DE2659870C3

DE2659870C3 - Anordnung zur Beeinflussung der Arbeitsmenge eines Servomotors

Info

Publication number: DE2659870C3
Application number: DE19762659870
Authority: DE
Inventors: Hans Skov Augustenborg Andersen; Preben Nordborg Christiansen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1976-01-21
Filing date: 1976-01-21
Publication date: 1980-10-02
Also published as: DE2659870B2; DE2659870A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Beeinflussung der Arbeitsmenge eines Servomotors, mit einem eine Neutral- und zwei Arbeitsstellungen aufweisenden Umschaltventil, das eine Kammer des Servomotors in der ersten Arbeitsstellung über einen ersten Pfad mit dem Tank und in der zweiten Arbeitsstellung über einen zweiten Pfad mit der Pumpe verbindet, mit einem einstellbaren ersten Drosselorgan und mit einem zwischen erstem Drosselorgan und Servomotor angeordneten, druckabhängig gesteuerten Reduzierventil, das vom Druckabfall an dem ersten Drosselorgan und einer Sollwertfeder steuerbar ist.

Bei einer bekannten Anordnung dieser Art (DE-AS 22 07J) hat der Servomotor zwei Kammern, die mittels des Umschaltventils wechselweise mit Pumpe und Tank verbunden werden können. In der zur einen Kammer führenden Leitung befindet sich eine von einem Rückschlagventil in Zustromrichtung überbrückte Reihenschaltung eines Drosselorgans und eines von dessen Druckabfall gesteuerten Reduzierventils. Diese Anordnung führt dazu, daß äußere, auf den Servomotor wirkende Kräfte diesen in einer Bewegungsrichtung nicht rascher verschieben können als dies durch die Einstellung des Drosselorgans vorgegeben ist.

Es ist ferner bekannt (DE-AS 16 50312), in die Zuflußlcilung eines Servomotors ein einstellbares Drosselorgan zu legen. Hierbei ist dem Stellweg des Drosselorgan eine definierte Durchflußmenge zugeordnet, da dem Drosselorgan ein Druckregelventil vorgeschaltet ist, welches den Druckabfall am Drosselorgan konstant halt Das Drosselorgan ist dabei in einem Strömungspfad eines Umschaltventils angeordnet. Das Druckregelventil steuert das überschüssige Druckmittel direkt in den Tank ab.

Ferner ist eine Vorrichtung zur Regelung der Durchflußmenge in entgegengesetzten Strömungsrichtungen in einer Leitung bekannt (DE-AS 12 06 610), bei der vor und hinter einer Meßdrossel je ein Druc'Tegelventil vorgesehen ist, das vom Differenzdruck an der

ίο Drossel und einer Feder beeinflußt ist. Hierbei übernimmt jeweils das in Strömungsrichtung vorgeschaltete Druckregelventil eine vom Druckabfall abhängige Drosselung, während das andere Druckregelventil in die Offenstellung geht.

Es gibt häufig Servomotoren, die in der einen Richtung durch den Pumpendruck und in der anderen Richtung durch eine äußere Kraft verstellt werden, beispielsweise für einen Hubstapler, Fahrstuhl od. dgl. Hierbei wird oft auf den Aufwand für einen doppelt

wirkenden Zylinder verzichtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen solchen Servomotor eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die in beiden Bewegungsrichtungen unabhängig von der äußeren BeIastung eine genaue Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit erlaubt und einen einfachen Aufbau hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das erste Drosselorgan im ersten Pfad des Umschaltventils angeordnet ist, daß im zweiten Pfad des Umschaltventils ein zweites Drosselorgan angeordnet ist, daß zwischen Pumpe und Umschaltventil ein Druckregelventil angeordnet ist, das vom Druckabfall am zweiten Drosselorgan und einer Sollwertfeder steuerbar ist, und daß eine für Reduzierventil und Druckregelventil gemeinsame Steuerleitung vorgesehen ist, die über in dem Umschaltventil vorgesehene Schaltkanäle in dessen erster Arbeitsstellung mit dem Tank und in dessen zweiter Arbeitsstellung mit dem dem Servomotor zugewandien EnJe des zweiten Drosselorgans verbindbar ist.

