DE60112685T2

DE60112685T2 - Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung und Arbeitszylinder mit derselben

Info

Publication number: DE60112685T2
Application number: DE60112685T
Authority: DE
Inventors: Etuo Kita-ku Ando
Original assignee: Ando Seisakujo Co Ltd
Current assignee: Ando Seisakujo Co Ltd
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2021-09-29
Also published as: KR20020027230A; DE60112685D1; KR100476171B1; US20020040636A1; JP2002181013A; JP4342747B2; US6786129B2; ATE302348T1; EP1195529B1; EP1195529A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung, welcher imstande ist, den Betriebszustand eines Kolbens eines Zylinders, z. B. ob der Kolben das Ende seines Hubs erreicht hat, zu erfassen, und einen einen solchen Sensor enthaltenden Arbeitszylinder.
Beschreibung des verwandten Fachgebiets
Im Allgemeinen wird bei Maschinen, welche unter Verwendung einer Metallform Automobilteile und dgl. mittels Metall- oder Kunststoffguß fertigen, eine große Anzahl an Hydraulikzylindern verwendet. Als Reaktion auf gestiegene Anforderungen an eine genaue Steuerung des Vor- und Rücklaufs solcher in Produktionsmaschinen zum Gießen oder dgl. verwendeten Hubkolbenzylindern, wurde der Maschinenbetrieb durch Vorsehen von Kreislaufabfolgen in letzter Zeit mehr und mehr automatisiert.
Beispielsweise gibt es als Verfahren für eine Arbeitszylindersteuerung nach dem Stand der Technik ein, wie in 12 gezeigtes, Steuerungsverfahren, bei welchem mittels einer einen Analog- oder Kontaktschalter verwendenden Endabschaltvorrichtung 2, welche an einer Zylinderhauptvorrichtung 1 angebracht ist, die Position in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erfasst wird, und ein Signal zum Stoppen des Zylinders mittels eines Umschaltventils (Magnetventils) zu einer Steuerung gesandt wird. Außerdem gibt es ein Steuerungsverfahren, bei welchem ein Sensor innerhalb des Zylinders angeordnet ist, dessen Position in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erfasst, die Hubeinstellung durch ein Pulssignal verändert, dieses mit einer Erfassungseinrichtung in Daten umgewandelt und das Signal wiederum zur Steuerung gesandt und der den Zylinder mit einem Umschaltventil gestoppt wird. In der JP-A-11 010 632 wird ein Verfahren vorgeschlagen, einen mit dem Hauptzylinder synchronisierten Nebenzylinder vorzusehen, und die Position in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung durch Anpassen der in den Nebenzylinder fließenden Menge Hydraulikfluid zu erfassen und zu steuern.
Jedoch verbleiben bei diesen Arbeitszylindersteuerungen nach dem Stand der Technik noch die folgenden Probleme: Im Einzelnen kann der Endabschalter im Falle einer Endabschaltvorrichtung nach dem Stand der Technik durch hohe Temperaturen, große Mengen an freigesetztem Entformungsmittel oder Schlicker leicht beschädigt werden, und es kann vorkommen, dass Schwierigkeiten mit Metallformen, welche durch diese Art von Problemen verursacht werden, ein großes Herstellungshindernis sein können. Weil außerdem der Spitzenabschnitt an der Arbeitsstelle eingebaut ist, können selbst bei einer Verwendung von wasserdichten Schaltern leicht elektrische Kriechverluste auftreten, da Wasser, Öl und Grate regelmäßig darauf einwirken, und es besteht auch die Gefahr, dass die Kabel zur Endabschaltvorrichtung durchtrennt werden können. Des Weiteren kann einhergehend mit der Tatsache, dass unter Umständen kein Raum zum Anbringen der Endabschaltvorrichtung innerhalb des Zylinderhauptkörpers verfügbar ist, auch eine hochpräzise Anpassung der Endabschaltvorrichtung an die Größe des Zylinders (dessen Hub) erforderlich sein. Falls eine Vielzahl von Zylindern vorhanden sind, ist es außerdem notwendig, für jeden Zylinder eine einzelne Endabschaltvorrichtung anzubringen, und einhergehend mit der Herausforderung der steigenden Anzahl an Teilen und den hohen Kosten besteht die Unannehmlich keit, dass diese Steuerung, weil sie komplizierter ist, schwierig wird, wenn alle Zylinder unter Verwendung einer Schaltung gesteuert werden.
Wenn die Sensoren wegen einer Verwendung von Pulssignalen im Inneren aufgenommen sind, einhergehend mit den Erfordernissen, das Antriebsteil an den Zylinderhub anzupassen und dieses mit Detektoren zu verbinden, besteht außerdem auch die Gefahr eines Fehlbetriebs, welcher durch das erzeugte schwache Magnetfeld verursacht wird.
Wenn die Steuerung gemäß der in einen Nebenzylinder fließenden Menge an Hydraulikflüssigkeit ausgeführt ist, einhergehend mit der Notwendigkeit eines Sperrelements im Hauptzylinder, ist ferner eine Anpassung der Menge des einfließenden Fluids notwendig. Folglich besteht das Bedürfnis, ein Verfahren bereitzustellen, welches einen einfacheren Aufbau verwendet und welches eine Anpassung der Menge an Hydraulikfluid überflüssig macht.
Die JP-A-11 010 692 offenbart eine als Sensor wirkende Hilfszylinder-Kolbeneinheit zur genauen Bestimmung des Betrags einer Formöffnung.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Probleme konzipiert und deren Aufgabe ist es, einen Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung und einen Arbeitszylinder mit demselben bereitzustellen, welche das Auftreten eines Fehlbetriebs infolge der Möglichkeit, dass sich Anschlüsse vom Zylinder lösen, vermeiden, und welche eine Anpassung an die Größe des Zylinders oder der Menge an Fluid überflüssig machen können.
Die vorliegende Erfindung verwendet zur Lösung der oben genannten Probleme den nachfolgenden Aufbau. Und zwar ist der Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung der vorliegenden Erfindung mit einem, eine durch einen Kolben in zwei Kammern aufgeteilte innere Zylinderkammer aufweisenden Hauptzylinder verbunden, welcher den Betriebszustand des Kolbens erfasst und dadurch gekennzeichnet ist, dass dieser umfasst: Einen Speicher, welcher über eine Verbindungsleitung mit einer der beiden Kammern verbunden ist und dessen Inneres durch ein von der einen Kammer hinausgedrängtes Fluid unter Druck gesetzt wird; und eine Stoppsignalerzeugungseinrichtung, welche ein Signal erzeugt, welches den Vortrieb des Hauptzylinders infolge eines Druckunterschieds zwischen dem Speicher und der Verbindungsleitung stoppt, welcher in dem Moment erzeugt wird, in dem der Druckanstieg der einen Kammer stoppt.
Weil bei diesem Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung der Speicher enthalten ist, welcher über eine Verbindungsleitung mit einer der beiden Kammern verbunden ist, so dass dessen Inneres durch ein von der einen Kammer hinausgedrängtes Hydraulikfluid unter Druck gesetzt wird, fließt das von der Kammer (der einen Kammer) des Hauptzylinders durch das Verschieben des Kolbens hinausgedrängte Hydraulikfluid über die Verbindungsleitung in den Speicher, so dass der Druck im Speicher steigt. Und direkt bevor der Kolben beispielsweise am Ende seines Hubs ankommt, wird ein großer Druckstoß erzeugt, so dass der Druck im Speicher steigt. Ferner fällt in dem Moment, in welchem der Kolben am Ende seines Hubs ankommt, der Druck des Hydraulikfluids in der Kammer plötzlich ab, so dass der durch die Verbindungsleitung auf den Speicher ausgeübte Druck plötzlich abfällt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Druckunterschied zwischen dem in einem Hochdruckzustand befindlichen Speicher und der Verbindungsleitung, in welcher der Druck plötzlich abgefallen ist, erzeugt.
Weil bei der vorliegenden Erfindung eine Stoppsignalerzeugungseinrichtung vorgesehen ist, welche ein den Vortrieb des Hauptzylinders infolge eines Druckunterschieds zwischen dem Speicher und der Verbindungsleitung stoppendes Signal erzeugt, welches in dem Moment erzeugt wird, in dem der Druckanstieg von der einen Kammer stoppt, wird daher das Stoppsignal infolge des Druckunterschieds erzeugt, welcher in dem Moment erzeugt wird, in dem der Kolben am Ende seines Hubs ankommt, und es ist möglich, den Vortrieb des Hauptzylinders zu stoppen. Folglich ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, den Hauptzylinder direkt bevor der Kolben am Ende seines Hubs ankommt zuverlässig und auch bei hoher Geschwindigkeit zu stoppen.
Außerdem kann nach einem weiterem Aspekt der Erfindung bei dem Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung die Technik zur Herstellung einer Stoppsignalerzeugungseinrichtung verwendet werden, umfassend ein in der Verbindungsleitung vorgesehenes Rückschlagventil, welches einen Fluss von Fluid zu der einen Kammer unterdrückt, eine erste Zweigleitung, deren eines Ende mit der Verbindungsleitung zwischen dem Speicher und dem Rückschlagventil verbunden ist, eine zweite Zweigleitung, deren eines Ende mit der Verbindungsleitung zwischen der einen Kammer und dem Rückschlagventil verbunden ist, und eine mit dem anderen Ende der ersten Zweigleitung und dem anderen Ende der zweiten Zweigleitung verbundene Schalteinrichtung, welche das Signal erzeugt, wenn der Druck in der ersten Zweigleitung größer wird als der Druck in der zweiten Zweigleitung.
