DE3027480A1 - HYDRAULIC TELEMOTOR REVERSING DRIVE - Google Patents
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Abstract
Description
Hydraulischer Telemotor-ReversierantriebHydraulic telemotor reversing drive
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen elemotor-Reversierantrieb, an dessen aus einem Hydrogenerator, einem Hydromotor und einem diese verbindenden technisch dichten Rohrleitungssystem gebildeten geschlossenen hydraulischen Antrieb eine wegabhängig gesteuerte und von einer externen Druckmittelquelle versorgte Nachspeiseeinrichtung für Druckmittel und eine aus zwei von einer externen Druckmittelquelle beauf schlagten Sitzventilen gebildete Sicherheitseinrichtung angeschlossen sind.The invention relates to a hydraulic elemotor reversing drive, at its from a hydrogen generator, a hydraulic motor and a connecting these technically tight pipeline system formed closed hydraulic drive a travel-dependently controlled make-up device supplied by an external pressure medium source for pressure medium and one of two beauf from an external pressure medium source Seat valves formed safety device are connected.
Hydraulische Telemotor-Reversierantriebe für technologisch einfache Arbeitsabläufe sind bekannt; so ist aus der DE-PS 17 52 745 ein solcher hydraulischer Telemotor-Reversierantrieb bekannt, welcher als geschlossener hydraulischer Antrieb einer doppeltwirkenden Tiefziehpresse mit einem Antriebskolben, der auf beiden Seiten je eine aus dem Antriebszylinder herausragende Kolbenstange für je einen Ziehstempel trägt, wobei das Druckmittel in dem geschlossenen Hydrauliksystem durch einen hin- und hergehenden Treibkolben einmal gegen die eine, einmal gegen die andere Seite des Antriebskolbens gedrückt wird.Hydraulic telemotor reversing drives for technologically simple Workflows are known; so from DE-PS 17 52 745 is such a hydraulic Telemotor reversing drive known as a closed hydraulic drive a double-acting deep-drawing press with a drive piston that runs on both sides One piston rod each protruding from the drive cylinder for one drawing punch carries, the pressure medium in the closed hydraulic system by a back and propulsion pistons moving once against one side and once against the other of the drive piston is pressed.
Wie bei einfach wirkenden Tiefziehpressen zur Nachspeisung von Druckmittel durch einen Nachspeisezylinder mit Kolben und Kolbenstange, dessen von einer Pumpe über ein Rückschlagventil unter Druck gehaltenes Volumen der einen Seite des Kolbens durch ein weiteres Rückschlagventil in das geschlossene Hydrauliksystem nachspeisbar ist, bekannt, ist hierbei je ein solcher Nachspeisezylinder pro Antriebskolbenseite vorgesehen. Als treibende Kraft der Kolben dieser Nachspeisezylinder ist Druckluft vorgesehen, welche durch von den Ziehstempeln wegabhängig betätigbare Schalter unter Zwischenschaltung eines Wegeventils für jeden Nachspeisezylinder getrennt steuerbar ist, jede Kammer des geschlossenen Hydrauliksystems ist mit einem Sitzventil abgesichert, wobei diese Sitzventile zur Erzeugung der vorbestimmten Schließkraft von einer externen Druckluftquelle konstanten Druckes beaufschlagt sind.As with single-acting deep-drawing presses for replenishing pressure medium by a make-up cylinder with piston and piston rod, its from a pump Volume of one side of the piston kept under pressure via a check valve Can be fed into the closed hydraulic system through another check valve is known, there is one such feed cylinder per drive piston side intended. Compressed air is the driving force behind the pistons of this feed cylinder provided, which by distance-dependent actuatable switches from the drawing punches Interposition of a directional valve for each make-up cylinder can be controlled separately is, each chamber of the closed hydraulic system is protected with a seat valve, these seat valves for generating the predetermined closing force of one external compressed air source of constant pressure are applied.
Diese bekannten hydraulischen Telemotor-Reversierantriebe sind mit mehreren spezifischen Nachteilen behaftet. Ein erster spezifischer Nachteil besteht darin, daß die erforderliche Leckölergänzung erst nach einem fehlerhaften Hub auf dem Rückhub des Antriebskolbens vollzogen wird. Die Ursache dafür liegt darin begründet, daß die Lageabweichung einer bestimmten Mindestgröße erst am Hubende meßtechnisch erfaßt und steuerungstechnisch verarbeitet wird.These known hydraulic telemotor reversing drives are with suffers from several specific disadvantages. There is a first specific disadvantage in the fact that the necessary leakage oil replenishment only occurs after a faulty stroke the return stroke of the drive piston is completed. The reason for this lies in that the positional deviation of a certain minimum size can only be measured at the end of the stroke is recorded and processed by control technology.
Als zweiter spezifischer Nachteil erweist sich, daß die Sicherheitseinrichtung nicht den Schutz des Werkzeuges und der Maschine vor Beschädigungen gewährleistet, die Notabschaltung erst nach menschlicher Wahrnehmung manuell erfolgt und das Einrichten des Hydromotors auf eine ursprüngliche Hub lage nach einer Havarie mit sehr großem Aufwand manuell ausgeführt werden muß. Als Ursache ist auf die Tatsache zu verweisen, daß die Sicherheitseinrichtung nach DE-PS 17 52 745 erst beim Überschreiten des maximalen Arbeitsdruckes anspricht, bei einem durch Havarie blockierten H-dromotor der Hydrogenerator unter Verdrängung der befüllung über die Sitzventile weit erläuft und die Analogstellung von Hydrogenerator und Hydromotor durch eine Havarie verlustig geht.The second specific disadvantage is that the safety device does not guarantee the protection of the tool and the machine from damage, the emergency shutdown is only carried out manually after human perception and the set-up of the hydraulic motor to its original stroke position after an accident with a very large Effort must be carried out manually. The cause should be referred to the fact that the safety device according to DE-PS 17 52 745 only when the maximum working pressure responds in the case of an H-dromotor blocked by accident The hydrogen generator runs far, displacing the filling via the seat valves and the analog position of the hydraulic generator and hydraulic motor is lost due to an accident goes.
