NO750620L - - Google Patents

Description

"Styreinnretning med stempelsleide"

t,

Oppfinnelsen angår en styreinnretning med hus og aksialt bevegelig stempelsleide særlig for hydraulisk drevne apparater.

Innretninger som regulerer mengden av et hydraulisk medium, er alminnelig kjent som mengderegulatorer og finner anvendelse til styring av arbeidshastigheten av hydraulisk drevne apparater som f.eks. sylindriske sylindre eller motorer. Styreinnretninger som styrer retningen av et hydraulisk medium, er alminnelig kjent under betegnelsen styresleider og blir hovedsakelig anvendt til inn- og utkobling såvel som skiftning av arbeidsretningen av hydraulisk drevne apparater. Skal et hydraulisk drevet apparat reguleres med hensyn til hastighet og også omstyres med hensyn til arbeidsretning, benytter man ofte kombinasjoner av mengderegulatorer og styresleide. Omkostningene til en slik kombinasjon er betydelige, og deres omfang medfører ofte vanskeligheter med innbygningen når plassforholdene er begrenset.

Andre styreinnretninger, som er kjent under betegnelsen servo-ventiler, gjør det mulig å styre mengde og retning av et hydraulisk medium. De har den ulempe at gjennomstrømningmengden er avhengig av den herskende trykkdifferanse mellom trykk- og forbrukertilslutning. Videre er servoventilene i alminnelighet "øafintlige overfor til-smussing og også meget kostbare.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave med enkle midler å mestre styringen av mengde og retning av et hydraulisk medium i en eneste styreinnretning.

Stempelsleide-styreinnretningen ifølge oppfinnelsen erkarakterisert vedanordninger som bevirker en aksial styrekraft på stempelet, og ved en strupningsåpning som frembringer en trykkdifferanse som innvirker slik på stempelet at den motvirker den nevnte styrekraft.

Tegningen viser utførelseseksempler på oppfinnelsens gjenstand. Fig. 1 viser lengdesnitt av et hus forsynt med en strupningsåpning, og delvis snitt av styreanordninger såvel som styrestempelét, som er forsynt med inndreininger og ikke har indre kanaler. Fig. 2 viser lengdesnitt av huset, av styresterapelet, som er

forsynt med en strupningsåpning, samt delvis av styreanordningen.

Fig. 3 viser lengdesnitt av huset, som er forsynt med en strupningsåpning, ay styrestempelet, som er forsynt med kanaler, samt delvis av styreanordningen.

I utførelsen på fig. 1 inneholder et hus 1 et styrestempel 2.

Huset 1 har i den viste form fire ytre tilslutninger. Av disse får tilslutningen 3 hydraulikkmediet tilført fra trykkilden. Tilslutning 4 er en tilbakeløpstilslutning. Tilslutningene 5 og 6 er forbrukertilslutninger. I den viste stilling er alle tilslutningene blokert. Hvis der nå på styrestempelet 2 virker en kraft i aksial retning, en kraft som f.eks. kan frembringes av ankeret 7 hos en trykktett regulerings-elektromagnet 8, forskyver stempelet 2 seg fra sin midtstilling mot venstre. Derved blir forbindelsene mellom tilslutning 3 og 6 og mellom tilslutning 5 og 4 frigitt av styrekantene 9 og 10. Hydraulikkmediet, som står under trykk, strømmer fra tilslutning 3 over styrekanten 9 gjennom strupningsåpningen til tilslutning 6. Gjennom tilslutningen 5 kan hydraulikkmediet fra forbrukeren strømme tilbake over styrekanten 10 gjennom tilslutningen 4. Ved strupningsåpningen 11 oppstår der på grunn av det gjennomstrømmende hydraulikkmedium en liten trykkdifferanse. Gjennom boringen 12 blir trykket

foran strupningsåpningen 11 tilført trykkrommet 13, hvor det innvirker på styrestempelets endeflate 14. Gjennom boringen 5 blir trykket bak strupningsåpningen 11 tilført trykkrommet 16, hvor det innvirker på styrestempelets motsatte endeflate 17. Da trykket foran strupningsåpningen 11 er høyere enn trykket bak strupningsåpningen 11 med en forskjell lik trykkfallet, blir også den kraft som virker på endeflaten 14 av styrestempelet, større enn den som virker på endeflaten 17. Differansen mellom disse to krefter virker mot kraften fra ankeret 7. Styrestempelet 2 blir nå ved hjelp av disse tre krefter forskjøvet så langt til der innstiller seg en likevekttilstand av kreftene. Denne er nådd når differansen mellom de krefter som virker på styrestempelets endeflater, er lik kraften av ankeret 7. Er f.eks. kraften av ankeret 7 større enn differansen

mellom de krefter sora virker på styrestempelets endeflater, blir styresterapelet 2 forskjøvet videre mot venstre. Derved blir å<p>ningen mellom styrekanten 9 og styrekanten 18 øket. Gjennom denne større åpning strømmer.en større mengde av hydraulikkmediet, noe som for-årsaker et Øket trykkfall ved strupningsåpningen 11. På grunn av det Økede trykkfall stiger differansen mellom de krefter som virker på styrestempelets endeflater, inntil det sluttelig når verdien av kraften av ankeret 7. Styresterapelet 2 regulerer altså mengden av gjennomstrømmende hydraulikkmediura slik at der ved strupningsåpningen 11 alltid oppstår en trykkdifferanse som virker mot kraften av ankeret 7. Gjennomstrømningsmengden er en funksjon av størrelsen av strupningsåpningen 11 og høyden av trykkdifferansen. Da den sist-nevnte bestemmes ved variasjonen i kraften av ankeret 7, er det dermed også mulig å variere gjennomstrømningsmengden.

