CH650570A5

CH650570A5 - Hydrostatic gear for alternating movements, especially for large toothing machines

Info

Publication number: CH650570A5
Application number: CH953280A
Authority: CH
Inventors: Siegfried Pfueller; Dieter Reinhold; Klaus Liesberg; Joerg Schulze
Original assignee: Werkzeugmasch Okt Veb
Priority date: 1979-12-27
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1985-07-31
Also published as: DD148369A1; DE3047074A1; DE3047074C2

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Hydrostatische Getriebe für Wechselbewegungen mit Lageregelung sind bereits bekannt. So ist der Zeitschrift «Rexroth Gruppe», Ausgabe D 1/1976, S. 82-83, Herausgeber: G.L. Rexroth GmbH, Geschäftsleitung Hydraulik, Lohr/Main, und dem Prospekt «Höfler grosse Zahnradschleifmaschinen, BRD -Drucknummer 3 74 1000, ein lagegeregeltes hydrostatisches Getriebe für Wechselbewegungen zu entnehmen, bei welchem ein Druckstromerzeuger mit konstantem Förderstrom ein 4-Wege-Servoventil beaufschlagt, das den Hydro-zylinder für die Schleifscheiben-Hubbewegung steuert. Die Hubparameter Hublänge, Hublage und Hubgeschwindigkeit werden dabei in Form einer sinusförmigen Führungsfunktion des Lageregelkreises vorgegeben, und mittels Lagemesssystem am Hydrozylinder wird die lageabhängige Istwert-Ermittlung zur Gewinnung der Regelabweichung durchgeführt. Diese hydrostatischen Getriebe für grosse Zahnradschleifmaschinen sind für die Bearbeitung von schrägverzahnten Zahnrädern mit einer Hublagen- und Hubgrössen-verstellung ausgestattet, um diese Parameter der Hubbewegung der momentanen Eingriffsstrecke des Werkzeuges anpassen zu können. So ist aus der DD-Patentschrift 58 433 eine Hublagen- und Hubgrössenverstellung bekannt, welche in Abhängigkeit von einer der Komponenten der Wälzbewegung der Grösse und augenblicklichen Lage des wirksamen Eingriffs weges des Schleifkörpers an der zu schleifenden The invention relates to a hydrostatic transmission according to the preamble of claim 1. Hydrostatic transmissions for alternating movements with position control are already known. The magazine "Rexroth Gruppe", edition D 1/1976, pp. 82-83, is published by: G.L. Rexroth GmbH, General Manager Hydraulics, Lohr / Main, and the brochure «Höfler large gear grinding machines, FRG -print number 3 74 1000, a position-controlled hydrostatic transmission for alternating movements, in which a pressure generator with a constant flow rate acts on a 4-way servo valve that controls the hydraulic cylinder for the grinding wheel lifting movement. The stroke parameters stroke length, stroke position and stroke speed are specified in the form of a sinusoidal guide function of the position control loop, and the position-dependent actual value determination is carried out by means of the position measuring system on the hydraulic cylinder in order to obtain the control deviation. These hydrostatic gears for large gear grinding machines are equipped with a stroke position and stroke size adjustment for machining helical gears in order to be able to adapt these parameters to the stroke movement of the current engagement distance of the tool. For example, a stroke position and stroke size adjustment is known from the DD patent 58 433, which, depending on one of the components of the rolling movement of the size and instantaneous position of the effective engagement, moves the grinding wheel away from the grinding wheel

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Zahnflanke folgt. Die Vorrichtung sieht dabei am Werkstückschlitten ein Wegmesssystem vor, dessen Messwerte an einen Rechner anliegen, dem Festwerte für die Hubgrösse, die Zahnbreite sowie den Schrägungswinkel des zu schleifenden Zahnrades vorgegeben sind und der aus diesen Festwerten und den Mess werten die jeweiligen Stösselumsteuerpunkte errechnet, welche als Sollwerte an einem Vergleicher anliegen, dessen anderer Eingang die Messwerte eines am Stössel vorgesehenen Wegmesssystems sind und der bei Koinzidenz das Signal zur Umsteuerung des Arbeitszylinders abgibt. Tooth flank follows. The device provides a position measuring system on the workpiece carriage, the measured values of which are sent to a computer, the fixed values for the stroke size, the tooth width and the helix angle of the gear wheel to be ground are specified and which calculates the respective ram reversal points from these fixed values and the measured values, which as Setpoints are applied to a comparator whose other input is the measured values of a displacement measuring system provided on the ram and which, in the event of coincidence, emits the signal for reversing the working cylinder.

