DE102009026604A1 - Hydraulic cylinder assembly for a machine for producing a fibrous web, in particular a paper or board machine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikzylinderbaugruppe für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonmaschine. Die Baugruppe hat einen Hydraulikzylinder, der ein Zylindergehäuse und einen in dem Zylindergehäuse beweglichen Kolben umfasst, der das Zylindergehäuse in eine zylinderkopfseitige Kammer und eine zylinderbodenseitige Kammer unterteilt, und mindestens einen digitalhydraulischen Druckregler, der in die Baugruppe integriert ist, der der zylinderkopfseitigen Kammer und der zylinderbodenseitigen Kammer zugeordnet ist, und der einen Zu- und Abfluss von Arbeitsfluid zu und von den Kammern steuert, um den Druck des Arbeitsfluids in mindestens einer der beiden Kammern des Hydraulikzylinders einzustellen.The invention relates to a hydraulic cylinder assembly for a machine for producing a fibrous web, in particular a paper or board machine. The assembly has a hydraulic cylinder including a cylinder housing and a piston movable in the cylinder housing dividing the cylinder housing into a cylinder head side chamber and a cylinder bottom chamber, and at least one digital hydraulic pressure regulator integrated into the assembly, the cylinder head side chamber and the cylinder head side chamber associated with the cylinder bottom side chamber, and which controls an inflow and outflow of working fluid to and from the chambers to adjust the pressure of the working fluid in at least one of the two chambers of the hydraulic cylinder.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikzylinderbaugruppe für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonmaschine.The The invention relates to a hydraulic cylinder assembly for a machine for producing a fibrous web, in particular a paper or board machine.

In Papiermaschinen werden verbreitet Stellzylinder als Betätigungs- und Steuerungsmittel eingesetzt. Diese Stellzylinder werden bevorzugt hydraulisch angetrieben, so dass große Kräfte mit hoher Genauigkeit eingestellt und ausgeübt werden können.In Paper machines are widely used as actuating cylinders and control means used. These actuating cylinders are preferred hydraulically driven, allowing great forces adjusted and exercised with high accuracy.

In der Regel wird ein Arbeitsfluid, z. B. Hydrauliköl, Luft, Wasser, unterschiedliche Gase oder Emulsionen von den vorangegangenen Fluiden, etc., verwendet, das von einer Pumpe mit Druck beaufschlagt wird. Die Einleitung des unter Druck stehenden Hydrauliköls in ein hydraulisches Stellglied, wie z. B. einen Hydraulikzylinder oder einen Hydraulikmotor wird üblicherweise durch ein proportionales Steuerventil (Proportionalventil) gesteuert, das elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben sein kann.In usually a working fluid, z. As hydraulic oil, air, Water, different gases or emulsions from the previous ones Fluids, etc., used, which is pressurized by a pump becomes. The introduction of the pressurized hydraulic oil in a hydraulic actuator, such. B. a hydraulic cylinder or a hydraulic motor is usually by a proportional control valve (proportional valve) controlled, the can be driven electrically, hydraulically or pneumatically.

Ein solches Steuerventil hat einen in einem Ventilgehäuse hin- und herbewegbaren Steuerschieber oder Steuerkolben, der in Antwort auf seine Lage in dem Ventilgehäuse einen Solldruck am Ausgang einstellen kann, indem der Druck des von der Pumpe gelieferten Hydrauliköls geregelt wird. Die Beweglichkeit des Steuerkolbens in dem Ventilgehäuse erfordert zwingend ein gewisses Spiel oder Spaltmaß zwischen Steuerkolben und Ventilgehäuse, so dass eine Leckage von Hydrauliköl innerhalb des Steuerventils unvermeidbar ist. Das Spaltmaß darf nicht zu eng gewählt werden, denn sonst ist das Ventil zu anfällig gegen Verschmutzungen im Hydrauliköl.One such control valve has a valve housing in a and movable spool or spool, which in response on its location in the valve housing a target pressure on Output can be adjusted by the pressure of the pump supplied by the pump Hydraulic oil is regulated. The mobility of the control piston in the valve housing necessarily requires a certain amount of play or gap between the control piston and valve housing, allowing a leakage of hydraulic oil inside the control valve is inevitable. The gap size must not be too narrow otherwise the valve is too susceptible to contamination in hydraulic oil.

In letzter Zeit wurden alternative Druckregler entwickelt, die in dieser Anmeldung durchgängig als digitalhydraulische Druckregler bezeichnet sind. Die Arbeitsweise von digitalhydraulischen Druckreglern ist nachstehend kurz zusammengefasst dargestellt:
Ein digitalhydraulischer Druckregler besteht im einfachen Fall aus einer Reihe parallel geschalteter Ventile, die lediglich eine AUF/ZU-Funktion besitzen; also einfache EIN/AUS-Schaltventile sind, die einen Fluiddurchfluss zulassen oder unterbrechen können und in dieser Anmeldung nachstehend als Ventile oder Digitalventile bezeichnet sind. Die Ventile sind alle mit einer gemeinsamen Zufuhrleitung einerseits und mit einer gemeinsamen Auslassleitung andererseits verbunden. Die Ventile selbst können herkömmliche Solenoidventile, d. h. Ventile mit elektromagnetischem Antrieb sein. Ein derartiges elektromagnetisch betätigbares Ventil ist z. B. in EP 1 052 441 A2 beschrieben. Natürlich können auch andere Antriebsformen gewählt werden.
Recently, alternative pressure regulators have been developed which are referred to throughout this application as digital hydraulic pressure regulators. The operation of digital hydraulic pressure regulators is summarized below:
In the simple case, a digital hydraulic pressure regulator consists of a series of valves connected in parallel, which only have an OPEN / CLOSE function; Thus, they are simple ON / OFF switching valves that allow or interrupt fluid flow and are referred to hereafter as valves or digital valves in this application. The valves are all connected to a common supply line on the one hand and to a common outlet line on the other. The valves themselves may be conventional solenoid valves, ie valves with electromagnetic drive. Such electromagnetically actuated valve is z. In EP 1 052 441 A2 described. Of course, other forms of drive can be chosen.

Durch Anschluss oder Einbau von Drosselelementen an die Ventile bzw. durch die Bauart der Ventile selbst ist dafür gesorgt, dass die Ventile unterschiedliche Durchflüsse haben, wenn sie geöffnet sind. Wenn beispielsweise vier Ventile vorgesehen sind, so können die Durchflussraten Q in den einzelnen, jeweils von dem zugehörigen Ventil wahlweise freigebbaren Durchlässen im Verhältnis von 1:2:4:8 zueinander stehen; bei einer größeren Anzahl von Ventilen wird diese Reihe entsprechend fortgesetzt.By Connection or installation of throttle elements to the valves or through the design of the valves themselves is ensured that the Valves have different flow rates when open. For example, if four valves are provided, so the flow rates Q in the individual, each of the associated Valve optionally releasable passages in proportion of 1: 2: 4: 8 to each other; at a larger one Number of valves will continue this series accordingly.

Durch Öffnen und Schließen einzelner Ventile bzw. Ventilkombinationen, die auf der Basis von Modellen von einem Rechner bestimmt und ausgewählt werden, kann nun eine sehr rasche und präzise Druckeinstellung in der Auslassleitung bzw. in dem daran angeschlossenen Stellglied erreicht werden, indem die analoge Regelkurve des eingangs geschilderten Proportionalventils durch eine digital erstellte (d. h. angenäherte) Regelkurve ersetzt wird. Diese Kurve kann wegen des Wegfalls von Nichtlinearitäten und/oder Hystereseschleifen des analogen Proportionalventils eine stufenförmig angenäherte Gerade sein, die es erlaubt, einen Regelpunkt schnell und nahezu überschwingungsfrei anzufahren.By opening and closing individual valves or valve combinations, which is determined and selected on the basis of models from a computer can now be a very fast and accurate pressure adjustment in the outlet line or in the actuator connected thereto be achieved by the analog control curve of the above Proportional valve through a digitally created (ie approximated) Rule curve is replaced. This curve may be due to the omission of Nonlinearities and / or hysteresis loops of the analog Proportional valve a stepped approximated Just be, which allows a control point fast and almost free of overshoot to approach.

Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von digitalhydraulischen Druckreglern liegt darin, dass die Ventile entweder offen oder geschlossen sind, d. h. zum Halten eines Solldrucks in einem geschlossenen (und somit stationären) System sind die Ventile des Druckreglers einfach geschlossen und es gibt keine Leckageströme im Inneren der Ventile. Damit besteht ein deutlicher Unterschied zum herkömmlichen Proportionalventil, das stets von einem Hydraulikölstrom durchflossen ist. Dies kostet ständig Energie für die Hydraulikpumpen, z. B. in der Papiermaschine.One Another advantage of using digital hydraulic pressure regulators is that the valves are either open or closed, d. H. for holding a target pressure in a closed (and thus stationary) system, the valves of the pressure regulator are simple closed and there are no leakage currents inside the valves. This is a clear difference to the conventional one Proportional valve, always by a hydraulic oil flow is flowing through. This constantly costs energy for the hydraulic pumps, z. B. in the paper machine.

Somit ist zu erkennen, dass es der Einsatz von digitalhydraulischen Druckreglern gestattet, die Hydraulikpumpen weniger oft und/oder kürzer zu betreiben, wodurch Energie gespart werden kann.Consequently It can be seen that it is the use of digital hydraulic pressure regulators allows the hydraulic pumps less often and / or shorter which saves energy.

Es besteht aber weiterhin Bedarf, den Energieverbrauch einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonmaschine, weiter zu verringern.It But there is still a need, the energy consumption of a machine for producing a fibrous web, in particular a paper web or board machine, further reduce.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Hydraulikzylinderbaugruppe für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonmaschine, bereitzustellen, mit der der Energieverbrauch zur hydraulischen Steuerung einer Hydraulikzylinderbaugruppe für eine Papier- oder Kartonmaschine weiter verringert wird.It Therefore, the object of the invention is a hydraulic cylinder assembly for a machine for producing a fibrous web, in particular a paper or board machine, with the energy consumption for hydraulic control of a hydraulic cylinder assembly further reduced for a paper or board machine becomes.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Hydraulikzylinderbaugruppe für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonmaschine, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object of the invention is with a hydraulic cylinder assembly for a machine for producing a fibrous web, in particular a Pa pier or board machine, solved with the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Baugruppe sind in den Unteransprüchen dargelegt.advantageous Further developments of the assembly according to the invention are set forth in the subclaims.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Hydraulikzylinderbaugruppe für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonmaschine, bereitgestellt. Die Baugruppe hat einen Hydraulikzylinder, der ein Zylindergehäuse und einen in dem Zylindergehäuse beweglichen Kolben umfasst, der das Zylindergehäuse in eine zylinderkopfseitige Kammer und eine zylinderbodenseitige Kammer unterteilt, und mindestens einen digitalhydraulischen Druckregler, der in die Baugruppe integriert ist, der der zylinderkopfseitigen Kammer und der zylinderbodenseitigen Kammer zugeordnet ist, und der einen Zu- und Abfluss von Arbeitsfluid zu und von den Kammern steuert, um den Druck des Arbeitsfluids in mindestens einer der beiden Kammern des Hydraulikzylinders einzustellen.According to one Aspect of the invention is a hydraulic cylinder assembly for a machine for producing a fibrous web, in particular a paper or board machine provided. The Assembly has a hydraulic cylinder, which is a cylinder housing and a piston movable in the cylinder housing, the cylinder housing in a cylinder head side chamber and a cylinder bottom chamber, and at least one digital hydraulic pressure regulator integrated into the assembly is that of the cylinder head side chamber and the cylinder bottom side Chamber is assigned, and the one inflow and outflow of working fluid to and from the chambers controls to the pressure of the working fluid in to adjust at least one of the two chambers of the hydraulic cylinder.

In den nachfolgenden Erläuterungen ist stets von einer Papiermaschine die Rede; dieser Begriff soll aber ausdrücklich alle Maschinentypen zur Herstellung von Faserstoffbahnen, also insbesondere auch Kartonmaschinen, Faserplattenmaschinen und dergleichen umfassen.In the following explanation is always of a paper machine the speech; However, this term is expressly intended to cover all machine types for the production of fibrous webs, thus in particular also cardboard machines, Fiberboard machines and the like.

Wenn ein digitalhydraulischer Druckregler anstelle eines herkömmlichen Proportionalventils verwendet wird, ist bei unveränderter Stellung des Hydraulikzylinders der Hydraulikflüssigkeitsverbrauch, d. h. der innere Leckagestrom im Regler Null. In einer Papiermaschine sind viele verstellbare Elemente erforderlich und vorhanden; die Verstellung erfolgt aber nicht oft sondern nur bei relativ selten auftretenden Vorgängen, wie Anfahrvorgängen, Bahnabrissen und Neueinfädelungen der Bahn, Tambourwechsel oder Wartungsmaßnahmen. Die Stellbewegungen, die üblicherweise mittels an den zu verstellenden Bauteilen in der Papiermaschine angreifenden Hydraulikzylindern ausgeführt werden, umfassen dabei einen Verfahrvorgang eines Hydraulikzylinders und/oder ggf. einen Druckaufbau, um irgendwelche mechanischen Druckkräfte, z. B. einen Druck in einem Spalt zwischen zwei Walzen, zu erzeugen.If a digital hydraulic pressure regulator instead of a conventional one Proportional valve is used, is unchanged Position of the hydraulic cylinder the hydraulic fluid consumption, d. H. the internal leakage current in the controller zero. In a paper machine many adjustable elements are required and available; the Adjustment is not often but only in relatively rare occurring processes, such as starting, web breaks and re-filing the web, reel change or maintenance. The adjusting movements, which are usually connected to the adjusting components in the paper machine attacking hydraulic cylinders be executed, thereby include a movement a hydraulic cylinder and / or possibly a pressure build-up to any mechanical pressure forces, z. B. a pressure in a gap between two rollers to produce.

