DD155648A1 - Pruefmaschinen-schaltungsanordnung zur schadfreien einspann-sowie ruecksetz-verfahrbewegung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur anfahrkraftabhaengigen Abschaltung der Verfahrbewegung des Kraftkolbens beim Einspannen des Probekoerpers sowie zur vorpositionierten Ruecksetzbewegung nach Bruch des Probekoerpers. Ziel der Erfindung ist eine von der Anfahrkraft unabhaengige Fahrgeschwindigkeitswahl, die Verwendbarkeit laengenunterschiedlicher Probekoerper ohne Querhauptverstellung, Einstellbarkeit kleinster Anfahrkraefte unabhaengig von der Maximalkraft und Realisierung jeder Ruecksetz-Position ueber den gesamten Hubbereich einschliesslich der Mittelposition Null. Aufgabengemaess erfolgt eine eindeutige Zuordnung von Kraft- und Wegsignalen, Funktionssicherheit bei Weg-istwerten ungleich Null, unabhaengig gegen Null einstellbare Anfahrkraft u. Ueberwachung des Probebruches durch Kraft-Istwerte. Die Erfindung sieht ein mit der Kraftmessdose verbundenes, kontraer zum Kraftkolben angeordnetes Gegenkraftglied vor. Die Kraftmessdose ist auf eine Gegenkraft-Auswerteschaltung abgezweigt, welche eine Alternativschalteinrichtung ansteuert. An dieser liegt eine Kraft-Vergleichseinrichtung und eine Weg- Vergleichseinrichtung an. Ihr Ausgang fuehrt auf eine Regeleinrichtung fuer das Servoventil und eine Ruecksetz-Schaltstufe mit Ausgang zur Gegenkraft- Auswerteschaltung.

Description

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Titel der Erfindung

Prüfmaschinen-Schaltungsanordnimg zur schadfreien Einspann- sowie Kücksetz-Verfahrbewegung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Prüfmaschinen-Schaltungsanordnung zur schadfreien Einspann- sowie Rücksetz-Verfahrbewegung, vorzugsweise für mit einem von einem elektrohydraulischen Servoventil gesteuerten translatorischen Hydromotor, mit einem an einem Kolbenstangenende des Hydromotors angeordneten beweglichen Einspannkopf, mit einem über eine Kraftmeßdose an einem Querhaupt fest angeordneten Einspannkopf sowie mit einer an der Kolbenstange vorgesehenen Wegmeßeinrichtung₅ wobei die.Schaltungsanordnung die mittels Soll-lstwert-Vergleich geregelte Verfahrbewegung bei kraftschlüssiger Anlage einer Materialprobe am Einspannkopf unterbricht sowie auch nach dem Bruch der Materialprobe die Hücksetz-Yerfahrbewegung in eine durch den Weg-Sollwert vorbestimmte Position regelt«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung für Werkstoffprüf ma schinen, aus der DE-AS 22 13 436 bekannt, welche die Wegregelung zur Einstellung des beweglichen Einspannkopfes auf die Probenlänge derar-t regelt, daß Beschädi-

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gunge α der Proben oder. Einspannköpfe nicht mehr möglich sind_e In dieser Schaltungsanordnung sind, bei der Verfahrbewegung für den Einspannvorgang der Proben, die Weg-Soll- und -1st-, wertsignale an zugeordnete Eingänge einer ersten Hegeleinrichtung angelegt, deren Ausgangssignal über einen Verstärker auf einen Begrenzer geführt ist* Dessen Ausgangssignal wird auf einen voreingestellten Kraftwerk begrenzt und liegt am Sollwert-Eingang einer zweiten Regeleinrichtung an, die an ein Servoventil angeschlossen ist« Auf den Istwert-Eingang dieser Regeleinrichtung ist der Kraft-Istwert der Kraftmeßdose geführt«