Der beschriebene lagegeregelte hydrostatische Antrieb besitzt eine sehr nachteilige hohe Verlustleistung, die als Erwärmung des Hydrauliköles in Erscheinung tritt und mittels kostspieliger und platzraubender Ölkühleinrichtungen vernichtet werden muss. Ein weiterer entscheidender Nachteil ist das nicht optimale Geschwindigkeit-Zeit-Verhalten der sinusförmigen Führungsfunktion. Hinsichtlich der Hublagen- und Hubgrössenverstellung besteht bei den bekannten Lösungen ein nicht zu übersehender Nachteil darin, dass diese Einrichtungen für geschwindigkeitsgesteuerte Antriebe eingerichtet sind und einen grossen Aufwand für die maschinenspezifischen Einstell- und Kontrollarbeiten sowie für die elektronischen und mechanischen Geräte und Baugruppen erfordert. Die Ursache der enormen Verlustleistung ist die direkte Ansteuerung des Hydrozylinders durch das 4-Wege-Servoventil in Verbindung mit der sinusförmigen Führungsfunktion des Lageregelkreises. Dabei ist das nicht optimale Geschwindigkeit-Zeit-Verhalten bei sinusförmiger Führungsfunktion auf das Erreichen der eingestellten Maximalgeschwindigkeit jeweils nur in einem Punkt der Stössel-hubbewegung des Hydrozylinders als Ursache zurückzuführen, so dass im Verhältnis zur eingestellten Beschleunigung und Geschwindigkeit eine verhältnismässig kleine Doppelhubfrequenz, besonders bei grossen Hubwegen, realisiert wird. Die Ursachen der aufgezeigten Nachteile der bekannten Hublagen- und Hubgrössenverstellung sind die aufwendige mathematische Bestimmung der Umsteuerparameter und deren Eingabe in einen Rechner sowie die indirekte Veränderung der Hubgrösse und -läge durch Veränderung der Umsteuermarken. The position-controlled hydrostatic drive described has a very disadvantageous high power loss, which appears as heating of the hydraulic oil and must be destroyed by means of expensive and space-consuming oil cooling devices. Another crucial disadvantage is the less than optimal speed-time behavior of the sinusoidal guiding function. With regard to the stroke position and stroke size adjustment, there is a significant disadvantage in the known solutions in that these devices are set up for speed-controlled drives and require a great deal of effort for the machine-specific setting and control work and for the electronic and mechanical devices and assemblies. The cause of the enormous power loss is the direct control of the hydraulic cylinder by the 4-way servo valve in connection with the sinusoidal guide function of the position control loop. The non-optimal speed-time behavior in the case of a sinusoidal guiding function can only be attributed to the fact that the set maximum speed has been reached at only one point in the tappet stroke movement of the hydraulic cylinder, so that in relation to the set acceleration and speed, a comparatively small double stroke frequency, especially with large travel distances. The causes of the disadvantages of the known stroke position and stroke size adjustment shown are the complex mathematical determination of the reversal parameters and their input into a computer as well as the indirect change of the stroke size and length by changing the reversal marks.

Die Erfindung dient dem Zweck, eine höhere Effektivität durch Verringerung der Verlustleistung in Verbindung mit der Verbesserung der Führungsfunktion und einer diesen Verhältnissen einer Lageregelung angepassten Hublagen-und Hubgrössenverstellung mit verbesserten funktionstechnischen und ökonomischen Ergebnissen zu erzielen. The invention serves the purpose of achieving a higher effectiveness by reducing the power loss in connection with the improvement of the guiding function and a stroke position and stroke size adjustment adapted to these conditions of a position control with improved functional and economic results.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein hydrostatisches Getriebe für Wechselbewegungen, insbesondere für Grossverzahnmaschinen zu schaffen, dessen Hydromotor, insbesondere mit translatorischer Reversierbewegung zur Betätigung eines mit ihm gekuppelten, ein Schleifwerkzeug tragenden Stössel, direkt von einer Reversierpumpe eines Lageregelkreises beaufschlagt ist, auf welchen eine Hublagen- und Hubgrössenverstellung geschaltet ist und der Lageregelkreis einen Sollwertaufbereitungskomplex, welcher auf ein Summierglied und dessen Ausgang auf eine Pumpenverstellung der Reversierpumpe geschaltet ist; durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst. The object of the invention is to provide a hydrostatic transmission for alternating movements, in particular for large gear cutting machines, whose hydraulic motor, in particular with a translational reversing movement for actuating a tappet coupled to it and carrying a grinding tool, is acted upon directly by a reversing pump of a position control circuit, on which a stroke position - And stroke size adjustment is switched and the position control loop a setpoint conditioning complex, which is connected to a summing element and its output to a pump adjustment of the reversing pump; solved by the features of the characterizing part of claim 1.

Mit Vorteil kann der Funktionsgenerator aufgebaut sein aus einem Multiplikator mit einem nachgeordneten Integrator, dessen Ausgang an einem Summierglied anliegt und zu einem Fensterkomparator sowie zu einem Umsteuerbereichsbildner abgezweigt ist, einem Referenzwertbildner, dessen Ausgang auf zweite Eingänge des Umsteuerbereichs-bildners und des Fensterkomparators geführt ist, der aus-gangsseitig über einen Signalspeicher an einem Eingang des Multiplikators anliegt und der Umsteuerbereichsbildner auf The function generator can advantageously be constructed from a multiplier with a downstream integrator, the output of which is applied to a summing element and is branched off to a window comparator and to a changeover area generator, a reference value generator, the output of which leads to second inputs of the changeover area generator and the window comparator, which is on the output side via a signal memory at an input of the multiplier and the reversing area generator

