DE1928709B1

DE1928709B1 - Control device for hydraulic drives

Info

Publication number: DE1928709B1
Application number: DE19691928709D
Authority: DE
Inventors: Heinz-Guenter Ehluss
Original assignee: Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Priority date: 1969-06-06
Filing date: 1969-06-06
Publication date: 1970-12-10

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für hydraulisch angetriebene Motoren bzw. Zylinder mit wechselnder Arbeitsrichtung und intermittierender Beaufschlagung durch einen einen rotierenden Innenteil aufweisenden Steuerschieber mit pulsartiger Öffnungscharakteristik. The invention relates to a control device for hydraulically driven Motors or cylinders with alternating working directions and intermittent loading by a control slide with a rotating inner part with a pulse-type Opening characteristics.

Sie ist anwendbar insbesondere für Flossenstabilisatoren, Ruder- und Steuerantriebe od. dgl. It is particularly applicable for fin stabilizers, rowing and control drives or the like.

Es wird bei derartigen Anlagen, die in den meisten Fällen in ihrem Bewegungsablauf einem vorgegebenen Signalwert folgen, sei es als Endstufe eines Steuervorganges oder als Stellglied einer regelungstechnischen Einrichtung, im allgemeinen gefordert, daß die Stromrichtung der Druckölmenge des Antriebes umkehrbar ist und daß die Druckölmenge selbst ihrer Größe nach von Null bis auf einen Höchstwert möglichst stufenlos veränderbar sein soll. It is in such systems that in most cases in their Sequence of movements follow a specified signal value, be it as an output stage Control process or as an actuator of a control system, in general required that the direction of flow of the amount of pressurized oil in the drive is reversible and that the amount of pressure oil itself according to its size from zero to a maximum value as possible should be infinitely variable.

Dabei wird der vom Signalwert gesteuerte Druckölstrom je nach der Art der gewünschten Bewegung entweder einem Hydraulikzylinder oder einem Drehflügel antrieb oder einem umlaufenden Hydromotor zugeleitet. The pressure oil flow controlled by the signal value is dependent on the Type of movement desired, either a hydraulic cylinder or a rotary vane drive or a rotating hydraulic motor.

Es ist bekannt, zur Erfüllung derartiger technischer Forderungen, insbesondere bei Anlagen mit größerer Leistung, umsteuerbare und in ihrer Fördermenge verstellbare, hydraulische Axialkolbenpumpen, Radialkolbenpumpen oder Flügelzellenpumpen zu verwenden. Bei Anlagen mit kleinerer Leistung ist es bekannt, elektrohydraulische Servoventile zn benutzen, wie sie beispielsweise in dem im I(rauskopf-Verlag erschienenen Buch von H im ml er, »Elektrohydraulische Steuersysteme«, beschrieben worden sind. It is known to meet such technical requirements, especially in systems with higher performance, reversible and in their flow rate adjustable, hydraulic axial piston pumps, radial piston pumps or vane pumps to use. In systems with lower power, it is known to use electro-hydraulic Use servo valves such as those published by I (rauskopf-Verlag Book by H im ml er, "Electrohydraulic control systems".

Gleichfalls ist die Anwendung des Impulszeitverfahrens auf dem Gebiet der Hydraulik bekannt. Likewise, the use of pulse timing is in the field known in hydraulics.

Hierbei können Förderströme durch anhaltendes, pulsartig-schnelles Öffnen und Schließen von Steuerorganen und durch stufenloses Ändern der Impulsdauer mengenmäßig beeinflußt werden.Here, flow rates can be caused by sustained, pulse-like, rapid Opening and closing of control organs and by continuously changing the pulse duration can be influenced in terms of quantity.

So wurde beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 271 184 ein Verfahren zur Änderung der Fördermenge von Umlaufpumpen geschützt, welches eine rotierende Ventileinrichtung benutzt, kombiniert mit einem Rückschlagventil und einem Sammler. For example, the German patent specification 271 184 a method for changing the flow rate of circulation pumps protected, which one rotating valve device used, combined with a check valve and a collector.

