DE241048C

DE241048C -

Info

Publication number: DE241048C
Application number: DENDAT241048D
Authority: DE

Description

J£jIS ETLICHES

PATENTAMT.

■ ■- Jl 241048 KLASSE 47ä. GRUPPE M.

in BERLIN.

Bei Benutzung von Druckwasser-Servomotoren zum Betriebe von Regel-, Rieht- und Steuervorrichtungen wird gewöhnlich durch die primäre Bewegung ein den Zufluß des Druckmittels zum Servomotor regelnder Steuerteil derart verstellt, daß der Servomotorkolben durch das Druckmittel in der einen oder anderen Richtung bewegt wird. Das Druckmittel wird dabei einem Drucksammler entnommen, in den es durch eine ^!0 Druckpumpe gefördert wird.

Anderseits sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen die Drehrichtung einer das Druckmittel in den Zylinder des Servomotors fördernden Pumpe verändert werden kann, in- ^!5 dem man mittels der Primärbewegung auf ihre Antriebsmaschine oder auf ein zwischen die Antriebsmaschine und die Pumpe geschaltetes. Wendegetriebe einwirkt.

Beide bekannten ■ Einrichtungen haben ihre Mängel. Die erstere bedingt die Verwendung von drei Teilen, nämlich einer Druckpumpe, eines Drucksammlers und eines Steuerteiles. Bei der zweiten Einrichtung ist die fortwährende Umkehrung der Drehrichtung der Antriebs-^Z5 maschine mit Pumpe bzw. der Pumpe allein . bei Verwendung eines Wendegetriebes zu beanstanden.

Gemäß der Ernindung sollen nun die bei der erstgenannten Einrichtung erforderlichen drei Teile durch einen einzigen Teil ersetzt und gleichzeitig die Mängel der Einrichtung mit umsteuerbarer Pumpe vermieden werden. Zu . diesem Zwecke wird zur Förderung des Druck-45

mittels für den Servomotor eine verstellbare Pumpe verwendet, die bei stetigem Umlauf in einer bestimmten Richtung in der\ Mittelstellung (Nullstellung) nicht, je nach der Richtung der Verstellung jedoch, die durch die primäre Bewegung erfolgt, in der einen oder anderen Richtung fördert. Auf diese Pumpe läßt man, ebenso wie bei den bekannten Vorrichtungen mit Steuerteil auf letzteren, die durch den Servomotor bewegte Rückführungsvorrichtung derart einwirken, daß die Pumpe in die Nullstellung zurückgeführt wird.

Auf eier Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.

In Fig. ι ist α das Gehäuse einer verstellbaren Pumpe, die als Pumpe mit umlaufenden Kolben ausgeführt ist. Die Verstellung erfolgt in dem dargestellten Falle durch achsiale Verschiebung der die Kolbentrpmmel tragenden Welle b gegenüber dem Gehäuse·«. In der Figur ist die Vorrichtung im Ruhezustand dargestellt, die Pumpe befindet sich in. Mittelstellung, fördert also keine Flüssigkeit. Wird nun der Hebel c in der Richtung des Pfeiles χ bewegt, so wird a¹ der Druckstutzen, α² der Saugstutzen der Pumpe, und der Kolben d¹ des Servomotors d bewegt sich in Richtung des Pfeiles A. Diese Bewegung überträgt sich auf den Hebel e, der mittels der Verzahnung e¹, f¹ die Schiene f .mit dem darauf befestigten Puhipengehäuse α ebenfalls in Riehtung des Pfeiles χ so lange .bewegt, bis die An-

fangsrelativstellung, d. h. die Mittelstellung zwischen Gehäuse α und.Welle 7; wieder hergestellt ist, so daß die Förderung der Pumpe aufhört und der Kolben d¹ zur Ruhe kommt. Bei umgekehrter Verschiebung ,,des Handhebels c in Richtung des Pfeiles y ist a^x Saugöffnung, ir Drucköffnung, so daß der gleiche-Vorgang im umgekehrten Sinne stattfindet.

Umgekehrt kann die Anordnung auch derart

ίο getroffen werden, daß. das Gehäuse von dem Primärcinfluß verstellt .wird, während der Kolben durch Wirkung der Sekundärkraft nachfolgt. An Stelle von Schläuchen, wie in der. Fig. ι dargestellt, kann man naturgemäß auch Stopfbüchsen, Gelcnkrohrc o. dgl. zur Zuführung des Treibmittels zu den bewegten Teilen verwenden, ohne hierdurch das Wesen der Erfindung zu berühren. Endlich kann man bei selbsttätigen Regelvorrichtungen usw. an die Stelle des Handhebels den. Stellhebel des Reglers usw. treten lassen., :,./. .:··.■■ , ;■■.,· .·..■; 'V

