DE102021006066A1 - Vorrichtung - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zum Bewegen einer Platte (10) in gegenläufigen Richtungen unter Einsatz einer Vielzahl von hydraulischen Aktuatoren (1, 2, 3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine mögliche Neigung der Platte (10) gegenüber einer vorgebbaren Bezugsebene mittels einer Sensoreinrichtung (14) überwacht ist, die die Aktuatoren (1, 2, 3, 4) derart ansteuert, dass die Platte (10) die Lage der Bezugsebene einnimmt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewegen einer Platte in gegenläufigen Richtungen unter Einsatz einer Vielzahl von hydraulischen Aktuatoren.
• WO 2020/177105 A1 zeigt eine Presseneinrichtung in der Art einer Horizontalfilterpresse mit einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Platten, die in der Art eines Plattenstapels ausgebildet sich jeweils entlang einer horizontal verlaufenden Bezugsebene orientieren. Im Rahmen eines Filtrationsprozesses wird Schlamm der Filterpresse zugeführt, wobei sich die Festkörperteile des Schlamms als Filterkuchen zwischen den Platten absetzen und die beim Zusammenpressen des jeweiligen Filterkuchens mittels der Platten entstehende Flüssigkeit wird aus der Presseneinrichtung abgeführt, wobei der Filterkuchen und/oder die Flüssigkeit das jeweils gewünschte Filtrationsendprodukt sein können.
• Zum Zusammenfahren der Platten und um den entstehenden Filterkuchen besser auspressen zu können, dienen als Aktuatoren hydraulische Arbeitszylinder, mit denen sich sehr hohe Presskräfte auf den Plattenstapel ausüben lassen. Für das Auseinanderfahren der Platten des Plattenstapels nach durchgeführter Filtration dienen elektrische Stellmotoren, weil man sich von diesen höhere Öffnungsgeschwindigkeiten verspricht. Für einen reibungslosen Filtrationsbetrieb ist es von besonderer Bedeutung, dass die Platten horizontal innerhalb der dahingehend verlaufenden Bezugsebene angeordnet und nicht ungewollt geneigt sind.
• Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die vorstehend bekannte Lösung zu verbessern. Eine dahingehende Aufgabe löst eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit.
• Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 zumindest eine mögliche Neigung der Platte gegenüber einer vorgebbaren Bezugsebene mittels einer Sensoreinrichtung überwacht ist, die die Aktuatoren, insbesondere unter Einsatz einer Regelungseinrichtung, derart ansteuert, dass die Platte die Lage der Bezugsebene einnimmt oder beibehält, wird ein Synchronlauf für die Aktuatoren durchgeführt, so dass die angesprochene Platte bei ungewollter Neigungsauslenkung in jedem Fall ihre ursprüngliche Lage in der vorgebbaren Bezugsebene wieder einnimmt. Vorzugsweise ist die Ansteuerung derart, dass bei etwaig auftretenden Neigungskräften auf die Platte sofort ein Ausgleich stattfindet und die Platte ihre ursprüngliche Lage, vorzugsweise in horizontaler Ausrichtung, beibehält. Sofern die angesprochene Platte Bestandteil eines Plattenstapels ist, ist über eine entsprechende Einzel-Plattenführung die Ausrichtung nachfolgender Platten im Plattenstapel an der Ausrichtung der Erstplatte orientiert, die von den Aktuatoren unter Einbezug der Sensoreinrichtung angesteuert wird. Dabei werden im Rahmen des Synchronlaufs mittels einer Regeleinrichtung die einzelnen Aktuatoren unterschiedlich angesteuert und ausgefahren, so dass umgehend die horizontale Ausrichtung wieder erreicht ist und die Sensoreinrichtung die aktuelle Lage der Platte in den vorgegebenen Bezugsebenen erkennt, was den Regelvorgang beendet.
