SE432291B - Hydraulisk styranordning for manovrering av hydrauliska forbrukare med en i forveg bestembar hastighet - Google Patents

Description

771ë513-4 Denna regleringskrets, som visserligen bättre uppfyller fordringarna i praktiken, är emellertid skrymmande så att dess användningsområde V är begränsat.

Uppfinningens uppgift är att åstadkomma en hydraulisk styranordning, som tar hänsyn till samtliga störningar förorsakande storheter i systemet och utjämnar dessa utan att apparatens konstruktion blir komplicerad.

Uppgiften löses enligt uppfinningen därigenom, att strömningsmätaren innefattar ett mätavkänningsorgan som är fast anordnat på en axiellt mot en förspänd fjäder flyttbar styrstång på vilken en glidkontakt för en som vägmätanordning avsedd potentiometer är fäst varvid po- tentiometern är anordnad i ett tryckmediarum hos strömningsmätaren, samt att den av strömningsmätaren styrda vägventilen är inställbar medelst åtminstone ett elektriskt ställorgan särskilt medelst en elektriskt påverkbar magnet.

En förbrukarledning enligt uppfinningens mening är varje medelst ven- tilen styrd ledning, i vilken en tryckmediumström strömmar, som är proportionell mot förbrukarrörelsen. Fördelen med denna lösning är att man med enkla medel och få komponenter kan åstadkomma en komplett regleringskrets, som kan anpassas till förhållandena. Reglerings- kretsen tar praktiskt taget utan någon fördröjning till följd av övervakningen av genomströmningen hänsyn till samtliga störningar förorsakande storheter, enär samtliga eventuella uppträdande sådana storheter omedelbart medför en ändring av genomströmningen och då denna kontinuerligt övervakas.

Lämpligen utbildas anordningen på sådant sätt att den arbetar med liten fördröjning och mycket exakt samt praktiskt taget utan någon död zon.

Om man önskar att en viss död zon skall finnas, fordras en motsva- rande avstängning av tillströmnings-och bortströmningsöppningen. 7714-51544 Genom förspänningen hos fjädrarna i strömningsmätaren möjliggöres att mätsystemets arbetsområde förskjutes till området med turbulent- strömning så att någon plötslig ändring av strömningen från laminär till turbulent strömning ej uppträder vid mätkanten och förfalsk- ningar av indikeringsresultatet av denna anledning sålunda undvikes.

Därigenom säkerställes en linjär utgångssignal hos vägmätningssystemet.

Anordnandet av vägmätningssystemet i tryckmediumrummet hos strömnings- mätaren medför fördelen att den kan utbildas fullständigt tryckfast med endast liten friktion och tätt, enär förutom elektriska mätled- ningar ej några anslutningar behöver föras ut ur huset.

Vissa utföringsformer lämpar sig endast för en enda rörelseriktning hos förbrukaren. Andra utföringsformer lämpar sig särskilt för styr- ning av hissar. Därvid behövs för två körriktningar ävenledes endast en enda strömningsmätare trots att varjs körriktning kan regleras oberoende och individuellt medelst en separat angivning av det nominella värdet i förväg.

Genom användandet av likartade komponenter i ventilen förenklas fram- ställningen och skötseln avsevärt. Vid utbildningen av en reglerings- krets med användande av en 3/3-vägventil uppnås fördelen, att ström- ningsmätaren kan användas för båda rörelseriktningarna så att man- övreringen förenklas. Vid en lämplig anordning användes en 4/3-väq- ventil om lasten verkar endast åt ett håll, t.ex. för frammatning hos verktygsmaskiner, hyvelmaskiner eller även olika byggmaskiner och kranar.

En elektro-hydraulisk regleringskrets reglerar vid användandet av en strömningsmätare med endast en enda mätningsriktning hastigheten hos en last åt båda rörelseriktningarna oberoende av lastens verknings- riktning.

Vid en fördelaktig kombination av en 4/3-vägventil med en strömnings- mätare som arbetar selektivt för riktningen med två mätområden kan förbrukarens hastighet åt båda rörelseriktningarna regleras oberoende av varandra.

En strömningsmätare som är selektiv för riktningen lämpar sig särskilt 77145134; för inmontering i en 4/3-vägventil.

Några utföringsformer av uppfinningsföremålet beskrives med hänvis- ning till bifogade ritningar: Fig. l visar en hydraulisk regleringskrets med en 2/2-vägsventil i seriekoppling med en strömningsmätare för en enda verkningsriktning.

Fig. la visar en strömningsmätare för den i fig. 1 visade reglerings- kretsen.

Fig. 2 visar en hydraulisk regleringskrets med en 2/2-vägventil i shuntkoppling och med en strömningsmätare för en verkningsriktning.

