Umlaufender hydraulischer Servomotor. Es ist bekannt, dass zum Verstellen der Laufradschaufeln von Flügelradturbinen <B>hy-</B> draulische Servomotoren verwendet werden, die mit der Torbinenwelle umlaufen und aus einem Zylinder bestehen, in welchem durch die Wirkung zugeführter Drockflüssigkeit ein, Kolben verstellt wird. Die Zuführung des Druckmittels zu diesem umlaufenden Arbeits zylinder bereitet gewisse konstruktive Schwie rigkeiten und erhöht die Gestehungskosten.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfin dung bildet ein umlaufender Servomotor, der die erwähnten Nachteile nicht besitzt. Zur Vermeidung derselben sind sowohl der Ar- beitsmittelvorrat, als auch die das Arbeits mittel auf Druck bringende Bumpeneinrich- tungindemumlaufendenSystemuntergebracht, so dass die Zuführung des Arbeitsmittels von aussen in die umlaufenden Teile entfällt. Besonders vorteilhaft Lind einfach erweist sich hierbei jene Anordnung, bei welcher der Druckerzeuger im Arbeitskolben des Servo motors eingebaut und mit diesem verschieb- lieh ist, wobei der Arbeitskolben selbst die Rückfährung bildet.
In der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung schematisch an einem Ausführungs beispiel dargestellt.
<B>1</B> ist der mit der Hohlwelle 2 starr ver bundene, umlaufende Arbeitszylinder,<B>3</B> der darin verschiebliche und mitumlaufende Ar beitskolben mit seiner Kolbenstange 4.<B>5</B> und <B>5'</B> sind zwei im Kolben<B>3</B> angeordnete Zahn radpumpen, die mittelst des nicht umlaufen den Zahnrades<B>6</B> angetrieben werden, sobald der Kolben sich dreht. Das Zahnrad<B>6</B> sitzt an einem Rohr<B>7,</B> das inittelst des Keiles<B>8</B> ver,ichieblich in einem feststehenden Teil<B>9</B> geführt ist. Im Innern des Rohres<B>7</B> befindet sich ein Steuerschieber<B>10,</B> der von aussen achsial verschoben werden kann.
Zwischen seinen Steuerkanten<B>11</B> und 12 erstreckt sich ein Raum<B>13,</B> der als Ansaugratim. für die Zahnradpumpen<B>5, 5'</B> dient und mit ihnen durch die Satigkanäle 14, 14' verbunden ist. Von der Pumpe<B>5</B> führt ein Druckkanal<B>15</B> zum Zylinderraum Ki, von der Pumpe<B>5'</B> ein Druckkanal<B>15'</B> zum Zylinderraum K2.
Es muss bemerkt werden, dass die Anschluss- stellen der Sang- und Druckkanäle an die Pumpen nur schematisch dargestellt wurden, um eine klare Zeichnung zu erhalten, ohne dass damit ihre günstigste Lage angegeben wäre, die sich in üblicher Weise aus der Konstruktion jeder Zahnradpumpe ergibt.
Bohrungen<B>16</B> und<B>17</B> stellen unter Ver- mittlung ringförmiger Ausnehmungen die Verbindung der Zylinderräume Ki und K2 mit dem Saugraum<B>13</B> her, solange die Steuerkanten<B>11</B> oder 12 keine Unterbrechung dieser Verbindung herbeiführen. In der neu tralen Lage des Steuerschiebers<B>10</B> geben beide Steuerkanten<B>11</B> und 12 einen Durch gang frei.
Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Beim Umlauf des Zylinders<B>1</B> zusammen mit dem Kolben<B>3</B> rollen die kleineren Räder der Pumpen<B>5, 5'</B> auf dem festgehaltenen Zahn rad<B>6</B> ab. Sie drehen sich also relativ züm Kolben<B>3</B> und erzeugen<B>je</B> einen Kreislauf der Druckflüssigkeit, welche alle Hohlräume der Vorrichtung erfüllt. Die Pumpe<B>5</B> saugt aus dem Raum<B>13</B> durch Kanal 14, drückt die Arbeitsflüssigkeit durch Kanal<B>15</B> in den Zylinderraum Ki und letztere kehrt durch die Bohrungen<B>16</B> wieder in den Saugraum <B>13</B> zurück.
Der Kreislauf der Pumpe<B>5'</B> ist folgender- Satigraum <B>13,</B> Saugkanal 14', Pumpe<B>5',</B> Druckkanal<B>15',</B> Zylinderraum K2, Bohrungen<B>17,</B> Saugraum<B>13.</B> Diese Kreis läufe bringen vorerst keine Änderung der Lage des Arbeitskolbens in bezug auf den Aubeitszylinder hervor.
Soll der Servomotor zur Wirkung gebracht werden, so wird der Steuerschieber<B>10</B> achsial verschoben, etwa nach aufwärts. Dann sperrt die Steuerkante 12 die Rückströmung des von der Pumpe<B>5</B> geförderten Druchmittels in den Saugraum<B>13</B> und unterbricht so den früheren Kreislauf. Die in den Zylinderraum Ki geförderte Druckflüssigkeit bewirkt dort- selbst einen Druckanstieg und verschiebt den Kolben<B>3</B> nach aufwärts. Der Kreislauf der Pumpe<B>5'</B> war durch die Verschiebung des Steuerschiebers<B>10</B> nicht behindert worden, denn die Steuerkante<B>11</B> hatte einen noch grösseren Durchflussquerschiiitt freigegeben.
In dem Masse, als der Arbeitskolben<B>3</B> durch die Wirkung der Pumpe<B>5</B> seine Auf wärtsbewegung vollführt und damit dem Steuerschieber<B>10</B> nachläuft, stellt ei, allmäll- lieh wieder die ursprüngliche relative Lage zwischen sich und diesem her, in welcher Gleichgewicht herrscht. Ganz analog vollzieht sich die Abwärtsbewegung des Arbeitskolbens durch die Pumpe<B>5',</B> wenn der Steuerschieber nach abwärts verschoben wird.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel er schöpft natürlich keineswegs den Erfindungs gedanken, sondern im Rahmen desselben sind zahlreiche Abänderungen konstruktiver Natur möglich. So könnten auch Pumpen anderer Bauart, etwa Kolbenpumpen, Verwendung finden und die Förderung des Druckmittels könnte gegebenenfalls durch eine einzige umsteuerbare Pumpe oder durch mehr als zwei Pumpen erfolgen. Ebensowenig sind Art und Anbringung jenes Elementes, von dem die Pumpen ihre Bewegung ableiten, einer Beschränkung unterworfen. Dieses Element (im gezeigten Ausführungsbeispiel das Zahn rad<B>6)</B> muss auch nicht in Ruhe verbleiben, sondern kann selbst durch eigene Kraft der regulierten Maschine oder durch fremde Kraft einer Drehbewegung unterworfen sein.
Schliess lich ist auch das Anwendungsgebiet der Erfirtdung nicht auf die Laufschaufelregelung von Flügelradturbinen beschränkt, sondert) er streckt sich auf alle jene Fälle, wo während des Betriebes die Verstellung von Maschinen teilen durchgeführt werden soll, die einem sich drehenden System angehören.
Rotating hydraulic servo motor. It is known that hydraulic servomotors are used to adjust the impeller blades of impeller turbines, which rotate with the door shaft and consist of a cylinder in which a piston is adjusted by the effect of supplied drying fluid. The supply of the pressure medium to this rotating working cylinder prepares certain structural difficulties and increases the production costs.
The subject of the present invention is a rotating servomotor which does not have the disadvantages mentioned. In order to avoid this, both the supply of working medium and the pump device that pressurizes the working medium are accommodated in the circulating system, so that the working medium does not have to be fed into the circulating parts from the outside. The arrangement in which the pressure generator is installed in the working piston of the servomotor and is displaceable with the latter proves to be particularly advantageous and simple, the working piston itself forming the return.
In the accompanying drawing, the invention is shown schematically in an embodiment, for example.