Die Erfinder haben nun gefunden, dass der Aufwand für die Bereitstellung, Verlegung und Wartung von Rohrleitungen für die Versorgung eines Hydraulikzylinders mit Arbeitsfluid in einer herkömmlichen Papiermaschine beachtlich ist. Die verwendeten Materialien müssen für die feuchtheiße Umgebung korrosionsfest sein, es sind enorme Strecken zu bewältigen, denn eine übliche Papiermaschine ist schlichtweg groß (mehrere zig Meter lang), so dass hier der Materialverbrauch an hochwertigem Rohrmaterial ein echter Kostenfaktor ist. Zudem ergeben sich Strömungsverluste bei der Führung der Fluidströme in den Leitungen, die entweder durch größere Rohrquerschnitte, d. h. mehr Materialverbrauch, oder durch höhere Pumpleistung, d. h. durch einen höheren Energieverbrauch, ausgeglichen werden müssen.The Inventors have now found that the cost of providing, Laying and maintenance of pipelines for supply a hydraulic cylinder with working fluid in a conventional Paper machine is considerable. The materials used must be be corrosion-resistant for the moist hot environment, There are enormous distances to tackle, because a usual Paper machine is simply big (several tens of meters long), so that here the material consumption of high quality pipe material is a real cost factor. In addition, there are flow losses in the management of the fluid flows in the lines, either by larger pipe cross-sections, d. H. more material consumption, or by higher pumping power, d. H. through a higher energy consumption, balanced Need to become.

Durch die Zuordnung von mindestens einem digitalhydraulischen Druckregler zu der zylinderkopfseitigen Kammer und der zylinderbodenseitigen Kammer des Zylindergehäuses und durch die Integration des Reglers in die Hydraulikzylinderbaugruppe können lange Leitungsführungen entfallen und eine kompakte Bauweise gewährleistet werden.By the assignment of at least one digital hydraulic pressure regulator to the cylinder head side chamber and the cylinder bottom side chamber of the cylinder housing and by the integration of the controller in the hydraulic cylinder assembly can long cable runs omitted and a compact design can be ensured.

Bevorzugt sind die Ventile des digitalhydraulischen Druckreglers unmittelbar an dem Hydraulikzylinder oder in dem Kolben des Hydraulikzylinders angebracht. In diesen vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung sind die Ventile des digitalhydraulischen Druckreglers unmittelbar an dem Hydraulikzylinder oder in dem Kolben selbst angebracht. Diese Bauweisen sind nicht nur kompakt, sondern es sind auch wenige hydraulische Anschlussstellen vorhanden. Dies verbessert die Zuverlässigkeit, weil es wenige Stellen im Hydraulikkreis gibt, die undicht werden können.Prefers the valves of the digital hydraulic pressure regulator are immediate attached to the hydraulic cylinder or in the piston of the hydraulic cylinder. In these advantageous embodiments of the invention, the valves the digital hydraulic pressure regulator directly to the hydraulic cylinder or mounted in the piston itself. These designs are not only compact, but there are also few hydraulic connection points available. This improves reliability because there are few places in the hydraulic circuit that can leak.

Bevorzugt ist der Kolben ein hin- und herbewegbarer Kolben mit Kolbenstange. Dieser Kolben kann ein hin- und herbewegbarer hohler Kolben mit hohler Kolbenstange sein, wobei in dem Kolben optional die Ventile des digitalhydraulischen Druckreglers angeordnet sein können und die hydraulische und elektrische Leitungsführung des digitalhydraulischen Druckreglers durch die Kolbenstange hindurch zu den Ventilen geführt werden kann, wodurch die Bauweise des Hydraulikzylindergehäuses vereinfacht werden kann. Durch die Hohlbauweise des Kolbens und der Kolbenstange wird ein zusätzlicher Raum zur vorhin genannten Leitungsführung erst dann nutzbar, im Gegensatz zu einem massiven Kolben, der in einer Massivbauweise hergestellt wurde. Somit kann der zur Verfügung stehende Platz innerhalb des Kolben- und Kolbenstangenmaterials optimal zum Einbau von den Ventilen der hydraulischen Druckregler und den entsprechenden Leitungen genutzt werden. Bei dieser Bauform von Kolben ist ferner sichergestellt, dass die Ventile der hydraulischen Druckregler derart in dem Kolben eingebaut sind, dass deren Auslässe direkt zu der zylinderkopfseitigen Kammer und der zylinderbodenseitigen Kammer des Hydraulikzylinders zugeordnet sind, so dass die Kolbenstange letztlich eine Stellung einnimmt, die im Wesentlichen von der durch die Druckregler eingestellten Differenz der Drücke in der zylinderkopfseitigen Kammer und der zylinderbodenseitigen Kammer des Hydraulikzylinders abhängt.Prefers the piston is a reciprocating piston with piston rod. This piston can be a reciprocating hollow hollow piston Be piston rod, wherein in the piston optionally the valves of the digital hydraulic pressure regulator can be arranged and the hydraulic and electrical wiring of the digital hydraulic pressure regulator through the piston rod through the valves can be guided, reducing the construction the hydraulic cylinder housing can be simplified. Due to the hollow construction of the piston and the piston rod is a additional space for the previously mentioned wiring only then usable, in contrast to a massive piston, which in a solid construction was made. Thus, the available standing space inside the piston and piston rod material optimal for installation of the valves of the hydraulic pressure regulator and the corresponding lines are used. With this design of pistons also ensures that the valves of the hydraulic pressure regulator are installed in the piston such that their outlets directly to the cylinder head side chamber and the cylinder bottom side Chamber of the hydraulic cylinder are assigned, so that the piston rod ultimately occupies a position that is essentially determined by the the pressure regulator set difference of pressures in the cylinder head side chamber and the cylinder bottom chamber of the Hydraulic cylinder depends.

Für die Ventile des hydraulischen Druckreglers können z. B. 2/2 Solenoidventile von Matrix Mechatronics, vorzugsweise der 750-er Serie, verwendet werden.For the valves of the hydraulic pressure regulator can, for. B. 2/2 solenoid valves from Matrix Mechatronics, preferably the 750's Series, to be used.

Wenn die Ventile des digitalhydraulischen Druckreglers unmittelbar an dem Hydraulikzylinder angebracht sind, ist es besonders bevorzugt, dass das Zylindergehäuse eine zu der zylinderkopfseitigen Kammer korrespondierende Vorkammer und eine zu der zylinderbodenseitigen Kammer korrespondierende Vorkammer aufweist, die voneinander hydraulisch getrennt sind und an denen die Ventile des digitalhydraulischen Druckreglers unmittelbar angebracht sind. Ferner können die beiden Vorkammern durch eine das Zylindergehäuse fluiddicht umgebende Zylinderhülle gebildet sein und einen zu der zylinderkopfseitigen Kammer korrespondierenden Ringraum und einen zu der zylinderbodenseitigen Kammer korrespondierenden Ringraum definieren, wobei die Ringräume durch eine zwischen dem Zylindergehäuse und der Zylinderhülle angeordnete Trennwand voneinander hydraulisch getrennt sind und an deren Umfangsflächen die Ventile des digitalhydraulischen Druckreglers angebracht sind. Optional sind die Zylinderhülle und die Trennwand einstückig an dem Zylindergehäuse ausgebildet. Bei dieser Bauform des Hydraulikzylinders sind die Auslässe der unmittelbar an dem Hydraulikzylinder (z. B. an der Zylinderhülle) angebrachten Ventile des digitalhydraulischen Druckreglers zu den jeweiligen Vorkammern korrespondierend zugeordnet. Die Vorkammern weisen dann einen gemeinsamen Zufuhr- bzw. Auslassanschluss an dem Zylindergehäuse selbst auf. Die Positionen der gemeinsamen Anschlüsse an dem Zylindergehäuse sind derart festgelegt, dass eine Positionsverstellung des Kolbens innerhalb des Zylinders durch die unterschiedlich einstellbaren Drücke in den Vorkammern unabhängig von der jeweiligen Lage des Kolbens gewährleistet werden kann. Der Kolben und somit die Kolbenstange nehmen letztlich eine Stellung ein, die im Wesentlichen von der durch die Druckregler eingestellten Differenz der Drücke in der zu der zylinderkopfseitigen Kammer zugeordneten Vorkammer und der zu der zylinderbodenseitigen Kammer zugeordneten Vorkammer abhängt.If the valves of the digital hydraulic pressure regulator immediately attached to the hydraulic cylinder, it is particularly preferred in that the cylinder housing is one to the cylinder head side chamber corresponding prechamber and one to the cylinder bottom side Chamber corresponding prechamber, which are hydraulically separated from each other are and where the valves of the digital hydraulic pressure regulator are directly attached. Furthermore, the two antechambers by a cylindrical housing surrounding the cylinder housing in a fluid-tight manner be formed and corresponding to the cylinder head side chamber Annular space and a corresponding to the cylinder bottom chamber Define annular space, wherein the annular spaces by an intermediate the cylinder housing and the cylinder shell arranged Partition are hydraulically separated from each other and at their peripheral surfaces the valves of the digital hydraulic pressure regulator are attached. Optionally, the cylinder cover and the partition are in one piece formed on the cylinder housing. With this design of the hydraulic cylinder are the outlets of the immediate attached to the hydraulic cylinder (eg on the cylinder cover) Valves of the digital hydraulic pressure regulator to the respective Correspondingly associated with atria. The atria then point a common supply or outlet port on the cylinder housing yourself up. The positions of the common connections the cylinder housing are set such that a position adjustment of the piston within the cylinder by the differently adjustable Press in the atria independent of the respective Location of the piston can be guaranteed. The piston and Thus, the piston rod ultimately take a position in the Essentially of the difference set by the pressure regulators the pressures in the antechamber associated with the cylinder head side chamber and the prechamber associated with the cylinder bottom side chamber depends.

In den obigen oder weiteren Ausgestaltungen kann der digitalhydraulische Druckregler ein Differenzdruckregelventil umfassen, das eine direkte hydraulische Verbindung zwischen der zylinderkopfseitigen Kammer und der zylinderbodenseitigen Kammer schaltet und einen Durchfluss von Arbeitsfluid zwischen der zylinderkopfseitigen Kammer und der zylinderbodenseitigen Kammer steuert. Bevorzugt können die Volumina der zylinderkopfseitigen Kammer und der zylinderbodenseitigen Kammer gleich groß sein.In the above or further embodiments, the digital hydraulic Pressure regulator include a differential pressure control valve, which is a direct hydraulic Connection between the cylinder head side chamber and the cylinder bottom side Chamber switches and a flow of working fluid between the cylinder head side chamber and the cylinder bottom chamber controls. Preferably, the volumes of the cylinder head side Chamber and the cylinder bottom chamber be equal.

Gemäß den obigen Ausführungen zu der Erfindung ist der Hydraulikzylinder ein Differentialzylinder. In einem Differentialzylinder sind sowohl auf der Kolbenseite als auch auf der Kolbenstangenseite druckwirksame Flächen ausgebildet, so dass die Kolbenstange des Zylinders letztlich eine Stellung einnimmt, die von der auf die Kolbenstange wirkenden Last und der Differenz der Drücke auf der Kolbenseite und der Stangenseite abhängt. Im Betrieb wird, wenn die Lage des Kolbens verstellt werden soll, Arbeitsfluid unter Druck in die Zylinderkammer eingespeist, deren Volumen zunehmen soll, während eine entsprechende Menge an Arbeitsfluid aus der Zylinderkammer abgelassen wird, deren Volumen abnehmen soll. In diesem Fall wird Arbeitsfluid auf einem Druckniveau abgelassen, das deutlich über dem eines Vorratsbehälters, nachfolgend als Tank bezeichnet, liegt. Dies bedeutet, dass die zuvor investierte Pumpenergie, die in diesem abzulassenden Teil des Arbeitsfluid enthalten ist, ungenutzt in den Tank abgegeben wird. Durch das Differenzdruckregelventil, das die beiden Kammern des Zylinders miteinander hydraulisch verbindet, kann das Arbeitsfluid auf hohem Druckniveau von einer Druckkammer in die andere strömen und es ist ggf. nur die Pumpenergie aufzubringen, die zur Druckerhöhung in diesem Volumen erforderlich ist. Auf diese Weise wird Energie gespart. Ferner kann durch die Verwendung des Differenzdruckregelventils auch ein vereinfachter Aufbau des digitalhydraulischen Druckreglers in Verbindung mit einem Differentialzylinder erreicht werden.According to the The above embodiments of the invention is the hydraulic cylinder a differential cylinder. In a differential cylinder are both on the piston side as well as on the piston rod side pressure-effective Surfaces are formed so that the piston rod of the cylinder ultimately occupies a position that of the on the piston rod acting load and the difference of the pressures on the piston side and the rod side depends. In operation, when the Position of the piston to be adjusted, working fluid under pressure fed into the cylinder chamber, whose volume is to increase, while a corresponding amount of working fluid from the Cylinder chamber is drained, the volume should decrease. In In this case, working fluid is discharged at a pressure level, well above that of a reservoir, hereinafter referred to as tank, lies. This means that the previously invested pumping energy in this part to be drained contained in the working fluid, discharged into the tank unused becomes. By the differential pressure control valve, which is the two chambers the cylinder hydraulically connects to each other, the working fluid flow at high pressure level from one pressure chamber to the other and it may be necessary to apply only the pump energy, which is used to increase the pressure in this volume is required. This saves energy. Furthermore, by using the differential pressure control valve also a simplified construction of the digital hydraulic pressure regulator can be achieved in conjunction with a differential cylinder.

