DD155261A1

DD155261A1 - Verfahren zur steuerung von arbeitsbewegungen und arbeitsdruecke,insbesondere in spritzgiessmaschinen

Info

Publication number: DD155261A1
Application number: DD22604780A
Authority: DD
Inventors: Klaus Klimank; Erhard Hummel; Hans Schneider
Original assignee: Klaus Klimank; Erhard Hummel; Hans Schneider
Priority date: 1980-12-15
Filing date: 1980-12-15
Publication date: 1982-05-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Arbeitsbewegungen und Arbeitsdruecken, insbesondere in Spritzgiessmaschinen, durch Anpassung des Foerderstromes und des Druckes eines Hydraulikmediums an die den Arbeitsphasen eines Arbeitszyklus entsprechenden Strom- und Druckerfordernisse. Das Ziel und die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens, mit dem mittels einer foerderstromstellbaren Pumpe eine energieguenstige Arbeitsweise ermoeglicht wird u. mit dem innerhalb eines offenen Kreislaufes bei der Druck- und Stromsteuerung neben der Regelung der zum Verbraucher zugefuehrten Menge des Mediums eine hohe Druckabbaugeschwindigkeit erreicht wird. Erfindungsgemaess wird dies erreicht, dass der vorgegebene Druckwert dem Foerderstromwert gegenueber als Grenzwert uebergeordnet wird und bei Erreichen des Begrenzungsdruckes der Foerderstromwert verringert wird u. bei Veraenderung des Begrenzungsdruckes zu geringeren Druckwerten durch eine Pumpe eine Foerderrichtungsumkehr erreicht und das Medium aus einer Druckleitung in einem Behaelter gefoerdert wird.

Description

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Verfahren zur Steuerung von Arbeitsbewegungen und Arbeitsdrücken, insbesondere in Spritzgießmaschinen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Arbeitsbewegungen und Arbeitsdrücken, insbesondere in Spritzgießmaschinen, durch Anpassung des Förderstromes und des Druckes eines Hydraulikmediums an die den Arbeitsphasen eines Arbeitszyklus entsprechenden Strom- und Druckerfordernisse«

Charakteristik der bekannten technischen Lösung

Bekannt ist eine Steuerung nach der DE-OS 2 528 963 bei der der Förderstrom und der Druck durch eine förderstromstellbare Pumpe über ein elektrisch proportional verstellbares Drosselventil zum Verbraucher gesteuert wird. Nachteilig ist dabei, daß der über das Drosselventil anfallende Druckverlust die maximal mögliche Druckhöhe einschränkt und Energieverluste verursacht und daß der Druck im druckbeaufschlagten Kreis nur relativ langsam abgebaut werden kann.

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Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens, mit dem mittels einer förderst romstellbaren Regelpumpe eine energiegünstige Arbeitsweise ermöglicht wi rd.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem innerhalb eines offenen Kreislaufes einer Spritzgießmaschine oder einer Presse die Druck- und Stromsteuerung ermöglicht wird, wobei neben der Regelung der zum Verbraucher zugeführten ölmenge eine hohe Druckabbaugeschwindigkeit erreicht wiroO Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der vorgegebene Druckwert dem Förderstromwert gegenüber als Grenzwert übergeordnet wird und bei Erreichen des Begrenzungsdruckes der Förderstromvvert verringert wird und bei Veränderung des Begrenzungsdruckes zu geringeren Druckwerten durch eine im offenen Kreislauf betriebene Pumpe eine Förderrichtungsumkehr erreicht wird und daß bis Erreichen des gewünschten Druc'kes das Medium aus der druck« beaufschlagten Leitung in den Behälter gefördert wird« In der weiteren Ausbildung der Erfindung wird von der pumpe die Geschwindigkeit der Arbeitsbewegungen durch die Steuerung des Mediums mittels eines von der Regeleinrichtung auf einen Vsrstellmechanismus wirkenden hydraulischen Signals geregelt* Während der Stromregelung des Me« diuffls wird eine Druckbegrenzung durch die Regeleinrichtung vorgenommen« Die Regelung des Druckes wird durch auf d i © R e g ο 1 e i η r i c h t u η g vv i r k e η d & M e ß vv e r t g ο b e r e r r θ i c h t * D e r öus der druckbeaufschlagten Leitung zum Behälter geförderte Mediums!"rom wird durch Anschlag im Verstell.mechanisrnus

