DE2349620C2

DE2349620C2 - Fernsteuersystem für eine hydraulische Leistungsübertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2349620C2
Application number: DE2349620A
Authority: DE
Inventors: Dennis James Rochester Mich. McAvoy
Original assignee: Sperry Corp Troy Mich; Sperry Corp
Current assignee: Vickers Inc
Priority date: 1972-11-29
Filing date: 1973-10-03
Publication date: 1981-09-17
Also published as: GB1393060A; AU468746B2; CA982022A; FR2208060B3; SE381319B; JPS4981781A; DE2349620A1; US3799202A; AU6029373A; FR2208060A1; JPS5311631B2; IT996261B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fernsteuersystem für eine hydraulische Leistungsübertragungsvorrichtung, bei der eine Last, insbesondere der Schieberkolben eines Wegeventils, aus einer Mittelstellung jeweils seitlich in eine gewünschte Position — bei beliebig vielen möglichen Positionen — steuerbar ist, nach den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem Fernsteuersystem dieser Art (DE-AS 61 625) sind die beiden beaufschlagbaren Kammern über die jeweilige konstante Drossel und jeweils einen Stichkanal mit dem zugehörigen Leckstromkreis verbunden, so daß sich der Druck in der Kammer mit dem des zugehörigen Leckstromkreises ändert und die Lage der Last (Schieberkolben des Wegeventils) dementsprechend gesteuert wird. Es sind nur geringe Verschiebebeträge zum Freigeben und Verdecken von Steuerkanten des Wegeventils vorgesehen. Eine Rückmeldung über die erreichte Lage des Schieberkolbens erfolgt nicht.

Es sind auch schon einstellbare Druckbegrenzungsventile in Brückenschaltungen bekannt geworden (US-PS 21 77 098), ausgehend von einer zentralen Lage war aber bisher nicht die Steuerung nach beiden Seiten möglich.

Es ist auch bereits ein Steuerschieber mit beaufschlagbaren Kammern an beiden Enden bekannt bekanntgeworden (DE-PS 10 95 607), bei dem der jeweilig^· Leckstromkreis die zugehörige Kammer durchströmt. Die Bewegung des Schieberkolbens erfolgt nicht gegen

^r, Federkraft, so daß die Begrenzung der Verschiebung auf andere Weise, nämlich durch eine am Schieberkolben selbst angebrachte Steuerkante in der Zuströmöffnung zu der beaufschlagbaren Kammer erfolgt Falls überhaupt unterschiedliche Lagen des Schieberkulbens

ι» beabsichtigt sind, so liegen diese wegen der Verwendung der Steuerkante und des den Verschlußteil steuernden Elektromagneten eng beieinander.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fernsteuersystem der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei dem der Verschiebe weg der Last möglichst groß sein kann und die Positionierung der Last innerhalb dieses Verschiebewegs dabei sehr genau erfolgt.

Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale im

2(i Hauptanspruchs-Kennzeichen gelöst Durch die Merkmale der Untcransprüche wird der Hauptanspruchsgegenstand ausgestaltet und weitergebildet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben.

_>-, Eine Last 12 soll aus einer Mittelstellung auf die eine oder andere Seite fernpositionierbar sein und besteht beispielsweise aus eir.2m Schieberkolben eines Wegeventils, dessen Gehäuse 10 in der Zeichnung mit den axialen Randbereichen angedeutet ist Es sind viele

«ι Typen derartiger Wegeventile bekannt, die für die Steuerung des Druckmittelflusses nach Richtung und Größe zwischen der Druckmittelquelle und einem oder mehreren Hydromotoren oder Betätigungseinrichtungen benutzt werden. Häufig ist es erwünscht, mit

!"> solchen Wegeventilen die Druckmittelströmung zu modulieren, so daß die Dreh- oder Verschiebegeschwindigkeit des Motors bzw. der Betätigungsvorrichtung auf einen gewünschten Wert gesteuert werden kann. Hierzu ist eine ziemlich genaue Positionierung der Last 12, hier

in also des Schieberkolbens relativ zum Gehäuse 10 des Wegeventils erforderlich.

