gegenüber der Düse 10 einerseits und den Gegendüsen 12 und 13 andererseits bewegt, so wird das an den Flanken 2 und 3 vorbeifließende Strömungsmittel praktisch unvermindert in die Gegendüsen 12 und 13 geleitet, und zwar un- ^: ter Aufteilung auf dieselben. Der aus der Düse 10 "i austretende Strahl wird bei aus der Mittelstellung »usgelenktem Strahlteiler 1 bereits in demselben in rwei ungleiche Teilströme aufgeteilt und zu der. Gegendüsen 12 und 13 geleitet. Sollte nicht der at gesamte aus der Düse 10 austretende Strömungsmittelstrahl in die Gegendüsen 12 und 13 gelangen, dann kann der überschüssige Rest an Strömungsmittel zwischen dem Strahlteiler 1 und den Gehäusewandungen 9 und 11 abgeleitet werden, und ^war entweder zur Pumpe oder in einen Sammelbehälter, um dann wieder durch die Düse 10 hindurch zugeführt zu werden.

Die Ausführungsform gemäß F i g. 2 unterscheidet sich lediglich dadurch von derjenigen nach Fig. 1, daß der Strahlteiler 14 statt Flanken zwei zueinander geneigte Leitungen 15 und 16 aufweist. Der sonstige Aufbau und die Wirkungsweise dieser Ausführungsform entspricht demjenigen bzw. derjenigen der Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Die Umwandlung von kinetischer Strömungsenei · gie in potentielle Druckenergie erfolgt nur zum geringen Teil zwischen der Mündung der Düse 10 und dem Sirahlteiler 1 bzw. 14, im wesentlichen vielmehr zwischen dem Strahlteiler 1 Iw/. 14 und den Gegendüsen 12 und 13. Es findet zwischen Düse 10 und Gegendüsen 12 und 13 eine gestufte Energie-Umwandlung statt, und zwar auf der gesamten Strecke in derselben Richtung (von kinetischer zu potentieller Energie), wobei der Gradient des statischen Druckes stets das gleiche Vorzeichen hat, indem der statische Druck »wischen Mundung der Düse 10 und Strahlteiler 1 bzw. 14 nur geringfügig ansteigt, entlang den Flanken I und 3 bzw. den Leitungen 15 und 16 annähernd konstant bleibt und zwischen dem Strahltei-

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur unmittelbaren oder mitte einer Servoeinrichtung mittelbaren Steuerung ve Stellantrieben, insbesondere für Luftfahrzeuj oder Werkzeugmaschinen, wobei ein aus ein Düse austretender Flüssigkeitsstrahl unter Ur Wandlung der kinetischen Strömungsenergie potentielle Druckenergie wahlweise von einer od den beiden an den zu betätigenden Stellantri. bzw. die vorzusteuernde Servoeinrichtung a geschlossenen Gegendüsen aufgenommen ui zwischen der Düse und den Gegendüsen ein vt stellbares Strahlumlenkungsstück vorgesehen i dadurch gekennzeichnet, daß das U lenkungsstück als ein den aus der Düse (10) ai tretenden Flüssigkeitsstrahl unmittelbar in z\ Teilströme aufteilender und diese den Gegt düsen (12,13j zuleitender Strahlteiler (1, 14, 18) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadu gekennzeichnet, daß der Strahlteiler (1) Schneide ausgebildet ist, von der jede Flai (2, 3) einer Gegendüse (12,13) zugeordnet

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadui gekennzeichnet, daß der Strahlteiler (14) zwei einander geneigte Leitungen (15, 16) aufwi

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen