DE899162C - Device for hydraulic adjustment of an object - Google Patents

Description

Einrichtung zum hydraulischen Einstellen eines Gegenstandes Es ist bekannt, eine aus Geber und Empfänger bestehende Stellungsvergleichseinrichtung zum Übertragen von Werten oder zum Durchführen von Steuervorgängen zu benutzen. Es ist weiterhin bekannt, den bei Steuervorgängen entstehenden dvnamis-chen Fehler dadurch weitgehend zu verbessern, #daß außer dem dabei auftretenden Wegfehler noch eine der Sollgeschwindigkeit entsprechende und mit Hilfe einer Tachometermaschine erzeugte Steuergröße zum Steuern mit herangezogen wird. In manchen Fällen wird nun der Geber von einem Gerät, z, B. einem Kommando-oder einem Rechengerät, angetrieben, das nicht in der Lage ist, darüber hinaus noch eine Tachometermaschine anzutreiben, mit deren Hilfe eine geschwindigkeitsproportionale Gleich- oder Wechselspannung erzeugt werden -könnte. Die gleichen Überlegungen gelten auch für hydraulische Steuerungen, bei denen die Einstellung eines Gegenstand,es durch ein Kraftgetriebe, insbesondere ein Flüssigkeitskraftgetriebe, geschieht, dessen Steuerung in Abhängigkeit vom Weg-fehler mit Hilfe eines vorgesteuerten Kraftkolbens erfolgt. Der geschwindigkeitsproportionale Fehler wird hierbei insbesondere durch die verhältnismäßig große Zeitkonstante- des Kraftgetriebes hervorgerufen.Device for hydraulic adjustment of an object It is known, a position comparison device consisting of a transmitter and receiver to transfer values or to carry out control processes. It is also known the dvnamic error that occurs during control processes to improve this to a large extent # that in addition to the path error that occurs in the process one corresponding to the target speed and with the help of a tachometer machine generated control variable is used for controlling. In some cases now the encoder is driven by a device, e.g. a command device or a computing device, that is not able to drive a speedometer machine beyond that, with their help a speed-proportional DC or AC voltage could be generated. The same considerations also apply to hydraulic controls, where the setting of an object, it through a power transmission, in particular a fluid power transmission happens, its control depending on the path error takes place with the help of a pilot operated power piston. The speed proportional The error is here in particular due to the relatively large time constant caused by the power transmission.

Es ist bereits eine Einrichtung zum hydraulischen Einstellen eines Gegenstandes durch ein Kraftgetriebe, insbesondere ein Flüssigkeitskraftgetriebe, dessen Steuerung in Abhängigkeit vom Wegfehler mit Hilfe eines E raftkolbens- erfolgt, vorgeschlagen worden, bei der ein über ein Hilfsventil von dem Wegfehler gesteuerter Hilfskolben vorgesehen kol#ben zugeordnete ist, dessen Stellung Hauptventil dem auf wirkenden das,dem Kraft- Weg- - fehler über einen Differentialhebel im Sinne einer Herabsetzung des dynamischen Fehlers überlageri wird.A device has already been proposed for hydraulically adjusting an object by means of a power transmission, in particular a fluid power transmission, the control of which takes place depending on the path error with the aid of a piston piston, in which an auxiliary piston controlled by the path error via an auxiliary valve is provided is assigned, the position of the main valve on the acting, the force-displacement - error over a differential lever in the sense of reducing the dynamic error is superimposed.

Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung zum hydraulischen Einstellen eines Gegenstandes entsprechend einer nach Größe und Richtung vorgegebenen Bewegung unter Zuhilfenahme eines vorgesteuerten Kraftkolbens, bei dem gleichzeitig die Kompensation des dabei auftretenden geschwin-. digkeitsproportionalen Fehlers erfolgt. Erfindungsgemäß sind die beiden Druckseiten eines hydraulischen Rückführkolbens bzw. des zurückzuführenden Vorsteuerventils unter sich durch einen mit einer Dros-selstelle versehenen Kanal verbunden, und das zurückzuführende Steuerglied Ist dabei in der Nullstellung federgefesselt. Die Federfesselung ist dabei derart bemessen, daß die Federn nur die Reibung des zurückzuführenden Steuergliedes überwinden. Es kommt also nicht nur der das Überlagern der beiden Steuergrößen bewirkende Differentialhebel in Fortfall, sondern es wird auch die Zahl der hydraulischen Zwischenglieder vermindert.The invention now relates to a device for hydraulic adjustment of an object according to a given size and direction movement with the aid of a pilot-operated power piston, in which the compensation is carried out at the same time of the occurring speed. age-proportional error occurs. According to the invention are the two pressure sides of a hydraulic return piston or the one to be returned Pilot valve under itself through a channel provided with a throttle point connected, and the control element to be returned is spring-tied in the zero position. The spring restraint is dimensioned such that the springs only reduce the friction of the Overcome returned control member. So it's not just the superimposing that comes about of the two control variables causing differential lever in elimination, but it becomes the number of hydraulic links is also reduced.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. i den Aufbau der Einrichtung mit getrennt voneinander angeordnetem Hilfsventil, Kraftkolben und Rückführkolben und Fig. 2 einen anderen Aufbau einer solchen, Einrichtung. - Der Geber i einer Stellungsvergleichseinrichtung trägt z. B. auf dem Läufer eine einphasige Wicklung 2, die an ein Einphasenwechselstromnetz 3 angeschlossen ist, und auf dem Ständer eine dreiphasige Wicklung4. DerEmpfänger 5 der Stellungsvergleichseinrichtung trägt auf dem Ständer ebenfalls eine dreiphasige Wicklung 6, die mit der Wicklung 4 durch Leitungen 7 verbunden ist, und auf dem Läufer eine Wicklung 8, die beim Vorhandensein eines Stellungsfehlers eine dessen Größe proportionale Wechselspannung (Fehlerspannung) führt. Diese Fehler-spannung wird der Wicklung i o eines Drehmagneten 9 zugeführt, dessen Erregerwicklung ii an das Netz 3 angeschlossen ist. Der Läufer des Drehmagneten 9 beeinflußt über einen Hebel 12, der mittels Federn 13 gefesselt ist, über eine Stange 14 die aus einem Doppelkolben bestehende Steuernadel 16 eines Vorsteuerventils 15. Der Olzufluß zu dem zwischen dein Doppelkolben der Steuernadel 16 befindlichen Raum 17 erfolgt durch eine ölleitung 18, die mittels einer Druckpumpe ig gespeist wird. In der ölleitung iS befindet sich noch ein Druckregelventil 2-o. In der gezeichneten Stellung schließt der Doppelkolben 16 die beiden Ölleitungen 21 und 22 ab, die zum Kraftkolben 23 führen. Der Kraftkolben 2# wirkt mittelbar oder unmittelbar auf das Verstellorgan eines Kraftgetriebes 24 ein, welches seinerseits über einen Kegelradantrieb 2,5 den einzustellenden Gegenstand 26 (Geschütz, Rechengerät od. dgl.) antreibt. Das Kraftgetriebe:24 kann dabei ein hydraulisches, pneumatisches öder mechanisches Getriebe sein. Der Empfänger 5 steht dabei in an sich bekannter Weise Über ein Kegelradgetriebe 27- ebenfalls mit dem Kraftgetriebe 2,4 in Verbindung. Bei einer Verstellung des Läufers des Drehmagneten 9 wird durch den Doppelkolben 16 entweder die Öl- leitung 2 1 oder die ölleitun g 22 mit der speisenden Ölleitung iS verbunden, und der Kraftkolben 23 -führt dabei eine aufwärts oder abwärts gehende Bewegung aus, durch die eine Beeinflussung des Verstellorgaus des Kraftgetriebes -24 in dem gewünschten Sinne erfolgt.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. FIG. 1 shows the structure of the device with an auxiliary valve, power piston and return piston arranged separately from one another, and FIG. 2 shows another structure of such a device. - The encoder i a position comparison device carries z. B. on the rotor a single-phase winding 2 connected to a single-phase alternating current network 3 , and on the stator a three-phase winding 4. The receiver 5 of the position comparison device also carries a three-phase winding 6 on the stator, which is connected to the winding 4 by lines 7 , and on the rotor a winding 8 which, if a position error is present, carries an alternating voltage (error voltage) proportional to its magnitude. This fault voltage is fed to the winding i o of a rotary magnet 9 , the field winding ii of which is connected to the network 3. The rotor of the rotary magnet 9 influences the double piston control needle 16 of a pilot valve 15 via a lever 12, which is tied by springs 13, via a rod 14 18, which is fed by means of a pressure pump ig. There is also a pressure control valve 2-o in the oil line iS. In the position shown, the double piston 16 closes off the two oil lines 21 and 22 which lead to the power piston 23 . The power piston 2 # acts indirectly or directly on the adjusting element of a power transmission 24, which in turn drives the object 26 to be set (gun, arithmetic unit or the like) via a bevel gear drive 2.5. The power transmission: 24 can be a hydraulic, pneumatic or mechanical transmission. The receiver 5 is in a known manner via a bevel gear 27- likewise with the power gear 2, 4 in connection. Upon an adjustment of the rotor of the rotary magnet 9, either the oil line 2 1 or ölleitun g 22 with the supplying oil passage iS is the double piston 16 is connected, and the power piston 23 -executes thereby an upward or downward going movement, through which a Influence of the adjustment mechanism of the power transmission -24 takes place in the desired sense.

Zum Herbeiführen einer stellungsgemäßen Zuord11-ung zwischen dem# Doppelkolben 16 und dem Kraftkolhen 23 ist ein Rückführkolben 28 vorhanden, der eine dem Vorsteuerventil #i,5 zugeordnete Rückführhülse 29 beeinflußt. Die beiden Druckseiten des Rückführkolbens 28 stehen über die ÖlleitUngen 30 und 31 mit den Ölleitungen 21 und 22 in Verbindung. In den Ölleitungen 30 und 31 sind feste Drosselstellen3:2 und 33 vorgesehen, mit deren. Hilfe die Auslaufgeschwindigkeit beider Kolben 23 und 28 eingestellt werden kann.To bring about a positional assignment between the double piston 16 and the power piston 23 , a return piston 28 is present, which influences a return sleeve 29 assigned to the pilot valve 5. The two pressure sides of the return piston 28 are connected to the oil lines 21 and 22 via the oil lines 30 and 31. Fixed throttle points 3: 2 and 33 are provided in the oil lines 30 and 31, with their. Help the outlet speed of both pistons 23 and 28 can be adjusted.

Die vorbeschriebene Einrichtung zeigt nun insbesondere durch die verhältnismäßig große Zeitkonstante des Kraftgetriebes 24 einen mehr oder weniger großen geschwindigkeitsproportionalen Fehler. Zu dessen Beseitigung oder doch weitgehenden Verminderung ohne Anwendung einer geberseitigen Tachometermaschine sind die beiden Druckseiten des Rückführkolbens 28 durch einen Kanal 3-4 miteinander verbunden, der eine- einstellbare Drosselstelle 35 aufweist. Denkt man sich zunächst die Drosselstelle 35 ganz geschlossen, so wird sich der Rückführkolben 28 gleichzeitig, -aber in entgegengesetzter Richtung mit dem Kraftkolben :23 bewegen, wobei beide Kolben praktisch gleiche oder doch proportionale Wege zurücklegen. Die die Fesselung des Rückführkolbens 28 bewirkenden Federn 36 und 37 sind hierbei wirkungslos, weil sie derart bemessen sind, daß sie nur die K-olbenreibung üüberwinden können. Denkt man sich nun weiterhin die Drosselstelle 35 ganz geöffnet, so würde der Rückführkolben 28 überhaupt keine Bewegung ausführen, da das Drucköl durch den Kanal 34 frei ab-strömen könnte. Durch Einführen ein-er ganz bestimmten, von dem jeweiligen Anwendungsfall abhängigen Drosselung kann nun die Bewegung des Rückführkolbens 28 gegenüber der Bewegung des, Kraftkolbens 23 derart verzögert werden, daß dadurch der geschwindigkeitsproportionale Fehler kompensiert wird. Die Drosselstelle 35 bewirkt hierbei ein verzögertes Abfließen des Öles, wobei der Rückführholben 28 durch die Wirkung der Federn 36 und 37 allmählich wieder in seine Nullstellung bewegt wird. In dem Kanal 34 kann ferner in nicht mit,dargestellter Weise ein Hahn vorgesehen werden, -durch den die Kompensation wirkungslos gemacht werden kann, wenn er geschlossen ist. Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird von dem Drehmagneten 9 über den Hebel 1:2 und die Stange 14 eine Steuernadel 38 betätigt, welche mit einem als Überströmventil ausgebildeten Vorsteuerventil39 zusammenarbeitet, dessen Kolben mit 4o bezeichnet ist. Ein derartiges ÜberstrÖmventil 39 arbeitet in der Weise, daß der Kolben 40 immer der Bewegung der Steuernadel 38 nachgeführt wird, und zwar geschieht dies durch das von der Ölpumpe ig gelieferte Druckmittel, dessen Zuleitung 18 sich in die drei Leitungen 41, 42, und 43 teilt. Die mittlere Leitung 43 mündet in den Kolbenraum 44, von dem aus über die Leitungen 45 und 46 der Kraftkolben 47 gespeist wird. Der Kraftkolben 47 wirkt seinerseits auf das Verstellorgandes Kraftgetriebes 24 ein.The device described above now shows a more or less large error proportional to the speed, in particular due to the relatively large time constant of the power transmission 24. To eliminate it or to reduce it to a large extent without using a tachometer machine on the transmitter side, the two pressure sides of the feedback piston 28 are connected to one another by a channel 3-4 which has an adjustable throttle point 35 . If one initially thinks the throttle point 35 is completely closed, the return piston 28 will move simultaneously, but in the opposite direction with the power piston: 23, with both pistons covering practically the same or proportional distances. The springs 36 and 37 causing the restraint of the return piston 28 are ineffective because they are dimensioned in such a way that they can only overcome the piston friction. If one now continues to think of the throttle point 35 as being fully open, the return piston 28 would not move at all, since the pressurized oil could flow away freely through the channel 34. By introducing a very specific throttling dependent on the particular application, the movement of the return piston 28 can now be delayed relative to the movement of the power piston 23 in such a way that the error proportional to the speed is compensated for. The throttle point 35 causes the oil to drain off more slowly, the return piston 28 gradually being moved back into its zero position by the action of the springs 36 and 37. A cock can also be provided in the channel 34 in a manner not shown, by means of which the compensation can be rendered ineffective when it is closed. In the embodiment shown in Fig. 2, a control needle 38 is actuated by the rotary magnet 9 via the lever 1: 2 and the rod 14, which works together with a pilot valve 39 designed as an overflow valve, the piston of which is denoted by 4o. Such an overflow valve 39 works in such a way that the piston 40 always follows the movement of the control needle 38, this being done by the pressure medium supplied by the oil pump, the supply line 18 of which divides into the three lines 41, 42 and 43 . The middle line 43 opens into the piston chamber 44, from which the power piston 47 is fed via the lines 45 and 46. The power piston 47 in turn acts on the adjusting element of the power transmission 24.

