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Die
Erfindung betrifft eine als Powerpack ausgebildete hydraulisch betätigbare
Armatur mit einem Stellmotor, einer hydraulischen Schaltung, einer Pumpe
in der hydraulischen Schaltung und einem Motor als Antrieb der Pumpe,
die zusammen in einer kompakten Baueinheit zusammengefaßt sind,
wobei die Pumpe als Verstellpumpe ausgebildet ist und einen Steuereingang
für ein
hydraulisches Signal aufweist.
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Eine
derartige Armatur ist aus
FR
2 283 343 bekannt. Dort ist eine als Powerpack ausgebildete hydraulisch
betätigte
Armatur gezeigt mit einem Stellmotor, einer hydraulischen Schaltung,
einer Pumpe in der hydraulischen Schaltung und einem Motor als Antrieb
der Pumpe, die zusammen in einer kompakten Baueinheit zusammengefaßt sind,
wobei die Pumpe als Verstellpumpe ausgebildet ist und einen Steuereingang
für ein
hydraulisches Signal aufweist. Das hydraulische Signal wird dabei
von einem Ventil gesteuert, das über
einen Eingangssummie rer angesteuert wird. Der Eingangssummierer
vergleicht Signale, die er von einem Differenztransformator am Ausgang
des Betätigungskolbens
des Stellmotors erhält,
mit Signalen einer Befehlssteuereinrichtung.
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Eine
weitere Armatur ist aus
US 4
630 441 bekannt. Sie dient dort zum Einsatz in Flugzeugen und
stellt einen Antrieb sicher, der leicht und dennoch wirksam ist.
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Derartige
Armaturen werden aber vor allem auch im Schiffs- und Anlagenbau
verwendet, wenn es beispielsweise darum geht, Ventile oder Klappen fern
betätigt
auf- oder zuzusteuern. Der Vorteil derartiger Armaturen liegt dann
darin, daß man
nicht mehr hydraulische Leitungen zu den einzelnen Armaturen verlegen
muß, sondern,
wenn als Motor ein Elektromotor verwendet wird, man mit elektrischen
Leitungen auskommt. Wenn die Armatur betätigt werden soll, wird der
Motor in Betrieb genommen. Derartige Einheiten werden auch als sogenannte "Powerpacks" bezeichnet.
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Elektrische
Leitungen sind zwar leicht zu verlegen und im Betrieb leicht zu
handhaben. Wenn jedoch mehrere Armaturen an einer gemeinsamen elektrischen
Leitung angeschlossen sind, kann dies für die Belastbarkeit der elektrischen
Leitung ein Problem bedeuten. Dementsprechend müssen die Leitungen relativ
groß dimensioniert
werden, was wiederum Auswirkungen auf die Steuerung hat, die mit Schützen oder
Relais realisiert werden müssen.
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Bei
vielen Armaturen tritt das Problem auf, daß zu Beginn oder am Ende eines
Stellvorganges ein erhöhter
Kraftbedarf besteht, beispielsweise um eine Ventilklappe aus einer
Dichtung heraus oder in sie hinein zu drücken. Dementsprechend muß die Versorgung
der Armaturen so sichergestellt sein, daß sie diesen Anforderungen
genügen
kann.
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DE 195 38 649 A1 zeigt
eine Leistungsregelung einer Verstellpumpe mit Load-Sensing oder
der Ausnutzung eines Lastfühldrucks.
Der Lastfühldruck wird
aus dem höchsten
im System herrschenden Druck ermittelt, und die Pumpe wird dann
so verstellt, daß sie
diesen Druck erzeugen kann.
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DE-W
8995 Ib/49c beschreibt einen schlupfarmen hydraulischen Antrieb
für hin-
und hergehende Teile von Werkzeugmaschinen mit einem großen, stufenlos
regelbaren Geschwindigkeitsbereich. Hier schaltet man zwei rotierend
angetriebene Flügelzellenpumpen
parallel. Die Förderleistung
dieser Flügelzellenpumpen
kann durch Veränderung
der Exzentrität
verändert
werden. In bestimmten Betriebssituationen wird eine der beiden Flügelzellenpumpen
von der Förderleitung
abgekuppelt und kurzgeschlossen.
