DE1775515C

DE1775515C - Swivel jet amplifier for controlling a hydraulically operated valve

Info

Publication number: DE1775515C
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Societe anonyme dite Ste DOptique, Precision, Electronique & Mecamque, Paris
Publication date: 1971-09-16

Description

Die Erfindung bezieht sieh auf einen Sohwenk- gesamte in dem Druokmillelstrahl enthaltene Energie strahlverstärker zum Steuern eines hydraulisch wiedergewonnen wird, und zwar In Form von Druck, betätigten Ventils mit zwei zu beiden Seiten des der auf das Ventil einwirkt. Außerdem kann in der Ventils liegenden Druckkammern, bei dem ein äußersten Stellung des Ablenkteils der Druckmlttel-The invention relates to a swiveling total of the energy contained in the Druokmillel beam jet amplifier for controlling a hydraulically recovered, namely in the form of pressure, actuated valve with two on either side of the one acting on the valve. In addition, the Valve lying pressure chambers, in which an extreme position of the deflecting part of the pressure medium

aua einer Strahldüse austretender Druckmittelstrahl ί strahl derart gelenkt, oder ausgerichtet werden, daßpressure medium jet ί jet exiting from a jet nozzle is directed or aligned in such a way that

unter dem Einfluß eines von außen zugeführten er nur noch eine der beiden Leltungsöffnungen speist, Steuersignals relativ zu den Mündungen zweier je- so daß man den höchsten Verstärkungsfaktor erzielt, wells mit einer Druckkammer verbundener Leitungen ' well eine der beiden Druckkammern des Ventils dannunder the influence of an externally supplied one, it only feeds one of the two ventilation openings, Control signal relative to the mouths of two each so that the highest gain factor is achieved, Wells connected to a pressure chamber lines' well one of the two pressure chambers of the valve then

verschwenkbar ist. nur den Druck Null hat.is pivotable. only has zero pressure.

Schwenkstrahlverstärker dieser Art sind in den io Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich ausSwiveling beam amplifiers of this type are in the io. Further features of the invention emerge from USA.-Patentschriften 2 996 072 und 3 017 864 be- den UnteransprUchen.U.S. Patents 2,996,072 and 3,017,864 subclaims.

schrieben, Bei diesen bekannten Schwenkstrahlver· Die Erfindung wird nunmehr ausführlich unterwrote, With these known swiveling beam ver · The invention will now be described in detail under

starkem mündet in die zu beiden Seiten des Ventils Bezugnahme auf einige spezielle Ausführungsbeispielestrong leads to the reference to some specific exemplary embodiments on both sides of the valve

gelegenen Druckkammern jeweils eine Leitung, über beschrieben, die in der Zeichnung veranschaulichtlocated pressure chambers each have a line, described above, which illustrates in the drawing

die ein Druckmittel eingespeist werden kann. An 15 sind. In der Zeichnung zeigtwhich a pressure medium can be fed. At 15 are. In the drawing shows

ihrem anderen Ende münden die beiden Druckmittel- Fig. 1 einen Längsschnitt durch die HauptachseAt its other end, the two pressure means open out - Fig. 1, a longitudinal section through the main axis

leitungen gegenüber einer Strahldüse, aus der ein des Verstärkers,lines opposite a jet nozzle, from which one of the amplifier,

Druckmittelstrahl austritt, der relativ zu den beiden Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II inPressure medium jet emerges which, relative to the two FIG. 2, is a section along the line H-II in Druckmittelleitungsmündungen verschoben werden Fig. 1,Pressure medium line mouths are shifted Fig. 1,

kann und je nach seiner jeweiligen Lage die eine oder ao Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 111-III incan and depending on its respective position the one or ao Fig. 3 is a section along the line 111-III in

die andere dieser Leitungen stärker mit Druckmittel Fig. 1,the other of these lines more strongly with pressure medium Fig. 1,

speist, so daß auf der entsprechenden Seite des Ven- F i g. 4 eine schematische Darstellung der voll-feeds, so that on the corresponding side of the Ven- F i g. 4 a schematic representation of the full

tils ein größerer Arbeitsdruck herrscht. Die Verschie- ständigen Anordnung,tils there is a greater work pressure. The different arrangement,

bung des Druckmittelstrahles relativ zu den MUndun- Fig. 5 eine schematische Darstellung einer ab-exercise of the pressure medium jet relative to the mouth.