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ein nichtlineares Netzwerk sowie, mittels einer Abzweigung, auf einen weiteren Eingang des Summiergliedes geschaltet ist, an dessen dritten Eingang das nichtlineare Netzwerk mit seinem Ausgang angelegt ist, wobei am Multiplikator ein Sollwertsignal der Hubgeschwindigkeits-Sollwertstufe und am Referenzwertbildner ein Hubgrössen-Sollwertsignal der Hubparameter-Sollwertgrundgrössenstufe und ein Korrektursignal vom Analogwertspeicher eingangsseitig anliegen und der Ausgang des Summiergliedes der Ausgang für die Führungsfunktion des Funktionsgenerators ist. a nonlinear network and, by means of a branch, is connected to a further input of the summing element, at the third input of which the nonlinear network is connected with its output, a setpoint signal of the stroke speed setpoint stage at the multiplier and a stroke variable setpoint signal of the lift parameter at the reference value generator The setpoint basic value level and a correction signal from the analog value memory are present on the input side and the output of the summing element is the output for the control function of the function generator.

Es ist weiter von Vorteil, wenn der Referenzwertbildner und der nachgeschaltete Fensterkomparator sowie der parallel dazu angesteuerte Umsteuerbereichsbildner vom Korrektursignal des Analogwertspeichers im Sinne einer Hub-grössen- und Hublagenbeeinflussung ansteuerbar sind. It is also advantageous if the reference value generator and the downstream window comparator as well as the reversing area generator controlled in parallel can be controlled by the correction signal of the analog value memory in the sense of influencing the stroke size and stroke position.

Eine vorzugsweise Weiterausbildung der Erfindung sieht vor, dass die Hubgeschwindigkeits-Sollwertstufe aus einem Sollwertgeber für die Hubgeschwindigkeit des Hydromotors und einer nachgeschalteten Anlaufschaltung besteht, an deren Signalausgang das Sollwertsignal vorliegt. A preferred further development of the invention provides that the lifting speed setpoint stage consists of a setpoint generator for the lifting speed of the hydraulic motor and a subsequent starting circuit, at whose signal output the setpoint signal is present.

Von Vorteil ist, wenn in der Hubparameter-Sollwertgrund-grössenstufe ein Sollwertgeber für den oberen Totpunkt und ein Sollwertgeber für den unteren Totpunkt jeweils parallel auf Eingänge eines vorzeichenbewertenden Differenzbildners und eines vorzeichenbewertenden Summenbildners geschaltet sind, wobei der Ausgang des vorzeichenbewertenden Differenzbildners das Hubgrössen-Grundwertsignal an den Funktionsgenerator und der Ausgang des vorzeichenbewertenden Summenbildners ein Hublagen-Grundwertsignal an den Rampengenerator ausgibt und die Ausgänge der Sollwertgeber für den oberen bzw. unteren Totpunkt zu dem Sollwertgeber für Einrichtebetrieb abgezweigt sind. It is advantageous if in the stroke parameter setpoint basic size level, a setpoint generator for top dead center and a setpoint generator for bottom dead center are each connected in parallel to inputs of a sign-evaluating difference generator and a sign-evaluating sum generator, the output of the sign-evaluating difference generator signaling the stroke quantity basic value signal outputs the function generator and the output of the sign-evaluating totalizer a stroke position basic value signal to the ramp generator and the outputs of the setpoint transmitters for top and bottom dead center are branched off to the setpoint generator for set-up operation.

Für die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist vorzugsweise vorgesehen, dass an dem das Schleifwerkzeug tragenden Stössel beidseitig des Schleifwerkzeuges paarweise Initiatoren angeordnet sind, deren von der Bewegungsrichtung des Stössels abhängige Signale auf den Analogwertspeicher geschaltet sind. For the further embodiment of the invention, it is preferably provided that initiators are arranged in pairs on the plunger carrying the grinding tool on both sides of the grinding tool, the signals of which, depending on the direction of movement of the plunger, are connected to the analog value memory.

Dabei ist es von Vorteil, wenn die jeweils zu einem Paar gehörenden Initiatoren in Bewegungsrichtung des Stössels symmetrisch gleich weit vom Mittelpunkt des Schleifwerkzeuges entfernt sind und ihr Abstand zueinander dem kleinsten unreduzierten Hubweg entspricht. It is advantageous if the initiators belonging to a pair are symmetrically equidistant from the center of the grinding tool in the direction of movement of the ram and their distance from one another corresponds to the smallest unreduced stroke.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Blockschaltbildes vom Lageregelkreis mit Hublagen- und Hubgrössenverstellung des erfindungsgemässen Antriebes Fig. 1 is a schematic representation of the block diagram of the position control loop with stroke position and stroke size adjustment of the drive according to the invention

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Blockschaltbildes vom Führungsgenerator Fig. 2 is a schematic representation of the block diagram of the lead generator

Fig. 3 ein Diagramm mit Gegenüberstellung der aus einer sinusförmigen und aus der erfindungsgemässen Führungsfunktion resultierenden Geschwindigkeitsverläufe 3 shows a diagram with a comparison of the speed profiles resulting from a sinusoidal and from the guide function according to the invention

Fig. 4 ein Diagramm der Doppelhubfrequenz in Abhängigkeit des Hubweges mit sinusförmiger und mit erfindungsge-mässer Führungsfunktion bei gleicher maximaler Geschwindigkeit und maximaler Beschleunigung. 4 shows a diagram of the double stroke frequency as a function of the stroke path with a sinusoidal and with a guide function according to the invention with the same maximum speed and maximum acceleration.

