DE2322284A1 - DEVICE TO KEEP A WORKING FLUID UNDER A CERTAIN PRESSURE - Google Patents
DEVICE TO KEEP A WORKING FLUID UNDER A CERTAIN PRESSUREInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Torriohtung, im ein Arbeitefluid unter einen bestimmten Druck bu halten, wobei diese Vorrichtung eine Druckfluidquelle in Verbindung «it einer Kanter variablen Fassungsvermögens, beispielsweise eine Zylinderanordnung bentttst, und der Druck dieses Fluids Im umgekehrten Sinne wie das Volumen variiert, welches von diesem Fluid in der Kammer variablen Fassungsvermögens eingenommen wird, wobei der Wert des Drucks des Arbeitsfluids so nahe wie möglich einem vorher für jeden Vert des Volumens variablen Fassungsvermögens gewählten Wert sein kann.The invention relates to a torque device in a working fluid hold it under a certain pressure bu, this device having a pressurized fluid source in connection with a canter variable capacity, for example a cylinder arrangement, and the pressure of this fluid Im reversed Sensing how the volume varies, which is occupied by this fluid in the chamber of variable capacity, where the value of the pressure of the working fluid is as close as possible a value selected beforehand for each vert of the variable volume.
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Bekannt sind bereits Einrichtungen wie Vorrichtungen sum Regeln des Drucks mit wenigstens einer Zylinderanordnung, die an einem festen Punkte eines Ihrer Elemente gelenkig 1st und von der ein Punkt des anderen Elementes längs einer bestimmten Bahn verschiebbar 1st, auf der diese Zylinderanordnung während ihrer Drehung um den festen Punkt geneigt bleibt, wobei der Kolben dieser Zylinderanordnung der Wrikung des Drucks des von einer Druckfluidquelle gelieferten Fluids ausgesetzt bleibt, wobei diese Zylinderanordnung ihrerseits ein hydraulisches Arbeite- oder Nutssfluid unter Druck setzt, dessen Druck so eine Funktion derjenigen des Fluids dieser Quelle sowie des Kosinus des Neigungswinkels der Achse der auf Ihrer Bahn gelenkigen Zylinderanordnung 1st.Devices such as sum devices are already known Regulate the pressure with at least one cylinder arrangement attached to one of its elements at a fixed point is articulated and from which one point of the other element is displaceable along a certain path on which this cylinder arrangement is remains inclined during its rotation about the fixed point, the piston of this cylinder arrangement of the Wrikung remains exposed to the pressure of the fluid supplied by a pressurized fluid source, this cylinder arrangement in turn pressurizes a hydraulic working or nutating fluid, the pressure of which is thus a function of that of the fluid itself Source as well as the cosine of the angle of inclination of the axis of the cylinder arrangement articulated on its path is.
Indem man auf die verschiedenen Konstruktionsparameter der Torrichtung einwirkt, kann man so einem gegebenen Inderungsgesetz des Fluidsdrucks dieser Quelle ein bestimmtes Änderungsgesetz des Drucks des Arbeitsfluids als Funktion der Änderungen des Fassungsvermögens der Kammer mit variable» Fassungsvermögen entsprechen lassen, wobei dieses Änderungegesetz benachbart einem Idealen Inderungsgesetz, das man sich als Ziel gesetzt hat, sein kann.By referring to the various design parameters of the Gate direction acts, one can so a given law of change the fluid pressure of this source has a certain law of change the pressure of the working fluid as a function of the changes the capacity of the chamber with variable »capacity let correspond, whereby this law of change is adjacent to an ideal law of change, which is called Has set a goal, can be.
Durch die Erfindung wird nun eine Vorrichtung vorgeschlagen, um ein Arbeite- oder Nutzfluid unter einem bestimmten Druck zu halten, indem man die Druckänderungen eines von einer Druckfluidquelle der oben betrachteten Art gelieferten Fluide mit einem Korrekturfaktor behaftet, der nicht nur vom Kosinus eines variablen Winkels sondern auch vom Verhältnis der trigonometrischen variablen Winkelfunktionen abhängt, was es ermöglicht, einen in den breitesten Grenzen variierenden Korrekturfaktor zu erhalten.The invention now proposes a device for a working or useful fluid under a certain pressure to keep by considering the pressure changes of a fluid supplied by a pressurized fluid source of the type considered above afflicted with a correction factor that not only depends on the cosine of a variable angle but also on the ratio of the trigonometric variable angle functions depends, which makes it possible to vary within the broadest limits To obtain correction factor.