<B> 1 </B> is the rotating working cylinder rigidly connected to the hollow shaft 2, <B> 3 </B> the working piston with its piston rod 4. 5 and <B> 5 '</B> are two gear pumps arranged in the piston <B> 3 </B>, which are driven by means of the non-rotating gear <B> 6 </B> as soon as the piston rotates. The toothed wheel <B> 6 </B> sits on a tube <B> 7 </B> that is located in the middle of the wedge <B> 8 </B>, in a fixed part <B> 9 </B> is led. Inside the tube <B> 7 </B> there is a control slide <B> 10 </B> which can be axially displaced from the outside.
Between its control edges <B> 11 </B> and 12 there extends a space <B> 13, </B> as a suction element. is used for the gear pumps <B> 5, 5 '</B> and is connected to them by the satellite channels 14, 14'. A pressure channel <B> 15 </B> leads from the pump <B> 5 </B> to the cylinder chamber Ki, and from the pump <B> 5 '</B> a pressure channel <B> 15' </B> leads to the Cylinder space K2.
It should be noted that the connection points of the singing and pressure ducts to the pumps are only shown schematically in order to obtain a clear drawing without indicating their most favorable position, which usually results from the construction of each gear pump .
Bores <B> 16 </B> and <B> 17 </B> establish the connection of the cylinder spaces Ki and K2 with the suction space <B> 13 </B> by means of annular recesses, as long as the control edges <B > 11 </B> or 12 do not interrupt this connection. In the neutral position of the control slide <B> 10 </B>, both control edges <B> 11 </B> and 12 clear a passage.
The device works as follows: When the cylinder <B> 1 </B> rotates together with the piston <B> 3 </B>, the smaller wheels of the pumps <B> 5, 5 '</B> roll on the held one Toothed wheel <B> 6 </B>. So they rotate relative to the piston <B> 3 </B> and <B> each </B> generate a circuit of the pressure fluid which fills all the cavities of the device. The pump <B> 5 </B> sucks from the space <B> 13 </B> through channel 14, pushes the working fluid through channel <B> 15 </B> into the cylinder chamber Ki and the latter returns through the bores < B> 16 </B> back into the suction chamber <B> 13 </B>.
The circuit of the pump <B> 5 '</B> is as follows - satellite space <B> 13, </B> suction channel 14', pump <B> 5 ', </B> pressure channel <B> 15', </ B> Cylinder chamber K2, bores <B> 17, </B> suction chamber <B> 13. </B> These circuits initially do not bring about any change in the position of the working piston in relation to the external cylinder.
If the servomotor is to be brought into effect, the control slide <B> 10 </B> is moved axially, for example upwards. Then the control edge 12 blocks the return flow of the fluid conveyed by the pump 5 into the suction chamber 13 and thus interrupts the earlier cycle. The hydraulic fluid conveyed into the cylinder space Ki itself causes a pressure increase there and moves the piston <B> 3 </B> upwards. The circuit of the pump <B> 5 '</B> was not hindered by the displacement of the control slide <B> 10 </B>, because the control edge <B> 11 </B> had released an even larger flow cross-section.
To the extent that the working piston <B> 3 </B> executes its upward movement due to the action of the pump <B> 5 </B> and thus follows the control slide <B> 10 </B>, ei, gradually - lent the original relative position between itself and it, in which equilibrium prevails. The downward movement of the working piston by the pump <B> 5 '</B> takes place in a very analogous manner when the control slide is moved downwards.
The illustrated embodiment, of course, he does not create the idea of the invention, but in the context of the same numerous modifications of a constructive nature are possible. Pumps of other types, for example piston pumps, could also be used and the pressure medium could be conveyed by a single reversible pump or by more than two pumps. Neither are the type or location of the element from which the pumps derive their movement subject to any restriction. This element (the gear wheel <B> 6) </B> in the exemplary embodiment shown does not have to remain at rest, but can itself be subjected to a rotary movement by the regulated machine's own power or by external power.
Finally, the field of application of the invention is not limited to the blade control of impeller turbines, but extends to all those cases where the adjustment of machine parts that belong to a rotating system is to be carried out during operation.