DE1948928C3 - Fluidikschaltung für eine Servoeinrichtung mit einem doppelt wirkenden druckmittelbetätigten Arbeitskolben - Google Patents

Fluidikschaltung für eine Servoeinrichtung mit einem doppelt wirkenden druckmittelbetätigten Arbeitskolben

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Description

dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsdruck 45 Verlagerung des Arbeitskolbens setzt sich so lange
(P4) an der Seite der Drossel (34) veränderlicher Größe angelegt ist, die von der Drossel (31) fester Größe abgewandt ist.
5. Fluidikschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der modifizierte Steuerdruck (P4,,) direkt proportional zur Verlagerung des Arbeitskolbens (12) in einer Richtung ist.
6. Fluidikschaltung nach einem der Ansprü-
fort. bis die Steuerdrücke das Steueiorgan des Wegeventils in Mittelstellung gebracht haben, so daß die beiden Seiten des Arbeitskolbens wieder gleichmäßig mit Druckmittel beaufschlagt werden können.
Weitere zweckmäßige Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben, auf die verwiesen wird.
Die Erfindung ist im nachfolgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der in Fig. 1 und 2
ehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mo- 55 schematische Darstellungen zweier Ausführungsbeidifizierte Steuerdruck (P4.) umgekehrt propor- spiele einer Fluidikschaltung gemäß der Erfindung zu tional zur Verlagerung des Arbeitskolbens (12) ist. . sehen sind.
Indem in Fig. 1 gezeigten Beispiel besteht die Servoeinrichtung 10 aus einem Zylinder 11 und einem
60 doppelt wirkenden Arbeitskolben 12. Der Zylinderraum zu beiden Seiten des Arbeitskolbens ist in Druckkammern 13 und 14 gleicher Querschnittsfläche unterteilt. Zwei Auslaß-Drosselstellen 15 und 16 steuern den Durchfluß aus den Kammern 13 bzw. 14. Die Versorgung der Einrichtung 10 mit Druckmittel erfolgt über ein druckmittelbetätigtes Wegeventil 17, das ein durch Federkraft in der Mitte gehaltenes Steuerorgan 18 in Form eines Freikolbens aufweist.
Die Erfindung betrifft eine Fluidikschaltung für eine Servoeinrichtung mit einem doppelt wirkenden druckmittelbetätigten Arbeitskolben, der mechanisch mit einer veränderbaren Drossel eines Strömungskreises gekoppelt ist, der eines der beiden Eingangssiunale für einen Strömungsverstärker liefert, an dessen
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Das Steuerorgan 18 ist in entgegengesetzte Richtungen aus seiner Mittellage durch Drücke bewegbar, die in Kammern 19 bzw. 20 eingeleitet werden. Das Wegeventil 17 hat eine Einlaßöffnung 21, die mn einer Druckmittelquelle verbunden /st, und zwei Auslaßöffnungen 22 bzw. 23, die jeweils mit der Rammer 13 bzw. 14 der Einrichtung 10 verbunden sind. Das Steuerorgan 18 ist so ausgebildet, daß es hei eingenommener Mittelstellung das in das Wegeventil 17 eingegebene Druckmittel gleichmäßig au! die Auslaßiiffnungen 22 und 23 aufteilt. Die Verlagerung des Steuerorgans 18 aus seiner Mittelstellung bewirkt eine Veränderung in der Aufteilung des Druckmittels.
Ein Strömungsversiärker in Form eines bekannten Proportional erstarkers 24 steuert die an die Kammern 19 und 20 angelegten Drücke. Der Proportionalverstärker 24 hat einen Einlaß 25 für das Strömungsmittel, zwei Auslasse 26. 27. die mit den Kammern 20 Iv*. 19 verbunden si./d, und zwei Steueröffnungcn 28 bzw. 29. Der Proportionalverstärker ist so ausgebildet, daß gleiche Druckimpulse an den Öffnungen 28 h/w. 29 /u gleichen Drücken an den Auslassen 26 h/w. 27 fuhren. Wenn die Druckimpulse voneinander abweichen, weichen auch die Auslaßdriicke einsprechend voneinander ah. Ein zunehmender Druck an der Öffnung 28 führt zu einem zunehmenden Druck am Auslaß 26 und zu einem abnehmenden Druck am Auslaß 27. Zwischen den Steuerdrücken und den Auslaßdrücken besteht eine lineare Beziehung.