Für den Prüfvorgang der Proben ist die Schaltungsanordnung so geschaltet, daß der Kraft-Sollwert am Sollwert-Eingang und der Kraft-Istwert der Kraftmeßdose am Istwert-Eingang der ersten Regeleinrichtung anliegt, während am Sollwert-Eingang der zweiten Regeleinrichtung das Ausgangssignal des Begrenzers anliegt und auf den Istwert-Eingang der zweiten Regeleinrichtung der Weg-Istwert des W.egmeß syst ems geschaltet ist* Auf den Begrenzungs-Eingang des Begrenzers ist beim Prüf vorgang der Weg-Sollwert geschaltete Diese Schaltungsanordnung nach DE-AS 22 13 436 ist mit sehr wesentlichen Nachteilen behaftet«, So besteht ein Nachteil darin, daß die Fahrgeschwindigkeit beim Einspannen.des Probekörpers auf einen sehr kleinen Wert begrenzt ist«, Die Ursache dafür liegt darin begründet, daß in dem angewandten zweischleifigen Regelkreis das Geschwindigkeitssignal im Begrenzer von dem Kraft-Sollwert für die Anfahrkraft des Probekörpers an den Einspannkopf begrenzt wird, so daß bei anzustrebenden geringen Anfahrkräften die Verfahrgeschwindigkeit sehr klein ist und mit dem Kraft-Sollwert.Null dia Verfahrgeschwindigkeit auch den Wert Null annimmt*

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß-die Probekörper eine genaue Längenabmessung erfordern und bei auftretenden Längenabweichungen das Querhaupt mit dem festen Einspannkopf dem Wegmeßsystem entsprechend genau verstellt werden muß» Die Ursache dafür ergibt sich daraus, daß bei Vorliegen größerer Weg-Istwerte an der zweiten Regeleinrichtung

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als die am SollwerWSingang anliegende Regelabweichung, in Abhängigkeit von der Vorzeichenbewertung des Weg-Istwertes ^fein Wieder-Wegfahren vom Einspannkopf, das heißt falsche Kraftrichtung, oder ein schlagartiger Kraftaufbau erfolgen würde·

Des weiteren besteht ein. Nachteil darin, daß bei Längen der Probekörper, die von dem Weg-Istwert Null abweichen, nach dem Bruch des Probekörpers der Kraftkolben nicht in die Wegposition Null (Mittellage) gefahren werden kann. Ursächlich dafür ist, daß der Begrenzer nicht auf den begrenzenden Weg-Sollwert Null einstellbar ist, da. damit eine Kraftregelung "ausgeschlossen wird und der Prüfvorgang nicht erfolgen kann.

Schließlich besteht der Nachteil, daß die minimale Anfahrkraft des Probekörpers an den Einspannkopf nach unten begrenzt und von der Maximalkraft der Prüfmaschine abhängig ist. Die Ursache dafür ist, daß bei einem Kraft-Sollwert Null keine Verfahrbewegung möglich ist und der Kraft-Sollwert für die Anfahrkraft beim Einspannen ein regelstabiler Bruchteil des Sollwert-Signales der Maximalkraft der Prüfmaschine sein muß«

Ziel der Erfindung

Die Erfindung stellt sich das Ziel, die Fahrgeschwindigkeit beim Einspannen unabhängig von der Anfahrkraft des Probekörpers an den Einspannkopf zu gestalten, die Prüfung längenunterschiedlicher Probekörper ohne Querhauptverstellung zu ermöglichen, die Unabhängigkeit der Anfahrkraft von den Kraftparametern der Prüfmaschine zu gewährleisten und die voreinstellbare Position des Kraftkolbens nach dem Bruch des Probekörpers innerhalb des gesamten Hubes_t auch für die Hittellage mit Position Null, zu ermöglichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfmaschinen-Schaltungsanordnung zur schadfreien Einspann- sowie Rücksetz^Verfahrbewegung, vorzugsweise für mit einem von elektrohydraulischen Servoventil gesteuerten trans-

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latorischen Hydromotor, mit einem an einem Kolbenstangenende des Hydromotors angeordneten beweglichen Einspannkopf, mit einem über eine Kraftmeßdose an einem Querhaupt fest angeordneten Einspannkopf sowie mit einer an der Kolbenstange vorgesehenen Wegmeßeinrichtung, wobei die Schaltungsanordnung die mittels Soll-Istwert-Vergleich geregelte Verfahrbewegung bei kraftschlüssiger Anlage einer Materialprobe am festen Binspannkopf unterbricht, sowie nach dem Bruch der Materialprobe die Rücksetz-Verfahrbewegung in eine durch den Weg-Sollwert vorbestimmte Position regelt, zu schaffen, welche eine eindeutige Zuordnung der Weg- bzw» Kraftsignale zu ihren Punktionskompetenzen, einen funktionssicheren Prüfungsablauf bei Weg-Istwerten ungleich Null und bei beliebigen Vierten der Anfahrgeschwindigkeit und der Maximalkraft eine gegen Null gehende Anfahrkraft beim Einspannen des Probekörpers gewährleistet sowie die Überwachung des Probebruches in eindeutiger Abhängigkeit vom Kraft-Istwert erfolgte