Die Vorrichtung nach der Erfindung, bei der in einer Leitung ein Arbeitsfluid unter einem bestimmten Druck gehalten wirdThe device according to the invention, in which a working fluid is kept under a certain pressure in a line
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und eine Hilfsflulddruckquelle in Verbindung mit einer Kammer variablen -Fassungsvermögens verwendet wird, wobei der Vert dee Drucks dee Hilfsfluide in umgekehrten Sinne wie der Wert des Volumens» das es in der Kammer einnimmt, variiert,and an auxiliary fluid pressure source in communication with a variable chamber - Capacity is used, with the vert dee Pressure of the auxiliary fluids in the opposite sense as the value of the The volume that it occupies in the chamber varies,
zeichnet sich aus durch eine . Gruppe aus wenigstens zwei Zylinderanordnungen und wenigstens eine Schwinge, die. gesondert an eines ersten Element gelenkig ist, welches eine erste und eine «weite Zylinderanordnung der gesamten Gruppe bildet, wobei der Zylinder einer der Zylinderanordnungen der Gruppe, der mit dieser Hilfsfluidquelle verbunden ist, diese Kammer -variablen Fassungsvermögens bildet und der Zylinder einer zweiten Zylinderanordnung der Gruppe mit dieser Leitung in Verbindung steht und mit Arbeitsfluid oder Hutzfluid gefüllt ist.is characterized by a. Group of at least two cylinder assemblies and at least one rocker that. separately is hinged to a first element, which is a first and a «wide cylinder arrangement of the entire group, the cylinder being one of the cylinder arrangements of the group, which is connected to this auxiliary fluid source, forms this chamber -variable capacity and the cylinder one second cylinder assembly of the group is in communication with this line and filled with working fluid or Hutzfluid is.
Beispielsweise Aueführungsformen der Erfindung sollen nun mit Besug auf die belllegenden Zeichungen näher erläutert werden, In denenFor example, embodiments of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawings be, In which
Figur 1 eine erste Ausführungeform nach der Erfindung mit zwei Zylinderanordnungen und einer Schwinge*, die in Dreiecksgeetalt angeordnet sind, zeigt;Figure 1 shows a first embodiment according to the invention with two cylinder arrangements and a rocker arm * in a triangular shape are arranged, shows;
Figur 2 zeigt eine sweite Aueführungsform nach der Erfindung mit swel Zylinderanordnungen und einer Gruppe von ein Viereck bildenden Schwingen;Figure 2 shows a second embodiment according to the invention with swel cylinder arrangements and a group of one Quadrangular wings;
Figur 3 eeigt eine besondere Ausführungsform der in Figur gezeigten Vorrichtung;FIG. 3 shows a particular embodiment of the one shown in FIG device shown;
Figur 4 selgt eine Variante su der In Figur 3 gezeigten Vorrichtung; undFIG. 4 shows a variant of the one shown in FIG Contraption; and
Figur 5 ist eine graphische Darstellung, die für verschiedene Stellungen der Vorrichtung nach Figur 4 den durch den Sammler ausgeübten und zum anderen den dem Arbeitsfluid erteilten Druck gegenüberstellt.Figure 5 is a graph showing various Positions of the device according to FIG. 4 are those exercised by the collector and, on the other hand, those given to the working fluid Face pressure.
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In Figur 1 bezeichnet 1 eine Druckfluidquelle, die nach diesem Beispiel aus einem tSlpneumatischen, eine Druckgasblase 2 einschließenden Sammler besteht.In Figure 1, 1 denotes a pressurized fluid source, which after this Example from a tSlpneumatic, a compressed gas bladder 2 inclusive collector exists.