Fig. 3 visar en regleringskrets med en 3/3-vägventil i seriekoppling med en strömningsmätare för två verkningsriktningar; Fig. 3a visar en för denna regleringskrets lämplig strömningsmätare.

Fig. 3b visar en annan utföringsform av en strömningsmätare för denna regleringskrets.

Fig. 4 visar en regleringskrets med 2/2-vägventiler och med en strömningsmätare för två verkningsriktningar.

'Fig. 4a och 4b visar i tvärsektion speciella utföringsformer av 2/2~ vägventilerna för användning i regleringskretsarna enligt fig. l-3.

Fig. 5 visar en regleringskrets med en 4/3-vägventil i seriekoppling med en strömningsmätare för två verkningsriktningar.

Fig. 6 visar en regleringskrets med en 4/3-vägventil i seriekopp- ling med en strömningsmätare för en verkningsriktning.

Fig. 7 visar en regleringskrets med en 4/3-vägventil i seriekoppling med en strömningsmätare, som är selektiv för riktningen.

Fig. 7a visar en för denna regleringskrets lämpligf strömningsmätare.

Regleringskretsarna är visade endast schematiskt och visar enbart de för förståelsen av uppfinningen erforderliga byggkomponenterna. 7714513-4 Som ventiler användes kontinuerligt inställbara vägventiler. Som förbrukare har visats ett cylinder-kolv-aggregat men styranordningen är användbar även för andra förbrukare.

I fig. 1 visas regleringskretsen enligt uppfinningen i den enklaste formen. Kretsen består av en kontinuerligt inställbar 2/2-vägventil l, en endast åt en enda verkningsriktning arbetande strömningsmätare 2, en tryckkälla 3, en förbrukare 4, en förstärkare och jämförings- apparat 5 samt en givare 9 för de nominella värdena. 2/2-vägventilen l inställes kontinuerligt medelst en elektromagnet 6, som är utbildad som proportionalmagnet, mot kraften från en fjäder och från det hydrauliska trycket. Strömningsmätare12, som kan vara integrerad i vägventilens hus, innefattar en väggivare 8 (i det följande effektivvärdgivare kallad), som lämnar en mot den rådande strömningen proportionell signal 0 till + maximalt. Effek- tivvärdesgivaren 8 och givaren 9 för de. nominella värdena är elektriskt förbundna med ingången till jämförelseapparaten och förstärkaren 5. Utgången från förstärkaren är förbunden med elektro- magneten 6. Givarna 9 och 8 visar samma värdesområden.

En lämplig strömningsmätare visas i fig. la. Mätaren består av ett hus 10 med radiellt anordnade tillströmnings- och bortströmningsan- slutningar. Husets inre är uppdelat i tvâ med varandra kommuniceran- de kamrar ll och 14.

I tryckmediumkammaren ll är anordnad mätkroppen 12, som är fast för- bunden med en på båda sidor lagrad styrningsstång 13 och som i vilo- läget fasthålles medelst en förspänd fjäder 17. Mätkroppen har formen av en tallrik med en periferiell styrkant. Tvärsektionen hos husets inre i mätkammaren är i genomströmningsriktning kontinu- erligt utvidgad från mätkroppens visade viloläge.

I mätkammaren 14 finns en linje-potentiometer 15, vars spänning uttages medelst en glidkontakt 15.1, som är fast förbunden med styrningsstången 13.

För flyttning av förbrukaren 4 måste ventilen 1 manövreras. Detta sker genom att en signal lämnas från givaren 9 för de nominella värdena. Till jämförelseapparatens 5 utgång anligger en elektrisk signal, enär strömningsmätaren 2 ännu ej lämnar någon signal. Allt- 7'?1¿e513-1+ efter dess värde förskjutes ventilen 1 mot fjäderns 7 kraft. Däri- genom matar pumpen tryckmediet fram genom strömningsmätaren 2 till förbrukaren 4. Mätkroppen 12 lyftes genom strömningen i beroende av mediets strömningshastighet och den uppkomna tryckdifferensen vid mätkroppen 12. Därigenom ändras den uttagna spänningen vid effektivvärdesgivaren 8. Denna spänning jämföres med det i förväg givna nominella värdet och vid en avvikelse styres elektromagneten 6 hos ventilen 1 för att åstadkomma en korrektur. u Givaren för de önskade värdena kan därvid visa endast ett enda värde. Givaren kan emellertid även kontinuerligt ändras genom manuella ingrepp eller till följd av en planerad tidsstyrning som avkänner ett fast program. Det önskade värdet kan även bildas av ett styrningsstift eller dylikt, som glider förbi en schablon och därigenom manövrerar brytare, som splittrar elektriska kontakter.

