DE2349620A1

DE2349620A1 - Fernsteuersystem fuer hydraulische kraftuebertragungsgeraete

Info

Publication number: DE2349620A1
Application number: DE19732349620
Authority: DE
Inventors: Dennis James Mcavoy
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Vickers Inc
Priority date: 1972-11-29
Filing date: 1973-10-03
Publication date: 1974-06-12
Also published as: CA982022A; AU468746B2; SE381319B; DE2349620C2; GB1393060A; FR2208060B3; FR2208060A1; IT996261B; JPS4981781A; JPS5311631B2; AU6029373A; US3799202A

Description

BLUMBACH ■ WESER ■ BERGEN & KRAMER PATENTANWÄLTE IN WIESBADEN UND MÜNCHEN DlPL-ING. P. G. BLÜMBACH · DIPL-PHYS. Dr. W. WESER · DIPL-ING. DR. JUR. P. BERGEN , DIPL-ING. R. KRAMER WIESBADEN · SONNENBERGER STRASSE 43". TEL (06121) 562943, 561998 MÖNCHEN

Sperry Rand Co.

Fernsteuersystem für hydraulische Kraftübertragungsgeräte

Die Erfindung betrifft ein Fernsteuersystem für hydraulische Kraftübertragungegeräte. Bei modernen hydraulischen Kraftübertragungsgeräten besteht ein erhöhter Bedarf an Fernpositionierungseinrichtungen für die Steuerelemente wie beispielsweise Richtungsventile, die nur unter großen und sehr schwierigen Bedingungen genau eingestellt werden können, wenn der Bedarf an höheren Kraftausgängen bei den Geräten anhält. Bei einem allgemeinen Verfahren für die Steuerung der F. rnpositionierung wird die Benutzung von hydraulischen Brückenkreisen vorgeschlagen, die eine Fernsteuerung ohne Verwendung von mechanischen Verbindungen zwischen der Signaleingangsvorrichtung und dem zu positionierenden Gerät vorsieht. Dort wo -die Lastvorrichtung, wie beispielsweise ein Richtungsventil, variabel

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nach, der «Inen oder anderen Seite vor der Mittelstellung heraus verschiebbar ist, wie dies bei aem Gegenstand dee US-Patente ε S SiS 73 C der Fall ist, tritt eine Einschränkung des Bereiche dee Steuerdruckes zwischen Null une dem Maximum der Positionierungsverschiebung ein, was im Ergebnis sehr ungenaue Mefiffihigkeiten liefert. Die Wiederiiolungegenauigkeit is£ deshalb auch ziemlich gering= Auf der anderen Seite können diese Schwierigkeiten, wie festgestellt worden ist, mit justierbaren. Entlaetungs ventilen behoben werden« Diese ventile sine aber bei Geräten mcfc; anwendbar, die eine PoEitionienmgSßteuerung¹ auf jeder Seite der I«: it !einteilung betätigen, wie beispielsweise beim Gegenstand des US-Patentee 2 177

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist darauf gerichtet, die Schwierigkeiten aiii vermeiden.- die bei den beider. Verfahren der Ferneteuerung zutage treten,- so da£ auch große Hichtungs rentile und andere Lastvorrichtungen auf jeder Seite der Mittelstellung¹ vor., einer entfernten Stellung· aus mit Steuer- - Signalen genau positioniert werden, ΐ:;*;:ΐΐ€ίΐι_# die einzeln über

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Flüssigkeitsleitungen übertragen werden.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß mit einem Femeteuersystem für hydraulische Kraftübertragungsgeräte erreicht, das eine Lastvorrichtung umfaßt, die auf eine unbestimmte Anzahl von Positionen auf jeder Seite einer Mittelstellung eingestellt werden kann, eine entgegengesetzt expandierende Kammervorrichtung für die Verschiebung der testvorrichtung und eine Quelle für das Steuerdruckmittel, sowie ein Paar Ablaufkreise aufweist, die sich von der Steuerdruckmittelquelle bis zum Ausgangspunkt erstrecken, wobei jeder Ablaufkreis sich durch ein erstes Drosselventil hindurch zu

der
einer expandierenden Kammer vor richtungen danach durch ein einstellbares Entlastungsventil und weiter durch ein zweites Drosselventil zum Auegang erstreckt, und eines der Drosselventile eines jeden Paares zur Erzeugung eines Kommandosignals in einem Ablaufkreis einstellbar ist, wahrend das Entlastungsventil in dem anderen Ablaufkreis durch die Bewegung der Lastvorrichtung bewegbar ist, um ein Rückkopplungssignal in dem zweiten Ablaufkreis zu erzeugen.