Bei dieser Anordnung ist das erste Drosselorgan in Verbindung mit dem Reduzierventil wirksam, um die Bewegungsgeschwindigkeit des Servomotors unter dem Einfluß einer äußeren Kraft auf einen gewünschten Wert einzustellen. In ähnlicher Weise ist das zweite Drosselorgan und das Druckregelventil wirksam, um bei einer Bewegung des Servomotors unter dem Einfluß des Pumpendrucks die Bewegungsgeschwindigkeit nach Wunsch einzustellen. In beiden Fällen drosselt das Reduzierventil bzw. das Druckregelventil, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit größer wird als es der Einstellung des zugehörigen Drosselorgans entspricht. Die jeweils richtige Betriebsweise der beiden Ventile wird mit Hilfe einer einzigen, den Ventilen gemeinsamen, umschaltbaren Steuerleitung erzielt. Wenn das Umschaltventil die zweite Arbeitsstellung einnimmt, arbeitet das Druckregelventil normal und in beiden Druckkammern des Reduzierventils liegt der gleiche Druck an; infolgedessen wird es durch die Sollwertfeder

M) offen gehalten. Eine Überbrückungsleitung und ein zusätzliches Rückschlagventil entfallen. In der ersten Arbeitsstellung arbeitet das Reduzierventil normal und der einen Druckkammer des Druckregelventils wird der Tankdruck zugeführt, was eine maximale Auslenkung des Ventilgliedf s bewirkt.

Mit besonderem Vorteil ist das Druckregelventil so ausgelegt, daß es überschüssige Druckflüssigkeit unmittelbar in den Tank ableitet. Hierdurch sorgt das

Druckregelvemil in der zweiten Arbeitsstellung des Umschaltventils dafür, daß sich ein äußerst geringer Pumpendruck einstellt. Entsprechend gering sind die Leerlaufverluste.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Diese zeigt eine Schaltung für einen einfach wirkenden Ser/omotor.

Es ist ein einfach wirkender Servomotor 1 mit Zylinder 2 und leleskopartigem Kolben 3 veranschaulicht, dessen Anschlußleitung 4 mittels eines Umschaltventils 20 wahlweise abgesperrt (Neutralstellung a), an eine von einer Pumpe 6 gespeiste Zuflußleitung 7 (Arbeitsstellung ty oder an eine zum Tank II führende Tankleitung 23 (Arbeitsstellung c) anschließbar ist. Die Anschlußleitung 4 ist über ein Reduzierventil 9 mit einem Anschluß 19 des Umschaltventil 20 verbunden und kann daher wahlweise über ein Druckregelventil 21 und ein Drosselorgan 22 mit der Pumpe 6 oder über ein Drosselorgan 10 mit der Tankleitung 23 verbunden werden. Das Reduzierventil 9 besitzt einen ersten Druckraum, dessen Steuerleitung 15 mit einem ^punkt 16 des Anschlusses 19 zwischen dem Reduzierventil 9 und dem Umschaltventil 20 verbunden ist, einen zweiten Druckraum, der mit einer Steuerleitung 17, 24 verbunden ist, und eine vorzugsweise einstellbare Sollwertfeder 18. Die Steuerleitung 17, 24 steht in der veranschaulichten Neutralstellung a und in der Arbeitsstellung cüber Schaltkanäle 25 mit der Tankleitung 23 in Verbindung, in der Arbeitsstellung b dagegen über einen Schaitkanal 26 mit dem dem Servomotor 1 zugewandten Ende 27 des einstellbaren Drosselorgans 22.

