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Mit einem Steuerschieber ausgerüstete, in Abhängigkeit von einem Steuerdruck
arbeitende Servosteuerung mit Gestängerückführung Die Erfindung betrifft die Ausbildung
einer mit einem Steuerschieber ausgerüsteten, in Abhängigkeit von, einem Steuerdruck
arbeitenden Servosteuerung mit Gestängerückführung und mit einer Feder zur Schaffung
einer Gegenkraft gegen die Steuerkraft. Diese Feder gestattet Bewegungen des Steuerschiebers,
wenn der Steuerdruck sich ändert, und die Steuerbewegung hört dann auf, wenn sich
die Steuerkraft mit der Federkraft das Gleichgewicht hält. Bei den bisherigen Ausführungsformen
ist diese Feder so. in das Rückführgestänge eingeschaltet, daß sie selbst einen
Teil des Gestänges bildet. Man. hat bei derartigen Steuerungen nun die Erfahrung
gemacht, daß Reibungen im Gestänge leicht zu Schwingungen und damit zu Pendelungen
führen. Diese zu vermeiden ist Aufgabe der Erfindung, und zwar besteht diese darin,
daß der die Steuerkraft übertragende Teil nach Art einer federbelasteten Dämpfungseinrichtung
ausgebildet ist, deren Zylinder mit dem Rückführgestänge gekuppelt ist.
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Die Erfindung dürfte am leichtesten verständlich werden, wenn man
sie mit einer bekannten Anordnung nach dem Stand der Technik vergleicht. Eine solche
ist in Fig. i dargestellt, während in Fig. 2 eine Steuerung gemäß der Erfindung
gezeigt ist. Der zur Bewegung eines Regelventils dienende Servomotorkolben io arbeitet
in einem Zylinder 12 und ist mit der Kolbenstange i i verbunden, die an das Ventilverstellgestänge
angelenkt
ist. Der Steuerschieber ist mit 14 bezeichnet. Er ist
durch eine Feder 15 belastet und wird in Abhängigkeit von einem. Steuerdruck bewegt,
der sich im Raum 16 einstellt. Für die Einstellung dieses Steuerdrucks dient ein
Steuerschieber 17 mit einem glockenförmigen Steuerventil 18. Dieses arbeitet mit
einer Bohrung i9 im. Schieber 14 zusammen. Der Steuerdruck wird über die Bohrung
2o in den Raum 16 geleitet. Um eine Rückwirkung des. sich ändernden Öldrucks im
Raum 16 auf die Empfindlichkeit des druckabhängigen Steuergliedes 17 zu vermeiden,
sind die wirksamen Flächen des Ventils 18 und der Stange 17 gleich. Es folgt also
hieraus, daß die Größe des Drucks im Raum 16 von der Größe des Zwischenraums zwischen
dem Ventil 18 und der Oberfläche des Steuerschiebers 14 abhängt.
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Die Oberseite des Schiebers 14 bildet eine Fläche, die dem Druck im
Raum 16 ausgesetzt ist. Wenn das Ventil i8 sich bewegt und dadurch den Durchflußquerschnitt
gegenüber dem Schieber 14 ändert, so ändert sich damit auch der Druck im Raum 16,
wobei die Anordnung so getroffen ist, daß infolge des Drucks im Raum 16 und der
Kraft der Feder 15 der Steuerschieber den Bewegungen des Drucksteuergliedes 17 folgt.
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Die Drucksteuerung 17 enthält als wesentlichen Teil .den Kolben 23
im Zylinder 24. Die Steuerflüssigkeit wird über die Leitung 25 in den Raum oberhalb
des Kolbens 23 eingeleitet. Eine Feder 26 stellt die Verbindung zwischen dem Steuerkörper
17 und dem Hebel27 her, der über den Zwischenhebel 28 mit der Stange ii verbunden
ist.