Dabei läuft ein rotierender, kegelförmiger Innenteil in einem doppelkegelfölznigen Mantel, der aus zwei Hülsen mit zahnartigen, wechselnd ineinandergesteckten Lappen gebildet wird und wiederum drehbeweglich in einem Gehäuse gelagert ist. Durch gegenläufiges Verdrehen der beiden Hülsen werden die Spalträume zwischen den Lappen in Umlaufrichtung verkürzt oder verlängert und als Folge davon die Impulszeiten entsprechend geändert. Die Zwisdenräume zwischen den Lappen wirken dabei wie Arbeitskammern eines Flügelmotors. Das hat zur Folge, daß große Momente auf die Verstellorgane einwirken, welche dann durch aufwendige Entlastungseinrichtungen wieder ausgeglichen werden müssen.A rotating, conical inner part runs in a double-cone-shaped inner part Sheath consisting of two sleeves with tooth-like lobes that are alternately inserted into one another is formed and in turn is rotatably mounted in a housing. By opposing If you twist the two sleeves, the gaps between the flaps will be in the direction of rotation shortened or lengthened and, as a result, the pulse times changed accordingly. The spaces between the lobes act like working chambers of a vane motor. This has the consequence that large moments act on the adjusting organs, which then have to be compensated for by expensive relief devices.

Das Verfahren nach der deutschen Patentschrift 271 184 wurde mit geringfügigen Abweichungen auch durch die französische Patentschrift 464 836 geschützt. The procedure according to the German patent specification 271 184 was with minor deviations are also protected by French patent specification 464 836.

Die bekannte Anordnung einer rotierenden Ventileinrichtung nach der deutschen Patentschrift 271 184 gestattet es, die Leistung einer Pumpe mit konstantem Fördervolumen an einen Ölverbraucher bis auf den Wert Null zu verringern. The known arrangement of a rotating valve device according to the German patent specification 271 184 allows the performance of a pump with constant To reduce the delivery volume to an oil consumer down to the value zero.

In dem Verfahren nach der französischen Patentschrift 464 836 ist insofern noch eine Erweiterung enthalten, daß über die Pumpenförderung hinaus noch eine Drehzahlerhöhung eines Hydromotors bei sinkendem Drehmoment erfolgt. In the method according to French patent specification 464 836 is to the extent that it still contains an extension that goes beyond the pump delivery an increase in the speed of a hydraulic motor takes place with decreasing torque.

In beiden Fällen wird dabei das Impulszeitverfahren in der Weise benutzt, daß der Arbeitsdruck der Pumpe bzw. des Hydromotors im Takt der Pulsfrequenz vom Arbeitsniveau auf das Niveau der Saugleitung bzw. der Rücklaufleitung schwingt. Diese extremen Druckschwankungen sind aber bei den derzeit üblichen Arbeitsdrücken bis zu mehreren hundert Atmosphären wegen der hohen Schwingungsbeanspruchung der Bauteile und der auftretenden Geräuschbildung nicht praktikabel. In both cases, the pulse time method is used in this way uses that the working pressure of the pump or the hydraulic motor in time with the pulse frequency swings from the working level to the level of the suction line or the return line. However, these extreme pressure fluctuations are at the currently usual working pressures up to several hundred atmospheres because of the high vibration stress of the Components and the noise that occurs are not practicable.

Weiter sind durch die deutsche Patentschrift 1 130 610 Durchflußmengenbegrenzer bekanntgeworden, bei welchen ein rotierendes Umsteuerventil in schneller Folge nacheinander mehrere Dosierkolben (Freifiugkolben) beaufschlagt, deren Hub und dementsprechend deren Ausschubmenge durch verstellbare Anschläge von einem Maximalwert auf Null verkleinert werden kann. Furthermore, through the German patent specification 1 130 610 flow rate limiters become known in which a rotating reversing valve in quick succession several metering pistons (free piston) acted upon, their stroke and accordingly their ejection amount by adjustable stops from a maximum value to zero can be reduced in size.

Auch ist die Anordnung von Speicherkapazitäten in hydraulischen Steuersystemen bereits durch die deutsche Patentschrift 1 144 114 und die deutsche Auslegeschrift 1 087 454 vorgeschlagen worden. Also the arrangement of storage capacities in hydraulic control systems already by the German patent specification 1 144 114 and the German Auslegeschrift 1,087,454 has been proposed.

Diese bekannten Verfahren mit rotierenden und pulsierenden Ventileinrichtungen lassen einen Richtungswechsel des Hin- und Rücköls nicht zu. Daneben erfordern die vielen buchsenartigen, kegeligen, ineinandergesteckten Ventilteile wie auch die lappenartigen Verzahnungen bezüglich Herstellung und Paßgenauigkeit einen außerordentlich großen Aufwand. Des weiteren sind nicht nur die bereits beschriebenen zusätzlichen Aufwendungen für den Ausgleich der auf die Verstellteile wirkenden Momente erforderlich, sondern es besteht gleichzeitig die Notwendigkeit des Auffangens von Axialkräften. These known methods with rotating and pulsating valve devices do not allow a change of direction of the outward and return oil. In addition, they require many socket-like, conical, nested valve parts as well as the Flap-like toothings in terms of manufacture and accuracy of fit an extraordinary great effort. Furthermore, not only are the additional ones already described Expenses required to compensate for the moments acting on the adjustment parts, but at the same time there is a need to absorb axial forces.

