DE868530C - Druckmittelsteuerung fuer mittelbar wirkende hydraulische Regler - Google Patents

Druckmittelsteuerung fuer mittelbar wirkende hydraulische Regler

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DE868530C DEA13274A DEA0013274A DE868530C DE 868530 C DE868530 C DE 868530C DE A13274 A DEA13274 A DE A13274A DE A0013274 A DEA0013274 A DE A0013274A DE 868530 C DE868530 C DE 868530C
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Description

  • I Druckmittelsteuerung für mittelbar wirkende hydraulische Regler Die Erfindung betrifft eineDruckmittelstenerting führ mittelbar wirkende Regler, und zwar eine solche, bei welcher der den Druckmittelstrom zum Stellmotor steuernde Steuerkolben nach dem sog. Durchflußprinzip arbeitet. Bei derartigen Druckmittelsteuerungen ist eine- Druckmittelförderpumpe unveränderlicherFö#rderleistung vorgesehen, und es fl#ießt das Druckmittel in der neutralen Stellung des Steuerkolbens unter geringem Druck ständig durch dieses Steuerorgan. Der Steuerkolben ist zu diesem Zweck undicht genlacht. Die Undichtigkeiten sind jedoch nur in der neutralen Stellung des Steuerkolbens wirksam. Bei Reg-,1-eingriff, #d. h. bei kleinsten Bewegungen des Steuerkolbens aus seiner Mittellage heraus, werden die durch die Undichtigkeiten, gegebenen Durchflußstellen gesperrt, so daß der volle Pul.npendruck wieder wirksain wird und der Steuerkolben in der lyewohnten Weise den Arbeitskolben des Servob motors verstellt. Derartige Steuerungen haben den Vorteil, daß die Druckmittelförderpumpe praktisch nur für die Zeit der eigentlichen Regelung Arbeit zu leisten hat und sonst leerläuft.
  • Für den Fall, daß, der Regler mit einem Strahlrohr als Vorsteuerorgan ausgerüstet ist, welches von der gleichen Pumpe gespeist werden soll. schlägt die Erfindung nun vor, den durch die Undichtigkeiten des Steuerkolbens in seiner neutralen Stellung wirksamen Durchflußquerschnitt nur so groß zu machen, daß der in. der Zuflußleeitung zum Steuerkolben vorhandene Druck gerade noch für die einwandfreie Funktion des angeschlossenen Strahlrohres ausreicht. z Um auch bei voller Auslenkung des Steuerkolbens und beim Anlaufen des Stellkolbens des Servomotors in seine Endlagen die Druckmittelpumpe nicht ständig unter Vollast laufen zu lassen, sind in weiterer Ausbildung der Erfindung in den. beiden-Wechselleitungen vchin Steuerzylinder zum Seirvo,mo-tor besonders ausgebildete Überdruckventile vorgesehen, welche in den angegebenen Fällen den Höchsüdruck, bei welchem sie ansprechen, selbsttätig auf einen kleineren Wert senken, so daß die Pumpe entlastet wird.
  • Uin deil Druckmittelverbrauch des Strahlrohres unabhängig von der Belastung des. Stellkollbens zu machen, ist in die Strahlrohrspeiseleitung ein einfacher DTuckregler geschaltet. Zur Einstellung der Stellgeschwindigkeit,des Stellkolbens ist in weiterer Ausbildung der Erfindung parallel zuin Strahlrohr eine Abflußleitung vorgesehen, in die eine einstellbare Dros;selschraube geschältet ist. Die Abflußleitung zweigt hierbei vorteilhaft hinter dem Druckregler der Strahlrohrspeiseleitung ab. Da bei unbelastetem Stellkolben und voll ausgelenktem. Steuerkolben der Druck in der Zuflußleitung zum Steuerzylinder beträchtlich. absinken kann,- und zwar auf einen Druck, der nicht mehr dem notwendigen Mind-estarbeitsdruck des Strahlrohres entspricht, ist (ein weiterer Erfindungsgedanke) in der Zuflußleitung zum Steuerzylinder ein Drosselventil vorgesehen, welches bei gesteigertem Druckmittelverbrauch in den angegebenen Fällen den Druckinittelstroin selbsttätig so weit drosselt, 'daß der Mindestarbeitsdruck des Strahlrohres auf ref_.hterhalten bleibt.
  • In den Abb. i bis 3 der Zeichnung ist eilf Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Abb. i zeigt ein Schaltschema der neuen Druckmittelsteuerung, Abb. 2 eine Ausführungsform. des undichten Steuerkolbens, Abb. 3 die Ausbildung der in den Wechselleitungen zum Servomotor liegenden Überdruckventile.