Der Druck in der Steuerleitung 17, 24 wird außerdem dem Druckregelventil 21 gleichsinnig mit der Kraft einer Feder 28 zugeführt, während in entgegengesetzter Richtung ein Druck p_r in der Zuflußleitung 7 zwischen dem Regelventil 21 und dem Umschaltventil 20 wirkt. An den Ausgang der Pumpe 6 ist ferner ein Sicherheitsventil 29 angeschlossen, das m üblicher Weise öffnet, wenn ein vorgegebener Pumpendruck überschritten wird. Ein ähnliches Sicherheitsventil 30 führt von der Motoranschlußleitung 4 zur Tankleiiung 23.

Bei dieser Anordnung ergibt sich die folgende Betriebsweise. Wenn das Umschaltventil 20 mittels des Handhebels 31 um einen vorgegebenen Stellweg * in die Arbeitsstellung b bewegt wird, strömt Flüssigkeit von der Pumpe 6 über das Druckregelventil 21, das Drosselorgan 22 und das Reduzierventil 9 in den Servomotor 1. In der gemeinsamen Steuerleitung 17, 24 herrscht der Druck pd, der auch in der Steuerleitung !5 vorhanden ist. Das Reduzierventil 9 öffnet daher unier dem Einfluß der Sollwertfeder 18 vollständig. Das Regelventil 21 steht unter dem Einfluß des Druckabfalls (Pr — Pd) am Drosselorgan 22 und hält diesen konstant. Infolgedessen wird die Zuflußmenge und damit die Hubgeschwindigkeit des Servomotors 1 unabhängig von der Größe der Last L Sie is; allein von dem Öffnungsquerschnitt des Drosselorgans 22 oestimmt.

Wird das Umschaltventil 20 mittels des Handhebels 31 um einen vorgegebenen Stellweg y in die Arbeitsstellung c verschoben, so strömt Druckflüssigkeit aus Jem Servomotor 1 über das Reduzierventil 9 und das erste Drosselorgan 10 zum Tank 11. In der gemeinsamen Steuerleitung 17, 24 herrscht der Tankdruck ρ,, in der Steuerleitung 15 der Druck p_s. Daher wird das Reduzierventil 9 vom Druckabfall am ersten Drosselorgan 10 gesteuert.

Zweckmäßigerweise ist das Druckregelventil 21 so ausgelegt, daß es überschüssige Druckflüssigkeit unmittelbar in den Tank ableitet. Wenn diesem Druckregelventil über die Steuerleitung 24 der Tankdruck p, zugeführt wird, regelt es den Pumpendruck auf äußerst kleine Werte herab.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Beeinflussung der Arbeitsmenge eines Servomotors, mit einem eine Neutral- und zwei Arbeitsstellungen aufweisenden Umschaltventil, das eine Kammer des Servomotors in der ersten Arbeitsstellung über einen ersten Pfad mit dem Tank und in der zweiten Arbeitsstellung über einen zweiten Pfad mit der Pumpe verbindet, mit einem einstellbaren ersten Drosselorgan und mit einem zwischen erstem Drosselorgan und Servomotor angeordneten, druckabhängig gesteuerten Reduzierventil, das vom Druckabfall an dem ersten Drosselorgan und einer Sollwertfeder steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Drosselorgan (10) im ersten Pfad des Umschaltventils (20) angeordnet ist, daß im zweiten Pfad des Umschaltventils ein zweites Drosselorgan (22) angeordnet ist, daß zwischen Pumpe (6) und Umschaltventil (20) ein Druckregelventil (21) angeordnet ist, das vom Druckabfall am zweiten Drosselorgan (22) und einer Sollwertfeder (28) steuerbar ist, und daß eine für Reduzierventil (9) und Druckregelventil (21) gemeinsame Steuerleitung (17, 24) vorgesehen ist, die über in dem Umschaltventil (20) vorgesehene Schaltkanäic (25, 26) in dessen erster Arbeitsstellung (c) mit dem Tank (11) und in dessen zweiter Arbeitsstellung (b) mit dem dem Servomotor (1) zugewandten Ende (27) des zweiten Drosselorgans (22) verbindbar ist. „

2. Anordnung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelvntil (21) so ausgelegt ist, daß es überschüssige Druckflüssigkeit unmittelbar in den Tank (11) ableitet.