DE1819238U

DE1819238U - Elektrohydraulische steuervorrichtung.

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Publication number: DE1819238U
Application number: DEA15273U
Authority: DE
Original assignee: JOSEF HEINZ REINECKE K G APPBA
Current assignee: JOSEF HEINZ REINECKE K G APPBA
Priority date: 1960-06-24
Filing date: 1960-06-24
Publication date: 1960-10-06

Description

Geb rauoh nust e ren mld'u n g

---------------

t.

Firma Josef Heinz Reineke KG. t Apparatebau B o 0 h H m t

Von-Ebner-schenbaoh-Str. 5 f

"Riektro-hydrauliohe Steuervorrichtung"

?

!

I,

Das vorliegende Muster bezieht sich auf eie elektro-hydraulische

Steuervorrichtung, bei der das zu steuernde Stellglied, beispiels-

j>

weise ein Ventil, durch einen hydraulisch etätten Steuerkolben

von einer elektrischen Stellkraft aus betätigt wird.

.

Derartige elektro-hydraulisch arbeitende Steuervorrichtungen haben

sich in jüngerer Zeit in der Regeltechnik llgemein durchgesetzt,

da sie gegenüber den entweder rein elektromotorisch oder rein hy-

draulisch betätigten Steuervorrichtungen 4 entscheidenden Vorteil

aufweisen, dass sie bei großer Stellkraftnur kleine Stellzeiten

erforderlich machen.

"

Derartige elektro-hydraglisohe Steuervorriohto. ngen bestehen aus einem

die Ölzufuhr zu den. Steuerkolben über ein Steuerventil regelnden Düaen-

system, zwischen dem eine schwenkbare Prallplatte durch Steuerimpulse

bewegt wird bei den elektro-hydrau uUaohen Steuervorrijshtungen ist die

Prallplatte als Anker eines mit einem Steuergleichstrom gespeisten

Elektromagneten ausgebildet, der zwischen zwei entgegengesetzt wirken-

denZugfedern,vondenendieeineaneiner Blattfeder Justierbar be-

festigt ist, in der Mittellage gehalten wird.

J

Diesebekannten elektro-hylraulisahva arbettenden Stouertorriehtungen

besitzen ein integrales Verhalten und sind daher nicht immer null-

punktsicher. Bei der ustergemäesen Ausführungsform einer derartigen

elektro-hydraulischen Steuerung wird dieser Nachteil vermieden

dadurch,, daas de'p SteuerBystem eine den Steuerstrom entgegenwirkende

Kraft vom Stellglied her angebracht wird. 4en wird mlzetergemäse

dadurch erreicht, dass die zweite, an den Prallplattenanker angreifen-

de Zugfeder an einem nach Art einer Blattfeder ausgebildeten Hebel

befestigt und der Hebel über eine Rückholfeder mit dem vOM Steuerkol-

ben betätigten Rückstellglied derart gekuppt ist, da die Kraft

der Rückholfeder der veränderlichen Ankerkraft entgegenwirkt. Durch

diese Masonanne ird ein nullpunäaicheres Verhalten erreicht. Um die

Kraft der Rückholfeder dem Steueretrombereich und dem Arbeltaeg anzu-

passen, sind in weiterer Ausbildung des uatre die den Prallplatten-

anker in der tJittellage haltenden Zugfedern Mnd die. Rückholfeder so

aufeinander abstimmbar, daas der steuerglei+etrom zur Erzeugung der

Magnetkraft dem Rilckführweg zur Erzeugung der Ankergegenkraft propor-

tional ist. Diese Abstimmung der Federn kam derart erfolgen, dass

die Rückholfeder an dem Rüokstellglied in einer drehbaren Scheibe auf-

gehängt ist, aodasa durch Drehung der Scheibe eine Veränderung der

übersetzung zwischen dem Federhebel und dem ücksellglied erfolgen

kann, ohne dann die Länge und die Kraft der üokholfeder beainflusst

werden. Eine derart ausgebildete Steuervorrichtung kann jedem Bedarfs-

fall angepasst werden,

;,

.