In Fig. 2 ist die neue Vorrichtung' in"-einer Ausführungsform dargestellt, bei der das Pumpengehäuse feststeht. Hier sind_; nämlich die verstellbare Kolbentrommel, der Handhebel und. die Rückführungsvorrichtung an die drei Augen g,h, i eines freien Hebels k angelenkt. Bei der Primä.rverstellung wird durch Drehung des Hebels k um i als Drehpunkt die Pumpenwelle nach der einen, durch die Rückführbewegung . dagegen unter Drehung des Hebels um g in der . entgegengesetzten Richtung, also zurück in die Mittelstellung, bewegt. . Grundsätzlich kann man jede sonst bei Servomotoren bekannte Einrichtung zum Verstellen der verstellbaren Pumpe

verwenden. .. ■ ,' ^; . "

Fig. 2 zeigt gleichzeitig, wie auf einfachem

. Wege der große I IuI) des Servomotorkolbens mit-, tels Schrägschlitzcs (Keilkette) in den kleinen,

40- zur Rückführung der verstellbaren Maschine erforderlichen Weg umgesetzt, werden kann.

^: In Fig. 3 ist eine Einrichtung dargestellt, welche die ganze Anordnung räumlich unab-, hängiger macht, indem das sonst übliche Ge-

,45 stange durch ein Flüssigkeitsgestänge, nämlich durch drei doppelseitig wirkende, parallel ge-^:

schaltete Zylinder /, m, η ersetzt ist, von denen m die Pumpe verstellt und I durch den Handhebel· bewegt wird,'während der Zylinder η die Rückführung bewirkt. In diesem Falle kann die not-., wendige Umsetzung der Weggrößen auf_; einfachstem Wege durch entsprechende Wahl der

. Abmessungen der einzelnen Zylinder.; erreicht werden, wie dargestellt. ; Ϊ . ■■ : .: ■*

In Fig. 4 ist eine Vorrichtung dargestellt; die sich dadurch auszeichnet, daß sie zur. Über-'

, tragung einer unbegrenzt großen Bewegung gc-''■■': eignet ist. Dies ist dadurch errciclit, daß die ',:'■■ verstellbare Pumpe und der hier ebenfalls als' Rundlaufmaschine ausgebildete -Servomotor-.-durch ein z.B. aus Schraube: 's und Mutter f liehen Handrad 0 angebrachten
an, welche die Bewegung

bestehendes Getriebe derart verbunden sind, daß eine fortlaufende Rückführung der beliebig ausgedehnton Prirnärbewogung enisieht. AiV-Stelle eines Gestänges ist: hier ferner im Hinblick f., auf die 'unbegrenzte, Verstellung ein Umlaufgetriebe verwendet, das beliebig ausgeführt und'

.in beliebiger Weise sinngemäß eingeschaltet, sein kann. Die l'ig. 4 zeigt, nur eine der vielen liier r möglichen. Bauarten. Wird das Handrad 0 vor- 70 droht, so wickeln sich die Planefenriider /> auf der Innenverzahnung q ab; das Zentralrad r wird verdreht und hierdurch, da letzteres mit * einer Schraube s verbunden ist, die hydraulische Primärmaschine α verstellt:, d. h. aus der Mittel- h Stellung gebracht; die .Primärmaschinc ist in sinngemäßer Weise durch Ab- und Zuflußleitungen mit der llilfs'maschino /, verbunden. Diese setzt sich', sobald die Maschine α fördert, in Bo. , wegung und treibt hierbei mittels der Tnncnver- 80 . zahnung q die an dem nunmehr in Ruhe befim'l-

'lanotenrädcr /> auf (las Zentralrad γ , übertragen; auf diese Weise wird die Primärmaschine mittels der Schraube .9 so lange ver- 8₀ ·, stellt, bis sie sich wieder in der Nullstellung be- I

^:-findet; so daß die Bewegung aufhört. *

■ In Fig. 4a: ist eine im wesentlichen gleiche f Vorrichtung, aber ohne Umlaufrädergetriebe ! veranschaulicht, bei der die das Muttergewinde 90 r enthaltende Hülse j mit dorn Handrad 0 fest \

. verbunden und die durch einen Rastenhebcl C f gegen ach si ale Verschiebung festgehaltene, , Schraube s, mit .■ der Scrvomotorwelle auf \ Drehung unmittelbar gekuppelt ist. Es ist 9o ohne weiteres ersichtlich, daß diese Vorrichtung, die gleiche Wirkung wie die Vorrichtung nach Fig. 4 ergibt, nur daß die Verstellung«- f.·;: und Servobewegung unmittelbar statt mittels ψ-Umlaufrädergetricbes durch das Schrauben-100 f? getriebe übertragen werden. . , .' |_:

Auch bei den beschriebenen Anordnungen mit |. unbegrenzter Servobewegung kann man gemäß |- Fig. 5 die mechanische durch eine hydraulische | Rückführung ersetzen. Zwei kleine hydraulische 1051- '■ Rundlaufmaschinen ti, ν und der Kolben in¹ ί eines Zylinders m befinden sich in Parallelschal- t_; tung. ■■: Der : Kolben «ι¹ verstellt die Primär- |.^: maschine, während die eine.Rundlaufmaschinc« | von einem Handrad w'o. dgl., die andere ν vom Servomotor t ihren Antrieb erhält. Der Arbeitsvorgang ist folgender: ^]

