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Drucknmittelsteuerung, insbesondere für mechanische Regler Die Erfindung
betrifft eine Druckmittelsteuerung mit einer oder mehreren den Druckmittelstrom
zum Servomotor führenden Druckmittelleitungen, d. h. eine Druckmittelsteuerung,
die insbesondere für mechanische Regler geeignet ist.
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Bei diesen Druckmittelsteuerungen werden die Druckmittelleitungen
mit dem Druckmittel je nach der Stellung eines von einem Impulsgeber gesteuerten
Kraftschaltergliedes verschieden stark beaufschlagt. Unabhängig von der Zahl der
Druckmittelleitungen, die vom Kraftschalter zum Servomotor führen, dient jede Leitung
abwechselnd für die Zuführung des Druckmittels und für die Abführung. Der Rückstrom
aus dem Serv omotor wirkt, wie die Erfahrung gelehrt hat, z. B. insofern störend,
als er das Kraftschalterglied in unerwünschter Weise beeinflußt.
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Es wurde nun schon vorgeschlagen, zur Vermeidung des Nachteils zusätzliche
Auslaßöffnungen vorzusehen, deren Freigabe je nach der Strömungsrichtung des Druckmittels
selbsttätig gesteuert wird und die so angeordnet werden können, daß eine Beeinflussung
des Kraftschaltergliedes von dem austretenden Rückstrom nicht möglich ist. Zur selbsttätigen
Steuerung der Freigabe der zusätzlichen Auslaßöffnungen werden nach dem älteren
Vorschlage mechanische Steuerglieder verwendet, die sich selbsttätig in Abhängigkeit
von der Strömungsrichtung einstellen, d. h. einmal den Zufluß zum Servomotor und
dann den Rückstrom von dem Servomotor zu den zusätzlichen Auslaßöffnungen freigeben.
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Derartige mechanische Steuerglieder sind von einer gewissen Trägheit
niemals frei zu halten, so daß sie also, mit anderen Worten, stets mehr oder weniger
frequenzabhängig sind und aus demselben Grunde eine Phasenverschiebung in die Steuerung
hineintragen. Derartige Einflüsse sind, wenn hohe Steuergeschwindigkeiten gefordert
werden, nicht tragbar. In Fällen, in denen es sich um Meßeinrichtungen handelt,
wird durch eine solche Phasenverschiebung naturgemäß die Meßgenauigkeit beeinträchtigt.
Dieser
Schwierigkeiten kann man der Erfindung gemäß Herr werden, wenn man ohne
| zusätzliches mechanisches Steuerglied arbei t,, |
| und zu diesem Zweck ein und dieselbe D r@# |
| inittelleitung in zwei Zweigkanäle gabeli° |
| denen der eine der Zufuhr und der a' y,M`@ir |
| der Abfuhr dient. Ob der Abstromzw - "` |
kanal seinerseits wieder in mehrere Einzelkanäle unterteilt wird, ist für die Erfindung
grundsätzlich gleichgültig, denn es kommt für diese nur darauf an, daß durch die
Abzweigung eine selbsttätige Steuerung des Rückstromes ohne besondere mechanische
Steuerglieder ermöglicht wird. Hierfür ist auf eine solche Ausbildung der Abzweigstelle
Bedacht zu nehmen, daß der Rückstrom an dieser Stelle im Sinne einer Ablenkung von
dem Zustromzweigkanal gerichtet wird, d. h. eine derartige Tendenz erhält, daß höchstens
ein kleiner Teil des abzuführenden Druckmittels in denZustromkanalgelangen kann.
Im allgemeinen wird eine restlose Aufnahme des Rückstromes vom Abstromkanal anzustreben
sein. Es sind aber auch Fälle denkbar, in denen es erwünscht sein kann, einen verhältnismäßig
kleinen Teil des Rückstromes in den Zustromkanal gelangen zu lassen, um z. B. beim
Arbeiten mit einer Druckflüssigkeit ein Ansaugen von Luft über den Zustromkanal
durch den Rückstrom zu vermeiden.
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Eine Ablenkung des Rückstromes läßt sich auf verschiedene Weise erreichen.
Es ist z. B. ohne störende Beeinflussung der Steuerung möglich, das der Abzweigstelle
zugekehrte Ende des Abstromzweigkanals an der Seite des Zustromzweigkanals über
denjenigen Querschnitt hinaus zu erweitern, mit dem das die Abzweigstelle mit dem
Servomotor verbindende Leitungsstück in die Abzweigstelle einmiindet, d. h. also
mit anderen Worten über denjenigen Querschnitt hinaus, den der Rückstrom unmittelbar
vor seinem Eintritt in die Abzweigstelle passiert. Die an der Seite des Zustromkanals
liegenden Stromfäden werden von der Erweiterung der Abzweigstelle auf der Seite
des Abstromkanals aufgefangen und in diesen abgelenkt.
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Weiter besteht die Möglichkeit, den eben erwähnten Querschnitt im
Vergleich zu den in Richtung zum Servomotor folgenden Querschnitten zu verformen,
also z. B. einzuschnüren oder zu teilen. Dabei kommt es nur darauf ein, daß der
vom Servomotor komniende Druckmittelstrom unmittelbar vor seinem Eintritt in die
Abzweigstelle in einer Weise verformt wird, welche die beabsichtigte Ablenkung und
Richtung begünstigt. Ob der Querschnitt des Druckmittelstromes bereits auf seinem
Weg vom Servomotor bis in die Nähe der Abzweigstelle, d. 1i. also vor seinem unmittelbaren
Eintritt in diese, ,irgendeine Verformung erfährt, ist unwesent-"lich.