Als weiterer spezifischer Nachteil erweist sich schließlich, daß die bekannten Telemotor-Reversierantriebe nur eine im Einrichtebetrieb einzustellende fixierte Hublage besitzen.Finally, a further specific disadvantage turns out to be that the known telemotor reversing drives only one to be set in set-up mode have a fixed stroke position.
Ursache dafür sind den Telemotor-Reversierantrieben als hydraulisches Gestänge eigene Abhängigkeiten von Förder- bzw.The reason for this are the telemotor reversing drives as hydraulic Boom own dependencies on conveyor or
Schluckvolumen des Hydrogenerators bzw. Hydromotors und der zwischen diesen eingeschlossenen ülvolumina. Diese spezifischen Nachteile vereinigen sich zu dem komplexen Nachteil, daß der Anwendungsbereich der bekannten Delemotor-Reversierantriebe eng begrenzt ist. Die komplexe Ursache dafür ist die geringe Wertigkeit hinsichtlich der zu erreichenden Genauigkeit, Sicherheit und Variiermöglichkeit.Swallowing volume of the hydraulic generator or hydraulic motor and the between these enclosed oil volumes. These specific disadvantages are combined to the complex disadvantage that the area of application of the known Delemotor reversing drives is tightly limited. The complex cause for this is the low value in terms of the accuracy, security and variability to be achieved.
Das gestellte Ziel der Erfindung ist es, den Anwendungsbereich des Telemotor-Reversierantriebes wesentlich zu erwei--tern.The aim of the invention is to expand the scope of Telemotor reversing drive to expand significantly.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen Telemotor-Reversierantrieb, an dessen aus einem Hydrogenerator, einem Hydromotor und einem diese verbindenden technisch dichten Rohrleitungssystem gebildeten geschlossenen hydraulischen Antrieb eine wegabhängig gesteuerte und von einer externen Druckmittelquelle versorgte Nachspeiseeinrichtung für Druckmittel und eine aus zwei von einer externen Druckmittelquelle beaufschlagten Sitzventilen gebildete Sicherheitseinrichtung angeschlossen sind, zu schaffen, der die komplexen technologischen Anforderungen des modernen Werkzeugmaschinenbaues und anderer Industriezweige erfüllt.The object of the invention is to provide a hydraulic telemotor reversing drive, at its from a hydrogen generator, a hydraulic motor and a connecting these technically tight pipeline system formed closed hydraulic drive a travel-dependently controlled make-up device supplied by an external pressure medium source for pressure medium and one of two acted upon by an external pressure medium source Seat valves formed safety device are connected to create the the complex technological requirements of modern machine tool construction and other industries.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Nachspeiseeinrichtung durch einen an das Rohrleitungssystem des geschlossenen hydraulischen Antriebes angeschlossenen lageregelkreis realisiert ist, welcher mit einer Reversierweg-Lageverstellung mit zwei statisch anlegbaren und mindestens einer dynamisch veränderbaren Sollwerteingaben/e gekuppelt ist und die Sicherheitseinrichtung mit einer lageabhängigen Drucksteuerung für die Beaufschlagung sowie mit einer druck-und zeitabhängigen Schließeinrichtung der beiden Sitzventile ausgestattet ist und an den Lageregelkreis eine Notabschalt-Steuerung angekuppelt ist.According to the invention the object is achieved in that the make-up device by one to the pipeline system of the closed hydraulic drive connected position control loop is realized, which with a reversing travel position adjustment with two statically applicable and at least one dynamically changeable setpoint input / s is coupled and the safety device with a position-dependent pressure control for loading and with a pressure- and time-dependent locking device of the two seat valves and an emergency shutdown control to the position control circuit is coupled.
Von Vorzug ist dabei, daß einem Sollwertsignal des Lageregelkreises die Signale der Sollwerteingaben der Reversierweglageverstellung überlagert sind, wobei ein statisch anlegbares Sollwertsignal manuell einstellbar ist, das zweite statisch anlegbare- Sollwertsignal voreinstellbar und periodisch aufrufbar ist und das dynamisch veränderbare Sollwertsignal in Abhängigkeit von der technologisch vorbestimmten momentanen lage des Arbeitsbereiches steuerbar ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Lageregelkreis ein mit dem bewegten Element des Hydrogenerators gekuppeltes Sollwert-Wegmeßsystem und ein mit dem bewegten Element des Hydromotors gekuppeltes Istwert-Wegmeßsystem besitzt, wobei der Signalausgang des Istwert-Wegmeßsystems direkt auf einen Eingang eines Servoverstärkers geführt ist, während der Signalausgang des Sollwert-Wegmeßsystems auf einen Eingang eines Sollwert-Summierverstärkers geschaltet ist, dessen Ausgang auf den Servoverstärker geführt ist, welcher ausgangsseitig an ein Servoventil angeschlossen ist, an dessen Drucli-ölanschluß ein hydraulischer Druckstromerzeuger anliegt und dessen Steuerölanschlüsse richtungsbezogen an je eine Leitung des Rohrleitungssystems des geschlossenen hydraulischen Antriebes angeschlossen sind.It is preferable that a setpoint signal of the position control loop the signals of the setpoint inputs of the reversing path position adjustment are superimposed, whereby a statically applicable setpoint signal can be set manually, the second statically applicable setpoint signal can be preset and periodically called up and the dynamically changeable setpoint signal depending on the technological predetermined current position of the work area is controllable. In further development the invention is preferably provided that the position control loop with the moving Element of the hydrogen generator coupled setpoint measuring system and a with the moved Element of the hydraulic motor has a coupled actual value measuring system, with the signal output of the actual value measuring system is fed directly to an input of a servo amplifier is, while the signal output of the setpoint measuring system to an input of a Setpoint summing amplifier is switched, the output of which is sent to the servo amplifier is performed, which is connected on the output side to a servo valve to whose Drucli-oil connection a hydraulic pressure current generator is applied and its control oil connections direction-related to one line of the pipeline system of the closed hydraulic Drive are connected.