I fig. 2 visas en annan regleringskrets, vid vilken samma byggkom- ponenter har använts. I denna krets regleras ej - såsom enligt fig. 1 - tillströmningen till förbrukaren 4 genom att ventilen är seriekopplad med förbrukaren 4 utan i stället ledes den över- skottsmängd som ej får strömma till förbrukaren, via en shuntkopp- ling bort till tanken. Därför är vägventilen l.l i viloläget "O" kopplad för trycklös strömning till tanken. Alla återstående kom- ponenter är desamma som användes i fig. 1. För att förbrukaren 4 skall igångsättas inkopplas pumpen 3 och inställes ett visst önskat värde. Till följd av hastigheten hos det till förbrukaren 4 strömmande tryckmediet flyttas mätkroppen 12 i strömningsmätaren 2 så att effektivvärdgivaren 8 lämnar en signal. Vid uppträdande av en differenssignal påverkas även här inställningsorganet 6 korri- gerande genom regleringen, dvs. bortströmningen till tanken öppnas mer eller mindre eller stänges. Naturligtvis kan det även förekomma att hela tryckmediumströmmen strömmar via ventilen 1,1 till tanken. Därvid lämnas ej något effektivvärde så att på grund av det rådande nominella värdet i förbrukaren alstras en differens- signal varigenom ävenledes inställningsorganet l.l styres. Givaren för det nominella värdet kan även här vara konstruerad på samma sätt som beskrives i samband med fig. 1.

Fig. 3 visar en hydraulisk regleringskrets med användande av en 3/3~ vägventil 20. Ventilen fasthålles medelst de båda fjädrarna 7 i mellanläget, dvs. i spärrläget. Denna regleringskrets kan med 7 7714513-4 särskild fördel användas när vid förbrukaren angriper en yttre kraft, dvs. när förbrukaren genom den yttre kraften automatiskt återföres till utgångsläget.

Den härvid använda strömningsmätaren skiljer sig från strömnings- mätaren enligt fig. l och 2 därigenom, att den lämpar sig för båda strömningsriktningarna.

I fig. 3a visas en sådan strömningsmätare 2.1. Till skillnad från den i fig. la visade strömningsmätaren 2 för en genomströmnings- riktning är mätkroppen 12 medelst styrstången 13 axiellt flyttbar åt båda hållen. Därför utvidgar strömningstvärsektionen mellan mätkroppen 12 och husets innervägg från mätkroppens viloläge åt båda håll.

För att en i båda genom strömningsriktningarna proportionell mät- signal skall kunna uppnås är mätkroppen 12 i viloläget fastspänd mellan tvâ förspända fjädrar l7.l och 17.2. Fjädrarna stöder mot hålbländare 18.1 och 18.2 på så sätt att mätkroppen vid flyttning ur sitt viloläge flyttas mot den ena förspända fjädern. Den andra fjäderna stannar kvar i utgångsläget till följd av hålbländaren.

Fjädrarnas förspänning medför fördelen att fjäderns linjära karak- täristikområde under mätningen och sålunda även strömningsmätarens linjära karaktäristikområde i mätområdet ej lämnas så att någon för- falskning av mätresultatet av denna anledning ej kan uppkomma.

Till följd av strömningsmätarens 2.1 utvidgade mätområde har även effektivvärdesgivarens 8.1 mätområde utvidgats genom att glidkon- takten 15.1 hos linjärpotentiometern 15 har anordnats på sådant sätt att den ävenledes kan förskjutas från viloläget åt båda håll.

Samma värdesområde har härvid givaren 9.1 för de nominella värdena.

Ventilens 20 båda motsatta inställningsriktningar fordrar i regler- ingskretsen en elektrisk säkring av inställningsorganen 6.1 och 6.2 inbördes.Detta uppnås medelst dioderna 21, 22. För att säker- ställa att alltid den rätta dioden spärras är effektivvärdesgivaren 8.1 och givaren 9.1 för de nominella värdena utbildade på sådant sätt att vid en genomströmning till förbrukaren 4 anligger en posi- tiv spänning, så att inställningsorganet 6.1 hos vägventilen 20 öppnar genomströmningstvärsektionen mot fjädern 7. 771451344 Om genomströmningsriktningen ändras, anligger en negativ utgångs- spänning vid jämförelseorganet och förstärkaren 5 så att vid effek- tivvärdessignalens avvikelse från signalen för det önskade värdet den andra dioden 22 öppnar och inställningsorganet 6.2 därigenom öppnar eller stänger bortströmningen till tanken för utförande av en korrektur.