Die mustergemüsse Anordnung eines unter der Wirkung des Rück-

stellgliedes stehenden Poderhebelo zur Aufhängung der an dem Prall-

plattenanker angreifenden Feder ermöglicht es, eine zusätzliche Hand-

steuerung vorzusehen, die bf : i Ausfall der elektria-'hen Notergie einge-

schaltet werden kann. Diese Handsteuerung besteht, muatergeäss

aus einem durch Drehung oder aeitsiale Verechiebung von Ham battig-

baren Organ, dass bei Ausfall des StRur. eleiohetromegit dem vom

Ilückstellglied beaufschlagten, durch eine Zugfeder"it de Frall-

plattenanker verbundenen Federhebel in Eingriff tritt und diesen in

der einen oder anderen Richtung bewegen kann. Auf diese Weise wird

erreicht, dass bei Ausfall des SteuygloichstTOtnea, d. h. bei Strom-

loswerden der die Bewegung des Prallplattenankera steuernden Spule

durch Beeinflussung des Federhebela, eine Vertellung des Prallplat-

tenankers in der einen oder anderen Richtung erfolgen kann tmd damit

das Stellglied über den hydraulischen Teil der Steuervorrightung in

der einen oder anderen Richtung bewegt werden : kann

Das den Federhebel boeinfittssende, von Hand btatigbare-Organ kann

aus einem Schwenkhebel bestehen, der bei Sohwomkmg ann einer an-

wirksaman tittellage in die eine oder andere Richtung den mit dem

Prallplattenanker und der Rückholfeder verbundenen Federhobel in der

einenoder anderen Riohtung bewegte DaaaasSiche, von'Hand be-

tätigbare Organ kann aber iuch ans einem DrMcnopt bestehen t der

bei Betätigung pittela einer an ihn angeordneten schiefen Ebene das

Ende des Poderhobeln beau'eohlagt und entsprechend der leigunge-

richtung der schiefen Ebene verschiebt. muatexgemäan ist der

0

Druckknopf um seine Achse um 180 drehbar, damit die Neigungarioh-

tung der schiefen 3bene umgekehrt werden kann. und damit eine wahl.

t

weise Schwenkung dea federhebels in der einen oder anderen Richtung

bewirkt werden kann.

Um auch bei Ausfall den Stromes für den die Förderpumpe der hy-

draulischen Einrichtung betätigenden itotor dte Stenervorrichtung

weiter handhaben zu können# ist in weiterer Ausbildung des Musters

ein die Öl. Pumpe in Drehung versetzenden, vonHand über eine Kurbel und

eineKupplung betätigbares Getriebe vorgesehen und ein/xusätzlicher,

die zum Steuerkolben führenden Ölleitungen bei Absinken des Öldruckes

abechlieasendes Sperrventil angeordnet, Diese Anordnung eines Ge-

triebes und eines zusätzlichen Spev ventils ernoglicht es, bei aus-

fallendem totorstrom die Ölpunpe Ubfir dau zuadz2, icheg von Rand be-

tätigbare Getriebe zu betreiben und den zur stoerung erforderlichen

öldruck zu erhalten. Um bei Ausbleiben des motors und dem damit be-

wirkten Abfall des Öldruckes *x den Uteuerzylinder In seiner Stellung

festzuhalten, ist dAS zusätzliche Sperrventil angeordnet. Dieses

Sperrventil lietnustergemässaibohende-Steuerkolben und dem

Steuerventil und besteht aus einem auf der einen Strinseite durch eine

Druckfeder und auf der anderen Stirnseite durch den Öldruck beauf-

"

schlagen Kolben, der unter Wirkung des Öldruckes die vom Steuerventil

zum Steaerkolben führendezi Ölleitungen offenhält und bei Absinken den

Öldruckes abechlieest. Auf diese Weise wird erreicht, daaa beim Aus-

bleiben des Öldruckes sich der Kolben des sperrventils unter Wirkung

seiner Feder verschiebt und hierbei die von der Steuerventil zum

Steuerkolben führenden zeitungen abDchliesst. Wird durch das von Hand

betätigte Getriebe der Öldruck wieder hergestelltg ao kehrt da, 9 Sperr.

ventil in seine Normalstellung zurück, in der die Verbindung zwischen

Steuerkolben und Steuerventil hergestellt ist

UM. den durch den 3teatirgliechatrow% in dem Ulektromagenten bestehenden

reanenten Mgnetiemu8 zu beaêtigen ist in woerer Ausbildung des

leunters dem Steuergleichstrom ein Wechselstrom tiberlagertp der zu-

folge seines ständigen Wechsels den remanaten..-ragnetismua =, wiriteam

'

, maoht und damit die Anapreobe"pfindlichkeit d Prallplgttenankere

wesentMherhM.