Vorteilhaft für die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist es, daß die Reversierweg-Lageverstellung zur Realisierung des statisch manuell anlegbaren Sollwertsignales mit einem einstellbaren Potentiometer ausgestattet ist, dessen Signalausgang auf einen Eingang des Sollwert-Summierverstärkers geführt ist, für das voreinstellbare und periodisch aufrufbare Sollwertsignal ein einstellbares Potentiometer besitzt, dessen Signalausgang über einen ansteuerbaren Schalter auf einen weiteren Eingang des Sollwert-Summierverstärkers geführt ist und zur Realisierung des der momentanen Lage des Arbeitsbereiches analogen Sollwertsignales ein lagebezogener Analogwertgeber vorgesehen ist, dessen Signalausgang über einen Korrekturverstärker auf einen vierten Eingang des Sollwert-Summierverstärkers geschaltet ist, der mit einer Aussteuerbegrenzung versehen ist.It is advantageous for the further embodiment of the invention that the reversing travel position adjustment for the implementation of the static manual application Setpoint signal is equipped with an adjustable potentiometer whose Signal output is led to an input of the setpoint summing amplifier for the presettable and periodically callable setpoint signal an adjustable potentiometer whose signal output is switched to another via a controllable switch Input of the setpoint summing amplifier is performed and for the implementation of the current position of the working range analog setpoint signal a position-related Analog value transmitter is provided, the signal output of which via a correction amplifier is connected to a fourth input of the setpoint summing amplifier, which is connected to a control limit is provided.
Ein weiterer Vorzug der Erfindung besteht darin, daß die beiden Sitzventile der Sicherheitseinrichtung von dem Druckstromerzeuger des Lageregelkreises über eine abgezweigte Leitung, in welcher ein Druckspeicher und ein Wegeventil geschaltet sind, beaufschlagbar sind, wobei die Leitung zu einem einstellbaren Druckbegrenzungsventil verzweigt ist, welches von einer Steuerkurvenabwicklung, die an einen synchron mit dem Weg der Reversierbewegung des Hydrogenerators bewegten Teil befestigt ist, steuerbar ist und die Abf lußleitungen der Sitzventile zu einer Leitung vereinigt und über ein Rückschlagventil und ein nachgeschaltetes einstellbares Drosselventil geführt sind, sowie die Leitung zwischen dem Rückschlagventil und dem Drosselventil zu der Stelleinheit des Wegeventils abgezweigt ist.Another advantage of the invention is that the two seat valves the safety device from the pressure generator of the position control loop a branched line in which a pressure accumulator and a directional control valve are connected can be acted upon, the line leading to an adjustable pressure relief valve is branched, which is from a control curve processing, which is synchronized with a is attached to the path of the reversing movement of the hydraulic generator moving part, controllable is and the drain lines of the seat valves combined into one line and over a check valve and a downstream adjustable throttle valve are performed, as well as the line between the check valve and the throttle valve is branched off to the actuator of the directional control valve.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht in anderer Weise vor, daß die beiden Sitzventile der Sicherheitseinrichtung von dem Druckstromerzeuger des Lageregelkreises mittels einer abgezweigten Leitung, in welche ein Druckspeicher, ein Wegeventil und ein diesen nachgeordnetes Druckventil geschaltet sind, beaufschlagbar sind und das Ausgangssignal des Sollwert-Wegmeßsystems des Hydrogenerators über einen Korrekturverstärker an den Steuereingang des servogesteuerten Druckventils angelegt ist und die Abflußleitungen der Sitzventile zu einer Leitung vereinigt und diese über ein Rückschlagventil und ein nachgeschaltetes einstellbares Drosselventil geführt ist, sowie die Leitung zwischen dem Rückschlagventil und dem Drosselventil zu einer Stelleinheit des Wegeventils abgezweigt ist.Another advantageous embodiment provides in a different way that the two seat valves of the safety device from the pressure generator of the position control loop by means of a branched line into which a pressure accumulator, a directional control valve and a pressure valve downstream of it are connected, can be acted upon are and the output signal of the setpoint measuring system of the hydrogen generator via a correction amplifier to the control input of the servo-controlled pressure valve is applied and the drain lines of the seat valves combined into one line and this via a check valve and a downstream adjustable throttle valve is performed, as well as the line between the check valve and the throttle valve is branched off to an actuator of the directional control valve.
Schließlich sieht eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erz in dung vor, daß der Ausgang des Servoverstärkers über einen Betragsbildner zu einem ersten Eingang eines Komparators abgezweigt ist, auf dessen zweiten Eingang die maximal zulässige Regelabweichung als Referenzspannung mittels eines einstellbaren Potentiometers aufschaltbar ist und der Ausgang des Komparators an eine Notabschalt-Steuerung angeschlossen und deren Ausgang auf die Steuerung der Maschine geschaltet ist.Finally, a preferred embodiment of the ore provides for manure before that the output of the servo amplifier via an absolute value generator to a first Input of a comparator is branched off, on whose second input the maximum permissible control deviation as reference voltage using an adjustable potentiometer can be switched on and the output of the comparator is connected to an emergency shutdown control and whose output is switched to the control of the machine.
Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Delemotor-Reversierantriebes, Figl 2 eine ausschnittweise schematische Darstellung der lageabhängigen Drucksteuerung unter Verwendung eines servogesteuerten Druckventils An einem Kurbeltrieb 1 ist gemäß Fig. 1 ein Hydrogenerator 2 rnit seinem bewegten Element 3 angekuppelt. Dieser Hydrogenerator 2 ist über ein technisch dichtes Rohrleitungssystem an einen Hydromotor 4 mit einem bewegten Element 5 angeschlossen.The invention is to be described in more detail below using an exemplary embodiment explained. The accompanying drawings show: FIG. 1 a schematic Representation of the delemotor reversing drive according to the invention, FIG. 2 a section schematic representation of the position-dependent pressure control using a servo-controlled pressure valve On a crank mechanism 1 is according to Fig. 1 a hydrogen generator 2 with its moving element 3 coupled. This hydrogen generator 2 is via a technically tight pipeline system to a hydraulic motor 4 with a moving element 5 connected.