Bei den obigen Ausführungsbeispielen kann die Baugruppe des Weiteren eine integrierte Pumpe umfassen, um das Arbeitsfluid mit ausreichend hohem Druck für den digitalhydraulischen Druckregler bereitzustellen. Die Pumpe kann unmittelbar an dem Hydraulikzylinder angebracht sein. Ferner kann die Pumpe das Arbeitsfluid mit hohem Druck in einen mit dem digitalhydraulischen Druckregler hydraulisch verbindbaren Druckspeicher einspeisen und diesen mit Druck beaufschlagen.at In the above embodiments, the assembly of the Further comprising an integrated pump to the working fluid with provide sufficient pressure for the digital hydraulic pressure regulator. The pump can be mounted directly on the hydraulic cylinder. Further, the pump can the working fluid at high pressure in a Hydraulically connectable with the digital hydraulic pressure regulator Feed pressure accumulator and apply pressure to it.

Bei den vorstehend gezeigten Ausführungsformen haben die Erfinder gefunden, dass mit dem Wegfall des permanenten Leckagestroms in Proportionalsteuerventilen tatsächlich ein so geringer Bedarf an Arbeitsfluid vorliegt, dass es energetisch ungünstig ist, eine für den Leckagestrom hinreichend groß ausgelegte Pumpe wiederholt ein- und auszuschalten. Die Erfinder haben nun gefunden, dass der Verbrauch an Arbeitsfluid auch aus einem Druckspeicher gedeckt werden kann, wobei der Druckspeicher mit einer Pumpe von Zeit zu Zeit aufgeladen wird. Hierzu ist es möglich, jeder einzelnen Baugruppe einen eigenen Druckspeicher und/oder eine eigene integrierte Pumpe bzw. mehreren Baugruppen einen gemeinsamen Druckspeicher und/oder Pumpe zuzuordnen. In dem zweiten Fall kann eine einzelne Pumpe vorgesehen werden, die die mehreren Druckspeicher auflädt. Im Fall mehrerer Druckspeicher können diese auch nacheinander einzeln aufgeladen werden, so dass eine in die jeweilige Baugruppe vorübergehend integrierbare kleine Pumpe, die für den entsprechenden Druckspeicher der Baugruppe bemessen ist, ausreicht.In the embodiments shown above, the inventors have found that, with the elimination of the permanent leakage current in proportional control valves, there is actually so little demand for working fluid that it is energetically unfavorable to repeatedly turn on and off a pump of sufficient size for the leakage flow. The inventors have now found that the consumption of working fluid can also be covered by a pressure accumulator, wherein the pressure accumulator is charged with a pump from time to time. For this purpose, it is possible to associate each individual module with its own pressure accumulator and / or its own integrated pump or multiple modules with a common pressure accumulator and / or pump. In the second case, a single pump may be provided to charge the plurality of accumulators. In the case of multiple accumulators can these are also charged one after the other individually, so that a small pump, which can be temporarily integrated into the respective module, which is dimensioned for the corresponding pressure accumulator of the module, is sufficient.

Durch die Zuordnung von individuellen Druckspeichern zu den einzelnen Baugruppen lässt sich eine funktionale und räumliche Aufgliederung der Druckversorgungsbereiche, d. h. einzelne lokale in die Baugruppe integrierbare Pumpen werden vorgesehen, die unabhängig voneinander sind, so dass lange Leitungsstränge entfallen können.By the assignment of individual accumulators to the individual Assemblies can be a functional and spatial Breakdown of the pressure supply areas, d. H. single local in the assembly integrable pumps are provided, which are independent each other, so that long strands omitted can.

Des Weiteren kann mit einem schnellen Satz von Digitalventilen eines digitalhydraulischen Druckreglers an einem Druckspeicher der Druck z. B. in einem Walzenspalt oder Walzennip exakt gesteuert werden, obwohl der Pegel des Versorgungsdrucks ein wenig schwankt oder nachlässt. Der Satz Digitalventile ist zusätzlich zu dem Hydraulikzylinder auch zu dem Druckspeicher zugeordnet, um den Druck und den von dem Druckspeicher abgegebenen Volumenstrom zu steuern. Wenn der Druckspeicher erschöpft ist, d. h. die darin gespeicherte Energie abgegeben wurde, kann der Satz Digitalventile auf den Pumpenbetrieb umschalten. Dabei wird die Druckregelung unmittelbar mit dem gepumpten Arbeitsfluid ausgeführt und gleichzeitig wird der Druckspeicher wieder aufgeladen. Dann schaltet die Pumpe wieder ab und es wird wieder Arbeitsfluid aus dem Druckspeicher entnommen, wodurch die Energiekosten erheblich gesenkt werden können.Of Further, with a quick set of digital valves one can digital hydraulic pressure regulator on a pressure accumulator the pressure z. B. can be precisely controlled in a nip or roll nip, although the level of supply pressure fluctuates slightly or decreases. The set of digital valves is in addition to the hydraulic cylinder Also assigned to the accumulator to the pressure and the of the Control accumulator output volume flow. When the accumulator is exhausted, d. H. the energy stored in it The set of digital valves can switch to pump operation. The pressure control is carried out directly with the pumped working fluid and at the same time the accumulator is recharged. Then the pump switches off again and it becomes working fluid again taken from the pressure accumulator, which energy costs significantly can be lowered.

Die Erfindung kann mit zahlreichen Modifikationen und Optionen in die Praxis umgesetzt werden, von denen einige nachfolgend geschildert werden. Diese Modifikationen tragen zu einem vereinfachten Aufbau der Hydraulikzylinderbaugruppe und/oder zur Verminderung des Energieverbrauchs bei.The Invention can be found in numerous modifications and options in the Practice are implemented, some of which are described below become. These modifications contribute to a simplified structure the hydraulic cylinder assembly and / or to reduce energy consumption at.

Ein üblicher digitalhydraulischer Druckregler hat in der Regel eine Reihe oder Bank parallel geschalteter Ventile für die Zuführung von Arbeitsfluid zu einer Druckkammer eines Hydraulikzylinders (z. B. ein einfach-wirkender Plungerzylinder, ein doppelt-wirkender Differentialzylinder, etc.) und eine Bank parallel geschalteter Ventile zum Ablassen von Arbeitsfluid aus dieser Druckkammer. In der Regel sind einem Differentialzylinder mit zwei Druckkammern insgesamt vier Ventilbänke zugeordnet. Mit einem Umschaltventil (z. B. 4/2-Wege Ventil) kann eine Vereinfachung des Aufbaus erreicht werden, indem jeweils eine Ventilbank mit jeweils einer Zylinderdruckkammer verbunden ist, während das Umschaltventil die beiden Ventilbänke abwechselnd mit dem Tank oder der Pumpe (bzw. der Druckquelle) verbindet.A common one digital hydraulic pressure regulator usually has a number or Bank of valves connected in parallel for feeding of working fluid to a pressure chamber of a hydraulic cylinder (eg. a single-acting plunger cylinder, a double-acting differential cylinder, etc.) and a bank of parallel valves for draining working fluid from this pressure chamber. As a rule, a differential cylinder associated with two pressure chambers a total of four valve banks. With a diverter valve (eg 4/2-way valve) can be a simplification of the construction can be achieved by each having a valve bank with each a cylinder pressure chamber is connected, while the switching valve the two valve banks alternately with the tank or the Pump (or the pressure source) connects.

Werden digitalhydraulische Druckregler zusammen mit Hydraulikzylindern verwendet, so liegt ein besonderer Vorteil darin, dass diese Regler keinen Leckagestrom aufweisen. Daher stehen Arbeitsfluidvolumina und Kolbenstellung in sehr engem Zusammenhang, d. h. misst man das dem Zylinder zugeführte Arbeitsfluidvolumen, kann man auf die tatsächliche Kolbenstellung schließen. Bei dem Betrieb eines solchen Zylinders kann die Kolbenstellung eine wichtige Größe sein, insbesondere bei der Einstellung von genauen Abständen bei großen Kräften oder hinsichtlich einer Synchronisation von Bewegungen.Become digital hydraulic pressure regulator together with hydraulic cylinders used, so there is a particular advantage in that these controls have no leakage current. Therefore, there are working fluid volumes and piston position very closely related, d. H. do you measure that? The cylinder supplied working fluid volume, you can on Close the actual piston position. at the operation of such a cylinder, the piston position can be an important Size, especially when setting exact distances at great forces or regarding a synchronization of movements.

Die herkömmlich verwendete Sensorik für diese Aufgabe ist an der Außenseite des Zylinders angeordnet und damit den widrigen Umgebungsbedingungen von beispielsweise Papiermaschinen ausgesetzt, wo es häufig staubig und/oder feucht ist. Dadurch ist diese Sensorik störungsanfällig.The conventionally used sensors for this task is located on the outside of the cylinder and thus the adverse environmental conditions of, for example, paper machines exposed where it is often dusty and / or humid. Thereby this sensor is prone to failure.

Durch den engen Zusammenhang zwischen vom Regler abgegebenem Arbeitsfluidvolumen und der Kolbenstellung kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung aus einer Volumenstrommessung im Arbeitsfluidstrom, beispielsweise mit Zahnraddurchflussmessern, auf die Kolbenstellung geschlossen werden. Dabei kann der Durchflussmesser an einer Stelle angebracht sein, die von der Kolbenstange (deren Position erfasst werden soll) entfernt ist. Zudem kann man solche Durchflussmesser kapseln, da sie nur etwas erfassen müssen, was in ihrem Inneren erfolgt. Auf diese Weise ist eine zuverlässige Kolbenstellungserfassung möglich. Selbst wenn ein Messfehler bei der Erfassung des Durchflusses auftritt, ist diese Sensorikanordnung, besonders wenn Hin- und Rückfluss zum bzw. vom Zylinder getrennt erfasst und ausgewertet werden, hinreichend genau, um Fehlfunktionen zu erkennen.By the close relationship between the volume of working fluid dispensed by the regulator and the piston position can according to a development of Invention from a volume flow measurement in the working fluid stream, for example with gear flow meters, are closed to the piston position. In this case, the flow meter can be mounted in one place, which is removed from the piston rod (whose position is to be detected) is. In addition, you can encapsulate such flow meters, as they only to grasp something that happens inside. On This way is a reliable piston position detection possible. Even if a measurement error in the detection of Flow occurs, this sensor assembly, especially if Reciprocating flow to and from the cylinder separately detected and evaluated accurately enough to detect malfunctions.

Es ist ferner auch möglich, aus der Arbeitsweise des digitalhydraulischen Reglers auf das verschobene Arbeitsfluidvolumen zu schließen, indem man die einzelnen Ströme durch die einzelnen Ventile eines Reglers unter Berücksichtigung der Öffnungszeiten aufsummiert. Auf diese Weise kann ggf. sogar jeglicher Durchflussmesser eingespart werden. Dabei kann man die Erkenntnis nutzen, dass die Öffnungszeiten der einzelnen Ventile für die Regelung ohnehin berechnet werden und aus der Berechnung mit den individuellen Durchflussraten durch die entsprechenden Ventile auf das in der jeweiligen Druckkammer vorliegende Volumen und somit auf die Kolbenstellung geschlossen werden kann.It is also possible, from the operation of the digital hydraulic Regulator to close the postponed working fluid volume, by taking the individual streams through the individual valves of a controller taking into account the opening times summed up. In this way, possibly even any flow meter be saved. You can use the knowledge that the opening times the individual valves for the regulation calculated anyway and from the calculation with the individual flow rates through the appropriate valves on the in the respective pressure chamber present volume and thus closed to the piston position can be.

Zur raschen Ansteuerung von Strömen von Arbeitsfluiden kann das Prinzip der Digitalhydraulik auch für Durchflussregler eingesetzt werden. In der Regel werden für die Regelung der beachtlichen Volumenströme des Arbeitsfluids große Ventile mit großen Querschnitten eingesetzt, deren Regelgenauigkeit begrenzt ist. Beim Stoffauflauf einer Papiermaschine beispielsweise, ist es erforderlich, die Zusammensetzung der Faserstoffsuspension genau zu steuern, damit ein Papier mit gleichbleibender Qualität erzeugt wird. In diesem Fall ist die Verdünnung der Suspension (Dilution) durch Zugabe von Wasser zu steuern. Diese Zugabe von Wasser zur Einstellung einer gewünschten Verdünnung kann mittels digitalhydraulischen Ventilanordnungen sehr präzise und reaktionsschnell gesteuert werden, indem die Ventile mit den entsprechenden Durchflussraten, wie eingangs geschildert, geöffnet bzw. geschlossen werden. Durch die Verwendung mehrere solcher digitalhydraulischer Durchflussregler mit entsprechenden Querschnitten (die Ventile müssen noch rasch genug schaltbar sein) können auch großvolumige Stoffströme gesteuert werden.For rapid control of streams of working fluids, the principle of digital hydraulics can also be used for flow regulators. As a rule, large valves with large cross-sections are used to control the considerable volume flows of the working fluid whose control accuracy is limited. For example, in the headbox of a paper machine, it is necessary to precisely control the composition of the pulp suspension to produce a paper of consistent quality. In this case dilution of the suspension (dilution) should be controlled by addition of water. This addition of water to set a desired dilution can be controlled very precisely and responsively by means of digital hydraulic valve arrangements by opening or closing the valves at the appropriate flow rates, as described above. By using several such digital hydraulic flow regulators with corresponding cross sections (the valves must still be able to be switched quickly enough), it is also possible to control large-volume material flows.