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H.
Ebertshäuser:
Fluidtechnik von A bis Z, 1. Auflage 1989, Vereinigte Fachverlage,
Mainz, Seite 257 "Pumpensteuerung" zeigt im Bild P
33 eine Pumpensteuerung mit Druckregelung, bei der die Verstellpumpe
einen Steuereingang für
ein hydraulisches Signal aufweist, der mit dem Druckanschluß einer
Armatur verbunden ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den baulichen Aufwand für derartige
Armaturen zu verringern.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Armatur der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
daß der Steuereingang
mit einem Druckanschluß des
Stellmotors verbunden ist.
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Man
geht hierbei von der Voraussetzung aus, daß man zwar in vielen Fällen eine
relativ große Kraft
am Anfang oder am Ende der Betätigung
der jeweiligen Armatur benötigt,
im übrigen
aber diese Kraft nicht erforderlich ist und man lieber eine hohe Bewegungsgeschwindigkeit
möchte.
Wenn man nun die Pumpe als Verstellpumpe ausbildet, dann kann man
sie für
einige Betriebszustände
so einstellen, daß sie
einen hohen Druck und wenig Volumen liefert, während sie für andere Betriebszustände so eingestellt
werden kann, daß sie
einen hohen Volumenstrom bei geringerem Druck liefert. Dementsprechend
kann man beispielsweise eine Ventilklappe mit der erforderlichen
Kraft öffnen,
wobei die Anfangsbewegung relativ langsam abläuft. Sobald die Ventilklappe
frei gekommen ist, kann sie mit einer relativ großen Geschwindigkeit
in ihre gewünschte Öffnungsstellung
bewegt werden. Dadurch kann erreicht werden, daß die Leistungsaufnahme der
Pumpe im Verhältnis
zum größtmöglichen
Durchfluß und dem
größtmöglichen
Arbeitsdruck kleingehalten werden kann. Man kann mit der vorhandenen
Leistung eine Erhöhung
des Durchflusses bewirken, um die als Beispiel verwendeten Ventile
schnell über
einen Bereich fahren zu können,
der ein kleines Moment erfordert. Das gleiche gilt natürlich auch
für andere
Armaturen, die ein größeres "Losbrechmoment" erfordern und die
man gerne schnell verstellen möchte. Diese
Vorgehensweise ermöglicht
es wiederum, daß man
einen kleineren Elektromotor verwendet, der wiederum einen kleineren
Stromverbrauch hat. Der kleinere Stromverbrauch ermöglicht es,
mehrere Armaturen mit der gleichen Versorgungsleitung zu verbinden.
Der kleinere Stromverbrauch trägt
auch dazu bei, daß kleinere
Relais in den zugehörigen
Schalttafeln verwendet werden können.
Darüber
hinaus wird auch die Lebensdauer der Armaturen erhöht, weil vermieden
wird, daß der
Motor bei einem Moment arbeitet, das größer als erforderlich ist. Dies
würde zu einer
unnötigen
Wärmeentwicklung,
einer erhöhten Abnutzung
und einem Energieverlust führen.
Da die Pumpe einen Steuereingang für ein hydraulisches Signal
aufweist, der mit einem Druckanschluß der Armatur verbunden ist,
ist es möglich,
daß sich
die Pumpe selbsttätig
regelt. Man kann zwar, wenn die Steuercharakteristik der einzelnen
Armatur bekannt ist, die Verstellung von außen bewirken. Die Drucksteuerung
der Pumpe ermöglicht
es aber, daß man dem
Leistungsbedarf wesentlich schneller folgt, als dies – bei vertretbarem
Aufwand – von
außen
möglich
wäre. Wenn
der Druck am Druckanschluß hoch ist,
dann wird die Pumpe über
ihren Steuereingang auf einen Betriebszustand verstellt, in dem
sie hohen Druck und kleinen Durchfluß erzeugt. Wenn dann die Armatur
ihren Anfangswiderstand überwunden
hat, dann sinkt üblicherweise
der Druck an dem entsprechenden Druckanschluß, so daß die Pumpe in einen Betriebszustand
gesteuert werden kann, in dem sie die Flüssigkeit mit geringerem Druck,
aber größerem Volumen
fördert.
