DE3505275C1 - Vorrichtung zum Regeln eines Stellgliedes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung der vorgenannten Art wirkt das Druckverhältnisventil über eine Drossel auf die zweite Steuereinrichtung des Wegeventils. Ist diese Drossel offen, so kommen die an diese Steuereinrichtung ebenfalls angeschlossene dritte und vierte Drossel nicht zur Wirkung, wodurch die Betriebsart eingestellt wird, ohne daß die erste und zweite Drossel außer Wirkung gebracht werden. Das Druckverhältnisventil hat einen leckmittelbehafteten Steuerschieber, was eine Verbindung des Druckverhältnisventiles zum Vorratsbehälter erforderlich macht (DE-OS 31 06 086). Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach ausgebildete Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher bei möglichst geringem Leitungsumfang die als Soll- und Istwertgeber hintereinandergeschalteten Drosseln in der gewünschten Weise zur Wirkung gebracht werden können. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Hauptanspruches erfindungsgemäß gelöst. Der Sollwertgeber ist verhältnismäßig einfach ausgebildet, indem er die zweite und die vierte Drossel und das Schaltventil zur Umschaltung der Betriebsart beinhaltet Zur Regelung der Lage des Stellgliedes mittels der ersten und der zweiten Drossel ist das Druckverhältnisventil mit der dem Istwert einer vom Stellglied ausgeübten Kraft entsprechend einstellbaren dritten Drossel verbunden, deren Querschnittsänderungen sich somit kaum auf den Regelkreis auswirken. Soll die an dem Stellglied wirkende Kraft geregelt werden, so wird das Druckverhältnisventil ausgeschaltet und die Wirkung der ersten und der zweiten Drossel wird stark eingeschränkt. Funktionsgemäß ergibt sich damit eine Kraft-Lage-Mischregelung. Das Druckverhältnisventil braucht keine Leckleitung und ist in seiner Bauform weniger aufwendig als ein Ventil mit Stufenkolben, was zur zusätzlichen Vereinfachung der Vorrichtung beiträgt.

Die Merkmale der Ansprüche 2 bis 4 gestalten die Erfindung hinsichtlich einer bevorzugten Bauform des Druckverhältnisventils aus, das verhältnismäßig einfach hergestellt werden kann.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist eine Vorrichtung zum

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50 Regeln des einen Oberlenker und einen Unterlenker

durch eine Membran (63) nach außen abgeschlosse- 55 aufweisenden Hubwerkes eines Schleppers als Ausfühne Kammer (72) aufweist, in der ein von der Mem- rungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. lein Schaltbild,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein im Schaltbild integriertes Druckverhältnisventil.

Ein als einfach ausgebildeter Arbeitszylinder ausgebildetes Stellglied 1, das die Lage des Hubwerkes und die von diesem ausgeübte Kraft bestimmt, ist über eine Leitung 2 mit einem in beiden Richtungen durch Steuerdruck betätigbaren 3/3-Wegeventil 3 verbunden. An das Wegeventil 3 ist über eine Leitung 4 eine Pumpe 5 angeschlossen, deren Saugleitung 6 bis zu einem Vorratsbehälter 7 reicht. Das Wegeventil 3 ist über eine Leitung 8

bran gehaltenes, mit einer Steuerkante zusammenwirkendes Ventilglied (65) untergebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (65) einen Steuerflansch (69) aufweist, der in der Kammer (72) geführt ist, und daß eine nach außen abgeschlossene, quer angeordnete Steuerbohrung (71) vorgesehen ist, deren der Kammer (72) zugewandte Kante von dem Steuerflansch (69) steuerbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerflansch (69) in die ihn aufnehmende Kammer (72) eingepaßt und in Achsrich-

