DE962224C

DE962224C - Hydraulic remote control system with feedback

Info

Publication number: DE962224C
Application number: DEK16219A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Albert Finsterwalder
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1952-11-20
Filing date: 1952-11-20
Publication date: 1957-04-18

Description

Die Erfindung betrifft hydraulische Fernsteuerungsanlagen, die eine Einrichtung zur Rückführung der Bewegung des zu verstellenden Elementes zum Steuerapparat aufweisen.The invention relates to hydraulic remote control systems, one device for returning the movement of the element to be adjusted to the control apparatus exhibit.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine derartige Femsteuerungsanlage zu schaffen, die dem Bedienungsmann ein Gefühl für die bei einer gewissen Verstellung von dem Arbeitskolben der Anlage ausgeübten Kräfte vermittelt und bei der jeder Ruhestellung des Steuerhebels eine bestimmte Stellung des Arbeitskolbens der Anlage zugeordnet ist. Außerdem soll die Anlage eine freizügige Anordnung sämtlicher Einzelteile und Verbindungselemente der gesamten Fernsteuerungsanlage ermöglichen.It is the object of the invention to create a remote control system of this type which gives the operator a feeling for a certain adjustment mediated forces exerted by the working piston of the system and in each rest position of the control lever a certain position of the working piston of the system is assigned. In addition, the system should be a Permissive arrangement of all individual parts and connecting elements of the entire remote control system enable.

Einzelne dieser Aufgaben sind bereits bei bekannten Anlagen dieser Art gelöst. Es ist z. B. bekannt, an Stelle einer Rückführung mittels Hebelgestänge ein sogenanntes hydraulisches Gestänge, also zwei über Rohrleitungen verbundene Zylinder mit Kolben zu verwenden, wovon der eine Kolben am Arbeitskolben ao und der andere am Verstellglied der Anlage befestigt ist. Das Verstellglied der Anlage ist bei der bekannten Ausführungsform das Verstellteil einer in der Fördermenge und Förderrichtung verstellbaren Druckmittelpumpe. Bei dieser Konstruktion erfolgt auch die Be- as wegung des Pumpenverstellgliedes vom Steuerhebel aus hydraulisch, indem an den Zylinder am Pumpenverstellglied, parallel zu dem Rückführungszylinder am Arbeitskolben, ein weiterer Zylinder mit durch den Steuerhebel verstellbarem Kolben angeschlossen ist. Bei dieser Anlage entspricht zwar jeder Stellung des Steuerhebels eine bestimmte Stellung des Arbeitskolbens; der Bedienungsmann hat aber kein Gefühl für die Größe der vom Arbeitskolben aufzubringendenSome of these tasks have already been achieved in known systems of this type. It is Z. B. known at Place a return by means of a lever linkage, a so-called hydraulic linkage, i.e. two over To use pipelines connected cylinder with piston, of which one piston on the working piston ao and the other is attached to the adjusting member of the system. The adjusting member of the system is in the known Embodiment the adjustment part of a pressure medium pump adjustable in the delivery rate and delivery direction. With this construction, the pump adjusting member is also moved by the control lever off hydraulically by attaching to the cylinder on the pump actuator, parallel to the return cylinder connected to the working piston, another cylinder with a piston that can be adjusted by the control lever is. In this system, each position of the control lever corresponds to a certain position of the working piston; but the operator has no feeling for the size of the working piston to be applied

Kraft. Außerdem muß der Steuerhebel durch Rasten oder ähnliche Mittel in der vorgewählten Stellung festgehalten werden, da sonst infolge der Parallelschaltung der drei Zylinder des hydraulischen Gestänges die Ver-Schiebung des Arbeitskolbens eine Rückstellung des Verstellhebels an Stelle einer Rückstellung des Verstellgliedes der Pumpe bewirken würde.Force. In addition, the control lever must be held in the preselected position by detents or similar means otherwise the shift will occur due to the parallel connection of the three cylinders of the hydraulic linkage of the working piston a return of the adjusting lever instead of a return of the adjusting member the pump would cause.

