1VZit Ausfiusssteuerung arbeitender hydraulischer Regler. Die Erfindung betrifft einen mit Aus flusssteuerung arbeitenden hydraulischen; Regler, also einen Regler, dessen Kennzeichen darin besteht, dass dem aus einer Öffnung austretenden Strahl des Steuermittels ein Steuerkörper mehr oder weniger in den Weg gestellt wird, der also aufstauend wirkt. Die Stauänderungen pflanzen sich als Druck änderungen im Steuermittel entgegen seiner Strömungsrichtung fort und wirken dann auf einen Druckaufnehmer, der seinerseits die Regelbewegungen auslöst.
Das Kennzeichen des hydrauliseben Reg lern gemäss der Erfindung besteht darin, düss dem den Ausfluss steuernden Körper zwei Ausflnssöffnungen zugeordnet sind, -aus wel chen die Ströme in entgegengesetzter Rich tung austreten und die beiden ausflussge- steuerten Ströme zur gleichsinnigen Einstel lung zweier Steuerkolben für den Kraft kolben des zu regelnden Organes,dienen. Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist auf .der Zeichnung darge stellt.
Der Steuerkörper ist mit & bezeichnet. Es ist angenommen, dass es sich um eine Druckregelung handeln soll. Zu diesem Zweck ist dieser Steuerkörper 8 über die Schwinge 8' mit einem Druckaufnehmer 15 verbunden, der von dem Druck hinter dem Ventil 14 beaufschlagt werden soll. Es liegt die Aufgabe vor, dieses Ventil 14 im Sinne einer Gleichhaltung des Druckes hinter ihm zu regeln, und zwar mit Hilfe eines Kraft kolbens 13.
Der Steuerkörper 8 ist den bei den Ausflussöffnungen 6 zugeordnet, aus welchen die Ströme .in entgegengesetzter Richtung austreten, so dass bei einer Bewe gung des Steuerkörpers 8 nach links der Ausströrnwiderstand der linken Öffnung 6 vergrössert und der der rechten Öffnung 6 verkleinert wird. Es muss also dann der Druck im linken Teil des Reglers ansteigen, im rechten Teil dagegen abfallen.
Das Steuer- öl wird durch eine Pumpe 18 einem Sammel- behälter 17 entnommen und dem Regler über .die --beiden Öffnungen 1 mit dem Druck p1 zugeführt. Es gelangt dabei zunächst in die beiden Räume 10, die durch die Kolbenteile a und b der Steuerkolben 11 begrenzt sind. Steuerkolbenteil a hat einen kleineren Durch messer als Steuerkolbenteil b.
Die Räume 10 stehen über die Bohrungen 5 mit den Ab flussrohren 5a in Verbindung, die zu .den Ausströmöffnungen 6 führen. Den Kolben teilen a zugeordnet sind die Steuerhülsen 12 mit den Steueröffnungen 12a, 12b und 12e, wobei die Öffnungen 12a und 12b in die Räume 4a mit den Abflussöffnungen 4, die Öffnungen 12c dagegen in,die Räume 2a mit den Abflussöffnungen 2 münden.
13a und 13b sind zwei zum Kraftkolben 13 führende Leitungen, 3 sind Ablaufleitungen, die zum Behälter 17 führen. Mit 7 sind zunächst ge- schlossen zu denkende Ablässe bezeichnet, die mit den Räumen 9, in Verbindung stehen. Die Räume 9 erhalten über die Bohrungen 9a Regelöl aus den Rohrstücken 5a. 16 ist eine Rückführung, 19 ein Überdruckventil.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Es sei angenommen, der Druck hinter dem Ventil 14 sei angestiegen, so dass das Ventil 14 durch den Kraftkolben 13 ent sprechend weiter @geschllossen werden muss. Ein Druckanstieg hinter dem Ventil 14 führt zu einer verstärkten Durchbiegung der des Druckaufnehmers 15, das heisst die Schwinge 8' wird im U.hrzeigersinne ausge schwenkt.
Dabei wird der Steuerkörper 8 der linken Ausströmöffnung 6 genähert und von der rechten Ausströmöffnung 6 entfernt. Es steigt also der Druck p" im linken Teil dies Reglers an, während er im rechten Teil ab fällt.
Die Flächen der Kolben a und b sind so abgestimmt, dass im vorangegangenen Ruhezustand des Reglers die auf den Steuer kolben 11 wirkenden Kräfte .sich gegenseitig aufheben. Bei der Störung des Druch;leich- gewichtes entsprechend den oben gemachten Annahmen steigt jetzt die vom Druck p@ aus- geübte Kraft gegenüber der des Druckes p, im linken Teil an, während sie im rechten Teil des Reglers abfällt.
Auf .den linken Kolben 11 wird also eine nach links gerich tete Kraft erzeugt, der eine ebenfalls nach links gerichtete Kraft im rechten Teil des Reg lers zugeordnet ist, und zwar, weil die vom Druck p1 ausgeübte Kraft jetzt grösser als die des Druckes p. ist. Bei der Verschiebungs bewegung der beiden Steuerkolben wird im linken Teil des Reglers der Raum 2a mit dem Raum 10 in Verbindung gebracht, also Drucköl über die Leitung Hin über den Kraftkolben 13 geleitet. Im rechten Teil des Reglers dagegen wird über die Öffnung 12c die Leitung 13b mit der Ablaufleitung 3 verbunden, und damit der Druck unterhalb des Kraftkolbens 13 erniedrigt. Das Ventil wird also voraussetzungsgemäss geschlossen.