I fig. 3b visas en annan utföringsform av en strömningsmätare. Denna strömningsmätare . Denna strömningsmätare 2.2 är försedd med två i axiell led förskjutet anordnade radiella öppningar 30 och 31.

Deras tvärsektion är beroende av den önskade indikeringskaraktäris- tikan för strömningsmätaren. Även här finns två fjädrar 17.1 och 17.2, som stödes dels medelst hålbländare 18.1 och 18.2 och dels mot husets innervägg.

Hålbländarna är anordnade i huset på sådant sätt att de upprätt- håller en viss förspänning hos fjädrarna. Strömningsmätarens mät- kropp 12, anordningen av styrstången 13 och anordningen och konstruk- tionen av effektivvärdesgivaren 8.1 är identiska med elementen hos strömningsmätaren 2.1 i fig. 3a och de är därför försedda med samma hänvisningsbeteckningar.

Strömningsmätarens funktion är följande: Om tryckmedium strömmar t.ex. genom öppningen 30 in i strömnings- mätaren 2.2, förskjutes mätkroppen 12 och medelst denna hålbländaren 18.2 och fjädern 17.2 nedåt. Fjädern 17.1 kvarhålles i sitt läge medelst hålbländaren 18.1. Genom förskjutningen av mätkroppen 12 nedåt frilägges en öppningstvärsektion hos öppningen 31 så att tryckmediet kan strömma bort. Samtidigt förskjutes glidkontakten 15.1 utmed motståndet 15 hos effektivvärdesgivaren 8.1 så att en 'signal lämnas. En analog process pågår vid inströmningen av tryck- mediet i öppningen 31, varvid mätkroppen mot fjäderns 17.1 kraft förskjutes och tryckmediet strömmar bort via öppningen 30. Denna strömningsmätare 2.2 medför samma fördelar och har samma använd- ningsområden som strömningsmätaren 2.1 och kan sålunda fullständigt ersätta denna.

Den i fig. 3 visade regleringskretsen kan till följd av den styrda tillströmningen till förbrukaren och den styrda bortströmningen från förbrukaren till tanken under inverkan av en yttre belastning lätt i omvandlad form användas för styrning av en hydraulisk hiss. 7714513-4 Det därför erforderliga kopplingsschemat visas i fig. 4.

Kretsen består av den i fig. 3a visade strömningsmätaren 2.1 med effektivvärdesgivaren 8.1 och givaren 9.1 för de nominella värdena, vidare den av fig. 2 kända bortströmningsregleringen med shuntkopp~ ling medelst en 2/2-vägventil l.l och den av fig. 1 kända reglerings- kretsen. Som säkring mot backströmning är en backventil 43 anordnad i pumpledningen.

Lämpliga vägventiler, medelst vilka även denna regleringskretsens funktion skall förklaras, kommer att beskrivas i det följande.

Fig. 4a visar en 2/2-vägventil, som kan användas vid shuntkopplingen enligt fig. 4 eller fig. 2. Ventilens 1.1 hus 40 innesluter huvud- styrkolven 41, som är utbildad som differentialkolv, och vidare förstyrkolven 42, som manövreras medelst elektromagneten 6 och som håller genomströmningen till tanken öppen i viloläget. I förstyrled- ningen 49, som leder till förstyrkolven 42 är inmonterat ett stryp- ningsorgan 48.3. Medelst en fläns är vid ventilhuset fäst backven- tilen 43. Pumpanslutningen är betecknad med 44, förbrukaranslutningen med 45 och tankanslutningen med 46.

Huvudkolven 41 fasthålles i öppningsläget medelst fjäderns 47 kraft.

För att en nästan tryckfri cirkulation skall erhållas är i kolvens 41 undre styrningsdel flera öppningar med portform utbildade.

I fig. 4b visas en 2/2-vägventil för seriekopplingen mellan förbru- karen 4 och tanken enligt fig. 4. Ventilen kan även användas för 2/2-vägventilen i fig. l.

Denna ventil l består ävenledes av kolven 51, som är identisk med kolven i fig. 4a i detta exempel. Kolven 51 fasthålles i stängnings- läge medelst fjädern 57. Förbrukaranslutningen 55 skiljes därigenom från tankanslutningen 46. I tillförselledningen 58 till en förstyr- kolv 52 är ävenledes ett stryporgan 59 inmonterat. Kolven manövreras av elektromagneten 6 och spärrar i viloläget shuntledningen till tanken.

Regleringskretsen enligt fig. 4, som har byggts med komponenterna enligt fig. 4a, b och fig. 3a, arbetar på följande sätt: 77145134; lo I systemets vilotillstånd matas oljeströmmen i ventilen l.l vid inkopplad pump via anslutningsledningen 44 och huvudstyrkolven 41 till tankanslutningsledningen 46. Matningen sker nästan tryckfritt så att backventilen 43 fortfarande är stängd.Samtidigt inträder ävenledes tryckmedium i förstyrledningen 48. Till följd av mun- styckets 48.8 strypeffekt alstras ej något tryck i cylinderrum- met 41.l, enär förstyrkolven till tanken är öppen. Därigenom säker- ställes en nästan tryckfri cirkulation i ventilen l.l.

För att förbrukaren 4 skall flyttas måste backventilen 43 öppnas, vars stängningskraft bestämmes av tryckmediets tryckkraft i belast- ningsledningen och av fjäderns 47 kraft.

Det för öppnandet av backventilen 43 erforderliga pumptrycket uppnås därigenom, att ett önskat värde anges i förväg. Dâ något effektiv- värde ej förefinnes, lämnar förstärkaren 5 en utgångssignal så att elektromagneten 6 flyttar förstyrkolven 42 hos ventilen l.l i stäng- ningsriktning, varigenom tankbortströmningen strypes. Därigenom ökas trycket i cylinderrummet 41.1 så att differentialkolven 41 skjutes nedåt. Den direkta strömningen från pumpen till tanken strypes därigenom ävenledes.

Vid den därmed sammanhängande tryckökningen i ventilen l.l övervinnes backventilens 43 stängningstryck så att tryckmediet kan via ström- ningsmätaren 2.1 strömma till förbrukaren 4. Därigenom säkerställes att förbrukaren ej kan sjunka ned, enär backventilens 43 stängnings- tryck måste först övervinnas och då detta tryck å sin sida är beroen- de av lastens tyngd. Strömningsmätarens tallrik 12 flyttas, varvid glidkontakten 15.1 glider över motståndet 15 så att en effektiv- värdessignal lämnas. När en differenssignal ges styres ventilens l.l elektromagnet 6. För att säkerställa detta, dvs. för att elektro- magneten 6 hos ventilen 1 ej skall påverkas är två dioder 49 och 49.1 inkopplade mellan förstärkaren 5 och elektromagneten 6. Kopp- lingen är utförd på sådant sätt att vid en utgående rörelse hos förbrukaren 4 endast positiva signaler lämnas så att venti1en3l.l elektromagnet 6 kan påverkas endast via dioden 49. Ventilen l stan- nar sålunda alltid kvar i det visade spärrläget.

Om lasten på sin uppåtgående rörelse skall stoppas ger man i förväg ett nominellt värde på "O". Då ett positivt effektivt värde fort- farande förefinnes, påverkas ventilens 1.1 magnet 6. Denna öppnar 771451344 ll medelst förstyrkolven 42 genomströmningen från förstyrledningen 48 och cylinderrummet 41.1 till tanken. Därigenom kan fjädern 47 flytta kolven 41 åter till det övre ändläget, trycket i ventilen l.l för- svinner och backventilen stänger.

Vid förbrukarens nedåtgående rörelse måste ventilens l förstyrkolv 52 manövreras på sådant sätt att cylinderrummet 51.1 avlastas från tryck. Detta sker genom att ett negativt nominellt värde ges i för- väg så att - då lasten är i vila och sålunda något effektivvärde ej förefinns - ventilens l elektromagnet 6 påverkas via dioden 49.1.

Elektromagneten flyttar förstyrkolven 52 mot fjäderns 52.1 stäng- ningskraft nedåt. Denna fjäderns stängningskraft är dimensionerad på sådant sätt att fjädern vid maximalt lasttryck fasthåller för- styrkolven 52 säkert och utan läckage i stängningsläget.

Till följd av öppnandet av förstyrkolven 52 och munstyckets 59 strypeffekt kan oljetrycket lyfta differentialkolven 51 mot fjäderns 57 kraft så att förbrukarledningen 55 förbindes med tankanslutningen 46.

Sålunda kan även förbrukarens nedåtgående rörelse regleras medelst ett program för önskade värden.

Fig. 5 visar ett annat användningsfall för regleringskretsen enligt uppfinningen. En proportionellt regleringsbar 4/3-vägventil av vanlig konstruktion är förbunden med strömningsmätaren 2.1, som lämpar sig för förbrukarens båda verkningsriktningar. Denna kopp- ling lämpar sig särskilt för förbrukare, hos vilka i en arbetsrikt- ning alltid angriper en yttre last. Sådana maskiner är t.ex. lyft- apparater, hydrauliskt drivna hyvelmaskiner och kranar. Lämpligen anordnas därvid strömningsmätaren i den förbrukarledning, i vilken den yttre kraften måste stödas.

