DE882162C - Hydraulischer Regelantrieb, insbesondere fuer Fernsteuerungen - Google Patents

Description

• Hydraulischer Regelantrieb, insbesondere für Fernsteuerungen Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Regelantrieb, insbesondere für Fernsteuerungen.
• Es sind bereits Regelantriebe bekanntgeworden, bei denen die Regelung durch Verstellung des Pumpenhubes, also. durch Regelung der den. Hydraulikmotor zugeführtem. Drucl:ö,lmeina-e erfolgt. Es ist weiter bekanntgeworden, die dem Hydraulikmotor zugeführte Druckölmenge durch Drosselung, z. B. Ventile, zu regeln. Die Regelung durch Verstellung des Pumpenhubes hat gegenüber der Regelung durch Drosselung neben der kleinen Olmenge den Vorteil, d'aß durch Fehlen des Druckabfalles im Regelventil da,s abgegebene Drehmoment des. Hydraulikmotors bis hinunter zu den kleinsten Drehzahlen stets gleich groß bleibt. Nachteilig ist bei der Regelung durch Pumpenhub jedoch, daß eine ziemlich große Masse, z. B. bei einer Flügelpumpe das ganze Pumpenbgehäuse, verstellt werden muß, wodurch seich der Aufbau der Regelvorrichtung verhältnismäßig schwierig gestaltet. Die Nachteilt der Regelung durch einfache Drosselung mittels Ventils sind allgemein bekannt, besonders hervorzuheben ist der bei Drosselung entstehende Druckabfall des A'rb@eiitsstrome@s.
• Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Mit der Abtriebsiwelle der hydraulischen Regelanlage sind zwei hydraulische Motoren gleicher Leistung gekuppelt. Über eine gemeinsame Umschaltvorrichtung für den Flüssigkeitsstrom sind die Ölmotoren an eine Pumpanlage, von im wesentlichen: konstanter Drehzahl angeschlossen. Durch. Verstellen der dein Arbeitsisibrom regelnden Umschaltvorrichtung wird lediglich die Aufteilung des Stromces der in jedem Betriebszustand gleichbleibenden Arbeitsflüssigkeibsim-enge zwischen den zu den Arbicitsmotoren führenden Arbeitsstromzwe@igen und einen. innerhalb, der Pumpenlage erfindungsgemäß vorgesehenen Leerlaufseromz:weig verändert. In die Umschailtcmirrichtung, die als, doppelflügliger Drehschieber ausgleibildeb isst, sind senkrecht zu diene beiden Zweigen; der Leerlaufleitung jeweils die beidem, zu den Motoren führenden Arbeitsstromzweiige eingeführt. Die zwei miteinander gekuppelten Förderpumpen besitzen in bezug auf denLeerlaufstromkreis, gleiche Förderrichtungen. über die Umsteuervorri.ch'bung sind die beidem, Ölmotoren an die Pumpenanlage erfindungsigemäß derart anigeschlossen, d'aß beim Umsteuern durch Vertauschen der Zuordnung der einzelnen Ölmotoren zu den einzelnen Pumpen die Strömungsrichtung der Arbeitsflüssigkeit im, den Ölmotoiren und damit der Drehsinn ider Albtriebswelle umkehrbar ist. Wird, wie vörgesichlagen, die Abtriebswelle der Ölmotoren einerseits und die Dr ahschieherwel!le (Umschaltvorrichtung) reit einzim Differentialgetriebe, dessen Differenz von einer Steuerwelle einstellbar ist, verbunden, dann stellt der erfindungs!gemäß@e Aufbau der Regelanlage in Verbiindunig mit der Differentialanoirdnung einem Drehmo,mentver:stärker mit der Abtriebswelle der Ölmoitoren und .der Stenzerwelle Ges. Differentialgetriebesi dar, Werbere vorteilhafte Anordnungen und Ausbildungen der Erfindung -sind in der Zeichnungsibeschreibung vorgesehen.
• DIe Erfindung wird in derZeichnung schematisch dargestellt.