Obwohl bei diesem Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung versucht wird, das Hydraulikfluid vom Speicher zur Verbindungsleitung hinauszudrängen, fließt infolge des Druckunterschieds, welcher in dem Moment erzeugt wird, in welchem der Kolben beispielsweise am Ende seines Hubs ankommt, das Fluid nur zur Seite der ersten Zweigleitung, weil das Rückschlag ventil vorhanden ist. Außerdem wird der Druck in der ersten Zweigleitung größer als der Druck in der zweiten Zweigleitung, weil der Druck in der zweiten Zweigleitung, welche mit der Verbindungsleitung der einen Kammer verbunden ist, in welcher der Druck zur gleichen Zeit bis zum Rückschlagventil plötzlich abgefallen ist, ebenfalls gering ist. Folglich wird zu diesem Zeitpunkt von der Schalteinrichtung ein Signal erzeugt, um den Vortrieb des Hauptzylinders zu stoppen. Folglich kann das Stoppsignal auf diese Weise mit der vorliegenden Erfindung einfach erzeugt werden, weil ein Druckunterschied zwischen dem Druck in der ersten Zweigleitung und dem Druck in der zweiten Zweigleitung infolge des in der Verbindungsleitung vorgesehenen Rückschlagventils erzeugt wird.
Außerdem ist es nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bei diesem Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung wünschenswert, dass die Schalteinrichtung des Weiteren einen Sensorzylinder, welcher eine durch einen Kolben in zwei Kammern unterteilte Zylinderkammer umfasst, und ein Schaltteil enthält, welcher das Signal durch das Verschieben des Kolbens des Sensorzylinders mechanisch oder elektrisch mit einem Drucksensor erzeugt, und dass eine der Kammern des Sensorzylinders mit dem Inneren der ersten Zweigleitung verbunden ist, während die andere der Kammern des Sensorzylinders mit dem Inneren der zweiten Zweigleitung verbunden ist.
Weil bei diesem Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung einhergehend mit einem Verbinden der einen Kammer des Sensorzylinders mit dem Inneren der ersten Zweigleitung außerdem die andere der Kammern des Sensorzylinders mit dem Inneren der zweiten Zweigleitung verbunden ist, ist es deshalb möglich, das Stoppsignal mit dem mechanisch durch Verschieben des Kolbens des Sensorzylinders oder elektrisch mit einem Drucksensor arbeitenden Schaltabschnitt zu erzeugen, wenn der Druck in der ersten Zweigleitung größer wird als der Druck in der zweiten Zweigleitung, und folglich ist es möglich, einen zuverlässigen Betrieb mit einem einfachen und außerdem preiswerten Aufbau bereitzustellen.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei diesem Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung ferner die Technik zur Herstellung einer Stoppsignalerzeugungseinrichtung verwendet werden, umfassend ein in der Verbindungsleitung vorgesehenes Rückschlagventil, welches einen Fluss von Fluid zu der einen Kammer unterdrückt; eine erste Zweigleitung, deren eines Ende mit der Verbindungsleitung zwischen dem Speicher und dem Rückschlagventil verbunden ist; einen mit dem anderen Ende der ersten Zweigleitung verbundenen Sensorzylinder, welcher einen durch ein von der ersten Zweigleitung einfließendes Fluid verschiebbaren Kolben; ein Schaltteil, welches das Signal mechanisch durch Verschieben des Kolbens des Sensorzylinders oder elektrisch mit einem Drucksensor erzeugt; und eine Verschiebungs-Unterdrückungs-Einrichtung umfasst, welche ein Verschieben des Kolbens des Sensorzylinders unterdrückt, entgegen dem Druck in der ersten Zweigleitung, welcher kleiner ist als der Druck, wenn der Druckunterschied erzeugt wird.
Weil bei diesem Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung die Verschiebungs-Unterdrückungs-Einrichtung vorgesehen ist, welche ein Verschieben des Kolbens des Sensorzylinders entgegen dem Druck in der ersten Zweigleitung, welcher kleiner ist als der Druck bei der Erzeugung des Druckunterschieds, ist der Druck in der ersten Zweigleitung während eines Verschiebens des Kolbens des Hauptzylinders folglich kleiner als der Druck beim Erzeugen des oben beschriebenen Druckunterschieds, weshalb sich der Kolben des Sensorzylinders wegen der Verschiebungs-Unterdrückungs-Einrichtung nicht verschiebt. Und weil durch das Rückschlagventil auch ein Fluss von Hydraulikfluid in die Verbindungsleitung auf der stromaufwärts gelegenen Seite unterdrückt wird, wenn der Kolben des Hauptzylinders einhergehend mit dem oben beschriebenen erzeugten Druckunterschied das Ende seines Hubs erreicht, steigt der Druck in der ersten Zweigleitung folglich plötzlich an und übersteigt den von der Verschiebungs-Unterdrückungs-Einrichtung unterdrückbaren Druck, und der Kolben des Sensorzylinders verschiebt sich, und vom Schaltteil wird das oben beschriebene Signal erzeugt.
Außerdem ist es nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bei diesem Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung wünschenswert, dass der Speicher ein Synchronzylinder ist, welcher einen durch ein von der Verbindungsleitung einfließendes Fluid verschiebbaren Kolben umfasst und eine Lasteinrichtung enthält, und welche den Kolben des Synchronzylinders belastet, um diesen zu verschieben, wenn Fluid von der Verbindungsleitung einfließt.
Weil dieser Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung die Lasteinrichtung enthält, welche den Kolben des Synchronzylinders belastet, um diesen zu verschieben, wenn Fluid von der Verbindungsleitung einfließt, wird durch die Lasteinrichtung deshalb Belastung ausgeübt, wenn von der Verbindungsleitung Hydraulikfluid in den Synchronzylinder einfließt, obwohl sich der Kolben des Synchronzylinders zu diesem Zeitpunkt verschiebt, und einhergehend mit der Erhöhung des Drucks im Synchronzylinder wird das Innenvolumen der Kammer vergrößert. Ferner wird in dem Moment, in welchem der Kolben des Hauptzylinders das Ende seines Hubs erreicht, wenn der Druck in der Verbindungsleitung plötzlich fällt, zwischen dem Synchronzylinder und der Verbindungsleitung ein Druckunterschied erzeugt, so dass Hydraulikfluid vom Synchronzylinder zu der Seite der Verbindungsleitung fließt und das Stoppsignal für den Hauptzylindervortrieb erzeugt wird. Mit anderen Worten, es ist möglich, einen ausreichenden Druckunterschied und eine ausreichende Menge an Fluid zum Erzeugen des Stoppsignals zu gewährleisten.
Außerdem ist es nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung wünschenswert, dass der Speicher eine Leitung mit großem Durchmesser ist, deren Innendurchmesser so festgesetzt ist, dass dieser größer ist als der der Verbindungsleitung.
Weil bei diesem Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung der Speicher eine Leitung mit großem Durchmesser ist, deren Innendurchmesser so festgesetzt ist, dass dieser größer ist als der der Verbindungsleitung, wird durch das Einfließen von Hydraulikfluid von der Verbindungsleitung der Druck im Inneren der Leitung mit großem Durchmesser deshalb erhöht, und wegen des großen Innendurchmessers ist es möglich, sehr viel Druckenergie zu speichern, so dass es mit einem äußerst einfachen Aufbau möglich ist, die vorteilhafte Wirkung eines Speichers bereitzustellen.
Ferner ist es nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bei diesem Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung wünschenswert, dass die Stoppsignalerzeugungseinrichtung eine Fehlbetrieb-Erfassungseinrichtung umfasst, welche im Voraus als normalen Betriebszeitabschnitt den Zeitabschnitt festsetzt, bis der Kolben des Hauptzylinders bei normalem Betrieb am Ende seines Hubs ankommt und das Stoppsignal erzeugt wird, und welche ein den Fehlbetrieb anzeigendes Signal erzeugt, wenn das Stoppsignal für den Vortrieb des Hauptzylinders in einem Zeitabschnitt erzeugt wird, welcher kürzer ist als der normale Betriebszeitabschnitt.
Weil bei diesem Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung die Fehlbetrieb-Erfassungseinrichtung enthalten ist, welche ein den Fehlbetrieb anzeigendes Signal erzeugt, wenn das Stoppsi gnal für den Vortrieb des Hauptzylinders in einem Zeitabschnitt erzeugt wird, welcher kürzer ist als der normale Betriebszeitabschnitt, ist es für die Fehlbetrieb-Erfassungseinrichtung beispielsweise in dem Fall, in welchem der Kolben bei der Formgebung mit Metallformen oder dgl. infolge eines Grats oder dgl. an einem Zwischenpunkt seines Laufs stoppt, obwohl ein Druckunterschied, welcher zu dem bei normalem Betrieb identisch ist, und das Stoppsignal erzeugt werden, deshalb möglich, das Auftreten eines Fehlbetriebs zu erfassen, weil das Stoppsignal innerhalb des normalen Betriebszeitabschnitts erzeugt wird.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst ein erfindungsgemäßer Arbeitszylinder außerdem einen eine durch einen Kolben in zwei Kammern unterteilte Zylinderkammer umfassenden Hauptzylinder und ist dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung einer der oben beschriebenen Typen nach der vorliegenden Erfindung umfasst, welcher mit zumindest einer der beiden Kammern verbunden ist.
Weil bei diesem Arbeitszylinder ein Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung nach einem der oben beschriebenen Typen nach der Erfindung vorgesehen ist, und dieser mit zumindest einer der beiden Kammern verbunden ist, ist es dadurch möglich, den Vortrieb des Hauptzylinders zuverlässig und bei hoher Geschwindigkeit zu stoppen, weil dieser Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung ein Stoppsignal in dem Moment erzeugt, in welchem der Kolben des Hauptzylinders am Ende seines Hubs ankommt.