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oder/und durch eine Grenzwertvorgabe in der Regeleinrichtung begrenzt. Die Lage des Verstellmechanismus wird als Maß für den von der Pumpe gelieferten Förderstrom durch einen Meßwertgeber und der Druck durch einen weiteren Meßwertgeber erfaßt, je einem Regler zugeleitet und mit über Sollwerteingabeglieder eingegebenen Sollwerten verglichen. Das Ausgangssignal des Druckreglers wirkt über eine elektrische Verbindung auf den LageregleriUnd unabhängig vom Soll-Istwertvergleich wird beim Überschreiten des Drucksollwertes ein Signal zur Verringerung des Förderstromes vom Lageregler ausgegeben, wobei ein Ausgangssignal über ein Verstärker- und Ausgabeteil auf einen elektrohydraulischen Kraftverstärker wirkt, deren Ausgang in Wirkverbindung mit einem Stellmechanismus steht und der in eine den Druckerfordernissen entsprechende Stellung gebracht wird,

Ausführungsbeispie1

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden

Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Steuerung zur Anwendung des Verfahrens

Fig. 2: eine Schaltungsanordnung

Fig. 1 zeigt, daß zwischen einem Behälter 1 und einer förderstromstellbaren und in ihrer Fördereinrichtung umkehrbaren Pumpe 3 eine Leitungsverbindung 2 besteht, über die die Pumpe 3 das öl aus dem Behälter 1 ansaugt. Von der Pumpe 3 führt eine Druckölleitung 9 zu den hydraulischen Steuergliedern 15, die über eine Ablauf leitung 22 mit dem Behälter 1 verbunden sind. Die hydraulischen Steuerglie-

der 15 besitzen verschiedene Steuerfunktionen, die Leitungsverbindungen mittels Leitungen 18, 19, 20 und 21 zu den hydraulischen Arbeitsgliedern 16 und 17, zu dor Druckölleitung 9 und einer Ablauf leitung 22 herstellen« Die Pumpe 3 besitzt einen Verstellmechanismus 11, der über eine Leitung 12 mit einer Regeleinrichtung 10 in hydraulischer Verbindung steht« Der Verstellmechnismus 11 besteht aus einer Verknüpfung hydraulischer und mechanischer Übertragungsglieder und steht in Wirkverbihdung mit den das Fördervolumen der Pumpe 3 bestimmenden hydraulischen Elementen« Die Pumpe 3 ist so aufgebaut, daß eine kontinuierliche Verstellbarkeit des Hubes der förderst rombestimmenden Elemente zwischen dem maximalen Förderstrom und der Stellung keines Förderstromes und auch eine Umkehr der Förderrichtung, möglich ist«, Zur Regeleinrichtung 10 gehört eine elektrische Baugruppe 14, die eine Sollwerteingabe 23, die Eingänge der Istwerteingänge 5, 6, 7 und 8, ein Soll-Istwertvergleichsteil und ein elektronisches Regierund Verstärkungsteil enthält sowie einen elektrohydraulischen Kraftverstärker 4, der einen elektrischen Eingang und einen hydraulischen Ausgang besitzt, der über eine Leitung 13 mit Drucköl versorgt wird« Zur Istwerterfassung sind Meßwertgeber an einer Meßstelle 24, einer Meßstelle 25, einer Meßstelle 26 und/oder einer Meßstelle 27 angeordnet«. Mit der Regeleinrichtung 10 werden die über die Sollwerteingabe 23 eingegebenen Sollwerte mit über einen oder mehrere Istwerteingänge 5, 6, 7 und 8 gemeldeten Istwerten verglichen«. Mittels des Ausgangssignales der Regeleinrichtung 10 wird der Verstellmechanis'mus 11 der Pumpe 3 betätigt und ein den Sollwerten entsprechendes Fördervolumen eingestellt,, Dabei wird zum schnellen Druckabbau die Förderrichtung der Pumpe 3 geändert und bis zum Erreichen des gewünschten Einstelldruckes das öl aus der.Druckölleitung 9 durch die Lei™

