DE1258125B - Device for converting mechanical control pulses into hydraulic pressure pulses - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Umformung mechanischer Regelimpulse in hydraulische Druckimpulse Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Umformung mechanischer Regelimpulse in hydraulische Druckimpulse mittels eines Steuerschlitzes.Device for converting mechanical control pulses into hydraulic ones Pressure pulses The invention relates to a device for forming mechanical Control pulses in hydraulic pressure pulses by means of a control slot.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, durch kontinuierliches Abdecken einer Schlitzfläche trapezähnlicher Form einen proportionalen Druckverlauf des Impulsöles über einen gewissen Hub (Drehwinkel) zu erreichen. Außerdem soll für die Herstellung und die Abmessungen des Steuerschlitzes eine einfache Lösung gefunden und der P-Bereich des Impulsöldruckes bei Vermeidung langwieriger Nacharbeit durch leichtes Nachstellen veränderbar sein. Schließlich soll es möglich sein, eine Vielzahl von Kennlinien zu finden, um jede mechanische oder elektromechanische Regelbewegung in einen gewünschten hydraulischen Druckimpuls umzuformen. Besonders im Turbinenbau kann die Erfindung zur Anwendung kommen, wenn beispielsweise der von einem dort geläufigen Regler oder einem elektromechanischen Stellgetriebe herrührende Regelimpuls in einen ölhydraulischen Impuls umgewandelt werden soll.The object of the invention is to provide through continuous Covering a slit area of trapezoidal shape a proportional pressure curve of the impulse oil over a certain stroke (angle of rotation). Also should a simple solution for the manufacture and dimensions of the control slot found and the P-range of the impulse oil pressure while avoiding lengthy rework be changeable by slight readjustment. After all, it should be possible to create a Numerous characteristics can be found for every mechanical or electromechanical control movement into a desired hydraulic pressure pulse. Especially in turbine construction the invention can be used if, for example, the one there current controller or an electromechanical actuator is to be converted into an oil hydraulic pulse.

Es ist ein Absperrschieber mit verdrehbarer Verschlußplatte bekannt, bei dem eine Vielzahl an festen, querschnittsgleichen Schlitzen vorgesehen sind, die nur das jeweilige Medium absperren oder durchlassen. Hierbei sind die über ihre Länge einen konstanten Querschnitt aufweisenden Schlitze in eine feste und eine drehbare Scheibe eingearbeitet, so daß die Schlitzformen nicht verstellbar sind.A gate valve with a rotatable closure plate is known, in which a large number of fixed slots with the same cross-section are provided, which only shut off or let through the respective medium. Here are those about theirs Length of constant cross-section slots into one fixed and one rotatable disc incorporated so that the slot shapes are not adjustable.

Außerdem ist ein Steuerschieber mit drehbarem Kolben zur Feinregulierung insbesondere der Bewegung von Arbeitskolben bekannt, wobei zwei auf dem drehbaren Kolben eingearbeitete Nuten mit gleichbleibendem und veränderlichem Querschnitt den nachgeschalteten Arbeitskolben nach, Richtung und Geschwindigkeit steuern. Eine Veränderung der Nutenform ist nicht möglich, da diese festliegt. Ferner liegt das Gehäuse dieses Steuerschiebers ebenfalls fest, so daß keine Rückführbewegung ausgeführt werden kann.In addition, there is a control slide with a rotatable piston for fine adjustment in particular the movement of working pistons is known, with two on the rotatable Piston incorporated grooves with constant and variable cross-section control the downstream working piston, direction and speed. One It is not possible to change the shape of the groove because it is fixed. Furthermore, that lies The housing of this control slide is also fixed, so that no return movement is carried out can be.

