Druckmittelbetriebener Kraftschalter für Regler mit Rückführung Die
Erfindung bezieht sich auf einen druckmittelbetriebenen Kraftschalter für Regler
mit Rückführung, bei dem einander diametral gegenüberliegende Ausströmschlitze durch
eine doppelseitige Steuerfahne wechselseitig abdeckbar und durch die Rückführung
nachdrehbar sind.Pressure medium operated power switch for regulators with feedback Die
The invention relates to a pressure medium-operated power switch for regulators
with return, in which diametrically opposite discharge slots through
a double-sided control flag can be covered alternately and through the return
are rotatable.
Die Erfindung besteht darin, daß der die Steuerschlitze enthaltende
Teil des Kraftschalters bei Ausbildung als Hülse in einem zylindrischen Gehäuse
drehbar ist und die mit zylindrischer Steuerfläche versehene Steuerfahne enthält.
Gegenüber den bekannten, mit Drehscheibcn arbeitenden Kraftschaltern ergibt eine
solche Anordnung den Vorteil, daß die von dem Druckmittel auf die Drehfahne erzeugten
Reaktionskräfte durch die Achse der Drehfahne gehen, so daß kein Moment entstehen
kann, da der Hebelarm Null ist. In der Nullstellung hebcn sich auch die durch die
Achse gehenden Reaktionskräfte auf. Bei den bekannten, mit Drehscheiben arbeitenden
Anordnungen treten die Reaktionskräfte parallel zur Drehachse auf. Sie erzeugen
in jedem Fall ein Moment, das sich wohl in der Nullstellung aufheben kann, das aber
bei einer Aussteuerung der Drehscheibe stets vorhanden ist und die Meßachse sowie
die Drehscheibe zusätzlich belastet. Für die bekannten Kraftschalter ergeben sich
daher hinsichtlich der Lagerreibung und der erforderliclien Stabilität der beweglichen
Teile des Meßwerkes ungünstigere Verhältnisse als bei dem erfindungsgemäßen Drehfahnenkraftschalter.The invention consists in that the control slots containing
Part of the power switch when designed as a sleeve in a cylindrical housing
is rotatable and contains the control flag provided with a cylindrical control surface.
Compared to the known power switches working with turntables, there is one
Such an arrangement has the advantage that the generated by the pressure medium on the rotary vane
Reaction forces go through the axis of the rotating vane, so that no moment arises
can because the lever arm is zero. In the zero position, the through the
Axis going on reaction forces. In the case of the known ones that work with turntables
Arrangements, the reaction forces occur parallel to the axis of rotation. You generate
in any case a moment that can be canceled out in the zero position, but that
with a modulation of the turntable is always present and the measuring axis as well
the turntable is additionally loaded. For the known force switches result
therefore with regard to the bearing friction and the required stability of the movable
Parts of the measuring mechanism have less favorable conditions than in the case of the rotating vane force switch according to the invention.
Dies trifft auch zu für die weiterhin bekannten, sich von der Drehachse
nur nach einer Seite erstreckenden Druckmittelkraftschalter mit zylindrischer Steuerfläche,
die zwei nebeneinand°rliegende Ausströmschlitze wechselweise abdeckt. Mit Bezug
auf die Ausbildurig
des die Steuerschlitze enthaltenden Teiles
als drehbare Hülse sei noch bemerkt, daß druckmittelbetriebene Kraftschalter, die
in einem zylindrischen Gehäuse eine mit Steuerschlitzen versehene, längs verschiebbare
Rückführhülse aufweisen, an sich bekannt sind. Derartige Kraftschalter sind aber
in noch weitaus stärkerem Maße als die vorerwähnten Drehscheibenkraftschalter großen
Reaktionskräften ausgesetzt, so daß sie für die Zwecke der Erfindung ebenso wenig
wie die bekannten Drehscheibenkraftschalter geeignet sind. Die Erfindung zeigt in
den Abb. i bis 3 drei Ausführungsbeispiele der Erfindung.This also applies to those who continue to be known to have moved away from the axis of rotation
Pressure medium force switch with a cylindrical control surface extending only to one side,
which alternately covers two adjacent outflow slots. With reference
on the trainers
of the part containing the control slots
as a rotatable sleeve it should be noted that pressure medium-operated power switches that
in a cylindrical housing a longitudinally displaceable one provided with control slots
Have return sleeve are known per se. Such power switches are
to a far greater extent than the aforementioned large turntable power switches
Reaction forces exposed, so that they are for the purposes of the invention just as little
as the known turntable force switches are suitable. The invention shows in
Figs. i to 3 three embodiments of the invention.