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tungsverbindung 2 zum Behälter 1 gefördert. Für einige Regelaufgaben ist es sinnvoll, den negativen Förderstrom durch einen Anschlag im Verstellmechanismus 11 oder durch Vorgabe entsprechender Werte durch die Regeleinrichtung zu begrenzen.

Nach Fig. 2 fördert die Pumpe 3 das öl über die Druckölleitung 9 zu den hydraulischen Steuergliedern 15, die als Ventile 31, 32, 33 dargestellt sind. Die Ventile 31, 32 und 33 werden durch nicht dargestellte Vorsteuerventile betätigt, wobei ein jeweiliges hydraulisches Arbeitsglied 28, und/oder 30 mit Drucköl belastet wird. Die Stellung des Verstellmechanismus 11 der Pumpe 3 wird als Maß für den geförderten ölstrom mittels eines Istwertgebers 35 an einer geeigneten Meßstelle'27 vom Verstellmechanismus 11 der Pumpe erfaßt und als elektrisches Signal über eine Leitung 44 einem Lageregler 39 zugeführt. Zwischen der Pumpe 3 und den hydraulischen Steuergliedern 15 wird an der Meßstelle 25 der Druck in der Druckölleitung 9 mit einem Meßwertgeber erfaßt und über eine Leitung 45 einem Druckregler 37 zugeführt. Im Druckregler 37 wird der Soll-Istwertvergleich vorgenommen und über eine Verbindungsleitung 46 bei Erreichen bzw. Oberschreiten des Istdruckes über den Solldruck ein Signal dem Lageregler 39 zugeführt, welches unabhängig vom Soll-Istwertvergleich der Lage des Verstellmechanismus als Maß für den gelieferten ölstrom vom Lageregler 39 einen zu hohen Förderstrom feststellt und einem Verstärker und Ausgabeteil 40 über eine Leitung 47 ein Signal zuleitet. Wird der Solldruck nicht erreicht, so wird im Lageregler 39 das vom Istwertgeber 35 des Verstellmechanismus 11 über Leitung 44 eingehende .Signal mit dem über ein Eingabeglied 38 für den Lagesollwert anliegende Signal verglichen und das Ergebnis über Leitung 47 dem Verstärker und Ausgabeteil 40 und weiter, über die elektrischen Leitungen 48* und 48'· als

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elektrisches Ausgangssignal zu einem Verstellmotor des elekirohydraulischen Kraftverstärkers 4 geleitet» Der elektrohydraulische Kraftverstärker 4 wird über die Leitung 13 mit Steueröl versorgt« Durch die über die elektrischen Leitungen 48 ^s und 48 * * ankommenden Signale wird der elektrohydraulische Kraftverstärker 4 entsprechend verstellt oder in einer bestimmten Lage gehalten, damit der Druckölstrom in die Leitung 12* bzw. 12^sB dosiert und die Lage der Stelleinrichtung bestimmt wird« Eine Verstellung der Pumpe 3 durch die Stelleinrichtung 11 durch den dosierten Ölstrom erfolgt fortwährend, bis das vom Lageregler 39 zum Verstärker und Ausgabeteil 40 ankommende Signal eine Obereinstimmung von Soll- und Istwert aussagt« Wird der Sollwert des Öldruckes über ein Eingabeglied 36 reduziert, so ist zum schnellen Druckabbau in den hydraulischen Arbeitsgliedern 28, 29 und/oder 30, wie er im Spritzzylinder einer Spritzgießmaschine in der Nachdruckphase erforderlich ist, aus dem jeweils belasteten hydraulischen System, bestehend aus der Druckölleitung 9, dem Ventil 31, einer Leitung 41, dem hydraulischen Arbeitsglied 28 und/oder der Druckölleitung 9, dem Ventil 32, einer Leitung 42, dem Arbeitsglied 29 und/oder der Druckölleitung 9, dem Ventil 33, einer Leitung 43 und dem hydraulischen Arbeitsglied 30 eine entsprechende ölmenge abzudosieren„ Dieses wird dadurch erreicht, daß der über die Leitungen 12^C und 12" auf den Verstellmechanisrnus 11 wirkende Druckölstrom eine Verstellung der Pumpe 3 vornimmt und eins Förderrichtungsumkehr bewirkt. Bei Übereinstimmung des Druck-Sollwertes und des Druck-Istwertes wird die Pumpe 3 wieder in die positive Förderrichtung zurückgestellt und der Druck in der Sollhöhe gehalten«

