DE1147488B

DE1147488B - Servo control for single acting servomotors

Info

Publication number: DE1147488B
Application number: DEH35506A
Authority: DE
Inventors: Manfred Haertwig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-01-31
Filing date: 1959-01-31
Publication date: 1963-04-18

Description

Servosteuerung für einfach wirkende Servomotoren Die Erfindung betrifft eine Servosteuerung für einfach wirkende Servomotoren, denen das Servomittel in Form von Drucköl über Schaltventile ungedrosselt zugeführt wird und unter hohem Druck vor dem Servomotor stehen bleibt, wobei der Druck bei Ventilumschaltung freigegeben wird.Servo Control for Single Acting Servomotors The invention relates to a servo control for single-acting servomotors, which the servo means in Form of pressure oil via switching valves is supplied unthrottled and under high The pressure in front of the servomotor remains, the pressure being released when the valve is switched will.

Es ist bei solchen Servosteuerungen bekannt, unmittelbar in die Servohauptleitung Drosselstellen einzuschalten, die jedoch immer über den ganzen Arbeitshub wirksam bleiben, d. h., diese Drosselstellen wirken auch beim Druckaufbau vor dem Druckverbraucher und lassen eine Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit nicht zu.It is known in such servo controls to be placed directly in the main servo line Switch on throttling points, but they are always effective over the entire working stroke stay, d. This means that these throttling points also act when pressure is built up in front of the pressure consumer and do not allow an increase in the working speed.

Schließlich ist es auch bekannt, als Drosselstelle einen federbelasteten durchbohrten Kolben vorzusehen, der bei Druckanstieg eine Verschiebebewegung ausführt. Die bei solchen Drosselstellen auftretende Dämpfung des Steuerschlages in den Leitungen bei Umschaltung hat jedoch zur Folge, daß die Drosselung des Servomittels, beispielsweise bei einer Presse, über den ganzen Arbeitshub der Presse gleichbleibt im Sinne einer Dämpfung und daß auf diese Weise die Arbeitsgeschwindigkeit, d. h. die Umschaltgeschwindigkeit einer Presse, von dieser über den ganzen Arbeitshub gleichbleibenden Dämpfung abhängt. Eine Erhöhung der Umschaltgeschwindikeit ist nicht möglich.Finally, it is also known as a spring-loaded throttle point Provide pierced piston, which executes a displacement movement when the pressure rises. The attenuation of the control stroke in the lines that occurs with such throttling points however, when switching has the consequence that the throttling of the servo means, for example in the case of a press, remains the same over the entire working stroke of the press in the sense of a Damping and that in this way the working speed, d. H. the switching speed a press depends on this damping, which remains constant over the entire working stroke. It is not possible to increase the switching speed.

Die Erfindung hat eine Dämpfungseinrichtung für Servosteuerungen zur Aufgabe, bei der die Dämpfung zur Vermeidung von Steuerschlägen des Servomittels innerhalb der Leitung nur im Bereich der Umsteuerung, d. h. der Umschaltung, wirksam werden soll, während nach erfolgter Umsteuerung das Servomittel völlig ungedrosselt dem Druckverbraucher zu-bzw. von diesem abfließen soll. Auf diese Weise soll sichergestellt werden, daß die volle Arbeitsgeschwindib keit gemäß dem vorhandenen gesamten Leitungsquerschnitt am Druckverbraucher erhalten bleibt, was zu einer Erhöhung der Umschaltgeschwindigkeit und damit einer Erhöhung der Arbeitshübe einer Presse führt.The invention has a damping device for servo controls Task in which the damping to avoid control strokes of the servo means within the line only in the area of reversal, d. H. the switchover, effective should be, while after reversing the servo means completely unthrottled the print consumer to or. should flow from this. This is supposed to ensure be that the full Arbeitsgeschwindib speed according to the existing total line cross-section is retained at the pressure consumer, which leads to an increase in the switching speed and thus leads to an increase in the working strokes of a press.

Darüber hinaus hat die Erfindung zur Aufgabe, die Größe der Drosselung selbsttätig auf den jeweiligen Servodruck so abzustimmen bei nur vorübergehender Querschnittsänderung in der Servoleitung, daß auch dann ohne Druckwellen in den Leitungs- und Steuerteilen der jeweilige Druckabbau, bezogen auf die Gesamtzeit des Druckabbaues, in einer kleineren Zeitspanne abläuft.Another object of the invention is the size of the throttling to adjust automatically to the respective servo pressure in the case of only temporary Cross-section change in the servo line that even then without pressure waves in the Line and control parts the respective pressure reduction, based on the total time the pressure reduction takes place in a smaller period of time.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zur vorübergehenden Dämpfung des sich entspannenden Servomittels dem Schaltventil in der Servohauptleitung in bekannter Weise ein Rückschlagventil nachgeschaltet ist, dem ein an sich bekannter federbelasteter, axial verschiebbarer Kolben parallel geschaltet ist, dessen Stirnflächen Arbeitsräume begrenzen, wobei der eine Arbeitsraum mit der Servohauptleitung über eine Drosselstelle zwischen Schalter- und Rückschlagventil verbunden ist, während der andere Arbeitsraum an die Servohauptleitung zwischen Rückschlagventil und Servomotor angeschlossen ist und durch die Verschiebebewegung des Kolbens ebenfalls mit der Servoleitung zwischen Rückschlagventil und Schaltventil verbunden wird. Die Drosselstelle kann dabei in an sich bekannter Weise einstellbar sein. .According to the invention this is achieved in that for temporary Damping of the relaxing servo means to the switching valve in the main servo line a check valve is connected downstream in a known manner, which is a known per se spring-loaded, axially displaceable piston is connected in parallel, whose end faces Limit work areas, with one work area connected to the main servo line a throttle point is connected between the switch and check valve, while the other working space to the main servo line between the check valve and servo motor is connected and by the sliding movement of the piston also with the Servo line is connected between the check valve and switching valve. The throttle point can be adjustable in a manner known per se. .