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Vorzugsweise
bleibt das Produkt aus Druck und Volumenstrom der Pumpe unabhängig von
ihrer Verstellung im Betrieb nahezu konstant. Dies hat den Vorteil,
daß der
Antriebsmotor ebenfalls eine konstante Leistung erzeugen muß. Man kann
daher den Antriebsmotor auf die gewünschte oder erforderliche Leistung
hin optimieren. Da jede Maschine in ihrem optimalen Betriebspunkt
am besten läuft,
wird damit sichergestellt, daß der
Energieverbrauch und der Verschleiß klein bleiben. Eine exakte
Konstantheit wird man meistens nicht erreichen können. Das Produkt bleibt aber
in einem begrenzten Bereich.
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Darüber hinaus
kann vorgesehen sein, daß die
Förderleistung
der Pumpe von außen
einstellbar ist. Damit läßt sich
die Einheit an unterschiedliche Typen von Armaturen anpassen. Beispielsweise
kann man durch eine Ver stellung der Förderleistung eine Anpassung
an große
oder kleine Ventile oder Klappen erreichen. Dies führt zu einem
weiteren Absenken des Energieverbrauchs, was wiederum den Vorteil
hat, daß die
zum Energietransport und zur Energieverteilung verwendeten Anlagenteile,
wie Leitungen und Relais, schwächer
dimensioniert werden können.
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Vorzugsweise
ist die Pumpe als Radialkolbenpumpe ausgebildet, bei der ein Rotor
mit einer Exzentrizität
zu einem Stator rotiert und die Exzentrizität veränderbar ist. Die Exzentrizität bestimmt
den Hub der Kolben bei der Radialkolbenpumpe. Wenn man sie verändert, verändert man
auch den Hub und damit die Fördermenge.
Wenn die Pumpe mit einem konstanten Moment und einer konstanten
Drehzahl angetrieben wird, läßt sich über die
Verstellung eine Druckerhöhung
realisieren. Das Verstellen der Exzentrizität ist eine relativ einfache
Maßnahme,
weil sie lediglich eine lineare Verschiebunbsbewegung voraussetzt.
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Hierbei
ist besonders bevorzugt, daß der
Rotor um eine in einem Gehäuse
ortsfeste Achse rotiert und der Stator durch einen im Gehäuse verschiebbaren
Käfig gebildet
ist. Die ortsfeste Rotationsachse ermöglicht ein problemloses Übertragen
der Drehung vom Motor auf die Pumpe. Irgendwelche Gelenke, die bei
einer Veränderung
des Ortes der Rotationsachse notwendig wären, sind nicht erforderlich.
Da auch das Gehäuse
ortsfest verbleiben kann, sind nach außen praktisch keine bewegbaren
Teile vorhanden, wenn man von einer Verbindung des Stellmotors zu
den von ihm bewegten Armaturenteilen absieht. Der Käfig muß nur in
der Lage sein, die Bewegung der Kolben zu steuern. Dies ist aber
problemlos möglich.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Pumpe über eine Saugventilanordnung
mit einem Tank verbunden, die zwei Rückschlagventile aufweist, die
in entgegengesetzte Richtungen öffnen und
miteinander in Wirkverbindung stehen. Die Wirkverbindung bedeutet,
daß ein
Ventil schließt,
wenn das andere öffnet.
Hierbei können
die Ventilelemente mechanisch miteinander verbunden sein oder hydraulisch
gesteuert werden. Eine derartige Ausgestaltung erleichtert den Anlauf
der Pumpe, weil die Pumpe entlastet wird. Gleichwohl ist es möglich, in der
hydraulischen Schaltung einen Tank zu verwenden, was vor allem dann
von Vorteil ist, wenn die Armatur einen einfach wirkenden Stellmotor
aufweist, der, solange er verschoben ist, einen gewissen Bedarf
an Hydraulikflüssigkeit
hat.