Die Torrichtung nach der Erfindung umfaßt ewei RegelsylInderanordnungen 3 und 4, deren Achsen miteinander einen Winkel bilden. Die Körper dieser Zylinderanordnungen sind beispielsweise fest und eine steife Schwinge 5 festgelegter Länge verbindet die Stangen dieser Zylinderanordnungen miteinander, auf denen die Schwinge 5 gelenkig gelagert ist. Die Zylinderanordnungen 3 und 4 und die Schwinge 5 bilden eine verformbare Dreieckegestalt, wobei die Schwinge 5 alt der Zylinderanordnung 3 einen variablen Winkel f und mit der Zylinderanordnung 4 einen variablen Winkel ß bilden, wobei der Innenwinkel des der Schwinge 5 gegenüberliegenden Dreiecks einen Wert 4t aufweist.The gate direction according to the invention comprises ewei RegelsylInderanordnung 3 and 4, the axes of which form an angle with one another. The bodies of these cylinder arrangements are fixed, for example, and a rigid rocker 5 of a fixed length connects the rods of these cylinder arrangements with one another, on which the rocker 5 is articulated. The cylinder arrangements 3 and 4 and the rocker 5 form a deformable triangular shape, the rocker 5 of the cylinder arrangement 3 forming a variable angle f and with the cylinder arrangement 4 a variable angle β , the inner angle of the triangle opposite the rocker 5 having a value 4t .
Der Zylinder der Zylinderanordnung 3 1st mit dem Sammler 1 über die Leitung 16 verbunden und der Zylinder der Zylinderanordnung 4 schließt ein hydraulisches Arbeitsfluld ein, welches durch die Leitung 17 geliefert wird und dessen Druck bei einem Wert liegt von:The cylinder of the cylinder arrangement 3 is connected to the collector 1 via the line 16 and the cylinder of the cylinder arrangement 4 includes a hydraulic working fluid supplied through line 17 and its pressure at a value of:
pep -J- sin (Y +α- rt/2) ρ S, cos£ u 4 cos Γ *^ cos Y ·p e p -J- sin (Y + α- rt / 2) ρ S, cos £ u 4 cos Γ * ^ cos Y
wobei S die Oberfläche des Kolbens der Zylinderanordnung 3, -6 die Oberfläche des Kolbens der Zylinderanordnung 4 ist und Tf, β und α die oben genannten jeweiligen Bedeutungen haben und P gleich dem Druck im Sammler 1 für den betrachteten Wert des Winkels Y und des Winkels β 1st.where S is the surface of the piston of the cylinder arrangement 3, -6 is the surface of the piston of the cylinder arrangement 4 and Tf, β and α have the respective meanings mentioned above and P equals the pressure in the collector 1 for the considered value of the angle Y and the angle β 1st.
Für den Sonderfall, wo die Zylinderanordnungen 3 und 4 senkrecht Bueinander stehen, wird cos/3« sin V und der Wert des Drucks Pu ergibt sich: «ti:For the special case where the cylinder arrangements 3 and 4 are perpendicular to each other, cos / 3 «sin V and the value of the pressure P u results:« ti:
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Nach einer abgeänderten Ausführungsform kann die Schwinge 5 fest, die Körper der Zylinderanordnungen 3 und 4 un ein und den gleichen beweglichen Gelenkpunkt gelagert sein.According to a modified embodiment, the rocker 5 fixed, the body of the cylinder assemblies 3 and 4 be mounted un one and the same movable pivot point.
