DE278689C

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Publication number: DE278689C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Druckflüssigkeit.Hydraulic fluid.

Die Erfindung bezweckt die Übertragung der Bewegung eines steuernden Gliedes auf ein davon räumlich getrenntes, gesteuertes Glied unterVer mittlung einer Druckflüssigkeit, die ihren Aggregatzustand während des Betriebes nicht ändert (Öl, Wasser oder nicht kondensierbare Gase). Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß die eine Seite eines Kolbens (einer Membran o. dgl), welcher unter einem ganz oder nahezu gleichbleibenden Drucke (Gewichts- oder Flüssigkeitsdruck) steht, dem Drucke einer Flüssigkeit ausgesetzt wird, die dauernd die ganze Vorrichtung durchströmt und deren Zufluß von dem steuernden und deren Abfluß von dem gesteuerten Gliede oder umgekehrt beeinflußt wird. Wenn Gleichgewicht stattfinden soll, so muß der Druck der gesteuerten Flüssigkeit auf den Kolben gleich dem gleichhohen oder ^Ιιβζμ gleichhohen Gegendruck sein. Wird nun das Gleichgewicht durch eine Bewegung des steuernden Gliedes und damit eine Veränderung des Zuflußquerschnittes gestört, so ändert sich der Druck der Flüssigkeit auf den Kolben, und es tritt eine Bewegung des gesteuerten Gliedes ein, so lange, bis durch eine entsprechende Änderung des von letzterem beeinflußten Abflußquerschnittes die auf den Kolben wirkende Flüssigkeifsspannung wieder die normale Höhe erreicht hat.The invention aims to transfer the movement of a controlling member to one thereof spatially separated, controlled link under mediation a hydraulic fluid that does not change its physical state during operation (Oil, water or non-condensable gases). This purpose is achieved in that the one side of a piston (a membrane or the like), which under a completely or almost constant Pressures (weight or liquid pressure) is exposed to the pressure of a liquid which is permanent the whole device flows through and their inflow from the controlling and their outflow from the controlled Limbs or vice versa is influenced. If equilibrium is to take place, the pressure of the controlled fluid must rise the piston equal to the same height or ^ Ιιβζμ be the same back pressure. Is now the balance through a movement of the controlling Member and thus a change in the inflow cross-section is disturbed, the changes Pressure of the liquid on the piston, and movement of the controlled member occurs, so long, until a corresponding change in the flow cross-section influenced by the latter the liquid tension acting on the piston has returned to normal.

Es sind zwar Dampfventile mit Gegendruckkammer und Hilfsventil bekannt, die eine gewisse äußere Ähnlichkeit mit der Bauart des Erfindungsgegenstandes besitzen, doch ist ihre Wirkung infolge der Verwendung von Wasserdampf als Druckmittel eine wesentlich andere als die des Erfindungsgegenstandes, der mit öl, Wasser o. dgl. ihren Aggregatzustand während des Betriebes nicht ändernden Betriebsmitteln arbeitet.Although there are steam valves with a back pressure chamber and auxiliary valve known that have a certain have external similarity with the design of the subject invention, but is theirs The effect due to the use of water vapor as a pressure medium is significantly different than that of the subject matter of the invention, which with oil, water or the like. Their physical state during of the plant's non-changing resources is working.

Ferner sind Regelvorrichtungen für Servomotoren bekannt, bei denen eine besondere Rückführvorrichtung in die Mittelstellung vorhanden und zur Wirkung der Vorrichtung nötig ist, während beim Erfindungsgegenstande diese Rückführvorrichtung fehlt. Bei einer anderen Regelvorrichtung ist der das gesteuerte Glied bewegende Kolben einseitig von einer Feder belastet, während beim Erfindungsgegenstande eine dauernd gleichbleibende Belastung (durch Gewicht oder Flüssigkeitsdruck) vorgesehen ist.Control devices for servomotors are also known in which a special Return device in the middle position available and necessary for the device to work is, while the subject matter of the invention lacks this return device. With another The regulating device is the piston that moves the controlled member on one side of a spring burdened, while the subject matter of the invention has a constant burden (by Weight or fluid pressure) is provided.

Das dauernde Durchströmen der Flüssigkeit läßt die Nachteile vermeiden, die bei den bekannten Fernstellwerken mit »stagnierender«, also stets hin und her bewegter Druckflüssigkeit, durch Volumenänderungen oder Leckverluste entstehen.The constant flowing through of the liquid can avoid the disadvantages with the well-known remote interlockings with "stagnant", i.e. hydraulic fluid that is constantly moving back and forth, caused by volume changes or leakage losses.

Eine geeignete Vorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt. Die Druckflüssigkeit tritt durch Leitung A in den Raum B, durch eine von dem steuernden Gliede (Ventil, Schieber) D mehr oder weniger verengte Öffnung, C in den Raum E, von hier aus durch Leitung F nach dem Räume G, dann durch eine von dem gesteuerten Gliede / mehr oder weniger verengte Öffnung H zum Räume K und von hier aus durch L ins Freie. Die im Räume G herrschende, durch die Querschnitte C und H bestimmteA suitable device is shown in FIG. The hydraulic fluid passes through line A into space B, through an opening more or less narrowed by the controlling element (valve, slide) D , C into space E, from here through line F to space G, then through one of the controlled limb / more or less narrowed opening H to space K and from here through L to the outside. The one prevailing in room G , determined by the cross-sections C and H.