Um die wttatergeäaae Staervorriohtung für jeden beliebigen $steck

verwenden zu kennen, ist in weiterer AuebildMg des atera die Steu-

erspule exploaionseicher ausgebildete

Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispieleeiee Au-sführngBforp

't

destquetern, und ee be-, eutett

Abbildng 1 ßchenatische Dara lung der muster-

senkt mit Hand. teuerung ver-

sehenensteaervorr-chtang,

Abbildung 2 Darstellung einer obgewandelten Austüh-

rungsform der Handsteuerung.

Der Blektrovotor l, der mit Drehstrom betrieben wird, treibt eine öl-

pumpe 2, die das Öl über die Leitung 3 dem ölfilter 4 zebrderte Das

zuviel geforderte Öl wird über das Federventil 5 und die Leitung 6

in den Ölbehälter zurückgetordert. Vom Filter 4 gelangt das Öl über

die Leitung 7 in die Hülse 9 des Steuerventils 8. In der Hülse 9 ist

der Kolben 10 verschiebbar gelagert, der an beiden Stirnseiten durch

die Federn 11 abgestützt wird. Das in de Steuerventil 8 geforderte

Öl gelangt bei der in der Zeichnung gezeigten Gleichgewichtsstellung

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über die Leitung 12 zu den Drosseln 13 und von dort zu den Düsen 14

uns den Stirnseiten des Kolbens 10. Das aus den Düsen 14 unter Druck

austretende Öl trifft aufdie PrallplattedesAckers18 und gelangt

durch die Bohrung 15 und die Leitung 16 des Steuerventile 8 in den

ölbehälter zurück. Der Anker 18 i6 im Dr hpunkt 17 schwenkbar aufgehängt

und wird durch den Elektromagneten 19 zufolge den durch die Leitung 20

zugeführten Gleichstroms aus a er Yittol » avagelen

Die Gleichspannung 20 wird duxch eine über Üe Leitung 21

zugeführteWechse'lapannung überlagerte Am Sade des Ankers M sind

zweientyiefedy22, 23 bestigt. Die Zenriorfeder 22 ist mit

'b"f estigto Das

ihrem anderen Rnde an einer juatjgrbaren Blattfeder 24 befestigte Das

zweite Ende der Zentrierteder 23 ist an e1n rederhebel 25 befestigt

an dem die Rückholteder 26 angreift t die an feiner drehbaren Scheibe 27

des Ktokstellgliedee 28 abgehängt ist. Daaüokstellglied ist it

seinem Ende an der Kolbenstange 29 des steuerkolbens 30 angelenkt.

Der Steuerkolben 30 wirkt auf das Stellglied 31t das ein Einsitz-

ventil darstellt Zu den beiden Enden des Zylinders des

Steuerkolbens 30 führen die Leitungen 32. 33t die Über das Sperr-

ventil 34 in dem Steuerventil 8 enden. Das Sperrventil 34 besitzt

einen achsial verschieblichen Kolben 35t der an seiner einen Stirn-

seite von der Druckfeder 36 beaufschlagt wird, während seine andere

Stirnseite über eine von der Leitung 7 abzweigende Leitung 37 mit dem

aus des er 4 austretenden Drucköl beaufschlagt wird.

Die Handsteuerung geass Abbildung 1 besteht aus einem drehbaren Hebel

38 der in der gezeigten Mittellstollung au<ear Eingriff mit dem Peder-

hebel 25 steht, jeodch bei Linksschwenkung auf der linken Seite und

bei Rechtsschwenkung auf der rechten Seite aea Federhebels 25 zum Ein-

griff kommt und diesen Toderhebel in die jeweilige Riclzt=g bewegt#

wodurch ein Anschlag des Ankers 18 bewirkt wird. Die in Abladung 2

g zeigte abgewandelte Ausführungtifora der Handsteuerung besteht aus

einem drehbaren acheial verschleblichen Knopf 39p an dem ein'Schaft

m

40 befestigt ist, die die schiefe Ebene 41 besitzt In der gezeigten

Stellung ist die Handsteuerung ausgeschaltet Wird der Knopf 39 nach

unten geführt. so wird der Federhebel nach rechts bewegt. Um eine

entgegengeeetzt gerichtete Bewegung des ? 9d. erhebels 25 zu erreichen

wird der Knopf 39 u 1800 gedreht, wobei di schiefe Rtme41 eine

entgegengesetzt gerichtete Stellung eins <m& bei Aatwartafuhrung

den lederhebel 25, noch linke bewegte

Zwischen den Motor 1 und der Olppe 2 ist ei Zahnradgetriebe 42

angc. orlnet, das durch eine Kuwlung 44 eingorüökt und mittole der

Kurbel 43 in Tätigkeit gesetzt werden kann. Hierdurch wird bei still-

stehendem elektromotor 1 die : Ppe 1 betätigt ; and DruckI über die

j

Leitung 7 gefordert. ;

