DE2460498A1 - Hydraulische stellvorrichtung - Google Patents
Hydraulische stellvorrichtungInfo
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- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/042—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
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Description
Hydraulische Stellvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Stellvorrichtung
mit einem Kolben, der zwei Druckräume trennt, deren Druckzustand durch vorzugsweise elektromagnetische Schaltventile
beeinflußbar ist, der durch Neutralstellungsfedern belastet ist und der mit einem Istwertgeber gekuppelt ist, der zusammen mit
einem Sollwertgeber auf eine Steuereinrichtung zur Betätigung der Schaltventile einwirkt, insbesondere zur Verstellung eines
hydraulischen Steuerschiebers.
Stellvorrichtungen dieser Art sollen, solange der Istwert vom
Sollwert abweicht, mit Hilfe der Ein-Aus-Schaltventile durch
das hydraulische Druckmittel verstellt werden und in jeder beliebigen Stellung arretierbar sein. Bei einer bekannten
Stellvorrichtung dieser Art wird ein Differenzkolben benutzt, dessen Druckraum kleinerer Druckfläche über ein normalerweise
geschlossenes Schaltventil mit der Druckmittelquelle und über ein normalerweise offenes Schaltventil mit dem Druckraum größerer
Druckfläche verbunden ist, während der letztgenannte Druckraum über ein normalerweise offenes Schaltventil mit dem Tank verbunden
ist. Die Schaltventile sind elektromagnetische Ventile, die in logisch richtiger Weise durch eine Steuereinrichtung
betätigt werden, die ihrerseits elektrische Signale von dem Istwertgeber und dem .Sollwertgeber empfängt. Die Stellvorrichtung
ist über eine Kupplung mit einem hydraulischen Steuerschieber verbunden, der den Zufluß des Druckmittels von einer
Pumpe zu einem Verbraucher, nämlich einem Motor, und auch den
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Rückfluß zum Tank kontrolliert. Wird dieser Steuerschieber mittels eines an ihm angebrachten Handgriffs oder mittels der
Stellvorrichtung aus der den Zufluß sperrenden Neutralstellung in eine seiner beiden Arbeitsstellungen verlagert, so ist die
Richtung der Verstellung für die Durchflußrichtung des Druckmittels durch den Verbraucher und die Größe der Verlagerung
für die Menge des Druckmittels verantwortlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stellvorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die durch Verwendung
einfacherer Bauelemente und/oder einer geringeren Zahl von Bauelementen billiger hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckräume über je einen ersten Kanal, der ein Schaltventil
aufweist, mit einem Tank und über je einen zweiten Kanal, der eine Drossel-Sperr-Kombination aufweist, die bei geöffnetem
Schaltventil im zugehörigen ersten Kanal drosselt und von denen jeweils mindestens eine bei geschlossenen Schaltventilen sperrt,
mit einer Druckmittelquelle verbunden ist.
Bei geöffneten Schaltventilen nimmt die Stellvorrichtung die
Neutrallage ein. Wird das eine Schaltventil geschlossen, führt die Druckerhöhung in dem einen Druckraum zu einer Verlagerung
des Kolbens in einer Richtung. Wird auch das zweite Schaltventil geschlossen, kommt diese Bewegung zum Stillstand. Die Drossel-Sperr-Kombination
sorgt durch ihre Drosselwirkung dafür, daß der Druckmittelverbrauch bei geöffnetem Schaltventil gering bleibt,
und durch ihre Sperrwirkung für eine Arretierung des Kolbens, weil zumindest bei einem Druckraum der erste und zweite Kanal
abgesperrt sind.
Die hiermit erzielbaren Vereinfachungsmöglichkeiten gehen in verschiedener Richtung. Insbesondere handelt es sich um folgendes:
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Die Druckflächen des Kolbens können gleich groß sein. Der Kolben ist daher wesentlich leichter herzustellen, als der bekannte
Differentialkolben. Die Schaltventile brauchen den Druckflächen des Kolbens nicht mehr speziell angepaßt zu werden. Rationalisierungsvorteile
ergeben sich dadurch, daß die Stellvorrichtung völlig symmetrisch aufgebaut werden kann.