Die eingangs genannte Vorrichtung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein in der Stirnseite eines innenseitig vorwiegend zylindrischen Gehäuses zentrisch geführten, in einem Druckraum dichtend untergebrachten Drehkolbensegrnent und durch eine auf dessen Achsstumpf drehbar und exzentrisch gelagerte, kreisförmige Einstellscheibe, die bei ihrer Drehung zusammen mit der Wandung einer zentrischen Gehäusebohrung sowie mit der Steuerkante des Kolbensegmentes und einer Begrenzungskante eines Abdeck- und Anschlagsegmentes einen veränderbaren, sichelförmigen Durchtrittsquerschnitt zwischen dem Druckraum und einem Ablaufraum des Gehäuses bildet.The device mentioned at the beginning is characterized according to the invention by a housing that is predominantly cylindrical on the inside in the end face centrically guided rotary piston green, housed in a pressure chamber and sealed and by a circular one that is rotatably and eccentrically mounted on its stub axle Adjusting disk that rotates together with the wall of a centric Housing bore as well as with the control edge of the piston segment and a limiting edge of a cover and stop segment has a changeable, sickle-shaped passage cross-section forms between the pressure space and a drain space of the housing.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß die mechanische Drehbewegung, die bisher durch umständliche und platzbeanspruchende Hebelübersetzung in eine hin- und hergehende Bewegung umgewandelt wurde, nunmehr ohne jegliche Zwischenglieder und Gelenke und damit unter Vermeidung von Spielen und Totzeiten sofort in einen hydraulischen Druckimpuls umgeformt werden kann. Da die umzuwandelnden mechanischen Regelimpulse meist als Drehimpulse auftreten, können diese nach der neuen Vorrichtung sogleich auch als solche weiterverarbeitet werden.A major advantage of this device is that the mechanical rotary movement that was previously caused by cumbersome and space-consuming Leverage was converted into a reciprocating motion, now without any intermediate links and joints and thus avoiding play and dead times can be converted immediately into a hydraulic pressure pulse. There the mechanical control impulses to be converted can usually occur as angular impulses these are immediately further processed as such according to the new device.

Hinsichtlich der Gestaltung des Durchtrittsschlit zes hat die neue Vorrichtung auch einen bedeutenden Vorzug. Während bei den bekannten Steuerschiebern der Schlitz nach den theoretischen Ermittlungen nur durch zeitraubende, umständliche, auf dem Prüfstand auszuführende Feilarbeiten, zu denen ein mehrmaliges Ein- und Ausbauen der den Schlitz aufweisenden Buchse hinzukam, den Erfordernissen entsprechend hergestellt werden konnte, wird nunmehr der sichelförmige Schlitz durch zwei einfache geometrische Figuren, d. h. zwei Kreisbogen, und zwar durch die Bohrung im Gehäuse und durch die Kreisform der exzentrisch gelagerten Einstellscheibe gebildet. Auf diese Weise können sogar äußerst enge Schlitze, die durch Feilen gar nicht herzustellen sind, ohne jegliche Nacharbeit geschaffen werden.With regard to the design of the passage slot, the new Device also has a significant asset. While with the known control spools the slot according to the theoretical investigations only by time-consuming, cumbersome, Filing work to be carried out on the test stand, for which a repeated insertion and Removal of the socket having the slot was added, according to the requirements could be made, the sickle-shaped slot is now made by two simple geometric figures, d. H. two arcs, namely through the hole in the housing and formed by the circular shape of the eccentrically mounted adjusting disk. on This way you can even make extremely narrow slits that cannot be made by filing can be created without any rework.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar zeigt F i g.1 einen Längsschnitt gemäß A -B der F i g. 2, F i g. 2 einen Querschnitt durch die neue Einrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem vorwiegend zylindrischen Mantelstück 1, das unter Bildung eines Druckraumes 2 und eines Ölablaufraumes 3 eine gegenüber seiner inneren Mantelfläche 4 kleinere zentrische Bohrung 5 sowie ein der Lagerung dienendes Mittelstück 6 aufweist, in das eine Aussparung 7 als Verbindung zwischen Druckraum 2 und Ablaufraum 3 eingelassen ist. Durch stirnseitig aufgesetzte, mit Laufbüchsen versehene Verschlußstücke 8 und 9 ist ein geschlossenes Gehäuse geschaffen, das bei 10 eine Ablaufbohrung und bei 11 eine in der Druckkammer 2 endende Zulaufbohrung besitzt, wobei zu Zu- und Ablaufbohrung ein um 90° schwenkbarer Druckschlauch 12 und Ablaufschlauch 12 a führt.In the drawing, the inventively constructed device is illustrated in an exemplary embodiment, namely g.1 shows F i is a longitudinal section according to A-B of the F i g. 2, fig. 2 shows a cross-section through the new facility. The device according to the invention consists of a predominantly cylindrical casing piece 1 which, forming a pressure space 2 and an oil drainage space 3, has a central bore 5, which is smaller than its inner casing surface 4, and a central piece 6 serving for storage, in which a recess 7 as a connection between pressure space 2 and drain space 3 is let in. A closed housing is created by means of locking pieces 8 and 9 fitted on the end and provided with bushings, which has an outlet bore at 10 and an inlet bore ending in the pressure chamber 2 at 11, with a pressure hose 12 and outlet hose 12 that can be pivoted through 90 ° for the inlet and outlet bore a leads.