Ein hydrostatisches Getriebe ist mit seinem Hydromotor 1 gemäss Fig. 1 beidseitig an eine Reversierpumpe 2, mit seiner Pumpenverstelleinrichtung 3, die aus einem Servoventil und einer Über-Null-Versteileinrichtung besteht (nicht dargestellt), angeschlossen. Mit der Pumpenverstelleinrichtung 3 ist ein Pumpen-Lagemesssystem 4 gekuppelt, dessen Ausgang auf ein Summierglied 5 geschaltet ist. In die Steuerleitungen des Hydromotors 1 ist eine Differenzdruckrückfüh- A hydrostatic transmission with its hydraulic motor 1 according to FIG. 1 is connected on both sides to a reversing pump 2, with its pump adjusting device 3, which consists of a servo valve and an over-zero adjusting device (not shown). A pump position measuring system 4 is coupled to the pump adjusting device 3, the output of which is connected to a summing element 5. A differential pressure feedback is in the control lines of the hydraulic motor 1

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rung 6 geschaltet und mit ihrem Ausgang an das Summierglied 5 angelegt. Weiterhin ist auf das Summierglied 5 der Ausgang eines Sollwertaufbereitungskomplexes 7 geführt. In diesem Sollwertaufbereitungskomplex 7 ist eine Hubge-schwindigkeits-Sollwertstufe 8 auf einen Eingang eines Funktionsgenerators 9 und eine Hubparameter-Sollwert-grundgrössenstufe 10 auf einen zweiten Eingang des Funktionsgenerators 9 geschaltet. Die Hubgeschwindigkeits-Soll-wertstufe 8 besteht aus einem Sollwertgeber 11 für die Hubgeschwindigkeit und einer nachgeordneten Anlaufschaltung 12, deren Signalausgang das Sollwertsignal der Hubgeschwindigkeit abgibt. Die Hubparameter-Sollwertgrundgrössen-stufe besitzt einen Sollwertgeber 13 für den oberen Totpunkt (unter Totpunkt wird der jeweilige Umkehrpunkt der Bewegung verstanden) und einen Sollwertgeber 14 für den unteren Totpunkt, wobei beide Sollwertgeber 13,14 jeweils parallel an einen vorzeichenbewertenden Differenzbildner 15 und an einen vorzeichenbewertenden Summenbildner 16 angeschlossen sind. Der Signalausgang des vorzeichenbewertenden Differenzbildners 15 gibt das Hubgrössen-Grund-wertsignal aus, während am Ausgang des vorzeichenbewertenden Summenbildners 16 das Hublagen-Grundwertsignal vorliegt und auf einen Rampengenerator 17 geschaltet ist. Weiterhin sind die Signalausgänge der Sollwertgeber 13,14 für den oberen bzw. unteren Totpunkt aus der Hubparameter-Soll wertgrundgrössenstufe 10 herausgeführt und ein-gangsseitig auf einen Sollwertgeber 18 für Einrichtebetrieb geschaltet, welcher mit seinem Ausgang am Rampengenerator 17 angelegt ist. Der Sollwertaufbereitungskomplex 7 enthält weiterhin einen Analogwertspeicher 19, der über einen Schalter 20 zu- und abschaltbar ist und mit seinem Ausgang an einem weiteren Eingang des Funktionsgenerators 9 anliegt. Ausgangsseitig ist der Funktionsgenerator 9 über einen Hubreduzierungsbaustein 21 auf ein Summierglied 22 geschaltet, an dessen zweiten Eingang der Rampengenerator 17 angeschlossen ist. Mit seinem Ausgang ist das Summierglied 22 auf ein zweites Summierglied 23 geschaltet, dessen Signalausgang einem Lageverstärker 24 aufgeschaltet ist. Das Ausgangssignal des Lageverstärkers 24 ist zugleich das Ausgangssignal des Sollwertaufbereitungskomplexes 7, welches an dem der Pumpenverstelleinrichtung 3 vorgeschalteten Summierglied 5 anliegt. In bekannter Weise ist der Hydromotor 1 mit einem Stössel 25 verbunden, welcher das Schleifwerkzeug 26 mit seinem Antrieb aufnimmt. Am Stössel 25 sind beidseitig des Schleifwerkzeuges 26 paarweise Initiatoren 27,28 vorgesehen. Dabei ist ihre Anordnung so getroffen, dass beide zu einem Paar gehörenden Initiatoren 27,28, in Bewegungsrichtung des Stössels 25, symmetrisch gleich weit vom Mittelpunkt des Schleifwerkzeuges 26 entfernt sind und ihr Abstand zueinander dem kleinsten unreduzierten Hubweg entspricht. Die Signalausgänge der Initiatoren 27,28 sind, von der Bewegungsrichtung des Stössels 25 abhängig, auf einen Eingang des Analogwertspeichers 19 geschaltet, zu dessen zweitem Eingang die Signalverbindung von einem Lagemesssystem 31 des Hydromotors 1 zu dem zweiten Summierglied 23 des Sollwertaufbereitungskomplexes 7 abgezweigt ist. tion 6 switched and applied with its output to the summing element 5. Furthermore, the output of a setpoint conditioning complex 7 is led to the summing element 5. In this setpoint processing complex 7, a stroke speed setpoint stage 8 is connected to an input of a function generator 9 and a stroke parameter setpoint basic size stage 10 is connected to a second input of the function generator 9. The lifting speed setpoint value stage 8 consists of a setpoint generator 11 for the lifting speed and a downstream starting circuit 12, the signal output of which outputs the setpoint signal for the lifting speed. The stroke parameter setpoint basic size stage has a setpoint generator 13 for top dead center (dead center is understood to mean the respective reversal point of the movement) and a setpoint generator 14 for bottom dead center, both setpoint generators 13, 14 each in parallel to a sign-evaluating difference generator 15 and to one sign-evaluating totalizer 16 are connected. The signal output of the sign-evaluating difference generator 15 outputs the stroke size basic value signal, while the stroke position basic value signal is present at the output of the sign-evaluating totalizer 16 and is connected to a ramp generator 17. Furthermore, the signal outputs of the setpoint transmitters 13, 14 for the upper and lower dead center are brought out of the stroke parameter setpoint value size level 10 and connected on the input side to a setpoint setter 18 for set-up operation, the output of which is applied to the ramp generator 17. The setpoint conditioning complex 7 also contains an analog value memory 19 which can be switched on and off via a switch 20 and whose output is connected to a further input of the function generator 9. On the output side, the function generator 9 is connected via a stroke reduction module 21 to a summing element 22, to the second input of which the ramp generator 17 is connected. The output of the summing element 22 is connected to a second summing element 23, the signal output of which is connected to a position amplifier 24. The output signal of the position amplifier 24 is also the output signal of the setpoint conditioning complex 7, which is present at the summing element 5 connected upstream of the pump adjusting device 3. In a known manner, the hydraulic motor 1 is connected to a plunger 25 which receives the grinding tool 26 with its drive. Initiators 27, 28 are provided in pairs on the ram 25 on both sides of the grinding tool 26. Their arrangement is such that both initiators 27, 28 belonging to a pair are symmetrically equidistant from the center of the grinding tool 26 in the direction of movement of the plunger 25 and their distance from one another corresponds to the smallest unreduced stroke. The signal outputs of the initiators 27, 28 are, depending on the direction of movement of the plunger 25, connected to an input of the analog value memory 19, to the second input of which the signal connection is branched from a position measuring system 31 of the hydraulic motor 1 to the second summing element 23 of the setpoint processing complex 7.