Außerdem ist es nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bei diesem Arbeitszylinder wünschenswert, dass des Weiteren Zu- und Ableitungen, bei welchen die einen Enden mit den beiden Kammern des Hauptzylinders verbunden sind und welche ein Fluid dazu hin- und davon wegleiten, und ein mit den anderen Enden der Zu- und Abflussleitungen verbundenes Umschaltventil enthalten sind, wobei der Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung derart vorgesehen ist, um die Verbindungsleitung mit zumindest einer der Zu- und Ableitungen zu verbinden.
Weil bei diesem Arbeitszylinder der die Verbindungsleitung mit zumindest einem der beiden Zu- und Abflussleitungen verbindende Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung vorgesehen ist, ist es dadurch möglich, den Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung mit dem Hydraulikfluid zu betreiben, welches in die Verbindungsleitung über die Zu- und Ableitungen fließt, welche Fluid zum Hauptzylinder für dessen Vortrieb hin und davon wegleiten, und es ist möglich, ohne eine direkte Verbindung der Verbindungsleitung mit dem Hauptzylinder auszukommen, so dass es möglich ist, das Leitungsnetz in einer einfachen Art und Weise aufzubauen.
Außerdem ist es nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bei diesem Arbeitszylinder wünschenswert, eine Vielzahl von Hauptzylindern vorzusehen, und den Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung derart zu verbinden, dass die Verbindungsleitung zu der Vielzahl an Hauptzylindern verzweigt.
Weil bei diesem Arbeitszylinder die Verbindungsleitung des Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung mit der Vielzahl an Hauptzylindern verbunden ist, in dem diese verzweigt ist, ist es dadurch beispielsweise möglich, eine Vielzahl an Hauptzylindern mit unterschiedlichen Leistungen mit einem einzigen Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung zu steuern.
Außerdem ist es nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bei diesem Arbeitszylinder wünschenswert, dass der Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung am Umschaltventil angeordnet ist. Mit anderen Worten, weil bei diesem Arbeitszylinder der Arbeitszylinder-Steuerungssensor am Umschaltventil liegt, ist im Voraus eine Kombination und Vereinigung mit dem Umschaltventil möglich, und dadurch ist es möglich, das ganze System kompakter zu machen und dessen Kosten zu reduzieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Schaltplan für einen Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung und einen diesen enthaltenden Arbeitszylinder nach einer bevorzugten ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung und zeigt den Schaltzustand in dem Moment, in welchem der Kolben die Vorwärtsbewegung beginnt.
2 ist ein Schaltplan für den Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung und den diesen enthaltenden Arbeitszylinder nach der bevorzugten ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung und zeigt den Schaltzustand in dem Moment, in welchem der Kolben die Vorwärtsbewegung beendet hat.
3 ist ein Schaltplan für den Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung und den diesen enthaltenden Arbeitszylinder nach der bevorzugten ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung und zeigt den Schaltzustand in dem Moment, in welchem der Kolben die Rückwärtsbewegung beginnt.
4 ist ein Schaltplan für den Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung und den diesen enthaltenden Arbeitszylinder nach der bevorzugten ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung und zeigt den Schaltzustand in dem Moment, in welchem der Kolben die Rückwärtsbewegung beendet hat.
5 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt die bevorzugten ersten Ausgestaltungen des Sensors für eine Arbeitszy lindersteuerung und des diesen enthaltenden Arbeitszylinders nach der bevorzugten ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Aufriss-Seitenansicht und zeigt zur Erläuterung der Situation eines Zwischenstopps des Kolbens die bevorzugten ersten Ausgestaltungen des Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung und des diesen enthaltenden Arbeitszylinders nach der bevorzugten ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine erläuternde Darstellung der bevorzugten ersten Ausgestaltungen des Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung und des diesen enthaltenden Arbeitszylinders nach der bevorzugten ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung und zeigt die Zustände eines Schaltteils einer Steuerung bei normalem Betrieb (A), bei einem Zwischenstopp (B) und vor Betrieb (C).
8 ist ein Schaltplan und zeigt einen Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung und einen diesen enthaltenden Arbeitszylinder nach einer bevorzugten zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Schaltplan und zeigt einen Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung und einen diesen enthaltenden Arbeitszylinder nach einer bevorzugten dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
10 ist ein Schaltplan und zeigt einen Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung und einen diesen enthaltenden Arbeitszylinder nach einer bevorzugten vierten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt ein weiteres Beispiel einer Anordnung des Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung bei der bevorzugten ersten Ausgestaltung des Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung und des diesen enthaltenden Arbeitszylinders nach der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt ein Beispiel eines Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung nach dem Stand der Technik und einen diesen enthaltenden Arbeitszylinder nach der vorliegenden Erfindung.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird mit Bezug zu 1 bis 7 eine bevorzugte erste Ausgestaltung des Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung nach der vorliegenden Erfindung und eine bevorzugte erste Ausgestaltung des den Sensor enthaltenden Arbeitszylinders nach der vorliegenden Erfindung erklärt. In diesen Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 11 einen Hauptzylinder, während 13A einen ersten Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung und 13B einen zweiten Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung bezeichnen.
Wie in 1 bis 5 gezeigt ist, umfasst der Arbeitszylinder dieser bevorzugten ersten Ausgestaltung einen groß dimensionierten Hauptzylinder 11, welcher ein durch Gießen in eine Metallform gebildeter Kernzylinder oder ein ausgebohrter Zylinder ist, mit einer durch einen Kolben 10 in zwei Kammern, in eine kopfseitige Kammer 12a und eine stangenseitige Kammer 12b, aufgeteilten inneren Zylinderkammer 12, und einem ersten Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung 13A und einem zweiten Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung 13B, welche mit den beiden Kammern 12a und 12b dieses Hauptzylinders 11 verbunden sind.
In die Zylinderkammer 12 des oben genannten Hauptzylinders 11 ist ein darin axial gleitbarer Kolben 10 eingesetzt. Der Kolben 10 umfasst einen Kolbenabschnitt 10a mit einem großen Durchmesser, welcher die Zylinderkammer 12 in die oben genannten zwei Kammern unterteilt, d. h. in die kopfseitige Kammer 12a und die stangenseitige Kammer 12b, und einen Stangenabschnitt 10b, bei welchem ein Ende in der Mitte einer Seite des Kolbenabschnitts 10a befestigt ist und das andere Ende aus der Zylinderkammer 12 hinausragt.
Außerdem sind die einen Enden der Zufluss- und Abflussleitungen 14A und 14B mit der kopfseitigen Kammer 12a und der stangenseitigen Kammer 12b des Hauptzylinders 11 verbunden, um ein Fluid, wie z. B. Hydraulikfluid, zu diesen Kammern 12a und 12b hin und davon weg zu leiten, mit anderen Worten, um ein Fluid zu diesen hinzuleiten und Fluid von diesen abzuführen. Die anderen Enden dieser Zufluss- und Abflussleitungen 14A und 14B sind mit einem Umschaltventil SV verbunden, und eine ein unter Druck gesetztes Fluid ausstoßende Pumpe P und ein Tank T, in welchem abgeleitetes Fluid gespeichert wird, sind ebenfalls mit dem Umschaltventil SV verbunden.
Im Einzelnen ist das Umschaltventil SV ein Magnetventil, welches die Verbindungen der Pumpe P und des Tanks T mit den Zu- und Ableitungen 14A und 14B umschaltet, und durch diesen Umschaltvorgang wird einerseits die Zu- und Ableitung 14A oder 14B mit der Seite der Pumpe P verbunden, damit Hydraulikfluid mit hohem Druck zugeführt wird, während andererseits die andere der Leitungen 14A und 14B mit der Seite des Tanks T verbunden wird und einen niedrigen Druck hat; und folglich wird die stangenseitige Kammer 12b oder die kopfseitige Kammer 12a mit der Pumpe P verbunden und erhält von dieser Hydraulikfluid mit hohem Druck, während die andere mit dem Tank T verbunden ist, in welchen das davon zurückkommende Hydraulikfluid abgeleitet wird.
Wie in 5 gezeigt ist, sind die oben genannten ersten und zweiten Sensoren für eine Arbeitszylindersteuerung 13A und 13B weitab vom Hauptzylinder 11, z. B. an einer Steuerung, positioniert, und sind über erste Verbindungsleitungen 15A und 15B mit den Zu- und Ableitungen 14A und 14B verbunden. Es versteht sich, dass die ersten und zweiten Sensoren für eine Arbeitszylindersteuerung 13A und 13B dieser bevorzugten ersten Ausgestaltung auf der Seite des Umschaltventils SV vorgesehen und als ein integriertes Ventil eingebaut sind.
Außerdem umfassen der erste und zweite Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung 13A und 13B Synchronzylinder (Speicher) 16A und 16B, welche über die ersten Verbindungsleitungen 15A und 15B mit den Zu- und Ableitungen 14A und 14B verbunden sind und im Inneren durch ein von der kopfseitigen Kammer 12a oder der stangenseitigen Kammer 12b hinausgedrängtes Hydraulikfluid unter Druck gesetzt werden, und Stoppsignalerzeugungseinrichtungen 17A und 17B, welche infolge eines unmittelbar durch ein Stoppen eines zusätzlichen Drucks von der kopfseitigen Kammer 12a oder der stangenseitigen Kammer 12b zwischen den Synchronzylindern 16A und 16B und den ersten Verbindungsleitungen 15A und 15B erzeugten Druckunterschieds Signale zum Stoppen des Vortriebs des Hauptzylinders 11 erzeugen.
Außerdem ist der Synchronzylinder 16A des ersten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13A mit der mit der kopfseitigen Kammer 12a des Hauptzylinders 11 verbundenen Zu- und Ableitung 14A verbunden, während der Synchronzylinder 16B des zweiten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13B mit der mit der stangenseitigen Kammer 12b des Hauptzylinders 11 verbundenen Zu- und Ableitung 14B verbunden ist.
