DE1675370A1

DE1675370A1 - Hydraulische oder pneumatische Schaltung aus Schaltelementen

Info

Publication number: DE1675370A1
Application number: DE19681675370
Authority: DE
Inventors: Hanns-Dieter Dipl-Ing Paschke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-01-26
Filing date: 1968-01-26
Publication date: 1971-09-02
Also published as: CH490614A

Description

Hydr&Ülioohe oder pneunatioche Schaltung aus Scbalteigmgntg»

nach Patent *(Anmeldung P 4298j XII/47,g).

.Aue den Gebiete der logischen Schaltungen ist es bekannte daß

mit "Undm- und «Oder"-Schaltungen sowie mit negativen Relais-

gliedern (Wegationagliedirn) und positiven- Relat»gliedern

(VorotärkerglIedern) jede Sobaltautgebe digital ausgefUhrt wer-

den kann.

Die Zrtindung hat *ich die Aufgabe gestellt, ehteprochende

Grundochaltungen f»r das Gebiet der Ilydraulik und Pneumatik...

unter Verwendung der Schaltelemente noch den ilauptpatent.zu

entwickeln. Die Schaltelemente nach den Hauptpatento die in

Abhängigkeit von dem Druck in einer Stäuerleitung zwei Haupt-

leitungen (Zuflugleitung und Abflußleitung) miteinander vor-

binden oder voneinander trennen@ bestehen aus einem sogenannten

a-Hydrostatorg der.bei Druck in der Steuorleitung die Verbin-

dung zwischen Zufluß- und Abflugleitung voneinander trennte u.ad

einen ' aokonannten p-:llydronistore der bei Druck in der Steuer-

Zeitung die Verbindung zwischen der Zuflußleitung und der Ab-

tlugbleitung freigibt*

St» b»ende» Oebwierig"it besteht nun darin@ daß in der

geftmat.lk md auch in der Paau»tik ein Abeobalten der Druck-

mittelautuhr in allgemeinen zur Durchführung einer Schaltung

noch weil dadurch moeb kein Druckabbau ein-

tritt# aendern durch die Bewofflg der 8obaltelomente unter

U»UmWa sogar ein Druokatoß in der Verbreuoberleitung auftreten

kann# oder der bruckabbau e* langsam vor @Lob geht* daß die

dehalt»is zu groß wird.

Der Brfindung liegt die Erkenntnis auarundet dui sich eine

einwandrreie hydraulische oder pneunatische Schaltung nur

vervitklichen läßt@ wenn bei jeden Sehaltvorganig am Verbraucher

nur entwoder.Systemdruck oder Null(Atmoophären- oder Behälter-

druck)herrecht. Dies läßt *ich erfindungsgemäß dadurch er-

reicheng daß die hydraulische oder pneunatische Schaltung aus

Paaren von p- und n-Hydronistoren nach den Hauptpatent aufge-

bautiot, wobei die Steuerleitungen der p- und n-Hydronistoren

jeden Paaren miteinander verbunden sind und ihre Eingänge und

Ausgänge direkt oder Ober weitere Paare von p- und »-Hydrosie-

toren mit der-Druckquelle. mit dem Verbraucher bzw. mit Null

verbunden eindj derartg daß am Verbraucher boi*Jedem Schaltvor-

gang nur entweder Systemdruck oder Null herrscht.

Mine poeitive *Und*-Sehaltungg d.h. *In* Schaltungi bot der

an Verbraucher nur dann Systendruek herrscht, wenn.alle Bteuer-

leitungen unter Druck steheng booteht erfindungegemäß au*

mindentenn zwei Paaren von p- und n-Hydrosietoren" wobei die

p-Hydroaintoren hintereinander geschaltet eind und der Eingang

den (in Riebtung von der Druckquolle zum Verbraucher) ersten

p-EWrosietore mit den Verbraucher verbunden intg, und die

u-Medrosistoren parallel geaohaltet sind und ihre Auo«äM*

mit Hullg ihre Bingänge dagegen mit den Verbraucher verbunden

eind. VmM in den Stenerleitungen aller Hydroetetoren Dr»k

b*rräebt# tat dar Verbaimeher »er die nu offenen p.;Hydro-

eistoren mit der »»ekquelle verbundenp während die a-Igydro-

statoren goechloosen etad und die Verbindung zwischen den

Verbraucher und Null unterbrochen tat. Herrscht in den Steuer-

leituffln einem Paaren von 117drosistoren kein Druck, no ist

der a7nydronte#or dienen Paaren offen und der Verbraucher ist

fAber dienen mit Null verbunden.