• Fig. i stellt das Schema des Regelantriebes dar; Fi,g. 2 und za, geben eines besondere Ausbildung des. Umschaltventils wieder; Fig. 3 stellt die Verwendung der Erfindung nach Fig. i in einem Drchmomentverstäirl#:-er d'ar; Fig. q. ist eine Abünderung nach Fig. i, Fig. 5 üesigleichen.
• Inne Fig. i treibt der Antriebsmotor i, z.. B. ein Elektromotor, über die Welle 2 die Pumpe 3 an. In dem in der Fig. 2i dargestellten Beispiel hat die Hyd;rau!l:i#kpump,e 3 die Förderrichtung, wie eingezeichnet, vorn oben nach unten. Mit der Welle 2 der Hydraulikpumpe 3 ist die Welle 4 gekuppelt, auf der die zweite Hydraulikpumpe 5, deren beispielsweise Förderrichtung von unten nach oben verläuft, verbunden, Die Pumpe 3 ist durch die Röhre 6 und 7, die Pumpe 5 durch die Röhre 8 und g mit den Umschaltventilen io und ii verbunden.
• Die beiden ölmotoirenn 12@ und r3 siind miteinander duirch die Welle 14 gekuppelt lind haben: die gemeinsame Abtrieibswelde 15: Die Drehrichtung (der beiden Öamotoiren verläuft im gleichen Drehsinn, jedoch sind die Motoren 12 und 13 so ausgebildet, das die Ölfluß,richtung des einen Motors gegenläufig zu der des anderen :ist. B,eispiieil@sweise hat der Motor 12 in der Zeichnung die öliluß;richtun:g von unten nach oben, der Motor 13 dagegen von oiben nach unten. Der Motor 12 ist mit dem Umschaltventil io (durch das Rohr 16, mit dem. Umschaltventil i i durch das Rohr 17 verbunden, der Motor 13 mit dem Umscha,ltventii1 io durch das Rohr 18 und mit dem Umsichaltventil ii durch das Rohr rg-. Die beiden Umschaltventile io und ii enthalten die döppeilflüglig aus,gebildte@n Drehschieber 2o und 20', die durch die Welle 2:i starr verbunden sind. Auf der Weille21 ist der Hebel 23 angeordnet, der in seiner Schwenkbewegung durch die Begrenzung 24 und 2,5 einstellbar ist. Erfindungsgemäß, ist (der Zwischenraum der Endpunkte- 24 und 25 so zu wählen, da3 durch die Dreh.umg der Welle 2.1 bzw. Schwenkung des Hebels 23 eine Steuerung der doppelflügligen Drehschieber 2o und 2o' um + 45° erfolgt. In den Endlagen schließen ,die Drehschieber 2,o, -und 21 völlig dicht mit dem Grehäusie der Um@s;ehaltvarrichtunig ab@. Erfindungsgemäß sind die Pumpen 3 und 5 sowie: die Ölmotoren 12 und 13 von genau gleicher Bauart. Eblenso müssen die Rohre 6, 7 und 8:, g sowie 16, 17 und 18, ig genau gleichen Flüssigkeitswiderstand haben.