Mit 13 ist die Mittellängsachse des gesamten Gehäuses benannt, zu welcher die Büchsen 14 und 15 der Verschlußstücke 8 und 9 sowie eine im Mittelstück 6 befindliche Büchse 16 zentrisch liegen. Die kreisförmige Einstellscheibe 17 ist mittels ihrer exzentrischen Nabe 18 in der Büchse 16 gelagert, wobei die Nabe 18 eine zylindrische Verlängerung 19 aufweist, die in der Büchse 15 gelagert ist und beispielsweise in einem Vierkant 20 endet, der der Verstellung der Einstellscheibe 17 dient und dabei die Bildung des sichelförmigen Schlitzes 21 aus dem kreisförmigen Umfang der Einstellscheibe 17 und der Wandung der Bohrung 5 bewirkt. Dieser sichelförmige Schlitz 21 liegt im Bereich der Aussparung 7 und stellt über diese die Verbindung zwischen dem Druckraum 2 und dem Ablaufraum 3 her. Für die Verstellung der Einstellscheibe 17 mittels des Vierkantes 20 werden 360° bestimmt.With 13 the central longitudinal axis of the entire housing is named, too which the sleeves 14 and 15 of the locking pieces 8 and 9 and one in the middle piece 6 located sleeve 16 are centrally located. The circular dial 17 is mounted in the bush 16 by means of its eccentric hub 18, the hub 18 has a cylindrical extension 19 which is mounted in the sleeve 15 and for example, ends in a square 20, the adjustment of the adjusting disk 17 is used and thereby the formation of the sickle-shaped slot 21 from the circular The circumference of the adjusting disk 17 and the wall of the bore 5 causes. This sickle-shaped one Slot 21 lies in the area of recess 7 and provides the connection via this between the pressure chamber 2 and the drainage chamber 3. For adjusting the setting screen 17 by means of the square 20 are determined 360 °.

In dem Druckraum 2 ist dichtend mit dem stirnseitigen Verschlußstück 8 und dichtend mit der benachbarten Fläche der kreisförmigen Einstellscheibe 17 ein Drehkolbensegment 22 zentrisch untergebracht, das einerseits mittels Buchse 23 in der Nabe 18 der Einstellscheibe 17 gelagert ist und andererseits mittels durch die Buchse 14 hindurchgeführten Antriebszapfen 24 für einen Regler oder ein Stellgetriebe aus dem Gehäuse herausragt. Das Drehkolbensegment weist einen Achsenstumpf 22' auf.In the pressure chamber 2 is sealing with the end-face closure piece 8 and sealing with the adjacent surface of the circular adjusting washer 17 a rotary piston segment 22 housed centrally, on the one hand by means of a socket 23 is mounted in the hub 18 of the adjusting disk 17 and on the other hand by means of the bushing 14 passed through the drive pin 24 for a controller or an actuating gear protrudes from the housing. The rotary piston segment has a stub shaft 22 '.