Auch die rotierenden Durchfiußmengenbegrenzer weisen herstellungsmäßig gegenüber den ähnlichen Axialkolbenpumpen keinerlei Vorteile auf. Hydraulische Antriebe, welche umsteuerbare Hydropumpen verwenden, benötigen verhältnismäßig große Pumpenverstellkräfte und einen Antriebsmotor, der bezüglich seiner Leistung der Spitzenbelastung bei größter Fördermenge und maximalem Arbeitsdruck entsprechen muß. The rotating flow rate limiters also show production-wise compared to the similar axial piston pumps no advantages. Hydraulic drives, which use reversible hydraulic pumps require relatively large pump adjustment forces and a drive motor that contributes to the peak load in terms of its output must correspond to the highest delivery rate and maximum working pressure.

Servoschieber schließlich, deren Steuereffekt auf veränderlicher Drosselung beruht, benötigen zum Erzielen einer guten Linearität der Durcllilußsteigerung als Funktion der Aufsteuerung ein nennenswertes Druckgefälle. Das beschränkt aber ihre Verwendbarkeit wegen des hohen Wärmeanfalls lediglich auf kleine Leistungen. Finally, servo slides whose control effect is variable Throttling based, need to achieve a good linearity of the flow rate increase a notable pressure gradient as a function of the control. But that limits their usability because of the high heat build-up only for small powers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbeschriebenen Mängel zu veiineiden, indem sie eine Steuereinrichtung für hydraulische Antriebe schafft, bei welcher das aus einem Hydrospeicher zu entnehmende Drucköl mit Hilfe geringer Verstellkräfte nach Richtung und Menge zu steuern ist und wobei der angetriebene Hydromotor (Längs-, Schwenk- oder Rotationsmotor) nur geringen prozentualen Druckschwankungen durch das dabei benutzte Impulszeitverfahren unterworfen ist. Dabei ist es nicht erforderlich, daß eine Pumpe mit konstanter Leistung, welche den Hydrospeicher in bekannter Weise auf dem vorgeschriebenen Arbeitsdruckniveau halten muß, auch der maximalen gesteuerten Durchflußmenge entspricht. The invention is based on the object of the above-described deficiencies to avoid by creating a control device for hydraulic drives, in which the pressure oil to be taken from a hydraulic accumulator with the help of lower Adjusting forces according to direction and amount is to be controlled and the driven Hydraulic motor (longitudinal, swivel or rotary motor) only small percentage pressure fluctuations is subject to the pulse time method used. It is not there required that a pump with constant power, which the hydraulic accumulator in known way at the prescribed working pressure level keep must also correspond to the maximum controlled flow rate.

Weiter sollen die bekannten rotierenden und die Impulszeiten steuernden Ventileinrichtungen zu einem auch die Stromrichtung steuernden Vierwegeschieber erweitert und, soweit es ihren Aufbau und ihren Herstellaufwand angeht, verbessert werden. Furthermore, the known rotating and the pulse times controlling Valve devices for a four-way slide valve that also controls the flow direction expanded and, as far as their structure and their manufacturing effort is concerned, improved will.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuerschieber als Vierwegeschieber ausgebildet ist und ein Stellorgan aufweist, um den rotierenden Innenteil zur Steuerung von Stromrichtung und Strommenge von der Mittelstellung aus beidseitig axial zu verschieben, daß als Druckmittelquelle in an sich bekannter Weise ein Hydrospeicher mit Stromblende dient und in die Leitungen zwischen dem Steuerschieber und dem Motor bzw. Zylinder in an sich bekannter Weise Speicherkapazitäten eingeschaltet sind. This object is achieved according to the invention in that the control slide is designed as a four-way slide and has an actuator to the rotating Inner part for controlling the direction of current and the amount of current from the middle position to move axially from both sides that known as a pressure medium source in per se Way, a hydraulic accumulator with flow screen is used and in the lines between the Control slide and the motor or cylinder in a known manner storage capacities are switched on.

Bei der Verwendung einer konstant fördernden Pumpe als Druckölquelle wird bei der Anwendung des Impulszeitverfahrens der Verbraucher bei allen einstellbaren Impulslängen kurzzeitig immer mit dem vollen Ölstrom der Pumpe beaufschlagt. When using a constantly pumping pump as a source of pressurized oil If the pulse time method is used, the consumer for all adjustable The full oil flow of the pump is always applied to the pulse lengths for a short time.

