DE1759357B2

DE1759357B2 - Hydraulische presse zum pressen von kunststeinen

Info

Publication number: DE1759357B2
Application number: DE19681759357
Authority: DE
Inventors: Eckhard 4500 Osnabrück Schulz
Original assignee: Brück, Schlösser & Co GmbH, 4500 Osnabrück
Priority date: 1968-04-24
Filing date: 1968-04-24
Publication date: 1977-09-01
Also published as: GB1234978A; DE1759357A1

Description

^F0Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ρ l«p der eingangs genannten Art zu schaffen, mn der

bei höchster Genauigkeit von dessen Endlagenpositio ^eenf

der Stellung des Preßstempelkolbens (1) mit

hen ist. dessen Eingänge jewe.ls an eine bzw 10) für den Ist-Wert der Stellung des Preßstempelkolbens (1), den Ist-Wert der/""¹P stellung und den Soll-Wert der Stellung des Preßstempelkolbens (1) angeschlossen s,nd und dessen Ausgang mit einem Servo-Antrieb (11 ur das dem Stellantrieb (6) der Pumpe (4) vorg.scnait te Ventil (12) verbunden ist. ^nn^ich-

2 Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicn net.' daß der Regelverstärker (8) mit einer Programmschalteinrichtung zur Vorgabe unterschied^

eher Soll-Werte ausgerüstet ist. _9dadurcn

3. Presse nach Anspruch 1 oder I, ^aaaurL' t-ckennzeichnet. daß das vom Regelverstarke (8, gebildete Verhältnis der Eingangss.gnald.fferenz. -/um Ausgangssignal veränderbar ist.

nie Losung u.«...·'Aufgabe wird durch die Merkmale eernäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 erreicht Dabei kann das vom Regelverstärker «•bildete Verhältnis der Eingangssignaldifferenz zum Ä.Lanessignal veränderbar sowie mit Rücksicht auf HiP verschiedenen, vom Preßstempel anzufahrenden Fndlaeen der Regelverstärker ferner mit einer Pro-

grarnmschalteinrichtung zur Vorgabe unterschiedlicher Soll-Werte ausgerüstet sein.

Die hydraulische Presse nach der Erfindung ermöglicht es, den dem Preßstempel vorgegebenen PositionieriinesDunkt in einem Bewegungsablauf anzufahren,

Hessen Weg-Zeit-Kurve den jeweiligen Verhältnissen ' sD-echend optimal ausgewählt werden kann. So kann die Wee-Zeit-Kurve z. B. in asymptotischer Annähe- -ung an den vorgegebenen Positionierungspunkt ' werden oder in diesen asymptotisch gedämpft

ι Durch einfache Veränderung der ReglercharaKien.i.K, z. B. durch Rückkoppelung, kann die Wee Zeit-Kurve des Preßstempelkolbens mit mathematischer Optimierung allen auftretenden Verhältnis-

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Presse zum Pressen von Kunststeinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei bekannten P'ressen dieser Art erfolgt die Bewegungssteuerung des Stellantriebs für die Pumpe über hand- oder magnetbetätigte Ventile und dementsprechend die Steuerung der Stellungen des Preßstempels durch digitale Steuerbefehle. Es ist auch bekannt, die Stellungen des Kolbens des Preßstempels mit Hilfe von Wegeventilen zu steuern, die zwischen die Pumpe und den von dieser beaufschlagten Kolben eingeschaltet

Bei den bekannten Pressen mit vorbeschriebener Steuerung der Kolbenpositionierung steht die Genauigkeit der Endlagenabschaltung unter dem EinfluO» zahlreicher Störgrößen. Während bei der Steuerung über zwischen Pumpe und Kolben eingeschaltete: Wegeventile unerwünschte Druckspitzen auftreten und die Schaltzeit infolge Temperaturabhängigkeii: schwankt, tritt auch bei Verstellung der Pumpe über einen Stellantrieb eine Last- bzw. Systemdruckabhängigkeit auf, die sich ebenso wie die Temperaturabhän gigkeit der Stellzeit für die Pumpe auf die Genauigkeh der Positionierung auswirkt. Bei den heutzutage angestrebten hohen «.olbengeschwindigkeiten und den großen bewegten Massen bzw. hohen und schwankenden Systemdrücken bei Pressen für die Kunststeinherstellung führen diese und andere Störgrößen zu Positionierungsfehlern, welche Maßungenauigkeiten bedingen, die bei den heutigen Anforderungen an die Maßhaltigkeit der Preßlinge, ζ. B. von Kalksandsteiner, von geklebtem Mauerwerk etc., nicht tragbar sind. Zur Einhaltung der äußerst geringen Maßtoleranzen sah man sich daher veranlaßt, den Preßkolben mit _Temperaturschwankungen, aus der Größe und aus Schwankungen der Drucke im hydraulischen System sowie frei von der Größe der bewegten Masse des Preßstempels, wahrend s.e mit einem Mindestmaß an Leistungsverlust

