DE1577181A1

DE1577181A1 - Ausgleichsystem fuer hydraulisch betaetigbare Stempel

Info

Publication number: DE1577181A1
Application number: DE19661577181
Authority: DE
Inventors: Richardson Rolland A
Original assignee: Pacific Press and Shear Corp
Current assignee: Pacific Press and Shear Corp
Priority date: 1966-04-20
Filing date: 1966-11-08
Publication date: 1969-10-02
Also published as: SE355312B; FR1500678A; BE688641A; GB1114721A; NL6616324A; US3349669A; DE1577181B2; DE1577181C3; NL154693B

Description

DR.-INQ. DiPL-INQ. Q. Ri £» E.ι ηu ι ^ , , , _w PATENTANWALT Mein Zeichen

P 72 Hß/B/Zi

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899 Lindau (Bodensee) Ihr Zeichen Ihre Nachrieht vom MtIn* Nachricht vom Rennerle 10 Postfach

7. 11. 1956

Betreff:

PACIFIC PRESS CORPORATION, 848 - 49th. Avenue, Oakland, Califarnien / USA

Ausgleichsystem für hydraulisch betätigbarB Stempel.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ausgleichsystem für hydraulisch betätigbare Stempel, dia mit einem Werkzeug verbunden sind, beispielsweise mit einer Schere, Abkantpresse ader dsrglo, mabei dar uarkzeuntragenrie Stempel einen Arbeitsvorgang ausführt, uitibni das ALisglaichßystem zur Aufrechterhaltung einar uaaQBrnnht-nn odar vareingB-»

ν stallten Lage des FitsmpalG dient,

srss«,

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Ausgleichssysteme sind bekannt, aber der Anspruch auf Perfektion der zu leistenden Arbeit fordert sowohl beim Ausgleich als auch bei anderen Funktionsteilen einer Maschine grässte Empfindlichkeit und Genauigkeit.

Bei Ausgleichsystemen, die zur Steuerung der Lage eines Stempels einer Schere, Abkantpresse oder dsrgl. entujorfen Bind, verläuft ein Steuerband um Bin Paar Rollen, die einen Abstand voneinander haben und am Rückenteil des Stempels befestigt sind, dessen eines Ende an einem Punkt auf dem Maschinenrahmen verankert ist, während das andBTB Ende unter Federvorspannung an einem Servoventil hängt, das auf eine Abweichung des Stempels aus einer vorgegebenen Lage anspricht, um diQ hydraulische Flüssigkeit proportional von der einen oder der anderen Ssite der Maschine, abhängig von der Richtung einer derartigen Abweichung, flieesen zu lassen, wodurch der Stempel in seine bisherige Lage zurückgebracht wird.

Der Ausdruck "ausgleichen" soll in weitem Sinne verstanden werden und soll sich auf ein Systam beziehen, das imstande ist einen abweichenden Stempel in seine bBstlmmungsgemässB Lage zurückzubringan, ohne Rücksicht darauf, ob eine derartige Lage den waagerechten Zustand das Stempels darstellte oder nicht.

Die Aufgaben dar Erfindung sind:

1, Ein neuartiges und verbessertes hydraulisches Auagleichsystem vorzusehen;

2, ein neuartiges und verbessertes hydraulisches Ausgleichsystem vorzusehen, das äusserst genau auf irgendwelche Abweichungen einen Stempels aus seiner vorherrschenden Lage anspricht, um sofort einen starken Berichtigungsuaert zu erzeugen;

3, ein neuartiges und verbessertes hydraulisches Ausgleichsystem vorzusehen, das bei einer hydraulisch betätigten Verrichtung mit zuiei hydraulischen Motoren zum Antrieb des Stempels und einan; Pasr Pumpen zur Betätigung dieser hydraulischen Tataren verwendet werden kenn;

k* ein neuartiges und verbessertes Ausgieichsystem zu schaffen, das sehr rasch eine Korrektur zustande bringt ωεπη im durch eine versuchte Abweichung einES Stempele aus seiner vorherrschenden Lage angsregt u;ircl;

5» ein neuartiges und verbessertes hydraulisches Aun»· gleichEystem vorzusehen^ das j π είηεΓ Richtung Eine

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nicht proportionale Berichtigungekennlinie aufweist, um äusserBt rasche Erwiderungen auf versuchte AfauaL-chungen eines Stempels zu erzeugen und das ohne Schwingungen arbeitet.

Zusätzliche Aufgaben der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsfarm derselben in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervorgehoben:

Figur 1 ist eine schematische Ansicht eines hydraulischen Systems einer Schere oder dergl. mit einem erfindungsgemässen hydraulischen Ausgleichsystem;

Figur 2 ist ein Querschnitt durch eine VentilkonBtruktion, die ein wichtiges Plerkmal des hydraulischen Aubgleichsy8tems der Fig. 1 darstellt;

Figur 3 ist eine Ansicht der nicht proportionalen Ansprechkennlinien des Ausgleichsystems der vorliegenden Erfindung unter verschiedenen Systemanordnungen.