liiie »gutive *Und*--gebeJLtung, d.h. eine Schaltungg bei der

am Vorbrameher normalerweise Systendruck und nur dann Null

berrnehtu wenn alle Steuerleitungen unter Druck *toben#

unterscheidet *ich von der positiven "Und*-Schaltung nur dadurch# daß der Eingang des in Richtung vom Verbraucher zum Behälter bzw. zur Atmosphäre ersten p-Hydrosietorn mit dem Verbraucher und der Ausgang das letzten p-Hydroziatorn mit Null verbunden ist und die Ausgänge der m-liydroaistoren mit dem Vorbraucherg ihre Eingänge dagegen mit der Druckquelle verbunden sind. Eine positive "Oder$'-Schaltung, d.b. eine Schaltungg bei der ein Druckeignal in einer Steuerleitung Syntendruck am Verbraucher ergibtg besteht ebenfalls aus mindestens zwei Paaren von p-und n-Hydrosietoren, wobei nun die p-Hydroniatoren parallel geschaltet sind und ihre Eingänge mit der Druckquelle, ihre Auagänge dagegen mitdem Verbraucher verbunden sind, und die n-Hydrosietoren hintereinander genehaltot sind und der Eingang den (in Richtung vom Verbraucher'zum Behälter bzw. zur Atmosphäre) ernten n-Hydroni4torn mit dem Verbraucher und der Ausgang des letzten n-Hydronistorn mit Null verbunden ist. Wenn in den Steuerleitungen aller Paare von Hydroeistoren kein Druck herrscht# ist der Verbraucher mit Null verbunden. Wenn jedoch in die Steuerleitungen einen Paare& Druck gegeben wird, wird der u-flydrozietor diesen Paare* gieschlonnen und der p-Hydrosietor geöffnet# wodurch der Verbraucher von Igull abgesperrt und mit der Druokquelle vorbunden wIrd.

Eine negative *Oder*-Sehaltung, d.h. eine Schaltung, bei der am Verbraucher normalerweise Systemdruck, jedoch bei einem Druckeignal in einer Steuerleitung Null herrscht, unterscheidet @ich von der positiven *Oder*-Sohaltung nur dadurch# daß die Eingänge der parallel geschalteten p-Hydronistoren mit den Verbraucher und ihre Ausgänge mit Null verbunden sind und von den hintereinander geschalteten n-Hydroniatoren der Eingang des in Richtung von der Druckquelle zum Verbraucher ersten a-Hydrosistore mit der Druckquelle und der Ausgang den letzten n-Hydroeintore mit dem-Verbraucher verbunden ist, Eine negative Relainachaltung (Wegationaglied) besteht aus einem Paar von p- und n-Hydrosietoren, wobei der Eingang des n-Hyd:rosistorn mit der Druckquellei nein Ausgang Und der Eingang de* p-Hydrosistorn mit dem Verbraucher und der Ausgang den p-Hydronistors mit Null verbunden'aind. Wenn in den miteinander verbundenen Steuerleitungen Druck herrscht, ist der a-Hydronistor goechlon sen und der p-Hydrosister geöffnetp so daß der Verbraucher mit Null verbunden ist. Bei Nulldruck in den Steuerleitungen ist der n-Hydronistor geöffnet und der p-Hydrostator geschlossen, so daß beim Verbraucher Systemdruck herrscht, Eine positive Relainschaltung kommt analog daz#i dadurch zuetandag daß bei einem Paar von p- und n-Hydrowistoren der Eingegg de* p-Hydronistore mit der Druckquelle, mein Ausgang und der Eingang den n-Hydrosistors mit dem Verbraucher und der Ausgang den n-Hydronistorn mit Null verbunden ist.
Durch entsprechende Kombination der angegebenen Grundschaltungeng die alle durch paarweise Verwendung eines p- und eines m-Hydroniatorn gekennzeichnet eindg läßt *ich jede Schaltaufgab* digital lösen@ indem in die miteinander verbundenen Steuerleitungen der Paare entweder Druck oder kein Druck ge- geben wird*, Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. So seigens Pia. 1 eine positive *Und*-Schaltung mit zwei Steuerleitungen, rig. 2 da* Schaltbild tUr die in Pia. 1 geneigt* "Und"-Schaltung, Pia. 3 eine positive "Oder"-Schaltung mit zwei Steuerleitungeng Pia. 4 das Sehaltbild für die in Fig. 3 gezeigte *Oderm-Schaltung. Pia, eine negative Relainschaltung (Nogationaglied).