Bei dieser Bewegung wird über die Rückfüh rung 16 die Feder 16a gespannt, also eine Kraft erzeugt, die der Durchbiegung der Membran im Druekaufnehmer 15 entgegen wirkt. Dadurch wird der Steuerkörper 8 von der linken Öffnung 6 entfernt und der rech ten Offnun_, 6 wieder genähert, also das um- 21 Kräfteverhältnis erzeugt, so dass L, die beiden Steuerkolben 11 eine Rückführbe- wegung ausführen.
Das System kommt erst zur Ruhe, wenn wieder die beiden Steuer kolben 11 eine Lage einnehmen, in welcher die Steueröffnungen 12'c von den Kolbentei len a abgedeckt sind.
Da. bei derartigen Reglern erfahrungs gemäss die Reibung der Ruhe unter Umstän den zu R.e-g@elungsgenauigkeiten führt, lässt man die Rele-elglieder häufig Drehbewegungen ausführen, zum Beispiel dadurch, dass man sie mit einem turbinenähnliehen Antrieb mit der Steuerflüssigkeit als Arbeitsmittel. ver sieht.
Diese Möglichkeit lässt sich bei dem beschriebenen Regler dadurch leicht verwirk lichen, dass man entsprechend Fig. 2 die Öff nungen 5' so legt, dass sie nach Art einer Reaktionsturbine ein Drebmoment auf den Steuerkolben 11. ausüben.
In den Abb. 3 und 4 ist der Steuerkörper 8 nochmals in grösserem Masststab dargestellt. Er erhält zweckmässig eine konvexe Linsen- form, einerseits um die austretenden Strah len. möglichst glatt abzulenken, anderseits um die bei der Drosselung entstehenden Ver- hältnisre durch Veränderung der relativen Stellung des Drosselkörpers nicht zu stören. Ein Mantel 20, der ihn teilweise umgibt, dient zur Fühurng des abströmenden Öls.
Der beschriebene Regler ergibt Vorteile nach verschiedenen Richtungen, von denen einige hervorgehoben werden sollen. Zunächst ist die im Hinblick auf die grosse Anspreeh- empfindlichkeit sehr einfache Bauform her vorzuheben. Die Bewegungen gehen rein durch hydraulische Kupplung vor sich, ohne dass Federn und andere ähnlich wirkende Einrichtungen erforderlich wären. Ver schmutzungen und Verharzungen sind wegen des ständigen Strömens der 'Steuerflüssigkeit nicht zu befürchten.
Die Steuerhülsen 12 lassen sich leicht auswechseln, wenn man andere Steuergeschwindigkeiten und eine an dere Abhängigkeit von der jeweiligen Soll wertabweichung erzielen will. An den Öff nungen 4 lassen sich leicht andere Steuer organe anschalten, etwa eine IsoUromrück- führung. Überhaupt sind die Möglichkeiten der Rückführung bei dem Regler sehr viel fältig. Ausser der dargestellten starren Rück führung lässt sich ohne weiteres eine Iso- dromrückführung oder eine starre Rückfüh rung verbunden mit einer Isodromrückfüh- rung anwenden.
Der Regler ist übrigens auch ohne Rückführung denkbar. Besonders gün stig erweisen sich die bereits erwähnten Ab lässe 7. Durch Öffnen eines solchen Ablasses kann nämlich der Regler sofort in die eine oder andere Endstellung gedrückt werden. Hierdurch wird auch unmittelbar der Kraft kolben in die entsprechende Endstellung be wegt.
Der hydraulische Regler gemäss der Er findung ist für alle Regelaufgaben brauch bar, für die man auch heute schon hydrau- 5 lische Regler anderer Bauformen einsetzt. Be sonders wertvoll erweisen sich aber seine Eigenschaften in Verbindung mit einem elek trischen Impulsgeber, denn er vereinigt dann mit den Vorteilen der hydraulischen Steue rung die Vorteile des elektrischen Impuls gebers, insbesondere die Unabhängigkeit der Regelstelle von der Impulsabgabestelle und der Möglichkeit der Zusammenfassung verschiedener Impulse zu einem einzigen Impuls.
Dabei kann man den Regler auch im Falle der elektrischen Impulsgabe als stetigen Regler ohne Kontakte bauen, wenn man nämlich !den elektrischen Messwert z. B. in die sich stetig ändernde Zugkraft eines Magneten umsetzt, der zur Verstellung ,der Schwinge 8' dient.
Auf die Möglichkeit der Verwendung des Reglers als Turbinenregler sei noch besonders hingewiesen.
Baulich wird man im allgemeinen den Regler mit dem Servomotor, der Rückfüh- rang, dem Ölbehälter und der Ölpumpe zu einem geschlossenen Antriebsaggregat zu sammenbauen, so dass Ölleitungen zur Über- tra & gurLg grösserer Entfernungen entbehrlich werden. Es ist aber auch möglich, die Tren nung so vorzunehmen, dass nur der Regler mit dem Impulsgeber zusammengebaut wird und dann mit dem Kraftkolben durch<B>Öl-</B> leitungen verbunden wird.
Diese Anordnung wird insbesondere bei elektrischer Regelung möglich sein, da man bei dieser die Rück führung im allgemeinen ebenfalls auf elek trischem Wege vornehmen wird, so dass vom Kraftantrieb aus nur zwei Ölleitungen und zwei elektrische Leitungen weggeführt zu werden brauchen.