Figur 4 ist einB Ansicht der Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung im 1/ergleich mit einem System des Stan-

des der Technik.

In Fig. 1 ist schanktisch dar vom Maschinengestell getrennte Stempel 1 dargestellt, der von den hydraulischen Einheiten 3 und 5 gehaben und gesenkt wird, wobei diese Einheiten 3 und 5 aus je Binem Zylinder 7 und einem darin verschiebbaren Antriebskalben 9 bestehen, die mit dem Stempel 1 in an sich bekannter, jedoch nicht dargestellter Weise zusammenwirken.

Diese HydraulikBinheiten werden von einem Paar Pumpen 11 und 13 gespeist, die das Hydrauliköl aus Binem Tank 15 erhalten, wobei jede der PumpBn eine Abflussleitung 17 bzui. 19 besitzt mit einer Durchfluesverbindung in Form einer Zweigleitung 2D zum oberen Ende Bines der Zylinder 7 und Binar weiteren Zweigleitung 21 zum unteren Ende des anderen Zylinders. In anderen Uorten ausgedrückt verläuft eine Zweigleitung 20 zur AntriebsseitB des einen Kolbens, während die Bndere Zweigleitung 21 zur Hubseite des anderen Kolbens verläuft·

Wahlweise betHtigbars Uentilvorrichtungen in Farm eines Solenoid-Steuerventile 27 in einer Abzweigleitung und einee SolBnoid-SteuervBntile 29 in der anderen Abzweigleitung einer jaden Pumpe bewirken, daea die eine hydrau-

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lieche Einheit für die Dauer eines ArbBitshuba und die andsre hydraulische Einheit für den rückläufigen ader Auftriebshub beaufschlagt werden. Dies ist zum l/orteil gegenüber einem solchen System, worin jede Pumpe den gleichen hydraulischen Motor sauohl für den Arbeitshub als auch für den Auftriebshub beaufschlagt, da ein derartiges System eine Rückführung der hydraulischen Leitungen zu jedem hydraulischen Motor vonnöten macht, wenn von einem Arbeitshub auf einen Auftriebshub gewechselt lüird, was wiederum eine entsprechende Umkehrung der Leitungen in einem dieses System verwendenden NiVBlliersystem unumgänglich macht.

In jeder Pumpendruckleitung befindet sich ein Absperrventil 33, das so konstruiert ist, dass es in Abhängigkeit der Belastung der Pumps öffnet. Der Widerstand gegen das Öffnen eines derartigen l/entile kann teilweise mittels einer Querverbindung 35 von dBr Pumpandruckleitung der anderen Pumpe von einem Punkt 37 aus gesteuert werden, der stromabwärts vom Sperrventil in dieser Leitung lfcgt, so dass die Querverbindung den Druck der einen Leitung auf das Steuerelement im Sperrventil in der anderen Leitung überträgt. Aufgrund einer derartigen Anordnung wird jedes Sperrventil auf dan Belastungazuatand am fernen Ende des Stempele ansprechen, um ao die Bs-

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lastung auf die zugehörige Pumpe einzustellen, wodurch eine im wesentlichen gleiche Belastung der Pumpen trotz eventueller unsymmetrischen Arbeitsbelastungen der hydraulischen Natoren aufrechterhalten uiird.

Ein System der obig beschriebenen Art wird in dem dem Anmelder erteilten Patent für PräziBionsstauersysteme für Abkantpressen oder dergl. (USA) Nr. 2906G96 v. 29. 9. 1959 offenbart und wird als Grundlage für die Offenbarung der vorliegenden Erfindung verwendet, und zwar aufgrund der zusätzlichen Uorteile, welche die Erfindung im Zusammenhang mit einem derartigen System bietet.

Ein Servoventil 41 ist am Rahmen 43 der maschine befestigt und mit einem Nivellierband 45 verbunden, das auf herkömmliche Weise über die Rückseite des Stempele verläuft, und das an seinem einen Ende an einem Werankerungspunkt kl am Rahmen befestigt ist.

Eine derartige Servavsntilkonstruktion umfasst ain Gehäuse 51 mit einem Paar Einlasse 53, 55 sowie einem dazwischenliegenden Auslass 57 und einem l/entil 59 in der Form eines innerhalb des Gehäuaes gleitbaran Schaftes mit Binam Ventilelement 61, dessen Lunge etwas weniger als diB offene Abmessung des Auslasses 57 beträgt, wodurch, wenn der

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Schaft, wie dargestellt, auf die neutrale Position eingestellt ist, ein leichter aber gleichmässiger Fluss durch jeden der Einlasse möglich ist. In diesem Zustande ist die Uentilkonstruktion hydraulisch ausbalanziart.