Es ist sogar möglich, den Kolben durch den hydraulischen Steuerschieber
selbst zu bilden, indem die Steuerschieber-Stirnflächen die Druckräume teilweise begrenzen. Damit entfällt ein gesonderter
Kolben für die Stellvorrichtung und eine Kupplung zwischen Kolben und Steuerschieber.
Eine weitere Vereinfachung ergibt sich, wenn jede Drossel-Sperr-Kombination
ein Sperrventil aufweist, das durch beim Schließen beider Schaltventile in den Kanälen vorhandene Druckdifferenzen
betätigbar ist. Hierbei brauchen nur zwei Ventile, nämlich die Schaltventile, direkt von außen her gesteuert zu werden. Es
verringert sich sowohl der Aufwand innerhalb der Steuereinrichtung als auch bei den Betätigungsvorrichtungen, z.B. Magnetaufsätzen,
für die Ventile.
Zur Bildung der Druckdifferenz können verschiedene Maßnahmen
getroffen werden. Beispielsweise können Drosseln vorgesehen sein, die beim Schließen wenigstens eines Schaltventils ihren Drosselwiderstand
ändern. Eine andere bevorzugte Möglichkeit besteht darin, daß eine Seite des Sperrventils mit einem Druckraum in
Verbindung steht, der aufgrund der außerhalb der Neutralstellung unterschiedlichen Wirkung der Neutralstellungsfedern einen
anderen Druck führt als der gegenüberliegende Druckraum.
Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich, wenn jede Drossel-Sperr-Kombination
aus der Reihenschaltung einer Hauptdrossel und eines Rückschlag-Sperrventils besteht. Sowohl die Drossel
als auch das Rückschlagventil können als billige, einfache Bauteile gefertigt werden.
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ORIGINAL INSPECTED
Bei jeder Drossel-Sperr-Kombination kann auch ein verstellbarer
Körper vorgesehen sein, der sowohl Teil einer Hauptdrossel veränderlichen Drosselwiderstandes als auch Teil eines Sperrventils
ist. Auch diese Zusammenfassung ergibt eine erstrebte Vereinfachung.
Empfehlenswert ist es, daß zwischen Hauptdrossel und nachgeschaltetem
Sperrventil eine mit einer Zusatzdrossel versehene Nebenschlußleitung zum Tank abzweigt. Hauptdrossel und Zusatzdrossel
bilden einen Druckteiler, der es erlaubt, den Druck auf der einen Seite des Sperrventils der gewünschten Druckdifferenz
anzupassen.
Im einfachsten Fall hat die Hauptdrossel einen festen Widerstand. In vielen Fällen empfiehlt es sich jedoch, der Hauptdrossel
einen veränderlichen Widerstand zu geben, der in Abhängigkeit davon, daß das Schaltventil im zugehörigen ersten Kanal zuerst
schließt, verkleinert wird. Entsprechend sinkt der Druckabfall an der Hauptdrossel mit der Folge, daß das zur Verlagerung des
Kolbens in den einen Druckraum eingeführte Druckmittel ungehindert zufließen kann, wodurch sich eine rasche Reaktion
ergibt.
Sorgt man dafür, daß beide Hauptdrosseln miteinander derart gekoppelt sind, daß sie ihren Widerstand gegenläufig verändern,
erreicht man hinter den beiden Drosseln unterschiedliche Drücke, die zur Bildung der Druckdifferenz herangezogen werden können,
benötigt aber nur eine Vorrichtung zur Verstellung beider Hauptdrosseln.
Sehr günstig ist es in diesem Zusammenhang, einen mit Neutralstellungsfedern
versehenen Drosselschieber zu verwenden, auf dessen Stirnflächen der Druck hinter jeweils einer Hauptdrossel
wirkt, der Teile beider Hauptdrosseln trägt und dessen Endlage durch einen Anschlag bestimmt ist. Schließt ein Schaltventil,
so führt die Erhöhung des Drucks an der einen Stirnfläche zu
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einer Verlagerung des Drosselschieber, bei der der Widerstand
der einen Hauptdrossel verkleinert und derjenige der anderen Drossel vergrößert wird. Der Anschlag kann beispielsweise den
größen Drosselwiderstand bestimmen. Er kann aber auch eine Schließstellung des mit Hilfe des Schiebers gebildeten Sperrventils
bestimmen.