• In der Fig. i der Zeichnung sind drei verschied--ne Stellungen des Absperrgliedes 2o, 2.i der Umschaltvorrichtung- io -wiedergegeben. Der dre:hblare Absperrschieber 2o, 2o' in eine Endlage, z. B. die in lagen durch Doppellinle oder doppelt gestrichelte Linien angedeutet, während die Zwischenlage, die Nullage, durch einfache Strichlinie wiedergegeben ist. Stieht der drehbare Abssperrsichiebeir in ider Nulllege, dann sind die Pumpen 3 und 5 hintereinandergeschaltet und arbeiten im Leerlauf. Bei der symmebris.chen Ausbilidung des Aufbaues herrscht zwischen den Umschaltventilen io und i i kein Druckunterschied. Desgleichen kann weder dem Ölmotor 12- noch dem Ölmotor 13 Arbeitsstroni zugeführt werden. Die Ölmotoren 12, 13 stehen still, ihr Drehmoment isst Null. In; dem Beispiel der Fig. i sind die Ölmotoren: nicht abgebremst, da die Ah,-sperrschieber- 2:o, 21 den Kreislauf ihrer Ölmiengen. über die Rohire 1.6; 17, r8, ig zulassen: Werden. die Absperrschieber 2o, 2o' in eine Endlage, z. B. die in der Zeichnung durch D'oppelsitriche angegebene, gedreht, dann beginnt der Strom der Pumpe 3 immer mehr über das Rohr 17 zum Motor 12, der rechts herum zu laufen; beginnt, von da Über das Rohr 16 und das Ventil IG zur Pumpe 3 zurückzulaufen; während der Strom der Pumpe 5 über das Rohr 18 zum Motor 13, der ebenfalls. rechts. herumläuft, und über das Rohr ig und dem Umschaltventil i i zur Pumpe 5 zurückläuft. Wird der Drehschieber in die andere Endlage übergeführt, dann beginnt. bei. überschreiten der Nullstellung durch den A.bsperrschiebier 2o, 2o' ,der Strom der Pumpe 3 über 19 zum Ölmoto,r 13 rund nunmehr links herum zu laufen, beginnt von !die über das Rohr 18 und das Umschaltventil l0 zur Pumpe 3 zurückzulaufen, während der Strom der Pumpe 5 über das Rohr 16 zum Motor i2, der ebenfalls. seine Drehrichtung verkehrt, über das Rohr 17 und das Umschaltventil i i zur Pumpe 5 zurückläiuft.
• Die Dre!hschieher 2o und 2ö sind infolge ihres symmetrischen Aufbaues: in allen Stellen. erfindungsgemäß . :druckentlastet. Die beiden Ums,chaItventile 1o und 1i können so. miteinander vereinigt werden, daß die gemeinsame Steuerwelle fortfallen kann..
• In Fig. 2 und 2a ist eine vorteilhafte Weiterbildung des Umschaltventils, angegeben. In einem Zylinderring 1o ist ein Drehstück 5o angeordnet. Das. Drehst:ück 5o besitzt zwei :symmetrisch angeordnete Ausbuchtungen 52, deren Ecken so weit auseinander liegen müssen, daß die vollem Öffnungen zweier in dein Zylinderring 1o benachbarter Roh -rkitungen, z. B. 7 und 16, m.i-teinand-er in Verbindung gebracht werden können. Gleichzeitig ist symmetrisch zu den b::iden Ausbuchtungen 52 des Sperrstückes 5o durch dieses eine, Bohruni,' 5 1 angeordnet, so, daß, wie z. B. in der Fig. 2 angegeben ist, der Ölstrom von dem Rohr 7 durch .die Durchbohrung 5 1 in das Rohr 9 flkGe : kann. Dagegen wird der Ölstrom, der durch 16, 18 fließt, gesperrt, wodurch die Ölmotoren 12 und i3 a,bgebremstsind.
• In: der weiteren. Beschireibung sind die Ums,.chaltventile 1o und 20 nicht mehr .eingehend dargestellt, sondern nur schematisch.
• Wird die Welle -22 der Fig. 3, die mit den kreiden Umschaltventilen 2o und 20' verbunden ist, ü,beer ein Ivgelradgetriehe 26 und ferner über die Abtri@e bsw.:ll,e 15 über die Kegel,rad"-etri,eb,e 30 und 3 i zu d-cm Differentialg°trieb:e 27 g,-führt, dessen Differenz über die Zahnräder 28, 2.9 von der Welle 33 eingestellt wird, @dann erhält man einen Drehmom,ntv@e:rstärli#er mit der Abtric hswelle 15 und der Steuerwelle 3o. Die Nullstelle der Steuerwelle 33 muß Drehmoment Null an der Abtriehiswelle 15 ergeben, da.m:it bei Rückwirkung auf die Abtrie@bswelle, Aussteuerung über das Differential auch bei stillstehender Steuerung sofort eingeleitet wird.