Jegliche Verschiebung des Ventils in irgendeine Richtung von seiner neutralen Position aus erhöht den Durchfluss über einen Einlass, während der Durchfluss durch den anderen Einlass reduziert wird, bis auf der einen Seite des Auslasses ein Grenzpunkt erreicht ist. Auf diese Weise ist der Fluss in einer Leitung zu einem Einlass in einer positiven Richtung moduliert, wogegen der Fluss in der Leitung zum anderen Einlass negativ moduliert ist, so dass der Gesamtfluss in einem solchen System, in dem eine derartige Ventilkonstruktion angewendet uird, als doppelmoduliert bezeichnet werden kann.

Bei der Anwendung einer Servoventilkonstruktion auf ein System der dargestellten Art ist von den Leitungen 17 an einem Punkt stromaufwärts vom Sperrventil eine Querverbindung 65 zu den Einlassöffnungen 55 vorgesehen, wobei eine ähnliche Querverbindung 67 zur anderen Einlassöffnung 53 von der anderen Leitung 19 aus an einem Punkt vorgesehen ist, der sich ähnlicherweise stromaufwärts vom Sperrventil in dieser Leitung befindet. Eine Verbin-

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dungsleitung 69 vom Auslass 57 zum Tank vervollständigt den Durchflusskreis durch die Servaventilkonstruktion.

In Uirkverbindung mit dem Servoventilsystern befindet sich an jeder der Pumpen 11 und 13 an ihrer Druckseite ein Oberdruckventil 71 bzw. 73, um im wesentlichen den gesamten Abgang der dazugehörigen Pumpe in den Tank zu entladen, wenn das Servoventil einen vorherbestimmten üJeg im Ventilgehäuse überschreitet, uiobei das zur einen Pumpe gehörige Überdruckventil in Übereinstimmung auf die Bewegung des Servoventils in einer Richtung anspricht, während das zur anderen Pumpe gehörige Überdruckventil in Übereinstimmung auf die Bewegung des Servoventils in der entgegengesetzten Richtung anspricht. Somit kann jeweils nur eines dieser Überdruckventile zu irgend einem gegebenen Zeitpunkt in Funktion treten.

Zur Auslösung diBser Überdruckventile zum gagebenen Zeitpunkt werden Uerengungen 75, 77 in jeder der Querverbindungen 65 bzw. 67 von den Pumpen zu den Einlassen der Servoventilkanstruktion eingebaut, um so einen Druckabfall an den Uerengungen in der betreffenden Querverbindung zu erreichen, in der der Fluss mit der Bewegung des Servoventils zunimmt und um so diesen Druckabfall zur Steuerung das nächstlisgenden Überdruckventils auszunützen.

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Die speziell hier verwendete Überdruckuantilkanstruktion kann in l/erbindung mit jeder Pumpe zum Anlassen und Abstappen einer naschine und zur Bildung eines Schutzes gegen Überbelastung einer Pumpe verwendet werden, da eine derartige Uentilkünstruktiün auf einfache üJeise unter Beibehaltung ihrer ursprünglichen Funktionen im System umgebaut werden kann. Eine derartige Uentilkonstruktian wird im einzelnen in Fig. 2 der Zeichnungen dargestellt, auf die nun Bezug genommen werden sail.

Diese l/entilkonstruktion besteht aus einem Ventilgehäuse 81 mit einem abgesetzten Hauptdurchfluss 83, welcher den Einlass für die Durchflussverbindung zu einer Pumpendruckleitung darstellt, wobei das Abflussende mit dem Tank verbunden ist. Im Hittelabschnitt des Hauptdurchflusses befindet sich ein Ventilsitz 85, auf dem für gewöhnlich ein spulenförmiges l/entil 87 aufsitzt und zwar unter Druck einer von einer Ausnehmung 90 aufgenommenen l/orspannfeder 89, die gegen eine obere Wandung anliegt, um nächst dem Erde des Ventils eine kleine Kammer 91 zu bilden. Eine kleine Bohrung 92 durch die üJand der Ausnehmung gestattet eine Flüssigkeitskommunikation mit dem Einlassende des HauptdurchflussBS, wobei ein Überdruckkanal 93 van der kleinen Kammer 91 über ein für gewöhnlich geschlossenes, fBderbelastetes Ventil 95 mit dem Auslassende des Haupt-

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durchflusses in Uerbindung steht.

Ein Nebenkanal 97 vom Einlassende des Hauptdurchflusses zum unteren Ende des spul enf örrnigen Ventils bringt den Pumpendruck gegen dieses Ende des Uentils in Gegenwirkung zum Flüssigkeitsdruck und der Hauptventilvorspannfeder 89.

Jegliche Druckverringerung am oberen Ende des Uentils, die Bine Druckdifferenz gegenüber dem gegen den Bodenabschnitt der Ausnehmung 9G wirkenden Federdruck hinaus verursacht, dient dazu, das Hauptventil von seinem Sitz abzuheben und zur gleichen Zeit in der kleinen Kammer am Federende des Hauptventils genügend Druck aufzubauen, um auch das Uentil 95 von seinem Sitz abzuheben und somit eine volle öffnung des Hauptventils zu veranlassen, ωα-durch die zugehörige Pumpe entlastet wird.