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Vorzugsweise
ist ein Überdruckventil
am Stellmotor und ein Sicherheitsventil am Steuereingang vorgesehen,
wobei das Sicherheitsventil einen niedrigeren Öffnungsdruck aufweist. Das
Sicherheitsventil verhindert, daß die Pumpe über einen
vorbestimmten Höchstdruck
gefahren wird. Das Überdruckventil
sichert darüber
hinaus dagegen, daß der Stellmotor
zu hoch belastet wird, was beispielsweise dann der Fall sein könnte, wenn äußere Kräfte auf
die Armatur wirken.
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Die
Erfindung betrifft auch ein System mit einer Mehrzahl von Armaturen,
die mit einer gemeinsamen elektrischen Speiseleitung verbunden sind.
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Hierbei
kann man die elektrische Speiseleitung schwächer als bisher dimensionieren,
weil die erfindungsgemäßen Armaturen
einen geringeren Leistungsverbrauch haben.
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Die
Armaturen können
in einer bevorzugten Ausgestaltung auch mit der gleichen elektrischen
Signalleitung verbunden sein. Die elektrische Signalleitung und
die elektrische Speiseleitung können
sogar identisch sein. Mit einer derartigen "Bus-Leitung" läßt sich
die Steuerung der Armaturen auf einfache Art und Weise realisieren.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine
erste Ausgestaltung einer Armatur,
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2 eine
zweite Ausgestaltung einer Armatur und
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3 eine
schematische Darstellung einer Radialkolbenpumpe.
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1 zeigt
schematisch die hydraulische Beschaltung einer nicht näher dargestellten
Armatur. Alles, was in 1 zu erkennen ist, ist in einer
kompakten Baueinheit untergebracht. Dargestellt ist die Anordnung
für eine
einfach wirkende Armatur mit einem Stellmotor 1, der ein
nicht näher
dargestelltes Armaturenelement, beispielsweise eine Klappe oder ein
Ventil, gegen die Kraft einer Rückstellfeder 2 oder einer
anderen Rückstellkraft
bewegt.
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Die
Betätigung
des Stellmotors erfolgt hydraulisch. Hierzu ist eine Pumpe 3,
die auf praktisch beliebige Art ausgebildet sein kann, z.B. Axialkolben-,
Radialkolben-, Flügelzellen-
oder Zahnradpumpe, mit einem Elektromotor 4 verbunden.
Der Elektromotor 4 wird über eine elektrische Leitung 5 mit
elektrischer Energie versorgt. An der elektrischen Leitung 5 können gegebenenfalls
auch mehrere Armaturen hängen.
Für diesen
Fall kann dem Elektromotor 4 noch ein Dekoder 6 vorgeschaltet
sein, der Signale herausfiltert, die ebenfalls über die elektrische Leitung 5 übertragen
werden. Die Leitung 5 bildet dann auch die Signalleitung.
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Die
Pumpe 3 steht über
eine Saugventilanordnung 7 mit einem Tank 8 in
Verbindung. Die Saugventilanordnung 7 weist zwei in Öffnungsrichtung vorgespannte
Rückschlagventile 7a, 7b auf,
die von einer gemeinsamen Saugleitung 9 weg öffnen, die mit
dem Tank 8 verbunden ist. Die beiden Rückschlagventile 7a, 7b sind,
wie dies durch gestrichelte Leitungen dargestellt ist, so miteinander
verbunden, daß bei
einem Schließdruck
auf das eine Rückschlagventil 7a das
andere Rückschlagventil 7b in Öffnungsstellung
gedrückt
wird und umgekehrt.