beitet.

Regelungen von Pumpen an Arbeitsmaschinen, auch hydraulischen Pressen, sind zwar allgemein bekannt, jedoch handelt es sich dabei im allgemeinen um Regelungen der Pumpe auf eine bestimmte Pumpenfördermenge zum Zwecke einer Leistungs-, Geschwindigkeits-, Drehzahl- oder Drehmomentregelung. Bei hydraulischen Pressen haben elektrohydraulisch^ Regelungseinrichtungen ausschließlich zur Leistungsregelung Anwendung gefunden, für die das Prinzip der Regelung auf eine bestimmte Pumpenfördermenge geeignet ist. Eine Heranziehung der Stellung irgendeines Teils einer hydraulischen Presse für Ist- und Sollwerte einer Regelung ist angesichts des Prinzips einer Regelung auf eine bestimmte Pumpenfördermenge nicht gangbar, insbesondere nicht bei hydraulischen Drücken bzw. Leistungen, wie sie bei hydraulischen Kunststeinpressen vorliegen. Bei der hydraulischen Presse nach der Erfindung wird daher auch von dem Prinzip der Regelung der Pumpenfördermenge auf einen konstanten Wert abgegangen und ein zweimaliger Ist-Sollwert-Vergleich vorgenommen, wobei ein zweiter Sollwert, die Pumpenstellung, als systemimmanente Größe herangezogen und mit dem Istwert der to Pumpenstellung verglichen wird. Dabei wird eine Pumpenfördermenge von Null erzielt, wenn der Sollwert der Stellung des Preßstempelkolbens gleich dem Istwert der Stellung des Preßstempelkolbens ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der 6s Erfindung in einer Schemadarstellung veranschaulicht.

Der mit 1 bezeichnete Preßstempelkolben der im übrigen nicht näher dargestellten hydraulischen Presse ist als Differentialkolben ausgebildet, der einerseits über

eine Leitung 2 und andererseits über eine Leitung 3 von einer Pumpe 4 beaufschlagt wird. Die Pumpe 4, deren Antrieb mit 5 bezeichnet ist, ist als verstell- und reversierbare Pumpe ausgebildet, eie infolge Verstellung ihre Pumpenfördermenge in Größe und Richtung ändern kann. Pumpen dieser Art sind für sich bekannt.

In die Leitungen 2,3 sind Sicherheitsventile 2' bzw. 3' eingeschaltet, die zum Ausgleich der Fördermengendifferenzen dienen, welche je nach Bewegungsrichtung des Preßstempelkolbens 1 aus dessen Differential-Ausbildung resultieren. Die Pumpe 4 ist ihrerseits mit Nachsaugeventiien 4' ausgerüstet. Die vorbeschriebene Ausgestaltung des hydraulischen Kolbenantriebs mit quasi geschlossenem Druckmittelkreislauf vermittelt dem Preßstempelkolben 1 in seinen beiden Bewegungsrichtungen eine jeweils gleiche Geschwindigkeit.

Ein Stellenantrieb 6 der Pumpe 4 vird von einem Gleichgang-Stellzylinder gebildet, der für seinen Betrieb in beiden Richtungen für gleiche Wege gleiche Druckmittelmengen benötigt. Durch Verstellung der Pumpe 4 über ihren. Stellantrieb 6 ändert sich die Pumpenfördermenge in Größe und Richtung entsprechend, woraus wiederum eine entsprechende Einstellung bzw. Änderung der Geschwindigkeit und der Bewegungsrichtung des Preßstempelkolbens 1 resultiert.