Jeglicher Druckanstieg in diesem Uentil baut Druck an beiden Enden dieser Spule auf. Durch die Feder bleibt das Uentil geschlossen, bis der Druck hoch genug ist, um das Uentil 95 zu öffnen.

Wenn der Durchfluss durch das Uentil 95 hoch genug ist, um den Druck in der Kammer 91 um einen Betrag abfallen

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zu IaBBBH, der zur Überwindung der Kraft der Feder in der Ausnehmung 90 ausreicht, wird sich das Uentil öffnen.

Während des normalen Betriebs einer Maschine wird das Anlaufen und Abstoppen des Stempels mittels eines solenoidbetätigten Ventils 101 bewerkstelligt, das eine Überbrückung 103 des ftiebenventiles 9 5 öffnet oder schliesst, wodurch eine Druckverringerung in der Endkammer, die durch ein Schliessen dieser Überbrückung erzielt wird, das Öffnen des Hauptventils verursacht, so dass die zugeordnete Pumpe direkt in den Tank entlädt. Wenn beide Überdruckventile gleichzeitig betätigt werden, wird der Stempel unter diesen Bedingungen abstoppen, wogegen bei der gleichzeitigen Absperrung dieser überbrückung in jedem Überdruckventil der geeamte Ausgang einer jeden Pumpe zu der betreffenden hydraulischen Einheit abfliessen wird, um so den Stempel zu heben.

Zur Umwandlung der erwähnten Uentilkonstruktionen zwecks Ausübung der vom Ausgleichsystem der vorliegenden Erfindung erforderten zusätzlichen Funktion wird eine Durchflussverbindung 107 von der Endkammer 91 einer jeden l/entilkonstruktian zu einem Punkt in der zugeordneten Durchflussverbindung zu einem Servoventileinlass geschaffen,

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der sich stromabwärts von der Uerengung in einer derartigen Servoventildurchflussverbindung befindet und in der Durchflussverbindung 107 des Überdruckventiles wird ein Rückschlagventil 111 installiert, das so kalibriert ist, um auf den erwünschten Druckabfall an der dazugehörigen Uerengung anzusprechen.

Wenn das Ausgleichsystem auf diese Weise eingerichtet und justiert ist, wird es einen Ansprechwert aufweisen, der nicht nur nichtproportional zur Bewegung des Servoventils ist, sondern der auch nach einer anfänglichen, aber sehr kurzen Bewegung des Servoventils für jegliche weitere Bewegung aufgrund der vollständigen Entladung einer Pumpe einen sehr hohen Berichtigungswert einführt, der nicht einmal im entferntesten über irgendein proportionales Ansprechsystem erreichbar ist. Dies uiird ohne weiteres aus einer Betrachtung der Kennlinien der Fig. 3 der Zeichnungen offensichtlich, worin auf den XY-Achsen Kurven dargestellt sind, die einem bekannten Ausgleichsaystern und dem Auagleichsystem der vorliegenden Erfindung zugeordnet sind.

In Fig. 3 stellt Kurve A, die eine gerade Linie durch den Ursprung der XY-Achsen ist, die fortlaufende aber proportionale Ansprechkennlinie eines bekannten Systems

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dar, wobei die X-Achse die lineare Belegung das Servoventils und die Y-Achse den üJiederhers tellunga Faktor ader Bericht igungs üj ert versinnbildlicht. Diese Kennlinie giht einE! proportionale Entnahme aus dt;r Leitung an, welche an den Führungskolben angeschlDssen ist, wobei diese Entnahme proportional mit der Abweichung des Stempais zunimmt und proportional geringer uiird, sowie der Stempel in seine Ursprungslage zurückgestellt wird.

Die Kurve B der Fig. 3, obwohl kontinuierlich, ist nicht im eigentlichen Sinne des Wortes proportional, sondern definitiv/ nicht proportional und wird einen kurzen An-Fangsabschnitt 113 enthalten, der eine mehr oder weniger allmähliche Zunahme des Berichtigungsuertes darstellt, gefolgt von einem sehr plötzlichen Anstieg 115 des Berichtigungswertes, welcher durch die volle Entladung der den Führungskolben speisenden Pumpe zustande kommt. Obwohl auf den anfänglichen Abschnitt dieser Kennlinie als eine allmähliche Zunahme des Berichtigungswertes verwiesen wurde, kann gesehen werden, dass aufgrund der während dieses anfänglichen Abschnitts der Kennlinie vorherrschenden Doppelmodulation diese eine Steilheit haben wird, welche diejenige irgendeiner proportionalen Ansprechkennlinie unter vergleichbaren Bedingungen bei weitern übertrifft.