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Der
Ausgang der Pumpe 3 steht über ein Rückschlagventil 10,
das zum Stellmotor 1 hin öffnet und über ein Wechselventil 11 mit
dem Stellmotor 1 in Verbindung. Das Wechselventil ist über eine
Feder 12 so vorgespannt, daß die Verbindung zwischen der Pumpe
und dem Stellmotor 1 offen ist. Ein anderer Anschluß 13 am
Wechselventil 11 ist vorgesehen, um eine Handpumpe anschließen zu können, mit
der der Stellmotor 1 im Notfall betätigt werden kann. Die Feder 12 (oder
eine andere Rückstellkraft)
bringt das Wechselventil 11 nach dem Notbetrieb automatisch wieder
in den Normalbetrieb zurück,
in dem eine Fernsteuerung möglich
ist.
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Der
Eingang des Stellmotors 1 ist über ein Überdruckventil 14 mit
dem Tank 8 verbunden. Ferner ist der Eingang des Stellmotors 1 über ein
Bypassventil 15 ebenfalls mit dem Tank 8 verbunden.
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Vor
dem Rückschlagventil 10 zweigt
eine Leitung zu einem Steuereingang 16 der Pumpe 3 ab. Der
Steuereingang ist über
ein Sicherheitsventil 21 ebenfalls mit dem Tank 8 verbunden.
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Der
Ausgang des Rückschlagventils 10 steht über eine
Drossel 17 und ein Magnetventil 18 mit dem Tank 8 in
Verbindung. Ferner kann am Ausgang des Rückschlagventils 10 noch
ein Druckmesser 19 oder Druckschalter (ein sogenannter
Pressostat) angeordnet sein. Das Magnetventil 18 kann über den Dekoder 6 betätigt werden.
Gegebenenfalls kann auch die verstellbare Drossel 17 aufgrund
von Signalen, die über
den Dekoder 6 identifiziert werden, verstellt werden. Üblicherweise
wird die Drossel 17 aber auf einen festen Wert eingestellt.
Natürlich
können diese
Bauteile auch mit eigenen Signalleitungen versorgt werden.
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Der
Eingang der Pumpe 3 ist mit einem Notfallanschluß 20 verbunden,
an den gegebenenfalls eine Handpumpe angeschlossen werden kann.
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Im
nicht aktivierten Zustand ist das Magnetventil 18 geöffnet. Auch
die beiden Rückschlagventile 7a, 7b sind
offen. Alle anderen Rückschlagventile und
das Bypassventil 15 sind geschlossen.
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Wenn
der Elektromotor 4 anläuft,
wird auch das Magnetventil 18 aktiviert, d.h. es schließt. Die Pumpe 3 saugt
nun Hydrauliköl
durch das Rückschlagventil 7a aus
dem Tank 8 und fördert
es zum Ausgang des anderen Rückschlagventils 7b.
Da die beiden Rückschlagventile 7a, 7b miteinander
verbunden sind, wird der Druckabfall über das Ventil 7b dieses
Ventil schließen,
wo hingegen das Rückschlagventil 7a aufgrund
des Drucks vollständig
geöffnet
wird. Dabei wird der Anlauf der Pumpe 3 entlastet und der
Druckabfall an der Saugseite wird reduziert.
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Wenn
das Rückschlagventil 7b geschlossen ist,
wird der Druck der Pumpe 3 zum Sicherheitsventil 21 weiter
geleitet und gelangt an den Steuereingang 16 der Pumpe 3.
Gleichzeitig wird der Druck über
das Rückschlagventil 10 zum
jetzt geschlossenen Magnetventil 18 geleitet. Über das
Wechselventil 11 gelangt der Druck zum Eingang des Stellmotors 11,
beispielsweise einem Drehaktuator. Das Bypassventil 15 ist
geschlossen. Das Überdruckventil 14 sichert dagegen,
daß im
Stellmotor 1 ein zu hoher Druck auftritt.
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Wenn
man annimmt, daß zu
Beginn der Arbeit des Stellmotors 1 eine größere Kraft
erforderlich ist, um beispielsweise ein Losbrechmoment einer Klappe
oder eines Ventils zu überwinden,
dann baut sich zu Beginn der dargestellten Betriebsweise am Druckeingang
des Stellmotors 1 ein relativ höherer Druck auf, der dann über den
Steuereingang 16 an die Pumpe 3 gelangt. Die Pumpe 3 wird
nun so gesteuert, daß sie
einen hohen Druck bei relativ geringem Volumenstrom liefert. Da
am Stellmotor 1 ohnehin nur eine relativ kleine Bewegung
auftreten wird, ist ein großer
Volumenstrom auch unnötig.