; Wird das Handrad w gedreht, so setzt der :

^: Kolben m¹ sich in Bewegung und verstellt die i Pumpe a; der Servomotor t fängt an zu arbeiten. u51 Hierbei: wird die zweite kleine. Rundlaufma- ι

■ schinc 71 mit angetrieben, die nunmehr in der Weise fördert, daß der die Pumpe verstellende Kolben in^x und damit diese wieder in die An- j fangsstclhing (Nullstellung), kommt. ■ ¹²⁽¹ i

Aus verschiedenen Gründen, teils zur'Erzie- ... ·; lung größerer Genauigkeit durch.Verkleinerung ι

w und zugehöriger Ubertragungs- u und zwischen dem Servomotor t

, der Undichtigkeiten, teils Um kleinere billigere Maschinen anwenden zu können, ist es zweckmäßig, die kleineren'Maschinen u und » des Flüssigkeitsgestänges unter Übersetzung ins Schnelle anzutreiben, wie dargestellt. : Durch Verschiedenheit der Übersetzungen zwischen Handrad
maschine
und zugehöriger Übertragungsmaschine ν ergibt

ίο sich ein verschiedenes Verhältnis zwischen der Anzahl der Umdrehungen des Handrades und des Servomotors. Das gleiche kann aber auch wieder durch Anwendung verschieden großer Ubertragungsmaschinen erreicht werden.

An Stelle der doppelt wirkenden Kolben m¹ bei den beiden Rückführungen mit Flüssigkeits-

' gestänge nach Fig. 3 und 5 kann man auch einfach wirkende anwenden, welche durch Feder oder Gewichtskraft zurückgeführt werden, sobald die Flüssigkeit hinter dem Kolben aus-■ strömen kann bzw. herausgesaugt wird.

Bei sämtlichen beschriebenen Anordnungen wird zweckmäßig, wie in Fig. 3 und 5 angegeben, ein Reservefiüssigkeitsbehälter ζ eingeschaltet, um die Leitungen, auch wenn kleine Undichtigkeiten vorkommen sollten, stets vollständig gefüllt zu erhalten.

Dieser Behälter muß stets mit der Saugseite der verstellbaren Maschine in Verbindung stehen.

Da aber je nach dem Fördersinn der letzteren einmal der eine, einmal der andere Stutzen Saugstutzen ist, wird der Behälter mit beiden Leitungen in Verbindung gesetzt, jedoch unter Zwischenschaltung von .Ventilen derart, daß die Druckseite stets selbsttätig gegen den Behälter ζ abgeschlossen wird. Ebenso kann ein Behälter gegebenenfalls auch in das Flüssigkeits-Rückführungsgestänge eingeschaltet werden, oder es kann gemäß Fig. 3 und 5 der gleiche

40,Behälter wie zur Hauptleitung benutzt werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

I. Vorrichtung zum Betriebe von Regel-, ■45 V Rieht- und Steuermaschinen mittels Druckflüssigkeits-Servomotors, dadurch gekennzeichnet, daß zur Förderung des Druckmittels für den Servomotor eine verstellbare Pumpe verwendet wird, die in der Mittelstellung (Nullstellung) nicht, je. nach der Richtung ihrer Verstellung jedoch, die durch die primäre Bewegung erfolgt, nach der einen oder anderen Ricrftung fördert, und durch die dadurch erzeugte Bewegung des Servomotors wieder in die ■Nullstellung zurückgeführt wird. ' . .
2. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (oder das Gehäuse) der verstellbaren Pumpe durch die primäre Bewegung achsial verschoben wird, worauf das Gehäuse (bzw. der Kolben) der Pumpe unter der Wirkung der unter dem Einfluß des Servomotors stehenden Rückführungsvorrichtung dem Kolben nacheilt, bis Kolben und Gehäuse wieder die Anfangslage zueinander einnehmen.
3. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer unbegrenzten Servobewegung bei unbegrenzter Primärbewegung der verstellbaren Pumpe diese und die Servovorrichtung durch ein beliebiges Getriebe,

z. B. Schraube und Mutter (Fig. 4) derart in Verbindung stehen, daß eine fortlaufende Zurückführung der beliebig ausgedehnten Primärverstellung entsteht.
4. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch . gekennzeichnet, daß die Verbindung der primären Pumpe und der Servo vorrichtung durch ein beliebiges (auch Flüssigkeits-) Ausgleichgetriebe vermittelt wird. ' :-. . ■' '.
5. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuer- und 'Rückführungsteil Druck-, flüssigkeitsmaschinen von unbegrenzter Beweglichkeit benutzt werden, die durch Druckflüssigkeit auf den Verstellungskolben der verstellbaren Pumpe einwirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.