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ζ mit dem Vorratsbehälter 7 verbunden. Die Leitung 4 ist betätigbares 6/2-Wegeventil ausgebildet. In der in der mit einem Druckbegrenzungsventil 9 verbunden, dessen Zeichnung dargestellten Stellung des Steuerschiebers Auslaßseite an den Vorratsbehälter 7 angeschlossen ist. des Schaltventils 38 sind die Steuerleitungen 23 und 23a Die Teile 1 bis 9 bilden einen Arbeitskreis 10. miteinender verbunden sowie die Steuerleitungen 26 Das Wegeventil 3 hat zum Betätigen seines nicht dar- 5 und 52. In der anderen Steuerlage des Steuerschiebers gestellten Schiebers beidseitig angeordnete Steuerein- des Schaltventils 38 sind die Leitungen 54 und 23a mitrichtungen 11 und 12, die bei Beaufschlagung durch ein einander verbunden und die Leitungen 26e und 26.
Druckmittel (Flüssigkeit oder Gas) den Schieber entge- Mit Hilfe des Schaltventils läßt sich die Betriebsart gen der Wirkung einer der Steuerfedern 13 oder 14 in der Vorrichtung ändern. In der in F i g. 1 dargestellten Richtung des in der jeweiligen Steuereinrichtung 11 io Lage des Steuerschiebers des Schaltventils 38 ist die bzw. 12 eingezeichneten Pfeiles 15 bzw. 15a zu Ver- Steuerleitung 21 über das Druckverhältnisventil 45 mit schieben sucht. Die beiden Steuerfedern 13, 14 suchen der Drossel 27 verbunden. Querschnittsänderungen der bei nicht beaufschlagten Steuereinrichtungen 11,12 den Drossel 27 können sich nicht auf den Regelkreis auswir-Schieber in seiner Mittenlage zu halten. An die Steuer- ken. Die Lage des Stellgliedes 1 wird mittels der Droseinrichtung 11 ist eine Steuerleitung 16 und an die 15 sein 22 und 24 als Soll-und Istwertgeber geregelt.
Steuereinrichtung 12 ist eine Steuerleitung 17 ange- Soll die vom Stellglied 1 ausgeübte Kraft geregelt schlossen. werden, wird das Druckverhältnisventil 45 ausgeschal-Eine Steuerleitung 18 ist an die Druckseite einer Steu- tet, indem der Steuerschieber des Schaltventils 38 in erpumpe 19 angeschlossen, deren Saugleitung 20 mit seine andere Steuerlage gebracht wird. Die beiden dem Vorratsbehälter 7 verbunden ist. Ein Druckbegren- 20 Drosselstellen 28 und 27 sind dann als Soll- und Istwertzungsventil 18a ist mit der Steuerleitung 18 verbunden. geber hintereinandergeschaltet. Zwischen den ebenfalls An die Steuerleitung 18 ist über ein nach Belieben betä- hintereinander geschalteten Drosseln 22 und 24 ist die tigbares 2/2-Wegeventil 37 eine Steuerleitung 21 ange- Drossel 55 zwischengeschaltet, so daß die Drosseln 22, schlossen, die zu einer Stelldrossel 22 führt. Von dieser 24 praktisch keinen Einfluß auf die Regelung des Stellführt eine Steuerleitung 23 zu einem Schaltventil 38. An 25 gliedes 1 haben. Die Drossel 55 ist im Querschnitt so dieses Schaltventil 38 ist über eine Steuerleitung 23a eingestellt, daß etwa in horizontaler Lage der Unterleneine Stelldrossel 24 angeschlossen, die über eine Leitung ker des Hubwerkes des Schleppers der Querschnitt der

25 mit dem Vorratsbehälter 7 verbunden ist. Die Steuer- Drossel 24 den gleichen Querschnitt wie die Drossel 22 leitung 23a ist mit der Steuerleitung 17 verbunden. aufweist. Wirkungsmäßig ergibt sich eine Kraft-Lage-

Mit der Steuerleitung 16 sind über eine Steuerleitung 30 Mischregelung unter Beibehaltung der vollen Empfind-

26 eine Stelldrossel 27 und das Schaltventil 38 verbun- lichkeit des Kraftkreises.