In manchen Fällen ist es günstig, wenn jeder Druckraum über eine dritte Leitung, die ein Ansaug-Rückschlagventil aufweist,
mit dem Tank verbunden ist. Insbesondere bei Sperrventilen, die
selbst nicht als Rückschlagventil ausgebildet sind, kann auf diese Weise Kavitation verhindert werden, ohne daß die Funktion
der Stellvorrichtung gestört wird.
Der Druckquelle kann auch ein Konstantdruckregler nachgeschaltet sein. Dann ergeben sich in der Stellvorrichtung genau definierte
Druckverhältnisse, so daß die Sperrventile auch auf kleine Druckdifferenzen ansprechen dürfen.
Bei einer bevorzugten Ausf Uhrungsform wirken die Neutralstellungsfedern
des Kolbens je auf einen Anschlagring, der sich einerseits an einer Anschlagfläche des Kolbens und andererseits
an einer gehäusefesten Anschlagfläche abzustützen vermag, wobei der Abstand der Kolbenanschlagflächen voneinander und der
Abstand der gehäusefesten Anschlagflächen voneinander etwa gleich sind. Bei dieser Anordnung wird außerhalb der Neutralstellung
die Rückstellkraft der einen Neutralstellungsfeder nicht durch die Gegenkraft der anderen Neutralstellungsfeder
geschwächt. Wenn die wirksame Kraft der Neutralstellungsfeder zur Bildung der Druckdifferenz herangezogen wird, ergibt sich
eine entsprechend größere Druckdifferenz.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung schematisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 eine erste Auführungsform der erfindungsgemäßen
Stellvorrichtung,
Fig. 2 die wesentlichen Teile einer zweiten Ausführungsform und
Fig. 3 die wesentlichen Teile einer dritten Ausführungsform.
In Fig. 1 ist ein Steuerschieber 1 veranschaulicht, mit dessen
Hilfe Druckflüssigkeit gesteuert werden kann, die von einer Pumpe 2 zu einem hydraulischen Motor 3 und von dort zurück zum
Tank 4 fließt. Der Steuerschieber 1 weist einen mit Ringnuten versehenen Kolben 5 auf, der in einem mit Umfangsnuten versehenen
Gehäuse 6 verschiebbar ist. In der veranschaulichten Stellung ist der Zufluß von der Pumpe 2 zum Motor 3 gesperrt.
Wird der Kolben 5 nach links verlagert, gelangt Druckflüssigkeit über die Anschlußleitung 7 zum Motor 3, während der
Rückfluß über die Abflußleitung 8 erfolgt. Je stärker der Kolben 5 nach links verschoben wird, um so geringer ist die
durch ihn bewirkte Drosselung und um so größer die dem Motor zugeführte Druckmittelmenge. Wird der Kolben 5 nach rechts
verschoben, gelangt das Druckmittel über die Anschlußleitung zum Motor 3» während die Anschlußleitung 7 mit dem Tank 4
verbunden ist. Infolgedessen ändert sich die Drehrichtung des Motors.
Die beiden Stirnflächen 9 und 10 des Kolbens 5 begrenzen je
einen Druckraum 11 bzw. 12, in welchem außerdem eine Neutralstellungsfeder
13 bzw. 14 angeordnet ist. Diese stützt sich einerseits am Gehäuse 6 und andererseits an einem Anschlagring
15 bzw. 16 ab, der sich einerseits an der Stirnfläche 9 bzw. des Kolbens 5 und andererseits an einer Anschlagfläche 17 bzw.
18 des Gehäuses 6 abzustützen vermag. Der Abstand zwischen den Anschlagflächen 17 und 18 ist annähernd gleich der Länge des
Kolbens 5. Die beiden Stirnflächen 9 und 10 sind gleich groß.
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Die Verstellung des Kolbens 5 kann einerseits mit Hilfe eines Handhebels 19, der an einer nach außen herausgeführten Kolbenstange
20 angelenkt ist, erfolgen und andererseits elektrohydraulisch mit Hilfe der nachstehend beschriebenen Schaltung
vorgenommen werden.