Om ventilen 60 kopplas till läget I, strömmar tryckmedium från pumpen via strömningsmätaren 2.1 till förbrukaren 4. Därvid flyttas ström- ningsmätarens 2.1 mätkropp 12 (fig. 3a, b) så att en positiv effek- tivvärdessignal lämnas. Förefinns en differens till den ävenledes positiva signalen för nominella värden utjämnas denna differens via dioden 6l och styrningen av elektromagneten 62 för att åstad- komma en korrektur. 771451341 12 Vid en nedåtgående rörelse beaktar strömningsmätaren 2.1 återström- ningen från förbrukaren och regleras dioden 63 och elektromagneten 64 ävenledes via givaren 9.1 för nominella värden - vilken givare i detta fall lämnar negativa nominella värden i förväg.

I fig. 6 visas en kopplingsanordning med en 4/3-vägventil med ström- ningsmätaren 2 (fig. la) anordnad i tankåtergångsledningen mellan ventilen 70 och tanken. Denna kopplingsanordning kan användas för alla förbrukare oberoende av huruvida en yttre last inverkar under inställningen eller icke.

Då här endast en strömningsriktning - oberoende av förbrukarens in- ställningsriktning - förefinnes i strömningsmätaren 2, behöver denna endast en mätriktning. Därigenom är omrâdet för givarens 9 givning av nominella värden i förväg begränsat till endast ett in- dikeringsområde (se fig. l, la). Då förstärkaren 5 emellertid får manövrera endast en magnet 7.l eller 7.2 i taget vid en given inställningsriktning, måste en inbördes förregling av elektromag- neterna förefinnas. Detta kan till följd av att endast ett mätom- råde förefinnes ej ske medelst dioder utan måste i stället ske elektriskt via växelbrytare eller dylikt. Detta kan t.ex. hopkopp- las vid manövreringen av givaren för de nominella värdena genom personalen. Regleringskretsen arbetar här såsom visas i samband med fig. l.

I fig. 7 visas en regleringskrets med en 4/3-vägventil av vanlig konstruktion samt en strömningsmätare, som är selektiv för rikt- ningen. Därför beskrives först strömningsmätarens konstruktion och funktion.

I fig. 7a visas strömningsmätaren 71 i princip. Mätaren innefattar två mätkroppar 73.1 och 73.2,_vilka är styvt anordnade på styrstång- en 74 på inbördes axiellt avstånd. Konstruktionen är identisk med mätkroppen l2 (fig. la). Styrstången är axiellt förskjutbart lagrad.

Det axiella avståndet mellan de båda mätkropparnas styrkanter svarar mot den radiellt anordnade öppningens 72.3 vidd, vilken öppning för- binder strömningsmätaren 7l med tanken. Tankbortströmningens 72.3 tvärsektion kan ha vilken önskad form som helst beroende av den önskade karakteristiken för strömningsmätaren.

De båda radiella inströmningsöppningarna 72.1 och 72.2 är anordnade 77145134; 13 till höger resp. till vänster om mätkropparna 73.1 och 73.2. Det minsta axiella avståndet mellan inströmningsöppningen och utström- ningsöppningen 72.3 måste emellertid vara större än det inbördes axiella avståndet mellan mätkropparnas 73.1 och 73.2 styrkanter.

Fjädrarna 75.l och 75.2 stöder dels mot hålbländarna 76, vilka å sin sida stöder i huset för att säkerställa att fjädrarna ej under- skrider en undre förspänningsgräns. Dels stöder fjädrarna mot husets innervägg resp. mot en mellanvägg, som skiljer mätkammaren med effektivvärdesgivaren 8.1 från tryckmediumkammaren. Mellanväggen tillåter emellertid en tryckutjämning.

Det visade vägmätsystemet arbetar analogt med det i fig.3 visade.

Styrstången 74 är fritt rörlig i hålbländarna 76 men är utbildad med ett stoppanslag för att vid en flyttning av mätkropparna kunna skjuta motsvarande hålbländare framför sig. Om oljan t.ex. strömmar genom anslutningen 72.2 in i strömningsmätaren 71 förskjutes mät- kropparna 73.1 och 73.2 tillsammans med styrstången 74 åt vänster mot fjädrarnas 75.2 kraft. Fjädern 75.l stannar kvar i sitt läge till följd av stödet.

Genom styrstångens 74 axiella förskjutning bildas vid mätkroppens 73.2 styrkant en viss öppningstvärsektion mot bortströmningen 72.3.

Genomströmningsmätaren 7l anslutes till de båda vanliga förefintliga tankbortströmningarna hos ventilen 70 innan dessa förenas till en anslutning. Då detta normalt sker i ventilhuset, lämpar sig ström- ningsmätaren 7l särskilt för inmontering i denna förbindelsekammare.