• Für die dahingehende Ansteuerung weist jeder Aktuator eine Motor-Pumpen-Einheit auf, wobei einer der Aktuatoren der Master und die anderen Aktuatoren demgegenüber als Slave fungieren. Solche Master-Slave-Systeme stellen eine Form der hierarchischen Verwaltung des Zugriffs auf eine gemeinsame Ressource, meist in Form eines gemeinsamen Daten- oder Versorgungskanals dar und erleichtert die synchrone Ansteuerung der einzelnen Aktuatoren im Rahmen der angestrebten Regelung, um möglichst rasch eine etwaig geneigte respektive ausgelenkte Platte in den Ursprungszustand innerhalb der vorgebbaren Bezugsebene zurückzubringen oder diese dort zu halten.
• Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung dabei einen Neigungssensor als Teil der Sensoreinrichtung auf, der ein zweiachsiges Messsystem zur Erfassung der Neigung der Platte, bezogen auf die Bezugsebene, umfasst und der an der Platte derart angebracht ist, dass die zu erfassenden Neigungsrichtungen senkrecht aufeinander stehen und jeweils parallel zu den Plattenrändern der Platte orientiert sind, die vorzugsweise einen rechteckförmigen Grundriss aufweist.
• Neben einem zweiachsigen Messsystem zur Erfassung der aktuellen Neigung der Platte, bezogen auf eine vorgebbare Bezugsebene, wie einer horizontalen Ebene, können noch 3-Achsen-Beschleunigungssensoren mit eingebunden sein, die das Neigungssignal im quasi-statischen Zustand, also in Ruhe, berechnen. Für die Berechnung der Neigung im Rahmen dynamischer Prozesse steht zusätzlich ein Drehratensensor zur Verfügung und durch das Zusammenlegen der beiden physikalisch unabhängigen Messsignale Beschleunigung und Drehrate lässt sich ein bewegungskompensiertes Neigungssignal berechnen. Für eine sinnvolle Regelung und Messwerterfassung ist dabei notwendig, dass die Ausrichtung des Neigungssensors der Ausrichtung der zu überwachenden Platte entspricht. Dahingehende Neigungssensoren verfügen regelmäßig über CAN-Schnittstellen.
• Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der jeweilige Aktuator als hydraulischer Arbeitszylinder ausgebildet ist, dass für den Masterzylinder eine Drehzahlregelung und für die Slave-Zylinder eine Positionsregelung vorgesehen ist, dass die Motor-Pumpeneinheit-Einheit für den Masterzylinder mit konstanter Drehzahl betrieben und die jeweilige Ausfahrposition des Masterzylinders mittels einer Überwachungseinrichtung überwacht ist, und dass die jeweilige Ausfahrposition der Slave-Zylinder über ein geometrisches Modell unter Einbezug von Messdaten des Neigungssensors berechnet ist. Dadurch lässt sich mit zwei verschiedenen Regelungskonzepten, einmal in Form einer Drehzahlregelung, einmal in Form einer Positionsregelung besonders rasch die Regelungsaufgabe erledigen, in dem Sinne, dass eine etwaig geneigte Platte möglichst rasch wieder ihre vorgebbare, vorzugsweise horizontal verlaufende, Bezugsebene einnimmt. Für die Drehzahlregelung des Masterzylinders ist ein PI-Regler und für die Positionsregelung der Slave-Zylinder zusätzlich noch ein P-Regler vorgesehen.
• Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass mit Erreichen der vorgebbaren Bezugsebene alle Aktuatoren zum Ausüben einer Zustellkraft auf die Platte auf Druckregelung umgeschaltet sind. Sobald die Neigung der Platte ausgeglichen ist und diese wiederrum ihre horizontale Bezugsebene einnimmt, werden alle Aktuatoren sprich Arbeitszylinder gleichmäßig mit Druckfluid von einer zugehörigen Versorgungsquelle stammend beaufschlagt, um dergestalt einen gleichförmigen Filtrationsdruck auf den jeweiligen Filterkuchen im Plattenstapel ausüben zu können.
• Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der jeweilige Aktuator an einen hydraulischen Versorgungskreislauf angeschlossen ist, der neben der Motor-Pumpen-Einheit zumindest ein Wechselventil zum Umschalten der Bewegungsrichtung des jeweiligen Aktuators sowie ein Lasthalteventil und eine Abgabeeinrichtung zur Rückführung von Fluid, insbesondere an einen Vorratstank, aufweist. Vorzugsweise sind dabei alle hydraulischen Versorgungskreisläufe gleich ausgebildet und weisen insbesondere die gleiche Anzahl und Art von Ventilen auf. Dergestalt lässt sich mit hydraulischen Standardbauteilen, wie einfach aufbauenden hydraulischen Ventilen, die Neigungseinstellung über den jeweiligen Aktuator erreichen und darüber hinaus für den eigentlichen Pressenvorgang die Zustellbewegung der Platte nebst deren Rückführung in gegenläufiger Richtung in eine Ausgangsstellung durchführen, bei der der Filterkuchen aus der Presse entnommen werden kann.
• Von besonderem Vorteil ist, dass alle wesentlichen hydraulischen Komponenten für die hydraulischen Versorgungskreisläufe in einem Transportgestell aufgenommen sind, das einer Presseneinrichtung beigestellt ist, die zumindest die eine Platte aufweist. Dergestalt lässt sich die Vorrichtung auch an bereits bestehende Pressen nachrüsten und benötigt dabei wenig Einbauraum.
• Die Erfindung betrifft auch eine Presseneinrichtung mit einer Vielzahl einzelner, insbesondere horizontal verlaufender, Platten, die im Rahmen eines Filtrationsprozesses als Plattenstapel jeweils zwischen sich einen Filterkuchen aufnehmen, der von einer Prozessflüssigkeit zu trennen ist unter Einsatz einer Vorrichtung wie vorstehend angegeben, wobei eine im Plattenstapel zuäußerst liegende Platte auf ihrer dem benachbarten Filterkuchen abgewandten Seite den Neigungssensor aufweist, wobei an dieser Seite die einzelnen Aktuatoren kraftübertragend angreifen.
• Die zuäußerst liegende Platte kann im Rahmen von Horizontalfilterpressen im Plattenstapel im Idealfall horizontal verlaufend angeordnet sein; bei Vertikalpressen besteht aber auch die Möglichkeit die anzusteuernde Platte im Ausgangszustand vertikal auszurichten, wobei dahingehende Vertikalpressen regelmäßig Anwendung finden im Rahmen der Getränkefiltration oder im Rahmen der medizinisch/pharmazeutischen Filtration.
• Die Vorrichtung braucht nicht auf die Anwendung von Pressen eingeschränkt zu sein, sondern kann vielmehr dort immer Anwendung finden, wo es notwendig ist eine wie auch immer geartete Plattenkonstruktion gegenüber einer vorgegebenen Bezugsebene auszurichten. Dahingehende Plattenlösungen finden auch Anwendungen im Rahmen von Transportfahrzeugen und Hebebühnen.
• Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels nach der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die
• 1 in perspektivischer Draufsicht, eine mittels Aktuatoren anzusteuernde horizontal verlaufende Platte unterhalb der sich vergleichbar zu der Plattenausrichtung mit ihren Längsrändern ein Neigungssensor angebracht ist;
• 2 in stark vereinfachter Darstellung die mögliche Auslenkung der horizontal verlaufende Platte nach der 1 aus dieser Bezugsebene heraus in eine in zwei Richtungen geneigte Position, wobei die derart geneigte Platte strichliniert wiedergegeben ist;
• 3 und 4 in stark vereinfachter Darstellung den Regelaufbau für einen Master-Arbeitszylinder bzw. für Slave-Arbeitszylinder;
• 5 in vereinfachter Darstellung die wesentlichen Komponenten eines hydraulischen Schaltplans zur Erläuterung der Druckversorgung für die einzelnen hydraulischen Aktuatoren;
• 6 der besseren Darstellung wegen eine hydraulische Druckversorgung für den in 5 ganz links dargestellten Arbeitszylinder; und
• 7 in perspektivischer Draufsicht, die in einem Transportgestell zusammengefassten hydraulischen Komponenten der Vorrichtung zum Beistellen an eine Maschine, wie eine Presseneinrichtung (nicht dargestellt).
