DE2926862A1 - Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der exakten stellung eines arbeitskolbens in einem hydraulik-zylinder - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der exakten stellung eines arbeitskolbens in einem hydraulik-zylinder

Info

Publication number
DE2926862A1
DE2926862A1 DE19792926862 DE2926862A DE2926862A1 DE 2926862 A1 DE2926862 A1 DE 2926862A1 DE 19792926862 DE19792926862 DE 19792926862 DE 2926862 A DE2926862 A DE 2926862A DE 2926862 A1 DE2926862 A1 DE 2926862A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
working
cylinder
fluid
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19792926862
Other languages
English (en)
Other versions
DE2926862C2 (de
Inventor
Heinz Dieter Hannes
Josef Lothmann
Ludwig Dipl Ing Walther
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zimmermann and Jansen GmbH
Original Assignee
Zimmermann and Jansen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zimmermann and Jansen GmbH filed Critical Zimmermann and Jansen GmbH
Priority to DE2926862A priority Critical patent/DE2926862C2/de
Publication of DE2926862A1 publication Critical patent/DE2926862A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2926862C2 publication Critical patent/DE2926862C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/42Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using fluid means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/22Synchronisation of the movement of two or more servomotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
    • F15B15/2838Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT with out using position sensors, e.g. by volume flow measurement or pump speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

  • Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der exakten Stellung eines Arbeitskolbens in einem Hydraulik-Zylinder, der extremen Umgebungsbedingungen, insbesondere hohen Temperaturen ausgesetzt ist.
  • Vielfach ist der Einsatz von hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten an Orten extremer Umweltbedingungen, insbesondere hoher Temperaturen nicht möglich, da eine exakte Steuerung der Kolben und der mit diesen verbundenen Stellorganen aufgrund der großen Leckprobleme an den Kolbendichtungen bei solchen Umgebungsbedingungen nicht gewährleistet ist. Es ist hierbei insbesondere an den Einsatz von Kolben-Zylinder-Einheiten für die Verstellung von Gießpfannenschiebern gedacht. Flr eine Automatisierung des Stranggießens ist es wichtige Voraussetzung, die exakte Position des Gießpfannenschiebers ansteuern und feststellen zu können. Hierfilr hat man den Gießpfannenschieber mit entsprechenden Signalgebern gekoppelt. Diese meist sehr empfindlichen Signalgeber sind den hohen Umgebungstemperaturen und dem rauhen Stahlwerksbetrieb nahezu ungeschützt ausgesetzt, was sehr oft zu deren Ausfall rührt.
  • Ferner benötigen die Signalgeber zusätzliche Verbindungsmittel zur Korrespondenz mit zentralen Steuereinheiten. Diese Verbindungsmittel, meist elektrische Leitungen, sind ebenfalls relativ empfindlich und insbesondere im Betrieb sehr hinderlich.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, das bzw.
  • die eine Ermittlung der exakten Stellung eines Arbeitskolbens in einem extremen Umgebungsbedinq;ungen ausgesetzten Hydraulik-Zylinder ohne zusätzliche Signalgeber und Verbindungsmittel am Einsatzort der vom Kolben betätigten Stellorgane erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, daß die Ermittlung der Kolbenstellung unter Bercksichtigung der Leck-Flüssigkeitsverluste im Arbeitszylinder erfolgt.
  • Hinsichtlich der vorrichtungsgemäßen Lösng der gestellten Aufgabe wird auf die Ansprüche 2 bis 17 verwiesen.
  • Die vorliegende Erfindung zeigt besonders filr alle Prozesse, die unter erschwerten Umgebungsbedingungen abgewickelt werden, die Möglichkeit einer exakten Stellungs-Rückmeldung ohne zusätzliche Signalgeber und Verbindungsmittel am Einsatzort der Stellorgane, z. B. der Schieberverschlsse für Pfannen und Zwischenbehälter von Stranggießanlagen.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei bevorzugten Ausführungsformen, die in den anliegenden Zeichnungen schematisch dargestellt sind, näher erläutert.
  • Es zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Mit der Bezugsziffer 8 ist ein Arbeitsylinder bezeichnet, der extremen Umgebungsbedingungen, insbesondere hohen Temperaturen ausgesetzt ist Die Kolbenstange 15 des dem kbeitszylinder 8 zugeordneten Arbeitskolbens 14 ist z. B. mit einem Gießpfannenschieber zu dessen Verstellung verbunden.
  • Abseits von dem Ort extremer Umgebungsbedingungen ist ein dem Arbeitszylinder 8 volumenmäßig Squivalenter Meßzylinder 2 angeordnet, wobei es zweckmc1Rig ist, die Kolben-und Kolbenstangendurchmesser in gleichem Verhältnis gegenüber dem Arbeitszylinder zu verkleinern, um damit die Hublänge analog zu vergrößern, was eine bessere Auflösung des Hubes des dem Meßzylinder 2 zugeordneten Meßkolbens 12 ermöglicht.
  • Dadurch, daß der Meßzylinder 2 dem rauhen Stahlwerksbetrieb oder dgl. nicht direkt ausgesetzt ist, kann er in seiner Ausführung kostengünstiger gestaltet werden als der Arbeitszylinder 8. Wie Fig. 1 deutlich zeigt, sind die jeweils von den Kolbenstangen 13, 15 durchsetzten Arbeitsräume 16,17 der beiden Zylinder 8,2 durch die Leitung 1o unmittelbar fluidverbunden. Wenn sich der Arbeitskolben 14 in Fig. 1 nach links bewegt, bewegt sich der Meßkolben 12 nach unten und umgekehrt. Durch die Fluidverbindun 10 beeinflußt die /keit Rücklaufflüsslg im Arbeitszylinder 8 unmittelbar die Stellung des Meßkolbens 12 im Meßzylinder 2. Auf diese Art und Weise ist eine exakte Stellung-Rückmeldung des Arbeitskolbens 14 im Arbeitszylinder 8 gewährleistet. Am freien bzw. aus dem Meßzylinder 2 heraustretenden Ende der Kolbenstange 15 des Meßkolbens 12 ist eine Blende 19 angeordnet, die in den Block eines Gabelkopplers 4 hineinragt. Die Blende 19 ist dabei in Richtung der Meßkolbenstange 15 verstellbar angeordnet, wobei die Verstellung in einfacher Weise durch eine Justiermutter 3 erfolgen kann. Die Justiermutter 3 ermöglicht bei einem Feingewinde jederzeit eine genaue Synchronisation der Hubwege der beiden Kolben 12,14. Der Gabelkoppler 4 ist mit einer nicht dargestellten elektronischen Positionsanzeige verbunden.