Von der Leitung 45 führt eine Leitung 48 zu der unteren Bodenfläche 49 des Vorsteuerventils 39. Bei einem Öffnen der Leitung 45 durch den Kolben 40 findet also ein hydraulisches Rückführen des Vorsteuerventils 39 statt. Zu dem gleichen Zweck führt von der Leitung 4,6 eine Leitung 5o zu der oberen Bodenfläche 5 1 des Vorsteuerventils 39. In den Leitungen 48 und 50 sind ferner einstellbare Drossel-Stellen 52 und 53 vorgesehen, deren Einstellungen mit Rücksicht auf die verschiedene Größe der Bodenflächen 49 bzw. 5 1 verschieden vorzunehmen sind. Auch hierbei ist eine Fesselung des zurütkzuführenden Stenergliedes in der Nullstellung erforderlich. Zu diesem Zweck ist z. B. mit der Bodenfläche49 eine Stange54 verbunden, die mit den beiden Federn55 und 56 zusammenarbeitet. Die beiden Federn55 und 56 können im Innern des überströmventils untergebracht -werden.A line 48 leads from the line 45 to the lower base surface 49 of the pilot valve 39. When the line 45 is opened by the piston 40, the pilot valve 39 is then returned hydraulically. For the same purpose, a line 5o leads from the line 4, 6 to the upper bottom surface 5 1 of the pilot valve 39. In the lines 48 and 50 , adjustable throttle points 52 and 53 are also provided, the settings of which take into account the different sizes of the Floor areas 49 and 5 1 are to be made different. Here, too, it is necessary to restrain the stener member to be returned in the zero position. For this purpose z. B. is connected to the bottom surface 49 a rod 54 which cooperates with the two springs 55 and 56 . The two springs 55 and 56 can be accommodated inside the overflow valve.

Um die Steuerung ansprechempfindlicher und betriebssicherer zu machen, ist das Einführen, einer Vibration zweckmäßig. Die Vibration kann hierbei z. B. mittels eines Exzenters erfolgen, der an der Federfessel-ung des Drehmagneten angreift. Die Vibrationsgeschwindigkeit und der Vibrationshub können gegebenenfalls veränderlich sein.To make the control more responsive and operationally reliable, the introduction of a vibration is expedient. The vibration can here, for. B. take place by means of an eccentric that engages the spring shackle of the rotary magnet. The vibration speed and the vibration stroke can optionally be changed be.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE-. i. Einrichtung zum hydraulischen Einstellen eines Ge-enstandes entsprechend einer nach Größe und Richtung vorgegebenen Bewegung unter Zuhilfenahme eines vorgesteuerten Kraftkolbens, bei dem gleichzeitig die Kompensation des bei der Einstellung auftretenden geschwindigkeitsproportionalen Fehlers erfolgt, z. B. an Geschützen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckseiten eines hvdraulischen Rückführkolbens bzw. des zurüilzzuführenden Vorsteuerventils (28, 39) untersich durch einen mit einer Drosselstelle (35) versehenen Kanal (34) verbunden sind und das zurückzuführende Steuerglied in der Nullstellung federgefesselt (36, 37) ist. PATENT CLAIMS-. i. Device for the hydraulic adjustment of a Ge-enstandes according to a predetermined size and direction movement with the aid of a pilot operated power piston, in which the compensation of the speed-proportional error occurring during the adjustment takes place, z. B. on guns, characterized in that the two pressure sides of a hydraulic return piston or the pilot valve (28, 39) to be fed back are connected underneath by a channel (34) provided with a throttle point (35) and the control element to be returned is spring-tied in the zero position ( 36, 37) is. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Federfesselung derart bemessen ist, daß die Federn nur die Reibung des zurückzuführenden. 2. Device according to claim i, characterized in that that the spring restraint is dimensioned such that the springs only reduce the friction of the return. Steuergliedes überwinden. 3. Einrichtung nach (Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanal ein Hahn vorgesehen ist, der in geschlossenem Zustand die Kompensation wirkungslos macht. Overcome control element. 3. Device according to (claim i, characterized in that a cock is provided in the channel, which makes the compensation ineffective in the closed state. 4. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Federfesselung des die Steuernadel des Vorsteuerventils beeinflussenden Drehmagneten (9) ein Exzenter angreift, der bei seiner Drehung eine Vibration bewirkt.4. Device according to claim i to 3, characterized in that an eccentric engages the spring restraint of the rotary magnet (9) influencing the control needle of the pilot valve and causes a vibration when it rotates.