Följande arbetsläge antages: För påverkning av förbrukaren 4 kopplas ventilen 70 till läget I.

Bakströmmen från förbrukaren till tanken når via ledningen 72.2 till strömningsmätaren 71 och förskjuter mätkropparna 73.1 och 73.2 åt vänster. Mätsystemet lämnar då en positiv signal. Vid uppträdande av en differenssignal hos förstärkaren 5 når den elektriska signalen via dioden 78 den vänstra elektromagneten, som flyttar ventilen för att åstadkomma en korrektur.

Vid en inkörningsrörelse hos förbrukaren sker en analog process, dvs. att oljan strömmar via ledningen 72.1 in i strömningsmätaren 7'?1l+513~l+ 14 71, förskjuter där mätkropparna 73.1 och 73.2 åt höger så att oljan ur utströmningsöppningen 72.3 kan strömma till tanken. Om inkör- ningshastigheten avviker från den önskade hastigheten, anligger vid förstärkarens 5 utgång en negativ signal, som av dioden 77 släppes igenom till den högra elektromagneten, som manövrerar huvudstyrkolven för att åstadkomma en korrektur.

Claims (14)

zs 7714513-k Patentkrav

1. Hydraulisk styranordning för manövrering av hydrauliska förbrukare med en i förväg bestämbar hastighet, särskilt av cylinder-kolvenheter och andra hydromotorer i verktygsmaskiner, byggmaskiner och hissanläggningar, med en i en ledning mellan pump och förbrukare anordnad vägventil, för styrning av tryckmediets genomströmning samt en hydraulisk strömningsmätare anordnad för uppmätning för av genomströmning i förbrukarledningen, varjämte styranordningen innefattar ett elektro-mekaniskt mätsystem som är förbundet med strömnings- mätaren för jämförelse av det till en elektrisk ljussignal omvandlade ström- ningsärvärdet med ett inställbart elektriskt strömningsbörvärde i en jämförelse- anordning, för alstrande av en skillnadssignal som efter förstärkning vid ett ställorgan påverkar vägventilen, k ä n n e t e c k n a d därav, att ström- ningsmätaren (2, 2.1, 2.2, 71) innefattar ett mätavkänningsorgan (12, 73-1, 73.2) som är fast anordnat på en axiellt mot en förspänd fjäder (17, 17.1, 17.2, 75.1, 75.2) flyttbar styrstång (13, 74) på vilken en glidkontakt (15.l) för en som vägmätanordning (8, 8.1) avsedd potentiometer (15) är fäst varvid potentio- metern är anordnad i ett tryckmediarum hos strömningsmätaren, samt att den av strömningsmätaren styrda vägventilen (1, 1.1, 20, 60, 70) är inställbar medelst åtminstone ett elektriskt ställorgan (6, 7.1, 7.2) särskilt medelst en elektriskt påverkbar magnet.

2. Hydraulisk styranordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att mätavkänningsorganets (12) ytterkonturer är i viloläget för dess flyttningsområde lika med husets innerkontur, som är utvidgad i mätriktningen.

3. Hydraulisk styranordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att strömningsmätaren (2.2) är utbildad med en axiell konstant tvär- sektionsyta, att på en mot en förspänd fjäder (17.1, 17.2) axiellt flyttbar styrstång (13) är anordnat ett som tallrik utbildat mätavkänningsorgan (12), att strömningsmätarens tillförsel- och bortföringsledningar är anordnade axiellt förskjutna och belägna i mätavkänningsorganets rörelseområde samt att vägmät- anordningens (8.l) glidkontakt är fäst på styrstången.

4. Hydraulisk styranordning enligt petentkravet l, 2 eller 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att vägventilen är en 2/2-vägventil (1) med elektriskt inställningsorgan (6) samt att strömningsmätaren (2, 2.1, 2.2), vägventilen (1) och förbrukaren (4) är seriekopplade.

5. Hydraulisk styranordning enligt petentkravet 4, k ä n n e t e c k - n a d därav, att styrkolven hos 2/2-vägventilen (1) fasthålles i stängningsläge medelst kraften hos en fjäder (7) och är öppningsbar medelst inställningsorganet (6)- 7?14513-4

6. Hydraulisk styranordning enligt patentkravet 1, 2 eller 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att strömningsmätaren (2, 2.1, 2.2) är hydrauliskt förbunden med en 2/2-vägventil (l.1) med elektriskt inställningsorgan (6) medelst en shuntkoppling och att ventilens styrkolv verkar med stängningseffekt i bortströmningsledningen till tanken (fig.2).