den. Das Schaltventil 38 ist über eine Steuerleitung 26a Das in F i g. 2 dargestellte Druckverhältnisventil 45 mit einer Stelldrossel 28 verbunden. Die von der Steuer- hat ein zylindrisches Gehäuse 61, an dessen an der leitung 26 abgewandte Seite der Stelldrossel 27 ist mit Zeichnung rechten Ende ein Innengewinde als Andern Vorratsbehälter verbunden und die von der Steuer- 35 schlußstelle 62 angeordnet ist. Auf der in der Zeichnung leitung 26a abgewandte Seite der Stelldrossel 28 ist mit linken Seite ist an der Stirnseite des Gehäuses 1 eine der Steuerleitung 21 verbunden. Der Steuerkreis ist mit Membran 63 mittels eines Ringes 64 befestigt. In der 29 und die Stelldrosseln 24, 22, 27 und 28 sind mit erste Mitte der Membran ist ein Ventilglied 65 unter Verwenbis vierte Drosseln bezeichnet. dung eines außen angeordneten Gegenkörpers 66 mit-

Die Stelldrossel 22 und 28, deren Stellglied mittels 40 tels einer Schraube 67 befestigt. Der wirksame Außeneines mechanischen Gliedes 43 in gegenläufiger Weise durchmesser der Membran 63 entspricht dem Bohmiteinander verbunden sind, sind als Sollwertgeber für rungsdurchmesser des Gehäuses 61 im Bereich der die Lage des Stellgliedes 1 bzw. für die von diesem Membran. Der Durchmesser des mit seiner Stirnseite an ausgeübte Kraft ausgebildet. Die Stelldrossel 24 ist als der Membran 63 befestigten Schaftes 68 des Ventilgliemit dem bewegten Teil des Stellgliedes 1 mechanisch 45 des 65 ist so gewählt, daß der hydraulisch wirksame verbundener Regelgrößenaufnehmer (Istwertgeber) Durchmesser der Membran der halben Fläche der Bohausgebildet, welcher der jeweiligen Lage des Stellglie- rung des Gehäuses 61 entspricht,
des 1 entsprechend eingestellt wird. Die Stelldrossel 27 An dem Schaft des Ventilgliedes 65 ist auf der von der wird über einen nicht dargestellten Umwandler, der am Membran abgewandten Seite ein Steuerflansch 69 anStellglied 1 wirkenden Kraft entsprechend eingestellt. 50 geordnet, dessen Außendurchmesser dem Durchmesser Die Steuereinrichtung 11 hat, um im eingeregelten Zu- der Bohrung im Gehäuse 61 auf der linken Seite des stand Gleichgewicht am Steuerschieber zu erreichen, Steuerflansches 69 entspricht. Auf der von der Memvorzugsweise den Wirkquerschnitt der Steuereinrich- bran 63 abgewandten Seite des Steuerflansches 69 ist tung 12. ein abgesetzter Teil 70 vorgesehen. Eine von einer Seite

Ein Druckverhältnisventil 45, das entsprechend 55 eingebrachte Steuerbohrung 71 verläuft quer zur Achse F i g. 2 ausgebildet ist, hat eine Steuereinrichtung 47, die des Gehäuses 61 und dient als Übergang von der meman die Steuerleitung 21 angeschlossen ist. An das Druck- branseitigen Kammer 72 im Gehäuse 61 zur Anschlußverhältnisventil sind auf der einen Seite die Steuerlei- stelle 62, wobei die Kammer 72 über eine Bohrung 73 tung 21 über eine Leitung 51 angeschlossen, und eine an mit der Steuerleitung 21 verbunden ist, an die auch die das Druckverhältnisventil 45 angeschlossene Leitung 52 60 Steuerleitung 51 angeschlossen ist. Die Anschlußstelle ist mit dem Scheltventil 38 verbunden. Eine mit der 62 ist mit den zu einer Leitung zusammengefaßten Steu-Steuerleitung 52 verbundene Steuerleitung 53 wirkt der erleitungen 52 und 53 verbunden. Die Steuerbohrung 71 Steuereinrichtung 47 entgegen. ist nach außen durch eine Verschlußschraube 74 abge-

An das Schaltventil 38 ist noch eine mit der Leitung 23 schlossen. Der Ausgangsdruck des Druckverhältnisvenverbundene Leitung 54 angeschlossen, in der sich eine 65 tils 45 beträgt somit die Hälfte von dessen Eingangsgegebenenfalls nach Belieben einstellbare, während des druck.