Spannung wirkt auf den Kolben M, der außerdem unter einem entgegengesetzten Drucke steht, welcher durch sein Eigengewicht, eine besondere Gewichtsbelastung oder, wie in der Figur gezeichnet, durch einen stetigen, im Räume N herrschenden Flüssigkeitsdruck hervorgebracht werden kann. Im Räume G muß also im Gleichgewichtszustande eine ganz bestimmte, der Kolbenfläche und der stetigen Be- lastung entsprechende Flüssigkeitsspannung herrschen. Wird nun z. B. das steuernde Glied D durch einen Regler oder sonstwie aufwärts bewegt und damit der Querschnitt C verkleinert, so sinkt die Spannung in E, F und G und es tritt eine Abwärtsbewegung des Kolbens M und damit des Ventils / ein. Hierdurch verkleinert sich aber auch der Abflußquerschnitt H, was wieder eine Erhöhung der Spannung in G zur Folge hat. Sobald die Normalspannung in G erreicht ist, kommt die Bewegung zum Stillstand. Tension acts on the piston M, which is also under an opposite pressure, which can be produced by its own weight, a special weight load or, as shown in the figure, by a steady liquid pressure prevailing in space N. In space G, in the equilibrium state, there must be a very specific fluid tension corresponding to the piston area and the constant load. If now z. If, for example, the controlling member D is moved upwards by a regulator or in some other way and thus the cross-section C is reduced, the voltage in E, F and G drops and the piston M and thus the valve / a downward movement occurs. However, this also reduces the drainage cross-section H, which again results in an increase in the tension in G. As soon as the normal stress in G is reached, the movement comes to a standstill.

Durch geeignete Gestaltung der Drossel-Suitable design of the throttle

• glieder läßt sich leicht jedes beliebige Verhältnis der Hübe von D und / herstellen, stets aber entspricht jeder Stellung von D eine bestimmte Stellung von /. Die Durchflußrichtung der Flüssigkeit könnte ebensogut die umgekehrte sein, ohne daß die Wirkung sich änderte, ferner können gleichzeitig sowohl Eintritt als auch Austritt von beiden Schiebern gesteuert werden. Dies muß natürlich so geschehen, daß die Wirkungen der vier Drosselstellen sich in der richtigen Weise ergänzen.• links you can easily create any ratio of the strokes of D and /, but each position of D always corresponds to a certain position of /. The direction of flow of the liquid could just as well be the opposite without the effect changing, and both inlet and outlet can be controlled by both slides at the same time. Of course, this must be done in such a way that the effects of the four throttling points complement each other in the right way.

Fig. 2 zeigt eine solche Anordnung. Die Druckflüssigkeit tritt durch die Leitungen A und A₁ in den Raum B des Steuergehäuses, durch den Drosselspalt C₁, dessen Weite durch den Schieber D verändert wird, mit vermindertem Drucke nach E₁, durch F₁ nach E₂ und durch den vom Schieber / beherrschten .Spalt C₂ nach G, von hier aus durch Spalt H₁ nach K₁, F₂, K₂, Spalt H₂ nach K und durch L ins Freie. Mit dem Räume G (welcher mit dem Zufluß und Abfluß des Kraftmittels durch je einen vom gesteuerten und steuernden Gliede beeinflußten Spalt in Verbindung steht), ist durch den Kanal G₁ der Raum G₂ verbunden, der durch den Kolben M begrenzt ist, so daß also dieser Kolben unter dem durch je zweimalige Drosselung des Eintritts und Austritts der Druckflüssig-, keit erzeugten Drucke steht. Der Gegendruck gegen G₂ in B₁ ist in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel durch die auf die Ringfläche des Kolbens M wirkende Anfangsspannung der Druckflüssigkeit erzeugt, also praktisch gleichbleibend. Es muß also auch hier im Gleichgewichtszustande die Spannung in G (G₁, G₂) eine bestimmte Höhe haben.
Wird der Schieber bewegt, z. B. nach unten, so wird der Spalt C₁ weiter, H₂ enger. Aus beiden Ursachen steigt die Spannung in E₁, E₂, K₁ und K₂ und daher auch in G, G₁ und G₂. Die Folge ist eine Abwärtsbewegung des Kolbens M und des damit verbundenen Schiebers /, so lange, bis infolge von Verengerung von C₂ und Erweiterung von Ti₁ die durch die Bewegung von D hervorgerufene Änderung der Spannung in G wieder verschwunden ist.Fig. 2 shows such an arrangement. The pressure fluid passes through the lines A and A ₁ into the chamber B of the control housing, through the throttle gap C ₁ , the width of which is changed by the slide D , with reduced pressure to E ₁ , through F ₁ to E ₂ and through that of the slide / dominated the gap C ₂ to G, from here through gap H ₁ to K ₁ , F ₂ , K ₂ , gap H ₂ to K and through L into the open. With the space G (which is connected to the inflow and outflow of the power medium through a gap each influenced by the controlled and controlling member), the space G _{2 is} connected by the channel G ₁ , which is delimited by the piston M , so that So this piston is under the pressure generated by throttling the inlet and outlet of the hydraulic fluid twice each time. The counterpressure against G ₂ in B ₁ is generated in the illustrated embodiment by the initial tension of the pressure fluid acting on the annular surface of the piston M , that is to say practically constant. So here too the tension in G (G ₁ , G ₂ ) must have a certain level in the equilibrium state.
If the slide is moved, e.g. B. down, the gap C _{1 is} wider, H _{2 is} narrower. For both reasons, the tension increases in E ₁ , E ₂ , K ₁ and K ₂ and therefore also in G, G ₁ and G ₂ . The result is a downward movement of the piston M and the associated slide / until the change in the tension in G caused by the movement of D has disappeared again as a result of the narrowing of C ₂ and expansion of Ti _1.