Ein wichtiges Kriterium für die Qualität (Genauigkeit, Überschwingverhalten, etc.) der Regelung mittels digitalhydraulischen Reglern ist die Schaltgeschwindigkeit der einzelnen Ventile, d. h. wie rasch die Ventile geöffnet bzw. geschlossen werden können. Für die rasche Bewegung des Ventilkörpers im Ventil sind aber größere (Beschleunigungs-)Kräfte erforderlich als zum Halten des Ventils im angesteuerten Zustand. Aus diesem Grunde können für den Verstellvorgang sogenannte Booster oder Verstärker eingesetzt werden, die eine Spule des elektromagnetisch betätigten Ventils kurzzeitig mit einer Überspannung versorgen, so dass ein stärkeres Magnetfeld entsteht und der Ventilkörper schneller bewegt werden kann. Ein Vorteil dieser Technik liegt darin, dass diese Spulen nur so groß dimensioniert werden müssen, dass sie diese kurzzeitige Überlastung überstehen und im Dauerbetrieb eine niedrigere Spannung aushalten.One important criterion for quality (accuracy, overshoot, etc.) of the control by means of digital hydraulic controllers is the Switching speed of the individual valves, d. H. how fast the Valves can be opened or closed. For rapid movement of the valve body in the valve But larger (acceleration) forces are required as for holding the valve in the driven state. For this Basically, so-called for the adjustment process Boosters or amplifiers are used, which is a coil of the solenoid-operated valve for a short time supply a surge, making a stronger Magnetic field arises and the valve body moves faster can be. An advantage of this technique is that this Coils only need to be sized so big that they survive this short-term overload and endure a lower voltage in continuous operation.

Die zuvor beschriebenen digitalhydraulischen Regleranordnungen werden in der Regel mit Hydrauliköl als Arbeitsfluid betrieben. Die Verwendung von Öl ist für die üblichen Steuerventile zur Schmierung der Steuerkolben grundsätzlich erforderlich oder zumindest von Vorteil. Nachdem die digitalhydraulischen Regler nur noch einfache Abschaltventile verwenden, gibt es diese Schmierungserfordernis nicht mehr oder nicht mehr in dem Maße. Deshalb kann das Arbeitsfluid auch eine wässrige Emulsion (z. B. eine Öl/Wasser Emulsion ähnlich der Bohrmilch) oder sogar einfaches Wasser sein.The previously described digital hydraulic controller arrangements usually operated with hydraulic oil as working fluid. The use of oil is for the usual Control valves for lubrication of the control piston basically required or at least beneficial. After the digital hydraulic Regulator use only simple shut-off valves, there are these Lubrication requirement is no longer or not so much. Therefore, the working fluid may also be an aqueous emulsion (eg an oil / water emulsion similar to the Bohrmilch) or even simple water.

Neben einer erheblichen Verringerung des Aufwands, der getroffen werden muss, um die Umwelt vor Verschmutzung durch austretendes Öl zu schützen, gibt es auch technische Vorteile. Die Viskosität von Öl ist temperaturabhängig. In digitalhydraulischen Reglern sind in der Regel feste Drosseln zur Einstellung der Volumenströme durch die einzelnen Ventile vorgesehen, deren Drosselwirkung eine deutliche Abhängigkeit von der Viskosität des Arbeitsfluids zeigt. Bei Wasser oder wässrigen Emulsionen hat die Temperatur nur einen geringen Einfluss auf die Viskosität, so dass die Temperaturempfindlichkeit des Hydrauliksystems gering ist. Damit ist es nicht erforderlich, die Temperatur des Arbeitsfluids am Einsatzort des digitalhydraulischen Reglers zu berücksichtigen.Next a significant reduction in the effort that will be made must protect the environment from pollution by leaking oil there are also technical advantages. The viscosity of oil is temperature dependent. In digital hydraulic Controllers are usually fixed chokes for adjusting the flow rates provided by the individual valves whose throttling effect a distinct dependence on the viscosity of the Working fluids shows. For water or aqueous emulsions the temperature has only a slight influence on the viscosity, so that the temperature sensitivity of the hydraulic system low is. Thus, it is not necessary, the temperature of the working fluid to be considered at the place of use of the digital hydraulic controller.

Die Erfindung wird nachfolgend hinsichtlich verschiedener Gesichtspunkte anhand von beispielhaften Ausgestaltungen nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, in denen Folgendes gezeigt ist:The The invention will be described below with regard to various aspects by way of exemplary embodiments, by reference below to the figures explained in which the following shown is:

1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Abschnitts einer Hydraulikzylinderbaugruppe mit digitalhydraulischen Druckreglern; 1 shows a schematic structure of a portion of a hydraulic cylinder assembly with digital hydraulic pressure regulators;

2 zeigt einen schematischen Aufbau eines Abschnitts einer Hydraulikzylinderbaugruppe mit digitalhydraulischen Druckreglern, die durch Differenzdruckregelventile miteinander hydraulisch verbunden sind; 2 shows a schematic structure of a portion of a hydraulic cylinder assembly with digital hydraulic pressure regulators, which are hydraulically connected to each other by differential pressure control valves;

3 zeigt einen Abschnitt einer Hydraulikzylinderbaugruppe mit digitalhydraulischen Druckreglern, einem Differenzdruckregelventil, einem hydraulischen Differentialzylinder, einer integrierten Pumpe und einem Tank, und einen Druckspeicher in einem schematischen Schaltbild; 3 shows a portion of a hydraulic cylinder assembly with digital hydraulic pressure regulators, a differential pressure control valve, a hydraulic differential cylinder, an integrated pump and a tank, and a pressure accumulator in a schematic diagram;

4 zeigt einen Abschnitt einer Hydraulikzylinderbaugruppe mit digitalhydraulischen Druckreglern, einem Differenzdruckregelventil, einem hydraulischen Differentialzylinder, einer integrierten Pumpe, einem Tank und einem Druckspeicher in einem schematischen Schaltbild; 4 shows a portion of a hydraulic cylinder assembly with digital hydraulic pressure regulators, a differential pressure control valve, a hydraulic differential cylinder, an integrated pump, a tank and a pressure accumulator in a schematic diagram;

5 zeigt einen schematischen Aufbau einer Hydraulikzylinderbaugruppe mit digitalhydraulischen Druckreglern, deren Ventile in einem Kolben des Hydraulikzylinders angeordnet sind; 5 shows a schematic structure of a hydraulic cylinder assembly with digital hydraulic pressure regulators, the valves are arranged in a piston of the hydraulic cylinder;

6 zeigt einen Abschnitt einer Hydraulikzylinderbaugruppe mit digitalhydraulischen Druckreglern, einem Differenzdruckregelventil und einem hydraulischen Differentialzylinder, und einen Druckspeicher in einem schematischen Schaltbild; und 6 shows a portion of a hydraulic cylinder assembly with digital hydraulic pressure regulators, a differential pressure control valve and a hydraulic differential cylinder, and a pressure accumulator in a schematic diagram; and

7 zeigt einen Abschnitt einer Hydraulikzylinderbaugruppe mit einem digitalhydraulischen Druckregler, einem Differenzdruckregelventil, einem hydraulischen Differentialzylinder und einem Richtungssteuerungsventil, und einen Druckspeicher in einem schematischen Schaltbild. 7 shows a portion of a hydraulic cylinder assembly with a digital hydraulic pressure regulator, a differential pressure control valve, a hydraulic differential cylinder and a directional control valve, and a pressure accumulator in a schematic diagram.

In der nachfolgenden Beschreibung der Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so dass die allgemeine Funktionsbeschreibung lediglich anhand einer Fig. vorgenommen und dann darauf verwiesen wird. Wenn ferner im nachfolgenden Text von Druckreglern oder Durchflussreglern die Rede ist, so sind diese, wenn nichts anderes gesagt ist, digitalhydraulische Druckregler oder Durchflussregler die unter Verwendung des eingangs in der Beschreibung erläuterten digitalhydraulischen Prinzips arbeiten.In the following description of the figures, the same or functionally identical elements are denoted by the same reference numerals, so that the general functional description merely hand made a Fig. and then referenced. Furthermore, if the text below refers to pressure regulators or flow regulators, these are, unless otherwise stated, digital hydraulic pressure regulators or flow regulators which operate using the digital hydraulic principle explained in the description at the outset.

In der 1 ist ein Aufbau eines Abschnitts einer Hydraulikzylinderbaugruppe 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch gezeigt.In the 1 is a construction of a portion of a hydraulic cylinder assembly 1 according to a first embodiment of the present invention shown schematically.

Diese Hydraulikzylinderbaugruppe 1 weist einen Hydraulikzylinder 2 und vier digitalhydraulische Druckregler 3 auf. Der Hydraulikzylinder 2 ist ein hydraulischer Differentialzylinder 2 und hat ein Zylindergehäuse 21 und einen in dem Zylindergehäuse beweglichen Kolben 27. Das Zylindergehäuse 21 ist durch einen Kopf des Kolbens 27 in eine zylinderkopfseitige Kammer 22 und eine zylinderbodenseitige Kammer 23 unterteilt. Des Weiteren weist das Zylindergehäuse 21 eine zu der zylinderkopfseitigen Kammer 22 korrespondierende Vorkammer 24 und eine zu der zylinderbodenseitigen Kammer 23 korrespondierende Vorkammer 25 auf. Diese beiden Vorkammern 24, 25 sind voneinander durch eine Trennwand 26, die sich von dem Umfang des Zylindergehäuses 21 radial nach außen und ringförmig um das Gehäuse 21 herum erstreckt, hydraulisch getrennt. Die beiden Vorkammern 24, 25 sind durch eine das Zylindergehäuse 21 fluiddicht umgebende Zylinderhülle gebildet, wodurch ein zu der zylinderkopfseitigen Kammer 22 korrespondierender Ringraum (d. h. die zylinderkopfseitige Vorkammer 24) und ein zu der zylinderbodenseitigen Kammer 23 korrespondierender Ringraum (d. h. die zylinderbodenseitige Vorkammer 25) zwischen dem Zylindergehäuse 21 und der Zylinderhülle 29 festgelegt sind. Diese beiden Ringräume sind durch die zwischen dem Zylindergehäuse 21 und der Zylinderhülle 29 angeordnete Trennwand 26 voneinander hydraulisch getrennt. Die Trennwand 26 ist mit dem Zylindergehäuse 21 und der Zylinderhülle 29 fest verbunden (z. B. verschweißt).This hydraulic cylinder assembly 1 has a hydraulic cylinder 2 and four digital hydraulic pressure regulators 3 on. The hydraulic cylinder 2 is a hydraulic differential cylinder 2 and has a cylinder housing 21 and a piston movable in the cylinder housing 27 , The cylinder housing 21 is through a head of the piston 27 in a cylinder head chamber 22 and a cylinder bottom chamber 23 divided. Furthermore, the cylinder housing 21 one to the cylinder head side chamber 22 corresponding antechamber 24 and one to the cylinder bottom side chamber 23 corresponding antechamber 25 on. These two atria 24 . 25 are separated from each other by a partition 26 that differ from the scope of the cylinder housing 21 radially outward and annular around the housing 21 extends around, hydraulically isolated. The two atria 24 . 25 are through a the cylinder housing 21 formed fluid-tight surrounding cylinder shell, whereby a to the cylinder head side chamber 22 corresponding annulus (ie, the cylinder head side prechamber 24 ) and to the cylinder bottom side chamber 23 corresponding annulus (ie, the cylinder bottom side antechamber 25 ) between the cylinder housing 21 and the cylinder cover 29 are fixed. These two annular spaces are through the between the cylinder housing 21 and the cylinder cover 29 arranged partition 26 hydraulically separated from each other. The partition 26 is with the cylinder housing 21 and the cylinder cover 29 firmly connected (eg welded).

Eine Kolbenstange 28 des Kolbens 27 ist in der zylinderkopfseitigen Kammer 22 angeordnet. Der Kolben 27 ist in üblicher Weise in dem Zylindergehäuse 21 gleitbar aufgenommen, um in diesem hin- und herbewegbar zu sein. Die Kolbenstange 28 tritt an der Zylinderkopfseite durch eine Bohrung in der Zylinderkopfhülle 29 hindurch, welche das Zylindergehäuse 21 und somit sowohl die zylinderkopfseitige Kammer 22 als auch die zylinderbodenseitige Kammer 23 fluiddicht umschließt und abdichtet.A piston rod 28 of the piston 27 is in the cylinder head chamber 22 arranged. The piston 27 is in the usual way in the cylinder housing 21 slidably received to be in this reciprocable. The piston rod 28 occurs on the cylinder head side through a hole in the cylinder head cover 29 through which the cylinder housing 21 and thus both the cylinder head side chamber 22 as well as the cylinder bottom chamber 23 encloses fluid-tight and seals.