Betriebes aber fest eingestellte Drossel 55 befindet. In der in der Zeichnung dargestellten Lage des Steu-

+· Das Schaltventil 38 ist als nach Belieben von Hand erflansches 69 stimmt dessen in der Zeichnung linke

Seite mit der der Membran 63 benachbarten Kante der Steuerbohrung 71 überein. Die Bohrung 73 befindet sich im Abstand vom Steuerflansch 69. Tritt in der Kammer 72 ein Druck auf, so wird das Ventilglied 65 in Richtung zur Anschlußstelle 62 bewegt, so daß im Bereich der Steuerbohrung 71 Druckmittel um den Steuerflansch 69 herum in die Anschlußstelle 62 fließt. Der Steuerflansch 69 wird in Achsrichtung so breit gewählt, daß in Anbetracht des Querschnittes der Steuerbohrung 71 auch bei maximaler öffnung des Druckverhältnisventils 45 noch eine Verbindung zwischen der Kammer 72 und der Anschlußstelle 62 vorhanden ist. Die Breite des Steuerflansches 69 in Achsrichtung darf auch nur so groß sein, daß bei einer Radialbewegung des Schaftes 68 im Bereich der Membran 63 kein Klemmen des in die Kammer 72 eingeschliffenen Steuerflansches 69 mit der Wand dieser Kammer auftritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

10 15 20 25 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Regeln eines Stellgliedes (1) abhängig von Regelgröße und Führungsgröße, insbesondere zum Regeln eines einem Schlepper, einer Dreschmaschine oder dgl. zugehörigen Hubwerkes, mit einem Arbeitskreis (10), der ein in zwei Richtungen druckbetätigbares und mit zwei Steuereinrichtungen (11, 12) versehenes Wegeventil (3) aufweist, mit einem zum Betätigen des Wegeventils dienenden, mit einer Druckmittelquelle (19) verbindbaren Steuerkreis (29), der an die beiden Steuereinrichtungen (12, 11) des Wegeventils (3) angeschlossen ist und eine einstellbare, an die eine (12) der beiden Steuereinrichtungen (11, 12) angeschlossene erste Drossel (24) sowie eine daran anschließbare, ebenfalls einstellbare zweite Drossel (22) und eine dritte und eine vierte einstellbare, an die andere (11) der beiden Steuereinrichtungen (11, 12) angeschlossene bzw. anschließbare Drossel (27 bzw. 28) aufweist, von denen die erste und die dritte Drossel (24 bzw. 27) mit ihrem anderen Anschluß noch an einen Vorratsbehälter (7) und die zweite und die vierte Drossel (22 bzw. 28) mit ihrem anderen Anschluß noch an die Druckmittelquelle (19) angeschlossen sind, wobei die beiden jeweils hintereinandergeschalteten oder hintereinanderschaltbaren Drosseln jeweils den gleichen maximalen Durchflußquerschnitt aufweisen und in gleicher Weise verstellbar sind und die erste (24) und dritte (27) Drossel durch Verbindung mit dem Stellglied (1) als Regelgrößenaufnehmer und die zweite (22) und vierte (28) Drossel als Sollwertgeber ausgebildet sind, mit einem mit der anderen (ll)der beiden Steuereinrichtungen(11,12) verbindbaren Druckverhältnisventil (45) und mit einem Schaltventil (38), an welches die erste und die dritte Drossel (24 bzw. 27) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckverhältnisventil (45) und die erste und die dritte Drossel (24 bzw. 27) jeweils für sich an das Schaltventil (38) angeschlossen sind, daß das Schaltventil in einer ersten Steuerlage seines Steuerschiebers die erste und die zweite Drossel (24 bzw. 22) unmittelbar miteinander verbindet sowie das Druckverhältnisventil (45) mit der dritten Drossel (27) und in einer zweiten Steuerlage seines Steuerschiebers die erste und die zweite Drossel (24 bzw. 22) über eine fünfte Drossel (55) und die dritte und die vierte Drossel (27 bzw. 28) unmittelbar miteinander verbindet und daß das Druckverhältnisventil (45) als nach außen leckmittelfreies Ventil ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckverhältnisventil (45) eine tung der Kammer (72) so breit ist, daß bei einer radialen Bewegung seines Schaftes (68) im Bereich der diesen Schaft tragenden Membran (63) kein Klemmen mit der Wand dieser Kammer (72) auftritt.