gen der mit den Druckkammern des Ventils verbun- as weichenden Anordnung.In terms of the arrangement that is connected to the pressure chambers of the valve.

denen Leitungen erfolgt also durch Verschwenken Der in den Fig. 1, 2 und 3 veranschaulichte der Strahldüse als Ganzes. Da diese aber ein relativ Schwenkstrahlverstärker hat in einem Gehäuse 1 eine kompliziertes und dementsprechend schweres Bauteil fest angeordnete Strahldüse 2, die aus einer Druckdarstellt, das überdies mit seine Verschwenkung zu- leitung 3 mit Druckmittel gespeist wird,
mindest erschwerenden Anschlußleitungen für die 30 Die beiden Leitungen 5 und 6 münden in die zen-Druckmittelzuführung verbunden ist, wird die Ar- trale Kammer 7 des Verstärkers mit sich praktisch beitsweise des gesamten Schwenkstrahlverstärkers am Umfang berührenden Mündungen 8 und 9, deren durch die Bauweise zum einen schwerfällig und zum Mittelpunkte in der Ebene H-II symmetrisch zur anderen langsam, was beides für eine empfindliche Achse der Strahldüse 2 liegen.which lines are thus carried out by pivoting the jet nozzle illustrated in FIGS. 1, 2 and 3 as a whole. However, since this has a relatively swiveling jet amplifier in a housing 1, a complicated and correspondingly heavy component is fixedly arranged jet nozzle 2, which represents a pressure, which is also fed with its swiveling supply line 3 with pressure medium,
At least aggravating connecting lines for the 30 The two lines 5 and 6 open into the zen pressure medium supply is connected, the ar- tral chamber 7 of the amplifier with practically both of the entire swivel beam amplifier on the periphery touching orifices 8 and 9, whose due to the design for one cumbersome and slow to the center point in the plane H-II symmetrically to the other, both of which lie for a sensitive axis of the jet nozzle 2.

Steuerung etwa eines hydraulisch zu betätigenden 35 Das Ablenkteil 10 ist mit einer elektromechani-Control of a hydraulically operated 35, for example. The deflector 10 is equipped with an electromechanical

Servoventils unerwünscht ist. sehen Bewegungsvorrichtung derart verbunden, daßServovalve is undesirable. see movement device connected in such a way that

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, beim Fehlen eines elektrischen Signals die BohrungThe invention is therefore based on the object of drilling the bore in the absence of an electrical signal

einen Schwenkstrahlverstärker anzugeben, der sich 11. die H?.s Ablenkteil 10 durchsetzt, genau fluchtendspecify a swiveling beam amplifier, which penetrates the 11 hands

durch eine seine Ansprechempfindlichkeit und An- zu der Achse der Strahldüse 2 liegt.by its sensitivity and approach to the axis of the jet nozzle 2 lies.

Sprechgeschwindigkeit steigernde Ausbildung der 40 Die Vorrichtung enthält ferner einen Dauermagne-Speech speed increasing training of 40 The device also contains a permanent magnet

Verschwenkung des Druckmittelstrahles relativ zu ι.·> 12, zwischen dessen Polen ü <.nd 14 ein durchPivoting of the pressure medium jet relative to ι. ·> 12, between its poles ü <.nd 14 a through

den Mündungen der zu den Dn, ·.·'.'<:. τ; ;', - Ven- die Wicklungen 16 hindurchfühlende» langgestreckterthe mouths of the to the Dn, ·. · '.' <:. τ; ; ', - Ven- the windings 16 feeling through »elongated

v.h Π;¹ ■.■.·: τ ! .-η ' ■!»•.«nr'.-n :«■■;■-, .■■.■'. hnet. Anker *5 angeordnet ist. Der Anker 15 ist mit einer vh Π; ¹ ■. ■. ·: Τ! .-η '■! »•.« no' .- n: « ■■; ■ -,. ■■. ■ '. hnet. Anchor * 5 is arranged. The anchor 15 is with a

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Stange 17 verbunden, die das Ablenkteil 10 trägt,According to the invention, this object is connected by rod 17 which carries the deflecting part 10,

löst, daß die Strahldüse feststehend ausgebildet und 45 Die Stange 17 wird ihrerseits von einem elastischensolves that the jet nozzle is fixed and 45 The rod 17 is in turn by an elastic

zwischen ihr und den Mündungen der Leitungen ein Rohr 18 getragen, das mit einem Ring 19 an dembetween her and the mouths of the lines carried a tube 18 with a ring 19 on the