Der Hub der bewegten Teile kann dadurch beliebig vergrößert werden, daß statt je einer bzw. zweier Drosselstellen an den beiden Schiebern beliebig viele, die nacheinander zur Wirkung kommen, angeordnet werden (s. Fig. 3). Die wesentlichen Teile und deren Wirkungsweise sind genau die gleichen wie bei Fig. 2. Um einige Abänderungsmöglichkeiten zu zeigen, ist die Abschrägung der Steuerkanten in Fig. 3 am Schiebergehäuse statt am Schieber angeordnet, was natürlich die Wirkung nicht ändert. Ferner ist der Verbindungskanal G₁ zum Zylinderraum G₂ durch eine Bohrung im SchieberM" gebildet. Solange der Schieber D zwischen den Leitungen F₁ und F₂ steht, ist der Vorgang genau derselbe wie bei Fig. 2; die Leitung F₃ ist durch den Schieber / abgeschlossen und arbeitet nicht mit. Bewegt sich nun der Schieber D und damit auch der Kolben mit dem Schieber / abwärts, so tritt ein Augenblick ein, in dem der bisher mit dem Räume K verbundene Kanal F₂ von K abgesperrt und mit B verbunden wird. Gleichzeitig schließt / den Kanal F₁ und öffnet F₃. Der Kanal F₂ übernimmt dann die Arbeit von F₁, und F₃ diejenige von F₂. Der Kanal F₁ ist ausgeschaltet. Durch Hinzufügung weiterer Kanäle kann der Hub ganz beliebig vergrößert werden.The stroke of the moving parts can be increased as desired by arranging any number of throttle points on the two slides, which come into effect one after the other, instead of one or two throttle points (see FIG. 3). The essential parts and their mode of operation are exactly the same as in FIG. 2. In order to show some possible modifications, the bevel of the control edges in FIG. 3 is arranged on the slide housing instead of on the slide, which of course does not change the effect. Further, the connection duct G ₁ is formed to the cylinder space G ₂ through a hole in SchieberM "As long as the slide D between the lines F ₁ and F _2, the operation is the same just as in Figure 2;.. The line F ₃ is determined by the Slide / closed and does not work with. If slide D and thus also the piston moves downwards with slide /, a moment occurs in which channel F _2, which was previously connected to room K , is closed off by K and connected to B. At the same time / the channel F ₁ closes and F ₃ opens. The channel F ₂ then takes over the work of F ₁ , and F ₃ that of F _2. The channel F ₁ is switched off be enlarged.

Zur Vermeidung von Verstopfung der Durchflußquerschnitte ist es zweckmäßig, dem einen von zwei miteinander einen Durchflußquerschnitt bildenden Körpern eine Drehbewegung zu geben. Zu diesem Zwecke wird die drosselnde Fläche als Drehfläche ausgebildet.To avoid blockage of the flow cross-sections, it is advisable to give one a rotary movement of two bodies forming a flow cross-section with one another admit. For this purpose, the throttling surface is designed as a rotating surface.

Claims

Patent Claims:

i. Remote interlocking with a hydraulic fluid which does not change the state of aggregation under the operating conditions, in which the housing containing the controlling and the controlled member are spatially completely separated from one another, characterized in that the movement is transmitted through one of the known connecting tubes (F, F ₁ , F ₂ ) between the housings of the controlling and the controlled member (D and /) continuously flowing through pressure fluid is caused, the controlling member (D) by changing the flow opening (C) temporarily changes the fluid pressure and thereby the piston-like controlled member is under constant one-sided pressure (/, M)

Moved until, as a result of the change in the second flow opening (H, C ₂ ) caused by this, the fluid pressure keeps the one-sided loading pressure of the controlled member (/, M) in equilibrium again after its adjustment.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that any number of successively acting throttle points (C ₂ , H ₂ ) on both the controlling and the controlled
are.

Links (D, M, J) arranged

For this purpose ι sheet of drawings.