DE278689C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Druckflüssigkeit.

Die Erfindung bezweckt die Übertragung der Bewegung eines steuernden Gliedes auf ein davon räumlich getrenntes, gesteuertes Glied unterVer mittlung einer Druckflüssigkeit, die ihren Aggregatzustand während des Betriebes nicht ändert (Öl, Wasser oder nicht kondensierbare Gase). Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß die eine Seite eines Kolbens (einer Membran o. dgl), welcher unter einem ganz oder nahezu gleichbleibenden Drucke (Gewichts- oder Flüssigkeitsdruck) steht, dem Drucke einer Flüssigkeit ausgesetzt wird, die dauernd die ganze Vorrichtung durchströmt und deren Zufluß von dem steuernden und deren Abfluß von dem gesteuerten Gliede oder umgekehrt beeinflußt wird. Wenn Gleichgewicht stattfinden soll, so muß der Druck der gesteuerten Flüssigkeit auf den Kolben gleich dem gleichhohen oder ^Ιιβζμ gleichhohen Gegendruck sein. Wird nun das Gleichgewicht durch eine Bewegung des steuernden Gliedes und damit eine Veränderung des Zuflußquerschnittes gestört, so ändert sich der Druck der Flüssigkeit auf den Kolben, und es tritt eine Bewegung des gesteuerten Gliedes ein, so lange, bis durch eine entsprechende Änderung des von letzterem beeinflußten Abflußquerschnittes die auf den Kolben wirkende Flüssigkeifsspannung wieder die normale Höhe erreicht hat.

Es sind zwar Dampfventile mit Gegendruckkammer und Hilfsventil bekannt, die eine gewisse äußere Ähnlichkeit mit der Bauart des Erfindungsgegenstandes besitzen, doch ist ihre Wirkung infolge der Verwendung von Wasserdampf als Druckmittel eine wesentlich andere als die des Erfindungsgegenstandes, der mit öl, Wasser o. dgl. ihren Aggregatzustand während des Betriebes nicht ändernden Betriebsmitteln arbeitet.

Ferner sind Regelvorrichtungen für Servomotoren bekannt, bei denen eine besondere Rückführvorrichtung in die Mittelstellung vorhanden und zur Wirkung der Vorrichtung nötig ist, während beim Erfindungsgegenstande diese Rückführvorrichtung fehlt. Bei einer anderen Regelvorrichtung ist der das gesteuerte Glied bewegende Kolben einseitig von einer Feder belastet, während beim Erfindungsgegenstande eine dauernd gleichbleibende Belastung (durch Gewicht oder Flüssigkeitsdruck) vorgesehen ist.

Das dauernde Durchströmen der Flüssigkeit läßt die Nachteile vermeiden, die bei den bekannten Fernstellwerken mit »stagnierender«, also stets hin und her bewegter Druckflüssigkeit, durch Volumenänderungen oder Leckverluste entstehen.

Eine geeignete Vorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt. Die Druckflüssigkeit tritt durch Leitung A in den Raum B, durch eine von dem steuernden Gliede (Ventil, Schieber) D mehr oder weniger verengte Öffnung, C in den Raum E, von hier aus durch Leitung F nach dem Räume G, dann durch eine von dem gesteuerten Gliede / mehr oder weniger verengte Öffnung H zum Räume K und von hier aus durch L ins Freie. Die im Räume G herrschende, durch die Querschnitte C und H bestimmte

Spannung wirkt auf den Kolben M, der außerdem unter einem entgegengesetzten Drucke steht, welcher durch sein Eigengewicht, eine besondere Gewichtsbelastung oder, wie in der Figur gezeichnet, durch einen stetigen, im Räume N herrschenden Flüssigkeitsdruck hervorgebracht werden kann. Im Räume G muß also im Gleichgewichtszustande eine ganz bestimmte, der Kolbenfläche und der stetigen Be- lastung entsprechende Flüssigkeitsspannung herrschen. Wird nun z. B. das steuernde Glied D durch einen Regler oder sonstwie aufwärts bewegt und damit der Querschnitt C verkleinert, so sinkt die Spannung in E, F und G und es tritt eine Abwärtsbewegung des Kolbens M und damit des Ventils / ein. Hierdurch verkleinert sich aber auch der Abflußquerschnitt H, was wieder eine Erhöhung der Spannung in G zur Folge hat. Sobald die Normalspannung in G erreicht ist, kommt die Bewegung zum Stillstand.

Durch geeignete Gestaltung der Drossel-

• glieder läßt sich leicht jedes beliebige Verhältnis der Hübe von D und / herstellen, stets aber entspricht jeder Stellung von D eine bestimmte Stellung von /. Die Durchflußrichtung der Flüssigkeit könnte ebensogut die umgekehrte sein, ohne daß die Wirkung sich änderte, ferner können gleichzeitig sowohl Eintritt als auch Austritt von beiden Schiebern gesteuert werden. Dies muß natürlich so geschehen, daß die Wirkungen der vier Drosselstellen sich in der richtigen Weise ergänzen.