Ablenkteil mit einer durchgehenden Bohrung ange- Gehäuse 1 befestigt ist.Deflecting part attached with a through hole housing 1 is attached.

ordnet ist, das mit Steuereinrichtungen für seine Ver- In der Ruhelage wird der Druckmittelstrahl, deris arranged, with control devices for its supply. In the rest position, the pressure medium jet is the

Schwenkung um eine zur Strahlrichtung der Strahldüse aus der Düse 2 austritt, ohne Störung, durch dasSwiveling by one to the jet direction of the jet nozzle exits the nozzle 2, without disturbance, by the

und zur Verbindungsgeraden der Leitungsmündun- 50 Ablenkteil 10 geradeaus durchgelassen, so daß er sichand to the straight line connecting the line mouth 50 deflector part 10 straight through so that it is

gen senkrechte Achse im Takte des Steuersignals ge- symmetrisch zwischen den beiden Mündungen 8About the vertical axis in the cycle of the control signal symmetrically between the two openings 8

koppelt ist. und 9 aufteilt. Dabei sind dann die Druckmittel-is coupled. and 9 divides. The pressure medium

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Schwenk- mengen und Drücke in den beiden Leitungen 5 und 6With the design of the swiveling quantities and pressures in the two lines 5 and 6 according to the invention

Strahlverstärkers verbleibt als einziges bewegliches gleich.The beam amplifier is the only thing that remains the same.

Bauelement das Ablenkteil zwischen der Strahldüse 55 Wenn der Wicklung 16 ein elektrisches Signal zu-Component is the deflector between the jet nozzle 55. When an electrical signal is sent to the winding 16

und den Leitungsmündungen, und dieses Ablenkteil geführt wird, schwenkt der bewegliche Anker 15and the line mouths, and this deflector is guided, the movable armature 15 pivots

kann ohne weiteres ein sehr leichtes und dementspre- nach der einen oder der anderen Seite — je nach demcan easily do a very easy job and, accordingly, on one side or the other - depending on the situation

chcnd mit geringem Kraftaufwand zu bewegendes Sinn des Signalstromes — aus, und zwar um einenchcnd sense of the signal current that can be moved with little effort - by one

und mit niedrigen Herstellungskosten zu erzeugendes mit der Stromstärke des Signals veränderlichenand that which can be produced with low manufacturing costs varies with the current strength of the signal

Bauelement sein, da es nur eine einzige feststehende 60 Betrag; dabei bewirkt die Bewegung des Ankers eineBe a component as there is only a single fixed 60 amount; the movement of the armature causes a

Bohrung für die Weiterleitung des Druckmittelstrah- Schwenkbewegung des Ablenkteils 10, deren GrößeBore for the transmission of the pressure medium jet pivoting movement of the deflecting part 10, the size of which

lcs von der Strahldüse zu den Leitungsmündungen zu ebenfalls proportional zur Stromstärke des Signalslcs from the jet nozzle to the line mouths is also proportional to the current strength of the signal

enthalten braucht und als einzige Verbindung zum ist. Der Druckmittelstrahl wird dann abgelenkt undand is the only connection to. The pressure medium jet is then deflected and

Verstärkergehäuse lediglich seine Schwenkachse auf- tritt in eine der beiden Mündungen 8 und 9 mit einemAmplifier housing only its pivot axis occurs in one of the two openings 8 and 9 with a

weist, die seiner Verschwenkung keinen nennenswer- 65 größeren Teil ein als in die andere Mündung; dadurchshows that its pivoting does not take a noteworthy 65 larger part than in the other mouth; through this

ten Reibungswiderstand entgegensetzt. wird zwischen den beiden Leitungen 5 und 6 eineopposed frictional resistance. is between the two lines 5 and 6 a

Dadurch führt die erfindungsgemäße Ausbildung Druckdifferenz erzeugt, die zum Verstellen desAs a result, the inventive training creates a pressure difference that is used to adjust the

des Schwenkstrahlverstärkers dazu, daß nahezu die Steuerschiebers des Servoventil ausgenutzt werdenof the swiveling beam amplifier to the fact that almost the control slide of the servo valve are used

kann. DIo überschüssige Druckmlttolnwnge wird über die Leitung 20 in ein Vorratsgefäß zurückgeführt.can. The excess pressure volume is over the line 20 returned to a storage vessel.