Die in Figur 2 dargestellte Ausführungsfora nach der Erfindung umfaßt atwei Steuersylinderanordnungen 3 und 4f deren Achsen entsprechend den Diagonalen eines verformbaren Vierecks angeordnet sind, welches aus vier Schwingen 10, 11, 12 und 13 bestimmter Länge gebildet ist, die untereinander bei 6, 7, 8 und 9 gelenkig sind. Eines der Elemente (beispielsweise der Körper) der Zylinderanordnung 3 ist bei 8 gelenkig gelagert; das andere Element (die Stange) des Zylinders 3 ist gelenkig; bei 6 gelagert. Eines der Elemente (beispielsweise der Körper) der Zylinderanordnung 4 ist bei 9 gelenkig, das andere Element (die Stange) der Zylinderanordnung 4 ist bei 7 gelenkig.The embodiment according to the invention shown in Figure 2 comprises atwei control cylinder assemblies 3 and 4 f, the axes of which are arranged according to the diagonals of a deformable quadrangle, which is formed from four rockers 10, 11, 12 and 13 of a certain length, one below the other at 6, 7, 8 and 9 are articulated. One of the elements (e.g. the body) of the cylinder assembly 3 is articulated at 8; the other element (the rod) of the cylinder 3 is articulated; stored at 6. One of the elements (e.g. the body) of the cylinder assembly 4 is articulated at 9, the other element (the rod) of the cylinder assembly 4 is articulated at 7.
Nach dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Achse der Zylinderanordnung 3 eine feste Richtung; der Gelenk— punkt 8 1st fest; der Gelenkpunkt 6 entsprechend der Diagonalen 6-8 des Vierecks verschiebbar.According to the embodiment shown in Figure 2, the axis of the cylinder assembly 3 has a fixed direction; the joint— point 8 is fixed; the pivot point 6 can be moved according to the diagonals 6-8 of the square.
Die Zylinderanordnung 3 ist über eine Leitung 16 mit dt ölpneumatischen Sammler 1 verbunden und die Zylinderanordnung 4 umschließt ein hydraullschee von der Leitung 17 geliefertes Arbeitsfluid.The cylinder arrangement 3 is via a line 16 with dt hydropneumatic collector 1 connected and the cylinder assembly 4 encloses a hydraulic working fluid supplied by line 17.
In dem in der Figur dargestellten Fall bilden die Schwingen ein Parallelogramm und der Druck Pu des von der Zylinderanordnung 4 gelieferten hydraulischen Fluids hat einen Wert von:In the case shown in the figure, the rockers form a parallelogram and the pressure P u of the hydraulic fluid supplied by the cylinder arrangement 4 has a value of:
P=P -IL sin Y' ρ _S sin V u r ^T sin jgt r ^5" sin /3 *P = P -IL sin Y ' ρ _S sin V u r ^ T sin jgt r ^ 5 "sin / 3 *
wobei Y und Y* die Winkel bedeuten, die die mit dem Speicher verbundene Zylinderanordnung jeweils mit aufeinanderfolgenden das Parallelogramm bildenden Schwingen bildet; β und/3' sind die Winkel, welche die das Fluid unter dem Druck Pu where Y and Y * denote the angles which the cylinder arrangement connected to the storage unit forms with successive wings forming the parallelogram; β and / 3 'are the angles which the fluid under the pressure P u
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liefernde Zylinderanordnung jeweils mit den den vorhergehenden Schwingen gegenüberliegenden Schwingen bildet; S ist die Oberfläche des Kolbens der Zylinderanordnung 3; 4> ist die Oberfläche des Kolbens der Zylinderanordnung 4 und P ist der Wert des Drucke im Speicher für den betrachteten Wert der Winkel Y und β oder Y' und /3'.supplying cylinder assembly forms each with the rockers opposite to the preceding rocker; S is the surface of the piston of the cylinder assembly 3; 4> is the surface of the piston of the cylinder arrangement 4 and P is the value of the pressure in the memory for the considered value of the angles Y and β or Y 'and / 3'.
den Sonderfall, wo es sich um ein beliebiges Tiereck han-the special case where any animal corner is involved
es Druckes Pu gegebthere pressure P u given
S sin Y' sin 6 S sin Y 'sin 6
delt, ist der Wert des Druckes ?u gegeben durch die Formel:delt, is the value of the pressure? u given by the formula:
ρ ρ-A.
u A sin pf sin θ *ρ ρ-A.