  • Zur Korrektur bzw. zum Ausgleich der Flssikeitsübermenen oder Verlustmengen aufgrund der Leckagen im Arbeitszylinder 8 ist eine zwei Druckbegrenzungsventile 6,7 umfassende Korrektureinrichtung vorgesehen. Das eine Druckbegrenzungsventil 6 ist direkt vom Pumpendruck gesteuert und in der zu der Fluidverbindung lo fahrenden Leitung 20 angeordnet. Diese Leitung 20 weist außerdem noch ein Korrekturflußmeßgerät 11 auf, dessen Korrekturfluß-Signale als stetiger Korrekturwert in die Meldung über die Position des Meßkolbens 12 bzw. Arbeitskolbens 14 einbezogen werden. Das Druckbegrenzungsventil 6 erlaubt einen Ausgleich von Leckverlusten im Arbeitsraum 16 des Arbeitszylinders 8. Über das Druckbegrenzungsventil 6 wird in der in Fig. 1 rechten Endstellung des Arbeitskolbens 14 soviel Drucköl nachgeliefert, daß dieser sich zwangsläufig in die Synchronposition des Meßkolbens 12 begibt.
  • Das andere Druckbegrenzungsventil 7 ist in einer zum Reservoir 21 für das Hydraulikmedium führenden Abzweigung 22 von der Fluidverbindung 1o angeordnet. Dieses Druckbegrenzungsventil dien-t zum Abführen von Flüssigkeitsübermengen im Arbeitsraum 16 des Arbeitszylinders 8. Die Flüssikeitsübermengen im Arbeitsraum 16 entstehen durch Leckagen zwischen dem Arbeitskolben 14 und der Innenwandung des Arbeitszylinders 8. Die kolbenstangenfreien Arbeitsräume 18,19 der beiden Zylinder 8,2 sind über ein Vier/Drei-Wegeventil 1 mit der Pumpe bzw. dem Tank verbindbar.
  • Wis oben bereits dargelegt, wird das Druckbegrenzungsventil 6 unmittelbar vom Pumpendruck gesteuert, d. h. ist mit der Pumpe über die Leitung 20 unmittelbar verbunden. Das Ventil 6 ist so eingestellt, daß es öffnet, wenn der Meßkolben 12 in Fig. 1 seine obere Endstellung erreicht hat. Sofern dann der Arbeitskolben 14 noch nicht seine in Fig. 1 erreichte Endstellung erreicht hat, wird er in diese Stellung durch das über das Ventil 6 nachströmende Hydraulikmedium geschoben. Beide Kolben 12,14 sind dann wieder synchron geschaltet.
  • Um evtl. Leckagen zwischen dem Arbeitskolben 12 und der Innenwandung des Arbeitszylinders 8 auszugleichen, ist der Ventil-Steuerdruckdes Druckbegrenzungsventils7 so eingestellt, daß dieses erst dann öffnet, wenn der Meßkolben 12 in Fig. 1 seine untere Endstellung erreicht hat. Dann kann, sofern der Arbeitskolben 14 seine in Fig. 1 linke Endstellung noch nicht erreicht hat, die sich im Arbeitsraum 16 befindende Überschußmenge iiber das Druckbegrenzunzsventil 7 in das Reservoir 1 abfließen.
  • Sollte dagegen der Arbeitskolben 14 seine in Fig. 1 linke Endstellung bereits erreicht haben, der Meßkolben 12 dagegen seine in Fig. 1 untere Endstellung noch nicht erreicht haben, strömt silber das Druckbegrenzungsventil 6 soviel Hydraulikmedium in den von der Kolbenstange 15 durchsetzten Arbeitsraum 17 des Meßzylinders 2 nach, bis der Neßkolben 12 seine in Fig. 1 untere Endstellung erreicht hat. Auf diese Art und Weise können also auch Leckagen im Meßzylinder 2 ausgeglichen werden. Die beiden Druckbegrenzungsventile 6 und ? gewährleisten also einen vollständigen Ausgleich von Flüssigkeitsübermengen oder Verlustmengen.
  • Zu dem Korrekturflußmeßgerät 11 ist zu sagen, daß dieses nur dann Signale liefert, wenn ein Korrekturfluß in der Leitung 20 auftritt.
  • Im übrigen kann ein einmaliger Korrekturfluß durch ein Kuppeln der Leitungen zwischen den Arbeitszylindern 2,8 herbeigeführt werden.