Die Fig.4 zeigt einen Schwen'istrahlversUlrker, dor unmittelbar in das Gehäuse 21 eines Servoventil mit Steuerschieber bekannter Bauart eingebaut ist, . wobei der gesteuerte Motor 22 über die Leitungen 23 und 24 in einem oder dem anderen Sinne gespeist wird, wenn diese Leitungen infolge der Verschiebung des Steuerschiebers 25 entweder mit der Zuleitung 26 des Druckmittels oder mit der R Uckleitung 27 des Druckmittels zum Vorratsbehälter verbunden werden.The Fig. 4 shows a Schwen'iststrahlversUlrker, dor directly into the housing 21 of a servo valve is installed with a control spool of a known type,. the controlled motor 22 via the lines 23 and 24 is fed in one sense or the other when these lines are due to the displacement of the control slide 25 either with the supply line 26 of the pressure medium or with the return line 27 of the pressure medium to the reservoir.

In der Ruhelage tritt der aus der Düse 28 kommende Druckmittelstrahl ohne Beeinflussung durch das Ablenkteil 29 hindurch und verteilt sich symmetrisch auf die beiden Leitungen 30 und 31, wobei ein gleicher Druck in den Druckkammern 32 und 33 erzeugt wird; der Steuerschieber 25 bleibt in seiner neutralen Stellung, in die er durch die RUckführfedern 34 gebracht wird.In the rest position, the jet of pressure medium coming from the nozzle 28 passes through without being influenced the deflector 29 through and is distributed symmetrically on the two lines 30 and 31, wherein a the same pressure is generated in the pressure chambers 32 and 33; the control slide 25 remains in his neutral position in which it is brought by the return springs 34.

Wenn ein Steuersignal, beispielsweise Über eine ao oben bereits geschilderte elektromechanische Einrichtung, empfangen wird, so bewirkt diese eine Schwenkbewegung des Ablenkteils 29. Der aus der Düse 28 austretende und abgelenkte Druckmittelstrahl teilt sich dann in unsymmetrischer Weise auf die Leitun- as gen 30 und 31 auf und erzeugt dadurch in den Druckkammern 32 und 33 unterschiedlich große Drücke. Eine neue Gleichgewichtsstellung des Steuerschiebers 25 ergibt sich aus dem Ausgleich zwischen der in der einen Richtung wirkenden Kraft der Differenz der in den Druckkammern 32 und 33 herrschenden unterschiedlichen Drücke und der Gegenkraft, die durch Kompression oder Entspannen der Federn 34 bei einer axialen Verschiebung des Steuerschiebers hervorgerufen wird.If a control signal, for example via an ao Electromechanical device already described above, is received, it causes a pivoting movement of the deflecting part 29. The output from the nozzle 28 exiting and deflected pressure medium jet is then divided in an asymmetrical manner on the line und as gene 30 and 31 and thereby generates pressures of different sizes in the pressure chambers 32 and 33. A new equilibrium position of the control slide 25 results from the balance between the in the a direction acting force of the difference between the prevailing in the pressure chambers 32 and 33 different pressures and the opposing force caused by Compression or relaxation of the springs 34 is caused by an axial displacement of the control slide.

Die F i g. 5 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der die l.eiim ;rn 3? und 36 7ur Aufnahme des Druckniitteislraliia, welche die Druckkammern 37 und 38 speisen, unmittelbar in dem Steuerschieber 39 ·-;·- peordnet sind und gekreuzt verlaufen, d. h. in einem ihrer N^bfr-rinander-Anordnung entgegengesetzten Sinn an Ίίβ Druckkammern 37,38 angeschlossen sind.The F i g. 5 shows a variant in which the l.eiim; rn 3? and 36 7 for receiving the pressure medium which the pressure chambers 37 and 38 feed, directly in the spool 39 · -; · - are arranged and crossed, d. H. in one their N ^ bfr-coiled arrangement opposite Sense connected to Ίίβ pressure chambers 37,38 are.