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,-Die Einschnürung des vom Servomotor #-ommenden Druckmittelstroines
kurz vor ,seinem Eintritt in die Abzweigstelle hat eine Verstärkung der Richtkraft
zur Folge, insbesondere dann, wenn der eingeschnürte Querschnitt eine kleinere Querschnittsfläche
als die unmittelbar voraufgehenden Strömungsquerschnitte hat. Wesentlich ist ferner,
daß die Einschnürung eine derartige Änderung der Druckverhältnisse an der Abzweigstelle
zur Folge liat, (1a13 im Zustromkanal eine Ansaugwirkung entsteht, d.li. etwa ein
in dein zugehörigen Zustromkanal eintretendes Druckmittel vom Rückstrom angesaugt
und mit diesem sogleich abgeführt wird, eine Wirkung, die grundsätzlich auch durch
andere Mittel als durch Stralileinschriiirung erreicht werden kann.
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Erwähnt sei außerdem eine dritte i@'Iögliclikeit, nämlich die, den
Rückstrom im Bereich der Abzweigstelle durch Schleuderwirkung ztt richten. Es braucht
zu diesem Zweck nur die Druckmittelleitung in Richtung des Rückstromes derartig
bogenförmig an die Abzweigstelle herangeführt zu werden, daß der Zustromzweigkanal
auf der Bogeninnenseite liegt. Die Bogenform hat zur Folge, daß der Rückstrom durch
Schleuderwirkung an die dem Zustromkanal abgewendete Seite der Abzweigstelle herangedrückt
wird.
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Wenngleich es für die selbsttätige Steuerung gemäß der Erfindung grundsätzlich
gleichgültig ist, an welcher Stelle die -Umsetzung der Geschwindigkeit des Zustromes
in Druck erfolgt, empfiehlt es sich, diese Unisetzung in die Abzweigstelle zu verlegen
und zu diesem Zweck dem Zustronikanal bis zur Abzweigstelle möglichst gleichbleibenden
Querschnitt zu geben. Das gibt nämlich die Möglichkeit, das Strahlrohr dichter,
als bisher üblich, und möglich an die Einströmdüse heranzudrücken und dadurch die
Genauigkeit und Empfindlichkeit der Steuerung beträchtlich zu steigern.
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Die Zeichnung veranschaulicht schematisch einige Ausführungsbeispiele
des Erfindungsgegenstandes.
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Bei Abb. i handelt es sich uni eine Strahlrolirsteuerung, deren Strahlrohr
i in bekannter Weise von einem (nicht dargestellten) Impulsgeber in der Pfeilrichtung
v erschwenkt wird und dabei die beiden zum Servomotor führenden Druchinittelleitungen
3 verschieden beaufschlagt. Der Servomotor wird infolgedessen, je nach der Ausschlagsrichtung
des Strahlrohres i, in der einen oder anderen Richtung angetrieben.
Die
Erfindung besteht nun darin, bei einer solchen bekannten Strahlrohrsteuerung die
Druckmittelleitungen 3 je in mehrere, mindestens zwei Zweigkanäle ¢, 5 zu unterteilen
und die Abzweigstelle der Zweigkanäle 4., 5 in die Druckmittelleitung 3 so auszugestalten,
daß in dem einen Falle ein Abströmen des Druckmittels durch den Abstromkanal4, in
dein anderen Falle ein Abströmen durch den Zustromkanal 5 nicht zu befürchten ist.
Nach Abb. 2 wird zu diesem Zweelc der vor der Abzweigstelle S liegende Rückstromquerschnitt
6 verengt, so daß im Bereich der Abzweigstelle S der Rückstrom in- der angedeuteten
Weise eingeschnürt wird. Es besteht deshalb praktisch für den Rückstrom keine Möglichkeit,
auch nur teilweise in den Zustromkanal 5 einzutreten, insbesondere dann nicht, wenn
der Abstromkanal q. nach der Auslaßöffnung 7 hin erweitert ist.
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Nach Abb. 3 wird der Abstromkanal d. an dem der Abzweigstelle S zugekehrten
Ende 8, und zwar an der Seite des Zustromkanals 5, erweitert. Diese Erweiterung
ist so gewählt, daß die dem Zustromkanal 5 zugekehrten Stromfäden des Rückstromes
von der Fläche g aufgefangen und in den Kanal q. abgelenkt werden.
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Die Ausführung gemäß Abb. q. beruht auf dem Prinzip, den Rückstrom
in dem Bereich der Abzweigstelle durch Schleuderwirkung zu richten. Die Druckmittelleitung
3 ist zu diesem Zweck bogenförmig gestaltet, und zwar so, daß der Zustrornkanal
auf der Innenseite des Bogens liegt. Im übrigen kommt es bei dieser Ausführung darauf
an, den Rückstrom im Bereich der Abzweigstelle an die dem Zustromkanal 5 abgekehrte
Wandung heranzudrücken und so gegen Übertritt in den Kanal 5 zu schützen.
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Bei allen dargestellten Ausführungen sind die beiden Zweigkanäle q.
und 5 in einem spitzen Winkel gegeneinander geneigt. Es empfiehlt sich, den Winkel,
soweit es die praktische Herstellung gestattet, so klein wie möglich zu machen,
weil der Wirkungsgrad der Umsetzung mit Abnehmen dieses Winkels zunimmt.