i

Die'. irkungßweise der mustergemässen Steuervorrichtung Ißt folgendes

Die Zeichnung zeit die normale Gleichgewichtslageg, bei der sich der

Anker 18 in der Kittellage befindete Brhält der Elektromagnet 19 einen

"--'"'- ...-,

Steuerimpuls, so wird je nach der Stromrichtccng der Anker 18 nach

links oder nach rechte geschwenkt* Hierdurch nird die eine dier beiden

Düsen 14 mehr oder weniger abgedeckt, so daa) % aaf Grund der hierduroh

gegebenen unterschiedlichen Druckverhältniea an dan Stirnaeiten des

Kolbens 10 dieser nach einer Richtung veracoen wird, wobei in die

eine der Leitungen 32,33 über die Leitung 7nd die SteuerhtHse 9

Öl gefördert wird, wodurch sich der Steuerkolben 30 nach oben oder

unten ve so. iebt und das Ventil 31 öffnet odr schliesatw Bei Ver-

schiebung den Steuerkolbens 30 wird das Rück$tellglied 28 Um seinen

Aufhängungspunkt geschwenkt und dait unter Wirkung der Rückholfeder 26

der Federhebel. : 5 so geschwenkt, daus der Anker 18 in die Ruhelage

zurückkehrt; damit stellen sioh in dem Stuevntil. gleiche Druck-

verhltnisse her, so dass der Kolben lo wiederum die in der Zeichnung

gezeigte Lage einnimmt und den Steuerkolben tilleatzt «

: r

Fällt der strom für den rotor 1 aus, wird dit Ölpumpe stillgeaetzt,

wodurch d(r Cldnok in der Leitung 7 auf den Wert Null sinkt. Um bei

diesem Zustand den Steuerkolben 30 in der eingenommenen Lage zu halten,

verschiebt die Feder 36 den Kolben 35 des Sperrventils 34 nach rechte,

wodurch die Leitungen 32, 33 von dem Steuerventil 8 abgetrennt werden.

Hie durch wird erreicht, da. ss der Steuerkolben auch untr Belastung

in seiner augenblicklichen Lage verharrt, auch wenn der Steuerstro ! ! !-

kreis vom Regler nicht unterbrochen wird. Tritt bei stillstehendem

votound gespeistem Steuerstromkreis iM Regelkreis eine meßwert-

abweichung auf, dann muss um diese zu korrigieren, die : Pumpe 2 von

Hand betätigt werden. Zur Inbetriebnahme der Pumpe 2 wird das Getriebe

42 über die Kupplung 44 an die Pumpe 2 angeschaltet, ao daas durch

Drehen der Kurbel 43 von der Pumpt 2 erneutder erforderliche Öldruck

erzeugt wird. Durch diesen Öldruck\?i: d das Sperrventil 34 in erle

gezeichnete Lage zurückgeführt und die Sperrung der Leitungen 32, 33

aufgehoben, so daßs der nlltrom über daß Intakt befindliche elektro-

hydraulische Steuersystem de Arbeitssylinder so lange zugeführt wird,

bid die Itegulabweichung den Wert Null erhält Auf diese Weise wird

die von dem Steuergleichstrom erzeugte elektromagnetische Kraft durch die

Gegenkraft der Rückholfeder 26 aufgehoben nn< die ittollage dea

Steuerayatena erreicht. Gleichzeitig wird auqh der Oletron zum Steuer-

kolben 30 gesperrt, da der Kolben 10 des Steuerventils 8 gegenüber

der Hülse 9 eich in der itteletlluagbwfinAat.....