Im Falle des Schieberkolbens als Last 12 wird eine Baueinheit in der Art von Endkappen 14a, 146 auf das jeweilige Ende des Gehäuses 10 aufgesetzt, und es ist

r> jeweils eine Kammer 16a, 166 zur Beaufschlagung mit hydraulischem Steuerdruck darin vorgesehen, um den Schieberkolben als Last 12 zu verschieben. In den Kammern 16a, 166 sind ferner Zentrierfedern 18a, 186 für den Schieberkolben als Last 12 untergebracht.

in Eine Quelle 20 des Steuerdrucks speist mit einem ständig fließenden Druckmittelstrom zwei gleich ausgebildete, parallele Leckstromkreise zu einem Auslaß. Hierdurch wird die Energie der Fernpositionierungssteuerung bereitgestellt. Die Leckstromkreise umfassen

r. jeweils eine erste konstante Drossel 22a bzw. 226 in einer Leitung 24a bzw. 246 zur zugehörigen Kammer 16a, 166 und jeweils eine zweite, einstellbare Drossel 30a, 306 in je einer zum Auslaß führenden Leitung 28a, 286. Der jeweilige Leckstromkreis 24a, 28a bzw. 246,

wi 286 führt durch jeweils eine der Kammern 16a, 166 sowie jeweils ein Druckbegrenzungsventil 26a, 266 hinter jeder Kammer 16a, 166 und mündet in einem Druckmittelbehälter 32 als Auslaß.

Die Druckbegrenzungsventile 26a, 266 sind jeweils in

h'i rohrförmigen Fortsätzen 34a, 346 des Schieberkolber.s als Last 12 untergebracht und weisen jeweils eine Ventilfeder 36a, 366 auf, welche den öffnungsdruck der Druckbegrenzungsventile 26a. 266 bestimmen und sich

in festen Rohrvorsprüngen 38a bzw. 38b abstützen. Diese Rohrvorsprünge 38a, 386 sind an äußeren Endkappen 40a, 406 befestigt und stellen die Verbindungsleitungen zwischen der Abströmseite der Druckbegrenzungsventile 26a bzw. 266 mit den Leitungen 28a, 280 dar.

Die einstellbaren Drosseln 30a, 306 werden mit einem gemeinsamen Hebel- oder Handgriff 42 verändert, der aus einer neutralen Position, wie sie die Figur zeigt, im Sinne abnehmender Weite (Schließung) der Drossel 30a oder 30/) verschoben werden kann, während die jeweils andere Drossel unverändert offen bleibt

Wenn im Betrieb die Teile in der gezeigten Stellung sind, wird der Schieberkolbcn als Last 12 infolge der Zentrierfedern 18a, 186 in der Mittelstellung gehalten. Dabei sind die Elemente des linken und des rechten Leckstromkreises symmetrisch eingestellt. Der Druck in den beiden Kammern 16a, 16b ist also gleich groß. Wenn der Schieberkolben als Last 12 um einen kleinen Betrag nach links aus der Mittelstellung zu verstellen ist, wird der Handgriff 42 um einen entsprechenden Betrag aus der Mittelstellung heraus nach links bewegt, wodurch die einstellbare Drossel 306 geschlossen und auf einen entsprechenden erhöhten Dirosselbetrag gebracht wird. Dadurch steigt der Druck in der rechten Kammer 166 an, und da der Druck in der linken Kammer 16a sich noch nicht verändert hat, wird der Schieberkolben als Last 12 nach links verschoben. Dadurch wird aber die Ventilfeder 36a stärker zusammengedrückt und der Auslaßdruck des Druckbegrenzungsventils 26a erhöht, mit der Folge der zusätzlichen Drosselung auch im linken Leckstromkreis und damit Erhöhung des Drucks in der Kammer 16a. Sobald der Schieberkolben als Last 12 um einen entsprechenden Betrag in die gewünschte Position nach links verschoben worden ist, stellt sich das Kräftegleichgewicht an dem Schieberkolben als Last 12 ein, d. h. die Kraft aus hydraulischem Druck und Federkraft in der linken Kammer I6a kommt auf den Wert in der rechten Kammer i6b. Der Schieberkolben als Last 12 nimmt so lange die neue Gleichgewichtsstellung ein, wie der Handgriff 42 in seiner augenblicklichen Steuerstellung verbleibt.