Dabei sind die durch das bewegte Element 3 des Hydrogenerators 2 getrennten Arbeitskammern über je eine Leitung 6; 7 des Rohrleitungssystems jeweils mit einer Arbeitskammer des Hydromotors 4 verbunden. Mit dem bewegten Element 3 des Hydrogenerators 2 ist ein Sollwert-Wegmeßsystem 8 mechanisch verbunden, während mit dem bewegten Element 5 des Hydromotors 4 ein Istwert-Wegmeßsystem 9 mechanisch verbunden ist. Der Signalausgang des Istwert-WegmelAsystems 9 ist direkt auf einen Eingang eines Servoverstärkers 10 geführt, während der Signalausgang des Sollwert-Wegmeßsystems 8 auf einen Eingang eines Sollwert-Summierverstärkers 11 geführt ist, dessen Ausgang an einen zweiten Eingang des Servoverstärkers 10 angeschlossen ist. Dieser Servoverstärker 10 ist mit seinem Ausgang auf ein Servoventil 12 geschaltet. An den Druckölanschluß des Servoventils 12 ist ein hydraulischer Druckstromerzeuger 13 angeschlossen und die Steuerölanschlüsse des Servoventils 12 mittels Leitungen 14; 15 richtungsbezogen mit je einer der Leitungen 6; 7 des geschlossenen Rohrleitungssystems verbunden. Weiterhin ist in jede der Leitungen 6; 7 ein Sitzventil 16; 17 parallel zum Hydromotor 4 geschaltet, wobei die Beaufschlagung des Schließdruckes der Sitzventile 16; 17 über eine vom Druckstromerzeuger 13 des Lageregelkreises abgezweigte Leitung 18, in welche ein Druckspeicher 19 und ein Wegeventil 20 geschaltet sind, erfolgt. Die Leitung 18 ist zu einem einstellbaren Druckbegrenzungsventil 21 abgezweigt, dessen Einstellmechanismus über einen Schwinghebel 22 von einer mit dem Kurbeltrieb 1 umlaufenden Steuerkurve 23 steuerbar ist. Die Abflußleitungen der Sitzventile 16; 17 sind zu einer Leitung 24 vereinigt, welche über ein Rückschlagventil 25 und ein nachgeschaltetes einstellbares Drosselventil 26 geführt ist. Zwischen dem Rückschlagventil 25 und dem einstellbaren Drosselventil 26 ist die Leitung 24 abgezweigt und an die Stelleinheit 27 des Wegeventiles 20 angeschlossen. Die wegabhängige Druckeinstellung für die Sitzventile 16; 17 kann bei Anwendung eines anders als ein Kurbeltrieb 1 gearteten Antriebes in einer anderen Weise gemäß Fig. 2 erfolgen. Hierbei ist die über das Wegeventil 20 geführte Leitung 18, bei Verzicht auf das einstellbare Druckbegrenzungsventil 21, unter Vorschaltung eines servogesteuerten Druckventils 28 an die Sitzventile 16; 17 angeschlossen. Zur Gewinnung der Steuersignale für das servogesteuerte Druckventil 28 ist der Signalausgang des Sollwert-Wegmeßsystems 8 zu einem Korrekturverstärker 29 abgezweigt, dessen Ausgang am servogesteuerten Druckventil 28 anliegt.In this case, the two separated by the moving element 3 of the hydrogenerator Working chambers each via a line 6; 7 of the pipeline system each with a Working chamber of the hydraulic motor 4 connected. With the moving element 3 of the hydrogen generator 2, a setpoint measuring system 8 is mechanically connected, while with the moving one Element 5 of the hydraulic motor 4 an actual value measuring system 9 is mechanically connected. The signal output of the actual value WegmelAsystems 9 is directly on an input of a Servo amplifier 10 out, while the signal output of the setpoint measuring system 8 is fed to an input of a setpoint summing amplifier 11, the output of which is connected to a second input of the servo amplifier 10. This servo amplifier 10 has its output connected to a servo valve 12. To the pressure oil connection of the servo valve 12, a hydraulic pressure flow generator 13 is connected and the control oil connections of the servo valve 12 by means of lines 14; 15 directional each with one of the lines 6; 7 of the closed pipeline system. Furthermore, in each of the lines 6; 7 a seat valve 16; 17 parallel to the hydraulic motor 4 switched, the application of the closing pressure of the seat valves 16; 17th Via a line 18 branched off from the pressure generator 13 of the position control circuit, into which a pressure accumulator 19 and a directional control valve 20 are connected takes place. the Line 18 is branched off to an adjustable pressure relief valve 21, whose Adjustment mechanism via a rocker arm 22 from a rotating with the crank mechanism 1 Control cam 23 is controllable. The drain lines of the seat valves 16; 17 are too a line 24 combined, which via a check valve 25 and a downstream adjustable throttle valve 26 is performed. Between the check valve 25 and the adjustable throttle valve 26, the line 24 is branched off and to the actuating unit 27 des Directional control valve 20 connected. The travel-dependent pressure setting for the seat valves 16; 17 can be used when using a different than a crank mechanism 1 type drive take place in a different way according to FIG. Here is the Line 18 guided via directional valve 20, if the adjustable pressure relief valve is dispensed with 21, with a servo-controlled pressure valve 28 connected to the seat valves 16; 17 connected. To obtain the control signals for the servo-controlled pressure valve 28 is the signal output of the setpoint measuring system 8 to a correction amplifier 29 branched off, the output of which is applied to the servo-controlled pressure valve 28.
Gemäß Fig. 1 ist der Signalausgang des Servoverstärkers 10 über einen Betragsbildner 41 zu einem ersten Eingang eines Komparators 31 abgezweigt, welcher ausgangsseitig einer Notabschaltsteuerung 32 aufgeschalten ist. Der Ausgang dieser Notabschalt-Steuerung 32 ist an die Steuerung der Maschine (nicht dargestellt) angeschlossen. An dem zweiten Eingang des Komparators 31 liegt dabei der Signalausgang eines einstellbaren Potentiometers 30 an. In Realisierung der Reversierweg-lageverstellung ist ein von Hand einstellbares Potentiometer 34 vorgesehen, dessen Signalausgang auf einen zweiten Eingang des Sollwert-Summierverstärkers 11 geführt ist.According to FIG. 1, the signal output of the servo amplifier 10 is via a Amount former 41 branched off to a first input of a comparator 31, which on the output side of an emergency shutdown control 32 is switched on. The outcome of this Emergency shutdown control 32 is connected to the control of the machine (not shown). At the second input of the comparator 31 is the signal output of an adjustable Potentiometer 30 on. In the implementation of the reversing travel position adjustment, one of Hand adjustable potentiometer 34 is provided, the signal output of which on a second Input of the setpoint summing amplifier 11 is performed.