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l/am Stempel aus gesehen erlanyt dies insofern Bedeutung, als dass βϊπβ derartige Zunahme des Berichtigungswerts im Augenblick, wenn der Stempel anfängt abzuweichen, niGht nur dazu neigt, eine weitere Abweichung durch die in Bewegung gesetzte Berichtigung zu verhindern, Sündern auf jeden fall die Zeitdauer der Wiederherstellung des CtempelD in seine vnrherige hauptsächliche Lage verkürzt und in einigen Fällen mährend einer derartigen Anf'angsperiüde wahrnehmbar dnc Berichtigung b e ω i r k t .

Die Kurve B, wie beschrieben, übertreibt die Doppelmoduletionsdauer, die sich für gewöhnlich innerhalb einer B e ω e g u π q d s ξ S g γ ν α ν e η t i 1 s in der GriJsssnordnung eines tausnndstf: 1 ZnJIs abspielt. Diese Kurve setzt weiterhin woraus, dass sich die öffnung eines Überdruckventils genau bei Beendigung der Doppelmadulationspariode ereignet, dies braucht aber notwendigerweise nicht so zu sein, da das nffnen eines Überdruckventils so abgestimmt ist, dass es sich ansch.liessend an die Doppelmodulation, nach Einem kurzen Zeitraum ereignet, so dass während dieses Augenblicks der Betrieb längs der l/erlängerung 116 aufgenommen wird.

Wenn man die iiburdruckventilteile mit den dazugehörigen BAD ORIGINAL

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Uerengungen aus dem Ausgleichsystem entfernen würde, würde diE Ansprechkennlinie eine Form annehmen, die in der Zeichnung anhand der l/erlängerung 116 dargestellt ist. Die daraus resultierende Gesamtkennlinie würde sogar unter diesen Bedingungen eine grüssere Empfindlichkeit andeuten als ein längs der proportionalen Kennlinie A arbeitendes System, da in all οη Punkten längs einer derartigen neuen Kurve der Korrektionsfaktor den der Kurve A unter ansonsten vergleichbaren Bedingungen wat übertreffen würde.

Wenn man ein Servoventil verwenden würde, dessen Austritt vollständig vom Uentilelement in seiner symmetrischen Position blockiert wäre, würde das System eine Ansprechkennlinie annehmen, worin der kurze anfängliche Abschnitt der Kurve geringe Zeit längs dem anfänglichen Abschnitt einer geradlinigen Kurve A folgen und dann ihren scharfen Anstieg nach oben aufnehmen würde, wenn ein beigeordnetes Überdruckventil öffnet, um die Pumpe, die dazugehört, vollständig zu entladen. Die Wirkung bestünde, wie die Kurve B vergegenwärtigt, darin, die Kurve etwas abzusenken, wobei der einzige wirkliche Wachteil darin läge, dass die auf die Doppelmodulation zurückzuführenden Verstärkungen eliminiert werden wurden.

Die Kurven repräsentieren, so wie sie im rechten oberen

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Quadranten erscheinen, eina Korrektur dsr Stempelabuieichung in einer Richtung. Ein ähnlicher Satz Kurven 119 im linken unteren Cuadranten würde dann die Korrektur der Stempelabueichung in der entgegengesetzten Richtung darstellan.

[«lan kann sich vorstellen, dass jeder Karrek turzy klus seinen Anfang im Ursprung der XY-Achseri nimmt, längs einer Kurve nach oben wandert und die Kurve hinunter zum Anfangspunkt zurückgeht.

Lüenn einer der Uorteile, die dem anfänglichen Abschnitt der Ansprechkennlinie B zuzuschreiben sind, d. h. vor dem Öffnen eines Überdruckventils, darin lag, dass sie einen grö'sseren Korrek turfaktar als der entspr echende Abschnitt der proportionalen Ansρrechkennlinie A zu Anfang irgendeiner Abweichung des Stempels erzeugte und zum anderen die Berichtigungsdauer verkürzte, stellt dieser Abschnitt der Kurve ein Merkmal von noch grösserer Bedeutung dar, uienn er in Verbindung mit dem plötzlichen Anstieg der dargestellten Ansprechkennlinie assuziiert wird, und zwar insofern, als dass das System so eingestellt werden kann, um mit ausnahmsweise grasser Geschwindigkeit irgaandeine bemerkenswerte Abweichung des Stempels aus einer vorherrschenden Lage zu korrigieren, ohne dass das Problem

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des Schwingens auftritt.

In diesem Zusammenhang ist ersichtlich, dass der steile Abschnitt der AnsprEChkennlinie eine unglaublich schnelle Korrektur darstellt, während der anfängliche Abschnitt der Kurve eine Annäherung an Normalität versinnbiIdIicht, sauie der Berichtigungszyklus sich seinem Ende nähert, der, obwohl er sehr rasch vonstatten geht, trotzdem langsam genug ist, um es dem Stempel zu ermöglichen, sich ahne Übersteuerung in seine erwünschte Lage einzuspielen, um nicht einen Zustand zu verursachen, der als Schwingen bekannt ist.