Abb. i zeigt im Querschnitt einen Kraftschalter, der eine mit doppelseitigen
zylindrischen Steuerflächen versehene Steuerfahne i aufweist, die in einer Hülse
2 mit den Steuerschlitzen 3 und 4 drehbar ist. Die Hülse 2 ist ihrerseits wiederum
in einem zylindrischen Gehäuse ii drehbar gelagert. 9 und io sind die im Gehäuse
ii vorgesehenen Anschlüsse des Druckmittels. 12 und 13 sind Aussparungen der Steuerhülse
2, die den Zutritt des Druckmittels zu den Schlitzen 3 und 4 auch bei einer Drehung
der Hülse 2 aus der Nullage heraus erlauben, und zwar in beiden Drehrichtungen der
Hülse. Abb.2 der Zeichnung zeigt die Verbindung des Kraftschalters nach Abb. i mit
einem Drehflügelverstärker. Diese Verbindung ergibt einen wegproportionalen Meßwertverstärker,
wie er für Anzeige und Regelzwecke verwendet werden kann.Fig. I shows in cross section a force switch, the one with double-sided
has cylindrical control surfaces provided control flag i, which is in a sleeve
2 with the control slots 3 and 4 is rotatable. The sleeve 2 is in turn
rotatably mounted in a cylindrical housing ii. 9 and io are those in the case
ii provided connections of the pressure medium. 12 and 13 are recesses in the control sleeve
2, the access of the pressure medium to the slots 3 and 4 even with a rotation
allow the sleeve 2 out of the zero position, in both directions of rotation
Sleeve. Fig.2 of the drawing shows the connection of the power switch according to Fig. I with
a rotary vane amplifier. This connection results in a measuring amplifier proportional to the displacement,
how it can be used for display and control purposes.
Der eigentliche Verstärker besteht aus einem Drehflügel 14, der sich
in einem Gehäuse 15 innerhalb eines beschränkten Drehwinkels bewegen kann. Die Drehbewegung
des Drehflügels 14 wird mittels einer Zahnraduntersetzung 16 auf die Steuerhülse
2 der Drehfahnenvorsteuerung zurückgemeldet. Das Druckmittel strömt bei 6 ein und
gelangt über die Leitungen 9, io zu den Steuerschlitzen der Steuerhülse 2. Wird
die Steuerfahne i aus der gezeichneten Nullage in der einen oder anderen Richtung
herausgedreht, so entsteht in dem Drehflügelverstärker 14, 15 ein Differenzdruck,
der den Drehflügel 14 zum Ansprechen bringt. Die Bewegung des Drehflügels 14 wird
mittels der Räderuntersetzung 16 auf die Steuerhülse 2 zurückgemeldet, so daß jeder
Stellung der Drehfahne i eine bestimmte Stellung des Drehflügels 14 entspricht (wegproportionaler
Verstärker). Durch die Untersetzung wird erreicht, daß der volle Hub des Drehflügels
14 schon bei kleinen Ausschlägen der Drehfahne i durchlaufen wird.The actual amplifier consists of a rotary wing 14, which is
can move in a housing 15 within a limited angle of rotation. The rotary motion
the rotary vane 14 is attached to the control sleeve by means of a gear reduction 16
2 of the rotating flag feedforward. The pressure medium flows in at 6 and
reaches the control slots of the control sleeve 2 via the lines 9, io
the control flag i from the drawn zero position in one direction or the other
unscrewed, a differential pressure arises in the rotary vane booster 14, 15,
which brings the rotary wing 14 to respond. The movement of the rotary vane 14 is
by means of the gear reduction 16 reported back to the control sleeve 2, so that everyone
Position of the rotary vane i corresponds to a certain position of the rotary vane 14 (distance-proportional
Amplifier). The reduction ensures that the full stroke of the rotary vane
14 the rotary vane i is passed through even with small deflections.