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Hie Erfindung wird nachfolgend mit oinem Ausfilhrungsbei-Kpiel anhand der Zeichnung beschrieben, deren -'igur den unterbrochenen Schnitt eines Hichtungsventile in einem Fernsteuerkreie zeigt.

Fine Lastvorrichtung, die auf eine der beiden Seiten von der Mittelstellung beispieisweise eines hydraulischen iUchtungsventils fernpositionierbar ist, besteht mis dew Gehäuse 10 mit dem Kolbenschieber 12. Fs sind viele Typen derartiger Ventile bekannt, die ftiV die Steuerung des ^ruckmittelflusses zwischen der Quelle des hydraulischen ! ruckrrittels und einem oder niehreren Hydromotoren oder ßetätigungeeinrichtungen benutzt werden, Mit diesen Ventilen ist es normalerweise möglich, die Strömung zu n>odulieren, so daß die (Geschwindigkeit des Motors o-Jer der I- etätigunfes vor richtung genau geeteuert werden kann. Hierzu ist eine genaue Positionierung des Kolbenschieber.«? 12 relativ zun· Gehäuse 10 unerläßlich.

Zu diesem Zweck kann das ^T ichtun;,,'!=- ventil n.it doppelten Endkappe« 14 versehen Kein, die jede eine Kpmn-er 16 umfaßt,

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in welcher tier hydraulische 'ruck dazu verwendet werden kann, das Ende der iVlln-nschieberi.- \2 aus der Kammer heraus au schieben, wobei dt-r Kolbenschieber als Kolben wirksam ibt. In die Kammern 16 sind die Federn 18 eingesetzt, welche den Kolbenschieber 12 zentriert halten, wenn der Druck in eder K immer der gleiche ist.

Hie Quelle des Steuerdruckmittels i.^c-t mit der Bezugsziffer 20 gekennzeichnet. Sie stellt einen kontinuierlichen Druckmittelfluß zu einem identischen Paar von Ablaufkreisen her, durch welche die Fernpositionierungsteuerun.^ des Kolbenschiebers 12 ausgeführt wird. Jeder Ablaufkreis umfaßt ein erstes Drosselventil 22 in der Leitung 24, die zur Kammer 16 führt. Der Ablaufkreis erstreckt sich dann durch das feuervorgespannte Iintlastungs ventil 2 b und durch die Leitung 28 zu der einstellbaren Drossel 30 und weiter zu dem Ausgang oder dem Druckmittelbehälter 32.

Jedes Drosselventil ?6 ist in einer Γ t ihr Verlängerung 34 untergebracht, die an dem Kolbenschieber 1..: befestigt ist. J&de

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Feder 36, welche den Zerstörungsdruck des "rosselventils 2G bestimmt, stützt sich gegen einen festen Rohrvorsprung 38 ab, welcher in der äußeren Endkappe 40 ausgebildet ißt. Die Rohrvorsprünge 30 bilden auch eine Leitung, welche den Ausgang des Entlastungsventils 26 mit der Leitung 28 verbindet.

Die variablen Drosselventile werden mit einem gemeinsamen Heber- oder Hundgriff 42 gesteuert, der aus einer neutralen Position, wie sie die Kigur zeigt, bis an eines oder das andere der Drosselventile 30 heran angehoben werden kann, während das andere oder das erste vollständig offen bleibt.

Bei der Arbeit mit den Teilen in der gezeigten Stellung wird der Kolbenschieber 10 in der Mittelstellung gehalten, und zwar durch die Federn 18 und durch die Symmetrie der variablen Vorrichtungen des linken und des rechten Ablaufkreises. Der Druck in den beiden Kammern 16 ist dabei gleich groß. Wenn es erwünscht ist, den Kolbenschieber 12 um einen kleinen Betrag nach links von der Mittelstellung zu positionieren, so kann der Handgriff 42 um einen entsprechen-

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den Betrag aus tier .Mittelstellung heraus nach links bewegt werden, wodurch das variable Drosselventil 30 auf der rechten Reite auf einen entsprechenden Betrag nach unten geschlossen wird. Dae bewirkt einen Druckanstieg in der rechten Kammer 16 und da der Druck in der linken Kammer sich noch nicht verändert hat, wird der Kolbenschieber 12 nach linke verschoben. Dadurch wird eine Zusammendrückung der Feder 36 des linken Entlastungsventils 26 eingeleitet und eine zusätzliche Drosselung in dem linken Ablaufkreis stromabwärts von der Kammer 16. Wenn dann der Kolbenschieber 16 eine genügend lange Strecke nach links sich bewegt hat, und der Druck in der linken Kammer 16 sich aufgebaut hat auf den Druck, der in der ersten Kammer 16 herrscht, wird die Bewegung des Kolbenschiebers 12 abgestoppt und der Kolbenschieber verbleibt in dieser Stellung solange, wie der Handgriff 42 in seiner Steuerstellung verbleibt.