Fällt das gesamte elektrische Netz aus, dann wird neben desn Motor 1

auch der Elektromagnet 19 stromlos. In diese ! Falle muss neben der

Handbetätigumg dar Olpurapc 2 auch das elektrJ-hydral1aOhe 5teuers18tem

von Hand beeinflusst worden. Da die RUckholf der nicht unmintelbar

an dem Anker 18 befestigt ist, sondern über an Federhebel 25 auf

die Zentrierfeder 23 irkt, besteht die Möglichkeit eine Handsteuerung

s

durch Beeinflussung des Federhebele 25 vorzunehmen. Die-Zentrierfedera

22, 23 sind so it vorgespannt, dass sie den gesamten Weg dea Ankere

18 zulassen, ohne dassihre Vorspannungen aufgehoben werden. Die Hand-

steuerung erfolgt bei der in Abbildung 1 gezeigten Ausführungsform

durch das Umlegen des Handhebels 38 in die eine. oder andere Stellumg.

Bei der in Abbildung 2 gezeigten Ausführungßform erfolgt die Handsteu-

erung durch die Drehung des Knopfes 39 in di jeweilige Stellung und

durch des Herunterdrücken des Knopfes 39;durch die Handsteuerung wird

der Federhebel 25 bewegt und überträgt sbine Bergung auf den Anker 18.

Nunmehr wird die ölpumpe 2 von Hand angetrieben und das Drucköl auf

den Steuerkolben 30 über das Steuerventil 8 und das Sperrventil 34 ge-

geben. Die ölpumpe 2 wird von Hand so lange betätigt, bia der gewünschte

Hub im St, uerkolben 30 augführt ist.

Claims

S h u t z a n a p r ü c h e

1. lektro-hydraulisohe, über einen durch öldruck betätigten Steuerkolben auf ein Stellglied arbeitende Steuervorrichtung, bestehend aus einem die ölzufuhr zu den Steuerkolben über ein Steuerventil regelnden Düsensystem, zwischen den eine schwenkbare Prallplatte durch'Steuerimpulse bewegt wird, wobei tTrallplatte als Anker

eines Elektromagneten ausgebildet und zwischen zwei entgegengesetzt wirkenden Zugfedern, von denen die ine an einer Blattfeder justierbar befestigt tat, in der Mittellage gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Zugfeder n einem nach Art einer Blattfeder ausgebildeten Hebel befestigt und der Hebel über eine Rückholfeder mit dem vom Steuerkolben betätigten Rückstellglied derart gekuppelt ist, dass die Kraft der Rückholfeder der veränderlichen Ankerkraft entgegenwirkt.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Prallplattenanker in der Mittellage haltenden Zugfedern und die Rückholfeder so aufeinander abstimmbar sind, dass der Steuergleichstrom zur Erzeugung der Magnetkraft den Rückführweg zur Erzeugung der Ankergegenkraft proportional ist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, Dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall des Speisestromes dem als Blattfeder ausgebildeten Hebel ein durch Drehung oder achsiale Verschiebung von Hand betätigbares Organ zugeordnet ißt, das bei Ausfall des Steuergleichstromes mit dem vom Rückstellglied beaufschlagten, durch eine Zugfeder mit dem Prallplattenanker verbundenen Pederhebel in eingriff tritt und diesen in der einen oder anderen Richtung bewegen kann.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das von Hand betätigbare Organ aus einem Schwenkhebel besteht, der bei Schwenkung aus einer unwirksamen Mittellage in die eine oder andere Richtung den mit dem Prallplattenanker und der Rückholfeder verbundenen Federhebelin der einen oder anderen Richtung bewegt. J

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das von Hand betätigbare Organ aus einem achsial verschieblichen Druckknopf besteht, der bei Betätigung mittels einer an ihm ange- ordneten schiefen Lbene das bnde des Federhebela beaufschlagt und in entsprechend der Neigungsrichtung der s hiefen bene verschiebt. ß 6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, dass der Druckknopf un 180° drehbar angeordnet ist zwecks Erreichung

einer entgegengesetzten Richtung der schiefen 4beine*, 7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 bis dadurch gekennzeichnet, dass der ölpumpe in an sich bekannter Weise ein bei Ausfall des Speisestromes von Hand betätigbares Getriebe und ein zusätzliches, die zum Steuerkolben führenden Ölleitungen bei Absinken des Öld@rckes abschliessendes Sperrventil angeordnet ist, das zwischen dem Steuerkolben und dem Steuerventil angeordnet ist und aus einen auf der einen Stirnseite durch eie Druckfeder und auf der anderen Stirnseite durch den Öldruck beaufschlagten Kolben besteht, der unter der Wirkung des Öldruckes die vom Steuerventil zum Steuerkolben führenden Ölleitungen offenhält und bei Absinken des Öldruckes abschliesst.