Pia. das Schaltbild für die in Pia. 5 gezeigte Schaltung, Pia. 7 einp positive Relainachaltung,

Pig. 8 eine negative "Und*.Schaltung mit zwei Steuerleitungeng und

Pig. 9 eine negative *Oder*-Schaltung mit zwei Steuerleitungen.

In dei Fig. le 3b 5 und 7 sind die n-Hydrosietoren mit Au und

die p-Hydrosietoren mit B bezeichnet, Bei den n-Hydrosistoren sind

die Eingänge mit Pp die Ausgänge mit X und die Steuerleitungen

mit ST bezeichnet. Bei den p-H-fdrosietoren sind die Eingänge

mit Peu die Ausgänge mit X' und die Steuerleitungen mit STI

bezeichnet. Bei allen Schaltungen tot jeweils ein n-Hydromiator

mit einem p-Hydronistor zu einem Paar vereinigt# den in den

rig. _le 39 5 und 7 durch ein gesikrichelten Rechteck veranschau-

licht ist. Die Steuerleitungen ST und STO der nw und p-Hydro-

sistoren jedes Paare& eind miteinander und mit einer äußeren

Stäuerleitung 1 oder 2 verbunden* 0 bedeutet Atmosphären--oder

Behälterdruck und + bedeutet Syntendruckp der von einer nicht

gezeigtem Drückq»lle, erzeugt wird. V ist der Verbraucher# an 9

den das gewünschte Aungengenignal entsteht# Be @ei nun auf ]Pig»

1 Bezug genom*en, in der eine positive "Und"-Schaltung gezeigt ist.

Sie besteht au@ zwei Paaren I und 11 von a- und p- HydroWletoren

A bzw..Bs'Dte p-fflrosietoren 0 1 und 9 ll eind hintereinander .

«*oohaltetg wobei der Eingang P9 den in ]Richtung vQn der Druck-

quelle zum Verbraucher ernten p- ffl roaintorn B 11 mit der Druck-

quelle u » nd dee Ausgang X# den zweiten p-Hydroniators B 11 mit

den Verbraucher 7 verbunden ist. Die n-]3ydromiatoren A und

A ZI sind parallel «*schaltet und ihre Ausgänge X sind mit ]Null#

ihre Zing"«* P dWfflgen mit den Verbraucher Y verbunden* Wenn

in'den äußeren Steuerleitungen 1 und 2 kein Druck herrscht@ sind

A I und Ä#x offen und 3 1 und BIl geschlossen und V ist mit 0

vorbundop. Wenn in eine äußere Steuerleitung 1 oder 2 Druck

gegeben wird# wird A, oder A" geschlossen und », oder B"

geortnete V ist jedoch nach wie vor durch den nicht gesehlonnt-

nen a- 'nydroniator h, oder A, mit 0 verbunden. Erst wenn tu

bitden äußeren Oteuerleitungen 1 und,2 Druek herrscht# eind

AI und 1" geschlossen und 3 1 und 3 11 offen# @o daß bei V

Syntemdruck + herrschte Da an den Ausgängen X von A I und A 0 herrscht, liegen die Plattenvontils von A I und Ä li unter dem Druck in den Steuerleitungen ST auf ihren Vontilnitzen aut und'die Verbindungen zwischen V und 0 sind unterbrochen, Des Schaltzeichen fUr die "Und'---Scheltung gemäß Fig. 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Paare von n- und p-Hydrozistoren vorgesehen worden, wenn die Bedingung besteht, daß bei V er&t dann Syntemdruck herrscht#. wenn in mehr als zwei äußeren Steuerleitungen Druck gegeben wird. Die positive "Oder*-Schaltung gemäß Flg. 3 besteht ebenfalls au@ zwei Paaren I und Il. Dabei sind die p-Hydrontstoren B, und B,', parallel geschaltet und ihre Eingänge PI' sind mit + ihre Ausg#nge X-9 dagegen mit V verbunden. Die n-Hydrosietoren A 1 und IIII eind hintereinander «*schaltet und der Eingang F den in.Richtung von Y nach + ernten n-Hydroniatorn AII ist mit V und der Aungang X den zweiten u-BWronistorn A 1 int mit 0 verbunden. Vonn in den äußeren Steuerleitungen 1 und 2 kein Druck herrechtu sind A, und A li offen und B 1 und 314 genehlossen, so'daß V mit 0 verbunden ist. Wenn in einer oder beiden äußeren äteuerleltungen 1 und bzw. oder 2 Druck herrscht, ist * I und/oder A 11 geschlonnen und B 1 und/oder B il offen# so daß * mit + verbunden i*te Das Schaltmeichen für die 90der"-Schaltum :ist in Fig, 4 dargestellt* Selbetverständlich können auch hier mehr als zwei Paare von n- und p-Hydroaistoren vorgesehen worden@ wenn die Bedingung bootehtg daß bei V Systemdruck herrschen soll@ wenn in einer vom mehr als zwei äußeren Steuerleitungem Druck gegeben wird.