Es ist weiter bekannt, am Verstellglied der Anlage, also beispielsweise am Steuerschieber, Federn derart ίο angreifen zu lassen, daß auf den Steuerschieber und damit auf den mit ihm verbundenen Steuerhebel eine Rückstellkraft ausgeübt wird. Bei dieser Konstruktion fehlt aber jegliche Rückführung, so daß die Stellung des Steuerhebels über die Stellung des Arbeitskolbens nichts aussagt.It is also known to have springs of this type on the adjusting member of the system, for example on the control slide ίο to let attack that on the control slide and thus on the control lever connected to it a Restoring force is exerted. In this construction, however, there is no return, so that the The position of the control lever says nothing about the position of the working piston.

Es ist auch eine derartige Anordnung von Federn im Rückführgestänge bekannt, das die zum Verstellen des Steuerhebels und damit des Rückführgestänges erforderliche Kraft an sich erkennen läßt, wieweit die se augenblickliche Stellung des Arbeitskolbens von der am Steuerhebel vorgewählten Stellung abweicht. Als Verstell- und Rückführeinrichtung dienen hierbei mechanische Hebelgestänge. Da aber die Federn nicht unmittelbar am Steuerschieber, sondern zwisehen Steuerschieber einerseits und dem mit dem Verstellgestänge gekoppelten Rückführgestänge andererseits angreifen, muß auch hier eine Feststellvorrichtung für den Verstellhebel vorgesehen sein, damit nicht der Verstellhebel, sondern der Steuerschieber rückgeführt wird. Als Feststellvorrichtung sind in der Praxis nur selbsttätig arbeitende Sperren, also federnde Rasten oder Reibungsbremsen verwendbar. Hierdurch sind die Unterschiede in der Verstellkraft, die sich aus der jeweiligen Stellung des Arbeitskolbens ergeben, durch eine hohe, durch die Sperre bedingte Verstellkraft überlagert. Der Bedienungsmann kann daher die geringen, von der Abweichung des Soll- und Istwertes des Arbeitskolbens bedingten Unterschiede in der Verstellkraft nicht fühlen.It is also known such an arrangement of springs in the return linkage that the adjustment of the control lever and thus the return linkage required force can be seen to what extent the se current position of the working piston from the position on the control lever deviates. Serve as an adjustment and return device mechanical lever linkage. But because the springs are not directly on the control slide, but between them Control slide on the one hand and the return linkage coupled to the adjustment linkage on the other hand attack, a locking device for the adjusting lever must also be provided here so that not the adjusting lever, but the control slide is returned. As a locking device are in the In practice, only automatically working locks, i.e. resilient detents or friction brakes can be used. Through this are the differences in the adjustment force that result from the respective position of the working piston, superimposed by a high adjustment force caused by the lock. The operator can therefore the small differences in not feel the adjustment force.

Zur Erzielung einer freizügigen Anordnungsmöglichkeit der Einzelteile und Verbindungselemente von Fernbetätigungsanlagen ist die Verwendung mechanischer, biegsamer Zug- und Druckmittel, mit rohrförmigen, ebenfalls biegsamen Führungshüllen als Verbindungselemente bekannt. Als Rückführung für Fernsteuerungsanlagen hat man derartige Verbindungselemente jedoch noch nicht verwendet.To achieve a revealing arrangement of the individual parts and connecting elements of Remote control systems is the use of mechanical, flexible pulling and pushing means, with tubular, also known flexible guide sleeves as connecting elements. As a return for Such fasteners have not yet been used in remote control systems.

Die hydraulische Fernsteuerungsanlage gemäß der Erfindung mit Einrichtung zur Rückführung der Bewegung des zu verstellenden Elementes zum Steuerapparat ist dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Steuerschieber, an welchem der Betätigungshebel in an sich bekannter Weise unter gleichzeitiger Abstützung auf die Rückführung angreift, durch Federn, vorzugsweise durch zwei Federn in an sich bekannter Weise, in der Mittelstellung gehalten wird und daß die Einrichtung für die Rückführung im wesentlichen aus an sich bekannten biegsamen mechanischen Zug- und Druckmitteln mit rohrförmiger Führungshülle besteht.The hydraulic remote control system according to the invention with means for returning the movement of the element to be adjusted to the control apparatus is characterized in that the hydraulic Control slide on which the operating lever in a known manner with simultaneous Support on the return attacks, by springs, preferably by two springs in itself known manner, is held in the middle position and that the device for the return in essentially from flexible mechanical traction and pressure means known per se with tubular There is a guide cover.