• Die 1 zeigt eine rechteckförmige Platte 10, die in gegenläufiger Richtung, also in Blickrichtung auf die 1 nach oben und unten unter Einsatz von hydraulischen Aktuatoren 1, 2, 3, 4 bewegbar gelagert und geführt ist. Die Aktuatoren 1, 2,3 ,4 bestehen aus üblichen hydraulischen Arbeitszylindern, deren Stangenenden einer Kolben-Stangen-Einheit 12 (5) in modellhafter Weise an den Eckpunkten der rechteckförmigen Platte 10 angreifen sollen, die gemäß der Darstellung nach der 1 horizontal in einer zugehörigen horizontalen Bezugsebene ausgerichtet ist. Die Aktuatoren 1, 2, 3, 4 respektive die hydraulischen Arbeitszylinder sind gleich ausgebildet und die Platte 10 verfügt über die Kantenlängen a und b. Unterhalb der Platte 10 ist ein Neigungssensor 14 angeordnet mit zwei möglichen zu erfassenden Neigungsrichtungen x und y, die senkrecht aufeinander stehen und parallel zur Plattenseite a bzw. zur Plattenseite b verlaufen. Für den Filtrationsprozess, beispielsweise im Rahmen einer Horizontal-Filterpresse, ist es für einen funktionssicheren Betrieb notwendig, dass die Platte 10 in ihrer in der 1 gezeigten Horizontallage innerhalb der vorgebbaren horizontalen Bezugsebene liegt.
• Zur Überwachung der Plattenorientierung dient wie bereits angesprochen ein Neigungssensor 14 und im Bedarfsfall auch mehrere Neigungssensoren, die bei der Schutzrechtsinhaberin unter der Markenbezeichnung „HIT 1500“ käuflich erworben werden können.
• Bei der modellhaften Darstellung nach der 2 ist nunmehr die tischförmige Platte 10, beispielsweise im Rahmen eines ungewollten Störeinflusses durch Krafteintrag gegenüber der Horizontalen nach unten geneigt, wobei der zuoberst angegebene Plattenverlauf den Idealfall der horizontalen Ausrichtung betrifft und die darunterliegende strichliniert wiedergegebene Plattenkontur betrifft den geneigten Fall, bei dem die geneigte Platte 10 gegenüber der Horizontalen um die beiden Neigungswinkel α und β um den Anlenkpunkt z₁ nach unten geneigt verschwenkt ist. Während sich an dem Drehpunkt z₁ in vertikaler Längsausrichtung gesehen keine Änderung ergibt, kommt es zu einem vertikalen Linienversatz z₂, z₃ und z₄ durch die Neigung der Platten 10 nach unten. Die dahingehende Betrachtung ist idealisiert, gilt jedoch dem Ansatz nach für die weiteren Regelungsbetrachtungen. Der angesprochene Neigungssensor 14 ist aufgrund seiner Anordnung an der Platte 10 nunmehr in der Lage die Neigungswinkel α und β zu messen. Die einzelnen Höhenänderungen z₂, z₃ und z₄ lassen sich dann wie folgt geometrisch unter Einbezug von Dreiecksberechnungen in üblicher Weise wie folgt ermitteln: $$z_2=a\cdot \text{tan}\alpha$$

  

  $$z_4=b\cdot \text{tan}\beta$$

  

  $$z_3=\sqrt{a^2+b^2}\cdot \text{tan}(arcos\left(\frac{\sqrt{a^2+b^2}}{\sqrt{{\left(\frac{a}{\text{cos}\alpha }\right)}^2+{\left(\frac{b}{\text{cos}\beta }\right)}^2}}\right))$$

  
• Soll nun die Platte 10 aus ihrer geneigten unteren Position wiederum in die obere horizontale Position verfahren werden, bedeutet dies, dass der Aktuator 1 seine Lage beizubehalten hat, dass aber die Aktuatoren 2, 3 und 4 durch entsprechendes Ausfahren mit ihren Kolben-Stangen-Einheiten 12 die Differenzwegstrecken z₂, z₃ und z₄ durchfahren müssen, damit sich wiederum ein Aktuatorbild nach der 1 ergibt. Kommt es im Hinblick auf eine Störung zu der angesprochenen Neigung der Platte 10 um die Winkel α und β, fahren die Kolben-Stangen-Einheiten 12 der ansonsten stationär angeordneten Aktuatoren 1, 2, 3, 4 ein und zum Ausgleich müssen dann die Aktuatoren 1, 2, 3, 4 wieder ausfahren und zwar um die jeweils angesprochenen Wegstrecken z₂, z₃ und z₄, um die Platte 10 wieder in die beabsichtigte horizontale Neigung zu bringen. Was die hierbei zurückzulegenden Wegstrecken anbelangt, dienen die vorstehend angegebenen Formeln, in die die Geometrie der Platte 10 eingeht sowie deren Neigung unter Einbezug der ermittelten gemessenen Neigungswinkel α und β durch den Neigungssensor 14.