Der Bereich des Steuerdruckes, der mit diesem System erreicht werden kann, ist weit größer als bei

ί bekannten Systemen und wird in großem Maße durch die Federkennlinien der Zentrierfedem 18a, 18b und der Ventilfedern 36a, 366 bestimmt. Die Zentrierfedern 18a, 18Z) können auch fortgelassen werden, d. h. die Gleichgewichtslage in der Mittelstellung kann auch

in allein durch die Ventilfedern 36a, 366 erzielt werden. In der gezeigten neutralen Mittelstellung können die Ventilfedern 36 außerdem offenbar jeden gewünschten Kompressionsgrad einnehmen. Wenn beispielsweise die Ventilfedern 36a, 36b mit beinahe keiner Vorspannung

ι ^r> gewählt werden, dann hängt der aufzubauende Druck in den Kammern 16a, 16b (in Abhängigkeit vom Kommandosignal des Handgriffs 42) praktisch allein von der Größe des Druckstaus infolge der einstellbaren Drosseln 30a, 30b ab. Wenn die Ventilfedern 36a, 36b

2i) andererseits eine Vorspannung aufweisen, hängt der aufzubauende Druck in den Kämmen. -ί-Sa, 16ö sowohl von der Große des Druckstaus an der einen einstellbaren Drossel (z. B. 3Qb) als auch von der Endspannung der Ventilfedern 36a, 366 ab. In jedem Fall

2> wird die eine, in Verschiebungsrichtung der Last 12 liegende' entilfeder(hier 36a)besonders stark gespannt und dadurch der Druck in der zugehörigen Kammer (hier 16a) schnell abgebaut, was einen Rückkopplungsvorgang darstellt, der zu besonders genauen Ergebnis-

Hi sen (sehr genaue Positionierung) führt.

Der Druckstau zur Veränderung der Lage des Schieberkolbens als Last 12 braucht nicht durch relative Veränderung der Weite der den Kammern 16a, 166 nachgeschalteten Drosseln 30a, 30b erfolgen, sondern

i'> kann auch durch Steuerung des den Kammern 16a, 166 jeweils zufließenden Hydraulikstroms erfolgen. Hierzu werden die stromauf liegenden Drosseln 22a, 22b für Steuerzwecke einstellbar ausgebildet. Die Drosseln 30a, 306 brauchen dabei nicht einstellbar zu sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fernsteuersystem für eine hydraulische Leistungsübertragungsvorrichtung, bei der eine Last, insbesondere der Schieberkolben eines Wegeventils, aus einer Mittelstellung jeweils seitlich in eine gewünschte Position — bei beliebig vielen möglichen Positionen — steuerbar ist, mit folgenden Merkmalen:

zu beiden Seiten der Last ist zu deren Verschiebung mit hydraulischem Steuerdruck je eine beaufschlagbare Kammer vorgesehen;

eine Quelle des Steuerdruckes speist zwei parallele Leckstromkreise zu einem Auslaß, die jeweils eine Drossel und jeweils eine einstellbare Drossel zur Verschiebung der Last aufweisen;
gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen:

jeder der Leckstromkreise (24a, 28a bzw. 246, 28b) führt durch jeweils eine der Kammern (16a, 16b) sowie über jeweils ein Druckbegrenzungsventil (26a, 26tyhinter jeder der Kammern (16a, 166J
bei der gesteuerten Verschiebung der Last (12) in einer Richtung verschließt sich das in dieser Richtung liegende Druckbegrenzungsventil (26a bzw. 266) im Sinne einer Rückkopplung in stärkerem Maße.

2. Fernsteuersystem nach Anspruch 1 mit einem in einem Gehäuse liegenden Wegeventil, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine der Kammern (16a bzw. 166) mit jeweils einem der Druckbegrenzungsventile (26a bzw. 266) eine Baueinheit in der Art von Endkappen (14a bzw. 14Λ) bilden, die auf das Gehäuse (10) aufgesetzt sind.

3. Fernsteuersystem nach Anspruch 1 oder 2 mit Rückstellfedern zur Rückführung der Last in die Mittelstellung, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Druckbegrenzungsventile (26a, 266) eine Ventilfeder (36a, 36b) aufweist.