  • Ein immer wieder auftretender Korrekturfluß oder das wiederholte Ansprechen der Ventile 6,7 sind ein Zeichen dafür, daß der Arbeitszylinder 8 gewartet werden muß, z. B. die Kolbendichtungen erneuert werden müssen.
  • In dem Referenzweg 23 des Gabelkopplers 4 ist ein Kontakt 5 vorgesehen, und zwar etwa in der Mitte des Referenzweges 23. Bei Überfahren des dem Kontakt 5 entsprechenden Referenzpunktes des Gabelkopplers 4 durch die Blende 19 wird der Kontakt 5 geschlossen. Dadurch wird ein bestimmtes Steuersignal ausgelöst, z. B. bei einem Doppelausguß-Schieber die Schieberplatte in ihrer Mittelstellung angehalten. Die Mittelstellung ist bei einem Doppelausguß-Schieber die Schließstellung, bei der also keine Metallschmelze aus der Gießpfanne ausströmen kann.
  • Durch gezielte Anordnung mehrerer Kontakte 5 längs der Referenzstrecke 23 ist ein in seiner Vielfalt unbegrenztes Manövrieren mit den an der Kolbenstange 13 des Arbeitskolbens 14 angeschlossenen Stellorganen möglich.
  • Der Gabelkoppler 4 kann auch mit einem integrierten Geber verbunden sein, der wiederum Signale z B. an eine Füllstandsregelung für eine Gießpfanne abgibt.
  • Vorzugsweise ist ein elektronischer Zähler vorgesehen, in dem die Ausgangssignale des Gabelkopplers 4 verarbeitet werden.
  • Bei Bewegung der Blende 19 längs des Referenzweges 23 werden periodische Signale erzeugt. Im Zähler werden die periodischen Signale so aufbereitet, daß beim Überfahren eines Segments des Gabelkopplers 4 jeweils ein VorwArts- 7.thlimpuls oder ein RÜckwärts-Zählimpuls entsteht. Durch Zählen dieser Impulse - und zwar vorzeichenrichtig, von einem beliebig festlegbaren Bezugspunkt aus - wird dann die jeweilige Verfahrstrecke bestimmt.
  • Die gezählten Impulse können auch als Stellungsreferenz der Kolbenstange 13 des Arbeitskolbens 14 bzw. des damit verbundenen Gießpfannenschiebers in eine zentrale Rechen-bzw. Steuereinheit eingegeben werden, um dort zur Ansteuerung an einen bestimmten Sollwert ausgewertet zu werden.
  • In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform zur Durchfilhrung.
  • des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In einer zentralen Hydrauliktation ist vor dem Ausgang 24,25 der beiden hydraulischen Leitungen zu dem in Fi. 2 nicht dargestellten Arbeitszylinder je ein Turbinendurchflußmesser 26, 27 eingebaut. Diese geben über Impulsverstarkereinheiten 28, 29 eine der Durchflußmenge analoge Taktfrequenz an eine verknüpfende Eingangs schaltung in eine Microprozessor 30. Die Eingänge EA werden außerdem verknpft mit den vom Microprozessor 30 kommenden Befehlssignalen E B für die Wirkungsrichtung des Zylinders.
  • Die verknüpften Signale werden in einer Funktionsrecheneinheit unmittelbar ausgewertet und der zentralen Steuereinheit als Rückmeldung des Befehls mitgeteilt. Außerdem wird das Signal nach entsprechender Angleichung an eine optische Meldeeinheit weitergegeben. Dieser Vorgang ist stetig und erfolgt nicht erst in Zeit- oder Befehlsstufen.
  • Leckflüssigkeitsverluste werden berücksichtigt und in der Funktionsrecheneinheit verarbeitet.
  • Mit der hier in Rede stehenden Anordnung ist es möglich, die Leckanteile zu erfassen und damit die Stellung des Kolbens im Arbeitszylinder genau zu definierenssowie eine Kolbensollstellung stetig anzusteuern Vorzugsweise ist die Rechenschaltung so eingestellt, daß bei einem bestimmten kritischen Flüssigkeitsaustritt, z B.
  • an der D2htung der Kolbenstange, ein Informaticnssignal zur notwendigen Wartung ausgegeben wird.
  • Die Erfassung der Leck-Flüssigkeitsmenge wird durch die unterschiedlichen Flachen von Kolben und Kolbenringfläche möglich. Der wirklich vom Kolben zurückgelegte Weg in die Richtung, in die die Kolbenstange zeigt, errechnet sich aus
    1wirkl. dltheor. - QLeck .4 (1).
    d2 7I
    Der-wirklich vom Kolben zurückgelegte Weg in Richtung der kolbenfreien Seite errechnet sich aus
    Iwirkl6.Ither. - ~ (=)QLeckx.4 (2)
    d2tI
    Dabei ist in Gleichung (1)
    l orl. . 4
    1 ~ theor , 4
    D2 qr