Eine Pumpe 21 fördert Druckflüssigkeit aus einem Tank 22 über einen Konstantdruckregler 23 zu einem Verzweigungspunkt 24.
Dieser Punkt 24 ist mit dem Druckraum 11 über einen Kanal 25 verbunden, in welchem sich eine Drossel-Sperr-Kombination,
bestehend aus einer Hauptdrossel 26 und einem Rückschlag-Sperrventil 27, befindet. In gleicher Weise ist der Punkt 24
mit dem Druckraum 12 über eine Leitung 28 verbunden, in der
sich eine Drossel-Sperr-Kombination, bestehend aus einer Hauptdrossel 29 und einem Rückschlag-Sperrventil 30, befindet.
Der Druckraum 11 ist ferner über einen Kanal 31, der ein Ein-Aus-Schaltventil
32 aufweist, mit dem Tank 22 verbunden. Der Druckraum 12 ist über einen Kanal 33, der ebenfalls ein Ein-Aus-Schaltventil
34 aufweist, mit dem Tank 22 verbunden. Die Schaltventile 32 und 34 werden elektromagnetisch betätigt und
von einer Steuereinrichtung C gesteuert. Diese empfängt Signale einerseits von einem Sollwertgeber S und andererseits von einem
Istwertgeber I, der die Lage des Kolbens 5 mit Hilfe des in den
Istwertgeber I eingeführten anderen Endes der Kolbenstange 20 feststellt. Die Steuereinrichtung ist so ausgelegt, daß sie die
Schaltventile 32 und 34 im Sinne einer Angleichung des Istwerts an den Sollwert betätigt.
Die Stellvorrichtung arbeitet wie folgt:
a) Wenn die beiden Schaltventile 32 und 34 entregt sind, haben sie die veranschaulichte Stellung. Infolgedessen strömt
Druckmittel, das in den Hauptdrosseln 26 bzw. 29 gedrosselt ist, sowohl über die Kanäle 25 und 31 als auch über die
Kanäle 28 und 33 zum Tank 22. In den Druckräumen 11 und 12
herrscht daher derselbe, vergleichsweise niedrige Druck. Demzufolge nimmt der Kolben 5 die veranschaulichte Neutralstellung
ein, in der die Druckmittelzufuhr zum Motor 3
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gesperrt ist. Bei einem Ausfall der Speisespannung geht daher
der Kolben 5 in die sichere Neutralstellung.
b) Wird das Schaltventil 32 erregt, steigt der Druck im Druckraum 11 mit einer durch die Hauptdrossel 26 bewirkten Verzögerung
auf den Druck im Punkt 24 an. Dieser ist erheblich größer als der Druck im Druckraum 12. Infolgedessen verschiebt
sich der Kolben 5 nach rechts. Zur Linksverschiebung des Kolbens 5 muß zunächst das Schaltventil 34 betätigt werden.
c) Das zweite Schaltventil wird betätigt, sobald der Kolben 5 die gewünschte Sollage erreicht hat. War zunächst das Schaltventil
32 geschlossen und wird anschließend das Schaltventil 34 geschlossen, so steigt der Druck im Druckraum 12 mit der
durch die Hauptdrossel 29 bewirkten Verzögerung auf den Druck am Abzweigpunkt 24 an. Dies hat aber eine Erhöhung des Drucks
im Druckraum 11 zur Folge. Denn auf die rechte Stirnfläche
10 des Kolbens 5 wirkt nicht nur dieser Druck, sondern auch die Kraft der zusammengepreßten Neutralstellungsfeder 14;
auf die gegenüberliegende Stirnfläche 9 dagegen wirkt die Neutralstellungsfeder 13 nicht oder - falls der Ring 15 fehlen
würde - mit verminderter Kraft. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß der Druck am Abzweigungspunkt 24 10 bar beträgt und
die Neutralstellungsfeder 14 eine Kraft, entsprechend einem Druck von 3 bar, erzeugt, ergibt sich im Druckraum 11 ein
Druck von 13 bar. Die Druckdifferenz von 3 bar hält das
Rückschlagventil 27 sicher geschlossen. Da demnach die Druckflüssigkeit im Druckraum 11 und den anschließenden Kanälen
und 31 durch das Rückschlag-Sperrventil 27 und das Schaltventil 32 eingeschlossen ist, ist der Kolben 5 in seiner Lage
arretiert. Ähnliche Verhältnisse treten für eine Kolbenverschiebung nach links auf, wenn zunächst das Schaltventil 34
und später das Schaltventil 32 geschlossen wird.
d) Wird nun das Schaltventil 32 geöffnet, so kann Druckflüssigkeit
aus dem Druckraum 11 zum Tank 22 abfließen, wodurch sich der Kolben 5 wieder nach links verschiebt. Sobald das
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2 A 6 η 4 9 8
Schaltventil 32 erneut geschlossen wird, treten die unter c
beschriebenen Verhältnisse auf, die zu einer Arretierung des Kolbens führen. Ähnliches gilt für die umgekehrte Verstellrichtung,
wenn das Schaltventil 34 geöffnet wird.
In Fig. 2 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel gezeigt,
wobei einige Teile gegenüber Fig. 1 vereinfacht bzw. ganz fortgelassen sind und im übrigen für identische Teile dieselben
Bezugszeichen verwendet sind. Statt der festen Hauptdrosseln und 29 ist ein Drosselschieber 35 vorgesehen, der in einem
Gehäuse 36 verschiebbar ist und zusammen mit diesem zwei Hauptdrosseln
37 und 38 veränderlichen Querschnitts bildet. Diesen Hauptdrosseln ist je ein Druckraum 39 bzw. 40 nachgeschaltet, in
welchem sich eine Neutralstellungsfeder 41 bzw. 42 und ein
Anschlag 43 bzw. 44 befinden. Außerdem zweigt hinter den Hauptdrosseln
37 und 38 eine Nebenschlußleitung 45 bzw. 46 mit einer Zusatzdrossel 47 bzw. 48 ab.
Hierdurch ergibt sich folgende Arbeitsweise:
a) Wenn beide Schaltventile 32 und 34 geöffnet sind, ergeben
sich symmetrische Verhältnisse. Der Einfluß der Zusatzdrosseln 47 und 48 ist vernachlässigbar. In den Druckräumen 11 und
herrscht annähernd der gleiche, vergleichsweise kleine Druck. Der Kolben 5 bleibt in der Neutralstellung.
b) Wird das Schaltventil 32 geschlossen, steigt der Druck im
Druckraum 11 und der Kolben 5 bewegt sich nach rechts. Gleichzeitig steigt auch der Druck im Druckraum 39, so daß
sich der Drosselschieber 35 nach rechts bis zum Anschlag bewegt. Hierdurch wird der Widerstand der Hauptdrossel 37
verkleinert und derjenige der Hauptdrossel 38 vergrößert. Infolge der Verkleinerung des Drosselwiderstandes kann
Druckflüssigkeit rasch über die Leitung 25 zuströmen. Die Stellvorrichtung hat daher eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit.
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c) Wird nun das Schaltventil 34 geschlossen, bilden die Hauptdrossel
37 und die Zusatzdrossel 47 einerseits und die Hauptdrossel 38 und die Zusatzdrossel 48 andererseits je
einen Druckteiler mit unterschiedlichem Teilungsverhältnis. Wegen des kleineren Drosselwiderstandes der Hauptdrossel 37
ergibt sich im nachgeschalteten Teil des Kanals 25 ein höherer Druck als im nachgeschalteten Teil des Kanals 28.
Der überwiegende Druck im Druckraum 11 versucht, einen
entsprechenden Druck im Druckraum 12 aufzubauen. Dies ist aber wegen der Gegenwirkung der Neutralstellungsfeder 14
nicht möglich. Wählt man dieselben Werte wie beim ersten Ausführungsbeispiel, so herrscht im Druckraum 12 lediglich
ein Druck von 7 bar. Es bereitet keine Schwierigkeit, mittels der Drosseln 38 und 48 den Druck im Kanal 28 so zu teilen,
daß er unter dem Druck im Druckraum 12 liegt, so daß das Rückschlag-Sperrventil 30 mit Sicherheit sperrt. Auf diese
Weise ist die Lage des Kolbens 5 arretiert.
d) Durch Öffnen des Schaltventils 32 kann der Kolben 5 wieder
zurückgeführt und durch erneutes Schließen des Schaltventils 32 in seiner Lage arretiert werden.