• Fig.4 ist eine Abänderung der Erfindiung nach Fig. i. Läßt man in der Fg. i die Pumpe, 5 weg, und verbindet man das Rohr 8 mit dem Rohr 9 zu einem einzig,e:n Rohr, dann ergibt sich der Aufbau der Anordnung nach Fig. d.. Bei voller Aussteuerung der Umschaltv entile 1o, i i des Regelantriebes nach Fing. d. wird nur immer ein Motor allein, he@aufscblagt, und zwar, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, der Motor 12 bei Rechtslauf, der Motor 13 dabei Li:nlislauf.
• Die Anor'd'nung der ErfinJunig nach F ig: f kann erfindungsgemäß auch so. abgewandelt werden, daß nur noch, ein Umschaltventil 1o zur Anwendung gelangt. An Stelle des zweiten Umschaltventils 1i tritt der Ölschalter 34., in dem sich ein Ölsumpf l:.find:et. Die Größe desselben ist erfindungsgemäß vom der Art, daß die! in ihm laufenden Ölströme keinen nennenswerten Druckunterschied erzeugen. Wenn man in diesen. Ölbiehälter 34 den Druckunterschied an allen Stellen Null setzt, dann können auch gegeneinander laufende Ölströme ohne Störungen #-orko amen. Der Ölbehälter 34 hann auch so aus-1 :ildet werden, daß er mit einem Teil der Pumpen 3 und 5 unmittelbar verbunden ist, durch welche Anordnung die Pumpen sofort saugfähig sind. Da d:er Ölbehälter 34. nicht vollständig durch dein Ölsumpf ausgefüllt ist, was mit Rücksicht auf die Ausdehnung des Öls bei großen Temperaturunterschielden erforderlich ist, brauchen die Ölbehälter selbst nicht für höherlen Druck gebaut zu sein. Die in dem Ölsumpf auftretenden Temperaturen können z. B. durch an: dem Ölbehälter angeordnete Kühlrippen, die in der Zeichnung nicht eingezeichnet sind, ai)ge,fiih,rt wierd'en.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Hydraulischer Regela.atrieb, i.nsh@e-sond@erfür Fernsteuerungen, dadurch gekennzeichnet, daß mit der anzutreibenden Welle zwei hydraulische Motoren (f2., 13) gleicher Leistung gekuppelt siitid, welche über eine gemeinsame Umschaltvorrichtunig (1o, i i) für den Flüssigkeitsstrom derart an. die, den hydraulischen , Druckerzeugende, mit im wesentlichen konstanter Drehzahl angetriebenen Pumpenanlage (3, 5) angeschlossen sind, daß durch Verstellen der steuernden Umschaltvorrichtung (1o, i i) lediglich die Aufteilung des Stromes der in jedem Betriebszustand gleichbleibenden Arb@e@itsfliis,siigkeitamenge zwischen den zu den Arbeitsmoto,ren führenden Arbeitsstromz.weigen und einem innerhalb, der Pumpcmlanlage vo,rges"hen,e@n Leerlaufstro@mz#,v-eig verändert wird.
2. 2. Hydraulischer Regelautriet, nach Anspruch i, dadurch gehennze@ichmet, daß d.er innerhalb der Pumpenanlage (3, 5) leerlaufende Leerlaufstro.mzweig über zwei als Umschaltvorrichtung dienende Drehschieber (1o, ii) geführt ist, in welche senkrecht zu den beiden Zweigen der Leerlaufleitung jeweils die beiden zu den Motoren führenden Arbeitsstromzweige eingeführt sind. .