    QLeekdZ ~
    QLeekx = QRiIck 4 d2 theor - QVorI.
    4 theor.
  • und in Gleichung (2)
    1 ~ QVorl.- 4
    iN theor . ( D2 . d2 )t
    2-fi
    C-> QLeckx = QVorl. + 1
    theor.
  • Es bedeuten: D = Innendurchmesser des Arbeitszylinders d = Außendurchmesser der Kolbenstange QVorl. = Flüssigkeitsmenge für Kolbenvorlauf QRUckl. = Flüssigkeitsmenge für Kolbenrücklauf QLeck = Lekstrommenge x = weist auf positive oder negative Teilmenge von QLeck hin; mit dieser jeweiligen Differenzmenge, die von den Turbinendurchflußmessern 26,27 festgestellt wird, wird die Kolbenstellung exakt bestimmt.
  • ßlEeor. = theoretischer Hubweg des Arbeitskolbens lilwirkl.= wirklicher Hubweg des Arbeitskolbens.
  • Wie oben dargelegt, werden die beschriebenen Vorrichtungen vorzugsweise bei der automatischen Ansteuerung eines mit dem Arbeitskolben in Wirkverbindung stehenden Ausgußschiebers an einen vorgegebenen Sollwert bzw. an eine vorgegebene Sollwertkolbenstellung verwendet. Insbesondere finden die beschriebenen Vorrichtungen Anwendung bei einem Verfahren zur Steuerung eines GieB-pfannenschiebers in Abhängigkeit ron der Anderung des Badspiegels des aus der Gießpfanne abgegossenen Sehme7zenvolumens das gekennzeichnet ist durch eine schrittweise Steuerung auf vorbestimmte Sollwerte der Ausgußöffnung, wobei die Steuerungswerte für den mit dem Arbeitskolben in Wirkverbindung stehenden Ausgußsehieber bzw. Gießpfannenschieber unter Heranziehung des Wertes der oberhalb des Ausgußschiebers zum jeweiligen Abgußzeitpunkt bzw. nach einem jeweiligen Abgußzeitraum vorhandenen iiöhenstands der Schmelze mit dem aus dem Zeitintegral der vorhergehenden jeweiligen Ist-Schieberöffnung ermittelten Schmelzenvolumens ermittelt und eingestellt werden.
  • Vorzugsweise liegen die Steuerungsoliwerte innerhalb einem durch zwei Badspiegel-Grenzwert-eßpunkte definierten Sollwertband, derart, daß eine Bewegung des Ausgußschiebers immer dann eingeleitet wird, wenn das Sollwertband über- oder unterschritten wird. Die Korrektur bzw. Ansteuerung an den Sollwert erfolgt ferner unter Berücksichtigung des Zeitintervalls der vorhergehenden Steuerphase sowie der Ausgußgeschwindigkeit der Metallschmelze aus der Gießpfanne in diesem Zeitintervall.
  • Die jeweilige Korrekturbewegung des Ausgußschiebers wird nach folgender Gleichung ermittelt: A2 . C #bn = . z a . #T . v Dabei bedeuten c= Breite des Sollwertbandes = = Zeitintervall der vorhergehenden Steuerphase bzw. Zeit, die während des Anstiegs bzw. Abfalls des Badspiegels über das durch die beiden Grenzwert-Meßpunkte bestimmte Sollwertband verstreicht v = jeweilige Ausgußgeschwindigkeit, a = konstante Seitenlänge der Ausgußfläche A2 = Querschnittsfläche der abgegossenen Schmelzenmenge (Kokille oder Zwischengefä-ß), z = Korrekturbeiwert dbn = Korrekturhub im Aktivitätszeitpunkt n.
  • Die Ausgußgeschwindigkeit wird in einem Rechner nach folgender Gleichung ermittelt: In dieser Gleichung bedeuten L = Länge des Ausflußkanals D = Durchmesser des Ausflußkanals, f = Widerstandsbeiwert (Strömungswi-derstand; ; Reynolds-Zahl) g = Erdbeschleunigung hn = tatsächliche ferrostatische Höhe in der Gießpfanne, wobei die ferrostatische Höhe hn sich aus der Gleichung Qn hn = ho - Ao ergibt ho = maximale ferrostatische Höhe in der Gießpfanne, Ao = Querschnittsfläche der Gießpfanne und Qn - aus der Gießpfanne im Zeitintervall 4 T ausgeflossene Schmel-zenmenge.
  • Die im Zeitintervall d T ausgeflossene Schmelzenmenge Qn ergibt sich aus der Gleichung also in Abhängigkeit von der augenblicklichen Ausgußöffnungsfläche A1, die von den oben beschriebenen Vorrichtungen zur Ermittlung der exakten Stellung des Arbeitskolbens in dem Arbeitszylinder einer das obige Zeitintegral berechnenden Rechnereinheit ständig in Form einer Impulsmenge mitgeteilt wird.
  • Alle in den Unterlagen offenbarten Merkmale werden einzeln oder in Kombination als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie nicht durch den Stand der Technik vorweggenommen sind.