Idas dies vom Standpunkt des Stempels aus gesehen tatsächlich bedeutet, ist die Tatsache, dass der Stempel äusserst rasch zu einem Punkt nächst seiner bisherigen Lage zurückgebracht wird, in welchem Augenblick dann seine Rückstellgeschwindigkeit rasch auf Werte abfallen wird, die es ermöglichen, dass der Stempel seine vorherige eingespielte Lage ohne Übersteuerung, die Schwingungen verursacht, erreicht. Die sich verändernde Lage des Stempels bringt über das Rückführungsband zum Servoventil dieses rasch zurück in die Doppelmodulationsphase, wenn beim führenden Kalben der Druck wieder hergestellt ist, wogegen dar Druck gegen den zurückliegenden Kolben aufrechterhalten wird.

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Es BDlI darauf hingewiesen werden, dass dieses wünschensbjerte Merkmal erreichbar ist, ob man nun Gebrauch von der Doppelmodulation oriar keinen Gebrauch davon macht.

Die Bedeutung üiiu Betriebs längs einer Kurve wie der Kurve B in rig. 3 kann aus einer Betrachtung der Kurven in Fig. k geschätzt werden, worin die Zeit längs der Y-Achse eingezeichnet und die Rückstellgeschwindigkeit des Stempels längs ύετ Y-Achse angedeutet ist.

Die RückstEllgeschuiindigkeit ist das Ergebnis einer Kombination aus UoI umenVerdrängungεπ, die gleichzeitig auf beide Kolben wirken, und eine Funktion des GifferenzialvolumeriB zwischen dem Uülumen oberhalb des einen Kolbens und dem Volumen unterhalb des anderen. Bei bekannten Systemen die längs der Fraportianalitätskurve A der Fig. 3 uiirken, bleibt die Uolumenverdrängung oberhalb des nachhängenden Kalbens allerbestens im wesentlichen konstant, während die Verdrängung oberhalb des Führungskalbens allmählich auf einen Punkt erniedrigt und anschließend auf den urnprüngl ichen Ulert zurückerhöht wird, sowie sich der Stempel in die vorherige Lage einspielt, aus der er abgewichen ist. Das Rückstellverhältnis ist der momentane Unterschied zwischen den beiden Uerdrängungen und wird in Fig. U durch die Kurve C dargestellt,

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die sich, wie offenbar ist, über eine wesentliche Zeitdauer erstreckt und zuar aufgrund der Tatsache, dass die Entnahme lediglich auf die Bewegung des Servoventils zu-

zu

rückführen Ist und sie erreicht zu keinem Zeitpunkt irgendeine wesentliche Grosse.

ti! e n n jedoch der Betrieb längs der Kurve B in Fig. 3 gemäss der vorliegenden Erfindung erfolgt, bleibt die hydraulische Verdrängung oberhalb des zurückbleibenden Kolbens niemals dieselbe wie während eines Normalbetriebs, sondern erhöht sich anfänglich etwas aufgrund der Doppelmodulationswirkung, während beim führenden Kolben die Entnahmegeschwindigkeit während des anfänglichen Abschnitts 113 der Kurve B im wesentlichen zweimal so gross ist wie während des gleichen anfänglichen Betriebsabschnitts unter der Kurve A, wenn aufgrund des Öffnens des zugehörigen Überdruckventils im wesentlichen der gesamte Druck vom führenden Kolben abgezogen wird. Als Folge davon springt die Rückstellgeschwindigkeit des Stempels auf einen ausnahmsweise hohen Wert und fällt wiederum genauso schnell, wenn der Stempel seine Position erreicht, die sich gerade vor seiner bisherigen Lage befindet und das Überdruckventil schliesst, womit es dem Stempel überlassen ist, den Rückstellzyklus längs des anfänglichen Abschnitts der Berichtigungskurve zu beenden.

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In diesem Punkt verringert sich das Berichtigungsverhältnis längs des anfänglichen Abschnitts der Kurve B auf Mull, wodurch erzielt wird, dass der Stempel seine Endlage erreicht ahne zu übersteuern, was ein Schwingen verursachen würde.

Somit wird die Rückstellung des Stempels gemäss dem vorliegenden Steuersystem durch die Kurve D der Fig. 4 dargestellt, die sich geringfügig verändert, wenn die Betätigung des Überdruckventils so eingestellt ist, dass sie sich etwas jenseits der Doppelmadulationsphase abspielt.