Beide oben beschriebenen Synchronzylinder 16A und 16B sind durch einen gleitbar in eine Zylinderkammer 18 eingesetzten Kolben 19 definiert. Der Kolben 19 umfasst einen Kolbenabschnitt 19a mit einem großen Durchmesser, welcher die Zylinderkammer 18 in zwei Kammern, d. h. in eine kopfseitige Kammer 18a und eine stangenseitige Kammer 18b, unterteilt und einen Stangenabschnitt 19b, bei welchem das Fußende am Kolbenabschnitt 19a befestigt ist und das andere Ende zur Außenseite der Zylinderkammer 18 ragt.
Bei dem ersten Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung 13A sind die kopfseitige Kammer 12a des Hauptzylinders 11 und die kopfseitige Kammer 18a des Synchronzylinders 16A über die Zu- und Ableitung 14A und die erste Verbindungsleitung 15A verbunden, und bei dem zweiten Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung 13B sind die stangenseitige Kammer 12b des Hauptzylinders 11 und die kopfseitige Kammer 18a des Synchronzylinders 16B über die Zu- und Ableitung 14B und die erste Verbindungsleitung 15B verbunden. Außerdem sind an den stangenseitigen Kammern 18b der Synchronzylinder 16A und 16B Lasteinrichtungen 20A und 20B vorgesehen, welche belastet werden, wenn die Kolben 19 der Synchronzylinder 16A und 16B in Richtung der stangenseitigen Kammern 18 verschoben werden.
Die Lasteinrichtungen 20A und 20B sind gebaut, um als Flussregler zu arbeiten, und umfassen zweite Verbindungsleitungen 21A und 21B, welche die stangenseitigen Kammern 18b der Synchronzylinder 16A und 16B und den Hauptzylinder 11 verbinden, erste Drosselventile 22A und 22B (an sich herkömmliche Drosselventile oder Drosselblenden (feste Drosselventile), welche Flusssteuerungsventile bilden), welche in den zweiten Verbindungsleitungen 21A und 21 vorgesehen sind, erste Bypassleitungen 23A und 23B, welche mit beiden Seiten der ersten Drosselventile 22A und 22B in den zweiten Verbindungsleitungen 21A und 21B verbunden sind, und erste Rückschlagventile 24A und 24B, welche in den ersten Bypassleitungen 23A und 23B vorgesehen sind, und den Fluss von Hydraulikfluid vom Hauptzylinder 11 zu den Synchronzylindern 16A und 16B stoppen.
Außerdem verbindet die zweite Verbindungsleitung des ersten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13A die stangenseitige Kammer 18b des Synchronzylinders 16A mit der kopfseitigen Kammer 12a des Hauptzylinders 11, während die zweite Verbindungsleitung 21B des zweiten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13B die stangenseitige Kammer 18b des Synchronzylinders 16B mit der stangenseitigen Kammer 12b des Hauptzylinders 11 verbindet.
Die oben beschriebenen Stoppsignalerzeugungseinrichtungen 17A und 17B umfassen in den ersten Verbindungsleitungen 15A und 15B vorgesehene zweite Rückschlagventile 25A und 25B, welche den Fluss von Hydraulikfluid zum Hauptzylinder 11 stoppen, erste Zweigleitungen 26A und 26B, bei welchen die einen Enden mit den ersten Verbindungsleitungen 15A und 15B zwischen den Synchronzylindern 16A und 16B und den zweiten Rückschlagventilen 25A und 25B verbunden sind, zweite Zweigleitungen 27A und 27B, bei welchen die einen Enden mit den Zu- und Ableitungen 14A und 14B zwischen dem Umschaltventil SV und den Verbindungspunkten der ersten Verbindungsleitungen 15A und 15B verbunden sind, und welche über die Zu- und Ableitungen 14A und 14B folglich mit den ersten Verbindungsleitungen 15A und 15B verbunden sind, und mit den anderen Enden der ersten Zweigleitungen 26A und 26B und den anderen Enden der zweiten Zweigleitungen 27A und 27B verbundene Schalteinrichtungen 28A und 28B, welche Stoppsignale erzeugen, wenn der Druck in den ersten Zweigleitungen 26A und 26B größer wird als der Druck in den zweiten Zweigleitungen 27A und 27B.
Die Schalteinrichtungen 28A und 28B umfassen Sensorzylinder 31A und 31B, welche durch Kolben 29 in zwei Kammern, d. h. in kopfseitige Kammern 30a und stangenseitige Kammern 30b, unterteilte Zylinderkammern 30 und Schaltteile 32A und 32B umfassen, welche infolge einer Verschiebung der Kolben 29 der Sensorzylinder 31A und 31B mechanisch Stoppsignale erzeugen.
Die oben beschriebenen Sensorzylinder 31A und 31B sind Nebenzylinder, welche etwas kleiner sind als die Synchronzylinder 16A und 16B, und ihre Kolben 29 sind gleitbar in ihren Zylinderkammern 30 eingesetzt. Jeder dieser Kolben 29 umfasst einen Kolben 29a mit einem großen Durchmesser, welcher die Zylinderkammer 30 in zwei Kammern, d. h. in eine kopfseitige Kammer 30a und in eine stangenseitige Kammer 30b, unterteilt, und einen Stangenabschnitt 29b, dessen Fußende am Kolbenabschnitt 29a befestigt ist und dessen anderes Ende zur Außenseite der Zylinderkammer 30 ragt. Einhergehend mit der Verbindung der kopfseitigen Kammern 30b der Sensorzylinder 31A und 31B mit den oben erwähnten anderen Enden der ersten Zweigleitungen 26A und 26B, sind außerdem die kopfseitigen Kammern 30a der Sensorzylinder 31A und 31B mit den oben erwähnten anderen Enden der zweiten Zweigleitungen 27A und 27B verbunden.
Die oben beschriebenen Schaltteile 32A und 32B sind auf den Seiten der Stangenabschnitte 29B der Sensorzylinder 31A und 31B positionierte Mikroschalter, und wenn die Stangenabschnitte 29b in die Zylinderkammer 30 gezogen werden, werden diese Mikroschalter durch an den spitzen Enden der Stangenabschnitte 29b angebrachte Eingriffsabschnitte 29c, von AUS nach EIN umgeschaltet, und das wird auf Steuerungen 38 vorgesehenen Anzeigevorrichtungen dargestellt; und das zeigt an, dass das Umschaltventil SV von einer Flussstellung in eine Neutralstellung umschaltet.
Die oben beschriebenen zweiten Zweigleitungen 27A und 27B umfassen zweite Drosselventile 33A und 33B (an sich konventionelle Drosselventile oder Drosselblenden (Flussmengensteuerventile, wie z. B. feste Drosselventile) oder dgl.), zweite Bypassleitungen 34A und 34B, welche in den zweiten Zweigleitungen 27A und 27B mit beiden Seiten dieser zweiten Drosselventile 33A und 33B verbunden sind, und dritte Rückschlagventile 35A und 35B, welche in den zweiten Bypassleitungen 34A und 34B vorgesehen sind und den Fluss von Hydraulikfluid von den Zu- und Abflussleitungen 14A und 14B zu den Sensorzylindern 31A und 31B verhindern.
Die einen Enden der dritten Zweigleitungen 36A und 36B sind mit den ersten Zweigleitungen 26A und 26B verbunden, während die anderen Enden der dritten Zweigleitungen 36A und 36B zwischen den Verbindungspunkten der zweiten Bypassleitungen 34A und 34B und deren Verbindungspunkten zu den Zu- und Ableitungen 14A und 14B mit den zweiten Zweigleitungen 27A und 27B verbunden sind.
An Zwischenpunkten längs der oben beschriebenen dritten Zweigleitungen 36A und 36B sind Überdruckventile 37A und 37B vorgesehen. Wenn der Druck in den ersten Zweigleitungen 26A und 26B bis zu einem Überdruckniveau ansteigt, entlassen diese Überdruckventile 37A und 37B das Hydraulikfluid in den ersten Zweigleitungen 26A und 26B in die dritten Zweigleitungen 36A und 36B. Es sollte bemerkt werden, dass die Überdruckventile 37A und 37B andere Bauteilarten, wie z. B. Druckstellventile, sein können, und diese können außerdem Rückschlagventile sein, welche einen Druck aufrechterhalten können.
Wie in 6 und 7 gezeigt ist, setzen die oben beschriebenen Stoppsignalerzeugungseinrichtungen 17A und 17B außerdem den Zeitabschnitt bis der Kolben 10 bei normalem Betrieb am Ende seines Hubs ankommt und das Vortriebs-Stoppsignal er zeugt wird als normalen Betriebszeitabschnitt fest, und umfassen einen Timer (eine Fehlbetrieb-Erfassungseinrichtung) 38a, welcher (welche) das Auftreten eines Fehlbetriebs anzeigende Signale erzeugt, falls das Stoppsignal durch ein Stoppen des Vortriebs des Hauptzylinders 11 in einem Zeitabschnitt erzeugt wird, welcher kleiner ist als der normale Betriebszeitabschnitt.
Der oben beschriebene Timer 38a ist mit den Schaltteilen 32A und 32B elektrisch verbunden und an der Steuerung 38 vorgesehen, an welcher ein den ersten und zweiten Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung 13A und 13B aufnehmendes Gehäuse 39 montiert ist. Dieser Timer 38a beginnt seine Zählung in dem Zeitpunkt, wenn das Schaltteil 32A des ersten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13A in seinen AN-Zustand geht (, wobei das System im Zustand A der 7 ist), und zählt hoch bis das Schaltteil 32B des zweiten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13B in seinen AN-Zustand geht (, wobei das System im Zustand B oder C der 7 ist); und wenn der Betriebszeitabschnitt während dieser Zeit kürzer als der oben beschriebene normale Betriebszeitabschnitt ist, werden automatisch Schritte ausgeführt, um dem Maschinenbediener anzuzeigen, dass ein Fehler aufgetreten ist, indem z. B. ein Summer ertönt oder eine Lampe aufleuchtet. Es versteht sich, dass der oben beschriebene normale Betriebszeitabschnitt in den Timer 38a eingegeben und darin festgelegt wird, indem eine bestimmte zulässige Zeitverzögerung zum Betriebszeitabschnitt ergänzt wird, welcher erforderlich ist, damit der Kolben 10 des Hauptzylinders 11 unter normalen Bedingungen am Ende seines Hubs ankommt.