Claims (18)

  1. Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der exakten Stellung eines Arbeitskolbens in einem Hydraulik-Zylinder Patentansprüche (117Verfahren zur Ermittlung der exakten Stellung eines Arbeitskolbens in einem Hydraulikzylinder, der extremen Umgebungsbedingungen, insbesondere hohen Temperaturen ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Kolbenstellung unter Berücksichtigung der Leck-Flüssigkeitsverluste im Arbeitszylinder erfolgt.
  2. 2. Vorrichtung zur Ermittlung der exakten Stellung eines Arbeitskolbens in einem Hydraulikzylinder, der extremen Umgebungsbedingungen, insbesondere hohen Temperaturen ausgesetzt ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Arbeitszylinder (8) volumenmäßig Aquivalenter Meßzylinder (2) vorgesehen ist, der abseits von dem Ort extremer Umgebungsbedingungen angeordnet ist, und daß jeweils ein Arbeitsraum der beiden Zylinder (8,2) mit einer Pumpe oder einem Tank verbindbar ist, während die jeweils anderen Arbeitsräume, z.B, entweder die von einer Kolbenstange (3,15) durchsetzten Arbeitsräume (16,17) oder die kolbenstangen Ereien Arbeitsräume (18,2miteinander fluidverbunden sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht unmittelbar fluidverbundenen Arbeitsräume der beiden Hydraulikzylinder (8,2) über ein Mehrfach-Wegeventil (1) mit einer Pumpe bzw. einem Tank für die Hydraulikfllissigkeit verbindbar sind.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (15) des Meßkolbens (12) mit einer Positionsanzeige in Wirkverbindung steht.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (15) des Meßkolbens (12) zur elektronischen Wegmeldung mit einem Gabelkoppler (4) zusammenwirkt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende der Kolbenstange (15) des Meßkolbens (12) eine Blende (19) angeordnet ist, die in den Gabelkopplerblock hineinragt.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (19) an der Meßkolbenstange (15) in Richtung derselben verstellbar befestigt ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Korrektur bzw. zum Ausgleich der Flüssigkeitsübermengen oder Verlustmengen im Arbeitszylinder (8) und/oder Meßzylinder (2) vorgesehen ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung zwei Druckbegrenzungsventile (6,7) umfaßt, wobei das eine Druckbegrenzungsventil (6) direkt vom Pumpendruck gesteuert ist und in einer von der Pumpe zu der Fluidverbindung (lo) zwischen den beiden unmittelbar fluidverbundenen Arbeitsräumen (16,17) der beiden Zylinder (8,2) führenden Leitung (20) liegt, wobei über dieses Ventil Leckverluste in den fluidverbundenen Arbeitsräumen (16,17) ausgeglichen werden.
  10. lo. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Druckbegrenzungsventil (7) in einer zum Reservoir (21) für die Hydraulikflüssigkeit führenden Abzweigung (22) von der Fluidverbindung (mio) zwischen den beiden fluidverbundenen Arbeitsräumen (16,17) der Zylinder (8,2) liegt, wobei dieses Druckbegrenzungsventil (7) zum Abführen von Flüssigkeitsübermengen aus den beiden fluidverbundenen Arbeitsräumen (16,17) dient.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckbegrenzungsventil (6) ein Korrekturflußmeßgerät (11) vorgeschaltet ist, dessen Korrekturfluß-Signale als stetiger Korrekturwert in die Meldung über die Position des Arbeitskolbens (14) einbezogen werden.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Referenzweges (23) des Gabelkopplers (4) an vorbestimmten Stellen Kontakte (5) vorgesehen sind, die vorbestimmten Referenzpunkten entsprechen und ein äußeres Eingreifen an diesen Punkten in die Arbeitszylinder-Steuerung erlauben.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektronischer Zähler vorgesehen ist, in dem die Ausgangssignale des Gabelkopplers (4) verarbeitet werden, derart, daß von einem beliebigen festgelegten Bezugspunkt aus die jeweilige Verfahrstrecke des Meßkolbens (12) und damit des Arbeitskolbens (14) bestimmbar ist.
  14. 14. Vorrichtung zur Ermittlung der exakten Stellung eines Arbeitskolbens in einm/nyaraui , der extremen Umgebungsbedingungen, insbesondere hohen Temperaturen ausgesetzt ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur ErfassuTIg möglicher Leck-Flüssigkeitsverluste im Arbeitszylinder beiden zu den Arbeitsräumen des Zylinders führenden Leitungen (24,25) je ein Durchflußmesser (26,27) zugeordnet ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Durchflußmesser Turbinendurchflußmesser dienen.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußmesser (26,27) über ImpulsverstSrkereinheiten (28,29) eine der Durchflußmenge analoge Taktfrequenz an eine verknüpfende Eingangs schaltung eines Microprozessors geben, wobei die verknüpften Signale in einer Funktionsrecheneinheit stetig ausgewertet und der zentralen Steuereinheit für den Arbeitszylinder als Rückmeldung des Befehls mitgeteilt werden, wobei das Rückmeldungssignal der exakten Stellung des Kolbens im Arbeitszylinder entspricht.
  17. 174 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeldeten Kolbenstellungssignale zur stetigen Ansteuerung an einen vorbestimmten Sollwert dienen, wobei die Kolbenstellungssignale in einem Rechner einer arithmetischen Auswertung unterworfen sind, um dann in einem Geber in entsprechende Steuersignale für die hydraulischen Steuerorgane ( z,B. 4/3-Wegeventil 1 ) umgewandelt zu werden.
  18. 18. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche für ein Verfahren zur Steuerung des Ausgußschiebers eines Gefäßes für metallurgische Abgüsse in Abhängigkeit çon der Anderung des Badspiegels des daraus abgegossenen Schmelzenvolumens, das gekennzeichnet ist durch eine schrittweise Steuerung auf vorbestimmte Sollwerte der Ausgußöffnung, bei der die Steuerungswerte für den mit dem Arbeitskolben in Wirkverbindung stehenden Ausgußschieber unter Heranziehung des Wertes der oberhalb des Ausgußschiebers zum jeweiligen Abgußzeitpunkt bzw. nach einem jeweiligen Abgußzeitraum vorhandenen Höhenstands der Schmelze mit dem aus dem Zeitintegral der vorhergehenden jeweiligen Ist-Schieberöffnungen ermittelten Schmelzenvolumens ermittelt und eingestellt werden.
DE2926862A 1979-07-03 1979-07-03 Einrichtung zur genauen Stellungsrückmeldung eines Arbeitskolbens in einem beidseitig beaufschlagbaren Hydraulik-Arbeitszylinder und Verwendung dieser Einrichtung für ein Verfahren zur Steuerung des Ausgußschiebers eines Gießgefäßes für metallurgische Abgüsse Expired DE2926862C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2926862A DE2926862C2 (de) 1979-07-03 1979-07-03 Einrichtung zur genauen Stellungsrückmeldung eines Arbeitskolbens in einem beidseitig beaufschlagbaren Hydraulik-Arbeitszylinder und Verwendung dieser Einrichtung für ein Verfahren zur Steuerung des Ausgußschiebers eines Gießgefäßes für metallurgische Abgüsse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2926862A DE2926862C2 (de) 1979-07-03 1979-07-03 Einrichtung zur genauen Stellungsrückmeldung eines Arbeitskolbens in einem beidseitig beaufschlagbaren Hydraulik-Arbeitszylinder und Verwendung dieser Einrichtung für ein Verfahren zur Steuerung des Ausgußschiebers eines Gießgefäßes für metallurgische Abgüsse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2926862A1 true DE2926862A1 (de) 1981-01-15
DE2926862C2 DE2926862C2 (de) 1984-01-26