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein zum translatorischen Hydromotor konträres Gegenkraftglied vorgesehen und mit der Kraftmeßdose verbunden ist, deren Signalausgang an den Eingang einer Gegenkraft-Auswerteschaltung angeschlossen ist und diese ausgangsseitig auf einen Steuereingang einer ansteuerbaren Alternativschalteinrichtung geschaltet ist, an deren ersten Eingang der Ausgang einer mit der Wegießeinrichtung verbundenen, an sich bekannt ten Weg-Vergleichseinrichtung über einen Hilfsregler und an deren zweiten Eingang der Ausgang einer mit der Kraftmeßdose verbundenen, an sich bekannten Kraft-Vergleichseinrichtung mit ihrem Ausgang auf den Eingang einer Regeleinrichtung geschaltet ist, welche ausgangsseitig an dem elektrohydraulischen Servoventil anliegt und weiterhin der Ausgang der ansteuerbaren Alternativschalteinrichtung zum Eingang einer. Eücksetz-Schaltstufe abgezweigt ist, welche mit ihrem Signalausgang an einen Rücksetzeingang der Gegenkraft-Auswerteschaltung geführt istβ .

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Von Vorzug ist dabei, daß das Gegenkraftglied durch den schwerkraftfreigesetzt mit der Kraftmeßdose verbundenen und mit seinem Schwerpunkt auf der Kraftrichtungsachse des translatorischen Hydromotors fest angeordneten Einspannkopf realisiert ist*"

Ein weiterer Vorz^ug der Ausgestaltung der Erfindung besteht darinj daß der Eingang der Gegenkraft-Auswerteschaltung Eingang einer Abgleicheinrichtung ist, welche ausgangsseitig auf einen Eingang eines NuIl-Komparators geschaltet ist» an dessen zweiten Eingang ein Null-Signal anliegt und der Ausgang des Null-Komparators auf den Speichereingang eines Zustandsspeichers geschaltet ist, welcher den vom Signalausgang der Rücksetz-Schaltstufe belegten Rücksetzeingang besitzt und dessen Ausgang den Ausgang der Gegenkraft-Auswerteschaltung bildet·

Eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Rücksetz-Schaltstufe eingangsseitig eine Alternativschalteinrichtung besitzt, deren eine Schaltstellung den Signaleingang direkt mit einem Absolutwertbildner verbindet, welcher mit seinem Ausgang auf einen ersten Eingang eines Komparators geschaltet ist, während die andere Schaltstellung der Alternativschalteinrichtung den Signaleingang über ein Differenzierglied mit dem Absolutwertbildner verbindet, an einem zweiten Eingang des Komparators der Ausgang einer Einrichtung zur Kraft-Sollwertwichtung angelegt ist, aufweiche eingangsseitig ein Potentiometer geschaltet ist, und der Ausgang des Komparators der Signalausgang der Rücksetz-Schaltstufe isto

Von Vorteil für die Ausbildung der Erfindung ist auch, d_aß den Eingang der Regeleinrichtung der eines Hauptreglers realisiert, welcher ausgangsseitig auf einen Leistungsverstärker geschaltet ist und dieser Leistungsverstärker mit seinem Ausgang, als Ausgang der Regeleinrichtung, am elektrohydraulischen Servoventil anliegt.

Von Vorteil ist weiterhin, wobei sich die Alternativschalteinrichtung in der einen Schaltstellung zur direkten Verbindung mit.dem Absolutwertbildner bei Prüfvorgängen mit

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dynamischer Belastung befindet, daß das Potentiometer auf einen Kraft-Sollwert eingestellt ist, der dem jeweiligen maximalen Kraft-Sollwert des Prüfvorganges entspricht«

In anderer Weise ist es von Vorteil, wobei sich die Alternativschalteinrichtung in der anderen Schaltstellung zur Verbindung über das Differenzierglied mit dem Absolutwertbildner bei Prüfvorgangen mit statischer Belastung befindet, daß das Potentiometer auf den maximalen Kraft-Sollwert eingestellt ist»

