SE446282B - Anordning for styrning av flodet av en vetska samt anvendning av sadan anordning - Google Patents

Description

8 10 15 20 25 So 35 6 n :I 03 89-8 2 Flödet tiil denna ventil från pumpen styres medelst ventiler, som reglerar flödet som funktion av vätske- trycket, vilket gör flödet genom denna ventil oberoende av vätskans viskositet. Med användning av en konstant- hastlghetsmotor bestämmer denna ventils rörelse korgens hastighetsprofil. variationer i korgrörelsen till följd av variationer i motorns hastighet elimineras, vilket ger en i hög grad exakt och repeterbar rörelsestyrning.

Sammanfattningsvis ger uppfinningen en enkel, excep- tionellt tillförlitlig hydraulhisstyrning utan behov av någon återkoppling, fastän sådan, lämpligen från korgrörelsen, kan användas för åstadkommande av samman- satt hastighetsstyrning.

En utföringsform av uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till medföljande ritningar. Fig 1 är ett schema över en styrenhet enligt föreliggande uppfinning. Fig 2 är ett blockschema över ett hissystem, som använder styrning med hastighetsåter- koppling, avkänd från korgen.

Den hydrauliska styrenhet som är visad i fig 1 an- vändes för att styra vätskeflödet till och från en cy- linder 11, som innehåller en kolv 12, vilken är fast- gjord vid korgen.

För att lyfta korgen suger en pump 14 vätska från en tank eller behållare. Pumpen avger sedan vätskan via en kontrollventil 15 till en ventilgrupp, som all- mänt är betecknad med hänvisningsnumret 16 i fig 1.

Vätskeflödet frân denna grupp till cylindern 11 skjuter på kolven 12 och höjer korgen 10, medan den vätska som finns i cylindern tömmes från denna via ventilgruppen 16 till behållaren eller källan för sänkning av korgen.

Ventilgruppen innehåller en inloppsöppning 17, en inre öppning 18 samt en utloppsöppning 19. Dessa huvud- vätskeflödesöppningar definierar banan för vätskeflödet mellan cylindern 11 och tanken. öppningen 17 är vid en ände förbunden med pumpen 14 och via en öppning 47 med tanken 20. Flödet genom denna öppning 47 styres (strypes) medelst en ventil 20. Öpp- 10 15 20 25 30 35 8205689-8 3 ningen 17 sträcker sig i själva verket in i ventilgrup- pen 16, såsom visat, och är där förbunden med en inre öppning 45, vars area styres medelst en ventil 21. Öpp- ningen 45 förbinder i själva verket öppningen 17 med öppningen 18, såsom visat. öppningen 18 är förbunden med öppningen 19 via en inre öppning 48, vars öppnings- area stvres genom läget av ventilen 22.

Ventilens 20 övre del 23 vilar i en kammare 24. och i denna kammare finns en fjäder 25, som trycker ventilen 23 nedåt. Då inget tryck utövas på ventilen 20 från öppningens 47 inre, tvingar fjädern 25 ventilen att stänga, varvid banan genom öppningen 47 spärras.

Kammaren 24 är förbunden med en ventil 26 och denna ventil 26 är förbunden med pumpen och öppningen 18.

Trycket i kammaren 24 är en funktion av ventilens 26 arbete, som är en funktion av huruvida pumpen är till- slagen eller frånslagen. (Ventilens 26 arbetssätt be- skrives närmare i detalj längre fram i denna beskrivning). överdelen 27 av ventilen 22 är också belägen i en kammare 28 och i denna kammare finns också en tryckfjä- der 29, som förspänner eller tvingar ventilen 20 nedåt för stängning av öppningen 42, om vätsketrycket i öpp- ningen 48 är otillräckligt för att övervinna fjäderns förspänning.

Ventilens 22 botten vilar i en kammare 30, och denna kammare är förbunden med utgången från en magnetventil 32. Inloppet till denna magnetventil matas från öppning- en 19. Denna magnetventil 32 är normalt öppen utom då korgen sänkes. öppningen 18 är också förbunden med tanken via en barometriskt styrd ventil 33, som är inbegripen för övervinnande av barometriska variationer i vätsketrycket i ventilgruppen 16. Orsaken till dess användning och principerna bakom dess arbetssätt är välkända inom tek- niken. ventilen 21 alla hisskorgsrörelsoogonskaper. Ventilens 21 läge sty- (dess läge) bestämmer i första hand res av en hastighetsreglerad motor 36 (t ex konstant 5203689-8 10 15 20 25 30 35 4 hastighet). Denna motor är medelst en ledarskruv 40 fäst vid ventilen 21, och ledarskruven 40 går inuti ett gänget rör 37, som roteras av motorn. Då motorn roterar i en riktning rör sig ventilen nedåt och stäng- er progressivt öppningen 45. Då motorn bringas att rote- ra i den motsatta riktningen, rör sig ventilen 21 uppåt och öppnar öppningen 45 progressivt.

Det skall påpekas, att ventilen 21 ej fullständigt kan spärra öppningen 45, eftersom det finns en liten avskärning, som skulle kunna kallas en inre öppning 46, på ventilen 21. När ventilen 21 är helt stängd i öppningen 45, kan således någon vätska strömma från öppningen 17 till öppningen 18 via öppningen 46. Skälet till denna inre öppning 46 förklaras närmare i detalj längre fram.

Vid slutet av skruven 40 finns en magnet 41, som är gängad på skruven 40, vilket gör magnetens läge in- ställbart. Denna magnet 41 rör sig upp och ned med venti- len 21, allteftersom motorn påverkas, och passerar förbi tre tungströmställare 42, 43 och 44. Dessa tungströmstäl- lare styr strömmen (tillslagning-frånslagning) till motorn 36. När magneten 41 befinner sig nära tungström- ställaren 42, är ventilen 21 helt öppnad, när magneten 41 befinner sig nära tungströmställaren 43 befinner sig ventilen i ett mellanläge och när magneten 41 be- finner sig nära tungströmställaren 44 är ventilen helt stängd med undantag för ett litet flöde, som kan passera genom kanalen 46. Dessa tungströmställare 42, 43 och 44 avkänner således ventilens position genom avkänning av magnetens 41 läge. _ I det följande lämnaš en beskrivning av de olika arbetssätten för ventilgruppen 16 i ett hydrauliskt hissystem. Arbetssätten innefattar (se funktionsschemat i ett block 51 i fig 2) höjning av korgen (a1), vilket inbegriper igângsättning och acceleration till en hög ' hastighet, rörelse vid konstant hastighet (b1), retarda- tion (c1) till en låg hastighet (d1) och avstanning (e1), samt sänkning av korgen, vilken innefattar igång- 10 15 20 25 30 35 8203689-8 5 sättning ech acceleration nedåt (a2), rörelse nedåt (b2), retardation under rörelse nedåt hastighet vid hög hastighet till en lägre hastighet (C23, gäng vid lägre (d2) samt avstannande (eZ). Dessa beskriver naturligtvis de normala arbetssätten för hissrörelse, nämligen att vagnen från ett stillastående accelereras till en viss hög hastighet, retarderas till en viss låg hastighet och sedan retarderas till ett stopp. Detta sker oavsett om vagnen nöjes eller sänkes till ett lägre plan.

Höjning av korgen (a1) För att höja korgen startas först pumpen 14, men strax innan det inträffar är ventilerna 23, 35 och 27 i sina helt stängda lägen och ventilerna 26 och 32 är i vila (ej strömsatta), vilket är visat med heldragna linjer i fig 1. När väl pumpen 14 är startad pålägges tryck på ventilen 20, vilket bringar ventilen att röra sig uppåt, så att öppningen 47 öppnas. Vätska strömmar då från pumpen 14 genom kontrollventilen 15 och genom öppningen 47 samt tillbaka till tanken, från vilken den utgick, vilket skapar ett förbigångsflöde genom öppningen 47. Då detta inträffar sker emellertid en tryckuppbyggnad i kammaren 24, allteftersom vätska till- föres från pumpen genom ventilen 26 till den kammaren, och ventilen 23 börjar röra sig nedåt som följd härav, varigenom flödet genom öppningen 47 spärras. Trycket i öppningen 17 ökar därmed. Motorn 37 strömsättas då för förflyttning av ventilen 21 uppåt och vätska strömmar från öppningen 17 genom öppningen 45 in i öppningen 18. Trycket hos vätskan i öppningen 18 öppnar ventilen 22, varvid vätskan sedan fortsätter till cylindern 11.

Hög hastighet (b12 För höghastighetsgàng uppåt förflyttas ventilen 21 till sitt maximiläge (magneten 41 inriktad med ström- ställaren 42). All vätskan från pumpen strömmar in i cylindern 11 och maximal kraft pålägges kolven 12, som rör sig med maximal hastighet, enbart begränsad av flö- deshastigheten från pumpen 14. o, 10 15 20 25 30 35 6 ketardation (c1) till nællanhastighet (d1) För gång uppåt vid låg hastighet eller mellanhastig- het aktiveras motorn 36 att inrikta magneten 41 med tungströmställaron 44, och då detta inträffar minskas flödet. Ett litet vätskeflöde genom öppningen 46 åstad- kommes, vilket flöde är tillräckligt för att förflytta korgen 10 med måttlig hastighet (d1).

Avstanning (e1) För att stoppa korgen vid vâningsplanet overksamgöres slutligen punkten 14, vilket avslutar vätskeflödet till cylindern 11. Ventilerna 20 och 22, som då är helt stäng- da, förhindrar backflöde via ledningen 31 från cylindern, och korgen förblir således på plats på grund av att alla ventilerna är i viloläge.

Gång nedåt (a2) från stillastående till hög hastighet (b2) För acceleration av korgen från ett stillastående verksamgöres ventilen 32 och det resulterande trycket i kammaren 30, som är förbunden med ledningen 31 via ventilen 32, skjuter ventilen 22 uppåt och vätska ström- mar sedan från öppningen 19 genom öppningen 48 till öppningen 18. Samtidigt aktiveras motorn 36 för för- flyttning av ventilen 21 uppåt, vilket resulterar i ett flöde från öppningen 18 till öppningen 17. Trycket i öppningen 17 tvingar ventilen 20 uppåt, vilket ger upphov till flöde genom öppningen 47 och därifrån till behållaren.

Motorn 36 aktiveras för att förflytta ventilen 21 till dess översta läge med magneten 41 inriktad med strömställaren 42. Detta ger upphov till maximalt flö- de från cylindern 11 till behållaren och därmed maximal acceleration (a2) till någon önskad hastighet. När den önskade höga hastigheten (b2) är uppnådd, aktiveras _ motorn 36 för att förflytta ventilen 21 nedåt till ett läge, i vilket magneten 41 är inriktad med strömställa- ren 43, vilket ger upphøv till ett mindre melianfiöae genom öppningen 46, vilket flöde svarar mot en särskild konstant korghastighet (b2) och rörelse nedåt. 10 15 20 25 30 35 23203689-8 7 Retardatlon (c2) till mellanhastighet (d2) För retardation av korgen från denna konstanta has- tighet (b2) aktiveras motorn 36 för förflyttning av magneten 41 till det till tungströmställaren 44 höran- de läget. Detta stryper progressivt flödet från cylin- dern 11 till behållaren via ventilgruppen, och korgen saktar därmed ned till en mellanhastighet, som stabili- seras, när ventilen är i det läge som sammanhör med tungströmställaren 44.

Avstanning §e2) För att stoppa korgen overksamgöres därefter venti- len 32, vilket avlägsnar trycket i kammaren 30 och tillå- ter ventilen 37 att falla ned, varigenom allt vätskeflö- de från cylindern 11 fullständigt spärras.

Fig 2 visar en föreliggande uppfinning med sluten slinga verkande styrenhet för en hydraulisk utnyttjande, hiss, men i detta system mätes korgens hastighet medelst en kännare 50. Denna hastighetskännares 50 arbete utlö- ses av en huvudstyrenhet 49, som startar en mönstergene- rators 51 arbete, vilken generator alstrar en accelera- tions- och hastighetssignal för korgen i beroende av tiden sedan en korgrörelsesignal utlösts. I denna möns- tergenerator anger de positiva delarna av kurvan hastig- heter och accelerationsmönster för a1, a2, bi, b2, c1, c2, d1, d2, vilka tidigare har använts för att beskriva korgens rörelsesekvenser med den i fig 1 visade ventilen.

Utsignalen från denna mönstergenerator 51 tillföres en komparator 52, som mottager hastighetssignalen från kännaren 50. Denna komparators arbete styres efter behov av en drift- eller gruppstyrenhet 49. Denna komparator S2 jämför den faktiska korghastigheten med den hastighet som svarar mot den önskade hastigheten (bestämd av möns- tergeneratorn). Resultatet är en felsignal (faktisk hastighet plus mönsterhastighet), som alstras på kompa- ratorns 52 utgång. Denna felsignal tillföres en drivare, som driver motorn 36 på sådant sätt, att ventilens 21 läge moduleras mellan de lägen som svarar mot strömstäl- larna 42, 43 och 44, så att korgens hastighet kommer att 8205689-8 8 följa den hastighet som svarar mot utsignalen från möns- tergeneratorn 51.