Für die Ausführung periodisch aufrufbarer voreinstellbarer eversierweg-lageverstellungen sorgt ein einstellbares Potentiometer 35, das über einen ansteuerbaren Schalter 36 auf einen dritten Eingang des Sollwert-Summierverstärkers 11 geschaltet ist. Schließlich ist zur Anpassung der Lage des Reversierweges an den momentanen Arbeitsbereich ein lagebezogener Analogwertgeber 37 mit einer Steuerkurve 38 in Wirkverbindung, die beispielsweise an einem Bettschlitten 39 einer Maschine angeordnet ist. Der Signalausgang des Analogwertgebers 37 ist auf den Eingang eines Korrekturverstärkers 40 geführt, dessen Ausgang an einen vierten Eingang des Sollwert-Summierverstärkers 11 angeschlossen ist, welcher eine Aus-Steuerbegrenzung aufweist.For the execution of periodically callable presettable eversierweg position adjustments provides an adjustable potentiometer 35, which is controlled by a switch 36 is connected to a third input of the setpoint summing amplifier 11. Finally, it is necessary to adapt the position of the reversing path to the current work area a position-related analog value transmitter 37 with a control cam 38 in operative connection, which is arranged, for example, on a bed slide 39 of a machine. Of the The signal output of the analog value transmitter 37 is at the input of a correction amplifier 40 out, the output of which is connected to a fourth input of the setpoint summing amplifier 11 is connected, which has an off control limit.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäBen elemotor-Reversierantriebes ist folgende: Von der Antriebseinrichtung 33 wird der Kurbeltrieb 1 angetrieben, der seinerseits das bewegte Element 3 des Hydrogenerators 2 auf einer somit festgelegten Strecke hin- und herbewegt. Das bei diesem Bewegungsvorgang aus dem Hydrogenerator 2 verdrängte Ölvolumen verleiht dem bewegten Element 5 des Hydromotors 4 eine Reversierbewegung mit einem bestimmten Reversierweg, dessen Größe von den verdrängten Ölvolumen des Hydrogenerators 2 und von der Querschnittsfläche des Zylinderraumes, in welchem das bewegte Element 5 des Hydromotors 4 aufgenommen ist, abhängt. Der Hydromotor 4 ist so ausgelegt, daß sein bewegtes Element 5 ein maximales Gesamthubbereich besitzt, welches sich aus dem maximalen Reversierweg und der nach beiden Richtungen maximal rnöglichen lageverstellung des Reversierweges zusammensetzt. Zwischen dem Hydrogenerator 2 und dem Hydromotor 4 besteht über das geschlossene Rohrleitungssystem mit den Leitungen 6; 7 eine feste Wegbeziehung.The mode of operation of the electric motor reversing drive according to the invention is the following: The crank drive is provided by the drive device 33 1 driven, which in turn, the moving element 3 of the hydrogen generator 2 on a thus fixed distance moved back and forth. That is what happens during this movement process the hydraulic generator 2 displaced oil volume gives the moving element 5 of the hydraulic motor 4 a reversing movement with a certain reversing path, the size of which depends on the displaced oil volume of the hydraulic generator 2 and of the cross-sectional area of the cylinder space, in which the moving element 5 of the hydraulic motor 4 is received, depends. Of the The hydraulic motor 4 is designed so that its moving element 5 has a maximum total stroke range possesses, which is the maximum reversing travel and that in both directions maximum possible position adjustment of the reversing path. Between the The hydraulic generator 2 and the hydraulic motor 4 exist via the closed pipeline system with the lines 6; 7 a steady road relationship.
Wird beispielsweise bei der Bewegung des bewegten Elements 5 des Hydromotors 4 nach links, wobei die rechten Zylinderräume vom Hydrogenerator 2 und Hydromotor 4 sowie die Leitung 7 unter Druck stehen, diese Wegbeziehung durch Leckölanfall gestört, so daß das bewegte Element 5 des Hydromotors 4 relativ zum bewegten Element )7 des Hydrogenerators 2 zurückbleibt, so wird diese Abweichung von der momentanen Solllage durch das Ausgangssignal des Istwert-Wegmeßsystems 9 an den Servoverstärker 10 signalisiert. Auf Grund des Vergleichs mit dem anliegenden Sollwertsignal des Sollwert-Summierverstärkers 11 gibt der Servoverstärker 10 ein Signal an das Servoventil 12 aus, welches richtungsbezogen ausgesteuert wird. Dabei gelangt das von dem Druckstromerzeuger 13 geförderte Drucköl über die Leitung 15 in die Leitung 7. Dieses zusätzliche Ölvolumen verleiht dem bewegten Element 5 eine höhere Geschwindigkeit, wodurch die Annäherung und Erzielung der Sollage ermöglicht wird. Bei diesem Vorgang nähert sich das Signal des Istwert-Wegmeßsystems 9 dem Signal des Sollwert-Wegmeßsystems 8 mehr und mehr an, wodurch das Servoventil 12 in seine Schließstellung geführt wird bis es bei Übereinstimmung von Soll- und Istwertsignal geschlossen ist. Diese geschilderte Lageregelung vollzieht sich sinngemäß unter Einspeisung von zusätzlichem Drucköl über Leitung 14, wenn in dem von den linken Zylinderräumen des Hydrogenerators 2 und des Hydromotors 4 sowie der Leitung 6 gebildeten Teil des hydraulischen Gestänges Lecköl anfallen sollte. Während der Arbeitsbewegung des Hydromotors 4 werden die in den geschlossenen hydraulischen Antrieb geschalteten Sitzventile 16; 17 vom Drucköl des Druckstromerzeugers 13 über die Leitung 18 beaufschlagt und somit in geschlossener Stellung gehalten. Der dabei auf die Sitzventile 16; 17 wirkende Druck wird von dem an die Leitung 18 angeschlossenen einstellbaren Druckbegrenzungsventil 21 mittels des Schwinghebels 22 und der mit dem Schwungrad des Kurbeltriebes 1 umlaufenden Steuerkurve 23 lageabhängig gesteuert. Damit ist gewährleistet, daß auf dem gesamten Weg der Reversierbewegung des bewegten Elements 5 des Hydromotors 4 der Arbeitsdruck auf die für die einwandfreie Funktionsweise des Antriebes erforderliche Höhe begrenzt ist. Beim Eintreten einer Havarie, beispielsweise bei Anwendung des erfindungsgemäßen Gelemotor-Reversierantriebes an einer Tiefziehpresse, wobei durch fehlerhafte Zuführung des zu bearbeitenden Halbzeuges das bewegte Element 5 des Hydromotors 4 