• 3 zeigt dabei in vereinfachter Darstellung die Regelung für den als Masterzylinder dienenden Aktuator 1, dessen Motor-Pumpen-Einheit 16 als sogenannte Masterachse mit konstanter Drehzahl betrieben wird, wobei die Position des Aktuators 1 sich insoweit über das Verdrängerprinzip der Einheit 16 errechnen lässt und der errechnete Wert kann bei jedem Hub des Aktuators 1 durch Endschalter respektive Druckschalter 18 (5) abgeglichen werden. Dergestalt erfolgt auch eine Anpassung von Parametern und deren Überprüfung auf Sinnhaftigkeit vor Speicherung und Wiederverwendung der Daten im Rahmen der angesprochenen Regelung. Dabei ist in 3 mit 20 ein auf ein Stellglied einwirkender PI-Regler bezeichnet, der ausgangsseitig auf die Regelstrecke 22 einwirkt, die Störungen 24 unterliegen kann. Ausgangsseitig der Regelstrecke 22 ist dann die Ist-Drehzahl erfasst, die im Rahmen des Regelkreises zu einer Vergleichsstelle 26 mit negativem Vorwert rückgeführt ist, wobei an der Vergleichsstelle 26 ein Vergleich zwischen der gewünschten Soll-Drehzahl und der Ist-Drehzahl stattfindet und der hieraus entstehende Differenzwert wird an den PI-Regler 20 eingangsseitig weitergegeben.
• Die Position der drei anderen Achsen der Aktuatoren 2, 3, 4 werden über das geometrische Modell wie vorstehend angesprochen unter Einbezug der horizontalen Bezugsebene ermittelt und die Messdaten des HIT 1500 mit Ermittlung der Neigungswinkel α und β in den Neigungsrichtungen x und y berechnet. Mittels nicht näher beschriebener Faktoren lassen sich dann die Positionsunterschiede zu der Masterachse des Aktuators 1 gewichten und entsprechend kann die Drehzahl angehoben oder reduziert werden, so dass die Aktuatoren 2, 3, 4 die Wegstrecken z₂, z₃ und z₄ zurücklegen und dabei die ausgelenkte geneigte Platte 10 wieder in ihre horizontale Lage zurückbringen. Die dahingehende Rückführung der Platte 10 wird ständig über den Neigungssensor 14 überwacht, der wiederum über die angesprochenen Regelungen die Aktuatoren 2, 3, 4 in ihrem Betätigungszustand beeinflusst. Bei Erreichen der horizontalen Endlage der Platte 10 wird dann bei allen vier Achsen der Aktuatoren 1, 2, 3 und 4 auf Druckregelung umgeschaltet, so dass die Platte 10 für den angesprochenen Filtrationsprozess den darüberliegenden Filterkuchen 19 im Plattenstapel 28 (5) zusammenpressen kann. In 5 ist nur ein unterer Teil eines Plattenstapels 28 dargestellt und es versteht sich, dass mehrere Platten 10 in Übereinanderanordnung mit dazwischenliegenden Filterkuchen 19 den Plattenstapel 28 als Ganzes ergeben, wie er beispielhaft in der Entgegenhaltung WO 2020/177105 A1 aufgezeigt ist.