Der Aufbau des Funktionsgenerators 9 sieht einen Multiplikator 32 vor, an dessen Eingang das Sollwertsignal der Hubgeschwindigkeits-Sollwertstufe 8 anliegt, welcher ausgangsseitig auf einen Integrator 33 geführt ist. The structure of the function generator 9 provides a multiplier 32, at the input of which the setpoint signal of the lifting speed setpoint stage 8 is applied, which is led on the output side to an integrator 33.

Dessen Signalausgang ist auf ein Summierglied 34 geschaltet und parallel dazu an einen Fensterkomparator 35 angelegt. Vom Fensterkomparator 35 besteht eine Signalverbindung über einen Signalspeicher 36 zu einem weiteren Eingang des Multiplikators 32. An einem weiterhin zum Funktionsgenerator 9 gehörigen Referenzwertbildner 37 liegt das Hubgrössen-Sollwertsignal des vorzeichenbewertenden Differenzbildners 15 und das Korrektursignal des Analogwertspeichers 19 an. Mit seinem Ausgang ist der Referenzwert-bildner 37 parallel auf den Fensterkomparator 35 und einen Umsteuerbereichsbildner 38 geschaltet, zu welchem ausserdem der Ausgang des Integrators 33 abgezweigt ist und an welchen ein weiteres einstellbares Signal 39 für die Grösse des Umsteuerweges des Hydromotors 1 angelegt ist. Der Umsteuerbereichsbildner 38 ist ausgangsseitig parallel auf das Summierglied 34 und ein nichtlineares Netzwerk 40 geführt, dessen Ausgang ebenfalls dem Summierglied 34 aufgeschaltet ist. Dessen Ausgangssignal ist die Führungsfunktion des Funktionsgenerators 9. Its signal output is connected to a summing element 34 and applied in parallel to a window comparator 35. There is a signal connection from the window comparator 35 via a signal memory 36 to a further input of the multiplier 32. The stroke value setpoint signal of the sign-evaluating difference generator 15 and the correction signal of the analog value memory 19 are present at a reference value generator 37, which also belongs to the function generator 9. With its output, the reference value generator 37 is connected in parallel to the window comparator 35 and a changeover region generator 38, to which the output of the integrator 33 is also branched and to which a further adjustable signal 39 for the size of the changeover path of the hydraulic motor 1 is applied. On the output side, the reversing area generator 38 is routed in parallel to the summing element 34 and a non-linear network 40, the output of which is also connected to the summing element 34. Its output signal is the leading function of the function generator 9.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Antriebes ist folgende: The operation of the drive according to the invention is as follows:

Die am Sollwertgeber 11 der Hubgeschwindigkeits-Soll-wertstufe 8 eingestellte Hubgeschwindigkeit wird der Anlaufstufe 12 aufgeschaltet, welche die Stösselbewegung nach einer vorgegebenen Funktion bis zur eingestellten Geschwindigkeit hochregelt. Dieses Geschwindigkeits-Sollwertsignal begrenzt im Multiplikator 32 des Funktionsgenerators 9, gemäss Fig. 2, das vom Signalspeicher 36 anliegende bipolare Signal für die Maximalgeschwindigkeit auf den am Sollwertgeber 11 eingestellten Wert. Der Multiplikator 32 beaufschlagt den Integrators 33 mit diesem bewerteten Geschwin-digkeits-Sollwertsignal sprungartig, wobei der Spannungspegel die Integrationszeit und damit die Verfahrgeschwindig-keit des Hydromotors 1 bestimmt. Das mittels des Integrators 33 zum Wegsignal integrierte Geschwindigkeitssignal wird im Fensterkomparator 35 von dem am Referenzwertbildner 37 ausgegeben, vom Sollwertgeber 14 für den unteren Totpunkt über den vorzeichenbewertenden Differenzbildner 15 vorgegeben, Hubgrössen-Sollwert auf die voreingestellten Grössen begrenzt. Das Ausgangssignal des Fensterkompara-tors 35 steuert den Signalspeicher 36 an, welcher seinerseits die Polaritätsumschaltung der Eingangsspannung am Integrator 33 bewirkt. Der in Hubgeschwindigkeit und Hubgrösse bestimmte sägezahnförmige Funktionsverlauf am Ausgang des Integrators 33 ist zur Summenbildung auf das Summierglied 34 und parallel dazu auf den Umsteuerbereichsbildner 38 geschaltet, in welchem er auf solche Weise mit den Signalen des Referenzwertbildners 37 und dem Signal 39 des Analogwertspeichers 19 für die Grösse des Umsteuerweges summiert wird, dass am Ausgang der auf Null bezogene Umsteuerbereich des sägezahnförmigen Funktionsverlaufes vorliegt und auf das nichtlineare Netzwerk 40 geschaltet ist. Dieses nichtlineare Netzwerk 40 formt den extrahierten Umsteuerbereich des sägezahnförmigen Funktionsverlaufes zu einer approximierten Sinoide um, die vom Ausgang des nichtlinearen Netzwerkes 40, wie das vom Umsteuerbereichsbildner 38 abgezweigte Signal, auf das Summierglied 34 geschaltet ist. Da die eingangsseitig am Summierglied 34 anliegenden Signale ihren Vorzeichen entsprechend addiert werden, liegt am Ausgang des Summiergliedes die Führungsfunktion des Funktionsgenerators 9 mit vorgegebener Geschwindigkeit und Hubgrösse sowie mit dem approximierten sinoidischen Umsteuerbereich vor. Die auf den vorzeichenbewertenden Summenbildner 16 gelegten Sollwertsignale von den Sollwertgebern 13,14 für den oberen bzw. unteren Totpunkt liegen am Ausgang des vorzeichenbewerteten Summenbildners 16 als Hublage-Sollwert vor, welcher über den Rampengenerator 17 auf das Summierglied 22 geschaltet ist. Das Ausgangssignal des Funktionsgenerators 9 liegt ebenfalls über den Hubreduzierungsbaustein 21 am Summierglied 22 an, dessen Ausgang, gemeinsam mit dem Ausgang des Lagemesssystems 31 des Hydromotors 1, auf Eingänge des zweiten Summiergliedes 23 geschaltet ist. Die Amplitude der approximierten Sinoide ist unabhängig The lifting speed set on the setpoint generator 11 of the lifting speed setpoint value stage 8 is applied to the starting stage 12, which regulates the ram movement up to the set speed according to a predetermined function. In the multiplier 32 of the function generator 9, according to FIG. 2, this speed setpoint signal limits the bipolar signal from the signal memory 36 for the maximum speed to the value set on the setpoint generator 11. The multiplier 32 acts on the integrator 33 in a step-by-step manner with this evaluated speed setpoint signal, the voltage level determining the integration time and thus the travel speed of the hydraulic motor 1. The speed signal integrated into the travel signal by means of the integrator 33 is output in the window comparator 35 by the reference value generator 37, specified by the setpoint generator 14 for bottom dead center via the sign-evaluating difference generator 15, and the stroke size setpoint is limited to the preset values. The output signal of the window comparator 35 drives the signal memory 36, which in turn effects the polarity switching of the input voltage at the integrator 33. The sawtooth-shaped function curve at the output of the integrator 33, determined in terms of stroke speed and stroke size, is switched to the summing element 34 and in parallel to the reversing area generator 38, in which it operates in such a manner with the signals of the reference value generator 37 and the signal 39 of the analog value memory 19 for the The size of the reversing path is summed up so that the reversing region of the sawtooth-shaped function curve, which is related to zero, is present at the output and is connected to the non-linear network 40. This nonlinear network 40 converts the extracted reversal area of the sawtooth-shaped function curve into an approximated sinoid, which is connected to the summing element 34 from the output of the nonlinear network 40, like the signal branched off from the reversal area generator 38. Since the signals present on the input side at the summing element 34 are added according to their signs, the guidance function of the function generator 9 is present at the output of the summing element with a predetermined speed and stroke size as well as with the approximated Sinoid reversal range. The setpoint signals from the setpoint transmitters 13, 14 for the top and bottom dead center, which are placed on the sign-evaluating summing unit 16, are present at the output of the signed summing unit 16 as a stroke position setpoint, which is connected to the summing element 22 via the ramp generator 17. The output signal of the function generator 9 is also present via the stroke reduction module 21 at the summing element 22, the output of which, together with the output of the position measuring system 31 of the hydraulic motor 1, is connected to inputs of the second summing element 23. The amplitude of the approximated sinoids is independent