Die gesamte Leistungsaufnahme der Pumpe 3 bleibt klein.
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Wenn
hingegen das Losbrechmoment überwunden
ist und der Stellmotor 1 nun mit einer höheren Geschwindigkeit,
d.h. mit einem größeren Volumenstrom,
gefahren werden soll, dann sinkt aufgrund der geringeren Gegenkraft
am Stellmotor 1 auch der an seinem Druckeingang anliegende
Druck, der sich wiederum an den Steuereingang 16 der Pumpe 3 weiterpflanzt.
Die Pumpe wird dann so eingestellt, daß sie mit geringerem Druck
und höherem
Volumenstrom fördert.
Der Stellmotor 1 kann dann mit hoher Geschwindigkeit und
geringem Druck über
den Rest des Verstellweges gefahren werden. Auch hier bleibt die
Leistungsaufnahme klein.
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Die
vom Elektromotor 4 abgegebene Leistung, die sich durch
das Produkt aus Drehzahl und Drehmoment darstellen läßt, kann
hier im wesentlichen konstant gehalten werden. Der Elektromotor kann
also an seinem optimalen Betriebspunkt betrieben werden.
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Wenn
der Stellmotor 1 die gewünschte Position erreicht hat,
wird der Elektromotor 4 abgeschaltet. Das Magnetventil 18 bleibt
geschlossen. Wenn der Stellmotor später wieder zurück gefahren
werden soll, wird das Magnetventil 18 geöffnet. Die
Hydraulikflüssigkeit
kann dann über
das Wechselventil 11, die Drossel 17 und das Magnetventil 18 wieder
zum Tank 8 zurückfließen.
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Das
gleiche Prinzip läßt sich
auch auf einen zweiseitig wirkenden Antrieb anwenden, wie dies anhand
von 2 dargestellt ist. Gleiche Teile sind mit den
gleichen Bezugszeichen versehen. Entsprechende Teile mit gestrichenen
Bezugszeichen.
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Der
Stellmotor 1' weist
nun zwei Druckanschlüsse
l (links) und r (rechts) auf, so daß er gesteuert in zwei Richtungen
bewegt werden kann. Dementsprechend weist auch die Pumpe 3' zwei Anschlüsse l, r
auf. Je nach dem, welcher dieser beiden Anschlüsse als Saug- und welcher als
Druckanschluß verwendet
wird, erfolgt das Ansaugen durch eines der beiden Rückschlagventile 7a, 7b.
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Der
Steuereingang 16 der Pumpe 3' steht über Rückschlagventile 22a, 22b mit
den Leitungen l, r der Pumpe 3' in Verbindung. Diese Rückschlagventile 22a, 22b erlauben,
daß der
jeweils höhere
Druck an den Steuereingang 16 weitergeleitet wird, aber nicht
zu der Niederdruckseite der Pumpe 3' gelangen kann.
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Die
Rückschlagventile 10a, 10b der
Rückschlagventilanordnung 10', die dem Rückschlagventil 10 nach 1 entspricht,
bilden ein doppeltes, pilotgesteuertes Rückschlagventil, das in Sperrichtung öffnet, wenn
die Pumpe einen Druck in die Durchlaßrichtung eines der beiden
Rückschlagventile
erzeugt. Bei einem Druck vom Stellmotor bleiben die Ventile geschlossen,
wodurch der Stellmotor hydraulisch gesperrt wird.
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Das Überdruckventil 14 steht über Rückschlagventile 23a, 23b mit
den jeweiligen Eingängen l,
r des Stellmotors 1' in
Verbindung.