u A sin p f sin θ *
Hierbei ist Y* der Winkel, welchen die mit dem Speicher verbundene Zylinderanordnung 3 mit einer ersten beliebigen Schwinge bildet; Bist der Winkel des Tierecks, in dessen Spitze die Zylinderanordnung 3 an die erste Schwinge angelenkt ist; ß* ist der Winkel, welchen die das Fluid vom Druck Pu liefernde Zylinderanordnung 4 mit einer zweiten Schwinge gegenüber der ersten im Tiereck bildet und 0* ist der Winkel des Vierecks, in dessen Spitze oder Ecke die Zylinderanordnung 4 sowie die zweite Schwinge angelenkt sind.Here, Y * is the angle which the cylinder arrangement 3 connected to the accumulator forms with any first rocker; Are the angle of the animal corner at the tip of which the cylinder assembly 3 is hinged to the first rocker; ß * is the angle that the cylinder arrangement 4, which delivers the fluid at the pressure P u, forms with a second rocker compared to the first in the animal corner and 0 * is the angle of the quadrilateral at whose apex or corner the cylinder arrangement 4 and the second rocker are hinged .
Bei der Herstellung der Torrichtung nach der Erfindung wählt der Techniker den Wert der durch die längen der Schwingen gebildeten Parameter; sowie die Winkel, wie Y, ß9 Y' und ß1 sowie das Verhältnis der Querschnitte -χ- dieser Zylinderanordnungen, damit die Funktion Pu » f (P) den besonderen Arbeitsbedingungen angepaßt wird.When manufacturing the door direction according to the invention, the technician selects the value of the parameters formed by the lengths of the swing arms; as well as the angles such as Y, ß 9 Y 'and ß 1 and the ratio of the cross-sections -χ- of these cylinder arrangements, so that the function P u »f (P) is adapted to the particular working conditions.
Modifikationen im Rahmen der erfindungsgemäßen Maßnahme sind ohne weiteres möglich; insbesondere können die Schwingen derart ausgebildet sein, daß sie ein verformbares konkaves, konvexes oder gekreuztes Viereck bilden. Eine der Zylinderanordnungen, beispielsweise die Zylinderanordnung 3 kann eine feste Anlenkung (die Anlenkung 8) aufweisen, die andere Anlenkung kann beweglich und längs einer bestimmten Bahn verschiebbar sein, die sich von der durch die Diagonale des Modifications within the scope of the measure according to the invention are readily possible; in particular, the swing be designed such that they form a deformable concave, convex or crossed quadrilateral. One of the cylinder arrangements For example, the cylinder arrangement 3 can have a fixed articulation (the articulation 8), the other Linkage can be movable and displaceable along a certain path that extends from the diagonal of the
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Die In den Figuren 3 und 4 dargestellten besonderen Aueführungsformen der Erfindung umfassen ewei Regelsyllnderanordnungen 3 und 4 , deren Elemente (Kolbenstangen und Zylinder) durch Schwingen 1O9 11, 12 und 13 rerbunden sind, welche bei 6, 7, 8 und 9 In den Ecken eines Tierecke alt ineinander senkrechten Diagonalen angelenkt sind, bei dem es sich In diesen beiden Ausführungsfoxmen um eine Baute handelt.The special embodiments of the invention shown in FIGS. 3 and 4 comprise ewei rule syllable arrangements 3 and 4, the elements (piston rods and cylinders) of which are connected by rockers 10, 9, 11, 12 and 13, which are located at 6, 7, 8 and 9 in the corners of an animal corner are articulated old into one another perpendicular diagonals, which is a building in these two embodiments.
Einer der Gelenkpunkt· einer der Zylinderanprdnungen, beispielsweise der funkt 8 der Zylinderanordnung 3, 1st fest, der andere entsprechend der Diagonalen des Tierecke (entsprechend den Pfeilen) Terschlebbar. One of the hinge points · one of the cylinder projections, for example The radio 8 of the cylinder arrangement 3, is fixed, the other can be felt according to the diagonal of the animal corner (according to the arrows).