Im Folgenden wird das Verfahren zur Steuerung des Hauptzylinders 11 des Arbeitszylinders nach dieser bevorzugten ersten Ausgestaltung mit Bezug zu 1 bis 4 beschrieben.
{Start des Kolbenhubs}
Wie in 1 gezeigt ist, wird zunächst ein von der Pumpe P unter Druck gesetztes Hydraulikfluid von der Öffnung A des Umschaltventils SV über die Zu- und Ableitung 14A der kopfseitigen Zylinderkammer 12a des Hauptzylinders 11 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Hydraulikfluid mit hohem Druck in die kopfseitige Kammer 12a gepresst, so dass der Kolben 10 des Hauptzylinders 11 seinen Vorwärtshub anfängt.
Außerdem fließt ein Teil dieses Hydraulikfluids in die erste Verbindungsleitung 15A des ersten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13A. Es sollte bemerkt werden, dass dieses Hydraulikfluid wegen des in der zweiten Verbindungsleitung 21A vorgesehenen ersten Drosselventils 22A und des ersten Rückschlagventils 24A hauptsächlich zur Seite dieser ersten Verbindungsleitung 15A fließt. Und das unter Druck gesetzte, in die erste Verbindungsleitung 15A fließende Hydraulikfluid fließt dann in die kopfseitige Kammer 18a des Synchronzylinders 16A und treibt dessen Kolben 19 vorwärts.
Ferner fließt ein Teil des unter Druck gesetzten Hydraulikfluids in die zweite Zweigleitung 27A. Zu diesem Zeitpunkt fließt das Hydraulikfluid über die zweite Bypassleitung 34A in die kopfseitige Kammer 30a des Sensorzylinders 31A, und fließt aber nicht in die mit der dritten Zweigleitung 36A verbundene erste Zweigleitung 26A, weil das Überdruckventil 37A in der dritten Zweigleitung 36A vorhanden ist. Und das unter Druck gesetzte, in den Sensorzylinder 31A fließende Hydraulikfluid treibt den Kolben 29 des Sensorzylinders 31A vorwärts, und gleichzeitig entfernt sich der Stoppabschnitt 29c an dessen Ende vom Schaltteil 32A, so dass dessen Mikroschalter in den AUS-Zustand geht.
Indem der Kolben 10 des Hauptzylinders 11 vorwärts getrieben wird, wird Andererseits das Hydraulikfluid in der stangenseitigen Kammer 10b durch die mit der stangenseitigen Kammer 10b verbundene Zu- und Ableitung 14B hinausgedrängt, und der größte Teil an Hydraulikfluid gelangt von der Öffnung B des Umschaltventils SV zurück in den Tank T. Jedoch fließt ein Teil dieses hinausgedrängten Hydraulikfluids in die erste Verbindungsleitung 15B des zweiten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13B. Es versteht sich, dass das Hydraulikfluid wegen des in der zweiten Verbindungsleitung 21B vorgesehenen ersten Drosselventils 22B und ersten Rückschlagventils 24B bevorzugt zur Seite der ersten Verbindungsleitung 15B fließt. Und das unter Druck gesetzte, in die erste Verbindungsleitung 15B fließende Hydraulikfluid, tritt in die kopfseitige Kammer 18a des Synchronzylinders 16B ein und treibt dessen Kolben 19 vorwärts.
Wegen des in der Lasteinrichtung 20B enthaltenen ersten Drosselventils 22B und ersten Rückschlagventils 24B wird zu diesem Zeitpunkt die Belastung durch Verschieben des Kolbens 19 des Synchronzylinders 16B aufgenommen, und der Zylinder 16B arbeitet als Speicher für Druckenergie, und der Druck in der kopfseitigen Kammer 18a steigt infolge eines von der ersten Verbindungsleitung 15B einfließenden Hydraulikfluids, so dass das Volumen innerhalb der Kammer zunimmt.
Außerdem fließt ein Teil des unter Druck gesetzten Hydraulikfluids auch in die zweite Zweigleitung 27B. Weil das Überdruckventil 37B in der dritten Zweigleitung 36B vorhanden ist, fließt das Hydraulikfluid zu diesem Zeitpunkt nicht in die mit der dritten Zweigleitung 36B verbundene erste Zweigleitung 26B, fließt aber über die zweite Bypassleitung 34B in die kopfseitige Kammer 30a des Sensorzylinders 31B. Und das unter Druck gesetzte, in den Sensorzylinder 31B geflossene Hydraulikfluid treibt den Kolben 30 des Sensorzylinders 31B vorwärts, und zu diesem Zeitpunkt entfernt sich der Stoppabschnitt 29c an dessen Ende vom Schaltteil 32B, und der Mikroschalter geht in den AUS-Zustand. Außerdem wird direkt bevor der Kolben 10 des Hauptzylinders 11 am Ende seines Hubs ankommt ein großer Druckstoß erzeugt, und der Druck innerhalb des Synchronzylinders 16B steigt plötzlich an.
{Ende des Kolbenhubs}
Wie in 2 gezeigt ist, fällt in dem Moment, in welchem der Kolben 10 das Endes seines Hubs erreicht hat, außerdem der Druck des Hydraulikfluids in der stangenseitigen Kammer 12b des Hauptzylinders 11 abrupt ab, und auch der auf den Synchronzylinder 16B von der ersten Verbindungsleitung 15B über die Zu- und Ableitung 14B ausgeübte Druck fällt abrupt ab, und der Fluss von Hydraulikfluid stoppt. Zu diesem Zeitpunkt wird zwischen dem in einem Hochdruckzustand befindlichen Synchronzylinder 16B und der ersten Verbindungsleitung 15B (zwischen dem zweiten Rückschlagventil 25B und der Zu- und Ableitung 15B), in welcher der Druck abrupt abgefallen ist, ein Druckunterschied erzeugt. Infolge dieses Druckunterschieds arbeitet die Stoppsignalerzeugungseinrichtung 17B des zweiten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13B, und der Vortrieb des Hauptzylinders 11 wird gestoppt.
Mit anderen Worten, weil das zweite Rückschlagventil 25B in der ersten Verbindungsleitung 15B vorhanden ist, geht dessen Abschnitt zwischen dem Synchronzylinder 16B und dem zweiten Rückschlagventil 25B in den Hochdruckzustand. Andererseits wird der Druck in der mit diesem Abschnitt verbundenen ersten Zweigleitung 26B größer als der Druck in der zweiten Zweigleitung 27B, welche mit der Zu- und Ableitung 14B verbunden ist, in welcher der Druck abrupt abgefallen ist.
Infolgedessen fließt Hydraulikfluid von der Hochdruckseite des Synchronzylinders 16B über die erste Zweigleitung 26B plötzlich in die stangenseitige Kammer 30b des Sensorzylinders 31B. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kolben 29 des Sensorzylinders 31B infolge des in die stangenseitige Kammer 30b hineingeflossenen Hydraulikfluids zurückgefahren, und der Stoppabschnitt 29c an dessen spitzem Ende kommt mit dem Schaltteil 32B in Kontakt, und der Mikroschalter geht in den AN-Zustand.
Wenn das Schaltteil 32B in den AN-Zustand geht, wird vom Schaltteil 32B ein Vortriebs-Stoppsignal für den Hauptzylinder 11 zur Steuerung 38 gesandt, und einhergehend mit einer Anzeige dieser Tatsache auf einer an der Steuerung 38 vorgesehenen Anzeigevorrichtung wird das Umschaltventil SV von der Flussstellung in die Neutralstellung umgeschaltet. Folglich wird der Zufluss des unter Druck gesetzten Hydraulikfluids von der Öffnung A des Umschaltventils SV gestoppt, und dadurch wird der Vortrieb des Hauptzylinders 11 gestoppt.
{Zurückfahren des Kolbens}
Im Folgenden wird mit Bezug zu den 3 und 4 die Art und Weise, in welcher die Betriebszustände des ersten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13A und des zweiten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13B im Falle des Vortriebs des Kolbens 10 umgekehrt werden, wenn der Kolben 10 des Hauptzylinders 11 jetzt zurückgefahren werden soll, in einfacher Weise erklärt.
Das heißt, wenn der Kolben 10 zurückgefahren wird, werden einhergehend mit einer Verbindung der Öffnung B mit der Pumpe P über das Umschaltventil SV zunächst auch die Verbindungen umgeschaltet, um die Öffnung B mit dem Tank T zu verbinden, und unter Druck gesetztes Hydraulikfluid von der Pumpe P wird über die Zu- und Ableitung 14B der stangenseitigen Kammer 12b des Hauptzylinders 11 zugeführt.
Im Gegensatz zum oben beschriebenen Fall, wenn der Kolben vorwärts bewegt wird, sind die Arbeitsabläufe des ersten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13A und des zweiten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13B zu diesem Zeitpunkt wechselseitig vertauscht, und wenn der Kolben beginnt zurückzufahren, wird das Schaltteil 32B durch den Sensorzylinder 31B des zweiten Sensors über eine Arbeitszylindersteuerung 13B in den AUS-Zustand gebracht, und wenn das Zurückfahren des Kolbens beendet ist, wird das Schaltteil 32A von der Stoppsignalerzeugungseinrichtung 17A des ersten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13A in den AN-Zustand gebracht, und dadurch wird der Vortrieb des Hauptzylinders 11 gestoppt.