Um den gleichen Effekt auch bei einem als Druckösquelle benutzten Hydrospeicher zu erzielen - wenn die Impulsströme dem maximalen Ölstrom bei voller Aufsteuerung entsprechen sollen, setzt das ein annähernd gleichbleibendes Druckgefälle des ganzen Ölweges voraus -, müssen an die Leitungen hinter dem Vierwegeschieber kleine trägheitsarme Speicherkapazitäten in an sich bekannter Anordnung angeschlossen werden. Dabei ist die Aufnahmekapazität so gewählt, daß der auf den Ölmotor wirksame Druck während der gesperrten Zeiten zwischen den jeweiligen Impulsen nur um 5 bis 10 01o des Arbeitsdrucks ab-inLt. To get the same effect with one used as a pressure source Achieve hydraulic accumulators - when the impulse flows reach the maximum oil flow at full This sets an almost constant pressure gradient the entire oil path ahead - must be on the lines behind the four-way valve small low-inertia storage capacities connected in a known arrangement will. The capacity is chosen so that the effective on the oil motor Pressure during the blocked times between the respective impulses only by 5 to 10 01o of the working pressure ab-inLt.

Die auslegungsmäßig dafür entscheidende Aufsteuerstellung des Vierwegeschiebers ist die Einstellung der halben maximalen Durchlaßmenge, weil sich hier rechnerisch der größte Kapazitätsbedarf ergibt. Die rechnerische Funktion des Bedarfs verläuft parabelförmig. The open position of the four-way valve that is decisive for this in terms of design is the setting of half the maximum flow rate, because it is calculated here the greatest capacity requirement results. The arithmetical function of the demand runs parabolic.

Bei einer Aufsteuerung S 0 ist der Bedarf Vc = 0, bei S = S tn2awr ist Vc = max (Scheitelpunkt der Parabel) und bei S = Sniax ist Vc = 0. With an opening S 0, the requirement is Vc = 0, with S = S tn2awr is Vc = max (vertex of the parabola) and at S = Sniax, Vc = 0.

Bei höheren Pulsfrequenzen und kleinen Leistungen stellt die Kompressibilität des eingeschlossenen Hydrauliköls und die Dehnbarkeit eventuell zwischengeschalteter Schlauchleitungen bereits eine ausreichende Speicherkapazität zur Verhinderung grö ßerer Arbeitsdruckschwankungen dar. At higher pulse frequencies and low powers, the compressibility increases of the enclosed hydraulic oil and the ductility of any intermediate Hose lines already have sufficient storage capacity to prevent larger larger working pressure fluctuations.

Die in der Steuereinrichtung enthaltene und bei Nenndurchfluß nur geringfügig drosselnde Stromblende dient dazu, die Kennlinie des Druckabfalls über dem Durchfluß für die Druckleitung zwischen Hydrospeicher und Vierwegeschieber möglichst steil zu machen. Bleibt das Drehmoment des Ölmotors bei geringer Aufsteuerung beispielsweise dem Moment bei maximaler Aufsteuerung nicht gleich, so sorgt die Stromblende durch Drosselung des ansteigenden Cm'stromes für eine auch in diesem Falle gute Einhaltung der Steuerlinearität des ganzen Antriebs, dann allerdings bei schlechterem Gesamtwirkungsgrad. The ones contained in the control device and only at the nominal flow rate Slightly throttling flow orifice serves to increase the pressure drop characteristic curve the flow rate for the pressure line between the hydraulic accumulator and the four-way valve, if possible to make steep. For example, if the torque of the oil motor remains at low control the moment at maximum control is not the same, the power screen takes care of it Throttling of the increasing Cm'strom for good compliance in this case as well the control linearity of the entire drive, but with a poorer overall efficiency.

Das Steuern des Ölmotors nach Richtung und Ge- schwindigkeit erfolgt nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß der rotierende Innenteil des Vierwegeschiebers, der Pulsrotor, auf seiner Oberfläche seitlich zwei aus rhombusartigen Vertiefungen bestehende Relieffelder gleichmäßiger Teilung und zwischen diesen ein rundherum durchlaufendes, im Stator gleitend dichtendes Mittelfeld aufweist. Controlling the oil motor according to direction and speed takes place according to a further embodiment of the invention in that the rotating inner part of the four-way slide, the pulse rotor, on its surface two sides of rhombus-like Depressions existing relief fields of uniform division and between them has a center field running all the way round and slidingly sealing in the stator.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Pulsrotor nicht verschiebbar angeordnet. In another embodiment of the invention is the pulse rotor not arranged to be movable.