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Auch
hier wird, wenn der Druck an dem jeweiligen Druckeingang r, l des
Stellmotors 1' steigt, der
Steuereingang 16 der Pumpe 3' entsprechend beaufschlagt, so
daß die
Fördermenge
vermindert und der Förderdruck
erhöht
wird. Wenn nach Überwinden
des anfänglichen
Klemmens oder des Losbrechmoments die hohe Kraft nicht mehr erforderlich ist,
aber eine höhere
Geschwindigkeit gewünscht wird,
wird der Druck automatisch abgesenkt und die Fördermenge erhöht.
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Ein
Beispiel für
eine Pumpe 3, die in den Armaturen nach 1 und 2 verwendet
werden kann, ist in 3 dargestellt.
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Die
Pumpe 3 weist ein Gehäuse 24 auf,
in dem ein Rotor 25 um eine ortsfeste Achse 26 drehbar gelagert
ist. Der Rotor 25 ist hierbei mit dem hier nicht näher dargestellten
Motor 4 drehfest verbunden.
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Im
Gehäuse
ist eine Bohrung 27 vorgesehen, in der ein Käfig 28 angeordnet
ist, der aus einem Außenring 29 und
einem Innenring 30 gebildet ist, zwischen denen sich Wälzkörper 31 befinden.
Der Außenring 29 und
der Innenring 30 können
sich dementsprechend relativ reibungsarm gegeneinander verdrehen.
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Im
Rotor sind mehrere Kolben 32 in Radialbohrungen 33 angeordnet,
die an der Innenwand des Innenringes 30 anliegen. Der Käfig 28 ist
zum Rotor 25 exzentrisch angeordnet. Bei einer Drehung
des Rotors ändert
sich daher der Abstand von der Rotoroberfläche zur Innenwand des Innenrings 30,
so daß die
Kolben 32 ein- und ausgefahren werden. Hierbei kann sich
der Innenring 30 mit dem Rotor 25 mitdrehen. Statt
dessen kann man auch Gleitschuhe an den Kolben verwenden.
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Um
die Exzentrizität,
d.h. den Abstand der Achse 26 von der Achse des Käfigs 28,
zu verändern, ist
zunächst
eine Schraube 34 in einem Gewindeaufsatz 35 vorgesehen,
die über
einen Kolben 36 auf den Außenring 29 wirkt.
Von der gegenüberliegenden
Seite wird der Außenring 29 über eine
Druckfeder 37 vorgespannt. Der Vorspannungsdruck läßt sich über ein
Widerlager 38 verändern,
das mehr oder weniger tief in das Gehäuse 24 eingeschraubt werden
kann. Die Schraube 34 ist auch nach der Montage von außen zugänglich.
Mit Hilfe der Schraube 34 kann man also die Exzentrizität des Käfigs 28 gegenüber dem
Rotor 25 voreinstellen. Auf diese Weise ist es möglich, die
Fördermenge
bei niedrigem Druck dem entsprechenden Einsatzzweck anzupassen,
d.h. die Pumpe auf die zu betätigende
Armatur hin einzustellen.
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Ferner
weist der Steuereingang 16 einen Kanal 39 auf,
der in einen Druckraum 40 mündet, der teilweise zwischen
der Stirnseite der Schraube 34 und dem Kolben 36 angeordnet
ist. Wenn nun der Druck in dem Kanal 39 und damit im Druckraum 40 ansteigt,
wird der Kolben 36 in Richtung auf die Feder 37 verschoben,
so daß der
Käfig 28
im Gehäuse 24 verlagert
wird und die Exzentrizität
verringert. Wenn der Druck wieder abfällt, dann schiebt die Feder 37 den
Käfig 28 wieder
zurück
und zwar solange, bis der Kolben 36 an der Schraube 34 zur
Anlage kommt. In dieser Stellung hat die Pumpe 3 die größte Verdrängung aber
den kleinsten Druck.
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Man
kann nun eine Vielzahl der in den 1 und 2 dargestellten
Armaturen an eine gemeinsame Speiseleitung hängen und sie versorgen, was aufgrund
des geringen Energieverbrauchs auch mit relativ schwach dimensionierten
Leitungen und Steuerelementen möglich
ist.