Der Bereich des Steuerdruckes, der mit diesem System er-

reicht werden kann, ist weit größer als dies bei den bekannten System der Fall ist und wird bis zu einer großen länge dtirch

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die Federkräfte bestimmt, die für die Hauptzentrierfeder 18 und die Drosselventilfeder 36 gewählt werden. Ee ist auch durchaus ausführbar« beispielsweise die Zentrierfeder 18 vollständig wegzulassen und sich auf die Drosselventilfeder 36 zu verlassen, um ein Gleichgewicht in der Mittelstellung herzustellen. In der gezeigten neutralen Stellung können die Federn 36 außerdem mit jedem gewünschten Kompressionsgrad gewählt werden. Wenn beispielsweise in dieser Stellung die Federn 36 so gewählt werden, daß sie nicht überlastet sind, dann iet der Druck in der Kammer 16 (in Abhängigkeit von dem Kommandosignal des Handgriffs 42) allein von der Größe der Drosselung des Drosselventils 30 abhängig. Andererseits, wenn die Federn 36 wesentlich überlastet sind, hängt der Steuerdruck in der Kammer 16 von den beiden Faktoren ab, und zwar von der Größe der Drosselung am Drosselventil 30 und von der Relaxationsgröße der Feder 36. Die Feder 36 auf dem entgegengesetzten Ende des Kolbenschiebers 12 baut jedoch infolge ihrer Überkompreesion das Rückkopplung ε drucksignal schneller in ihrer Kammer 16 auf. Obwohl das in der Abwärts Strömung angeordnete Droseel-

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ORIGINAL INSPECTED

ventil 30 als für Kommandozwecke eineteilbar dargestellt worden ist, ist es innerhalb der vorliegenden Erfindung möglich, auch das in der Aufwärtsströmung liegende Drosselventil 22 für Steuerzwecke einstellbar auszubilden/ wobei die Drosselventile 30 nicht einstellbar bleiben.

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Claims

BLUM BACH ■ WESER · BERGEN & KRAMER

PATENTANWÄLTE IN WIESBADEN UND MÜNCHEN

DIPL.-ING. P. G. BLUMBACH ■ DIPL-PHYS. Dr. W. WESER · DIPL.-ING. DR. JUR. P. BERGEN DIPL.-ING. R. KRAMER

WIESBADEN · SONNENBERGER STRASSE 43 · TEL. (06121) 56 29«, 5619 98 MÖNCHEN

PATENTANSPRÜCHE

Fernsteuersystem für hydraulische Kraftübertragungsgeräte,
gekennzeichnet durch

eine Lastvorrichtung (12), die auf eine unbestimmte Anzahl von Positionen auf jeder Seite einer Mittelstellung eingestellt werden kann, eine entgegengesetzt expandierende
Kammervorrichtung (16) für die Verschiebung der Lastvorrichtung (12) und eine Quelle (32) für das Steuerdruckmittel sowie ein Paar Ablaufkreise aufweist, die sich
von der Steuerdruckmittelquelle (32) bis zu einem Ausgangspunkt erstrecken, wobei jeder* Ablaufkreie sich
durch ein erstes Drosselventil (22) hindurch zu einer der expandierbaren Kammervorrichtungen (16), danach durch ein einstellbares Entlastungsventil (26) und weiter durch ein zweites Drosselventil (30) zum Ausgang erstreckt, und

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eines der Drosselventile (22) (30) eines jeden Drosselventil-Paares zur Urzeugung eines Kommandoeignals in einem Ablaufkreis einstellbar ist, während das Entlastungsventil (26) in den anderen Ablaufkreis durch die Bewegung der testvorrichtung Ü2> bewegbar ist, um ein Rückkopplunge signal in den« zweitem ^blaufkreis zu erzeugen.
2. Fernsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die expandierbaren Kamme rvorrichtungen (16) und die einstellbaren Fntlastungsventile f26) eines jeden der Ablaufkreise eine einheitliche Konstruktion aufweisen, die sie geeignet macht, ale Endkappen an dem Gehäuse (10) und den* Kolbenschieber (12) eines hydraulischen Richtungßventils angeschlossen zu werden.
3. Ferneteuer sy stem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß Federvorrichtungen Π 6) für die Zentrierung der Laster richtung i*2> vorgesehen sind, wenn keine Signale erzeugt "»erden.

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