bereits außerhalb des Tiefziehbereiches blockiert wird, bewirkt der ansteigende Arbeitsdruck bereits wenig über der zur Bewegung des Maschinenstößels erforderlichen Druckhöhe das Öffnen des belasteten Sitzventils, beispielsweise bei der Bewegung des bewegten Elementes 5 nach links das Sitzventil 17. Das über das Sitzventil 17 verdrängte Öl wird über das in der Leitung 24 angeordnete Rückschlagventil 25 und das einstellbare Drosselventil 26 abgeleitet. Dabei bildet sich vor dem Drosselventil 26 ein Staudruck aus, der auf die Stelleinheit 27 des Wegeventils 20 wirkt und dieses in seine ansteuerbare Schaltstellung umschaltet. Damit werden die Sitzventile 16; 17 vom Schließdruck vollkommen entlastet. Durch das Blockieren des bewegten Elements 5 des Hydromotors 4 tritt gleichzeitig mit dem erläuterten Ansprechen der Sicherheitseinrichtung eine sich mit der weiteren Bewegung des bewegten Elements 3 des Hydrogenerators 2 fortschreitend vergrößernde Differenz der Signale von Sollwert- und Istwert-Wegmeßsystem 8; 9 ein, die als Regelabweichung vom Ausgang des Servoverstärkers 10 auf das Servoventil 12 geschaltet ist und dieses bis zur maximalen Aussteuerung anregt. Steigt diese gleichzeitig über den Betragsbildner 41 am Komparator 31 anliegende Regelabweichung des Servoverstärkers 10 über den am zweiten Eingang des Komparators 31 anliegenden vom einstellbaren Potentiometer 30 bereitgestellten Referenzwert für die maximale Aussteuerung, dann wird vom Ausgang des Komparators 31 ein Signal auf die Notabschalt-.Steuerung 32 geführt, die ausgangsseitig mit ihrem Abschaltsignal die Steuerung der Maschine vom Netz trennt. Damit wird der Kurbeltrieb 1 und der Druckstromerzeuger 13 zum Stillstand gebracht. In diesem Zustand baut sich der vor der Drossel 26 bestehende Staudruck ab, so daß das Wegeventil 20 in seine Ausgangsstellung gebracht und damit die Sitzventile 16; 17 wieder beaufschlagbar werden. Steuerungstechnisch ist dafür Sorge getragen, daß, nach der Beseitigung der Ursachen für die Havarie, der Druckstromerzeuger 13 und der Lageregelkreis des Reversierantriebes wieder an Spannung gelegt werden können und damit in Funktion treten. Da durch die eingetretene Havarie die analoge Stellung des bewegten Elementes 5 vom Hydromotor 4 zu dem bewegten Element 3 des Hydrogenerators 2 nicht mehr vorliegt, d.h., daß die Hublage des Hydromotors eine ganz andere ist, liegt an dem Servoverstärker 10 eine entsprechende Soll-Istwert-Differenz von dem Sollwert- und dem Istwert-Wegmeßsystem 8; 9 an, welche die Aussteuerung des Servoventils 12 bewirkt und folglich der vom Druckstromerzeuger 13 geförderte Ölstrom das bewegte Element 5 so weit verschiebt, bis die Soll-Istwert-Differenz 0 geworden und damit das Servoventil 12 geschlossen ist. Auf diese Weise ist die automatische Einstellung der ursprünglichen Hub lage nach einer Havarie gewährleistet.For example, when moving the moving element 5 of the hydraulic motor 4 to the left, the right cylinder chambers from the hydraulic generator 2 and hydraulic motor 4 and the line 7 are under pressure, this path relationship by leakage oil disturbed, so that the moving element 5 of the hydraulic motor 4 relative to the moving element ) 7 of the hydraulic generator 2 remains, this deviation from the current one Target position through the output signal of the actual value measuring system 9 to the servo amplifier 10 signals. Based on the comparison with the applied setpoint signal of the Setpoint summing amplifier 11, the servo amplifier 10 sends a signal to the servo valve 12, which is controlled in relation to the direction. This comes from the pressure generator 13 pumped pressure oil via line 15 into line 7. This additional oil volume gives the moving element 5 a higher speed, whereby the approach and achievement of the target position is made possible. During this process, the signal approaches of the actual value measuring system 9 to the signal of the setpoint measuring system 8 more and more on, whereby the servo valve 12 is guided into its closed position until it is at Agreement between the setpoint and actual value signal is closed. These described Position control is carried out analogously by feeding in additional pressure oil via line 14, if in the left cylinder chambers of the hydraulic generator 2 and the hydraulic motor 4 and the line 6 formed part of the hydraulic linkage Leak oil should arise. During the working movement of the hydraulic motor 4, the seat valves 16 connected to the closed hydraulic drive; 17 from the pressure oil of the pressure current generator 13 is applied via the line 18 and thus in closed Position held. The while on the seat valves 16; 17 acting pressure is from the adjustable pressure relief valve 21 connected to the line 18 by means of of the rocker arm 22 and the rotating with the flywheel of the crank mechanism 1 Control cam 23 controlled depending on the position. This ensures that on the whole Path of the reversing movement of the moving element 5 of the hydraulic motor 4 is the working pressure limited to the height required for the drive to function properly is. When an accident occurs, for example when using the invention Gelemotor reversing drive on a deep drawing press, due to incorrect feeding of the semi-finished product to be processed, the moving element 5 of the hydraulic motor 4 already is blocked outside the deep-drawing area, causes the increasing working pressure already a little above the pressure level required to move the machine ram the opening of the loaded seat valve, for example when moving the moving one Element 5 to the left, the seat valve 17. That displaced via the seat valve 17 Oil is arranged in the line 24 check valve 25 and the adjustable Throttle valve 26 derived. In this case, a dynamic pressure is formed in front of the throttle valve 26 from, which acts on the actuating unit 27 of the directional control valve 20 and this in its controllable Switch position changes. So that the seat valves 16; 17 from the closing pressure completely relieved. By blocking the moving element 5 of the hydraulic motor 4 occurs