Jeweils zwei digitalhydraulische Druckregler 3 sind an einer gemeinsamen Zufuhrleitung 32 bzw. einer gemeinsamen Auslassleitung 33 angeschlossen bzw. in dieser integriert angeordnet. Jeder Druckregler 3 weist in der Zufuhrleitung 32 bzw. Auslassleitung 33 jeweils fünf in Parallelschaltung angeordnete digitalhydraulische Ventile 31 (EIN/AUS-Ventile) und Drosselelemente 34 auf, die unmittelbar an der Zylinderhülle 29 des Hydraulikzylinders 2 befestigt sind.Two digital hydraulic pressure regulators each 3 are on a common supply line 32 or a common outlet line 33 connected or arranged integrated in this. Every pressure regulator 3 points in the supply line 32 or outlet line 33 five digital hydraulic valves arranged in parallel 31 (ON / OFF valves) and throttle elements 34 on, directly on the cylinder cover 29 of the hydraulic cylinder 2 are attached.

Beispielweise wird als das Ventil 31 ein übliches Steuerungsventil der Bauart GSR-RRV 95, welches z. B. in EP 1 052 441 A2 beschrieben ist, verwendet. Die Funktionsweise und der Aufbau eines derartigen Digitalventils sind in dieser Schrift ausführlich beschrieben.For example, as the valve 31 a common control valve of the type GSR-RRV 95 which z. In EP 1 052 441 A2 is described. The operation and structure of such a digital valve are described in detail in this document.

Die gemeinsame Zufuhrleitung 32 als auch die gemeinsame Auslassleitung 33 ist mit einem Arbeitsfluid (beispielsweise Hydrauliköl, Luft, etc.) befüllt. Durch den Einbau der Drosselelemente 34 an die digitalhydraulischen Ventile 31 in entsprechenden Leitung 32, 33 ist dafür gesorgt, dass die Ventile 31 unterschiedliche Durchflüsse aufweisen, wenn sie geöffnet sind. Beispielsweise können durch die vorgeschalteten Drosselelemente 34 die Durchflussraten Q des Arbeitsfluids in den einzelnen, jeweils von den entsprechend zugehörigen Ventilen 31 wahlweise freigebbaren Durchlässen im Verhältnis von 1:2:4:8:16 zueinander stehen.The common supply line 32 as well as the common outlet line 33 is filled with a working fluid (for example, hydraulic oil, air, etc.). By installing the throttle elements 34 to the digital hydraulic valves 31 in appropriate line 32 . 33 is ensured that the valves 31 have different flow rates when opened. For example, by the upstream throttle elements 34 the flow rates Q of the working fluid in the individual, each of the corresponding associated valves 31 optionally available passages in the ratio of 1: 2: 4: 8: 16 to each other.

Die gemeinsame Zufuhrleitung 32 ist somit über die parallel geschalteten Ventile 31 und Drosselelemente 34 der beiden Druckregler 3, die auf der linken Seite in 1 schematisch dargestellt sind, mit der zylinderkopfseitigen Kammer 22 als auch mit der zylinderbodenseitigen Kammer 23 hydraulisch verbunden. Die gemeinsame Auslassleitung 33 ist ebenso über die parallel geschalteten Ventile 31 und Drosselelemente 34 der beiden Druckregler 3, die auf der rechten Seite in 1 schematisch dargestellt sind, mit der zylinderkopfseitigen Kammer 22 als auch der zylinderbodenseitigen Kammer 23 hydraulisch verbunden.The common supply line 32 is thus on the parallel valves 31 and throttle elements 34 the two pressure regulators 3 which is on the left in 1 are shown schematically, with the cylinder head side chamber 22 as well as with the cylinder bottom side chamber 23 hydraulically connected. The common outlet pipe 33 is also about the parallel valves 31 and throttle elements 34 the two pressure regulators 3 which is on the right in 1 are shown schematically, with the cylinder head side chamber 22 as well as the cylinder bottom chamber 23 hydraulically connected.

Sensoren (nicht gezeigt) erfassen den Druck und die Temperatur in den beiden Druckkammern 22 und 34 des Differentialzylinders 2. Der Druck in der zylinderbodenseitigen (kolbenstangenseitigen) Druckkammer 23 wirkt auf eine stangenseitige Kolbenringfläche 281, während der Druck in der zylinderkopfseitigen (kolbenseitigen) Druckkammer 22 auf die Kolbenfläche 271 drückt. Die Kolbenfläche 271 umfasst eine Kreisringfläche des Kolbens 27 und eine Kegelstumpffläche eines Bremskegels des Kolbens 27 an der Zylinderkopfseite. Weitere Sensoren (nicht gezeigt) erfassen den Druck Pzu in der Zufuhrleitung 32 und den Druck Pab in der Auslassleitung 33. Mit den vier Druckreglern 3 können Füllmenge und Druck in den beiden Druckkammern 22 und 23 eingestellt werden, damit die Kolbenstange 28 in der gewünschten Stellung und mit der gewünschten Kraft mit einem daran angeschlossenen Maschinenelement (nicht gezeigt) zusammenwirkt.Sensors (not shown) detect the pressure and temperature in the two pressure chambers 22 and 34 of the differential cylinder 2 , The pressure in the cylinder bottom side (piston rod side) pressure chamber 23 acts on a rod-side piston ring surface 281 while the pressure in the cylinder head side (piston side) pressure chamber 22 on the piston surface 271 suppressed. The piston surface 271 includes an annular surface of the piston 27 and a frusto-conical surface of a brake cone of the piston 27 on the cylinder head side. Other sensors (not shown) detect the pressure Pzu in the supply line 32 and the pressure Pab in the exhaust line 33 , With the four pressure regulators 3 can fill level and pressure in the two pressure chambers 22 and 23 be adjusted so that the piston rod 28 in the desired position and with the desired force with a machine connected to it ment (not shown).

Der Druck Pzu in der Zufuhrleitung 32, von dem ausgehend der Zylinder 2 zu steuern ist, wird mittels des Drucksensors gemessen und davon ausgehend wird der Solldruck in den Druckkammern 22 und 23 durch entsprechende Regelung der Durchflüsse in den Ventilen 31 der Druckregler 3 eingestellt, um die Kolbenstange 28 innerhalb des Zylindergehäuses 21 gleitbar zu verschieben und in eine gewünschte Sollposition zu bringen. D. h., durch entsprechendes Zu- und Abschalten der Ventile 31, die an der Zylinderhülle 29 angebracht sind, kann somit ein Zu- und Abfluss des Arbeitsfluids zu und von den jeweiligen Kammern des Hydraulikzylinders 2 gesteuert werden, um dadurch den Druck des Arbeitsfluids in zumindest einer von der zylinderkopfseitigen Kammer 22 und der zylinderbodenseitigen Kammer 23 einzustellen, wodurch die Position des Kolbens 27 innerhalb des Zylindergehäuses 21 entsprechend verstellt wird.The pressure Pzu in the supply line 32 , starting from the cylinder 2 is to be controlled, is measured by means of the pressure sensor and from this, the target pressure in the pressure chambers 22 and 23 by appropriate regulation of the flows in the valves 31 the pressure regulator 3 adjusted to the piston rod 28 inside the cylinder housing 21 slidable to move and bring in a desired target position. D. h., By appropriate switching on and off of the valves 31 attached to the cylinder cover 29 are attached, thus, an inflow and outflow of the working fluid to and from the respective chambers of the hydraulic cylinder 2 thereby controlling the pressure of the working fluid in at least one of the cylinder head side chamber 22 and the cylinder bottom chamber 23 adjust, reducing the position of the piston 27 inside the cylinder housing 21 is adjusted accordingly.

In der 2 ist ein schematischer Aufbau eines Abschnitts einer Hydraulikzylinderbaugruppe 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch gezeigt.In the 2 is a schematic structure of a portion of a hydraulic cylinder assembly 1 according to a second embodiment of the present invention shown schematically.

Der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels entspricht im Wesentlichen dem Aufbau der Hydraulikzylinderbaugruppe 1, wie in der 1 gezeigt ist. Jedoch umfasst diese Hydraulikzylinderbaugruppe 1 zusätzlich zwei Differenzdruckregelventile 35, von denen jeweils eines eine direkte hydraulische Verbindung zwischen der zylinderkopfseitigen Vorkammer 24 und der zylinderbodenseitigen Vorkammer 25 an der Zufuhrleitungsseite bzw. der Auslassleitungsseite bereitstellt.The structure of this embodiment substantially corresponds to the structure of the hydraulic cylinder assembly 1 , like in the 1 is shown. However, this hydraulic cylinder assembly includes 1 additionally two differential pressure control valves 35 of which one each has a direct hydraulic connection between the cylinder head side prechamber 24 and the cylinder bottom-side antechamber 25 on the supply line side and the discharge line side, respectively.

Jedes Differenzdruckregelventil 35 ist an der Zylinderhülle 29 im Bereich der Trennwand 26, also im Bereich zwischen der zylinderkopfseitigen Vorkammer 24 und der zylinderbodenseitigen Vorkammer 25 an der Zylinderhülle 29 angeordnet, und somit innerhalb der Baugruppe 1 integriert.Each differential pressure control valve 35 is on the cylinder cover 29 in the area of the partition 26 , so in the area between the cylinder head side pre-chamber 24 and the cylinder bottom-side antechamber 25 on the cylinder cover 29 arranged, and thus within the assembly 1 integrated.

Durch das jeweilige Differenzdruckregelventil 35, das die beiden Kammern 22, 23 des Zylinders 2 miteinander hydraulisch verbindet, kann das Arbeitsfluid auf hohem Druckniveau von einer Druckkammer in die andere strömen und es ist somit nur erforderlich, eine solche Pumpenergie bereitzustellen, die zur weiteren Druckerhöhung in der jeweiligen Kammer erforderlich ist, um die Stellung der Kolbenstange 27 zu verändern. D. h., das Differenzdruckregelventil 35 regelt einen Durchfluss von Arbeitsfluid zwischen der zylinderkopfseitigen Kammer 22 und der zylinderbodenseitigen Kammer 23.Through the respective differential pressure control valve 35 that the two chambers 22 . 23 of the cylinder 2 hydraulically connected to each other, the working fluid can flow at high pressure level from one pressure chamber to the other and it is thus only necessary to provide such a pumping energy required for further pressure increase in the respective chamber to the position of the piston rod 27 to change. That is, the differential pressure control valve 35 regulates a flow of working fluid between the cylinder head side chamber 22 and the cylinder bottom chamber 23 ,

Bevorzugt wird das Differenzdruckregelventil 35 während einer raschen Positionsverstellung des Kolbens 27 und der Kolbenstange 28 angesteuert (d. h. geöffnet), um einen Volumenstrom von der einen Druckkammer in die andere zu ermöglichen, ohne dass eine zusätzliche Volumenstromregelung der an der Zylinderhülle 29 angebrachten Ventile 31 in erhöhtem Maße verwendet werden muss. Die Funktion dieses Differenzdruckregelventils 35, das eine hydraulische Verbindung zwischen den beiden Kammern 22 und 23 wahlweise zulässt, ist nachstehend unter Bezugnahme auf 3 nochmals erläutert.The differential pressure control valve is preferred 35 during a rapid positional adjustment of the piston 27 and the piston rod 28 controlled (ie open) to allow a flow from one pressure chamber to the other, without requiring additional flow control of the cylinder envelope 29 attached valves 31 must be used to an increased extent. The function of this differential pressure control valve 35 that has a hydraulic connection between the two chambers 22 and 23 optional, is below with reference to 3 explained again.

3 zeigt einen Abschnitt einer Hydraulikzylinderbaugruppe 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel mit digitalhydraulischen Druckreglern 3, einem Differenzdruckregelventil 35, einem hydraulischen Differentialzylinder 2, einer integrierten Hydraulikpumpe 4 und einem Tank 6, und einem Druckspeicher 5 in einem schematischen Schaltbild. 3 shows a portion of a hydraulic cylinder assembly 1 according to a third embodiment with digital hydraulic pressure regulators 3 , a differential pressure control valve 35 , a hydraulic differential cylinder 2 , an integrated hydraulic pump 4 and a tank 6 , and a pressure accumulator 5 in a schematic diagram.

Ein Versorgungsabschnitt mit dem Druckspeicher 5, der Hydraulikpumpe 4 und dem Tank 6 versorgt die vier Druckregler 3 zum Betrieb des Differentialzylinders 2. Sensoren erfassen den Druck in den beiden Druckkammern 22 und 23 des Differentialzylinders 2, die durch den Kolben 27 mit der Kolbenstange 28 getrennt sind. Mit den Druckreglern 3 können Füllmenge und Druck in den beiden Druckkammern 22 und 23 eingestellt werden, damit die Kolbenstange 28 in der gewünschten Stellung und mit der gewünschten Kraft mit einem daran angeschlossenen Maschinenelement (nicht gezeigt) zusammenwirkt.A supply section with the accumulator 5 , the hydraulic pump 4 and the tank 6 supplies the four pressure regulators 3 for operation of the differential cylinder 2 , Sensors detect the pressure in the two pressure chambers 22 and 23 of the differential cylinder 2 passing through the piston 27 with the piston rod 28 are separated. With the pressure regulators 3 can fill level and pressure in the two pressure chambers 22 and 23 be adjusted so that the piston rod 28 in the desired position and with the desired force with a machine element connected thereto (not shown) cooperates.

Der Druck in dem Druckversorgungsabschnitt, von dem ausgehend der Zylinder 2 zu steuern ist, wird mittels eines Drucksensors 41 gemessen und davon ausgehend wird der Solldruck in den Druckkammern 22 und 23 eingestellt.The pressure in the pressure supply section, starting from the cylinder 2 is to be controlled by means of a pressure sensor 41 measured and based on this, the target pressure in the pressure chambers 22 and 23 set.