Weil derart bei dieser bevorzugten ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung die Stoppsignalerzeugungseinrichtungen 17A und 17B auf diese Weise enthalten sind, welche die Signale erzeugen, die infolge des Druckunterschieds zwischen den Synchronzylindern 16A und 16B und den ersten Verbindungsleitungen 15A und 15B, welcher in dem Moment erzeugt wird, in welchem der zusätzliche Druck von der kopfseitigen Kammer 12a oder der stangenseitigen Kammer 12b des Hauptzylinders 11 gestoppt wird, ein Stoppen des Vortriebs des Hauptzylinders 11 verursachen, wird dadurch infolge des in dem Moment, in welchem der Kolben 10 am Ende seines Hubs ankommt, erzeugten Druckunterschieds ein Stoppsignal erzeugt, und es ist möglich, den Vortrieb des Hauptzylinders 11 zuverlässig und bei hoher Geschwindigkeit zu stoppen.
Weil einhergehend mit einer Verbindung der stangenseitigen Kammern 30b des Sensorzylinders 31A und 31B mit dem Inneren der ersten Zweigleitungen 26A und 26B außerdem auch die kopf seitigen Kammern 30a der Sensorzylinder 31A und 31B mit dem Inneren der zweiten Zweigleitungen 27A und 27B verbunden sind, arbeiten die Schalter 32A und 32B dadurch mechanisch, wenn die Drücke in den ersten Zweigleitungen 26A und 26B höher werden als die Drücke in den zweiten Zweigleitungen 27A und 27B, und es wird möglich, ein Stoppsignal zu erzeugen, so dass ein zuverlässiger Betrieb mit einem einfachen und preiswerten Aufbau möglich ist.
Weil des Weiteren die Lasteinrichtungen 20A und 20B verwendet werden und die Synchronzylinder 16A und 16B, deren innere Kammervolumina vergrößert werden können, als Speicher arbeiten, ist es möglich, einen ausreichenden Druckunterschied und ein ausreichendes Volumen an Hydraulikfluid zum Erzeugen der Signale zu gewährleisten. Da außerdem die ersten und zweiten Sensoren für eine Arbeitszylindersteuerung 13A und 13B dieser bevorzugten ersten Ausgestaltung als integrierte Ventile ausgeführt sind, welche auf der Seite des Umschaltventils SV vorgesehen sind, ist es dadurch möglich, die Vorrichtung als Ganze kompakt herzustellen, und es können außerdem niedrige Kosten für das System erwartet werden.
Als nächstes wird das Verfahren zum Erfassen eines Fehlbetriebs erklärt, wenn der Arbeitszylinder dieser bevorzugten ersten Ausgestaltung infolge eines sogenannten Grats an einem Zwischenpunkt stoppt.
Bei dieser bevorzugten ersten Ausgestaltung geht das Schaltteil 32B des zweiten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13B im Falle eines wie in 6 und 7 gezeigten normalen Betriebs in einem Zustand (im Zustand "A" der Figur), bei welchem eine am Ende des Kolbens 10 des Hauptzylinders 11 angebrachte Schiebemetallform 40 in Kontakt mit einem Metallformhauptkörper 41 ist, in den AN-Zustand, und der Vortrieb des Hauptzylinders 11 wird gestoppt, aber selbst in dem Fall, in welchem der Betrieb des Hauptzylinders 11 durch den Grat oder Schnittgrat an einem Zwischenpunkt (im Zustand "B" der Figur) unerwünschterweise gestoppt wird, geht das Schaltteil 32B des Sensors 13B zur Steuerung des zweiten Zylinders in den AN-Zustand, und dadurch wird ein Vortriebs-Stoppsignal für den Hauptzylinder 11 gesandt. Weil unerwünschterweise Schwierigkeiten entstehen, falls beim System ein Zwischenstopp auftritt, wird daher beim Arbeitszylinder dieser bevorzugten ersten Ausgestaltung ein Fehlbetrieb vom Timer 38a erfasst, falls das System in einen Zwischenstoppzustand geht und es wird ein Signal erzeugt, welches dem Maschinenbediener über einen aufgetretenen Fehler informiert.
Mit anderen Worten, wenn das System in den Zustand, bei welchem der Kolben 10 des Hauptzylinders 11 komplett zurückgefahren ist, (in den Zustand "C" der Figur) geht, kommt der Kolben 29 des Sensorzylinders 31A des ersten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13A mit dem in den AN-Zustand gehenden Schaltteil 32A in Kontakt und der Vortrieb des Hauptzylinders 11 wird durch das Stoppsignal gestoppt. Wenn in diesem Zustand Hydraulikfluid zugeführt und der Zylinder 11 vorgetrieben wird, wird der oben beschriebene Zylinder 11 von dem in den AUS-Zustand gehenden Schaltteil 32A entfernt, und von diesem Zeitpunkt an arbeitet der Timer 38a, und der Timer beginnt zu zählen.
Und falls das System an einem Zwischenpunkt stoppt, kommt der Kolben 29 des Sensorzylinders 31B des zweiten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 13B in Kontakt mit dem in den AN-Zustand gehenden Schaltteil 32B, und einhergehend mit dem Stoppen des Zählens des Timers 38a, falls der Betriebszeitabschnitt in diesem Intervall kürzer ist als ein zuvor festgesetzter normaler Betriebszeitabschnitt, z. B. falls der normale Betriebszeitabschnitt 30 Sekunden und der tatsächliche Betriebszeitabschnitt 28 Sekunden ist, entscheidet der Timer 38a dann, dass ein Fehlbetrieb aufgetreten ist und erzeugt ein Fehlersignal, so dass ein Summer oder eine Lampe in Betrieb geht, um den Maschinenbediener über den Fehler zu informieren. Dadurch ist es möglich, Schwierigkeiten zu vermeiden, welche auftreten würden, wenn der Zwischenstopp nicht erfasst werden konnte.
Als nächstes wird mit Bezug zu 8 eine bevorzugte zweite Ausgestaltung des Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung und ein diesen enthaltender Arbeitszylinder nach der vorliegenden Erfindung erläutert.
Der Punkt, in welchem sich die bevorzugte zweite Ausgestaltung von der ersten unterscheidet, ist, dass während bei der bevorzugten ersten Ausgestaltung die zweiten Verbindungsleitungen 21A und 21B die Lasteinrichtungen 20A und 20B vorgesehen sind, und auch die zweiten Bypassleitungen 34A und 34B in den zweiten Zweigleitungen 27A und 27B vorgesehen sind, sind im Gegensatz dazu bei dieser bevorzugten zweiten Ausgestaltung bei den ersten und zweiten Sensoren für eine Arbeitszylindersteuerung 113A und 113B, wie gezeigt in 8 ist, nicht nur keine Verbindungsleitungen oder Lasteinrichtungen vorgesehen, sondern es sind auch keine zweiten Bypassleitungen in den zweiten Zweigleitungen 127A und 127B vorgesehen.
Mit anderen Worten, anstelle einer Lasteinrichtung, ähnlich zu derjenigen der bevorzugten ersten Ausgestaltung, sind bei dieser bevorzugten zweiten Ausgestaltung in den Synchronzylindern 116A und 116B Federn 100 aufgenommen, und dadurch ist es durch die Wirkung einer Vorspannung der Federn 100 möglich, einen Druckunterschied zu erzeugen, wenn eine Belastung ausgeübt wird. Außerdem sind bei dieser bevorzugten zweiten Ausgestaltung die zweiten Bypassleitungen zum Verhindern eines Rückflusses entfernt, und folglich ist der Leitungsaufbau vereinfacht. Außerdem können die durch die eingefügten Federn 100 zu einfach wirkenden Zylindern gemachten Synchronzylinder 116A und 116B auch als zweifach wirkende Zylinder arbeiten.
Als nächstes wird mit Bezug zu 9 eine bevorzugte dritte Ausgestaltung des Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung und ein diesen enthaltender Arbeitszylinder nach der vorliegenden Erfindung erklärt.
Der Punkt, in welchem sich diese bevorzugte dritte Ausgestaltung von der bevorzugten zweiten Ausgestaltung unterscheidet ist, dass im Gegensatz zur bevorzugten zweiten Ausgestaltung, bei welcher die ersten und zweiten Sensoren für eine Arbeitszylindersteuerung 13A und 13B in den beiden Zu- und Ableitungen 14A bzw. 14B vorgesehen sind, bei dieser bevorzugten dritten Ausgestaltung in der Zu- und Ableitung 14A nur der erste Zylinder für eine Arbeitszylindersteuerung 113A vorgesehen ist, wie in 9 gezeigt ist. Ein weiterer Unterscheidungspunkt ist außerdem der, dass bei dieser bevorzugten dritten Ausgestaltung die Leitung des ersten Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 113A eine Leitung mit einem geschlossenen Ende ist, während diese in der oben beschriebenen bevorzugten zweiten Ausgestaltung ein durchgehender Leitungstyp ist.
Mit anderen Worten, führt der erste Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung 113A bei dieser bevorzugten dritten Ausgestaltung eine einseitige Steuerung aus, und außerdem gibt es den vorteilhaften Punkt, dass wegen der als Einheit mit der Zu- und Ableitung 14A verbundenen ersten Verbindungsleitung 15A, dritten Zweigleitung 36A und zweiten Zweigleitung 127A ein Anschließen und ein Trennen des ersten Zylinders für eine Arbeitszylindersteuerung 113A erleichtert werden.
Als nächstens wird mit Bezug zu 9 eine bevorzugte vierte Ausgestaltung des Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung und ein diesen enthaltender Arbeitszylinder nach der vorliegenden Erfindung erklärt.