simultaneously with the explained response of the safety device with the further movement of the moved Element 3 of the hydrogenerator 2 Progressively increasing difference between the signals from the setpoint and actual value measuring system 8th; 9, which is the deviation from the output of the servo amplifier 10 on the servo valve 12 is switched and this excites up to the maximum level. This increases at the same time there is a control deviation applied to the comparator 31 via the absolute value generator 41 of the servo amplifier 10 via the applied to the second input of the comparator 31 from the adjustable potentiometer 30 provided reference value for the maximum Control, then a signal is sent from the output of the comparator 31 to the emergency shutdown control 32 out, the output side with its switch-off signal the control of the machine disconnects from the network. So that the crank mechanism 1 and the pressure flow generator 13 to Brought to a standstill. In this state, the existing in front of the throttle 26 builds up Back pressure from, so that the directional control valve 20 is brought into its starting position and thus the poppet valves 16; 17 can be acted upon again. Control technology is for it After the causes of the accident have been eliminated, the pressure current generator has been taken care of 13 and the position control circuit of the reversing drive are connected to voltage again can and thus function. Since the accident occurred the analogue Position of the moving element 5 from the hydraulic motor 4 to the moving element 3 of the Hydrogenerator 2 is no longer present, i.e. that the stroke position of the hydraulic motor is a is completely different, the servo amplifier 10 has a corresponding setpoint / actual value difference of the target value and the actual value measuring system 8; 9, which is the level of the servo valve 12 and consequently that promoted by the pressure current generator 13 Oil flow shifts the moving element 5 until the target / actual value difference Has become 0 and thus the servo valve 12 is closed. That way is the automatic setting of the original stroke position after an accident guaranteed.
Die in Fig. 2 auf andere Weise realisierte Drucksteuerung für die Beaufschlagung der Sitzventile 16; 17 wird in Abhangigkeit von der momentanen Lage des bewegten Elementes 3 des Hydrogenerators 2 mittels des vom Sollwert-Wegmeßsystem 8 ausgegebenen Signales durchgeführt. Dieses auf den Korrekturverstärker geschaltete lageabhängige Signal aktiviert das zugeordnete Steuersignal einer vorbestimmten Spannungskurve.The pressure control implemented in a different way in FIG. 2 for the Acting on the seat valves 16; 17 depends on the current situation of the moving element 3 des Hydrogenerator 2 by means of the from Setpoint measuring system 8 carried out the output signal. This on the correction amplifier switched position-dependent signal activates the associated control signal of a predetermined Voltage curve.
Dieses Steuersignal, vom Korrekturverstärker 29 ausgegeben, bewirkt am servogesteuerten Druclvventil 28 die entsprechende Druckeinstellung.This control signal, output from the correction amplifier 29, causes the corresponding pressure setting on the servo-controlled pressure valve 28.
Die nachfolgenden Erläuterungen zur Wirkungsweise werden als Beispiel.bei dem Einsatz des erfindungsgemäßen Delemotor-Reversierantriebes an einer Zahnflankenschleifmaschine abgehandelt. Für die Schleifbearbeitung von Zahnflanken, insbesondere bei Schrägverzahnung, werden, von der Grundeinstellung der Hublage des Werkzeuges ausgehend, zusätzlich periodische und stetige Veränderungen der Hublage erforderlich. Die Grundeinstellung der Hublage erfolgt unter Schaltung der Maschinensteuerung auf Einrichtebetrieb, wie eben zur Wiederherstellung der ursprünglichen Hublage nach der Havarie beschrieben. Dabei befindet sich das bewegte Element 3 des Hydrogenerators 2 vorzugsweise in einer seiner Totpunktlagen. Nunmehr wird von Hand das einstellbare Potentiometer 34 betätigt, dessen Signal im Sollwert-Summierverstärker 11 vorzeichenabhängig mit dem Signal des Sollwert-Wegmeßsystems 8 summiert und als überlagertes Sollwertsignal auf den Servoverstärker 10 geführt wird. Die so am Ausgang erzeugte Regelabweichung bewirkt das richtungsbezogene Aussteuern des Servoventils 12, wodurch der in den geschlossenen hydraulischen Antrieb einfließende Ölstrom des Druckstromerzeugers 13 das bewegte Element 5 des Hydromotors 4 in Richtung auf den vorbestimmten werkstückbezogenen Totpunkt verschiebt. Auf diese Weise folgt das bewegte Element 5 des Hydromotors 4 der Verstellung des Potentiometers 34, bis der werkstückbezogene Totpunkt erreicht ist. Bei der Schleifbearbeitung von Zahnflanken im Einzelteilverfahren ist es weiterhin erforderlich, das Schleifwerkzeug nach der Bearbeitung einer Zahnflanke aus der Zahnlücke auszufahren und in die nächste Zahnlücke einzusetzen. Dieser Vorgang wird durch das auf den entsprechenden Wert voreingestellte Potentiometer 35 ermöglicht. Hierbei wird mit Abschluß der Bearbeitung einer Zahnflanke der Schalter 36 angesteuert und damit das Ausgangssignal des Potentiometers 35 auf den Sollwert-Summierverstärker 11 geführt. Das damit erzeugte Ausgangssignal des Sollwert-Summierverstärkers 11 bewirkt am Ausgang des Servoverstärkers 10 eine Regelabweichung, die zur Aussteuerung des Servoventiles 12 und damit auf die beschriebene Weise zur Veränderung der Hublage des bewegten Elementes 5 führt. Wenn nach dem Teilvorgang des zu bearbeitenden Zahnrades die neue Zahnlücke im Arbeitsbereich des Schleifwerkzeuges liegt, trennt der Schalter 36 das Potentiometer 35 vom Sollwert-Summierverstärker 11 und das bewegte Element 5 des Hydromotors 4 wird in die ursprüngliche Hublage zurückgeregelt. Bei der Bearbeitung von Schrägverzahnung ist es zur rationellen Bearbeitung erforderlich, synchron mit dem Fortschreiten der Abwälzbewegung der Zahnflanke, die Hublage des Werkzeuges zu ändern. Erreicht wird diese Veränderung, indem z.B. die Hubbewegung des Bettschlittens 39 als Komponente