Ein weiterer Vorzug der Erfindung besteht darin, daß die Abgleicheinrichtung durch einen Verstärker mit entsprechend dem Gewicht des als Gegenkraftglied dienenden Einspannkopfes einstellbaren Verstärkungsgrad und einem nachgeschalteten Summierglied realisiert ist, an dessen zweiten Eingang die Abgleichsspannung eines einstellbaren Potentiometers angelegt ist«,

Schließlich ist es für die Erfindung von Vorteil, daß die ansteuerbare Alternativschalteinrichtung.als kontaktlose Schalteinrichtung ausgebildet ist«

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden»

In der dazugehörigen Zeichnung ist eine schematische Darstellung der beispielsweisen Schaltungsanordnung gezeigt«

Die Zeichnung zeigt einen an einem Maschinengestell 1 befestigten translatorischen Hydromotor 2 mit einem Kraftkolben 3s welcher eine doppelseitige Kolbenstange 4- besitzt« Am oberen Ende der. Kolbenstange 4- ist ein mit dieser beweglicher Einspannkopf 5 befestigte Über dem translatorischen Hydromotor 2 ist ein Querhaupt 6 des Maschinengestells 1 angeordnet, an- welchem eine Kraftmeßdose 7 befestigt ist· Mit der Kraftmeßdose 7 ist schwerkraftfreigesetzt ein fester Einspannkopf δ verbunden. Der zwischen dem beweglichen und dem festen Einspannkopf 5 bzwo 8 eingespannte Probekörper ist mit 9 bezeichnete Der Sig-

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Gegenkraft-Auswerteschaltung 10 geschaltet·' Diese Gegenkraft-Auswerteschaltung 10 hat folgenden. Aufbau. Ihr Singang ist mit dem Eingang einer Abgleicheinrichtung 11 identisch, die ausgangsseitig an einen Eingang eines NuIl-Komparators 12 angelegt ist, an dessen zweiten Eingang ein Null^Signal 13 anliegto Der Ausgang des Null-Komparators 12 ist an den Speichereingang eines Zustandsspeichers 14 angeschlossen· Der Ausgang des Zustandsspeichers 14 ist zugleich Ausgang der Gegenkraft-Auswerteschaltung 10, Die Abgleicheinrichtung 11 ist aus einem in der Zeichnung nicht dargestellten Verstärker mit nachgeschaltetem Summiea> gliedj an dessen zweiten Eingang die Abgleichsspannung eines einstellbaren Potentiometers angelegt ist, aufgebaut, wobei der Verstärker mit einem dem Gewicht des festen Einspannkopfes 8 entsprechenden einstellbaren Verstärkungsgrad ausgestattet ist« Der Ausgang der Gegenkraft~Auswerteschaltung 10 ist auf den Steuereingang einer ansteuerbaren Alternativschalteinrichtung 15 geführt«. An deren ersten Eingang ist eine vVeg-Vergleichseinrichtung 16 über einen Hilfsregler 17 angeschlossen« Die Weg-Vergleichseinrichtung 16 besitzt ein einstellbares Potentiometer 18, als Weg-Sollwertgeber, das auf einen Eingang eines SumraiergTiedes 19 geschaltet ist, an dessen zweiten Eingang der Ausgang einer an der doppelseitigen Kolbenstange 4 angeordneten Wegmeßeinrichtung 20, als Weg-Istwertgeber, angelegt ist« An den zweiten Eingang der ansteuerbaren Alternativschalteinrichtung 15 ist eine Kraft-Vergleichseinrichtung 21 angeschlossen, welche ein einstellbares Potentiometer 22, als Kraft-Sollwertgeber, besitzt, das auf einen ersten Eingang eines Summiergliedes 23 geschaltet ist und· auf dessen zweiten Eingang der Signalausgang der Kraftmeßdose 7» als Kraft-Ist-.wertgeber, abgezweigt ist* Die ansteuerbare Alternativschalteinrichtung 15 ist mit ihrem Ausgang auf eine Regeleinrichtung 24, bestehend aus einem Hauptregler 25 und einem nachgeschalteten Leistungsverstärker 26, geführt, deren Ausgang an ein elektrohydraulisch.es Servoventil 27 zur Steuerung des translatorischen Hydromotors 2 angelegt ist· Au/ßerdem ist der Ausgang der ansteuerbaren Alterna-