Bei dieser bevorzugten vierten Ausgestaltung werden die Technik und der Aufbau, wie es in JP-A-6-50304 beschrieben ist, verwendet. Mit anderen Worten, wie in 10 gezeigt ist, sind bei dieser bevorzugten vierten Ausgestaltung einhergehend mit Einschubausschnitten 512c und 512d, welche in den Zylinderkammern 512 (in der kopfseitigen Zylinderkammer 512a und der stangenseitigen Zylinderkammer 512b) des Hauptzylinders 511 vorgesehen sind, in diese Einschubausschnitte 512c und 512d einschiebbare Einschubabschnitte 510c und 510d auf dem Kolben 510 vorgesehen, und einhergehend mit einer Verbindung der Zu- und Ableitung 14A und 14B mit den Zylinderkammern außerhalb der Einschubausschnitte 512c und 512d sind die ersten Verbindungsleitungen 515A und 515B des Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung 513A bzw. 513B innerhalb der Einschubausschnitte 512c und 512d verbunden.
Dadurch tritt kein Fehlbetrieb der Sensoren für eine Arbeitszylindersteuerung 513A und 513B auf, wenn die Einschubausschnitte 510c und 510d die Kammern der Einschubausschnitte 512c und 512d und die Zu- und Ableitungen 14A und 14B unterbrechen, weil Hydraulikfluid in die ersten Verbindungsleitungen 515A und 515B hinausgedrängt wird, selbst wenn der Kolben 510 des Hauptzylinders 511 durch ein Verklemmen am Grat oder Schnittgrat auf halbem Weg seines Hubs gestoppt wird, und die Sensoren für eine Arbeitszylindersteuerung 513A und 513B können nur im Zustand am Ende des Hubs zuverlässig betrieben werden, wenn die Einschubabschnitte 510c und 510d in die Einschubausschnitte 512c und 512d eintreten.
Es sollte bemerkt werden, dass es bei dieser bevorzugten vierten Ausgestaltung den Unterscheidungspunkt zur bevorzugten ersten Ausgestaltung gibt, dass anstelle der Überdruck ventile 37A und 37B Rückschlagventile 437A und 437B verwendet werden.
Es versteht sich, dass der technische Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht als durch die oben offenbarten bevorzugten Ausgestaltungen eingeschränkt betrachtet werden soll; unter der Voraussetzung, dass vom grundlegenden Konzept der vorliegenden Erfindung nicht abgewichen wird sind verschiedenartige Abwandlungen und Modifikationen möglich. Obwohl in der oben beschriebenen bevorzugten ersten Ausgestaltung der erste und zweite Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung 13A und 13B getrennt vom Hauptzylinder 11 angeordnet sind, ist es als eine Veränderung z. B. auch möglich, diese in direktem Kontakt mit dem Hauptzylinder 11 zu positionieren, wie in 11 gezeigt ist. Die Position, in welcher der Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung nach der vorliegenden Erfindung angeordnet ist, kann auf diese Weise frei gewählt werden, weil dieser kompakt ist.
Obwohl in den oben beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen Schaltteile, welche Stoppsignale mechanisch durch Verschieben des Kolbens 29 des Sensorzylinders 31A und 31B erzeugen, als die Schaltteile 32A und 32B verwendet werden, ist es ferner auch möglich, eine alternative Konstruktion zu verwenden, bei welchem z. B. Schaltteile verwendet werden, welche Stoppsignale elektrisch mittels Drucksensoren erzeugen, welche durch einen durch ein Verschieben der Kolben 29 der Sensorzylinder 31A und 31B erzeugten Druck betrieben werden.
Obwohl in den oben beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen die ersten Drosselventile 22A und 22B als die Lasteinrichtungen 20A und 20B vorgesehenen sind, ist es alternativ auch möglich, die Synchronzylinder 16A und 16B durch andere Einrichtungen zu belasten. Beispielsweise ist es wie bei der oben offenbarten bevorzugten zweiten Ausgestaltung möglich, durch eine weitere Belastung mit Federn oder komprimiertem Gas, welche innerhalb der Synchronzylinder eingeschlossen sind, zuverlässig einen Druckunterschied zu erhalten; und falls solche Zylinder mit eingeschlossenen Federn oder eingeschlossenem Gas verwendet werden, ist es möglich, die ersten Drosselventile 22A und 22B wegzulassen. Des Weiteren ist es alternativ möglich, an Stelle der Synchronzylinder Zylinder zu verwenden, welche einen zusätzlichen Druck erzeugen (Druckerhöhungszylinder oder dgl.).
Außerdem ist auch ein abweichender Rufbau möglich, bei welchem nicht die Synchronzylinder 16A und 16B, sondern andere die Funktion von Speichern aufweisende Konstruktionen verwendet werden. Falls die Synchronzylinder 16A und 16B nicht vorgesehen sind, sondern Leitungen mit großem Durchmesser verwendet werden, deren Innendurchmesser größer sind als diejenigen der ersten Verbindungsleitungen 15A und 15B, ist es z. B. möglich, dass diese gleichermaßen als Speicher arbeiten.
Außerdem können andere mögliche Ventiltypen, wie z. B. Proportionalventile, Steuerventile, Drosselventile oder dgl. als zweite Rückschlagventile 25A und 25B verwendet werden, vorausgesetzt, dass diese Ventile den Fluss von Hydraulikfluid nur in eine Richtung erlauben, so dass diese den Fluss von Fluid zum Hauptzylinder 11 unterdrücken können. Des Weiteren können die Überdruckventile 37A und 37B alternativ Druckventile, wie z. B. Folgeventile, Ausgleichsventile oder dgl., sein, und es ist auch möglich, die ersten Verbindungsleitungen 15A und 15B mit den dritten Zweigleitungen 36A und 36B kombiniert zu bauen, vorausgesetzt dass darin Rückschlagventile, wie z. B. Druckminderventile (Entlastungsventile) oder dgl., enthalten sind. Es soll bemerkt werden, dass selbst bei einer Verwendung von Drosselblenden anstelle von Druckventilen oder dgl. ein Druck erzielt werden kann.
Des Weiteren, falls die Synchronzylinder 16A und 16B und die Sensorzylinder 31A und 31B komplexer gemacht werden (indem ihre Zylinder z. B. als Doppelstangentyp, einseitiger komplexer Typ, Spulentyp (stangenlos) oder dgl. ausgeführt sind), ist es möglich, den Leitungsaufbau zu vereinfachen, und dadurch kann mit einem weiteren Vorteil hinsichtlich der Kompaktheit gerechnet werden.
Ferner ist es auch möglich, die Sensorzylinder 31A und 31B als Spulen (stangenloser Typ) auszubilden, und die Funktion der Schaltteile durch deren Anordnung innerhalb des Sensorzylinders vorzusehen. Des Weiteren ist es auch zulässig, einen Arbeitszylinder oder dgl. als Sensorzylinder, und Federn oder komprimiertes Gas als Verschiebungs-Unterdrückungs-Einrichtungen zu verwenden, welche das Verschieben der Kolben der Sensorzylinder gegen den Widerstand des Drucks in den ersten Zweigleitungen 26A und 26B, welcher geringer ist als der Druck, wenn der oben beschriebene Druckunterschied erzeugt wird, verhindern. In diesem Fall sind die zweiten Zweigleitungen 27A und 27B, die zweiten Drosselventile 33A und 33B und die dritten Rückschlagventile 35A und 35B der oben beschriebenen Ausgestaltungen, welche die Flussregler darstellen, nicht erforderlich.
Indem auf diese Weise eine Verschiebungs-Unterdrückungs-Einrichtung unter Verwendung von Federn oder komprimiertem Gas oder dgl. als Verschiebungs-Unterdrückungs-Einrichtungen vorgesehen ist, welche das Verschieben der Kolben der Sensorzylinder gegen den Widerstand des Drucks in den ersten Zweigleitungen 26A und 26B, welcher geringer ist als der Druck, wenn der oben beschriebene Druckunterschied erzeugt wird, unterdrückt, wird dadurch beim Verschieben des Kolbens 10 des Hauptzylinders 11 durch diese Verschiebungs-Unterdrückungs-Einrichtung sichergestellt, dass die Kolben des Sensorzylinders nicht verschoben werden, weil der Druck in den ersten Zweigleitungen 26A und 26B kleiner wird als der Druck, wenn der oben beschriebene Druckunterschied erzeugt wird.
Und wenn der Kolben 10 des Hauptzylinders 11 am Ende seines Hubs ankommt, einhergehend mit der Erzeugung des oben beschriebenen Druckunterschieds, und weil ein Fluss von Fluid auf den stromaufwärts gelegenen Seiten der zweiten Rückschlagventile 25A und 25B in die ersten Verbindungsleitungen 15A und 15B unterdrückt wird, steigt folglich der Druck in den ersten Zweigleitungen 26A und 26B plötzlich an und übertrifft den von der Verschiebungs-Unterdrückungs-Einrichtung unterdrückbaren Druck, so dass sich der Kolben des Sensorzylinders verschiebt und die Schaltteile 32A und 32B das oben beschriebene Signal erzeugen.
Obwohl bei den oben beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen der einzelne Hauptzylinder 11 mit den ersten und zweiten Sensoren für eine Arbeitszylindersteuerung 13A und 13B gesteuert wird, ist es außerdem durch ein Verzweigen der ersten Verbindungsleitung eines solchen Sensors für eine Arbeitszylindersteuerung und ein Verbinden derselben mit einer Vielzahl von Hauptzylindern alternativ auch möglich z. B. eine Vielzahl von Hauptzylindern mit unterschiedlichen Leistungen, mit einem einzigen Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung zu steuern.
Obwohl der Timer 38a auf der Steuerung 38 vorgesehen ist, welches im Gehäuse 39 angeordnet ist, in welchem der erste und zweite Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung 13A und 13B aufgenommen ist, ist es ferner auch möglich, die Sensoren für eine Arbeitszylindersteuerung oder die Steuerung an getrennten Positionen vorzusehen. Außerdem ist es auch möglich, den ersten und zweiten Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung 13A und 13B an von der Steuerung 38 entfernten Positionen vorzusehen.