Fig. 2 zeigt eine solche Anordnung. Die Druckflüssigkeit tritt durch die Leitungen A und A₁ in den Raum B des Steuergehäuses, durch den Drosselspalt C₁, dessen Weite durch den Schieber D verändert wird, mit vermindertem Drucke nach E₁, durch F₁ nach E₂ und durch den vom Schieber / beherrschten .Spalt C₂ nach G, von hier aus durch Spalt H₁ nach K₁, F₂, K₂, Spalt H₂ nach K und durch L ins Freie. Mit dem Räume G (welcher mit dem Zufluß und Abfluß des Kraftmittels durch je einen vom gesteuerten und steuernden Gliede beeinflußten Spalt in Verbindung steht), ist durch den Kanal G₁ der Raum G₂ verbunden, der durch den Kolben M begrenzt ist, so daß also dieser Kolben unter dem durch je zweimalige Drosselung des Eintritts und Austritts der Druckflüssig-, keit erzeugten Drucke steht. Der Gegendruck gegen G₂ in B₁ ist in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel durch die auf die Ringfläche des Kolbens M wirkende Anfangsspannung der Druckflüssigkeit erzeugt, also praktisch gleichbleibend. Es muß also auch hier im Gleichgewichtszustande die Spannung in G (G₁, G₂) eine bestimmte Höhe haben.
Wird der Schieber bewegt, z. B. nach unten, so wird der Spalt C₁ weiter, H₂ enger. Aus beiden Ursachen steigt die Spannung in E₁, E₂, K₁ und K₂ und daher auch in G, G₁ und G₂. Die Folge ist eine Abwärtsbewegung des Kolbens M und des damit verbundenen Schiebers /, so lange, bis infolge von Verengerung von C₂ und Erweiterung von Ti₁ die durch die Bewegung von D hervorgerufene Änderung der Spannung in G wieder verschwunden ist.

Der Hub der bewegten Teile kann dadurch beliebig vergrößert werden, daß statt je einer bzw. zweier Drosselstellen an den beiden Schiebern beliebig viele, die nacheinander zur Wirkung kommen, angeordnet werden (s. Fig. 3). Die wesentlichen Teile und deren Wirkungsweise sind genau die gleichen wie bei Fig. 2. Um einige Abänderungsmöglichkeiten zu zeigen, ist die Abschrägung der Steuerkanten in Fig. 3 am Schiebergehäuse statt am Schieber angeordnet, was natürlich die Wirkung nicht ändert. Ferner ist der Verbindungskanal G₁ zum Zylinderraum G₂ durch eine Bohrung im SchieberM" gebildet. Solange der Schieber D zwischen den Leitungen F₁ und F₂ steht, ist der Vorgang genau derselbe wie bei Fig. 2; die Leitung F₃ ist durch den Schieber / abgeschlossen und arbeitet nicht mit. Bewegt sich nun der Schieber D und damit auch der Kolben mit dem Schieber / abwärts, so tritt ein Augenblick ein, in dem der bisher mit dem Räume K verbundene Kanal F₂ von K abgesperrt und mit B verbunden wird. Gleichzeitig schließt / den Kanal F₁ und öffnet F₃. Der Kanal F₂ übernimmt dann die Arbeit von F₁, und F₃ diejenige von F₂. Der Kanal F₁ ist ausgeschaltet. Durch Hinzufügung weiterer Kanäle kann der Hub ganz beliebig vergrößert werden.

Zur Vermeidung von Verstopfung der Durchflußquerschnitte ist es zweckmäßig, dem einen von zwei miteinander einen Durchflußquerschnitt bildenden Körpern eine Drehbewegung zu geben. Zu diesem Zwecke wird die drosselnde Fläche als Drehfläche ausgebildet.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Fernstellwerk mit einer unter den Betriebsverhältnissen den Aggregatzustand nicht ändernden Druckflüssigkeit, bei welchem die das steuernde und das gesteuerte Glied enthaltenden Gehäuse räumlich völlig voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertragung durch eine die an sich bekannten Verbindungsröhren (F, F₁, F₂) zwischen den Gehäusen des steuernden und des gesteuerten Gliedes (D und /) dauernd durchfließende Druckflüssigkeit bewirkt wird, wobei das steuernde Glied (D) durch Änderung der Durchflußöffnung (C) den Flüssigkeitsdruck vorübergehend ändert und dadurch das unter gleichbleibendem einseitigen Druck stehende kolbenartige gesteuerte Glied (/, M)

   so weit bewegt, bis infolge der hierdurch bewirkten Veränderung der zweiten Durchflußöffnung (H, C₂) der Flüssigkeitsdruck dem einseitigen Belastungsdruck des gesteuerten Gliedes (/, M) nach dessen Verstellung wieder das Gleichgewicht hält.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine beliebige Anzahl von nacheinander wirkenden Drosselstellen (C₂, H₂) sowohl am steuernden als auch am gesteuerten
   sind.

   Gliede (D, M, J) angeordnet

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.