Die Anordnung nach Abb. i eignet sich auch für solche Fälle, in denen
auf eine Regelanordnung außer der eigentlichen Meßgröße noch zum Zwecke der Dämpfung
irgendwelche Rückführ- oder Zusatzgrößen eingeführt werden müssen. Man koppelt dann
die Steuerfahne i mit dem Meßwerk, das die Meßgröße erfaßt, und die Steuerhülse
2 mit einem weiteren Meß-oder Verstellwerk, das die Rückführ- oder Zusatzgröße einführt.
Der Regelimpuls ergibt sich hierbei aus der jeweiligen Relativlage der Steuerfahne
i zur Steuerhülse 2.The arrangement according to Fig. I is also suitable for those cases in which
on a control arrangement in addition to the actual measured variable for the purpose of damping
any feedback or additional variables have to be introduced. Then you couple
the control flag i with the measuring mechanism, which records the measured variable, and the control sleeve
2 with a further measuring or adjusting mechanism that introduces the feedback or additional variable.
The control pulse results from the respective relative position of the control flag
i to the control sleeve 2.
In Abb. 3' ist in einem Längsschnitt und in zwei Querschnitten die
Anordnung des Kraftschalters nach Abb. i in Verbindung mit einem Drehflügelverstärker
dargestellt, der z. B. für die Drehzahl-, Spannungs-und Temperaturreglung verwendet
werden kann. Als Druckmittel kommt hierbei Öl in Frage. Die Steuerfahne i mit der
Achse o bewegt sich in der Steuerhülse 2. Diese ist auf der Achse 5 des Drehflügels
14 drehbar gelagert und stützt sich gegen das Gehäuse ii mit den Anschlägen i9 über
das Federpaar 2o ab. Mit der Drehflügelachse 5 ist ferner ein kleinerer DrehflÜge117
verbunden, der sich in einem mit Lecköl gefüllten Raum der Steuerhülse 2 bewegen
kann. 18 stellt eine einstellbare Drossel dar.In Fig. 3 'is in a longitudinal section and in two cross sections the
Arrangement of the power switch according to Fig. I in connection with a rotary paddle amplifier
shown, the z. B. used for speed, voltage and temperature control
can be. Oil can be used as a pressure medium. The control flag i with the
Axis o moves in control sleeve 2. This is on axis 5 of the rotary leaf
14 rotatably mounted and is supported against the housing ii with the stops i9
the pair of springs 2o off. With the rotary wing axis 5 is also a smaller rotary wing117
connected, which move in a space of the control sleeve 2 filled with leakage oil
can. 18 represents an adjustable throttle.
Bei Abweichung vom Regelsollwert verstellt ein Meßwerk, das mit der
Steuerfahne o gekoppelt ist, die Steuerfahne i in der einen oder anderen Richtung,
wodurch das von den beiden Arbeitsräumen des Drehflügels 14 kommende 0I (wie in
Abb. 2) einen Differenzdruck erhält, der eine Drehung des Drehflügels 14 zur Folge
hat. Dadurch wird der Regelbefehl im richtigen Sinne gegeben. Zur Vermeidung von
Pendelurigen wirkt die elastische Rückführung, bestehend aus dem Drehflügel 17,
der Drossel 18 und den Federn 2o. Mit der Drehung der Achse 5 wird über den Drehflügel
17 und das durch die Drosselung 18 am raschen Übertritt von Raum 21 in Raum 22 gehinderte
01 die Steuerhülse 2 in der Richtung der ausgeführten Drehfahnenbewegung
vorübergehend nachgedreht, so daß ein Überregeln vermieden wird. Im stationären
Zustand entspannt sich das Federpaar 20 wieder, und die Steuerhülse 2 nimmt wieder
die Nullstellung ein.In the event of a deviation from the control setpoint, a measuring unit that is coupled to the control vane o adjusts the control vane i in one direction or the other, whereby the 0I coming from the two working spaces of the rotary vane 14 (as in Fig. 2) receives a differential pressure that Rotation of the rotary vane 14 has the consequence. In this way the control command is given in the correct sense. The elastic return, consisting of the rotary vane 17, the throttle 18 and the springs 2o, acts to avoid oscillation. With the rotation of the axis 5, the control sleeve 2 is temporarily rotated in the direction of the rotating flag movement via the rotary vane 17 and the 01, which is prevented by the throttling 18 from rapidly passing from space 21 into space 22, so that overregulation is avoided. In the stationary state, the spring pair 20 relaxes again, and the control sleeve 2 again assumes the zero position.