An der Steueröffnung 29 liegt ein Steuerdruck P, an. der gleichzeitig eines der beiden Eingangssignale darstellt, auf die die Einrichtung anspricht. Die Öffnung 28 ist an einem Strömungskreis 30 angeschlossen.
Der Stromungskreis 30 weist zwei Durchfluß-Drosselstellen 31, 32 auf. die in Reihe zwischen einer Quelle für das andere Eingangssignal P4 und einem niedrigeren Druck P1 geschaltet sind, bei dem es sich auch um den Druck, handelt, in den die Auslaß-Drosselstellen 15. 16 das Druckmittel abgeben. Die Durchfluß-Drosselstelle 31 hat eine öffnung festliegender Größe, und die Drosselstelle 32 ist veränderlich. Sie liat ein zugehöriges Element 33, das durch den Arbeitskolben 12 betätigbar ist. Die veränderliche Drosselstelle 32 ist so angeordnet, daß 7wischen den Druckfluß-Drosselstellen 31 und 32 ein modifizierter Steuerdruck erzeugt wird, welcher proportional zum Eingangssignal P4 und /u einer 1 unktion der Verlagerung des Arbcilskolbens 12 aus einer Stellung vorgegebener Größe ist. In der in F- ig. 1 gezeigten Anordnung liegt das Eingangssignal P4 an dem HnJe
des Kreises 30 an. das von der veränderlichen Drossclstelle 32 abgewandt ist. Die veränderliche Drosselsteile ist dabei so ausgelegt, daß die oben genannte Funktion der Verlagerung fur ein direktes Verhältnis zwischen dem modifizierten Eingangsdrucksignal und
ίο der Verlagerung sorgt. Der modifizierte Steuerdruck Pip wird an die Steueröffnung 28 des Proportionalverstärker* 24 angelegt.
Im Betrieb gibt es fur jeden Wert des Verhältnisses Pj zu P, (unter der Voraussetzung, daß dieses Ver-
hältnis immer über 1 liegt) eine entsprechende Gleichgewichtsstellung des Arbeitskoibens 12. In dieser Stellung wird die Drosselstelle 32 so eingestellt. daß man einen modifizierten Steuerdruck /',P - !' erhält, so daß die Kammern 19 und 20 mit den llIci-
21. ehen Drücken beaufschlagt werden und gleiche Durchflüsse durch die Drosselstellen 15 und 16 erfolgen, um damit gleiche Drücke in der Kammer 13 b/\>. 14 zu liefern. Eine Zunahme in P4 oder eine Ahnahme in P, bewirkt,daß der Druck in der Kammer 20 hoher
als der Druck in der Kammer 19 wird, was zu einem größeren Durchfluß durch die Drosselstelle 15 als durch die Drosselstelle 16 fuhrt.
Der Druck in der Kammer 13 wird deshalb hoher als der Druck in der Kammer 14. so daß dei Arheits-
kolben 12 nach links wandert. Das bewirkt, dab die Drosselstelle 32 geöffnet wird, bis der Druck P4/. erneiii gleich P, ist. Ein Anstieg in P, oder ein Abfall in P4 fuhrt entsprechend zu einer Bewegung des Arbeitskolbens nach rechts zur Wiederherstellung des
ij Gleichgewichtszustands.
Die Verlagerung des Arbeitskolbens aus seiner
vorgegebenen Stellung ist also proportional zu P1- P4.
Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung ist so ausgelegt.
daß die Verlagerung des Arbeitskoibens proportional
zu Pj'P, ist. Dabei entspricht die Anordnung gemäß Fig. 2 der nach Fig. 1 bis auf zwei Abänderungen. Einmal sind die Verbindungen zwischen dem Wegeventil 17 und der Einrichtung 10 umgekehrt und zweitens wird der Druck P4 an das gegenüberliegende
Ende des Strömungskreises 35 (der dem Kreis 30 entspricht) angelegt. Dabei ist die veränderliche DrosseI-stelle 34 derart, daß P1P umgekehrt proportional zur Verlagerung des Arbeitskolbens ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Fluidikschaltung für eine Servoeinrichtung mil einem doppelt wirkenden druckniittelbetätigten Arbcitskolhcn. der mechanisch mit einer veränderbaren Drossel eines Strömungskreises gekoppelt ist. der eines der beiden Eingangssignale für einen Strömlingsverstärker liefert, an dessem Einlaß ein ständiger Versorgungsdruck anliegt und dessen beiden Auslasse mit einem vorgesleuerten Wegeventil verbunden sind, das in Abhängigkeit der am Strömungsverstärker anliegenden Eingangssignale das Druckmittel zu den beiden Seitendes Arbeitskolbens steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (Iß) des Wegeventils (17) in an sich bekannter Weise durch Federkraft eine Mittelstellung einnimmt, in der zu beiden Seiten des Arbcitskolbens (12) die gleiche Menge Druckmittel fließt, und daß der Stiöniungsverslärker als Proportionalverstärker (24) ausgebildet ist, dessen beide Eingangssignale durch zwei an dessen beiden Steuercingängen (28. 29) anliegende voneinander unabhängige Steuer-
s K1
Einlaß ein ständiger Ycrsorgungsdruck anliegt und dessen beiden Auslässe mit einem vorgesteuerten Wegeventil verbunden sind, welches in Abhängigkeit der am Strönmngsverstärkcr anliegenden Eingangssimuile das Druckmittel zu den beiden Seiten lies Arbeitskolbens steuert.