In der 3 weist im Unterschied zu dem Aufbau der Hydraulikbraugruppe 1 von 1 jeder der vier digitalhydraulischen Druckregler 3 sechs statt fünf Digitalventile 31 auf. Die zu den digitalhydraulischen Ventilen 31 zugehörigen Drosselelemente 34 weisen unterschiedliche Drosselöffnungen auf, d. h. die Drosseldurchmesser stehen im Verhältnis 0,3:0,4:0,6:0,8:1,1:1,5 mm zueinander.In the 3 has in contrast to the structure of the hydraulic brush group 1 from 1 each of the four digital hydraulic pressure regulators 3 six instead of five digital valves 31 on. The to the digital hydraulic valves 31 associated throttle elements 34 have different throttle openings, ie the throttle diameters are in the ratio 0.3: 0.4: 0.6: 0.8: 1.1: 1.5 mm to each other.

Des Weiteren ist die Hydraulikpumpe 4, die durch einen Elektromotor antreibbar ist, als eine in die Baugruppe 1 integrierte Pumpe und der Tank (Öltank bzw. Arbeitsfluidtank) 6 innerhalb der Baugruppe 1 angebracht (integriert), die durch die strichpunktierte Linie in 3 dargestellt ist. Die Pumpe 4 dient dazu, das Arbeitsfluid mit ausreichend hohem Druck für die digitalhydraulischen Druckregler 3 bereitzustellen bzw. den Druck in einem Druckspeicher 5 aufrechtzuerhalten, der nicht in die Baugruppe 1 integriert ist. Da die Pumpe mit dem Druckspeicher 5 hydraulisch verbunden ist, ist ein Betrieb der Pumpe 5 nur erforderlich, um den Druck in dem Druckspeicher 5 wieder auf ein bestimmtes Druckniveau zu heben. Somit kann die meiste Zeit ein Druck für die digitalhydraulischen Druckregler 3 aus dem Druckspeicher 5 bereitgestellt werden, ohne dass die Pumpe 4 durch den Elektromotor betrieben wird.Furthermore, the hydraulic pump 4 , which is drivable by an electric motor, as one in the assembly 1 integrated pump and tank (oil tank or working fluid tank) 6 within the assembly 1 attached (integrated), which is indicated by the dotted line in 3 is shown. The pump 4 serves to supply the working fluid with enough high pressure for the digital hydraulic pressure regulator 3 to provide or the pressure in a pressure accumulator 5 that is not in the assembly 1 is integrated. Because the pump with the accumulator 5 hydraulically connected, is an operation of the pump 5 only necessary to the pressure in the accumulator 5 back to a certain level of pressure. Thus, most of the time can be a pressure for the digital hydraulic pressure regulator 3 from the accumulator 5 be provided without the pump 4 is operated by the electric motor.

Somit sind die Druckregler 3, die Pumpe 4 mit ihrem Elektromotorantrieb und der Tank 6 als ein separater Block an dem Zylindergehäuse 21 angeordnet, und die Druckregler sind über Hydraulikleitungen 34 direkt mit der zylinderkopfseitigen Kammer 22 bzw. der zylinderbodenseitige Kammer 23 hydraulische verbunden. Vorkammern sind in diesem Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen.Thus, the pressure regulators 3 , the pump 4 with her electric motor drive and the tank 6 as a separate block on the cylinder housing 21 arranged, and the pressure regulators are via hydraulic lines 34 directly with the cylinder head side chamber 22 or the cylinder bottom side chamber 23 hydraulic connected. Prechambers are not provided in this embodiment.

Durch ein entsprechend nahes Anordnen der Druckregler 3, der Pumpe 4 und des Tanks 6 an dem Zylinder 2 sind keine langen Hydraulikleitungen erforderlich.By a correspondingly close arrangement of the pressure regulator 3 , the pump 4 and the tank 6 on the cylinder 2 No long hydraulic lines are required.

Ferner ist zwischen den beiden Kammern 22, 23 in dem Hydraulikkreis der Hydraulikzylinderbaugruppe 1 eine Verbindungsleitung mit dem Differenzdruckregelventil 35 angeschlossen, das im geschlossenen Zustand die Druckkammern 22, 23 voneinander trennt. Wenn das Differenzdruckregelventil 35 öffnet, sind die beiden Druckkammern miteinander verbunden oder kurzgeschlossen. In der Regel liegt an der Kolbenstange 28 eine Last oder Kraft an, die bestrebt ist, die Kolbenstange 28 in den Zylinder 2 hineinzudrücken. Soll nun die Kolbenstange 28 der Last folgend in den Zylinder 2 eingezogen werden, wie dies beispielsweise beim Öffnen eines Walzenspalts auftritt, so wird das Differenzdruckregelventil 35 geöffnet und die Digitalventile 31 der zu der zylinderbodenseitigen Kammer 23 korrespondierenden Druckregler 3 bleiben geschlossen. Das Arbeitsfluid strömt also zum Teil in die zylinderkopfseitige Kammer 22 und teilweise in den Tank 6. Der Abfluss in den Tank wird von zu den zylinderkopfseitigen Kammer 22 korrespondierenden Druckreglern 3 gesteuert und damit wird die Absenkgeschwindigkeit der Kolbenstange 27 kontrolliert.Further, between the two chambers 22 . 23 in the hydraulic circuit of the hydraulic cylinder assembly 1 a connecting line with the differential pressure control valve 35 connected, the pressure chambers in the closed state 22 . 23 separates each other. When the differential pressure control valve 35 opens, the two pressure chambers are connected or shorted together. As a rule, is due to the piston rod 28 a load or force that endeavors to be the piston rod 28 in the cylinder 2 push in. Shall now the piston rod 28 following the load into the cylinder 2 be retracted, as occurs for example when opening a nip, so the differential pressure control valve 35 opened and the digital valves 31 to the cylinder bottom side chamber 23 corresponding pressure regulator 3 stay closed. The working fluid thus flows partly into the cylinder head side chamber 22 and partly in the tank 6 , The drain into the tank is from to the cylinder head side chamber 22 corresponding pressure regulators 3 controlled and thus the lowering speed of the piston rod 27 controlled.

Weil das Arbeitsfluid im Kurzschluss geführt wird, um die zylinderbodenseitige Druckkammer 23 zu füllen, muss diese Arbeitsfluidmenge nicht aus dem Druckversorgungsabschnitt entnommen werden. Das Arbeitsfluid muss also nicht zunächst von der Pumpe 4 gefördert und auf hohen Druck gebracht werden, um dann mit heruntergeregeltem Druck in die Druckkammer 23 eingespeist zu werden. Insgesamt ist das von der Pumpe 4 zu bewegende Volumen reduziert, wodurch Energie eingespart wird.Because the working fluid is short-circuited to the cylinder bottom pressure chamber 23 to fill, this amount of working fluid does not have to be taken from the pressure supply section. So the working fluid does not have to be from the pump first 4 be promoted and brought to high pressure, then with down regulated pressure in the pressure chamber 23 to be fed. Overall, that's from the pump 4 reduced to moving volumes, which saves energy.

Weil ferner die zu der zylinderbodenseitigen Kammer 23 korrespondierenden Druckregler 3 ausgeschaltet bleiben, entfällt hier der Rechnungs- und Steuerungsaufwand. Dies halbiert den Berechnungsaufwand und die Rechenleistung für die Regler 3 und spart zudem die Antriebsenergie für die Betätigung deren Ventile 31 ein.Because further to the cylinder bottom side chamber 23 corresponding pressure regulator 3 stay off, eliminating the billing and control effort. This halves the computational effort and the computing power for the controller 3 and also saves the drive energy for the operation of their valves 31 one.

Üblicherweise wird, wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, die Pumpe 4 durch einen Elektromotor angetrieben. Da in diesem Ausführungsbeispiel die Pumpe 4 die meiste Zeit nicht gebraucht wird, um einen Druck in den digitalhydraulischen Druckregler 3 bereitzustellen, kann diese oft ausgeschaltet bleiben, wodurch der Energieverbrauch zum Betreiben der Pumpe 4 (ein Betrieb des Elektromotors) beträchtlich gesenkt werden kann. Durch diese Anordnung ist eine Energiesparung von mehr als 99% im Vergleich zu Regelventilen möglich, welche ein Hydraulikstellglied mit einem verschiebbaren Steuerschieber oder Steuerkolben analog hydraulisch verstellen.Usually, as shown in this embodiment, the pump 4 driven by an electric motor. As in this embodiment, the pump 4 Most of the time is not needed to put pressure in the digital hydraulic pressure regulator 3 This can often be left off, thereby reducing the energy consumption required to operate the pump 4 (an operation of the electric motor) can be lowered considerably. By this arrangement, an energy saving of more than 99% compared to control valves is possible, which adjust a hydraulic actuator with a sliding spool or spool analog hydraulically.

Gemäß diesem Beispiel kann daher die Hydraulikzylinderbaugruppe 1 zur Steuerung eines Spalts eines Papiermaschinenkalanders verwendet werden. Der Spalt wird geschlossen, wenn der Kolben 27 des Zylinders 2 in Richtung der zylinderkopfseitigen Kammer 22 gedrängt wird. Wenn der Kolben 3 an seiner untersten Position in der zylinderbodenseitigen Kammer 23 angeordnet ist, ist der Walzenspalt vollständig geöffnet und in der höchstgelegenen Position in der zylinderkopfseitigen Kammer 22 ist der Walzenspalt vollständig geschlossen. Zum Öffnen des Walzenspalts ist keine Energiebeaufschlagung erforderlich, da durch entsprechende Regelung der Digital- und Differenzdruckregelventile 35 ein Teil des Öls in der zylinderbodenseitigen Kammer 23 zu der zylinderkopfseitigen Kammer 22 des Hydraulikzylinders 2 über die Differenzdruckregelventile 35 geführt wird bzw. ein Teil zurück zu dem Tank 4 geführt wird.According to this example, therefore, the hydraulic cylinder assembly 1 to control a nip of a paper machine calender. The gap is closed when the piston 27 of the cylinder 2 in the direction of the cylinder head side chamber 22 is urged. When the piston 3 at its lowest position in the cylinder bottom chamber 23 is arranged, the nip is fully open and in the highest position in the cylinder head side chamber 22 the nip is completely closed. To open the nip no energization is required because by appropriate control of the digital and differential pressure control valves 35 a portion of the oil in the cylinder bottom chamber 23 to the cylinder head side chamber 22 of the hydraulic cylinder 2 via the differential pressure control valves 35 is guided or a part back to the tank 4 to be led.

Bei dieser Druckregelung in den Kammern 22, 23 der Hydraulikzylinderbaugruppe 1 ist eine geringe Menge an Öl erforderlich, wodurch es möglich ist, dass eine Ölströmung nur während der Schließbewegung des Walzenspalts erforderlich ist, d. h. es ist nur während des Schließens des Walzenspalts erforderlich, dass von dem Druckspeicher 5 bzw. durch einen Betrieb der Pumpe 4 Öl in den Ölkreis der Hydraulikzylinderbaugruppe 1 eingespeist wird.At this pressure control in the chambers 22 . 23 the hydraulic cylinder assembly 1 a small amount of oil is required, whereby it is possible that an oil flow is required only during the closing movement of the nip, ie, it is necessary only during the closing of the nip that of the pressure accumulator 5 or by operation of the pump 4 Oil in the oil circuit of the hydraulic cylinder assembly 1 is fed.

4 zeigt im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie das Ausführungsbeispiel in 2 der Hydraulikzylinderbaugruppe 1, bei der die digitalhydraulischen Druckregler 3 und die Differenzdruckregelventile 35 unmittelbar an dem Zylinderhülle 29 angebracht sind. Des Weiteren umfasst in diesem Ausführungsbeispiel die Hydraulikzylinderbaugruppe 1 auch die Pumpe 4, den Tank 6 sowie den Druckspeicher 5. D. h. die Pumpe 4, der Tank 6 und der Druckspeicher 5 sind in die Baugruppe 1 integriert, die durch die äußeren strichpunktierten Linien schematische dargestellt ist. Somit können in diesem Ausführungsbeispiel die Hydraulikleitungen zwischen den einzelnen Bauteilen der Baugruppe 1 weiter verkürzt werden. 4 shows substantially the same structure as the embodiment in 2 the hydraulic cylinder assembly 1 in which the digital hydraulic pressure regulator 3 and the differential pressure control valves 35 directly on the cylinder cover 29 are attached. Furthermore, in this embodiment, the hydraulic cylinder assembly includes 1 also the pump 4 , the tank 6 as well as the accumulator 5 , Ie. the pump 4 , The Tank 6 and the accumulator 5 are in the assembly 1 integrated, which by the outer dotted lines schematic Darge is is. Thus, in this embodiment, the hydraulic lines between the individual components of the assembly 1 be further shortened.

In 5 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Hydraulikzylinderbaugruppe 1 mit digitalhydraulischen Druckreglern 3 schematisch gezeigt, deren Ventile 31, 35 und Drosselelemente 34 in dem Kolben 27 des Hydraulikzylinders 2 angeordnet sind. Die Funktionsweise dieser Hydraulikzylinderbaugruppe 1 ist gleich wie die, die vorstehend bei den Ausführungsbeispielen von 1 bis 4 beschrieben ist.In 5 is another embodiment of the invention hydraulic cylinder assembly 1 with digital hydraulic pressure regulators 3 shown schematically, their valves 31 . 35 and throttle elements 34 in the piston 27 of the hydraulic cylinder 2 are arranged. The operation of this hydraulic cylinder assembly 1 is the same as those described above in the embodiments of 1 to 4 is described.