Die in Fig. 5 gezeigte Schaltungg die dem Wegationaglied in der Elektronik en"-.sprichtg besteht au& einem Paar von a-Hydrosietoren A und p-Hydronictoren B, wobei der Eingang P von A mit + sein Au ' agang X und der Eingang PI von B mit Y und der Ausgang X, von B mit 0 verbunden int. Herrscht in der äußeren Steuerleitung 1 kein Druekg so ist A offen und B goechloa»eng d.h. Y ist mi.t + verbundeng Vird in die äußere Steuerleitung 1 Druck gegebeng so tat A gegeblos'nen und B offen und V wird mit 0 vorbunden. Das Schaltbild für diene'Sehaltung Ist in Fig. 6 gezeigt. Die Umkehrung der Schaltung von Tig. 5 ist in Fie» 7 gezeigt.
Sie wird als positive Relainaohaltung bezeichnotg da V bei Druck in der äußeren Steuerleitung 1 mit + verbunden wird. Diene Schaltung besteht ebenfalls nur aus einem Paar von n-Hydrosistoren A und p-Hydroslotoren B, wobei der Eingang Pl von 2 mit+ 9 nein Ausgang X* und der Eingang P von A mit V und der Ausgang X von A mit 0 verbunden ist. Herrscht in der äußeren Steuerleitung 1 kein Druck, so tot A offen und B geschlossen@ d.h. V ist mit 0 verbunden, Wird in die äußere Stauerleiiung 1 Druck gegebeng so ist A gwebbloseen und B offen und.V wird mit + verbunden. Durch den Druck in ST und die Verbindung von X mit 0 wird gleichzeitig das Platteavontil von A fest auf seinen Sitz gepreßt@ so daß die Verbindung zwischen V und 0 wirksam abgesperrt tote Fig. 8 zeigt eine negative *Und*-Schaltung, bot der in Gegensatz zu der in rig. 1 dargestellten Schaltung an Verbraucher V normalerweise Syntendruck herrscht und.der Verbraucher nur dann mit 0 verbunden wird* wenn in allen äußeren Steuerleitungen 1 und 2 Druck herrscht. Die p-Hydronistoren B ic. und B im sind wiedir hintereinander geschaltet" wobei nun der Eingang Pl des in Richtung von V zur Druckquelle + ersten p-Hydroniatorn B 1:i mit Y und der Ausgang X$ den zweiten-p-Eydrosietorn B mit 0 verbunden Ist. Die »-Hydronistoren A I und AII sind parallel geschaltet und ihre Eingänge P eind mit der Druckquelleg Ihre Ausgänge X dagegem-mit V verbunden, Wenn in keiner oder nur in einer äußeren Steuerleitung 1 oder 2 Druck herrscht, ist V mit der Druckquelle verbunden. Brot vonn,in allen äußeren St4u*rleitungen 1 und 2 Druck herrscht, wird V mit 0 verbunden. Eine negative "Oder"-Schaltung ißt in Fiä. 9 dargestellt. Bei dieser Schaltung herrscht ebenfalls in Gegensatz zu der Schaltung gemäß Fig. 3 bei V Systerdruck, wenn in allen äußeren Steuerliitungen 1 und 2 kein Druck herracht. Wenn in eine oder alle äußeren Steuerleitungen 1 und/oder.2 Druck gegeben wird, wird V mit 0 verbunden. Die p-Hydrosistoren B I und B II sind wieder perallel geschaltetg woLei Ihre Eingänge Pl mit Vo ihre Ausgänge -X$ dagegen mit 0 verbunden sind. Die n-Hydrosietoren A, und A II sind hintereinander geschaltet und der Eingang P den in Richtung von + nach V ersten 0-Hydronistorn A I ist mit -f. der Ausgang X den zweiten m-Hydrozistorn A IT ist mit V verbunden. Wenn in keiner äußeren Steuerleitung 1 oder 2 Druck herrscht, ist V mit + verbunden. Bei einem Druckeignal in einer oder beiden Steuerleitungen 1 und/oder 2 wird V mit 0 verbunden.