Neben der Einstellscheibe 17, und zwar im Druckraum 2, liegt ein fest mit dem Mantelstück 1 verbundenes Anschlag- und Abdecksegment 25, dessen Segmentfläche 135° beträgt und Anschlagkanten 26 und 27 aufweist. Die Segmentfläche des Drehkolbenseb mentes 22 beträgt ebenfalls 135° bei einem Drehwinkel von 90°, innerhalb welchem durch eine Steuerkante 28 des Kolbensegmentes 22 die vollständige Öffnung des sichelförmigen Schlitzes 21 herbeigeführt oder dessen vollständiges Schließen bewirkt werden kann.In addition to the adjusting disk 17, namely in the pressure chamber 2, there is a fixed with the jacket piece 1 connected stop and cover segment 25, the segment surface 135 ° and stop edges 26 and 27 has. The segment surface of the rotary pistoneb mentes 22 is also 135 ° with an angle of rotation of 90 °, within which by a control edge 28 of the piston segment 22, the complete opening of the sickle-shaped Slit 21 brought about or its complete closing can be effected.

Hinter einer Zulaufblende über den Druckschlauch 12 gelangt das Drucköl durch die Zulaufbohrung 11 in den Druckraum 2. Je nach der Stellung des Drehkolbensegmentes 22 und der vorher bestimmten Lage der Einstellscheibe 17 ist eine bestimmte sichelförmige Schlitzfläche 5 offen, durch die das Öl in den Ablaufraum 3 weiterfließt, um über die Ablaufbohrung und den Ablaufschlauch 12 a abzuströmen.Behind an inlet screen via the pressure hose 12, the pressurized oil reaches the pressure chamber 2 through the inlet bore 11 continues to flow to flow off via the drain hole and the drain hose 12 a.

Infolge der Drehbarkeit des Gehäuses der neuen Vorrichtung ist es auch möglich, den Regelhub zurückzuführen, so daß zur gleichen Zeit zwei Drehimpulse unmittelbar verarbeitet werden können. Das Schließen des sichelförmigen Schlitzes erfolgt in den Pfeilrichtungen S und das Öffnen in den Richtungen Ö, und zwar bei Betätigung des Drehkolbensegmentes 22 bzw. durch Drehung des Mantelstückes 1 des Gehäuses, wobei sich entweder das Kolbensegment 22 gegenüber dem Schlitz 21 bewegt oder dieser gegenüber dem Kolbensegment 22.As a result of the rotatability of the housing of the new device it is it is also possible to reduce the control stroke so that two rotary impulses at the same time can be processed immediately. Closing the crescent-shaped slit takes place in the directions of the arrows S and the opening in the directions Ö, namely at Actuation of the rotary piston segment 22 or by rotating the jacket piece 1 of the Housing, wherein either the piston segment 22 moves relative to the slot 21 or this opposite the piston segment 22.

Claims (1)

Patentanspruch: Vorrichtung zur Umformung mechanischer Regelimpulse in hydraulische Druckimpulse mittels Steuerschlitzes, gekennzeichnet durch ein in der Stirnseite eines innenseitig vorwiegend zylindrischen Gehäuses zentrisch geführten, in einem Druckraum (2) dichtend untergebrachtes Drehkolbensegment (22) und durch eine auf dessen Achsenstumpf (22') drehbar und exzentrisch gelagerte, kreisförmige Einstellscheibe (17), die bei ihrer Drehung zusammen mit der Wandung einer zentrischen Gehäusebohrung (5) sowie mit der Steuerkante (28) des Kolbensegmentes (22) und einer Begrenzungskante (26) eines Abdeck-und Anschlagsegmentes (25) einen veränderbaren, sichelförmigen Durchtrittsquerschnitt (21) zwischen dem Druckraum (2) und einem Ablaufraum (3) des Gehäuses bildet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr.' 546 702, 684 919; deutsche Auslegeschriften Nr.1092 710, 1126630. Claim: Device for converting mechanical control pulses into hydraulic pressure pulses by means of a control slot, characterized by a rotary piston segment (22), which is centrally guided in the end face of a predominantly cylindrical housing on the inside, sealingly housed in a pressure chamber (2) and rotatable by a rotary piston segment (22 ') on its stub shaft (22') and eccentrically mounted, circular adjusting disk (17), which when rotated together with the wall of a central housing bore (5) and with the control edge (28) of the piston segment (22) and a boundary edge (26) of a cover and stop segment (25) forms a variable, sickle-shaped passage cross-section (21) between the pressure chamber (2) and an outlet chamber (3) of the housing. Publications considered: German Patent Specifications No. ' 546,702, 684,919; German explanatory documents Nos. 1092 710, 1126630.