Im Gegensatz zu dem konstruktiven Aufbau der Hydraulikzylinderbaugruppe 1 der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele von 1 bis 4 ist bei dieser Hydraulikzylinderbaugruppe der Kolben 27 ein hin- und herbewegbarer doppeltwirkender, hohler Kolben mit einer hohlen Kolbenstange vorgesehen. Im Kopf dieses hohlen Kolbens 27 sind die Ventile 31 und Drosselelemente 34, die vorstehend ausführlich beschrieben sind, angeordnet. Die hydraulische und die elektrische Leitungsführung der digitalhydraulischen Druckregler 3 sind durch die hohle Kolbenstange 28 hindurch zu den jeweiligen parallel geschalteten Ventilen 31 des digitalhydraulischen Druckreglers 3 geführt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Volumina der zylinderkopfseitigen Kammer 22 und der zylinderbodenseitigen Kammer 23 im Wesentlichen gleich groß.In contrast to the structural design of the hydraulic cylinder assembly 1 the above-described embodiments of 1 to 4 is the piston in this hydraulic cylinder assembly 27 a reciprocating double-acting, hollow piston provided with a hollow piston rod. In the head of this hollow piston 27 are the valves 31 and throttle elements 34 , which are described in detail above, arranged. The hydraulic and electrical wiring of the digital hydraulic pressure regulator 3 are through the hollow piston rod 28 through to the respective parallel valves 31 of the digital hydraulic pressure regulator 3 guided. In this embodiment, the volumes of the cylinder head side chamber 22 and the cylinder bottom chamber 23 essentially the same size.

Bei dieser Bauform des Kolbens 27 ist ferner sichergestellt, dass die Ventile 31 der hydraulischen Druckregler 3 derart in dem Kolben eingebaut sind, dass deren Auslässe A, B direkt zu der zylinderkopfseitigen Kammer 22 und der zylinderbodenseitigen Kammer 23 des Hydraulikzylinders 2 zugeordnet sind, so dass die Kolbenstange 28 letztlich eine Stellung einnimmt, die im Wesentlichen von der durch die Druckregler 3 eingestellten Differenz der Drücke in der zylinderkopfseitigen Kammer 22 und der zylinderbodenseitigen Kammer 23 des Hydraulikzylinders 2 abhängt.In this design of the piston 27 It is also ensured that the valves 31 the hydraulic pressure regulator 3 are installed in the piston such that their outlets A, B directly to the cylinder head side chamber 22 and the cylinder bottom chamber 23 of the hydraulic cylinder 2 are assigned, so that the piston rod 28 ultimately occupying a position that is essentially offset by the pressure regulator 3 adjusted difference in the pressures in the cylinder head side chamber 22 and the cylinder bottom chamber 23 of the hydraulic cylinder 2 depends.

Ferner ist, wie bereits in dem Ausführungsbeispiel von 4 gezeigt ist, der Druckspeicher 5 sowie die Pumpe 4, die durch einen Elektromotor angetrieben wird, und der Öltank 6 mit den jeweiligen parallel geschalteten Ventilen 31 und Drosselelementen 34 hydraulisch verbunden. Für die Ventile 31 kann hier beispielsweise ein Hydraulikdigitalventil bereitgestellt sein (z. B. ein Ventil von Matrix der 750-Serie).Furthermore, as already in the embodiment of 4 is shown, the accumulator 5 as well as the pump 4 , which is driven by an electric motor, and the oil tank 6 with the respective parallel valves 31 and throttle elements 34 hydraulically connected. For the valves 31 For example, a hydraulic digital valve may be provided here (eg, a 750 series matrix valve).

Bei diesem Aufbau der Hydraulikzylinderbaugruppe 1 kann durch die Anordnung der Druckregler 3 in dem Kolben 27 ebenfalls auf die Zylinderhülle und somit auf die Vorkammern bei der Gestaltung des Zylindergehäuses 21 verzichtet werden.In this structure, the hydraulic cylinder assembly 1 can by the arrangement of the pressure regulator 3 in the piston 27 also on the cylinder shell and thus on the antechamber in the design of the cylinder housing 21 be waived.

Diese Art der Hydraulikzylinderbaugruppe 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 5 wird beispielsweise bei Stellzylindern in Mehrwalzenkalandern verwendet.This type of hydraulic cylinder assembly 1 according to the embodiment of 5 is used for example in adjusting cylinders in Mehrwalzenkalandern.

Weitere Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung sind in den 6 und 7 gezeigt. 6 zeigt einen Abschnitt einer Hydraulikzylinderbaugruppe mit digitalhydraulischen Druckreglern, einem Differenzdruckregelventil und einem hydraulischen Differentialzylinder, und einen Druckspeicher in einem schematischen Schaltbild. 7 zeigt einen Abschnitt einer Hydraulikzylinderbaugruppe mit digitalhydraulischen Druckreglern, einem Differenzdruckregelventil, einem hydraulischen Differentialzylinder und einem Richtungssteuerungsventil, und einen Druckspeicher in einem schematischen Schaltbild.Further embodiments according to the present invention are in the 6 and 7 shown. 6 shows a portion of a hydraulic cylinder assembly with digital hydraulic pressure regulators, a differential pressure control valve and a hydraulic differential cylinder, and a pressure accumulator in a schematic diagram. 7 shows a portion of a hydraulic cylinder assembly with digital hydraulic pressure regulators, a differential pressure control valve, a hydraulic differential cylinder and a directional control valve, and a pressure accumulator in a schematic diagram.

Bei diesen beiden Ausführungsbeispielen gemäß 6 und 7 ist ebenfalls das Differenzdruckregelventil 35 zwischen der zylinderkopfseitigen Kammer 22 und der zylinderbodenseitigen Kammer 23 angeordnet, um eine hydraulische Verbindung zwischen diesen beiden Kammern bereitzustellen, insbesondere während der Kolben 27 eine rasche Bewegung ausführen soll.In these two embodiments according to 6 and 7 is also the differential pressure control valve 35 between the cylinder head side chamber 22 and the cylinder bottom chamber 23 arranged to provide a hydraulic connection between these two chambers, in particular during the piston 27 to perform a quick movement.

Gemäß der Darstellung von 6 besteht die Hydraulikzylinderbaugruppe 1 (siehe strichpunktierte Linie) aus zwei digitalhydraulischen Druckreglern 3, dem Differenzdruckregelventil 35, zwei zu den digitalhydraulischen Druckreglern 3 zugehörigen Digitalventilen 36 und dem hydraulischen Differentialzylinder 2. Der Druckspeicher 5 ist mit der Baugruppe 1 hydraulisch verbunden.As shown by 6 consists of the hydraulic cylinder assembly 1 (see dot-dash line) from two digital hydraulic pressure regulators 3 , the differential pressure control valve 35 , two to the digital hydraulic pressure regulators 3 associated digital valves 36 and the hydraulic differential cylinder 2 , The accumulator 5 is with the assembly 1 hydraulically connected.

Mit den beiden Druckreglern 3 in 6 werden die Drücke und Füllvolumina der Druckkammern 22, 23 des Differentialzylinders 2 geregelt; dies wurde zuvor mit einem anderen Regleraufbau ausführlich erläutert, so dass eine Wiederholung hier unterbleibt.With the two pressure regulators 3 in 6 become the pressures and filling volumes of the pressure chambers 22 . 23 of the differential cylinder 2 regulated; this was previously explained in detail with another controller design, so that a repetition is omitted here.

Die beiden Druckregler 3 haben jeweils fünf Digitalventile 31, die innerhalb des jeweiligen Reglers parallel geschaltet sind; die Regler 3 können den gleichen Aufbau haben, wie in den zuvor ausführlich erläuterten Druckreglern der vorangegangenen Ausführungsbeispiele.The two pressure regulators 3 each have five digital valves 31 which are connected in parallel within the respective regulator; the controllers 3 may have the same structure as in the previously explained in detail pressure regulators of the previous embodiments.

Die Druckregler 3 haben einen Aufbau wie die unter Bezugnahme auf 2, 3 und 4 beschriebenen Druckregler 3. Der in der Figur oben angeordnete Druckregler 3 ist mit einem Tank (nicht gezeigt) verbunden, während der untere Druckregler 3 mit dem Druckspeicher 5 verbunden ist. Der somit mit Druck beaufschlagte, untere Regler 3 kann Arbeitsfluid in die angeschlossene Druckkammer 22 des Zylinders 3 liefern, während Arbeitsfluid aus der anderen Druckkammer 21 über den oberen Regler 3 in den Tank abfließen kann.The pressure regulator 3 have a structure like that with reference to 2 . 3 and 4 described pressure regulator 3 , The in the figure above arranged pressure regulator 3 is connected to a tank (not shown) while the lower pressure regulator 3 with the accumulator 5 connected is. The thus pressurized lower regulator 3 can be working fluid in the connected pressure chamber 22 of the cylinder 3 deliver while working fluid from the other pressure chamber 21 over the upper regulator 3 can drain into the tank.

Wenn z. B. das Differenzdruckregelventil 35 geschlossen ist, kann der Druck der zylinderbodenseitigen Kammer 23 zum Erzeugen von größeren Kräften eingestellt werden. Somit wird dann der in der zylinderkopfseitigen Kammer 22 wirkende Druck zu dem Tank über ein Abgabeventil abgegeben (nicht gezeigt). Durch die hydraulische Kopplung der beiden Kammern mittels des Differenzdruckregelventils 35 wird, wenn der Kolben 27 in Richtung der zylinderbodenseitigen Kammer 23 gedrängt wird, das Arbeitsfluid über das Differenzdruckregelventil 35 direkt zu der zylinderkopfseitigen Kammer 22 zugeführt, wodurch ein Volumenstrom des Arbeitsfluids durch die Digitalventile 31 und die Drosselelement 34 in den Druckreglern 3 zu dem Tank (nicht gezeigt) äußerst gering ist.If z. B. the differential pressure control valve 35 is closed, the pressure of the cylinder bottom chamber 23 be adjusted to generate larger forces. Thus, then in the cylinder head side chamber 22 acting pressure to the tank via a dispensing valve delivered (not shown). By the hydraulic coupling of the two chambers by means of the differential pressure control valve 35 will if the piston 27 in the direction of the cylinder bottom side chamber 23 is forced, the working fluid through the differential pressure control valve 35 directly to the cylinder head side chamber 22 supplied, whereby a volume flow of the working fluid through the digital valves 31 and the throttle element 34 in the pressure regulators 3 to the tank (not shown) is extremely low.

Wie in 7 gezeigt ist, kann durch die zusätzliche Verwendung eines Richtungssteuerungsventils 37 (d. h. 4/2-Wege Ventil) stromaufwärtig der Gruppe von Digitalventilen 31 die Anzahl der digitalhydraulischen Druckregler 3 auf einen verringert werden, wodurch sich auch die Gesamtanzahl von Digitalventilen 31, 35, 36 auf neun verringert. Das Richtungssteuerungsventil 37 kann den Durchfluss von Öl derart steuern, dass abwechselnd die Kammern 22, 23 mit Druck beaufschlagt werden können.As in 7 can be shown by the additional use of a directional control valve 37 (ie 4/2-way valve) upstream of the group of digital valves 31 the number of digital hydraulic pressure regulators 3 can be reduced to one, which also increases the total number of digital valves 31 . 35 . 36 reduced to nine. The directional control valve 37 can control the flow of oil such that the chambers alternately 22 . 23 can be pressurized.

Bei beiden Ausführungsbeispielen der Hydraulikzylinderbaugruppe in 6 und 7 nimmt während der Bewegung des Kolbens 27 das Volumen der einen Druckkammer ab, während das Volumen der anderen Druckkammer zunimmt; es gibt dabei keine Betriebszustände in denen beide Druckkammern gleichzeitig mit Druck beaufschlagt werden oder beide gleichzeitig abgelassen werden.In both embodiments of the hydraulic cylinder assembly in 6 and 7 takes during the movement of the piston 27 the volume of the one pressure chamber while the volume of the other pressure chamber increases; There are no operating conditions in which both pressure chambers are pressurized simultaneously or both are discharged simultaneously.