• Wie die Darstellung nach der 4 zeigt, wird die in 3 gezeigte Drehzahlregelung für den jeweiligen Slave-Zylinder 2, 3, 4 noch um einen einfachen P-Regler 30 ergänzt, um dergestalt eine hinreichende stationäre Genauigkeit zu bekommen. Dabei wird der am Ausgang der Regelstrecke 22 erhaltene aktuelle Positionswert z₂ oder z₃ oder z₄ mit negativem Zeichen zu der weiteren Vergleichsstelle 32 rückgeführt und dort eingangsseitig mit einem vorgegebenen Nullwert verglichen, und die Differenz wird dann als Eingangsgröße an den P-Regler 30 weitergeführt. Für eine verlässliche Regelung ist es notwendig, dass bei allen Master- und Slave-Aktuatoren 1, 2, 3, 4 der eingesetzte Drehzahlregler identisch ist.
• Im Folgenden wird nunmehr anhand der 5 und 6 die hydraulische Versorgung für die einzelnen Aktuatoren 1, 2, 3 ,4 näher beschrieben, wobei der Einfachheit halber verstärkt auf 6 Bezug genommen wird, die in Blickrichtung auf die 1 gesehen den linken Masterzylinder 1 zeigt, der als Differentialzylinder ausgebildet, über die verfahrbare Kolben-Stangen-Einheit 12 verfügt, wobei das Stangenende an der Unterseite der Platte 10 angreift. Im Sinne eines Plattenstapels 28 ist darüberliegend eine weitere horizontal angeordnete Platte 10 vorhanden und die beiden Platten 10 nehmen zwischen sich den auszupressenden Filterkuchen 19 auf. Über einen hydraulischen Versorgungskreislauf 34 ist der Aktuator 1 sowohl kolbenseitig als auch stangenseitig an die Motor-Pumpen-Einheit 16 angeschlossen, wobei der Motor als Elektromotor konzipiert von der Drehzahlregelung gemäß der Darstellung nach der 3 angesteuert ist. Die Pumpe fördert Fluid aus einem Vorratstank 36 üblicher Bauart und über ein Wechselventil 38 lässt sich der Aktuator in üblicher Weise ein- und ausfahren. In der gezeigten Schaltstellung des Ventiles 38 gelangt Fluid unter vorgebbarem Druck vonseiten der Motor-Pumpen-Einheit 16 unter Öffnen eines federbelasteten Rückschlagventiles 40 auf die Stangenseite des Zylinders1, so dass dieser einfährt. In eine Fluidleitung von der Kolbenseite des Aktuators 1 stammend ist ein Senkbremsventil 42 geschaltet, das als Lasthalteventil konzipiert verhindert, dass Lasten an dem Aktuator 1 unkontrolliert zum Absinken führen können. Dazu werden sie mit einer Druckeinstellung vorgespannt, die vorzugsweise höher ist als die größtmöglich zu erwartende Last am Aktuator 1. Das aus dem Aktuator 1 kolbenseitig verdrängte Fluid gelangt über das Wechselventil 38 zur Tankseite über eine übliche Abgabeeinrichtung 43 der Gesamtvorrichtung. Parallel zum Senkbremsventil 42 ist in den hydraulischen Versorgungskreislauf 34 noch ein Umgehungsventil 44 geschaltet, das im betätigten Zustand durch Umgehung das Ventil 42 kurzschaltet.
• Auf der Zuströmseite ist in den hydraulischen Versorgungskreislauf 34 noch ein Sicherheitsblock 46 geschaltet mit einem Druckbegrenzungsventil 48 sowie einem Stromregelventil 50. Das Stromregelventil 50 kann im Bedarfsfall durch Betätigen eines Zuschaltventils 52 zugeschaltet werden. Der dahingehende Aufbau hydraulischer Versorgungskreisläufe 34 ist üblich, so dass an dieser Stelle hierauf nicht mehr im Detail eingegangen wird.