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tivschalteinrichtung 15 zum Eingang einer Rücksetz-Schaltstufe 28 abgezweigt« Den Eingang dieser Rücksetz-Sehaltstufe 28 bildet der Schaltkontakt einer Alternativschalteinrichtung 29, welche in einer Schaltstellung direkt mit einem Absolutwertbildner 30 verbunden ist und in der anderen Sch.altsteJ.lung über ein Differenzierglied 31 am Eingang des Absolutwertbildners 30 anliegt» Mit seinem Ausgang ist der Absolutwertbildner 30 auf einen ersten Eingang eines Komparators 32 geschaltet $ dessen zweiter Eingang vom Ausgang einer Einrichtung zur Kraft-Sollwertwichtung 33 belegt ist· Diese Einrichtung zur Kraft-Sollwertwichtung 33 ist eingangsseitig von einem einstellbaren Potentiometer 34 Geschaltet und bewichtet den eingangsseitig jeweils anliegenden Kraft-Sollwert des einstellbaren Potentiometers 34- auf einen ausgangsseitigen Wert in den Grenzen kleiner als der eingangsseitige Kraft-Sollwert und größer als 9Ofo des eingangsseitigen Kraft-Sollwertes«. Der Ausgang des Komparators 32 ist zugleich der Signalausgang der Rücksetz-Schaltstufe 28 und ist auf den Rücksetzeingang des Zustandsspeichers 14 der Gegenkraft-Auswerteschaltung 10 geschaltet»

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäBen Schaltungsanordnung ist wie folgte

Zu Beginn des maschinengesteuerten Einspannvorganges befindet sich der Kraftkolben 3 des translatorischen Hydromotors 2 in einer nach unten gefahrenen Stellung und in den beweglichen Einspannkopf 5 ist der Probekörper 9 eingespannte, Der feste Einspannkopf 8 belastet mit seinem Gewicht die Kraftmeßdose 7j welche ein entsprechend der Lastrichtung vorzeichenbewertetes Signal an die Abgleicheinrichtung 11 ausgibt. Dieses Signal wird in Abhängigkeit vom Gewicht des festen Einspannkopfes 8 verstärkt und' auf das nachgeschaltete Summierglied geführtj an dessen zweiten Eingang vom Abgleich-Pote.ntiometer die Abgleichspannung angelegt ist. Diese Abgleichspannung ist wertmäßig um einen geringen Betrag kleiner und mit entgegengesetzten Vorzeichen als die vom Verstärker anliegende Spannung, als analoger Wert des Gewichtes des feston Einspannkopfes 8» eingestellt. Vom

2 ο β ς λλ Z DV U U

Ausgang der Abgleiciieinrichtung 11 wird somit ein Signal an den Eingang des Null-Komparators 12 angelegt, welches einigen Dezipond des Gewichtes des festen Einspannkopfes 8 entspricht* Das einstellbare Potentiometer 22 dor Kraft-Ver~ gleichseinrichtung 21 wird auf einen Zugkraft-^οllwert eingestellt, der dem am Ausgang der Abgleicheinrichtung 11 vorliegenden Dezipond-Gewichtsanteil. vom Gewicht des festen Einspannkopfes 8 entspricht» Wird nunmehr am einstellbaren Potentiometer 18 der Weg-Sollwert verstelltj so tritt am Ausgang des Summiergliedes 19 der Weg-Vergleichseinrichtung 16 eine Regelabweichung auf, die über den Hilfsregler 17» die ansteuerbare Alternativschalteinrichtung 15 und die Regeleinrichtung 24 das elektrohydraulisch^ Servoventil 27 .entsprechend aussteuert und den Kraftkolben 3» in. vorzeichenbewerteter Richtung der Regeleinrichtung, nach oben fahrend beaufschlagt» Die Verstellgeschwindigkeit am einstellbaren Potentiometer 18 erzeugt eine proportional große Verstellgeschwindigkeit des Kraftkolbens 3· Ist der Kraftkolben 3 so weit nach oben verfahren, daß die obere Stirnfläche des Probekörpers 9 <3-Q& festen Sinspannkopf 8 erreicht und an diesem zur Anlage kommt, so wird die auf die Kraftmeßdose 7 wirkende Gewichtskraft des festen Einspannkopfes 8 von der in entgegengesetzter Richtung sich aufbauenden Kraft des Kraftkolbens 3 zunehmend aufgehoben· Mit diesem Vorgang wird zeitgleich das von der Kraftmeßdose 7 ausgegebene Signal wertmäßig in Richtung Null vermindert»' Der von der Abgleicheinrichtung 11 an den NuI!-Komparator 12 ausgegebene und abgeglichene Signalwert geht bei Aufhebung des Dezipond-Gewichtsanteiles vom Gewicht des festen Einspannkopfes 8 bereits durch Null und schaltet dabei den Null-Komparator 12. Dessen Ausgangssignal wird vom Zustandsspeicher 14 gespeichert und weiterhin auf den Steuereingang der ansteuerbaren Alternativschalteinrichtung 15 geführt, die in die rechte Schaltstellung unddamit auf Kraftregelung umgeschaltet wird«. Somit kommt der Kraftkolben 3 bei Erreichen des Dezipond-Gewichtsanteiles von dem als Gegenkraft wirkenden Gewichtes des festen Einspannkopfes 8 zum Still-