Mit dieser Anordnung von Druckregler kann die erforderliche Anzahl von Digitalventilen im Vergleich zu der Anordnung der Druckregler in den Ausführungsbeispielen von 1 bis 5 halbiert (6) bzw. noch weiter verringert (7) werden. Damit können die Investitionskosten für die Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonmaschine, weiter gesenkt werden.With this arrangement of pressure regulators, the required number of digital valves compared to the arrangement of pressure regulators in the embodiments of 1 to 5 halved ( 6 ) or even further reduced ( 7 ) become. Thus, the investment costs for the machine for producing a fibrous web, in particular a paper or board machine, can be further reduced.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 1052441 A2 [0005, 0052] - EP 1052441 A2 [0005, 0052]

Claims (14)

Hydraulikzylinderbaugruppe (1) für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonmaschine, mit einem Hydraulikzylinder (2), der ein Zylindergehäuse (21) und einen in dem Zylindergehäuse (21) beweglichen Kolben (27) umfasst, der das Zylindergehäuse (21) in eine zylinderkopfseitige Kammer (22) und eine zylinderbodenseitige Kammer (23) unterteilt, und mindestens einem digitalhydraulischen Druckregler (3), der in die Baugruppe (1) integriert ist, der der zylinderkopfseitigen Kammer (22) und der zylinderbodenseitigen Kammer (23) zugeordnet ist, und der einen Zu- und Abfluss von Arbeitsfluid zu und von den Kammern (22, 23) steuert, um den Druck des Arbeitsfluids in mindestens einer der beiden Kammern (22, 23) des Hydraulikzylinders (2) einzustellen.Hydraulic cylinder assembly ( 1 ) for a machine for producing a fibrous web, in particular a paper or board machine, with a hydraulic cylinder ( 2 ), which is a cylinder housing ( 21 ) and one in the cylinder housing ( 21 ) movable piston ( 27 ) comprising the cylinder housing ( 21 ) in a cylinder head side chamber ( 22 ) and a cylinder bottom side chamber ( 23 ) and at least one digital hydraulic pressure regulator ( 3 ), which is in the assembly ( 1 ), which is the cylinder head side chamber ( 22 ) and the cylinder bottom side chamber ( 23 ) and the inflow and outflow of working fluid to and from the chambers ( 22 . 23 ) to control the pressure of the working fluid in at least one of the two chambers ( 22 . 23 ) of the hydraulic cylinder ( 2 ). Hydraulikzylinderbaugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ventile (31) des digitalhydraulischen Druckreglers (3) unmittelbar an dem Hydraulikzylinder (2) angebracht sind.Hydraulic cylinder assembly ( 1 ) according to claim 1, characterized in that valves ( 31 ) of the digital hydraulic pressure regulator ( 3 ) directly on the hydraulic cylinder ( 2 ) are mounted. Hydraulikzylinderbaugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ventile (31) des digitalhydraulischen Druckreglers (3) in dem Kolben (27) des Hydraulikzylinders (2) angebracht sind.Hydraulic cylinder assembly ( 1 ) according to claim 1, characterized in that valves ( 31 ) of the digital hydraulic pressure regulator ( 3 ) in the piston ( 27 ) of the hydraulic cylinder ( 2 ) are mounted. Hydraulikzylinderbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (27) ein hin- und herbewegbarer Kolben (27) mit Kolbenstange (28) ist.Hydraulic cylinder assembly ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the piston ( 27 ) a reciprocating piston ( 27 ) with piston rod ( 28 ). Hydraulikzylinderbaugruppe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylindergehäuse (21) eine zu der zylinderkopfseitigen Kammer (22) korrespondierende Vorkammer (24) und eine zu der zylinderbodenseitigen Kammer (23) korrespondierende Vorkammer (25) aufweist, die voneinander hydraulisch getrennt sind und an denen die Ventile (31) des digitalhydraulischen Druckreglers (3) unmittelbar angebracht sind.Hydraulic cylinder assembly ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the cylinder housing ( 21 ) one to the cylinder head side chamber ( 22 ) corresponding antechamber ( 24 ) and to the cylinder bottom side chamber ( 23 ) corresponding antechamber ( 25 ) which are hydraulically separated from each other and to which the valves ( 31 ) of the digital hydraulic pressure regulator ( 3 ) are directly attached. Hydraulikzylinderbaugruppe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Vorkammern (24, 25) durch eine das Zylindergehäuse (21) fluiddicht umgebende Zylinderhülle (29) gebildet sind und einen zu der zylinderkopfseitigen Kammer (22) korrespondierenden Ringraum (24) und einen zu der zylinderbodenseitigen Kammer (23) korrespondierenden Ringraum (25) definieren, wobei die Ringräume (24, 25) durch eine zwischen dem Zylindergehäuse (21) und der Zylinderhülle (29) angeordneten Trennwand (26) voneinander hydraulisch getrennt sind und an deren Umfangsflächen die Ventile (31) des digitalhydraulischen Druckreglers (3) angebracht sind.Hydraulic cylinder assembly ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the two antechambers ( 24 . 25 ) through a cylinder housing ( 21 ) fluid-tight surrounding cylindrical shell ( 29 ) and one to the cylinder head side chamber ( 22 ) corresponding annulus ( 24 ) and to the cylinder bottom side chamber ( 23 ) corresponding annulus ( 25 ), wherein the annular spaces ( 24 . 25 ) by a between the cylinder housing ( 21 ) and the cylinder envelope ( 29 ) arranged partition ( 26 ) are hydraulically separated from each other and at the peripheral surfaces of the valves ( 31 ) of the digital hydraulic pressure regulator ( 3 ) are mounted. Hydraulikzylinderbaugruppe (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderhülle (29) und die Trennwand (26) einstückig an dem Zylindergehäuse (21) ausgebildet sind.Hydraulic cylinder assembly ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the cylinder envelope ( 29 ) and the partition ( 26 ) in one piece on the cylinder housing ( 21 ) are formed. Hydraulikzylinderbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der digitalhydraulische Druckregler (3) ein Differenzdruckregelventil (35) umfasst, das eine direkte hydraulische Verbindung zwischen der zylinderkopfseitigen Kammer (22) und der zylinderbodenseitigen Kammer (23) schaltet und einen Durchfluss von Arbeitsfluid zwischen der zylinderkopfseitigen Kammer (22) und der zylinderbodenseitigen (23) Kammer steuert.Hydraulic cylinder assembly ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the digital hydraulic pressure regulator ( 3 ) a differential pressure control valve ( 35 ), which provides a direct hydraulic connection between the cylinder head chamber ( 22 ) and the cylinder bottom side chamber ( 23 ) and a flow of working fluid between the cylinder head side chamber ( 22 ) and the cylinder bottom side ( 23 ) Chamber controls. Hydraulikzylinderbaugruppe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (27) ein hin- und herbewegbarer hohler Kolben mit hohler Kolbenstange ist.Hydraulic cylinder assembly ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the piston ( 27 ) is a reciprocating hollow piston with a hollow piston rod. Hydraulikzylinderbaugruppe (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem hohlen Kolben die Ventile (31) des digitalhydraulischen Druckreglers (3) angeordnet sind und die hydraulische und elektrische Leitungsführung des digitalhydraulischen Druckreglers (3) durch die Kolbenstange hindurch zu den Ventilen (31) geführt ist.Hydraulic cylinder assembly ( 1 ) according to claim 9, characterized in that in the hollow piston the valves ( 31 ) of the digital hydraulic pressure regulator ( 3 ) are arranged and the hydraulic and electrical wiring of the digital hydraulic pressure regulator ( 3 ) through the piston rod to the valves ( 31 ) is guided. Hydraulikzylinderbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumina der zylinderkopfseitigen Kammer (22) und der zylinderbodenseitigen Kammer (23) gleich groß sind.Hydraulic cylinder assembly ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the volumes of the cylinder head side chamber ( 22 ) and the cylinder bottom side chamber ( 23 ) are the same size. Hydraulikzylinderbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe (1) des Weiteren eine integrierte Pumpe (4) umfasst, um das Arbeitsfluid mit ausreichend hohem Druck für den digitalhydraulischen Druckregler (3) bereitzustellen.Hydraulic cylinder assembly ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the assembly ( 1 ), an integrated pump ( 4 ) to supply the working fluid at a sufficiently high pressure to the digital hydraulic pressure regulator ( 3 ). Hydraulikzylinderbaugruppe (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (4) unmittelbar an dem Hydraulikzylinder (2) angebracht ist.Hydraulic cylinder assembly ( 1 ) according to claim 12, characterized in that the pump ( 4 ) directly on the hydraulic cylinder ( 2 ) is attached. Hydraulikzylinderbaugruppe (1) nach Anspruche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (4) ferner das Arbeitsfluid mit hohem Druck in einen mit dem digitalhydraulischen Druckregler (3) hydraulisch verbindbaren Druckspeicher (5) einspeist und diesen mit Druck beaufschlagt.Hydraulic cylinder assembly ( 1 ) according to claim 12 or 13, characterized in that the pump ( 4 ), the working fluid at high pressure in one with the digital hydraulic pressure regulator ( 3 ) hydraulically connectable pressure accumulator ( 5 ) and pressurizes it.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012167960A1 (en) * 2011-06-06 2012-12-13 Metso Paper, Inc. Digital pneumatic pressure regulator and actuator control arrangement therewith
WO2013041256A1 (en) * 2011-09-20 2013-03-28 Metso Paper, Inc Digital fluid system for a machine for producing a fiber web
CN103062149A (en) * 2011-10-21 2013-04-24 美卓造纸机械公司 Booster for digital hydraulic controller and method thereof
DE102014207958A1 (en) 2014-04-28 2015-10-29 Valmet Technologies, Inc. Digital hydraulic pressure control device and method of manufacturing a digital hydraulic pressure control device

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110242638A (en) 2012-11-20 2019-09-17 沃尔沃建筑设备公司 Pressure medium component
DE102013004437A1 (en) * 2013-02-20 2014-08-21 Robert Bosch Gmbh Hydraulic safety and motion control system
EP2818731B1 (en) * 2013-06-28 2017-08-09 Valmet Technologies, Inc. A hydraulic force transmission system, fiber web machine and method of operating a hydraulic force transmission system
CN114060347B (en) * 2020-08-07 2024-03-19 徐州重型机械有限公司 Digital hydraulic cylinder with mechanical braking function

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1052441A2 (en) 1999-05-14 2000-11-15 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Magnetic valve

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2907304A (en) * 1957-04-04 1959-10-06 Macks Elmer Fred Fluid actuated mechanism
US4256017A (en) * 1979-04-05 1981-03-17 The Bendix Corporation Differential area electrohydraulic doser actuator
DE3130056C2 (en) * 1981-07-30 1983-11-17 Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen Control valve arrangement for a pressure medium working cylinder
MX155903A (en) * 1983-04-28 1988-05-20 Vitro Tec Fideicomiso IMPROVEMENTS TO CONTROL VALVE SYSTEMS FOR A FLUID OPERATED CYLINDER-PISTON ASSEMBLY
JPS608502A (en) * 1983-06-29 1985-01-17 Amada Metoretsukusu:Kk Hydraulic cylinder and cylinder control method
JPS62194202U (en) * 1986-05-29 1987-12-10
US4860646A (en) * 1987-02-10 1989-08-29 Marathon Corporation Compactor with hydraulic dwell and method
CN2129350Y (en) * 1992-04-28 1993-04-07 常州常成机电有限公司 Pneumatic lifter
CN2265450Y (en) * 1996-08-08 1997-10-22 顺德市永铿机械有限公司 Double-layer adjustable single direction damping hydro-cylinder
CA2279435A1 (en) * 1999-07-30 2001-01-30 Michael Alexander Duff Linear actuator
FR2831226B1 (en) * 2001-10-24 2005-09-23 Snecma Moteurs AUTONOMOUS ELECTROHYDRAULIC ACTUATOR
EP1316732B1 (en) * 2001-11-29 2004-09-08 Festo AG & Co Fluid-actuated working device
FI112677B (en) * 2002-02-25 2003-12-31 Metso Paper Inc Method and apparatus for feeding a feeding tip, especially in a paper machine
DE10240334B4 (en) * 2002-08-27 2004-09-09 Technische Universität Dresden Electro-hydraulic actuator
FI113794B (en) * 2002-11-14 2004-06-15 Metso Paper Inc Method and arrangement for controlling the position and / or force of an elongated roller assembly
US8015913B2 (en) * 2004-03-10 2011-09-13 Sunstream Scientific, Inc. Pneumatic cylinder for precision servo type applications
US7404353B2 (en) * 2004-03-10 2008-07-29 Sunstream Scientific, Inc. Pneumatic cylinder for precision servo type applications
FR2880143A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-30 Peugeot Citroen Automobiles Sa Fluidic pressure modulating device for vehicle`s e.g. brake caliper, has control units to selectively control opening and closing of solenoid valves, respectively to obtain total of passage sections
CN100516560C (en) * 2006-07-14 2009-07-22 烟台未来自动装备有限责任公司 Internal control automatic reciprocating air cylinder

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1052441A2 (en) 1999-05-14 2000-11-15 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Magnetic valve

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012167960A1 (en) * 2011-06-06 2012-12-13 Metso Paper, Inc. Digital pneumatic pressure regulator and actuator control arrangement therewith
WO2013041256A1 (en) * 2011-09-20 2013-03-28 Metso Paper, Inc Digital fluid system for a machine for producing a fiber web
CN103958905A (en) * 2011-09-20 2014-07-30 维美德技术有限公司 Digital fluid system for a machine for producing a fiber web
AT514948A5 (en) * 2011-09-20 2015-05-15 Metso Paper Inc Fluid system for a machine for producing a fibrous web
AT514948B1 (en) * 2011-09-20 2015-05-15 Metso Paper Inc Fluid system for a machine for producing a fibrous web
CN103062149A (en) * 2011-10-21 2013-04-24 美卓造纸机械公司 Booster for digital hydraulic controller and method thereof
EP2584570A1 (en) 2011-10-21 2013-04-24 Metso Paper Inc. Booster for a digital hydraulic controller and method for using a booster in connection with a digital hydraulic controller
US9016661B2 (en) 2011-10-21 2015-04-28 Valmet Technologies, Inc. Booster for a digital hydraulic controller and method for using a booster in connection with a digital hydraulic controller
DE102014207958A1 (en) 2014-04-28 2015-10-29 Valmet Technologies, Inc. Digital hydraulic pressure control device and method of manufacturing a digital hydraulic pressure control device
AT14641U1 (en) * 2014-04-28 2016-03-15 Valmet Technologies Inc DIGITAL HYDRAULIC PRESSURE REGULATOR AND METHOD OF MANUFACTURING A DIGITAL HYDRAULIC PRESSURE REGULATOR

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AT510947A5 (en) 2012-07-15

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