• Wie sich aber insbesondere aus der 5 ergibt, ist der in 6 für den Masterzylinder 1 dargestellte hydraulische Versorgungskreislauf 34 ebenso vorhanden für die weiteren Slave-Zylinder 2, 3 und 4, so dass der dahingehende Ventil- und Steuerungsaufbau identisch ist; mit der Maßgabe jedoch, dass die Motor-Pumpen-Einheiten 16 für die Slave-Zylinder 2, 3, 4 ihre Positionsregelung über den Regelkreis nach der 4 erhalten. Insgesamt ist mit der aufgezeigten Vorrichtungslösung ein Synchronlauf von vier Differentialzylindern 1, 2, 3, 4 mit je einer frequenzgeregelten Motor-Pumpen-Einheit 16 ermöglicht, die pro Differentialzylinder 1, 2, 3, 4 zur Verfügung steht. Des Weiteren kommt ein Neigungswinkelsensor (HIT) 14 zum Einsatz und in Abhängigkeit der Schräglage der ersten Filtermatte respektive des Filterkuchens 19 wird die Neigungs- oder Schräglage der zuunterst angeordneten Platte 10 über den Neigungswinkelsensor 14 erfasst und zwar in den Neigungsrichtungen x und y. Abhängig von den dahingehenden Neigungswerten α und β in x- und y-Richtung werden dann die Drehzahlwerte der vier frequenzgeregelten Motor-Pumpen-Einheiten (4 DVA-Kits) 16 angepasst, um die Differentialzylinder 1, 2, 3, 4 schneller oder langsamer ausfahren zu lassen und somit die synchrone Bewegung aller Zylinder sicherzustellen, um möglichst umgehend wiederum eine horizontale Ausrichtung von Platte 10 und Filterkuchen 19 zu erreichen und mithin eine horizontale Ausrichtung aller Folgeplatten 10 im Plattenstapel 28.
• Insgesamt handelt es sich hierbei um eine hydraulische Verdrängersteuerung mit einer Innenzahnradpumpe mit konstantem Fördervolumen, welche direkt die Verfahrbewegung des jeweiligen Differentialzylinders 1, 2, 3, 4 über die Rückführung des Signals des Neigungswinkelsensors 14 in einem geschlossenen Regelkreis regelt, wie dies in den 3 und 4 prinzipiell dargestellt ist.
• Die 7 zeigt nun die in einem Transportgestell 54 zusammengefassten, hydraulischen Komponenten mit den vier Motor-Pumpen-Einheiten 16 sowie den angesprochenen Steuerungsventilen, die in einem oder mehreren Ventilblöcken 58 zusammengefasst sind. Ferner sitzt die jeweilige Motor-Pumpen-Einheit 16 auf dem Vorratstank 36. Ferner sind an der jeweiligen Motor-Pumpen-Einheit 16 eine Leistungselektronik 57 angebracht, die auch die Regelungen beinhaltet zur Ansteuerung der Motor-Pumpen-Einheiten 16 in Abhängigkeit von den Neigungswerten des Neigungssensors 14. Die hydraulischen Leitungen für einzelne hydraulische Versorgungskreisläufe 34 führen mittels einzelner Blockhähne 58 absperrbar zumindest teilweise auf der Vorderseite aus dem Transportgestell 54 heraus. Das Transportgestell 54 ist auf seiner oberen Rahmenseite mit Lastösen 60 versehen, so dass auf einfache Art und Weise die Gesamtvorrichtung mit ihren hydraulischen Komponenten mittels eines Hebezeugs 62 eines Krans an Stellen in der Nähe einer Presseinrichtung verbracht werden kann, wie sie beispielhaft in der WO 2020/177105 A1 aufgezeigt ist.
• Da alle hydraulischen Versorgungskreisläufe 34 mit ihren Einheiten 16 und den genannten Ventilen gleich ausgebildet sind, ist ein verringerter Herstellaufwand erreicht und die Funktionssicherheit aufgrund der Verwendung von Gleichbauteilen erhöht.
• Neben den genannten hydraulischen Arbeitszylindern kann der jeweilige Aktuator 1, 2, 3, 4 auch eine elektromechanische Antriebseinheit, insbesondere in Form eines Spindelantriebes sein.