Nach der vorliegenden Erfindung sind folgende Vorteile vorgesehen. Nach der vorliegenden Erfindung umfasst der Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung und der Arbeitszylinder einen Speicher, welcher über eine Verbindungsleitung mit einer der beiden Kammern eines Hauptzylinders verbunden ist, und dessen Inneres durch ein von der einen Kammer hinausgedrängtes Fluid unter Druck gesetzt wird, und eine Stoppsignalerzeugungseinrichtung, welche ein Signal erzeugt, welches den Vortrieb des Hauptzylinders infolge eines Druckunterschieds zwischen dem Speicher und der Verbindungsleitung stoppt, welcher in dem Moment erzeugt wird, in dem der Druckanstieg der einen Kammer stoppt; und dadurch wird durch den Druckunterschied das Stoppsignal erzeugt, welcher in dem Moment erzeugt wird, in dem der Kolben am Ende seines Hubs ankommt, und es ist folglich möglich, den Vortrieb des Hauptzylinders zuverlässig und außerdem bei hoher Geschwindigkeit zu stoppen.
Folglich kann bei der vorliegenden Erfindung der Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung mittels der Verbindungsleitung mit dem Hauptzylinder verbunden werden, obwohl dieser davon weit entfernt, d. h. entfernt von der tatsächlichen Arbeitsstelle, ist; und deshalb werden einhergehend mit einem Verhindern des Auftretens eines Fehlbetriebs die Notwendigkeit kostspielige Schalteinrichtungen vorzusehen, einer Schalterinstandhaltung und eines Austauschs vermieden. Weil außerdem ein durch die Wirkungen des Speichers erzeugter Druckunterschied verwendet wird, sind im Falle eines Mehrzweckzylinders Anpassungen wegen der Größe des Zylinders usw. und Anpassungen der Menge an Hydraulikfluid nahezu völlig überflüssig, und es wird möglich, die Steuerung usw. direkt zu verbinden, und auch eine Vielzahl von Zylindern mit unterschiedlichen Leistungen zu steuern. Dadurch ist es nach der vorliegenden Erfindung möglich, mit einer gleichmäßigeren Qualität der hergestellten Produkte, einer verbesserten Produktionseffizi enz und Sicherheit und außerdem einer Kosteneinsparung zu rechnen.
Die Erfindung kann in anderen Formen ausgestaltet sein oder auf andere Weise ausgeführt werden, ohne von deren Umfang abzuweichen. Die vorliegenden Ausgestaltungen sollen deshalb in jeder Hinsicht erläuternd und nicht einschränkend betrachtet werden, wobei der Umfang der Erfindung durch die anhängenden Ansprüche gegeben ist, und alle unter den Sinngehalt fallenden Modifikationen sollen darin enthalten sein.

Claims

Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung (13A), welcher mit einem eine durch einen Kolben (10) in zwei Kammern aufgeteilte innere Zylinderkammer (12a, 12b) aufweisenden Hauptzylinder (11) verbunden ist, und welcher den Betriebszustand des Kolbens erfasst, umfassend: einen Speicher (16A, 16B), welcher über eine Verbindungsleitung (15A, 15B) mit einer der beiden Kammern (12a, 12b) verbunden ist und dessen Inneres durch ein von der einen Kammer (12a, 12b) hinausgedrängtes Fluid unter Druck gesetzt wird; und eine Stoppsignalerzeugungseinrichtung (17A, 17B), welche ein Signal erzeugt, welches den Vortrieb des Hauptzylinders (11) infolge eines Druckunterschieds zwischen dem Speicher (16a, 16b) und der Verbindungsleitung (15A, 15B) stoppt, welcher in dem Moment erzeugt wird, in dem der Druckanstieg der einen Kammer (12a, 12b) stoppt.
Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung nach Anspruch 1, wobei die Stoppsignalerzeugungseinrichtung (17A, 17B) umfasst: ein in der Verbindungsleitung (15A, 15B) vorgesehenes Rückschlagventil (25A, 25B), welches einen Fluss von Fluid zu der einen Kammer (12a, 12b) unterdrückt; eine erste Zweigleitung (26A, 26B), deren eines Ende mit der Verbindungsleitung (15A, 15B) zwischen dem Speicher (16A, 16B) und dem Rückschlagventil (25A, 25B) verbunden ist; eine zweite Zweigleitung (27A, 27B), deren eines Ende mit der Verbindungsleitung (15A, 15B) zwischen der einen Kammer (12a, 12b) und dem Rückschlagventil (25a, 25b) verbunden ist; und eine mit dem anderen Ende der ersten Zweigleitung (16A, 16B) und dem anderen Ende der zweiten Zweigleitung (27A, 27B) verbundene Schalteinrichtung (28A, 28B), welche das Signal erzeugt, wenn der Druck in der ersten Zweigleitung (26A, 26B) größer wird als der Druck in der zweiten Zweigleitung (27A, 27B).
Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung nach Anspruch 2, wobei die Schalteinrichtung (28A, 28B) des Weiteren umfasst: einen Sensorzylinder (31A, 31B), welcher eine durch einen Kolben (29) in zwei Kammern (30a, 30b) unterteilte Zylinderkammer (30) umfasst; und einen Schaltteil (32A, 32B), welcher das Signal durch das Verschieben des Kolbens (29) des Sensorzylinders (31A, 31B) mechanisch oder elektrisch mit einem Drucksensor erzeugt, wobei eine der Kammern (30a, 30b) des Sensorzylinders (31A, 31B) mit dem Inneren der ersten Zweigleitung (26A, 26B) verbunden ist, während die andere der Kammern (30a, 30b) des Sensorzylinders (31A, 31B) mit dem Inneren der zweiten Zweigleitung (27A, 27B) verbunden ist.
Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung nach Anspruch 1, wobei die Stoppsignalerzeugungseinrichtung (17A, 17B) umfasst: ein in der Verbindungleitung (15A, 15B) vorgesehenes Rückschlagventil (25A, 25B), welches einen Fluss von Fluid der einen Kammer (12a, 12b) unterdrück; eine erste Zweigleitung (26A, 26B), deren eines Ende mit der Verbindungsleitung (15A, 15B) zwischen dem Speicher (16A, 163) und dem Rückschlagventil (25A, 25B) verbunden ist; einen mit dem anderen Ende der ersten Zweigleitung (26A, 26B) verbundenen Sensorzylinder (31A, 31B), welcher einen durch ein von der ersten Zweigleitung (26A, 26B) einfließendes Fluid verschiebbaren Kolben (29) umfasst; ein Schaltteil (32A, 32B), welches das Signal durch Verschieben des Kolbens (29) des Sensorzylinders (31A, 31B) mechanisch oder elektrisch mit einem Drucksensor erzeugt; und eine Verschiebungs-Unterdrückungs-Einrichtung, welche ein Verschieben des Kolbens (29) des Sensorzylinders (31A, 31B) unterdrückt, entgegen dem Druck in der ersten Zweigleitung (26A, 26B), welcher kleiner ist als der Druck, wenn der Druckunterschied erzeugt wird.
Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (16A, 16B) ein einen durch ein von der Verbindungsleitung (15A, 15B) einfließendes Fluid verschiebbaren Kolben (29) umfassender Synchronzylinder ist, und umfassend eine Lasteinrichtung, welche den Kolben (29) des Synchronzylinders (16A, 16B) belastet, um diesen zu verschieben, wenn Fluid von der Verbindungsleitung (15A, 15B) einfließt.
Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung nach Anspruch 1, wobei der Speicher (16A, 16B) eine Leitung mit großem Durchmesser ist, deren Innendurchmesser so festgesetzt ist, dass dieser größer ist als der der Verbindungsleitung (15A, 15B)
Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung nach Anspruch 1, wobei die Stoppsignalerzeugungseinrichtung (17A, 17B) eine Fehlbetrieb-Erfassungeinrichtung (38a) umfasst, welche im Voraus den Zeitabschnitt, bis der Kolben (10) des Hauptzylinders (11) bei normalem Betrieb am Erde seines Hubs ankommt und das Stoppsignal erzeugt wird, als normalen Betriebszeitabschnitt festsetzt, und ein einen Fehlbetrieb anzeigendes Signal erzeugt, wenn das Stoppsignal für den Vortrieb des Hauptzylinders (11) in einem Zeitabschnitt erzeugt wird, welcher kürzer ist als der normale Betriebszeitabschnitt.
Arbeitszylinder umfassend einen eine durch einen Kolben (10) in zwei Kammern (12a, 12b) unterteilte innere Zylinderkammer umfassenden Hauptzylinder, gekennzeichnet durch einen Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welcher mit zumindest einer der beiden Kammern (12a, 12b) verbunden ist.
Arbeitszylinder nach Anspruch 8, des Weiteren umfassend: Zu- und Ableitungen (14A, 14B), bei welchen die einen Enden mit den beiden Kammern (12a, 12b) des Hauptzylinders (11) verbunden sind und welche ein Fluid dazu hin- und davon wegleiten; und ein mit den anderen Enden der Zu- und Abflussleitungen (14A, 14B) verbundenes Umschaltventil (SV), wobei der Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung derart vorgesehen ist, um die Verbindungsleitung (15A, 15B) mit zumindest einer der Zu- und Ableitungen (14A, 14B) zu verbinden.
Arbeitszylinder nach Anspruch 8, wobei eine Vielzahl von Hauptzylindern (11) vorgesehen ist und der Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung derart verbunden ist, dass die Ver bindungsleitung (15A, 15B) zu der Vielzahl an Hauptzylindern (11) verzweigt.
Arbeitszylinder nach Anspruch 8, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor für eine Arbeitszylindersteuerung am Umschaltventil (SV) angeordnet ist.