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stand« Aufgrund der oben beschriebenen Einstellung des einstellbaren Potentiometers 22 bleibt die Belastung des Probekörpers 9 auch nach der Umsteuerung auf Kraftregelung unverändert« Diese Einstellung wirkt sich besonders vorteilhaft bei sehr schweren festen Einspannköpfen 8 aus, wobei noch eine zusätzliche Belastung durch einen hängend einzuspannenden schweren Probekörper 9 hinzukommen kann₀ Solche Fälle sind besonders auch bei Werkstoff-Prüfaufbauten außerhalb von Prüfmaschinen gegeben» Soll nun beispielsweise der Probekörper 8 einer statischen Zerreißprüfung unterzogen werden* so ist zunächst die Alterriativschalteinrichtung 29 der Rücksetz-Schaltstufe 28 in ihre linke Schaltstellung zu schalten und das Potentiometer 34 auf den maximalen Kraft-Sollwert einzustellen« Darüber hinaus wird am einstellbaren Potentiometer 18 der V/eg-Vergleichseinrichtung 16 ein Weg-Sollwert für diejenige Weg-Position eingestellt, in welche der Kraftkolben 3 nach dem Bruch des Probekörpers 9 nach unten zurückgesetzt werden solle Wird nunmehr das einstellbare Potentiometer 22, beispielsweise zeitabhängig verstellt, so daß ein ansteigender Kraft-Sollwert an das Summierglied 23 angelegt wird, so erfolgt eine der Regelabweichung entsprechende Aussteuerung des elektrohydraulischen Servoventiles und infolgedessen ein nach unten gerichteter Kraftaufbau im Kraftkolben 3ο Diese Regelabweichung liegt über die Alternativschalteinrichtung 29 und das Differenzierglied 31 an dem Absolutwertbildner 30 an, dessen absolutes Ausgangssignal während der Zerreißprüfung stets kleiner ist als das in der Einrichtung zur Kraft-Sollwertwichtung 33 &it einem Faktor in den Grenzen kleiner eins und größer 0_?90 bewichtete maximale Kraft-Sollwertsignal des Potentiometers 3^ZU Somit wird am Ausgang des Komparators 32 kein Signal ausgegeben« Tritt der Bruch des Probekörpers 9 ein, so nimmt der von der Kraftmeßdose 7 ausgegebene Kraft-Istwert schlagartig den Wert Null an, so daß am Ausgang des Summiergliedes '23 schlagartig der volle Kraft~Sollwert ausgegeben wird und am Differenzierglied -31 anliegt· Die durch die beim Bruch von der Regelabweichung zum Kraft-Sollwert entstehende senkrechte Flanke der Signaländerung verarbeitet das Differenzierglied 31 zu einer die