• Der jeweilige Aktuator 1, 2, 3, 4 ist an den hydraulischen Versorgungskreislauf 34 angeschlossen, der neben der Motor-Pumpen-Einheit 16 zumindest ein Regelventil (nicht dargestellt) zur Regelung der Position des jeweiligen Aktuators 1, 2, 3, 4 aufweist.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• WO 2020/177105 A1 [0002, 0022, 0028]

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Bewegen einer Platte (10) in gegenläufigen Richtungen unter Einsatz einer Vielzahl von hydraulischen Aktuatoren (1, 2, 3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine mögliche Neigung der Platte (10) gegenüber einer vorgebbaren Bezugsebene mittels einer Sensoreinrichtung (14) überwacht ist, die die Aktuatoren (1, 2, 3, 4) derart ansteuert, dass die Platte (10) die Lage der Bezugsebene einnimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ansteuerung jeder Aktuator (1, 2, 3, 4) eine Motor-Pumpen-Einheit (16) aufweist und dass einer der Aktuatoren (1) der Master und die anderen Aktuatoren (2, 3, 4) demgegenüber als Slave fungieren.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung einen Neigungssensor (14) aufweist, der ein zweiachsiges Messsystem zur Erfassung der Neigung der Platte (10), bezogen auf die Bezugsebene, umfasst und der an der Platte (10) derart angebracht ist, dass die zu erfassenden Neigungsrichtungen (x, y) senkrecht aufeinander stehen und jeweils parallel zu den Plattenrändern (a, b) der Platte (10) orientiert sind, die einen rechteckförmigen Grundriss aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Aktuator (1, 2, 3, 4) als hydraulischer Arbeitszylinder ausgebildet ist, dass für den Masterzylinder (1) eine Drehzahlregelung und für die Slave-Zylinder (2, 3, 4)eine Positionsregelung vorgesehen ist, dass die Motor-Pumpeneinheit-Einheit (16) für den Masterzylinder (1) mit konstanter Drehzahl betrieben und die jeweilige Ausfahrposition des Masterzylinders (1) mittels einer Überwachungseinrichtung (18) überwacht ist, und dass die jeweilige Ausfahrposition der Slave-Zylinder (2, 3, 4) über ein geometrisches Modell unter Einbezug von Messdaten des Neigungssensors (14) berechnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Drehzahlregelung des Masterzylinders (1) ein PI-Regler und für die Positionsregelung des jeweiligen Slave-Zylinders (2, 3, 4) ein P-Regler eingesetzt sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Erreichen der vorgebbaren Bezugsebene alle Aktuatoren (1, 2, 3, 4) zum Ausüben einer Zustellkraft auf die Platte (10) auf Druckregelung umgeschaltet sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Aktuator (1, 2, 3, 4) an einen hydraulischen Versorgungskreislauf (34) angeschlossen ist, der neben der Motor-Pumpen-Einheit (16) zumindest ein Wechselventil (38) zum Umschalten der Bewegungsrichtung des jeweiligen Aktuators (1, 2, 3, 4) sowie ein Lasthalteventil (42) und eine Abgabeeinrichtung (43) zur Rückführung von Fluid, insbesondere an einen Vorratstank (36), aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle hydraulischen Versorgungskreisläufe (34) gleich ausgebildet sind, insbesondere die gleiche Anzahl und Art von Ventilen aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle wesentlichen hydraulischen Komponenten für die hydraulischen Versorgungskreisläufe (34) in einem Transportgestell (54) aufgenommen sind, das einer Presseneinrichtung beigestellt ist, die zumindest die eine Platte (10) aufweist.
10. Presseneinrichtung mit einer Vielzahl einzelner, insbesondere horizontal verlaufender Platten (10), die im Rahmen eines Filtrationsprozesses als Plattenstapel (28) jeweils zwischen sich einen Filterkuchen (19) aufnehmen, der von einer Prozessflüssigkeit zu trennen ist, mit einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Plattenstapel (28) zuäußerst liegende Platte (10) auf ihrer dem benachbarten Filterkuchen (19) abgewandten Seite den Neigungssensor (14) aufweist und dass an dieser Seite die einzelnen Aktuatoren (1, 2, 3, 4) kraftübertragend angreifen.

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