SIn Zylinder einer der Zylinderanordnungen, beispielsweise der Zylinderanordnung 3» 1st mit dem Speicher 1 fiber die Leitung 16 verbunden; der andere schließt ein hydraulisches Arbeit sfluid ein, welches durch die Leitung 17 geliefert wird und deren Druckwert im wesentlichen gleich 1st:SIn cylinder one of the cylinder arrangements, for example the cylinder arrangement 3 »1 with the memory 1 via the line 16 connected; the other includes hydraulic working fluid supplied through line 17 and whose pressure value is essentially equal to:
wobei -£- der entsprechende Wert des halben Öffnungswinkels des Tierecks In seiner Im festen (tolenkpunkt 8 befindlichen Ecke ist; S ist die Kolbenfläche der Zylinderanordnung 3 und A> die lolbenfliehe der Zylinderanordnung 4· Bel P handelt es sich um den Wert des Drucks im Speicher 1 für den betrachteten Wert des Winkels -|".where - £ - is the corresponding value of half the opening angle of the animal corner in its corner located in the fixed (tolenkpunkt 8; S is the piston area of the cylinder arrangement 3 and A> the piston surface of the cylinder arrangement 4 · Bel P is the value of the pressure in Memory 1 for the considered value of the angle - | ".
In dem fall, wo das Tiereck mit suelnander senkrechten durch die Schwingen 10, 11, 12 und 13 gebildeten Diagonalen nicht eine Raute ist und der halbe Öffnungswinkel -*- dieses Tierecks In seiner Ecke 6 1st und 8 ungleich dem Winkel -^- ist, ergibt sich in der der Ecke 6 gegenüberliegenden Ecke 8:In the case where the animal corner with suelnander vertical diagonals formed by the wings 10, 11, 12 and 13 is not is a diamond and half the opening angle - * - of this animal corner In its corner 6 1st and 8 is not equal to the angle - ^ -, results in corner 8 opposite corner 6:
pu - 4- p 4- (t* 4-+ p u - 4- p 4- (t * 4- +
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Figur 5 zeigt in einem Beispiel als Funktion des Hubs C der Zylinderanordnung 3, ausgedrückt in Metern, die Änderungen des Drucks F in einer ölpneumatlechen Zylinderanordnung, die «wischen den Extremdrücken 100 und 300 bar arbeitet, wobei die entsprechende Volumenänderung des Gases des Speichers bei 100 Litern liegt. In an example, FIG. 5 shows the stroke C as a function of the Cylinder arrangement 3, expressed in meters, the changes in pressure F in an oil pneumatic cylinder arrangement that «wipe the extreme pressures 100 and 300 bar works, with the corresponding The change in volume of the gas in the storage tank is 100 liters.
!Die Steuereinrichtung hat in diesem Sonderfall die Form einer Raute und es wird -^g- « 1 (d.h. man hat Zylinderanordnungen 3 und 4 gleichen Querschnittes gewählt)·! In this special case the control device has the shape of a rhombus and it becomes - ^ g- «1 (i.e. one has cylinder arrangements 3 and 4 of the same cross-section selected)
In der graphischen Barstellung ist auch die Kurve der Druckänderung Fu, die man so erhalten kann, dargestellt, wobei diese Inderungskurve sich stark τοη der die Inderung τοη Ρ wiedergebenden unterscheidet.In the graphical representation, the curve of the pressure change F u , which can be obtained in this way, is shown, with this change curve differing greatly τοη from the one representing the change τοη Ρ.
Im betrachteten Beispiel variiert der Winkel -|- zwischen 38° 6/10 und 67° 4/10, was es ermöglicht, swei gleiche Werte des Druckes P für die Extremstellungen der Zylinderanordnungen eu erhalten.In the example under consideration, the angle - | - varies between 38 ° 6/10 and 67 ° 4/10, which makes it possible to have two equal values of the pressure P obtained for the extreme positions of the cylinder arrangements eu.
Bei Einwirken auf die durch das Verhältnis -j- und das Änderungsintervall der Winkel^- und <-£- gebildeten Parameter kann der Fachmann die Kurve der Druckänderung Pu modlflsieren, um sie an die besonderen Arbeitsbedingungen anzupassen.When acting on the parameters formed by the ratio -j- and the change interval of the angles ^ - and <- £ -, the person skilled in the art can modulate the curve of the pressure change P u in order to adapt it to the particular working conditions.
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