  • Mit i ist die durch einen Elektromotor 2 mit gleichbleibender Drehzahl angetriebene Druckmittelförderpumpe, beispielsweise eine Zahnradpumpe, bezeichnet, deren Fördermenge unveränderlich ist, z. B. io I/Min. bei 15 atüL Von der Pumpe führt die SPeiseleitung 3 zum SteuerOrgan4, das im vorliegenden Fall ein Folgesteuerkolben ist. Als Vorsteuerorgan dient ein Strahlrohr 5, welches über die Leitung 6 von der gleichen Pumpe gespeist wird. Die Stettfrkanten 7, 8- des doppelt wirkenden Steuerkolbens 9 sind durch Abschrägungen in der aus Abb. 2 ersichtlichen Weise undicht gemacht, so daß sich in der gezeichneten neutralen Steillung des Steueirkolbens Durchflußstellen mit den Querschnitten a, b für das Druckmittel- ergeben. Die Durchflußque.rschnitte b an der Abflußseite sind hierbei größer als die, a, an der Zuflüßseite. Die Querschnitte sind so bemessen, daß vor dem Steuerkolben und vor dem Strahlrohr ein Druck von etwa 3 atü herrscht, der dem Mindestarbeitsdruck das Strahlrohres entspricht. Das Druckmittel fließt somit in der neutralen Stellung des Steuerkolbens mit geringer Dros-,seilung über die Leitungen z5 bis o8 zum Vorratsbehälter i o. Bei geringer Auslenkung des Steuerkolbens sind die Undichtigkeiten überdeckt, und man erhäjlt vollen Differenzdruck am Stellkolben ii des Servoniotors T2, welcher über die Wechselleitungen 13, 14 mit dem Steuerzylinder4 in Verbindun#g steht. Um bei voller Auslenkung des Steuerkolbens und beim Anlaufen des Stellkoilbens in seine Endlagen, wie bereits weiter oben ausgeführt, eine übermäßige Drucksteigerung zu verhindern und um andererseits nicht ständig den vollen Druck zu erhalten, ist in den beiden Wechselleitungen 11 14 je ein überdruckventil f 5, r6 der in Abb. 3 wiedergegebenen Bauart: vorgesehen. In den Endlagen des Stellkolbens# z. B# ergibt sich mit diesen Ventilen folgender D)ruckverlauf: Bei ausgelenktem Steuerkolbeu steigt der Druck in der Endlage des Stellkolbens ii entsprechend der Federkraft 17 (s#. Abb. 3) einerseits und der unter Druck stehenden Fläche c andererseits, auf z. B,# iz atü an. Steigt der Druck weiter, so hebt sich der Ventilkegel ig von seinem Site ab, so. daß die größere Fläche d unter Druck steht. Die auf die Feder wirkende Kraft ist nun dreimal größer als vorher, das Ventil öffnet also weiter, bis die beiden seitlich angebrachten.Abflußbohrungen ig, 2o freigelegt werden. Das Ventil regelt dann auf einen Druck, der entsprechend der größeren beaufschlagten Fläche d nur ein Drittel so, hoch ist (Haltedruck)" also etwa 4 atÜ,. Wird der Steuerkolben entgegengesetzt ausgelenkt, so daß der Stellkolben wieder aus seiner Endluge herausfährt, eo wird der Druck Null, und das Ventil schließt vollständig. Dieser Vorgang tritt außer in den Endlagen auch in jeder Mittellage des Stellkolbens ein, wenn die Belastung Über den Wert eines Differenzdruckes. von 1-2, atü hinausgehen will., Da die Zahnrad-pumpe i eine konstante ölmenge fördert, wird die Stellgeschwindigkeit dadurch #,erändert, daß man eine mehr oder weniger große Druckmittelmenge durch eine gesonderte Leitung zi abfließen läßt. Damit diese abgezweigte Menge nicht durch die Belastung am Stellkolben beeinflußt wird, wird diese Abflußleitung unter gleichbleibendem Druck gehalten. Aus diesem Grund, aber auch darum, uin in der Strahlrohrspeiseleitung 6 einen gleichbleibenden, von der Stellkolbenbelastung unabhängigen Funktionsdruck aufrechtzuerhalten, ist ein einfacher Druckregler :22 vorgesehen. Er hält den Druck zum Strahlrohr und in de# Abflußleitung 211, in welcher eine einstellbare Drosselschraube :23 vorgesehen ist, auf 3 atil. Von der Druckmittelmenge, die zum Stellkolben ii fließt, wird somit einerseits ein konstanter Betrag für das. Strahlrohr und andererseits eine durüh die Dres-sel :23 fließende Menge abgezogen. Während der Druck am Stellkolben entsprechend der Belastung bis zu ein-ein zulässigen Höchstwert ansteigen kann, sind die beiden durch das Strahlrohr und die Drossel 2t3 fli#eßenden Mengen gleichbleibend, da ihrDruck geregelt wird. Die Stellgeschwindigkeit wird an der D#rosselschraube 2.3 eingestellt, durch die man eine mehr oder weniger große Menge von der zum Stellkolben gehenden abzieht. Bei der Bemessung der in der Steuerkolbenneutrallage wirksamen Durchflußquerschnitte am undichten Steuerkolben sind selbstverständlich die durch die Abflußleitung mit Drosselschraube gegebenen Verhältnisse von vornherein mit zu berücksichtigen.