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Es war bereits gesagt, daß bei dieser bekannten Anordnung leicht Schwingungen.
und Pendelungen auftreten, und zwar deshalb, weil der Kolben 23 und die Feder 26
gewissermaßen ein Gestänge zwischen dem Hebel 27 und dem Steuerschieber 14
bilden. Bei dieser Anordnung kann bei einer Bewegung des Kolbens io plötzlich ein
Absinken des Reibungswiderstandes eintreten, und zwar deshalb; weil an die Stelle
der Reibung der Ruhe die Reibung der Bewegung tritt mit dem Ergebnis, daß das Steuerventil
14 über seine Mittellage hinaus bewegt wird und hierdurch den Kolben io in die umgekehrte
Richtung umsteuert. Das wiederholt sich unter Umständen dauernd, so daß die Steuerung
überhaupt keine stabile Regellage einnimmt.
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Diese durchaus störenden Nebenerscheinungen sind bei der Anordnung
nach der Erfindung gemäß Fig.2 vermieden, und zwar dadurch, daß die Belastungsfeder
30 vom Rückführhebel 27 getrennt ist. Dieser ist vielmehr mit dem unten beschriebenen
teleskopartigen Gestänge 31 verbunden. Die Steuerung des Schiebers 14 über das Ventil
18 ist beibehalten.
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Das Gestänge 3i umfaßt den Zylinder 32 und die Kolbenstange 33, wobei
der Zylinder 32 bei 34 mit dem Rückführhebel 27 verbunden ist, während die Kolbenstange
33 an ihrem unteren Ende in das Ventil 18 übergeht. Zwischen dem Zylinder 3a und
der Kolbenstange 33 ist eine Druckkammer 35 gebildet, die durch die Kolbenfläche
36 begrenzt wird. Dem Flüssigkeitsdruck, der hierauf wirkt, wird durch die Feder
3o das Gleichgewicht gehalten: Der Steuerdruck wird der Kammer 35 über die Öffnungen
37 zugeführt, die mit dem Ringkanal 38 des Gehäuses 39 in Verbindung stehen. Der
Ringkanal 38 wiederum steht mit der Leitung 40 in Verbindung.
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Unterhalb des Kolbens 36 hat der Zylinder 32 eine Öffnung 42, die
mit dem Ablauf 43 in Verbindung steht. Der Zylinder 32 geht in einen rohrförmigen
Teil 44 über, der die Kolbenstange 33 umfaßt und der zusammen mit dem Gehäuse
39 einen Ablaufraum 46 begrenzt, der seinerseits mit der Ablauföffnung 47 in Verbindung
steht. Schädliche Druckunterschiede sind auch hier wieder durch die Gleichheit der
Flächen der Stange 33, und des Ventils 18 sowie des Rohransatzes 44 und des Schiebers
14 ausgeglichen.
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Wenn bei der Anordnung nach Fig.2 der Steuerdruck auf die Fläche 36
wirkt, so bewegt sich die Kolbenstange 33 abwärts entgegen der Kraft der Feder 3o,
die sich gegen den Zylinder 32 abstützt. Da dieser nun mit dem Rückführhebel27 verbunden
ist, so führt die Bewegung der Kolbenstange 33 zu einer Abwärtsbewegung des Steuerschiebers
14 um den gleichen. Betrag, wie die Kolbenstange 33 sich bewegt. Der Steuerschieber
14 gibt dem Öl den Weg unter den Kolben io frei. Dieser bewegt sich aufwärts, bis
der Nachführhebe127 den Zylinder 32 um denselben Betrag aufwärts bewegt hat, wie
die Kolbenstange 33 abwärts bewegt war. Sollte ein gewisses Kleben zwischen dem
Zylinder und der Kolbenstange eingetreten sein, so würde dieses lediglich verhindern,
daß die Kolbenstange 33 ihre genaue Stellung, bezogen auf den Steuerdruck im Raum
35 und die Zusammendrückung der Feder 3o, einnimmt. Zu welcher Stellung aber die
Kolbenstange 33 auch bewegt wird, der Arbeitskolben io wird immer nur den Weg zurücklegen,
der erforderlich ist, um den Zylinder 32 um denselben Betrag, aber in entgegengesetzter
Richtung, wie die Kolbenstange 33 zu bewegen.