7. Hydraulisk styranordning enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att styrkolven hos 2/2-vägventilen (l.1) öppnar medelst kraften av en fjäder (7) och är avstängbar medelst inställningsorganet (6).

8. Hydraulisk styranordning med åt en sida verkande yttre last, t.ex. en hiss, enligt patentkravet l eller 5 och 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att en pumpledning (44), en förbrukarledning (45) med strömningsmätaren (2.l, 2.2) och en tankåterföringsledning (55) har en gemensam knutpunkt, varvid en 2/2- vägventil (1.l) med elektriskt inställningsorgan (6) är anordnad i en shunt- ledning till pumpledningen (44) och ytterligare en 2/2-vägventil (1) med elektriskt inställningsorgan (6) är anordnad i återföringsledningen (55) till tanken, att en backventil (43) är anordnad i pumpledningen - i genomströmnings- riktningen bakom förgreningen till shuntledningen ~ att den mellan förbrukaren (4) och knutpunkten anordnade strömningsmätaren (2.l, 2.2) är utbildad med verkan för båda strömningsriktningarna, samt att inställningsorganen (6) är förbundna med jämförelseanordningen via spärranordningar (dioder 49, 49.1).

9. Hydraulisk styranordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att inställningsorganet (6) består av en icke polariserad elektrisk magnet, som är förbunden med en kolv (42, 52), som är anordnad i en Eörstyr- ledning (48, 58) hos huvudstyrkolven (41, 51) till tanken, att förstyrledningen står i förbindelse med den med avseende på sin yta större sidan (41.l, 31.1) av differentialkolven (41, 51) och att kolven (42, 52) i förstyrledningen (48, S8) med ökande elektrisk ström medelst magneten flyttas för ändring av tankbort- strömningen (46)-

10. lO. Hydraulisk styranordning med en yttre last enligt patentkravet 1 eller 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att strömningsmätaren (2.1, 2.2) är hydrauliskt förbunden med en 3/3-vägventil (20) med två elektriska inställninge- organ (6.1, 6.2), att strömningsmätaren är anordnad 1 förbrukarledningen mellan ventilen (20) och förbrukaren (4), att såväl det elektriska vägmätsystemet (8.1) som även givaren (9.l) för de nominella värdena har en positiv och en negativ verkningsriktning, samt att inställningsorganen (6.l, 6.2) är inbördes elektriskt motkopplade medelst dioder (21, 22) (fig. 3). 77145134» (Mn -J

11. ll. Hydraulisk styranordning med en åt en sida verkande yttre last enligt patentkravet 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att strömnings- mätaren (2.l) är hydrauliskt förbunden med en 4/3-vägventil (60) med två elektriska inställningsorgan (62, 64), vilka är inbördes förreglade medelst dioder (61, 63), att strömningsmätaren (2.l 2.2) är anordnad i den genom den yttre lasten tryckpåverkade ledningen mellan ventilen (60) och förbrukaren (4) samt att såväl det elektriska vägmätsystemet (8.l) som även givaren (9.l) för de nominella värdena har en positiv och en negativ verkningsriktning.

12. Hydraulisk styranordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att strömningsmätaren (2) är hydrauliskt förbunden med en 4/3-vägventil (70) med två elektriska inställningsorgan (7.l, 7.2), att ström- ningsmätaren är seriekopplad med tankledningen mellan ventilen och tanken och endast har en verkningsriktning samt att de elektriska inställningsorganen är inbördes spärrade medelst skilda manöverorgan (fig. 6).

13. l3. Hydraulisk styranordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att strömningsmätaren (71) är hydrauliskt förbunden med en 4/3-vägventil (70) medelst två genom elektriskt motkopplade dioder (77, 76) spärrade manöverorgan, samt att strömningsmätaren (71) är anordnad mellan ventilen (70) och tankledningen (72.3), varvid varje förbrukaråtergångsledning (72.l, 72.2) är förd skilt från den andra till strömningsmätaren, samt att det elektriska vägmätsystemet (8.l) såsom även givaren (9.l) för de nominella värdena har en positiv och en negativ verkningsriktning.

14. Hydraulisk styranordning enligt patentkravet l eller 13, k ä n n e ~ t e c k n a d därav, att strömningsmätaren (71) har konstant inre tvärsektion, samt att det mellan fjädrar (75.l, 75.2) fastspända axiellt flyttbara ström~ ningsavkänniningsorganet (73.1, 73.2) i vilolägen täcker en radiellt anordnad bortströmningsöppning (72.3), samt att på båda sidor utanför strömnings- avkänningsorganets rörelseområde förefinnes en tillströmningsöppning (72.l, 72.2).