  • Da bei unbelastetem Steuerkolben ii und voll ausgelenktem Steuerkolben 9 der Druck beträchtlieh unter 3 atÜ sinken kann, so daß die Funktion des Strahlrohrfolgekolbens 4 in Frage gestellt wird, ist in der Zuflußleitung zum Stetierkolben 9 eine selbsttätig arbeitende Drossel 2,4 vorgesehen. Sie ist bei Drücken #> 3 atÜ Voll geöff-n#et. Wird der Druckmittelverbrauch im Stellkolben so groß, daß der Mindestdruck 3 abii nicht mehr gehalten werden kann, drosselt das Ventil 24 so viel ah, daß das Strahlrohr wieder seinen Arbeitsdruck von 3 atÜ erhält.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRC, CHE: i. Druckmittelsteuerung für mittelbar wirkende hydraulische Regler mit Stellmotor, Druckmittefförderpumpe konstanter FÖrderleistung und einem nach dem Durchflußprinzip arbeitenden, in seiner neutralen Stellung undichten Steuerkolben, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Undichtigkeiten des Steuerkolbens (9) in seiner neutralen Stellung wirksarne Durchflußquerschnitt (a, b) nur so groß gewählt ist" daß der in der Zufluß:leitung (3) zum Steuerkolben (9) vorhandene Druck gerade noch für die einwandfreie Funktion eineis angeschlossenen, alsReglervorsteuerorgan dienenden Strahlrohres (5) ausreicht.
  2. 2. Druckmittelsteuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderlichen Durchflufiquerschnitte (a, b) am Steuerkolben (9) durch entsprechende Abschrügung der Steue#kanten (7, 8) erzeugt sind. 3. Druckmittelsteuerungg nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am undichten Stenerkolben (9) der Durchflußquerschnitt (b) auf der Abflußseite größer ist als auf der Zufluß,seite (a). 4. Druckmittelsteuerung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden Wechselleitungen (13, 14) vom Steuerzylinder (4) zum Stellmotor (12,) je ein Überdruckventil (15 bzw. 16) angeordnet ist. 5. Druckmitteilsteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (15 bzw. 16) so ausgebildet ist, daß es bei einem vorgeigebenen Maximaldruck öffnet und in dieser Stellung verharrt, solange ein vorgegebenerMinimaIdruck nicht unterschritten wird. 6. Druckmittelsteuerung na#I Anspruch 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gegen Federwirkung (17) verschiebbare Ventilkörper (18) des überdruckventils (15 bzw. 16) so ausgebildet und so geführt ist, daß seine vom Druckmittel beaufschlagte Fläche (c-d) mit der Bewegung in die Offenstellung größer wird. 7. Druckmittelsteuerung nach Anspruch i bis 6, gekennzeichnet durch einen in die zum Strahlrohr (5) führende Speiseleitung (6) eingeschalteten Druckregler (:212). 8. DruckmitteIsteuerung nach Anspruch i bis 7, gekennzeichnet durch eine parallel zum Strahlrohr (5) liegende Abflußleitung (21), in welche zur Einstellung der Stellgeschwindigkeit des Stellmotors (1:2) eine einstellbare Drosselschraube (2#3) eingeschaltet ist. g. Druikmittelsteuerung nach Anspruch i bis 8-, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuflußleitung (3) zum Steuerkölben (9) ein Drosselventil -(24) liegt, welches selbsttätig in dieser Leitung einen Mindestdruck aufrechterhält, welcher dem Strahlrähraxbeitsdruck entspricht. io. Druckmittelsteuerung nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben als Folgekolben (4) ausgebildet ist. ii. Druckmittelsteuerung nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Teile des Steuersystems eine in sich geschlossene bauliche Einheit bilden.
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