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Aussteuergrenze erreichenden Signalspitze, welche über den Absolutwertbildner 30 mit ihrer absoluten Größe auf den Komparator 32 geschaltet ist» Diese Signalspitze ist stets größer als das am zweiten Eingang des !Comparators 32 anliegende bewichtete Signal, so daß der Komparator 32 ein Rücksetz-Signal an den Zustandsspeicher 14 ausgibt, womit das gespeicherte Signal der Gegenkraft-Auswerteschaltung 10 gelöscht und die ansteuerbare Alternativschalteinrichtung in die in der Zeichnung dargestellte Schaltstellung für Wegregelung umgeschaltet wird· Damit erfolgt die Ansteuerung der Regeleinrichtung 24 mit der am Ausgang des Summiergliedes 19, vorliegenden Regelabweichung, wodurch der Kraftkolben 3 in die vorbe'stimmte Wegposition zurückgesetzt wird» Bei der Durchführung eines dynamischen Prüfvorganges mit vorbestimmtem Kraft-Sollwert wird dieser am einstellbaren Potentiometer 22 und auch an dem Potentiometer 34 eingestellt. Weiterhin wird die Alternativschalteinrichtung 29 in die in der Zeichnung dargestellte Schaltstellung, zur direkten Verbindung der ansteuerbaren Alternativschalteinrichtung 15 e±fc dem Absolutwertbildner 30_$ geschaltet und darüber hinaus das einstellbare Potentiometer 18 auf die vom Kraftkolben 3 nach dem Bruch anzufahrende Rücksetz-Position eingestellt·. Wird nunmehr der Prüfvorgang eingeleitet, so wird der Kraft-Sollwert* auf den eingestellten Wert gebracht« Auf die regelungstechnischen Vorgänge für die dynamischen Kraftänderungen sowie mögliche Überlagerung von statischen und dynamischen Belastungen soll hierbei nicht eingegangen werden» Kommt im Verlauf der dynamischen Prüfung der Probekörper 9 zum Bruch, so ändert sich am Ausgang des Summiergliedes 23 das Signal der Regelabweichung in das Kraft-Sollwertsignal, wie oben bei der Erläuterung der statischen Prüfung beschrieben, und wird vom Absolutwertbildner 30 in seiner absoluten Größe auf den Komparator 32 geführt« Da dieses Signal stets größer ist als das bewichtete Kraft-Sollwertsignal am zweiten Eingang des Komparators 32, gibt dieser wiederum das Rücksetz-Signal an den Zustandsspeiclier 14 aus, wodurch dieser gelöscht und die ansteuerbare Alternativschalteinrichtung 15 auf Wegregelung umgeschaltet und somit der Rücksetzvorgang des Kraftkolbens 3 eingeleitet

Claims (1)

1. -12-. 226500

   Erfindungsanspruch

   »Prüfmaschinen-Scbaltungsanordnung zur schadfreien, Einspann- sowie Rücksets-Verfahrbewegung, vorzugsweise für mit einem von einem elektrohydraulischeη Servoventil gesteuerten translatorischen Hydromotor, mit einem an einem Kolbenstangenende des Hydromotors angeordneten beweglichen Einspannkopf, mit einem über eine Kraftmeßdose an einem Querhaupt fest angeordneten Einspannkopf, sowie mit einer an der Kolbenstange vorgesehenen Wegmeßeinrichtung, wobei die Schaltungsanordnung die mittels Soll-Istwert-Vergleich geregelte Yerfahrbewegung bei kraftschlüssiger Anlage einer Materialprobe am Einspannkopf unterbricht sowie nach dem Bruch der Materialprobe die Rücksetz-Verfahrbewegung in eine durch den Weg-Sollwert vorbestimmte Position regelt^

   gekennzeichnet dadurch,

   daß ein zum translatorischen Hydromotor (2) konträres G-egenkraftglied vorgesehen und mit der Kraftmeßdose (7) verbunden ist, deren Signalausgang an den Eingang einer Gegenkraft-Auswerteschaltung (10) angeschlossen ist und diese ausgangsseitig auf einen Steuereingang -einer ansteuerbaren Alternativschalteinrichtung (15) geschaltet ist, an deren ersten Eingang der Ausgang einer mit der Wegmeßeinrichtung (20) verbundenen, an sich bekannten i'/eg-Vergleichseinrichtung (16) über einen Hilfsregler (17) und an deren zweiten Eingang der Ausgang einer mit der Kraftmeßdose (7) verbünde- nen, an sich bekannten Kraft-Vergleichseinrichtung angelegt ist, die ansteuerbare Alternativschalteinrichtung (15) mit ihrem Ausgang auf den Eingang einer Regeleinrichtung (24) geschaltet'ist, welche ausgangsseitig an dem elektrohydraulischen Servoventil (27) anliegt und weiterhin der Ausgang der ansteuerbaren Alternativschalteinrichtung (15) zum Eingang einer Rücksetz-Schalts.tufe (28) abgezweigt ist, welche mit

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   ihrem Signalausgang an einen Rucksetζeingang der Gegenkraft-Auswerteschaltung (10) geführt ist»