Virker en kraft fra ankeret 32 på styrestempelet 2, blir strømningsretningen gjennom styreinnretningen endret, dvs. at styrestempelet 2 forskyver seg mot høyre fra midtstillingen. Derved blir der skaffet forbindelse mellom tilslutningene 3 og 5 og mellom 6 og 4. Det hydraulikkmedium som strømmer tilbake fra forbrukertilslutningen

6, passerer igjen strupningsåpningen 11. Da gjennomstrømningsretningen er skiftet, virker nå også trykkfallet i motsatt retning. Differansen mellom de krefter som virker på styrestempelets endeflater, er nå rettet motsatt kraften av ankeret 32. Man får samme reguleringsprosess som før, bare at det denne gang er styrekantene 19 og 20

som overtar reguleringen av det bortstrømmende hydraulikkmedium.

I den avvikende utførelsesvariant sora er vist på fig. 2, er den for gjennomstrømningen medbestemmende strupningsåpning 21 anordnet i styrestempelet 22.

Ved tilsvarende variasjon i anordningen av den for gjennom-strømningsmengden medbestemmende åpning såvel som av styrestempelets styrekanter er det mulig under bibehold av den beskrevne styre- og reguleringsprosess å ombytte tilslutningenes funksjoner og å velge virkningen av mengdereguleringen slik at det av styrekanten©dannede strupningssted for to tilslutninger etter valg kommer til virkning for den til- eller bortflytende mengde, eller for én tilslutning for den til- og den bortflytende mengde av et hydraulikkmedium. Videre kan der i styrestempelets midtstilling9kaffes vilkårlige forbind-elser mellom de enkelte tilslutninger, forsåvidt de ikke strider mot funksjonsprinsippet for mengdereguleringen.

I utførelseseksempelet på fig. 3 er tilslutningene byttet om. Tilslutning 23 er trykktilslutningen, 24 er tilbakeløpet, mens 25

og 26 er forbrukertilslutninger. Videre er styrestempelet 27 utført slik at der i midtstilling foreligger en åpen forbindelse fra trykktilslutningen 23 til tilbakeløpstilslutningen 24. Virkningen av de strupningssteder som dannes av styrekantene 30 og 31, resp. 28 og 29, er valgt slik at den fra forbrukeren tilbakestrømmende mengde hydraulikkmedium til enhver tid blir strupet. Denne funksjonsform er bare mulig hvis der fra forbrukeren strømmer tilbake en mengde som står i forhold til den tllstrøramende mengde av et hydraulikkmedium.

Istedenfor en fast åpning som er medbestemmende for gjennom-strømningsmengden og er virksom i begge gjennomstrømningsinnretninger, er det også mulig å anordne to eller flere åpninger slik at de enkelte åpninger, som er koblet i serie med hver sin tilbakeslagsventil, først kommer til virkning ved en bestemt trykkdifferanse fastlagt ved åpningstrykket for tilbakeslagsventilene. Derved blir det mulig å avpasse en styre innretnings gjennomstrønmingskarakteristikk optimalt etter herskende forhold innen vide grenser.

Videre kan der istedenfor regulerings-elektromagneten anvendes andre kraftutøvende organer som f.eks. fjærer, mekaniske forskyvnings-ledd, vekter, pneumatiske eller hydrauliske trykk-kilder.

En fordel ved styreinnretningen ifølge oppfinnelsen i tillegg til den enkle oppbygning ligger i muligheten for å regulere selv de minste gjennomstrømningsmengder på pålitelig måte, da der på grunn av trykkdifferansen, som kan innstilles ned til null, kan velges en relativt stor åpning som er medbestemmende for gjennomstrømnings-mengden, og faren for tilstopnlng dermed blir tilsvarende liten.

Claims (4)

1. Stémpelsleide-styreinnretning med hus og aksialt bevegelig styrestempel, særlig for hydraulisk drevne apparater, k ar a k te ri sert v ed at den oppviser anordninger som utøver en aksial styrekraft på styresterapelet (2, 22, 27), og en strupningsåpning (11, 21) som frembringer en trykkdifferanse som virker slik på styrestempelet (2, 22, 27) at den motvirker kraften av den nevnte kraftutøvende anordning. . 2. Styreinnretning sora angitt i krav 1, karakterisert ved at anordningene til å frembringe den aksiale reguleringskraft

utgjøres av elektromagneter (7, 8# 32), mekaniske, hydrauliske eller pneumatiske organer. 0 ..

3. Styreinnretning som angitt i krav 1, karakterisert ved at strupningsåpningen (11, resp. 21) er anordnet i kapselen (1), resp. i styrestempelet (22).

4. Styreinnretning som angitt i krav 1, karakterisert ved åpninger for trykkoverføring, slik anbragt at de ved forskjellige trykkdifferanser gir forskjellige reguleringsvirkninger.