Hier besteht das Erfindungsmerkmal darin, daß der Vierwegeschieber ein anderes Stellorgan aufweist, um den Stator bei stationär gelagertem Pulsrotor zur Steuerung von Stromrichtung und Strommenge torsionsgesichert von der Mittelstellung aus beidseitig axial zu verschieben.Here is the feature of the invention that the four-way valve has another actuator to the stator when the pulse rotor is stationary to control the direction and amount of current from the middle position, secured against torsion to move axially from both sides.

Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merlenal wird der Steuervorgang des ölmotors dadurch bewirkt, daß der Stator des Vierwegeschiebers radial verlaufende, gleichmäßig über den Umfang verteilte Statorbohrungen und Vorlauf-Drossellöcher aufweist, durch welche das Hinöl in die rhombusartigen Vertiefungen jeweils eines der Relieffelder gelangt. According to a further Merlenal according to the invention, the control process of the oil motor caused by the fact that the stator of the four-way spool has radial, Stator bores and flow throttle holes evenly distributed over the circumference has, through which the Hinöl in each of the rhombus-like depressions one the relief fields arrives.

Zur weiteren Durchführung des Steuervorganges weist nach einem anderen Merkmal der Stator des Vierwegeschiebers zur Beaufschlagung des ölmotors Verbindungskanäle, Radialbohrungen und Pngkanäle auf, um das Hinöl der einen Arbeitskammer des Ölmotors zuzuleiten und das Rücköl ungepulst aus der anderen Arbeitskammer abzuleiten oder umgekehrt. To further carry out the control process points to another Feature of the stator of the four-way slide valve to act on the oil motor connecting channels, Radial bores and Pngkanäle to the Hinöl of a working chamber of the oil motor and to lead the return oil unpulsed from the other working chamber or vice versa.

Eine weitere Ausgestaltung erfährt die Steuereinrichtung dadurch, daß der über eine Mehrkeilverbindung angetriebene, axial verschiebbare Pulsrotor ein elastisches Kupplungselement zum laufmäßigen Anpassen von Stator und Putsrotor aufweist. The control device experiences a further refinement by that the axially displaceable pulse rotor driven via a multi-wedge connection an elastic coupling element for the regular adjustment of the stator and put rotor having.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. In the drawing, the invention is shown as an example.

A b b. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines Vierwegeschiebers mit verschiebbarem Pulsrotor; 19bb. 2 zeigt in der gleichen Weise ein Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines Vierwegeschiebers mit verschiebbarem Stator und stationär gelagertem Rotor; Abt. 3 zeigt einen Mittel-Längsschnitt durch Stator und Pulsrotor eines Vierwegeschiebers; A b b. 4 zeigt einen Schnitt nach der LinieA-B der Abb. 3. A b b. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment using a four-way slide with a sliding pulse rotor; 19bb. 2 shows in the same way an embodiment using a four-way valve with movable stator and stationary rotor; Section 3 shows a central longitudinal section by stator and pulse rotor of a four-way valve; A b b. 4 shows a section according to the line A-B of Fig. 3.

Der Hydrospeicher 1, dessen Aufladung über eine Leitung 2 ergänzt wird, drückt Drucköl über die Stromblende 3 in den Ringkanal 4 des Stators 5, welcher im Vierwegeschieber 6 angeordnet ist. Eine fest in den Stator 5 eingepreßte Buchse 5 a enthält unter dem Ringkanal 4 Radialbohrungen 7 und Vorlauf-Drossellöcher 8. The hydraulic accumulator 1, whose charging is supplemented via a line 2 is, pressurized oil through the flow orifice 3 into the annular channel 4 of the stator 5, which is arranged in the four-way slide 6. A bushing firmly pressed into the stator 5 5 a contains radial bores 7 and flow throttle holes 8 under the annular channel 4.

In der in den Ab b. 1 und 2 dargestellten Mittellage des Pulsrotors 28 bzw. des Stators 5 werden die Radialbohrungen 7 und die Vorlauf-Drossellöcher 8 von dem sich im Mittelteil des Pulsrotors 28 über die ganze Oberfläche erstreckenden durchlaufenden Mittelfeld 9 abgedeckt. Hieran schließen sich beiderseits nach außen zwei durch eine Anzahl von gleichmäßig am Umfang verteilten rhombusartigen Vertiefungen 10 und ii gebildete Relieffe'der an. In the ab b. 1 and 2 shown central position of the pulse rotor 28 or of the stator 5 are the radial bores 7 and the flow throttle holes 8 of the one extending over the entire surface in the middle part of the pulse rotor 28 continuous middle field 9 covered. This is connected to the outside on both sides two by a number of rhombus-like depressions evenly distributed around the circumference 10 and ii formed relief fields.