   2p Prüfmaschinen-Schaltungsanordnung nach Punkt 1j gekennzeichnet.dadurch,

   daß das Gegenkraftglied durch den. schwerkraftfreigesetzt mit der Kraftmeßdose (7) verbundenen und mit seinem Schwerpunkt auf der Kraftrichtungsachse des translatorischen Hydromotors (2) fest angeordneten Einspannkopf (8) realisiert ist·

   3· Prüfmaschinen-Schaltungsanordnung nach Punkt 1 und 2 _t gekennzeichnet dadurch,

   daß der Eingang der Gegenkraft-Auswerteschaltung (16) Eingang einer Abgleicheinrichtung (11). ist, welche ausgangsseitig auf einen Eingang eines Itfullkomparators (12) geschaltet ist, an dessen zweiten Eingang ein Null-Signal (13) anliegt und der Ausgang des Null-Komparators (12) auf den Speichereingang eines Zustandsspeichers geschaltet ist, welcher den vom Signalausgang der Rücksetz-Schaltstufe (28) belegten Rücksetze:ingang besitzt und dessen Ausgang den Ausgang der Gegenkraft-Auswerteschaltung (10) bildet»

   4« Prüfmaschinen-Schaltungsanordnung nach Punkt 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch,

   daß die Rücksetz-Schaltstufe (28) eingangsseitig eine Alternativschalteinrichtung (29) besitzt, deren eine Schaltstellung den Signaleingang'direkt mit einem Absolu'twertbildner (30) verbindet, welcher mit seinem Ausgang auf einen ersten Eingang, eines Komparators (32) geschaltet ist, während die andere Schaltstellung der Alternativschalteinrichtung (29) den Signaleingang über ein Differenzierglied (31) mit dem.Absolutwertbildner (30) verbindet, an einem zweiten Eingang des Komparators (32). der Ausgang einer Einrichtung zur Kräft~Sollwert~ wichtung (33) angelegt ist, auf'welche eingangsseitig ein Potentiometer (34) geschaltet ist, und der Ausgang des Komparators (32) der Signalausgang der

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   Rücksetz-Schaltstufe (28) ist.

   5V Prüfmaschinen-Schaltungsanordnung nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch,

   daß den Eingang der Regeleinrichtung (24) der eines Hauptreglers (25) realisiert, welcher ausgangsseitig auf einen Leistungsverstärker (26) geschaltet ist und dieser Leistungsverstärker (26) mit seinem Ausgang, als Ausgang der Regeleinrichtung (24), am elektrohydrau« lischen Servoventil (27) anliegt*

   6» Prüfmaschinen-Schaltungsanordnung nach Punkt 1 bis 5? wobei sich die Älternativschalteinrichtung (29) in der . einen Schaltstellung zur direkten Verbindung mit dem Absolutwertbildner (30) bei Prüfvorgängeh mit dynamischer Belastung befindet,
   gekennzeichnet dadurch,

   daß das Potentiometer (34) auf einen Kraft-Sollwert eingestellt ist, der dem jeweiligen Kraft-Sollwert des Prüfvorganges entspricht*

   7« Prüfmaschinen-Schaltungsanordnung nach Punkt 1 bis 3$ wobei sich die Alternativschälteinrichtung (29) in der anderen Schaltstellung zur Verbindung über das Differenzierglied (31) mit dem Äbsolutwertbildner (30) bei Prüfvorgängen mit statischer Belastung befindet, gekennzeichnet dadurch,

   daß das Potentiometer (34) auf den maximalen Kraft-Sollwert eingestellt ist«,

   8» Prüfmaschinen-Schaltungsanordnung nach Punkt 1 bis 5 und 6 oder 7,
   gekennzeichnet dadurch,

   daß die Abgleicheinrichtung (11) durch einen Verstärker (nicht dargestellt) mit einstellbarem Verstärkungsgrad und einem nachgeschalteten Summierglied (nicht·dargestellt) realisiert ist, an dessen zweiten Eingang die Abgleichspannung eines einstellbaren Potentiometers (nicht dargestellt) angelegt ist«·

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   9· Prüfmaschinen-Schaltungsanordnung nach Punkt 1_# gekennzeichnet dadurch,

   daß die ansteuerbare Alternativschalteinrichtung ( als kontaktlose Schalteinrichtung ausgebildet ist«

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