4 4th

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IS IS

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von der Frequenz und Amplitude des sägezahnförmigen Funktionsverlaufes konstant. Dabei bildet der zweifache Wert dieser Sinoide die Grösse des minimalen Hubes. Dieser minimale Hub kann mittels des Hubreduzierungsbausteins 21 durch proportionale Teilung weiter verkleinert werden. Dabei ist durch steuerungstechnische Massnahmen gesichert, dass der Hubreduzierungsbaustein 21 nur bei Einstellung der Sollwertgeber 13,14 für den oberen bzw. unteren Totpunkt auf kleinsten Hub anspricht. Der Ausgang des zweiten Summiergliedes 23 gibt somit die Regelabweichung des Lageregelkreises über den Lageverstärker 24 an das Summierglied 5 aus, wo es mit dem Signal des Pumpen-Messsystems 4 und der Differenzdruckrückführung 6 vorzeichenbewertet überlagert wird. Das von dem Lagemesssystem 31 des Hydromotors 1 des Analogwertspeichers 19 zugeführte Lagesignal wird bei der Bearbeitung schrägverzahnter Zahnräder am jeweiligen Ende der Eingriffsstrecke (der Punkt, wo das Schleifwerkzeug und das Werkstück keine Berührung mehr haben), richtungsabhängig von der Bewegung des Hydromotors 1, durch das Signal des jeweiligen Initiators 27,28 an den Funktionsgenerator 9 ausgegeben und als Korrektursignal dem Referenzwertbildner 37 aufgeschaltet. Dieser verarbeitet das Korrektursignal richtungsbezogen so, dass neben der Beeinflussung der Hubgrösse auch die Beeinflussung der Hublage erfolgt. In Fig. 3 ist der aus einer sinusförmigen Führungsfunktion resultierende Geschwindigkeitsverlauf 41 dem aus der erfindungsgemässen Führungsfunktion resultierenden Geschwindigkeitsverlauf 42 gegenübergestellt. Diese Gegenüberstellung macht deutlich, dass bei sinusförmiger Füh-s rungsfunktion nur im Bereich der Hubmitte die maximale Geschwindigkeit punktförmig erreicht wird und somit über den gesamten Hubweg eine sich ständig ändernde Geschwindigkeit zu verzeichnen ist. Demgegenüber weist der aus der erfindungsgemässen Führungsfunktion resultierende io Geschwindigkeitsverlauf 42 eine verkürzte Umsteuerphase 43 und einen grossen Bereich mit einem Beschleunigungswert Null auf, wodurch der über den Umsteuerbereich hinausgehende Hubweg mit konstanter maximaler Geschwindigkeit 44 durchfahren wird. Daraus ergibt sich, dass bei grossen Hub-15 wegen wesentlich grössere Doppelhubzahlen pro Zeiteinheit erreicht werden. constant on the frequency and amplitude of the sawtooth-shaped course of the function. The double value of these sinoids is the size of the minimum stroke. This minimal stroke can be further reduced by means of proportional division by means of the stroke reduction module 21. Control measures ensure that the stroke reduction module 21 only responds to the smallest stroke when the setpoint sensors 13, 14 are set for the top and bottom dead center. The output of the second summing element 23 thus outputs the control deviation of the position control loop via the position amplifier 24 to the summing element 5, where it is superimposed with the sign of the signal of the pump measuring system 4 and the differential pressure feedback 6. The position signal supplied by the position measuring system 31 of the hydraulic motor 1 of the analog value memory 19 becomes dependent on the direction of the movement of the hydraulic motor 1 when machining helical gears at the respective end of the engagement path (the point where the grinding tool and the workpiece are no longer in contact) Signal of the respective initiator 27, 28 is output to the function generator 9 and applied to the reference value generator 37 as a correction signal. This processes the correction signal in a direction-related manner so that, in addition to influencing the stroke size, the stroke position is also influenced. 3, the speed curve 41 resulting from a sinusoidal guide function is compared with the speed curve 42 resulting from the guide function according to the invention. This comparison makes it clear that with a sinusoidal guiding function, the maximum speed is only reached at points in the area of the center of the stroke, and thus a constantly changing speed can be recorded over the entire stroke. In contrast, the io speed curve 42 resulting from the guide function according to the invention has a shortened reversing phase 43 and a large area with an acceleration value of zero, as a result of which the stroke path going beyond the reversing area is traversed at a constant maximum speed 44. The result of this is that large stroke-15s are achieved per unit of time due to the much larger double stroke numbers.