3. 3. Hydraulischer Regelantrieb nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanlage aus zwei Förderpumpen (3, 5) gleicher Leistung, die durch eine geme!insa.me Welle (2, d.) mit gleicher und gleichbleibender Drehzahl von einem An:trie!bsimotor (i) anigetriehen, werden, besteht. d.. [email protected],scher Regelantrieb nach den Ansprächen; i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei miteinander -ehuppelten Förderpumpen (3, 5) in @ beizug auf den Leerla.ufstro@mkreis gleiche Förderrichtungen bes:itzein. 5. Hydraulischer Regelantrieb: nach den Ansprüchen i bis :I, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ülmo@tomen mit Hilfe der Umste.uerschieber derart an die Pumpenanlage angeschlossen sind, daß beim Um:stenern. der Umschaltventile durch Vertauschen der Zuordnung der einzelnen Ö1motoren zu den einzelnen Pumpen die Strömungsrichtung der in dein Ülmo,to,re,n und d.am:it der Drehsinn der Al).-triebswelle (i5) uml:,eh,rbar ist. 6. Hydraulischer Regelantrieb nach, den Ansprüchen i bis 5, dadurch [email protected],eichnie@t, daß die Drehschiieber (1o, 1i) durch ein Steuergestänge (2f) starr miteinander gekuppelt sind. 7. Hydraulicher Regelantrieb nach den Ansprächen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die z. B:. als dbppelflügl;iigier Drehflügel ausgebildeten Drehschieber (io, i i) zwischen zwei in einem bestimmten Winkel, z. B. 9o°, verseitzte Endstellungen venstellbar sind. 8: Hydraulischer Regelantrieb nach den Ansprüchen i .bis: 7, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare. Absperrteil (50). der Drehschieber (io, i i) zwei symmetrisch angeordnete Aus,buchtungln (52) von: solcher Größe aufweist, daß :die vollen Öffnungen zweier am Umfang benachbarter, in den Drehschiebern eingeführte Rohrleitungen (z.. B. 7 und 16) miteinander in Verbindung zu bringen sind, und:,daß der Absperrteil (5.o) ferner eine der Rbihrwell:te (z. Br. 7 und 9) entsprechende symmtrniisrche zwischen beiden Ausbuchtungen (52) liegende Durchbohrung (51) aufweist, die in der Mittellage des; Drehschiebers, d. h. bei abgesperrten Arbeitsstromkreisen, 'den Leerlaufkreisschließt (Fn.g. 2 und :2.a). 9. Hydraulischer Regelantrieh nach :den Ansprächen i bis &. für Drrehmomentvers:tärker, da.-,durch gekennzeichnet, daß die Drehschieberwelle (22) einerseits und-die Abtriebswelle (15) der ölmoto@ren (12 und 13) andereriseibs. auf zwei Gliedern eines Differentialgetriebes (2i7) einwirken, dessen drittes Glied durch die Drehrnömentveerstärkersteüerwelle (33) einstellbar ist io. Abänderung der Anordnung des! hydraulischen Regelantriebes nabh einem der Ansprüche i bis 9, tdadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanlage nur ausr einer Pumpe (3) beisteht und der Leerlaufstromkneis eich von dieser Pumpe über die beiden Umschaltventile (i o, i i) und eine Rohrlehung (8, 9) schließt, so. daß bei jeder Endstellung der Drehschieber (io, i i) jeweils ein ölmoitor (12 oder 13) abgeischaltet irs,t (Fig. 4). i i. Hydraulischer Regelantrieb nach -den Ansprwchen i bis i0, dadurch g&ennz-eii:chniet, daß nur ein Urnschaltventüil (rro) zur Anwendung gelangt, und,die nicht zum Umschaltventil geführte Rohrleitung (6 und &) der Pumpenanlage und (17 und 1g) der Ö1mo:toren in einen gemeinsamen Ölsumpf (34) eingeführt sind. 12. Hydrauli,scherr Regelantrieb; nach .den Ansprüchen i und' i i, daidurch gekennzeichnet, daß die Größe des Ölsumpfes (34) derart ist, daß die in ihm laufenden Ölströmer keinen oder keinen nennenswerten Druckunterschied erzeugen. 13. Hydraulischer Regelantrieeh nach den Ansprüchen i und i i und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der dien: Ölsumpf umschließende Behälter mit Kühlrippen versehren ist.