In dieser Stellung ist der Zufluß von Drucköl in die Vertiefungen 10 und 11 gesperrt, ünd nach außen sind die Relieffelder durch die Statorüberdeckung zusätzlich abgedichtet. Eine Verschiebung des Stators 5 aus der Mittelstellung (A b b. 3) in Richtung der rhombusartigen Vertiefungen 10 läßt das Drucköl über den Ringkanal 4, die Radialbohrungen 7 und die Vorlauf-Drossellöcher 8 in die Vertiefungen 10 des Pulsrotors 28 gelangen. Von hier strömt das Drucköl über den Verbindungskanal 38, über weitere Radialbohrungen 12, einen Ringkanal 13 und die Leitung 14 in die Arbeitskammer 15 eines ölmotors 16. Das Rücköl aus der Arbeitskammer 17 wird über die Leitung 18, den Ringkanal 19, Radialbohrungen 20 und einen Verbindungskanal 21 in die rhombusartigen Vertiefungen 11 des anderen Relieffeldes gedrückt und strömt von hier unmittelbar in das umgebende Ölbad im Behälter 22. Eine Leitung 23 führt es von hier wiederum der Versorgerstation zu. Eine Verschiebung des Stators 5 von der Mitte aus in Richtung des anderen aus den Vertiefungen 11 bestehenden Relieffeldes hat eine entgegengesetzte Stromrichtung und damit auch eine entgegengesetzte Drehrichtung des Ölmotors 16 zur Folge. In this position, pressure oil flows into the depressions 10 and 11 blocked, and after outside are the relief fields through the Stator cover additionally sealed. A shift of the stator 5 from the Middle position (A b b. 3) in the direction of the rhombus-like depressions 10 lets that Pressurized oil through the annular channel 4, the radial bores 7 and the flow throttle holes 8 get into the depressions 10 of the pulse rotor 28. The pressure oil flows from here Via the connecting channel 38, via further radial bores 12, an annular channel 13 and the line 14 into the working chamber 15 of an oil motor 16. The return oil from the Working chamber 17 is via the line 18, the annular channel 19, radial bores 20 and a connecting channel 21 in the rhombus-shaped recesses 11 of the other Relief field pressed and flows from here directly into the surrounding oil bath in the Container 22. A line 23 leads it from here in turn to the supply station. A displacement of the stator 5 from the center in the direction of the other from the Depressions 11 existing relief field has an opposite current direction and thus also an opposite direction of rotation of the oil motor 16 result.

Beim Ausführungsbeispiel der A b b. 1 wird an Stelle des Stators 5 der Pulsrotor 28 verschoben. In the embodiment of A b b. 1 is used in place of the stator 5 the pulse rotor 28 shifted.

Dieser muß, um die gleiche Stromrichtung des Drucköls und damit die gleiche Drehrichtung des Ölmotors 16 wie bei dem Beispiel nach A b b. 3 zu erhalten, von der Mittellage aus in Richtung der rhombusartigen Vertiefungen 11 verschoben werden, also in umgekehrter Richtung wie der Stator 5.This must, to the same flow direction of the pressure oil and thus the same direction of rotation of the oil motor 16 as in the example according to A b b. 3 to get shifted from the central position in the direction of the rhombus-like depressions 11 in the opposite direction as the stator 5.

Die Steuerkanten24 und 25 der rhombusartigen Vertiefungen 10, 11 sorgen dafür, daß sich bei Anwendung des Impulszeitverfahrens die Impulszeiten in Abhängigkeit von den Verschiebungswegen vergrößern oder verkleinern. Dabei wird in Kauf genommen, daß in unmittelbarer Nähe der Mittelstellung ein geringfügiger Totgang und ein kurzer Bereich mit erhöhtem Drosselanteil vorhanden sind. The control edges 24 and 25 of the rhombus-like depressions 10, 11 ensure that the pulse times in Increase or decrease depending on the displacement paths. It will accepted that in the immediate vicinity of the middle position a slight There are backlashes and a short area with an increased proportion of throttling.