Family

ID=6074817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2926862A Expired DE2926862C2 (de) 1979-07-03 1979-07-03 Einrichtung zur genauen Stellungsrückmeldung eines Arbeitskolbens in einem beidseitig beaufschlagbaren Hydraulik-Arbeitszylinder und Verwendung dieser Einrichtung für ein Verfahren zur Steuerung des Ausgußschiebers eines Gießgefäßes für metallurgische Abgüsse

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2926862C2 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3014432A1 (de) * 1980-04-15 1981-10-22 Zimmermann & Jansen GmbH, 5160 Düren Einrichtung zur exakten stellungsrueckmeldung eines zweiseitig beaufschlagbaren arbeitskolbens in einem hydraulik-arbeitszylinder
DE3300003A1 (de) * 1983-01-03 1984-10-11 Kracht Hydrauliek B.V., Numansdorp Hydraulischer antrieb mit einem antriebskolben mit einer anordnung zur abgabe eines stellungsunabhaengigen signals
DE19704938A1 (de) * 1997-02-10 1998-08-20 Hausach Umformtechnik Positionsanzeigevorrichtung für einen Kolben
DE19955270A1 (de) * 1999-11-17 2001-05-23 Roemheld A Gmbh & Co Kg System zur Überwachung von Hydraulikzylindern
DE19963037A1 (de) * 1999-12-24 2001-07-12 Karlsruhe Forschzent Hydraulischer Antrieb für Master/Slave-Systeme in starken Magnetfeldern
WO2011138755A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-10 Imperial Consult Ltd. An encoder to determine the position of a piston in a hydraulic or a pneumatic cylinder
DE102016121887A1 (de) * 2016-11-15 2018-05-17 Amazonen-Werke H. Dreyer Gmbh & Co. Kg Hydraulischen Stellungsanzeiger zur analogen Anzeige der Position fluidischer Arbeitszylinder

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4032167C1 (en) * 1990-10-10 1992-04-30 Paul Pleiger Maschinenfabrik Gmbh & Co Kg, 5810 Witten, De Hydraulic actuator position indicator - incorporates cylinder and lines connecting working cylinder to control valve

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2554484A1 (de) * 1975-12-04 1977-06-08 Kracht Pumpen Motoren Ueberwachungssystem fuer den lagenzustand hydraulisch betaetigter armaturen
DE2608467A1 (de) * 1976-03-01 1977-09-08 Siemens Ag Einrichtung zur stellungsrueckmeldung bei einem hydraulischen stellantrieb mit raeumlich getrennt angeordnetem arbeitszylinder
DE2712137A1 (de) * 1977-03-19 1978-09-28 Vogelsang Carl Fa Einrichtung zur anzeige der stellungen des arbeitskolbens eines druckmittelbetaetigten stellmotors
DE2759263A1 (de) 1977-12-31 1979-07-05 Kracht Pumpen Motoren Ueberwachungssystem fuer hydraulisch betriebene armaturen
DE2759265A1 (de) * 1977-12-30 1979-07-05 Siemens Ag Druckgasschalter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2554484A1 (de) * 1975-12-04 1977-06-08 Kracht Pumpen Motoren Ueberwachungssystem fuer den lagenzustand hydraulisch betaetigter armaturen
DE2608467A1 (de) * 1976-03-01 1977-09-08 Siemens Ag Einrichtung zur stellungsrueckmeldung bei einem hydraulischen stellantrieb mit raeumlich getrennt angeordnetem arbeitszylinder
DE2712137A1 (de) * 1977-03-19 1978-09-28 Vogelsang Carl Fa Einrichtung zur anzeige der stellungen des arbeitskolbens eines druckmittelbetaetigten stellmotors
DE2759265A1 (de) * 1977-12-30 1979-07-05 Siemens Ag Druckgasschalter
DE2759263A1 (de) 1977-12-31 1979-07-05 Kracht Pumpen Motoren Ueberwachungssystem fuer hydraulisch betriebene armaturen