Claims (8)

1. (Il 10 15 20 25 30 35 8205689-8 PATENTKRAV l. Anordning för styrning av flödet av en vätska mellan en pump (14), en vätska innehållande behållare samt en cylinder (ll) med en kolv (12), vilken rör sig i beroende av vätskeflödet in i och ut från cylindern (ll), k ä n n e t e c k n a d av en förbigångsventil (20) med en inloppsöppning för mottagning av vätska från pumpen (14) och en utloppsöppning i förbindelse med behållaren, vilken ventil är förspänd för att åstadkomma progressivt större förbiqångsflöde till behållaren i direkt proportion till vätsketrycket i inloppsöppningen frán pumpen (14), en inställbar ventil (21) med en inloppsöppning (17) för mottagning av vätskeflöde från förbigàngsventilens inlopps- öppning samt en utloppsöppning, vilken första inställbara ventil är inställbar för reglering av den vätska som strömmar genom dess inloppsöppning och dess utloppsöppning, en elektrisk motor (36) för inställning av den inställbara ventilen (21), en andra förbigångsventil (22) med en inlopps- öppning, som är förbunden med den inställbara ventilens utloppsöppning, och en utloppsöppning, vilken andra förbi- gångsventil (22) är förspänd för att åstadkomma progressivt större flöde mellan sin inloppsöppning och sin utloppsöpp- ning med ökande tryck i inloppsöppningen, en första styr- ventil (26) för påläggande av vätsketryck på förbigångsven- tilen för minskning av förbigångsflödet i proportion till vätsketrycket i den inställbara ventilens utlopp samt en andra styrventil (37), vilken är selektivt manövrerbar för påläggande av vätsketryck på den andra förbigángs- ventilen för att öppna den andra förbigàngsventilen i direkt proportion till vätsketrycket i cylindern (ll), varigenom då pumpen är i arbete anordningen tillåter vätska strömma från pumpen genom förbigàngsventilen, den inställbara ventilen och den andra förbigångsventi- len till cylindern, så att kolven rör sig i en riktning, varigenom vid påverkan av den andra styrventilen och då pumpen ej är i arbete den andra förbigângsventilen 10 15 20 25 30 35 8203689-8 10 förflyttas till ett läge, i vilket vätska kan strömma från cylindern genom den andra förbigångsventilen, den inställbara ventilen och förbigângsventilen till behål- laren för förflyttning av kolven i den motsatta rikt- ,ningen, samt varigenom kolvens rörelse i vardera rikt- ningen kan regleras genom den elektriska motorns arbete.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att motorn (36) är förbunden med den inställbara ventilen (21) medelst en ledarskruvskoppling (40) för förflyttning av ventilen, då motorn roterar.

3. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - lt e c k n a d av organ (41, 42, 43, 44) för avkänning av den inställbara ventilens läge.

4. Anordning enligt patentkravet 3, t e c k n a d därav, att motorn (36) är förbunden med den inställbara ventilen (21) medelst en ledarskruvskoppling (40) för förflyttning av ventilen, då motorn roterar, samt k ä n n e - att organen för avkänning av den inställbara ventilens läge innefattar ett flertal strömställare(42, 43, 44) och ett manöverorgan (41) för påverkan av strömställarna, vilket manöverorgan finns på ledarskruven (40) och vilket manöverorgans (41) läge på ledarskruven är inställbart relativt strömställarna.

5. Anordning enligt patentkravet 1, t e c k n a d därav, att den inställbara ventilen(21) är förflyttbar mellan ett första läge(bl) för âstadkommande av ett minsta flöde genom ventilen och ett andra läge (d2) för åstadkommande av ett största flöde genom ventilen.

6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e - t e c k n a d därav, att den inställbara ventilen (21) k ä n n e - innehåller en ventilkropp (85), som förflyttas av motorn för reglering av flödet genom en huvudöppning i ventilen, samt en sekundär öppning (46) på ventilkroppen för åstad- kommande av nämnda minsta flöde.

7. Anordning enligt något av patentkraven 1-6, var- vid kolven är kopplad till en hísskorg, k ä n n e t e c k - n a d av organ (49, 50) för åstadkommande av en första signal, som representerar korgens hastighet, organ (51) för 10 CC FS CU LN OK CO \D I Û) 11 för att som gensvar på den första signalen åstadkomma en andra signal, som representerar en önskad korghastighet för korgens läge, organ (52) för att som gensvar på de första och andra organen åstadkomma en tredje signal, som rep- resenterar skillnaden mellan den önskade hastigheten Och den faktiska hastigheten, samt organ (53) för att som gensvar pà den tredje signalen driva motorn (36) att in- ställa den inställbara ventilen för att bringa korgen att förflytta sig så, att skillnaden mellan den önskade hastigheten och den faktiska hastigheten minskas.

8. Användning av en anordning enligt något av patent- kraven 1-7 i en hiss, varvid kolven är fastgjord vid en hisskorg.