Die Form der Steuerkanten 24, 25 kann entsprechend der geforderten Steuercharakteristik beispielsweise nach Art einer Schraubenlinie oder nach einer anderen, beliebig gekrümmten Linie verlaufen. Der äußere, dem durch die Kanten 24, 25 gebildeten Teil gegenüberliegende symmetrische Teil der Vertiefungen 10, 11 ist nur zum Zwecke einer größeren Abdichtungsfläche in der in Ab b. 3 gezeigten Form ausgeführt. Die schrägen Kanten haben hier keinerlei Wirkung, da sie durch die Verbindungskanäle 38 bzw. 21 überbrückt werden.The shape of the control edges 24, 25 can correspond to the required Control characteristic, for example, in the manner of a helix or after a other, arbitrarily curved line. The outer one, denoted by the edges 24, 25 formed part opposite symmetrical part of the recesses 10, 11 is only for the purpose of a larger sealing surface in the area in Ab b. 3 shape shown executed. The inclined edges have no effect here, as they are caused by the connecting channels 38 or 21 are bridged.

Die an den Druckölleitungen 14, 18 angeordneten kleinen Speicherkapazitäten 26, 27 verhindern in den Sperrzeiten zwischen den einzelnen Impulsen ein Absinken des Arbeitsdruckes in den Arbeitskammern 15, 17 bis unterhalb etwa 90°/o seines Druckniveaus. The small storage capacities arranged on the pressure oil lines 14, 18 26, 27 prevent a drop in the blocking times between the individual pulses the working pressure in the working chambers 15, 17 to below about 90% of its Pressure levels.

Dem Dämpfen von Druckschwankungen dienen auch die Vorlauf-Drosselbohrungen 8, durch welche bereits kurz vor jedem Eintritt eines Ölstromimpulses begonnen wird, das geringfügig abgesunkene Druckniveau in den Leitungen 14, 18 wieder aufzufüllen, und welche damit wesentlich dazu beitragen, eine möglichst große Geräuschdämpfung der Steuereinrichtung zu erzielen.The flow throttle bores also serve to dampen pressure fluctuations 8, which starts shortly before each occurrence of an oil flow pulse, to replenish the slightly decreased pressure level in lines 14, 18, and which thus contribute significantly to the greatest possible noise attenuation to achieve the control device.

Im Ausführungsbeispiel der A b b. 1 erfolgt der Antrieb des Pulsrotors 28 durch einen Hilfsmotor 29 über die Welle 30, das elastische Kupplungselement 31 und eine nur angedeutete, übliche, leicht verschiebbare und formschlüssige Mehrkeilverbindung 32. Die axiale Steuerverstellung erfolgt dabei elektrohydraulisch-servogesteuert oder von Hand jeweils über ein Stellorgan 33. In the embodiment of A b b. 1 the pulse rotor is driven 28 by an auxiliary motor 29 via the shaft 30, the elastic coupling element 31 and an only hinted at, customary, easily displaceable and form-fitting multi-wedge connection 32. The axial control adjustment is carried out electrohydraulically or servo-controlled manually via an actuator 33.

Im Ausführungsbeispiel der A b b. 2 wird die Verschiebbarkeit des Stators 5 durch elastische Schlauchleitungen 34 gewährleistet. Zum Schutz der Schlauchleitungen 43 gegen eine Torsionsbeanspruchung sind an den Endpunkten 35 in der Zeichnung nicht dargestellte, handelsübliche Drehverschraubungen vorgesehen. Bei diesem Beispiel ist das Stellorgan36 mit in der Zeichnung nicht dargestellten Einrichtungen versehen, welche ein Mitdrehen des Stators 5 mit dem Pulsrotor 28 verhindern. In the embodiment of A b b. 2 the movability of the Stator 5 ensured by elastic hose lines 34. To protect the hose lines 43 against torsional stress are not at the end points 35 in the drawing Commercially available swivel fittings shown are provided. In this example the actuator36 is provided with devices not shown in the drawing, which prevent the stator 5 from rotating with the pulse rotor 28.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere in der Kombination einer Steuereinrichtung für intermittierend arbeitende hydraulische Antriebe mit Druckspeichern. The advantages that can be achieved with the invention are in particular in the combination of a control device for intermittently operating hydraulics Drives with pressure accumulators.

Mit Hilfe von Energiespeichern können maximale Bewegungsgeschwindigkeiten gefahren werden, welche die Leistung der Versorgerpumpstation um ein Mehrfaches übertreffen. With the help of energy storage, maximum movement speeds driven, which the performance of the supply pumping station by several times surpass.

So kann beispielsweise eine Versorgerstation auch die Hydrospeicher mehrerer Steuereinrichtungen versorgen. For example, a supply station can also use the hydraulic accumulator supply several control devices.

Ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung liegt darin, daß die Umsteuereigenschaften zügig und ruckfrei sind. Auch ist die bei Verwendung der Steuereinrichtung als Steligliedantrieb für Regelungen sehr wichtige Totzeit, bezogen auf die steuerbare Leistung, besonders kurz. Another particular advantage of the control device according to the invention lies in the fact that the reversing properties are quick and jerk-free. Also is that very important when using the control device as an actuator drive for controls Dead time, based on the controllable power, is particularly short.