Unter Berücksichtigung, dass die Doppelmodulationswirkung den Stempel daran hindert sich soweit zu neigen, wie dies andernfalls bei bekannten Systemen der Fall ist, märe bei der vorliegenden Erfindung ein Zeitsteuerzyklus zur Wiederherstellung des Stempels sogar noch kurzer, als man sonst unter den Umständen erwarten würde.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf eine naschine mit einem Stempel beschrieben worden ist, der von einem Paar hydraulischer Plotoren in einem Abstand voneinander angetrieben wird, kann das gleiche Grundsystem auf die Steuerung der Lage irgendeines langen Teiles oder einer Konstruktion angewandt wBrdBn, die von hydraulischen

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Motoren mit Abstand voneinander angetrieben uird.

Aus obiger Beschreibung der Erfindung in einer bevorzugten Farm uird offensichtlich, dass diese abgeändert und modifiziert werden kann, ohne dass man van den zugrunde liegenden Prinzipien abweichen muss und demgemäss soll sich der Schutz nicht nur auf die dargestellten und beschriebenen besonderen Einzelheiten erstrecken

Paten tansprüche

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Claims

Patent anspräche

1. Ausgleichsystem für hydraulisch betätigbare Stempel, die mit einem Werkzeug verbunden sind, beispielsweise mit Einer Abkantpresse, Schere c. dergl., gekennzeichnet durch einen Stempel van wesentlicher Länge, einem hydraulischen Motor an jedem Ende des Stempels, einschliesslich eines Zylinders und eines darin wer]auffinden Knlbsns, einer Pumpe für jeden der hydraulischen Rotoren und Tankvorrichtungen zur Speisung der Pumpen mit Flüssigkeit, eine Abflussleitung von jeder der Pumpen, üi& in Durchflussverbindung mit einem der hydraulischen Motoren steht und ferner durch Mittel, die auf Abweichung des Stempels aus einer erwünschten vorherrschenden Lage ansprechen, um den Hydraulikfluss zu den hydraulischen Motoren in Richtung der Rückstellung des Stempels in die erwünschte vorherrschende Lage kontinuierlich und nicht proportional aus dem Gleichgewicht zu bringen, so dass dadurch unter vergleichbaren Bedingungen eine grössere berichtigende Unbalance erzielt ui als mit einer herkömmlichen, proportionalen Unbalance.

2. Ausgleichsyntem nach Anspruch 1, dadurch

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gekennzeichnet, dass die kontinuierliche und nicht proportionale Unbalancevorrichtung eine l/entilkonstruktion enthält, bestehend aus einem Gehäuse mit Einlassen und einem Auslass souiB einer im Gehäuse gleitbaren Spule mit einem l/entilelement, dessen Länge etwas weniger als die entsprechende Abmessung des Aualaases beträgt, wodurch, wenn dieee symmetrisch in Bezug auf den Auelaee angeordnet iet, ein gleichzeitiger und gleichmäeeiger Flues durch die Einliaee ermöglicht wird, wobei diese Flüeee eich bBim Verschieben dee I/entile bia zur vollständigen Absperrung einer der Einleeeöffnungen in Bezug aufeinander umgekehrt verändern.

3. Aueglelchsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, deee die kontinuierlichen, nicht proportionalen Auegleichvorrichtungen eine l/entilkonstruktion mit einem Uentilgehluaa »it ein Paar Einlassen und einen Aualaaa enthalten, wobei ein Ventil in diesem GehMuae für die Verstellung in eine hydraulisch symmetrische Position in Bezug auf die Einlasse angepaeet iet, ferner durch aina Ourohflueeverbindung von einer der Pumpenentladelaitungen zu einem dar Einlasse, eine Durchfluaaverbindung von der anderen Pumpenentladeleitung zum anderen dar Einlasse, aina Ourchfluaeverbindung vom Aualaaa zu den Tank«

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Vorrichtungen und letztlich durch Vorrichtungen, die auf Bewegung dea Ventils über einen vorherbestimmten Abstand hinaus in irgendeiner Richtung anspricht, um den hydraulischen Zufluss zum führenden Kolben auf im uiensentlichBn Wull-Durchfluss zu reduzieren.

k. Ausgleichsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diesB kontinuierlichen und nichtproportionalen UnbalanciBrvorrichtungBn eine Servoventilkonstruktion mit einem Ventilgehäuse mit einem Paar Einlassen und einem Auslass enthalten, ein Ventil in diesem GehäusB für die Verstellung in eine hydraulisch symmetrische Position angepasst ist, wodurch ein gleicher zuangsläufiger Durchfluss gleichzeitig durch jeden der Einlasse ermöglicht uird, ferner durch eine Durchflussverbindung von einer der Pumpen zu Binem der Einlasse, eine Durchflussverbindung von der anderen dar Pumpen zum anderen dar Einlasse, eins Durchfluasverbindung vom Auslass zu den TankvorrichtungBn und letztlich durch Vorrichtungen, die auf die Verschiebung des StempalB aus einer vorherrschenden Lags ansprechen, um anhand von Verschiebung dieses Ventils den Gesamtfluaa van den Pumpen zu den hydraulischen Naturen doppelt zu modulieren.