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3014432A1 (de) * 1980-04-15 1981-10-22 Zimmermann & Jansen GmbH, 5160 Düren Einrichtung zur exakten stellungsrueckmeldung eines zweiseitig beaufschlagbaren arbeitskolbens in einem hydraulik-arbeitszylinder
DE3300003A1 (de) * 1983-01-03 1984-10-11 Kracht Hydrauliek B.V., Numansdorp Hydraulischer antrieb mit einem antriebskolben mit einer anordnung zur abgabe eines stellungsunabhaengigen signals
DE19704938A1 (de) * 1997-02-10 1998-08-20 Hausach Umformtechnik Positionsanzeigevorrichtung für einen Kolben
DE19955270A1 (de) * 1999-11-17 2001-05-23 Roemheld A Gmbh & Co Kg System zur Überwachung von Hydraulikzylindern
DE19963037A1 (de) * 1999-12-24 2001-07-12 Karlsruhe Forschzent Hydraulischer Antrieb für Master/Slave-Systeme in starken Magnetfeldern
WO2011138755A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-10 Imperial Consult Ltd. An encoder to determine the position of a piston in a hydraulic or a pneumatic cylinder
CN102985705A (zh) * 2010-05-06 2013-03-20 斯堪迪纳维亚建筑公司 用于确定活塞在液压或者气压缸中的位置的编码器
DE102016121887A1 (de) * 2016-11-15 2018-05-17 Amazonen-Werke H. Dreyer Gmbh & Co. Kg Hydraulischen Stellungsanzeiger zur analogen Anzeige der Position fluidischer Arbeitszylinder

Also Published As

Publication number Publication date
DE2926862C2 (de) 1984-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0347607B1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Zuführen von Spritzgut zu einer Mehrzahl von Spritzständen
DE2926862A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der exakten stellung eines arbeitskolbens in einem hydraulik-zylinder
CH654380A5 (de) Einrichtung zur stellungsrueckmeldung eines zweiseitig beaufschlagbaren arbeitskolbens in einem hydraulik-arbeitszylinder.
DE2926863C2 (de) Verfahren zur Steuerung des Ausgußschiebers eines Gießgefäßes
EP0449270B2 (de) Vorrichtung zur Messung des Stroms eines fliessfähigen Mediums
DE19946115A1 (de) Flüssikeitsnieveausteuerung für das Modell einer kontinuierlichen Gießvorrichtung
DE2851256C2 (de)
DE2735554B2 (de) Vorrichtung zum Testen hydraulischer Steuerungssysteme
DE2410735C3 (de) Vorrichtung zur Regelung der Stärke der aus einer Öffnung eines Gefäßes durch ein gesteuert verschiebbares Absperrventil in eine Stranggießkokille zu vergießenden Metallschmelze
DE3819122A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur regelung der position von stellventilen
EP0123138B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Stranggiessanlage
DE102009057861A1 (de) Vorrichtung zur Detektion des Durchflusses und Verfahren hierfür
DE2926864C2 (de) Vorrichtung zur exakten Stellungsrückmeldung eines Arbeitskolbens in einem Hydraulik-Arbeitszylinder
DE2451645A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum vergiessen von metallschmelze in ein aufnahmegefaess
EP0902734B1 (de) Stellvorrichtung zur einrichtung der lage von strangstützelementen
DE3211787A1 (de) Verfahren zur steuerung von ausgussschiebern von giessgefaessen fuer metallurgische abguesse und fuer ein derartiges verfahren verwendbare einrichtung zur exakten stellungsrueckmeldung eines arbeitskolbens
EP1447329B1 (de) Vorrichtung zum Abfüllen eines Mediums
DE2608467A1 (de) Einrichtung zur stellungsrueckmeldung bei einem hydraulischen stellantrieb mit raeumlich getrennt angeordnetem arbeitszylinder
AT389256B (de) Verfahren zur steuerung des ausgusschiebers eines gefaesses fuer metallurgische abguesse
DE1186175B (de) Vorrichtung zum Abgeben von fluessigem Metall aus einer Giesspfanne
DE3619147C2 (de) Verfahren zur Kompensation von Verlusten einer verstellbaren Pumpe
DE4204060C2 (de) Vorrichtung zur Regelung des Drucks in einem Behälterinnenraum eines Dosierofens, eines Niederdruckofens oder einer Metallpumpe
EP0351495B1 (de) Verfahren zum Vergiessen einer metallischen Schmelze, insbesondere Stahlschmelze, aus einer Giesspfanne
DE3701804C2 (de)
DE1513424A1 (de) Steuersystem fuer Werkzeugmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
8172 Supplementary division/partition in:

Ref country code: DE

Ref document number: 2954300

Format of ref document f/p: P

Q171 Divided out to:

Ref country code: DE

Ref document number: 2954300

D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8331 Complete revocation