Claims

1. Hydraulische oder pneumatische Schaltung aus Sebaltelementen (n- und p-Hydronistoren) nach Patent (Patentanweldung P 42 985 XII/479), C e k o n n z e i c h n 9 t durch paarweise Verwendung eines n- und eines p-Hydrosietorn (A bzw. B), deren Steuerleitungen (ST und STO) miteinander verbunden sind und deren Eingänge (pupt) und Ausgänge (xvx,) direkt oder über weitere Paare von p- und n-Hydrostatoten mit der Druckquelle (+), mit dem Verbraucher (v) bzw. mit Null (0) verbunden eindvderartu daß am Verbriucher (V) bei jedem Schaltvorgang nur entweder Systemdruck oder Null herrscht.

2. Positive "Und*-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekonnzeichnatu daß nie mindestens zwei Paare (I und II) von n- und p-Hydrosistoren (Ajf A II bzw. Bj# Bl,) aufweist, wobei die p-Hydroziatoten (B I und B ii) hintereinander geschaltet sind und der Eingang (P1) des ersten p-Hydrozistorn (BI) mitder Druckquelle (+) und der Ausgang (X#) den letzten p-Hydrosiator (B ii) mit dem Verbraucher (V) verbunden ist, und die.n-Hydroziatoren (A I und A") parallel geschaltet sind und ihre Ausgänge (X) mit Null (0), ihre Eingänge (P) dagegen mit dem Verbraucher (v) verbunden sind. jo Positive "Oder"-Schaltung nach Anspruch 1. dadurch gekenn- meichnotg daß nie mindestens zwei Paare (I und II) von n- und p-Hydronistoren (A il Aii bzwe Bje BII) aufweist, wobei die p-Hydrozietoren (B I und B ii) parallel geschaltet sind und ihre Eingänge (P1).mit der Druckquelle (+), Ihre Aus- sällso %"X#) dagegen mit dem Verbraucher (V) verbunden eindu und die »-Hydroniatoreij (A I und A ii) hintereinander geschal- tet sind und der Eingang (P) den ersten n-Hydrosistorn (A ii) mit dem Verbraucher (V) und der Ausgang (X) de» letzten a- Hydronistors (A,) mit Null (0) verbunden ist.

4. Negative "Und"-Schaltung nach Anspruch l@ dadurch gekonn- zeichnotg daß sie mindestenn zwei Paare (I und II) von n--und p-Hydronistoren (A,# A" bzw* Bj# BII) aufweinte 'wobei die p-Hydroniatoren (B io B il ) hintereinander geschaltet sind und der Eingang (P1) den-ersten p-Hydronistorn (B mit den Verbraucher (V) und der Ausgang (X$) des letzten p- Hydronis.tore (B I ) mit Null (0) verbunden int, und die n- Hydronistoren (Aie AII) parallel geschaltet sind und ihre -Eingänge (P) mit der Druckquelle (+) und ihre Ausgänge mit dem Verbraucher (v) verbunden sind.

Negative "Oderlm-Schaltung nach Anspruch 1, d;durch gekonn- zeichnety daß sie mindestenn zwei Paare (I Un*d II) von n- und p-Hydroniatoren (Aie A il bzw. BI" Bl,) aufweist, wobei die nr#ydronistoren (A III Aii ) hintereinander geschaltet sind und der Eingang (P) des ersten n-Hydronistore (A,-) mit der Druckquelle (+) und der Ausgang (X) den letzten m-Hydroniatorn (A II) mit dem Verbraucher (v) verbunden Lot,' und die p-Hydro- sietoren (B 11 1311 ) parallel geschaltet sind und ihre Ein- gänge,(P1) mit dem Verbraucher (v) und ihre Ausgänge (X0) mit Null (0) verbunden sind.

6. NagatiV.a Rgla:ineahaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Paar von a- und p-Hydronistoren (A und B), wobei der Eingang (P) den n-Hydrosistors (A) mit der Druckquelle, (+), Bein Ausgang (X) und der Eingang (P1) den p-Hydroniatorn (B) mit dem Verbraucher (V) und der Ausgang (X') den p-Hydrosiotors (B) mit Null (0) verbunden ist. 7. positive Reiainschaltung nach Anapruch 1, gekennzeichnet duroh ein Paar von o- und p-Hydroslotoren (A und B), wobei der Ming*ng (P1) den p-Hydronistorn (B) mit der Druckqualle nein Ausgang (Xly und der Eingang (P) den n-Hydrosistorn (A) mit dem Verbraucher (V) und der Ausgang (X) den n-Itydroeintorn (A) mit Null (0) verbunden ist.