Du, Scli\*...j.Ki>cwegung des Ablenkteiis 40 bewirkt bei dieser Leitungsführung eine gleichsinnige Ver-Schiebung des Steuerschiebers 39 durch Ausbildung der unterschiedlichen Drücke in den Druckkammern 37 und 38, die Gleichgewichtsstellung ergibt sich aber erst, wenn der Steuerschieber eine Bewegung mitYou, Scli \ * ... j.Ki> cwegung des Ablekteiis 40 causes in this line routing, a shift in the same direction of the control slide 39 through training the different pressures in the pressure chambers 37 and 38, but the equilibrium position results only when the spool starts moving gleicher Amplitude wie das Ablenkteil 40 durchoeführt hat, ohne daß es notwendig wflre, RUckfuhr-Km vorÄn. Unter gleicher Amplitude dürfte hier eine Winkelschwenkbewegung de» Ablenkte ils — die in Krölsbogenmaß zu messen ist — und die Tangentialbewegung des Steuerschiebers «{verstehen sein, die in Richtung der Tanßentc des Winkelmaß-Kreisbogens erfolgt. .I₁₁Jthe same amplitude as the deflecting part 40 has carried out without it being necessary to advance the return km. The same amplitude should be understood to mean an angular pivoting movement of the "deflection part - which is to be measured in Krölsbogen Maß - and the tangential movement of the control slide" {which takes place in the direction of the angle of the angular arc. .I _{11 y}

Bei dieser Anordnung ist es notwendig, jede Drehung des Steuerschiebers um seine Achse wlihrend der Verschiebebcwegungcn des Schiebers zu vermeiden; dies ist jedoch leicht durch einen Zapfen 41 zu erzielen, der in eine Lüngsnut des SteuerschiebersWith this arrangement it is necessary to avoid any rotation of the control slide about its axis during the movement of the slide; however, this is easily done by means of a pin 41 to achieve in a longitudinal groove of the control slide

eingreift. . .intervenes. . .

Das Steuersignal könnte auch ein pneumatisches Signal sein, wobei dann das Ablenktcil durch eine Druckdose mit elastisch verformbarer Membran bewegt werden müßte. Außerdem könnte das gesteuerte Servoventil ein ganz beliebiges Ventil, beispielsweise ein Ventil mit Drehantrieb, sein.The control signal could also be a pneumatic signal, in which case the deflecting element is by a Pressurized cell with an elastically deformable membrane would have to be moved. Also, that could be controlled Servo valve can be any valve, for example a valve with a rotary actuator.

Claims

Patent claims:

1. Schwenkstrahlverstärker zum Steuern eines hydraulisch betätigten Ventils mit zwei zu beiden Seiten des Ventils liegenden Druckkammern, bei dem ein aus einer Strahldüse austretender Druckmittelstrahl unter dem Einfluß eines von außen zugeführten Steueisignals relativ zu den Mündungen zweier jeweils mit einer Druckkammer verbundener Leitungen verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahldüse (2; 28) feststehend ausgebildet und zwischen ihr und den Mündungen (8,9) der Leitungen (5 bzw. 6, 30 bzw. 31, 35 bzw. 36) ein Ablenkteil (10; 29; 4Θ) mit einer durchgehenden Bohrung (11) angeordnet ist, das mit Steuereinrichtungen (12 bis 18) für seine Verschwenkung um eine zur Strahlrid.iung der ί**'.ϊ<Λ.* A 23} '>»& rur Verbindungsgetadu» der IxJtungsrnündungen senkrechte Ach« im TsiW öw. Steuersignals gekoppelt ist.1. Swivel jet amplifier for controlling a hydraulically operated valve with two to both Side of the valve lying pressure chambers, in which a pressure medium jet emerging from a jet nozzle under the influence of an outside supplied control signal is pivotable relative to the mouths of two lines each connected to a pressure chamber, characterized in that the jet nozzle (2; 28) is fixed and between you and the mouths (8,9) of the lines (5 or 6, 30 or 31, 35 or 36) a deflecting part (10; 29; 4Θ) is arranged with a through hole (11), which is connected to control devices (12 to 18) for its pivoting around an ach perpendicular to the radiation of the ί ** '. Ϊ <Λ. * A 23}'> "& rur connecting tadu" of the opening outlets "in the TsiW öw. Control signal is coupled.

2 Schwtnksü ah! verstärker nach Anspiuch >, ^-jkcnnw'chnet durcSr eine i;k»'*>roruci.? "Vmi.. Steuereinrichtung (12 bis 18) (F i g. 3).2 Schwtnksü ah! amplifier according to claim >, ^ -jkcnnw'bycSr a i; k »'*> roruci.? "Vmi .. Control device (12 to 18) (Fig. 3).

3. Schwenkstrahlverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zum Verschwenken des Ablenkteils (29; 40) eine pneumatisch beaufschlagbare Membrandose enthält.3. swiveling beam amplifier according to claim 1, characterized in that the control device for swiveling the deflection part (29; 40) contains a pneumatically actuated diaphragm box.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings