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Hydraulischer Stellantrieb
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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stellantrieb nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1. Fii.r solche Steilantriebe wird die Nothandbetätigung von einer
Kurbel gebildet, deren Drehmomnet über ein Differentialgetriebe auf den Riehtkranz
des einzustellenden Gerätes weitergeleitet wird, wobei der zweite mit dem Ilydraulikmotor
in Wirkverbindung stehende Eingang dos DfferenLialgetriebes während der Nothandbetatigung
mittels einer Zapfensperre blockiert wird. Beim Einstellen mittels des von einem
Servoventil angesteuerten Hydromotors ist der mit der Kurbel in Wirkverbindung stehende
Eingang des Differentialgetriebes von einer weiteren Zapfensperre zu blockieren.
Die mittels des Hydromotors eingesLellte Lage des Richtkranzes wird von einer elektromagnetisch
betätigten Bremse fixiert.
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Die Aufgabe der Erfindung hesteht in der Schaffung eines hydraulischen
Stellantriebes, dessen Nothandbetätigung und Bremseinrichtung eine Funktionseinheit
zur Erzielung eines besonders einfachen Aufbaues derselben bilden.
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Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruches 1 erreicht.
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Eine mechanische Festlegung des Stellantriebes durch eine Bremse ist
bei zusätzlicher Verwendung einer Folgesteuerung lediglich bei
Ausfall
des versorgungsdruekes erforderlich. Bei Anliegen des Versorgungsdruckes wird die
Bremse automatisch gelöst.
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des Stellantriebes Die Festlegung/erfolfgt in diesem Falle rein hydraulisch,
und zwar durch Rückkoppelung des Hydromotors mit einem als Drehservoventil ausgebildeten
Steuerventil. Als Steuerventil kann beispielsweise ein solches gemäß dem Deutschen
Patent-Nr.
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1 914 723 eingesetzt werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Der schaltungstechnische Aufbau eines Ausführungsbeispieles der Erfindung
ist in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellt.
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In der Figur bezeichnet 1 den beispielsweise über ein Ritzel mit dem
Richtkranz eines zu richtenden Gerätes gekoppelten Ilydromotor als Stellantrieb
und 2 die Handpumpe. Die beiden Arbeitsleitungen 3, 4 des als Drehservoventil ausgebildeten
Steuerventils 7 mit den Anschlüssen A und B stehen über das Vier-lVegeventil 5 mit
den Anschlüssen A', B' und A", B" sowie mit den Schaltstellungen a und b mit dem
Hydromotor 1 in Verbindung.
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Der Anschluß P des Steuerventils 7 steht mit der Versorgungsdruckleitung
8 und der Anschluß T mit der Tankleitung 9 in Verbindung. Der Hydromotor 1 ist mittels
der Rückkoppelungswelle lo und elektromagnetisch betätigbarer Kupplung 11 mit dem
Steuerventil 7 ruckgekoppelt. Die Eingangswelle 12 des Steuerventils 7 steht mit
dem Gleichstrom-Servomotor 13 in Wirkverbindung.
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Mit der Welle 13a des Gleichstrom-Servornotors ist ein 5'achogenerator
14 verbunden, der gemeinsam mit dem Regelverstärker 15 den Drehzahlregelkreis für
den Gleichstrom-Servomotor bildet.
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Das vom Richtgriff bzw. von einem Rechner (nicht dargestellt) der
Summenstelle 16 zugeführte Sollwert-Signal 17 wird mit dem vom Tachogenerator gelieferten
Istwert-Signal 18 verglichen und das daraus resultierende Differenzsignal 19 über
den Regelverstärker 15 dem Gleichstrom Servomotor als Stellgröße zugeführt. Mit
der Welle des Gleichstrom-Servomotors ist zusätzlich ein mechanischer Eingriff 20
gekoppelt, so daß bei Ausfall des Gleichstrom-Servomotors mit Hilfe des mechanischen
Eingriffs 20 eine Einwirkung auf das Steuerventil 7 gewährleistet ist.
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Der Hydromotor 1 weist eine selbstschließende Bremse 21 auf, die über
die Kolbenstange 22 mit dem Hydrozylinder 23 verbunden ist. Bei Druckbeaufschlagung
des Hydrozylinders 23 wird die Bremse gelöst und damit die Lagefixierung des Hydromotors
adfgehoben. Der Hydrozylinder 23 hat zwei Kammern 24, 25 von denen mit dem Arbeitsraum
2a die Kammer 24 über die Leitung 27, 27Vder Handpumpe 2 verbunden ist. Die Kammer
25 steht über die Steuerleitung 31 mit der Versorgungsdruckleitung 8 in Verbindung.
Bei Druckbeaufschlagung der Kammer 24 oder 25 wird über die Kolbenstange 22 die
Bremse gelöst, und damit eine Verstellung des Stellantriebes ermöglicht.
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Bei Unterbrechung der Druckbeaufschlagung der Kammern 24, 25 wird
durch das Federpaket 23a d-ie Kolbenstange 22 eingefahren und damit die Bremse 21
festgelegt. Das mit dem Leitungsabschnitt 27' in Verbindung stehende Rückschlagventil
36 bildet das Druckventil und das mit dem Leitungsabschnitt 27' verbundene
Rückschlagventil
37 bildet das Saugventil der Handpumpe 2.
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Demgemäß bildet die zwischen dem Rückschlagventil 36 und dem Druckanschluß
P des 4-Wege-Drehschieberventils 6 verlaufende Leitung 34 die Druckleitung und die
zwischen dem Rückschlagventil 37 und dem Tankanschluß T des 4-Weg-Drehschieberventils
6 verlaufende Leitung 35 die Saugleitung der Handpumpe 2.
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Der Arbeitsleitungsanschluß B'" des 4-Wege-Drehschieberventils 6 ist
über den Leitungsabschnitt 28 am Verknüpfungspunkt 4' mit der zum Stellantrieb 1
führenden Arbeitsleitung 4 verbunden und der Arbeitsleitungsanschluß A' £ des 4-Wege-Drehschieberventils
6 über den Leitungsabschnitt 29 am Verknüpfungspunkt 3' mit der Arbeitsleitung 3.
Mit der Arbeitsleitung 3 steht ein Druckbegrenzungsventil 43 in Wirkverbindung und
über eine Stichleitung 28' steht mit dem Leitungsabschnitt 28 ein Druckbegrenzungsventil
42 in Wirkverbindung.
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Diese Druckbegrenzungsventile schützen den Stellantrieb gegen Überlastungen.
Die zum Hydrozylinder 23 führende Steuerleitung 31 führt über das hydraulisch zu
betätigende 4-Wege-Ventil 5, so daß dieses bei Anliegen von Versorgungsdruck aus
der gezeigten Ausgangsschaltstellung a in die Schaltstellung b verschoben wird.
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In der gezeigten Schaltstellung a des 4-Wege-Ventils 5, bei der die
Arbeitsleitungen 3, 4 zu dem Hydromotor 1 unterbrochen sind, liegt kein Versorgungsdruck
vor. In diesem Fall kann eineVerstellung des Hydromotors 1 nur mit Hilfe der Handpumpe
2 vorgenormen werden. Bei Betätigung der Handpumpe 2 wird je nach Schaltstellung
c oder e des~4-Wege-Drehschiebers 6 die Leitung 28
oder 29 und damit
auch die zum StellantLieb 1 führenden Arbeitsleitungen 3 und 4 vom Pwnpendruclc
beaufschlagt. Gleichzeitig wird über die Leitung 27 auch die Kammer 24 des Hydrozylinders
23 vom Pumpendruck beaufschlagt und damit die Bremse 21 des Hydromotors 1 gelüftet,
so daß der Stellantrieb ein2 entsprechende Stellbewegung ausführen kann. Sobald
die gewünschte Stellung des Stellantriebes 1 erreicht ist und die Handpumpe nicht
weiter betätigt wird, fällt der Druck im System wieder ab und die federbelastete
Bremse 21 des Hydromotors 1 nimmt wieder ihre Bremsstellung ein, in der ein weiteres
Verdrehen des Stell antriebes durch äußeren Kraftangriff unterbunden ist.
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Liegt Versorgungsdruck an der Versorgungsdruckleitung 8 an, wird über
die Steuerleitung 31 auch die Kammer 25 des Hydrozylinders 23 vom Versorgungsdruck
beaufschlagt, so daß sich die Kolbenstange 22 im Sinne eines Lösens der Bremse 21
verschiebt.
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Gleichzeitig verschiebt sich das vom Versorgungsdruck beaufschlagte
4-Wege-Ventil 5 aus der Schaltstellung a in die Schaltstellung b, in der die Arbeitsleitungen
3 und 4 eine Verbindung des Stellantriebes l-mit dem Steuerventil 7 herstellen.
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Wird der Steuerschieber 7 über die Eingangswelle 12 in Richtung der
Schaltstellung a verschoben, wird die Arbeitsleitung 4 mit der Versorgungsdruckleitung
8 verbunden und damit vom Versorgungsdruck beaufschlagt, während die Arbeitsleitung
3 mit dem Tank in Verbindung steht. Der Stellantrieb führt nunmehr eine entsprechende
Drehbewegung aus und verschiebt gleichzeitig über die Rückkoppelungswelle lo und
Kupplung 11 den Steuerschieber 7 wieder zurück in Richtung der gezeigten Mittelstellung
b, in der
die Verscrgungsdruckleitung 8 unmittelbar mit der zum
Tank führenden Leitung 9 verbunden ist, so daß sich weder in der Arbeitsleitung
3 noch in der Arbeitsleitung 4 ein Druck zum Verstellen des Stellantriebes aufbauen
kann. Der Stellantrieb 1 kann somit jeweils nur eine solche Drehbewegung ausführen,
wie sie vorher über die Eingangswelle 12 dem Steuerventil 7 einyegeben worden ist.
Ein Angriff einer äußeren Last am Stellantrieb 1 bewirkt über die Rückkoppelungswelle
lo und Kupplung 11 ebenfalls ein öffnen des Steuerventils in die eine oder andere
Schaltstellung a bzw. c, und zwar jeweils in dem Sinne, so daß durch den damit im
Hydromotor wirksam werdenden Versorgungsdruck eine der äußeren auf den Hydromotor
wirkenden Kraft entsprechende Gegenkraft wirksam wird. Der Hydromotor ist dadurch
hydraulisch festgelegt.
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Wird die Rückkoppelungswelle lo durch die Kupplung 11 unterbrochen,
wirkt das Steuerventil 7 wie ein normales Wegeventil. Der Stellantrieb kann in diesem
Falle keine Schließbewegung des Steuerventils 7 bewirken, so daß sich dieser solange
in der betreffenden Richtung dreht, bis der Steuerschieber wieder in seine gezeigte
Ausgangsstellung zurückgeschoben wird oder durch Schließen der Kupplung 11 und damit
durch das Wirksamwerden der Rückkoppelung der Stellantrieb selbst den Steuerschieber
7 wieder in seine gezeigte Ausgangsstellung b verschiebt. Bei geschlossener Kupplung
11 folgt der Stellantrieb 1 wieder der eingegebenen Drehzahl bzw. dem eingegebenen
Drehwinkel in den Steuerschieber 7.
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Die Eingabe der Drehzahl bzw. des Drehwinkels in den Steuerschieber
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erfolgt entweder mit Hilfe des mechanischen Eingriffes 20 oder mit Hilfe des Motors
13, der seinerseits sein Eingangssignal vonAaußen über den Regelverstärker 15 erhält.
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e e r s e i t e