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Claims

. 7 - 2 2 6 0 4 Erfindungsansprüche

1. Verfahren zur Steuerung von Arbeitsbewegungen und Arbeitsdrücken, insbesondere in Spritzgießmaschinen, durch Anpassung des Föfderstromes und des Druckes eines Hydraulikmediums an die den Arbeitsphasen eines Arbeitszyklus, entsprechenden Strom- und Druckerfordernisse gekennzeichnet dadurch, daß der vorgegebene Druckwert dem Förderstromwert gegenüber als Grenzwert übergeordnet wird und bei Erreichen des Begrenzungsdruckes der Förderstromwert verringert wird und bei Veränderung des Begrenzungsdruckes zu geringeren Druckwerten durch eine im offenen Kreislauf betriebenen Pumpe (3) eine Förderrichtungsumkehr erreicht wird und bis Erreichen des gewünschten Druckes das Medium aus der Druckleitung (9) in den Behälter (1) gefördert wird.

2. Verfahren nach runlet ι, gekennzeichnet dadurch, daß von der Pumpe (3) die Geschwindigkeit der Arbeitsbewegungen durch die Steuerung des Mediums mittels eines von der Regeleinrichtung (10) auf einen Verstellmechanismus (11) wirkenden hydraulischen Signals geregelt wird.

3. Verfahren nach !Punkt 1 und 2, gekennzeichnet, dadurch, daß während der Stromregelung des Mediums eine Druckbegrenzung durch die Regeleinrichtung (10) vorgenommen wird.

4. Verfahren nach !Punkt ι und 2, gekennzeichnet da-

durch, daß die Regelung des Druckes durch auf die Regeleinrichtung (10) wirkende Meßwertgeber an Meßstellen (24, 25, 26, 27) erreicht wird.

Verfahren nach Punkt l bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der aus der druckbeaufschlagten Leitung (9) zum Behälter (1) geförderte Medienstrom durch Anschlag im Verstellmechanismus (11) oder/und durch eine Grenzwertvorgabe in der Regeleinrichtung (10) begrenzt wird.

Verfahren nach Punkt i bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Lage des Verstellmechanismus (H) als Maß für den von der Pumpe (3) gelieferten Förderstrom durch einen Meßwertgeber (35) und der Druck durch einen Meßwertgeber (34) erfaßt wird und je einem Regler (37, 39) zugeleitet und mit über Sollwerteingabeglieder (36, 38) eingegebenen Sollwerten verglichen wird.

Verfahren nach· Punkt ι bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß das Ausgangssignal des Druckreglers (37) über eine elektrische Verbindung (46) auf den Lageregler (39) wirkt und unabhängig vom Soll-Istwertvergleich beim überschreiten des Drucksollwertes ein Signal zur Verringerung des Förderstromes vom Lageregler (39) ausgegeben wird und das Ausgangssignal über einen Verstärker und Ausgabeteil (40) auf einen elektrohydraulischen Kraftverstärker (4) wirkt, deren Ausgang in IVirkverbindung mit dem Stellmechanismus (H) steht und in eine den Druckerfordernissen entsprechende Stellung gebracht wird.

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