Für die gegenläufige Verschiebung des Kolbens 5 gelten die entsprechenden
Maßnahmen.
Es sei darauf verwiesen, daß die Anordnung der Fig. 2 auch ohne die Zusatzdrosseln 47 und 48 funktioniert; die Hauptdrosseln
und 29 der Fig. 1 sind dann lediglich als Drosseln veränderlichen Widerstandes anzusehen. Umgekehrt können auch die festen
Drosseln der Fig. 1 statt der veränderbaren Drosseln in Fig. 2 eingesetzt werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 werden wiederum für entsprechende
Teile dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 2 verwendet. Unterschiedlich ist es, daß die Anschläge 49 und 50
für den Steuerschieber 35 verkürzt sind. Das hat zur Folge, daß sich zwei Sperrventile an den Stellen 51 und 52 ergeben, wenn
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der verdickte Teil des Schiebers 35 in die Druckkammer 39 bzw. 40 voll eintaucht. Wenn sich der Drosselschieber 35 nach rechts
verschiebt, verkleinert die Hauptdrossel 37 ihren Widerstand, während die Hauptdrossel 38 ihren Widerstand bis zum vollständigen
Verschluß vergrößert. Demzufolge entfällt ein Rückschlag-Sperrventil
in den Kanälen 25 bzw. 28.
Wenn das Schaltventil 32 geschlossen wird, um den Kolben 5 nach rechts zu verlagern, steigt der Druck im Druckraum 39 und bringt
den Steuerschieber 35 an den Anschlag 50. Hierdurch wird gleichzeitig der Kanal 28 gesperrt. Dies ist ohne Nachteil, da aus
dem Druckraum 12 verdrängte Flüssigkeit über das Schaltventil in den Tank 22 abfließen kann. Wird auch das Schaltventil 34
geschlossen, ist der Druckraum 12 mit den anschließenden Kanälen 28 und 33 vollständig abgesperrt, so daß der Kolben 5 arretiert
ist.
Die Druckräume 11 und 12 sowie die Druckräume 39. und 40 sind
über Kanäle 53 bzw. 54 mit Ansaug-Ruckschlagventilen 55 bzw.
56 mit dem Tank 22 verbunden. Sollte aufgrund irgendwelcher
äußeren Einflüsse ein Unterdruck in diesen Druckräumen und den angeschlossenen Kanälen auftreten, ist keine Kavitation zu
befürchten, sondern es kann Flüssigkeit aus dem Tank 2 angesaugt werden.
Der Handhebel 19 ist in erster Linie dazu bestimmt, den Kolben zu betätigen, wenn die Steuereinrichtung c wegen Stromausfall
unwirksam ist, wobei die Schaltventile 32 und 34 offen stehen.
Die Hauptdrossel 26, 29 und das Rückschlagventil 27»30 können
auch jeweils zu einer Baueinheit 26, 27 bzw. 29, 30 zusammengefaßt werden, indem die Kugel des Rückschlagventils durch einen
Anschlag in so geringem Abstand von seinem konischen Sitz gehalten wird, daß sich zwischen Kugel und Sitz die Hauptdrossel
ergibt.
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Claims (18)
1. Hydraulische Stellvorrichtung mit einem Kolben, der zwei
Druckräume trennt, deren Druckzustand durch vorzugsweise elektromagnetische Schaltventile beeinflußbar ist, der
durch Neutralstellungsfedern belastet ist und der mit einem Istwertgeber gekuppelt ist, der zusammen mit einem
Sollwertgeber auf eine Steuereinrichtung zur Betätigung der Schaltventile einwirkt, insbesondere zur Verstellung
eines hydraulischen Steuerschiebers, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckräume (11, 12) über je einen ersten Kanal (31,
33), der ein Schaltventil (32, 34) aufweist, mit einem Tank (22) und über einen zweiten Kanal (25, 28), der eine
Drossel-Sperr-Kombination (26, 27, 29, 30; 27, 37, 30, 38; 37, 51, 38, 52) aufweist, die bei geöffnetem Schaltventil
im zugehörigen Kanal drosselt und von denen jeweils mindestens eine bei geschlossenen Schaltventilen sperrt,
mit einer^ Druckmittelquelle (21) verbunden ist.
2. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflächen (9, 10) des Kolbens (5) gleich groß
sind.
3. Stellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5) durch den hydraulischen Steuerschieber
(1) selbst gebildet ist, in dem die Steuerschieber-Stirnflächen (9, 10) die Druckräume (11, 12) teilweise begrenzen.
4. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Drossel-Sperr-Kombination ein
Sperrventil (27, 30; 51, 52) aufweist, das durch beim Schließen beider Schaltventile (32, 34) in den Kanälen (25,
28, 31, 33) vorhandene Druckdifferenzen betätigbar ist.
5. Stellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Druckdifferenz Drosseln (37, 38)
vorgesehen sind, die beim Schließen wenigstens eines
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Schaltventils (32, 34) ihren Drosselwiderstand ändern.
6. Stellvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bildung der Druckdifferenz eine Seite des Sperrventils (27, 30) mit einem Druckraum (11, 12) in
Verbindung steht, der aufgrund der außerhalb der Neutralstellung unterschiedlichen Wirkung der Neutralstellungsfedern
(13, 14) einen anderen Druck führt als der gegenüberliegende Druckraum.
7. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Drossel-Sperr-Kombination aus der
Reihenschaltung einer Hauptdrossel (26, 29; 37, 38) und eines Rückschlag-Sperrventils (27, 30) besteht.
8. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Drossel-Sperr-Kombination ein
verstellbarer Körper (35) vorgesehen ist, der sowohl Teil
einer Hauptdrossel (37, 38) veränderlichen Drosselwiderstandes als auch Teil eines Sperrventils (51, 52) ist.
9. Stellvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Hauptdrossel (37, 38) und nachgeschaltetem Sperrventil (27, 30) eine mit einer Zusatzdrossel
(47, 48) versehene Nebenschlußleitung (45, 46) zum Tank (22) abzweigt.
10. Stellvorrichtung nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hauptdrossel (26, 29) einen festen Widerstand hat.
11. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptdrossel (37, 38) einen
veränderlichen Widerstand hat, der in Abhängigkeit davon, daß das Schaltventil (32, 34) im zugehörigen ersten Kanal
(31, 33) zuerst schließt, verkleinert wird.
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12. Stellvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß beide Hauptdrosseln (37, 38) miteinander derart gekoppelt
sind, daß sie ihren Widerstand gegenläufig verändern.
13. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9 oder 11 und
12, gekennzeichnet durch einen mit Neutralstellungsfedern (41, 42) versehenen Drosselschieber (35), auf dessen Stirnflächen
der Druck hinter jeweils einer Hauptdrossel (37, 38) wirkt, der Teile beider Hauptdrosseln trägt und dessen
Endlage durch einen Anschlag (43, 44; 49, 50) bestimmt ist.
14. Stellvorrichtung nach Anspruch 7 und 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag (43, 44) den größten Drosselwiderstand bestimmt.
15. Stellvorrichtung nach Anspruch 8 und 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag (49, 50) eine Schließstellung des mit Hilfe des Schiebers (35) gebildeten Sperrventils
(51, 52) bestimmt.
16. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckraum (11, 12, 39, 40) über
eine dritte Leitung (53, 54), die ein Ansaug-Rückschlagventil (55, 56) aufweist, mit dem Tank (22) verbunden ist.
17. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckquelle (21) ein Konstantdruckregler
(23) nachgeschaltet ist.
18. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralstellungsfedern (13, 14) des
Kolbens (5) je auf einen Anschlagring (15, 16) wirken, der sich einerseits an einer Anschlagfläche (9, 10) des Kolbens
und andererseits an einer gehäusefesten Anschlagfläche (17, 18) abzustützen vermag, wobei der Abstand der Kolbenanschlagflächen
voneinander und der Abstand der gehäusefesten Anschlagflächen voneinander etwa gleich ist«
609827/0090
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