der Abwälzbewegung mittels einer Steuerkurve 38 auf den lagebezogenen Analogwertgeber 37 übertragen und dessen Ausgangssignal, mittels Korrekturverstärker 40 auf den nicht direkt proportional zur Bettschlittenbewegung veränderlichen Verstellwert korrigiert, auf den Sollwert-Summierverstärker 11 geschaltet ist. Die Bildung der Regelabweichung aus dem Soll-Istwert-Vergleich durch den Servoverstärker 10 und die Einregelung auf die sich ständig ändernde Hub lage des bewegten Elementes 5 vom Hydromotor 4 vollzieh-t sich wie oben in Verbindung mit anderen Anlässen zur Verstellung der Hub lage beschrieben.The following explanations of the mode of operation are given as an example the use of the delemotor reversing drive according to the invention on a tooth flank grinding machine dealt with. For grinding tooth flanks, especially with helical gearing, are additionally based on the basic setting of the stroke position of the tool periodic and constant changes in the stroke position are required. The basic setting the stroke position takes place with the machine control switched to set-up mode, as just described to restore the original stroke position after the accident. The moving element 3 of the hydraulic generator 2 is preferably located in one of its dead center positions. Now the adjustable potentiometer is set by hand 34 actuated, its signal in the setpoint summing amplifier 11 depending on the sign the signal of the setpoint measuring system 8 and added as a superimposed setpoint signal is fed to the servo amplifier 10. The control deviation thus generated at the output causes the direction-related modulation of the servo valve 12, whereby the in the closed hydraulic drive, flowing oil flow of the pressure generator 13 the moving element 5 of the hydraulic motor 4 in the direction of the predetermined workpiece-related Moves dead center. In this way, the moving element 5 of the hydraulic motor follows 4 the adjustment of the potentiometer 34 until the workpiece-related dead center is reached is. It continues to be used for grinding tooth flanks in the single-part process necessary to remove the grinding tool after machining a tooth flank from the To extend the tooth gap and insert it into the next tooth gap. This process will made possible by the potentiometer 35 preset to the corresponding value. Here when the machining of a tooth flank is completed, the Switch 36 controlled and thus the output signal of the potentiometer 35 to the Setpoint summing amplifier 11 out. The output signal of the setpoint summing amplifier thus generated 11 causes a control deviation at the output of the servo amplifier 10, which is necessary for modulation of the servo valve 12 and thus in the manner described for changing the stroke position of the moving element 5 leads. If after the dividing process of the gear to be machined The switch disconnects the new tooth gap in the working area of the grinding tool 36 the potentiometer 35 from the setpoint summing amplifier 11 and the moving element 5 of the hydraulic motor 4 is regulated back to the original stroke position. When editing of helical gearing it is necessary for efficient machining, synchronous with the progress of the rolling movement of the tooth flank, the stroke position of the tool to change. This change is achieved by e.g. the lifting movement of the bed slide 39 as a component of the rolling movement by means of a control cam 38 on the position-related Analog value transmitter 37 transmitted and its output signal, by means of a correction amplifier 40 to the adjustment value that is not directly proportional to the movement of the bed slide corrected, is switched to the setpoint summing amplifier 11. The formation of the Control deviation from the setpoint / actual value comparison by the servo amplifier 10 and the adjustment to the constantly changing stroke position of the moving element 5 of the hydraulic motor 4 takes place as above in connection with other occasions for Adjustment of the stroke position described.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Kurbeltrieb 2 Hydrogenerator 3 bewegtes Element 4 Hydromotor 5 bewegtes Element 6 Leitung 7 Leitung 8 Sollwert-Wegmeßsystem 9 Istwert-Wegmeßsystem 10 Servoverstärker 11 Sollwert-Summierverstärker 12 Servoventil 13 Druckstromerzeuger 14 Leitung 15 Leitung; 16 Sitzventil 17 Sitzventil 18 Leitung 19 Druckspeicher 20 Wegeventil 21 einstellbares Druckbegrenzungsventil 22 Schwinghebel 23 Steuerkurve 24 Leitung 25 Rückschlagventil 26 einstellbares Drosselventil 27 Stelleinheit 28 servogesteuertes Druckventil 29 Korrekturverstärker 30 einstellbares Potentiometer 31 Komparator 32 Notabschalt-Steuerung 33 Antriebseinrichtung 34 einstellbares Potentiometer 35 einstellbares Potentiometer 36 ansteuerbarer Schalter 37 lagebezogener Analogwertgeber 38 Steuerkurve 39 Bettschlitten 40 Korrekturverstärker 41 BetragsbildnerList of the reference symbols used 1 crank drive 2 hydraulic generator 3 moving element 4 hydraulic motor 5 moving element 6 line 7 line 8 setpoint measuring system 9 Actual value measuring system 10 Servo amplifier 11 Setpoint summing amplifier 12 Servo valve 13 pressure generator 14 line 15 line; 16 seat valve 17 seat valve 18 line 19 pressure accumulator 20 directional control valve 21 adjustable pressure relief valve 22 rocker arm 23 control cam 24 line 25 check valve 26 adjustable throttle valve 27 Adjusting unit 28 servo-controlled pressure valve 29 correction amplifier 30 adjustable Potentiometer 31 Comparator 32 Emergency shutdown control 33 Drive device 34 adjustable Potentiometer 35 adjustable potentiometer 36 controllable switches 37 Position-related analog value transmitter 38 Control cam 39 Bed slide 40 Correction amplifier 41 amount formers
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1980
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Patent Citations (2)
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Also Published As
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| DD145417A1 (en) | 1980-12-10 |
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