Bei einer bekannten Fluidikschaltung dieser Art (»technica«, 1966, 2179) liegt an den Steuereing;in· t>en des Strömuiigsvcrstärkers ein vom Speisedruck
in abgeleiteter Steuerdruck an, der über eine mechanisch mit dem Arbeitskolben verbundene Drossel abwechselnd uut einen der beiden Steuereingänge des Sirömunusve:stärkers geschaltet wird. Mit Hilfe dieser Schaltung läßt sich eine oszillierende Bewegung de1-
Arbeitskolbens er/ielen. dessen mechanische Ausgangsvcrlagerungeine Funktion der Umschaltzeit \on einem auf den anderen Steuereingang am Strömungvverstarker darstellt.
Aufgabe der Erfindung ist es. eine Fluidikschaltung
2.. lureineServoeiniichtungdcrgenannten Art so auszubilden, daß die, mechanische Ausgangsverlagerunj; ties Arbeilskolbens eine Funktion des \ crhältnKses zweier EingangsdruckMgnale darstellt.
Die Aufgabe wird dadurch gelost, daß erfindun«>
drucke (Pip% P,) gebildet sind, von denen der eine 25 gemäß das Steuerorgan des Wegeventils in an sieh bekannter Weise durch 1 ederkraft eine Mittelstellung einnimmt, in der zu beiden Seiten des Arheitskolbe.'iv die gleiche Menge Druckmittel Hießt, und daß d<.i S'romungsverstärker als Proportionalverstärker ,ιιλ gebildet ist, dessen beide Eingangssignale durch /we, an dessen beiden Steuereingängen anliegende \onem ander unabhängige Steuerdrucke gebildet sind. \·.·:-, denen der eine ein modifizierter Steuerdruck eint s Eing.iiigsdrucks ist, der großer ist als der andere Steuerdruck und am Steuerkreis anliegt, der eine mit der veränderbaren Drossel in Reihe liegende feste Dmssei aufweist und mit einer Stelle niederen Drucks \erbunden ist.
Auf diese Weise entspricht die Verlagerung des Λ ι beitskolbensin jeder Stellung einem bestimmten Verhältnis der Eingangsdrücke P, und Pj. Ändert sich das Verhältnis der Eingangsdrücke, so verändert sich auch der modifizierte Steuerdruck, was wiederum eine Verlagerung des Arbeitskolbens zur Folge hat Die
modifizierter Steuerdruck eines Eingangsdrucks ( P4) ist, der großer ist als der andere Steuerdi uck (P,) und am Stromungskreis (30) anliegt, der eine mit der veränderbaren Drossel (32. 34) in Reihe liegende feste Drossel (31) aufweist und mit einer Stelle niederen Drucks (P1) verbunden ist.
2. Fluidikschaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß eine lineare Beziehung zwischen den Steuerdrücken ( P,, P4p) an den Steuereingängen (28. 29) und den Drücken an den Auslassen (26, 27) des Proportionalverstärkers (24) besteht.
3. Fluidikschaltung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Eing.angsdruck (P4) an der Seite der Drossel (31) fester Größe angelegt ist, die von der Drossel (32) veränderliche Größe abgewandt ist.
4. Fluidikschaltung nach Anspruch 1 oder 2.
DE1948928A 1968-09-30 1969-09-27 Fluidikschaltung für eine Servoeinrichtung mit einem doppelt wirkenden druckmittelbetätigten Arbeitskolben Expired DE1948928C3 (de)

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DE1948928B2 DE1948928B2 (de) 1973-07-26
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