In Fig. 4 sind die Doppelhubzahlen in Abhängigkeit vom Hubweg, für die sinusförmige Führungsfunktion in de»-Kurve 45 und für die erfindungsgemässe Führungsfunktion 20 in der Kurve 46 bei gleichen maximalen Beschleunigungen und maximalen Geschwindigkeiten gegenübergestellt. Es ist ersichtlich, dass die Steigerung mit dem Hubweg wächst und bei 1000 mm Hubweg ca. 30% höhere Doppelhubzahlen erreicht werden, wobei die Erhöhung bei 1200 mm Hub weg 2s bis ca. 50% ansteigt. 4 shows the double stroke numbers as a function of the stroke distance, for the sinusoidal guide function in the curve 45 and for the guide function 20 according to the invention in the curve 46 at the same maximum accelerations and maximum speeds. It can be seen that the increase increases with the stroke and that with a stroke of 1000 mm approx. 30% higher double strokes are achieved, whereby the increase with a stroke of 1200 mm increases from 2s to approx. 50%.

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4 Blatt Zeichnungen 4 sheets of drawings

Claims

650570 PATENT CLAIMS

1. Hydrostatic transmission for alternating movements, in particular for large gear cutting machines, the hydraulic motor (1) of which is acted upon directly by a reversing pump (2) of a bearing control circuit, on the summing element (5) of which a setpoint processing circuit (7) and a position measuring system (31) of the hydraulic motor (1) , which is fed back in the position control loop, a pump position measuring system (4), which is coupled to a pump adjusting device (3) formed by a servo valve and an over-zero adjusting device controlled by it, and a differential pressure feedback (6) of the control lines of the Hydraulic motors (1) are connected, the output of the summing element (5) being clamped to the pump adjustment device (3), and a stroke position and stroke size adjustment device being connected to this position control loop, characterized in that a function generator is provided in the setpoint processing circuit (7) (9) from a lifting speed setpoint (8), from a lifting pa parameter setpoint basic size stage (10) and can be controlled by an analog value memory (19) and its output is fed via a stroke reduction module (21) to a first summing element (22) of the setpoint processing circuit (7), to which a ramp generator (17) is also connected on which there is a signal output of the stroke parameter setpoint basic size stage (10) on the input side and which can also be controlled by a setpoint generator for set-up mode (18),

whose inputs have a signal connection to the stroke parameter setpoint basic size stage (10), and the output of the first summing element (22) of the setpoint processing circuit (7) is connected to a second summing element (23) of the setpoint processing circuit (7), which has a further input Signal connection to the position measuring system

(31) of the hydraulic motor (1) and with its output is guided through a position amplifier (24), the output of which is the setpoint conditioning circuit (7) and is applied to the summing element (5) of the position control loop, which is thus closed and to which the Stroke position and stroke size adjustment device, implemented by a workpiece distance measuring system with a signal connection to the analog value memory (19), to which the signal connection position measuring system (31) of the hydraulic motor (1) - second summing element (23) of the setpoint processing circuit (7) branches off is connected and disconnected.

2. Hydrostatic transmission according to claim 1, characterized in that the function generator (9) is constructed from a multiplier (32) with a downstream integrator (33), the output of which is applied to a summing element (34) and to a window comparator (35) and branched off to a changeover area generator (38), a reference value generator (37), the output of which leads to second inputs of the changeover area generator (38) and the window comparator (35), the output side of which via a signal memory (36) at an input of the multiplier ( 32) is present and the reversing area generator (38) is connected to a non-linear network (40) and by means of a branch to a further input of the summing element (34), at the third input of which the non-linear network (40) is applied with its output multiplier

(32) a setpoint signal of the stroke speed setpoint stage (8) and on the reference value generator (37) a stroke size setpoint signal of the stroke parameter setpoint basic size stage (10) and a correction signal from the analog value memory (19) are present on the input side and the output of the summing element (34) Output for the management function of the function generator is.

3. Hydrostatic transmission according to claims 1 and 2,

characterized in that the reference value generator (37) and the downstream window comparator (35) and the reversing area generator (38) driven in parallel thereto can be controlled by the correction signal of the analog value memory (19) in the sense of influencing the stroke size and stroke position.

4. Hydrostatic transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that the lifting speed setpoint stage (8) consists of a setpoint device (11) for the lifting speed of the hydraulic motor (1) and a downstream starting circuit (12), at the Signal output the setpoint signal is present.

5. Hydrostatic transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the stroke parameter setpoint basic size stage (10) a setpoint generator for top dead center (13) and a setpoint generator for bottom dead center (14) each in parallel on inputs of a sign-evaluating difference generator (15) and a sign-evaluating totalizer (16) are connected, the output of the sign-evaluating difference generator (15) sending the basic stroke value signal to the function generator (9) and the output of the sign-evaluating totalizer (16) a stroke position basic value signal to the ramp generator (17 ) outputs and the outputs of the setpoint devices for upper and lower dead center (13, 14) are branched off to the setpoint device for set-up mode (18).

6. Hydrostatic transmission according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the plunger (26) carrying plunger (25) on both sides of the grinding tool (26) in pairs initiators (27, 28) are arranged, the direction of movement of the plunger (25) dependent signals are connected to the analog value memory (19).

7. Hydrostatic transmission according to one of claims 1 to 6, characterized in that the initiators (27, 28) belonging to a pair in the direction of movement of the plunger (25) are symmetrically equidistant from the center of the grinding tool (26) and their distance corresponds to each other the smallest unreduced stroke.