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5. AusglBichsyatem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kontinuierlichen und nicht proportionalen AusglBichvorrichtungen eine Servoventilkonstruktion mit einem Gehäuse mit Bin Paar Einläasen und einem Auslass enthalten, ein Uentil in diesem Gehäuse zur Einstellung auf eine hydraulisch symmetrische Position in Bezug auf den Auslass geeignet ist, uobei dieses Usntil ein l/entilelement enthält, dessen Länge weniger als die entsprechende Abmessung des Auslasses beträgt., um eine Doppelmodulation des Gesamtflusses der Pumpen bei Bewegung dBS Uentils aus seiner symmetrischen Position zur Absperrung des Durch^plussas durch einen der Einlasse vorzusehen, ferner durch eine Durchflussverbindung von βϊπβγ der Pumpen zu einem der Einlasse, einer Durchfluasverbindung von der anderen Pumpe zum anderen der Einläsee, einer Durchfluesverbindung vom Auslass zu den Tankvorrichtungen, sou/ie auf die Neigung des Stempels aus einer vorherrschenden Lage ansprechende Vorrichtungen, die das Uentil verschieben, um den Geeamtfluss von den Pumpen zu den hydraulischen WotorBn doppelt zu modulieren, bis die Absperrung einer der Einlassöffnungen zustande kommt.

6. Ausgleichsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur ujesent-

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lichen Abführung des vollständigen FIussbb zum Führenden KoIbBn in Erwiderung auf eine Lageveränderung des Stempels über eine Begrenzung hinaus, derzufolge ein Schwingen unterbunden wird, sowie die Kolben in ihre bisherige Beziehung gebracht werden und der Stempel sich seiner früheren vorherrschenden Lage nähert.

7. Ausgleinhsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dase diese DurchflUBB-abführung eine Überbrückungsleitung van jder der Pumpen zu den Tankvorrichtungen enthält, sowie eine für gewöhnlich geschlossene Überbrückungsventilkonstruktian in jeder der Umgehungsleitungen und ferner Ciittel, die auf einen maximalen vorherbestimmten Durchfluss durch jeden der Einlasse dieser l/entilkanetruktion ansprechen, um diese Überbrückungsventi!konstruktion in der Umgehungeleitung von der Pumpe, die den führenden Kolben epeiet, zu öffnen.

8. Auegleichsyetem für eine hydrauliech betätigte Ma- «chine wie z. B. einer Abkantpresse, Schere oder dergl. mit einem Stempel van fester LSnge, einem Antrieb en jede· Ende de· Stempele eintchlieealich eines Zylindere und eines derin verlaufenden Kolbens, einem Paar von Pumpen zur Betätigung dieeer Antriebevorrichtungen aoyie einem

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Tank zur Versorgung der Pumpe mit Flüssigkeit, einer Entladeleitung von jBder der Pumpen, einer Abzweigleitung von jeder der EntladeleitungBn zur Druckseite eines verschiedenen der Antriebskolben und eine zweite Abzweigleitung von jeder der Entladeleitungen zur Hubseite des restlichen AntriebskDlbens sowxb wahlweise betätigbare Uentilvorrichtungen in jeder der Abzweigleitungen, worin dieses Ausgleichsystem gekennzeichnet wird durch l/orricht ungen zur Stabilisierung des Stempels gegen ungleichmässige Belastung der Antriebskolben und zur gleichen Zeit die Drücke an den Kolben im wesentlichen ausbalanzieren sowie durch Uorrichtungen, welche diese im wesentlichen ausgeglichenen Pumpdrücke verwenden und zur Rückstellung des Stempels in seine gewünschte Lage auf eine Ablenkung des Stempels aus/iji/i der gewünschten vorherrschenden Lage ansprechen.

9. Ausgleichsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese Lage wiederherstellenden l/orrichtungen eine l/entilkonstruktion mit einem Paar Liniassöffnungen und eine Auslassöffnung enthalten, sowie eine Durchflussverbindung zur einen der Einlassöffnungen von der einen Pumpe, ferner eine ähnliche Durchflussverbindung zur anderen Einlassöffnung von der anderen der Pumpen und ein l/entil in dieser Konstruktion,

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das diese Auslassöffnung einem minimalen, im uesentlichen ausgeglichenen Durchfluss durch die Einlassöffnungen aussetzt, wenn dieses Uentil hydraulisch symmetrisch in Bezug auf diese Öffnungen angeordnet ist, wodurch es mit den Bewegungen des Ventil3 den Kraftschluss zu den Antriebskonstruktionen doppelt moduliert, indem der Zufluss zum führenden Kolben verringert und der Zufluss zum nachhängenden Kalben erhöht wird.

10. Ausgleichsystem nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η ζ ε i c h η e t, dass dieses Urntil in uentilartiger Beziehung zur Auslassöffnung steht und uon einer Grosse ist, die nur teilweise diese Öffnung blockiert, uenn es in Bezug darauf symmetrisch angeordnet ist.

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