Eine hydraulische Presse zur Kunststeinherstellung benötigt mit Rücksicht auf die verschiedenen Funktionen des Preßstempels, z. B. die Funktion der Füllraumbegrenzung, des Pressens, des Ausstoßens etc., verschiedene Endlagen für den Preßstempelkolben 1, die von dem Preßstempelkolben 1 aus irgendeiner vorhergehenden Ausgangsstellung mit höchster Maßgenauigkeit anzufahren sind. Zur Erreichung höchster Stellungsgenauigkeit des Preßstempelkolbens 1 in der anzufahrenden Endlage bzw. im Positionierungspunkt und zur gleichzeitigen Erzielung einer optimalen Fahrtgeschwindigkeit für den Preßstempelkolben wird dessen Stellung über einen Geber 7 für den Stellungs-Ist-Wert, z. B. ein Potentiometer od. dgl., festgestellt und der ermittelte ist-Wert einem Regelverstärker 8 eingegeben. Der Soll-Wert für die jeweils anzufahrende Endstellung des Preßstempelkolbens 1 wird an Soll-Wert-Gebern 9 eingestellt. Eine Progi-ammschalteinrichtung, mit der der Regelverstärker 8 ausgerüstet ist, sorgt dafür, daß jeweils der einer anzufahrenden Endstellung entsprechende Soll-Wert unter den von den Soll-Wert-Gebern 9 gelieferten Soll-Werten am Eingang des Regelverstärkers 8 wirksam ist.

Auch der Stellantrieb 6 ist mit einem Ist-Wert-Geber 10, z. B. in Form eines Potentiometers, ausgerüstet, welcher den Ist-Wert der Pumpenstellung feststellt. Dieser Ist-Wert der Pumpenstellung wird dem Eingang des Regelverstärkers 8 ebenfalls zugeführt. Der Ausgang des Regelverstärkers 8, der als P- oder Pi-Regelverstärker ausgestaltet sein kann und dessen Charakteristik z. B. über Rückkoppelung veränderbar ist, ist zu einem Servo-Antrieb 11 für ein Ventil 12 geführt, über welches der Stellantrieb 6 mit Druckmittel über die Leitungen 13, 14 beaufschlagt wird. Das Ventil 12 ist über eine Leitung 15 andererseits an eine Pumpe 16 mit Antrieb 17 angeschlossen, in die ein Druckbegrenzungsventil 18 eingeschaltet ist.

Im Betrieb der hydraulischen Presse ermittelt der Ist-Wert-Geber 7 den Stellungs-Ist-Wert des Preßstempelkolbens 1, der vom Regelverstärker 8 mit dem für die anzufahrende Kolbenendstellung zugehörigen Soll-Wert verglichen wird, den ein über die nicht dargestellte Programmschalteinrichtung wirksam gemachter Soll-Wert-Geber 9 liefert. Der Regelverstärker 8 gibt ein der Differenz der ihm von den Gebern 7, 9, 10 zugeführten 1st- bzw. Soll-Werte analoges Ausgangssignal ab, welches über den Servo-Antrieb 11 und das Ventil 12 die Beaufschlagung des Stellantriebes 6 für die Pumpe 4 einstellt. Infolge dieses Systems bewegt sich der Preßstempelkolben 1 in seine ihm vorgegebene Endstellung entsprechend einer Weg-Zeit-Kurve des Bewegungsablaufs, deren Verlauf von der Regler-Charakteristik bestimmt ist, durch Ändern der Regler-Charakteristik je nach Wunsch gestaltet werden kann und im Ablauf eines Arbeitszyklus exakt eingehalten wird. Die Vorgabe des Kurvenverlaufs erfolgt im Einzelfall unter mathematischer Optimierung von Positionierungsgenauigkeit und Bewegungsgeschwindigkeit für den Preßstempelkolben, wobei die vorgegebene und nachgefahrene Weg-Zeit-Kurve z. B. eine asymptotische Annäherungskurve zum Positionierungspunkt oder aber auch beispielsweise eine asymptotisch gedämpft am Positionierungspunkt einschwingende Kurve sein kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1 Hydraulische Presse zum Pressen von steinen, insbesondere Kalksandsteinen mit Preßstempe.. dessen Kolben von einer rs "und abgestuften Geschwindigkeiten zu fahren. Diese MaU-nähme jedoch hat bedeutende Leitungsverluste zur