Bei Anwendung des Impulszeitverfahrens wird dieses mit Hilfe der Steuereinrichtung derart benutzt, daß weder an versorgenden Pumpen noch an gesteuerten Hydroantrieben nennenswerte Druckschwankungen oder Stöße auftreten. When using the pulse time method, this is done using the Control device used in such a way that neither on supplying pumps nor on controlled Hydraulic drives significant pressure fluctuations or shocks occur.

Weiterhin stellt der erfindungsgemäße Vierwegeschieber zusammen mit irgendeiner üblichen elektrohydraulischen Stelleingabe und unter der Voraussetzung eines nur ungefähren Angleichs von Speicherdruck und Verbraucherbedarf einen nach heutigen Begriffen sogenannten Servoschieber dar, der nicht auf Basis von Drosselungen arbeitet und deshalb auf Grund seines guten Wirkungsgrades, der geringen Verlustwärmeerzeugung, der guten Einhaltung einer vorgegebenen Durchflußcharakteristik und der leichten Verstellbarkeit den bekannten Bauarten überlegen ist. Furthermore, the four-way slide valve according to the invention together with any usual electrohydraulic control input and provided an only approximate adjustment of accumulator pressure and consumer demand today's terms so-called servo slide, which is not based on throttling works and therefore due to its good efficiency, the low loss of heat generation, the good compliance with a given flow characteristic and the easy Adjustability is superior to the known types.

Die Vorteile bezüglich der Herstellung dieses Steuerschiebers ergeben sich aus der billigen Fertigung einfacher zylindrischer Teile und dem Fehlen jeglicher Druckausgleichshilfsmittel. Auch sind die Anforderungen an die Herstellungsgenauigkeit der Form der rhombusartigen Vertiefungen nur gering. The advantages with regard to the manufacture of this control slide result from the cheap manufacture of simple cylindrical parts and the lack of any Pressure equalization aid. Also are the requirements for manufacturing accuracy the shape of the rhombus-like depressions is only slight.

Ein weiterer Vorteil bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung besteht schließlich noch darin, daß durch die elastische, laufmäßige Anpassung von Pulsrotor und Stator nur eine sehr geringe gleitende Reibung und damit ein dementsprechend geringfügiger Materialverschleiß eintritt, was zur Folge hat, daß auch nur geringe Verstellkräfte erforderlich werden. Another advantage of using the control device according to the invention Finally, there is still the fact that through the elastic, continuous adjustment of Pulse rotor and stator only have a very low sliding friction and therefore a corresponding slight material wear occurs, with the result that only slight Adjusting forces are required.

Claims

Patent claims:

1. Control device for hydraulically driven motors or cylinders with alternating working direction and intermittent loading by a spool valve with a rotating inner part with a pulse-like opening characteristic, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the control spool is a four-way spool is formed, which has an actuator (33) to the rotating inner part (28) to control the direction and amount of current from the middle position on both sides to move axially that a hydraulic accumulator as a pressure medium source in a known manner (1) with flow screen (3) is used and in the lines between the control spool and the engine or

Cylinder switched on in a manner known per se storage capacities (26, 27) are.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the rotating inner part of the four-way slide (6), the pulse rotor (28), on its Side surface two relief fields consisting of rhombus-like depressions (10, 11) even division and between these a continuous all around, in the stator (5) has a sliding sealing center field (9).

3. Control device according to claim 1 and 2, characterized in that that the four-way slide (6) has an actuator (36) to the stator (5) stationary mounted pulse rotor (28) to control the direction and amount of current Can be moved axially on both sides from the central position in a torsion-proof manner.

4. Control device according to claim 1 to 3, characterized in that that the stator (5) of the four-way slide (6) extending radially, evenly over has stator bores (7) and flow throttle holes (8) distributed around the circumference, through which the Hinöl into the rhombus-like depressions (10, 11) each one the relief fields arrives.

5. Control device according to claim 1 to 4, characterized in that that the stator (5) of the four-way spool (6) to act on the oil motor (16) Has connecting channels (21, 38), radial bores (12, 20) and annular channels (13, 19), to feed the outward oil to the working chamber (15) of the oil motor (16) and the return oil to derive unpulsed from the working chamber (17) or vice versa.

6. Control device according to claim 1 to 5, characterized in that that the axially displaceable pulse rotor driven via a multi-wedge connection (32) (28) an elastic coupling element (31) for the regular adjustment of the stator (5) and pulse rotor (28).