DE959081C - Hydraulische Fernsteuerung fuer Servomotoren, insbesondere in hydraulischen Pressen - Google Patents

Description

Bei hydraulischen Servomotorsteuerungen ist es' bekannt, eine Abhängigkeit der Größe der gesteuerten Bewegung von der Verstellung des Steuerorgans dadurch zu erzwingen, daß ein Rückführungsgestänge vorgesehen wird. Solche mechanischen Gestänge können aber nur bei kleiner Entfernung zwischen dem gesteuerten Maschinenteil und dem Steuerorgan vorgesehen werden. Bei größeren Entfernungen ist deshalb bisher eine Rückführung nicht angewandt worden. Es besteht daher in solchen Fällen der Nachteil, daß zwischen der Handvorsteuerung (dem Geber) und der ferngesteuerten Hauptsteuerung (dem Empfänger) kein Gleichlauf vorhanden ist.

Es sind auch hydraulische Fernsteuerungen bekannt, bei denen der zu verstellende Teil über ein sogenanntes hydraulisches Gestänge beeinflußt wird. Auf diese Weise ist dann zwar Gleichlauf zwischen Geber und Empfänger vorhanden, jedoch ist in diesem Falle keine Kraftverstärkung vorhanden, so· daß sich eine solche Steuerung nur für die Übertragung verhältnismäßig kleiner Schaltkräfte· eignet.

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Fernsteuerung, bei der ein in entgegengesetzten Richtungen verstellbarer und nach dem Verdrängungsprinzip wirkender Servomotor, z. B. mit einem Kolben, mittels eines Steuerschiebers wahl-

weise in entgegengesetzten Richtungen mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar ist, und ist insbesondere für die Anwendung bei hydraulischen Pressen bestimmt. Gemäß der Erfindung wird eine Rückführung· des Steuerorgans in Abhängigkeit von der Bewegung des gesteuerten Maschinenteiles dadurch erreicht, daß an den Geber ein Rückführantrieb angeschlossen ist, der durch den Steuerschieber zugleich mit dem Servomotor auf entgegengesetzte to Beaufschlagung umgeschaltet wird und der mit der bei der Verstellung des Servomotors verdrängten Druckflüssigkeit .betrieben wird. Vorteilhaft wird dabei der Rückführantrieb zwischen die jeweilige Rückleitung des Servomotors und die Druckmittel abflußleitung geschaltet. Eine einfache Bauart ergibt sich, wenn der Rückführantrieb als wechselseitig beaufschlagbarer Kolbenantrieb ausgeführt wird. Das Gehäuse des Steuerschiebers kann als wechselseitig beaufschlagbarer Kolben ausgeführt und in einem die Zu- und Ableitungen der Steue^- rung enthaltenden Gehäuse verschiebbar angeordnet sein.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert.

Flig. ι zeigt eine hydraulische Fernsteuerung, bei der als Rückführantrieb ein parallel zu dein Steuerschieber angeordneter Kolbenantrieb vorgesehen ist;

Fig. 2 stellt eine hydraulische Fernsteuerung dar, bei der das Gehäuse des Steuerschiebers selbst als Kolben ausgebildet und in einem, die Zu,- und Al> leitungen enthaltenden Gehäuse verschiebbar angeordnet ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist in einem ortsfesten Lager 1 ein Schwenkhebel 2 gelagert, an dessen oberem Ende ein Handhebel 3 angelenkt ist. Der Handhebel 3 steht über einen Lenker4 mit einem Schieberkolbens in Verbindung, der in einem mit Zu- und Ableitungen versehenen Gehäuse 6 verschiebbar ist. Unterhalb des Steuerschiebers 5, 6 ist ein. hydraulischer Zylinder 7 mit einem wechselseitig beaufschlagbaren Kolben 8 angeordnet. Der Kolben 8 steht über einen Lenker 9 mit dem schwenkbaren Hebel 2 in Verbindung. Als Servomotor ist bsi der dargestellten. Anlage ein Zylinder 10 mit einem wechselseitig beaufschlagbaren Kolben 11 vorgesehen.

Die Druckflüssigkeit wird der Steuerung mittels einer Pumpe 12 über eine an das Gehäuse 6 angeschlossene Leitung 13 zugeführt. 14 ist eine Rückflußleitung, die an zwei Bohrungen des Gehäuses 6 angeschlossen ist. An weitere Bohrungen des Gehäuses 6 sind einerseits zwei Leitungen 15, 16 angeschlossen, die zu den beiden Zyldnderseiten des Rückführantriebes 7, 8 führen, und andererseits zwei Leitungen 17, 18, die zu dem Servomotor 10, 11 führen. Die Anordnung der einzelnen Bohrunr gen des Gehäuses 6 in bezug auf die verschiedenen Ringkanäle des Schieberkolbens 5 ist so getroffen, daß der Servomotor 10, 11 und der Rückführantrieb 7, 8 durch Verstellung des Schieberkolbens 5 jeweils derart in Reihe geschaltet werden, daß die aus dem Servomotor 10, 11 zurückströmende Flüssigkeit den Rückführantrieb 7, 8 beaufschlagt und die aus dem Zylinder 7 verdrängte Flüssigkeit in die Rückflußleitung 14 gelangt. Die Wirkungsweise der beschriebenen Steuerung ist folgende:

Soll der Kolben· 11 des Empfängers in Pfeilrichtung nach links verstellt werden, so wird der Handhebel 3 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt und so mittels des Lenkers 4 der Schieberkolben 5 verstellt. Bei der Schwenkbewegung des Handhebels 3 dient das obere Ende des noch stillstehenden Schwenkhebels 2 als Festpunkt. Die Verschiebung des Schieberkolbens 5 bewirkt, daß von der Pumpe 12 über die Leitung 13 zugeführte Druckflüssigkeit durch den mittleren Ringkanal des Steuerschiebers 5, 6 in die Leitung 18 gelangt und so auf die rechte Seite des Kolbens 11 wirkt. Durch die Verschiebung des Schieberkolbens 5 wird zugleich durch den rechts befindlichen Ringkanal eine Verbindung zwischen der Leitung 17 und der Leitung 15 hergestellt und so die aus dem Zylinder 10 verdrängte Flüssigkeit auf die linke Seite des Kolbens 8 des Rückführantriebes gegeben. Zugleich ist durch die Verschiebung des Schieberkolbens 5 über den links befindlichen Ringkanal eine Verbindung zwischen der Leitung 16 und der Leitung 14 hergestellt, so daß die aus dem Zylinder 7 verdrängte Flüssigkeit in die Rückflußleitung 14 gelangen kann. Durch die von der Pumpe 12 geförderte Flüssigkeit wird also der Kolben 11 in der gewollten Richtung verstellt.

Zugleich erfolgt über die aus dem Zylinder 10 verdrängte Flüssigkeit eine Verstellung des Kolbens· 8 nach rechts. Dieser Kolben bewirkt mittels des Lenkers 9 eine Schwenkung des Hebels 2 im Uhrzeigersinn um das Festlager 1, so daß der Schwenkpunkt des Handhebels 3 nach rechts verlagert und so, wenn die Schräglage des geschwenkten Handhebels 3 aufrechterhalten wird, ein Zurückschieben des Schieberkolbens 5 nach rechts bewirkt wird. Auf diese Weise wird der vorher durch die Verschiebung des Schieberkolbens 5 eingeschaltete Flüssigkeitsstrom wieder unterbrochen und infolgedessen der Kolben 11 des Empfängers stillgesetzt. Jeder Schwenklage des Handhebels 3 entspricht daher eine ganz bestimmte Stellung des Empfängerkolbens 11.

Falls der Handhebel 3 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, erfolgt, wie an Hand der Fig. 1 leicht zu übersehen ist, eine entgegengesetzte Beaufschlagung des Empfängers 10, 11 und zugleich auch des Rückführantriebes 7, 8. Auch in diesem Falle tritt eine Rückführung entsprechend der vorbeschriebenen Wirkung ein, so daß auch in diesem Falle jeder Schrägstellung des Handhebels 3 eine bestimmte Stellung des Empfängerkolbens 11 zu- 12a geordnet ist.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Handhebel 21 mittels einer Lasche 22 an einem Gehäuse 23 schwenkbar gelagert. Der Handhebel 21 dient dazu, einen Schieberkolben 24 zu verstellen, der in einer Schieberhülse 25 verschiebbar geführt

ist. Die Schieberhülse 25 weist in ihrem mittleren Teil größeren. Durchmesser auf, so daß die so vorhandenen bundartigen Stirnflächen 26, 27 als KoI-benflächen für die Rückführung der Schieberhülse 25 dienen können, An das Gehäuse 23 sind einerseits eine Pumpe 28 und zwei Rückfluß leitungen 29, 30 und andererseits zwei Leitungen 31, 32 angeschlossen, die zu zwei Zylindern 33, 34 eines Servomotors 35 führen, dessen abgesetzte Enden als Verdrängerkolben in die Zylinder 33, 34 hineinragen. Die Wirkungsweise dieser Steuerung ist folgende:

Soll der Servomotor 35 nach rechts verstellt werden, so· wird der Handhebel 21 im, Uhrzeigersinn geschwenkt und so der Sehieberkolben 24 nach links verschoben. Durch diese Verschiebung werden folgende Schaltungen durchgeführt: Die von der Pumpe 28 geförderte Flüssigkeit, die durch einen Ringkanal 36 und Bohrungen 37 der Schieberhülse 25 in den mittleren Ringkanal des Schieberkolbens 24 eintritt, gelangt über Bohrungen 38 in einen weiteren Ringkanal 39 der Schieberhülse 25 und von da aus in die zum Zylinder 33 des Servomotors führende Leitung· 31. Die aus dem Zylinder 34 des Servomotors verdrängte Flüssigkeit gelangt über die Leitung 32 in einen Ringraum 40 der Schieberhülse 25 und von hier aus über Bohrungen 41 in den rechten Ringraum des Sehieberkolbens 24. Aus diesem Ringraum tritt die Flüssigkeit durch weitere Bohrungen 42 in den Ringraum 43 und beaufschlagt so die bundartige Kolbenführung 27 der Schieberhülse 25. Infolgedessen wird durch die bundartige Kolbenfläche 26 der Schieberhülse 25 Flüssigkeit aus dem Ringraum 44 verdrängt. Sie gelangt durch Bohrungen 45 in den linken Ringraum des Schieberkolbens 24 und von da aus durch weitere Bohrungen 46 der Schieberhülse 25 in den Ringrauin 47 und von da in die Rückflußleitung 29. Infolgedessen wird die Schieberhülse 25 nach links verschoben, bis ihre Bohrungen 38,41 und 46 durch den Sehieberkolben 24 wieder geschlossen werden und so die Bewegung des Servomotors 35 beendet wird. Während des BewegungsVorganges ist der Handhebel 21 in seiner eingestellten Lage geblieben. Auch hier ist also jeder Stellung des Handhebels 21 eine ganz bestimmte Stellung des Empfängers-3-5 zugeordnet.

Bei Verstellung des Handhebels 21 in entgegengesetzter Richtung wird der Sehieberkolben 24 nach rechts verschoben. Infolgedessen strömt jetzt die von der Pumpe 28 "geförderte Flüssigkeit durch den Ringkanal 36 und die Bohrungen 37, den mittleren Ringraum des Schieberkolbens 24, die Bohrungen 41 und den Ringraum 40 in die Leitung 32, so daß der Zylinder 34 mit Druckmittel beaufschlagt wird. Die aus dem Zylinder 33 verdrängte Flüssigkeit fließt über die Leitung 31, den Ringkanal 39 und die Bohrungen 38 in den linken Ringraum des Schieberkolbens 24 und von hier aus über die Bohrungen 45 in den Ringraum 44; sie beaufschlagt so die bundartige Kolbenfläche 26 der Schieberhülse 25. In diesem Falle wird die durch die Kolbenfläclie 27 verdrängte Flüssigkeit aus dem Ringraum 43 über die Bohrungen 42 und den rechten Ringraum des Schieberkolbens 24 durch Bohrungen 48 in den mit der Rückflußleitung· 30 verbundenen Ringkanal 49 geleitet. Auch jetzt wird daher die Schieberhülse 25 dem verstellten Sehieberkolben 24 folgend! so verstellt, daß die durch Schwenkung des Handhebels 21 eingeleitete Verstellbewegung beendigt wird, wenn die erreichte Stellung des Servomotors 35 der eingestellten Lage des Handhebels 21 entspricht.

Die beiden beschriebenen Steuerungen bieten den Vorteil, daß ohne besondere Rückführgestänge bei Anwendung einer mit Kraftverstärkung arbeitenden Fernsteuerung eine starre Abhängigkeit der Stellung des Empfängers von der Einstellung des Gebers erreicht ist. In jedem Falle ist nur die zur Bewegung des Schieberkolbens der Vorsteuerung erforderliche geringe Schaltkraft aufzubringen, während die vom Servomotor zu leistende Kraft durch die Größe des bzw. der Motorzylinder und durch die Höhe des von der Pumpe gelieferten · Druckes bestimmt ist und leicht den jeweiligen Schaltwiderständen des fernzusteuernden Elements angepaßt werden kann.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Fernsteuerung, insbesondere für hydraulische Pressen, bei der ein in entgegengesetzten Richtungen verstellbarer und nach, dem Verdrängungsprinzip wirkender Servomotor, z. B, mit einem Kolben, mittels eines Steuerschiebers wahlweise in entgegengesetzten Richtungen mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Steuerschieber (3 bis 6) ein Rückführantrieb (7, 8, 9, 2) angeschlossen ist, der durch den Steuerschieber zugleich mit dem Servomotor (10, 11) auf entgegengesetzte Beaufschlagung umgeschaltet wird und der mit der bei der Verstellung des Kolbens (11) im Servomotor verdrängten- Druckflüssigkeit betrieben wirdi

2. Hydraulische Fernsteuerung nach Anspruch i, dadurch, gekennzeichnet, daß der Rückführantrieb (7, 8) zwischen die jeweilige Rückleitung (17 bzw. 18) des Servomotors (ία, -ii) und die Druckmittelabflußleitung (14). ge- up schaltet ist.

3. Hydraulische Fernsteuerung nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführantrieb (7, 8) als wechselseitig beaufschlagbarer Kolbenantrieb ausgeführt ist.

4. Hydraulische Fernsteuerung nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (25) des Steuerschiebers (24) als wechselseitig beaufschlagbarer Kolben (26, 27) ausgeführt und in einem die Zu- und Ableitungen der Steuerung enthaltenden Gehäuse (23) verschiebbar ist (Fig. 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

(609 809 2.57)