Durch die vorstehende Gesamtkombination bekannter Merkmale wird in äußerst einfacher Weise eine Fernsteuerungsanlage geschaffen, die sämtlichen in der Einleitung aufgezählten Forderungen entspricht.The above overall combination of known features is extremely simple created a remote control system that meets all of the requirements listed in the introduction is equivalent to.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, wie es beispielsweise für die Betätigung der Umsteuervorrichtung eines Wendegetriebes Verwendung finden kann;In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically, for example can be used for actuating the reversing device of a reversing gear;

Die Steuerung besteht aus einem Hebel 1, welcher auf dem Steuerschieber 2 gelagert ist und über die Stange 12 mit dem Hebel 13 der Rückführung verbunden ist. Der Hebel 13 wird durch Zug und Druck übertragende biegsame Drahtzüge 15 und 16 mit rohrförmigen Führungshüllen bewegt. Die Drahtzüge 15 und 16 sind in der Umlenkrolle 14 gelagert und tragen an ihren Enden Stifte 17 und 18, die mit den beiden druckmittelbeaufschlagten Arbeitskolben 19 und 20 verbunden sind. Da die Verbindungselemente 15 und 16 Zug und Druck übertragen können, wäre an sich nur ein solches Element erforderlich. Es hat sich aber gezeigt, daß die Haltbarkeit der bis jetzt erhältlichen Verbindungselemente dieser Art bedeutend größer ist, wenn man die Elemente nur auf Druck beansprucht. Außerdem können sich die an den Enden der Verbindungselemente befestigten Stifte 17 und 18 bei Verwendung zweier Verbindungselemente einfach auf die Kolben 19 und 20 auflegen, während sonst eine schwierige, auch Zug übertragende Verbindung zwischen dem Stift und dem Kolben erforderlich wäre, go Der Steuerschieber 2 bewegt sich im Steuerblock 21 und wird durch zwei vorgespannte Federn 7 und 8 in Mittelstellung gehalten. Durch die Bohrung 3 bzw. die Leitung 3' tritt das Druckmittel in den Steuerblock 21 bzw. in den Ringraum 9 des Steuerschiebers 2 ein. Die Ringräume 10 und 10' sind über Bohrungen 22 und 22' und eine Längsbohrung 23 im Steuerschieber 2 mit dem Rücklauf 6 verbunden. Durch die Steuerstege n und 11' werden die Zuleitungen 4 und 5 zu den Zylindern der Kolben 19 und 20 gesteuert, d. h. abgedeckt oder freigegeben, wobei in der Mittelstellung, wie in der Zeichnung dargestellt ist, bei beiden Leitungen 4 und 5 eine kleine Öffnung, zur Entlüftung frei bleibt. Durch die Rückführung wird der Steuerschieber 2 immer wieder in die Mittelstellung gebracht. Durch einen größeren oder kleineren Druck auf den Hebel 1 bewegt sich der Steuerschieber 2 mehr oder weniger aus seiner Mittellage und führt durch den verschieden großen, freigegebenen Querschnitt für die Leitungen 4 und 5 den Arbeitskolben 19 bzw. 20 Druckmittel zu. Erst bei genügend starkem Druck auf den Hebel 1 wird die Einströmöffnung zu den Leitungen 4 bzw. 5 ungedrosselt freigegeben und die volle Verstellkraft erreicht.The control consists of a lever 1, which is mounted on the control slide 2 and via the Rod 12 connected to the lever 13 of the return is. The lever 13 is with flexible wire pulls 15 and 16 which transmit tension and pressure tubular guide sleeves moved. The wire pulls 15 and 16 are stored in the pulley 14 and have pins 17 and 18 at their ends, which are connected to the two working pistons 19 that are acted upon by pressure medium and 20 are connected. Since the connecting elements 15 and 16 can transmit tension and pressure, would be on only one such element is required. However, it has been shown that the durability of the Connecting elements of this type is significantly larger if the elements are only subjected to pressure. In addition, the pins 17 and 18 attached to the ends of the connecting elements when using two connecting elements simply place them on the pistons 19 and 20, while otherwise one difficult, tension-transmitting connection between the pin and the piston would be required, go The control slide 2 moves in the control block 21 and is tightened by two preloaded springs 7 and 8 in Middle position held. The pressure medium enters the control block through the bore 3 or the line 3 ' 21 or into the annular space 9 of the control slide 2. The annular spaces 10 and 10 'are via bores 22 and 22 'and a longitudinal bore 23 in the control slide 2 are connected to the return 6. Through the Control webs n and 11 'become the feed lines 4 and 5 controlled to the cylinders of pistons 19 and 20, d. H. covered or released, whereby in the middle position, As shown in the drawing, both lines 4 and 5 have a small opening for ventilation remains free. As a result of the return, the control slide 2 is always in the middle position brought. With a larger or smaller pressure on the lever 1, the control slide 2 moves more or less from its central position and leads through the different sized, released cross-section for the Lines 4 and 5 to the working piston 19 and 20 pressure medium. Only when the pressure is strong enough on the lever 1, the inflow opening to the lines 4 and 5 is released unthrottled and the full one Adjustment force reached.

Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, erhält die Bedienungsperson über die gegen die Wirkung der Federn 7 und 8 erfolgende Verstellung des Hebels 1 also ein Maß für die von den Arbeitskolben ausgeübten Kräfte durch den Zusammenhang der Federkraft über den Durchflußquerschnitt mil; der Durchfmßmenge des Druckmittels. Ferner ist der Abbildung zu entnehmen, daß durch die Verwendung von biegsamen Zug und Druck übertragenden Verbindungselementen für die Rückführung die Anordnung der einzelnen Bauelemente vollkommen unabhängig voneinander ist und lediglich die Möglichkeit bestehen muß,As can be seen from the figure, the operator receives about the against the effect of the Springs 7 and 8 taking place adjustment of the lever 1 so a measure for the exerted by the working piston Forces due to the relationship between the spring force and the flow cross-section mil; the flow rate of the pressure medium. It can also be seen from the figure that the use of flexible Train and pressure transmitting fasteners for the return of the arrangement of the individual components are completely independent of each other and only the possibility must exist

daß diese Verbindungselemente und die Leitungen für die Führung der Arbeitsflüssigkeit verlegt werden können.that these connecting elements and the lines for the management of the working fluid are laid can.

Die Vorteile einer erfindungsgemäßen Anordnung fallen besonders ins Gewicht bei Anlagen, bei denen große Entfernungen zwischen den Arbeitskolben und dem Steuergerät überbrückt werden müssen, und zwar unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Tatsache, daß zwischen den Arbeitskolben und dem ίο Steuergerät liegende größere Bauteile umgangen werden müssen, wie es z. B. bei Fahrzeugen, insbesondere bei Lokomotiven der Fall ist, bei denen die Antriebsanlage unter anderem eine Brennkraftmaschine und ein Wendegetriebe besitzt,The advantages of an arrangement according to the invention are particularly significant in systems in which large distances between the working piston and the control unit have to be bridged, and while taking into account the fact that between the working piston and the ίο Larger components lying on the control unit are bypassed must, as it z. B. is the case with vehicles, especially locomotives, in which the drive system includes an internal combustion engine and has a reverse gear,

Claims

PATENT CLAIM:

Hydraulic remote control system with device for feedback of the movement of the to adjusting element to the control apparatus, there

Considered publications: Swiss Patent Specifications No. 55 620, 242 007; French Patent No. 794 636; British Patent No. 557,994; U.S. Patents Nos. 2,511,393, 2,572,705, 3,585,389.

characterized in that the hydraulic control slide (2), on which the actuating lever (1) in a manner known per se with simultaneous support acts on the return (12 to 18), by springs, preferably by two springs (7, 8) is held in a known manner, in the middle position and that the device for the return essentially from flexible mechanical tensile and known per se Pressure means with a tubular guide sleeve (15, 16) consists.

1 sheet of drawings