Die Dämpfungswirkung ist auf diese Weise nur während der Umschaltbewegung des Schaltventiles wirksam, während diese selbsttätig unterbrochen wird, wenn der federbelastete und axial verschiebbare Kolben eine bestimmte vorgesehene Arbeitsstellung in seiner Abwärtsbewegung erreicht hat. Bei Einlauf in diese Arbeitsstellung fließt dann das Servomittel völlig ungedrosselt zwischen Druckverbraucher und Umschaltventil, so daß die volle Arbeitsgeschwindigkeit des Druckverbrauchers in beiden Richtungen gewährleistet ist.The damping effect is in this way only during the switching movement of the switching valve effective, while this is automatically interrupted when the spring-loaded and axially displaceable piston a certain intended working position in its downward movement. When entering this working position flows then the servo means completely unthrottled between pressure consumer and switchover valve, so that the full working speed of the print consumer in both directions is guaranteed.

Wie im einzelnen die Erfindung ausführbar ist, zeigt mit den für sie wesentlichen Teilen das Ausführungsbeispiel in der Zeichnung in einem Teilschnitt.How the invention can be carried out in detail, shows with the for them essential parts of the embodiment in the drawing in a partial section.

In dem Gehäuse 1 ist bei 2 die Anschlußstelle für den Servozulauf und bei 3 die Anschlußstelle für den Servoabgang zu dem Druckverbraucher 20, beispielsweise einer Werkzeugpresse od. dgl., vorgesehen. Vor der Anschlußstelle 2 liegt das Umschaltventil 19, für den Druckauf- und -abbau in der Servoleitung 4. Die Pfeilrichtungen zeigen den jeweiligen Verlauf des Servomittels entsprechend der Schaltstellung des Umschaltve@ntils vor der Anschlußstelle 2. Die Dämpfungseinrichtung ist also als selbsttätig wirksam werdendes und nicht mehr zu überwachendes Zwischenbauteil für eine Servosteuerung gedacht.In the housing 1 is at 2 the connection point for the servo feed and at 3 the connection point for the servo output to the pressure consumer 20, for example a tool press or the like. Provided. before the junction 2 is the switching valve 19 for the pressure build-up and pressure reduction in the servo line 4. The directions of the arrows show the respective course of the servo means accordingly the switching position of the switching valve upstream of connection point 2. The damping device is therefore as an automatically effective intermediate component that no longer needs to be monitored intended for servo control.

In der Servoleitung 4 befindet sich das Rückschlagventil 5, welches in Förderrichtung öffnet. Parallel zu diesem Rückschlagventil ist der Arbeitskolben 9 vorgesehen, dessen beide Arbeitsräume 13 und 14 in der Bohrung über die Leitungen 6 und 7 mit der Servoleitung 4 verbunden sind unter Zwischenschaltung des Rückschl'agventils 5. Der Arbeitskolben 9 ist in der Bohrung 8 in axialer Richtung verschiebbar gelagert und weist gleiche Stirnflächen so auf, daß in jeder Betriebsstellung bei normaler Servoförderung dieser Kolben entlastet ist. Um den Kolben 9 in seiner oberen Betriebsstellung festzuhalten, steht dieser unter dem Einfluß einer Feder 11, beispielsweise im unteren Arbeitsraum 14. Es wäre jedoch auch denkbar, beide Arbeitsräume 13 und 14 unterschiedlich so auszubilden, daß der Kolben 9 in die obere Endstellung mit Hilfe eines kleinen Differenzdruckes einläuft bei normaler Servoförderung.In the servo line 4 is the check valve 5, which opens in the conveying direction. The working piston is parallel to this check valve 9 provided, the two working spaces 13 and 14 in the bore via the lines 6 and 7 are connected to the servo line 4 with the interposition of the non-return valve 5. The working piston 9 is mounted in the bore 8 so as to be displaceable in the axial direction and has the same end faces so that in every operating position with normal Servo delivery of this piston is relieved. To the piston 9 in its upper operating position to hold, this is under the influence of a spring 11, for example in the lower Working space 14. However, it would also be conceivable for the two working spaces 13 and 14 to be different to train so that the piston 9 in the upper end position with the help of a small Differential pressure runs in with normal servo delivery.

In der unteren Abgangsleitung 7 zu dem Arbeitsraum 14 kann eine nicht dargestellte Drosselstelle oder ein Rückschlagventi110 vorgesehen sein. Gleichzeitig ist in der Bohrung 8 ein Ringkanal 12 vorgesehen, der über die Leitung 7' mit der Leitung 7 verbunden ist. Dem Arbeitsraum 14 ist noch eine weitere Leitung 15 als gesonderte Abgangsleitung zugeordnet, wobei in dieser Abgangsleitung 15 eine von Hand einstellbare Drosselstelle 16 liegt.One cannot in the lower outlet line 7 to the working space 14 The throttle point shown or a check valve 110 may be provided. Simultaneously an annular channel 12 is provided in the bore 8, which via the line 7 'with the Line 7 is connected. The working space 14 is another line 15 than assigned separate outgoing line, wherein in this outgoing line 15 one of Hand adjustable throttle point 16 is located.

Die Servoleitung 4 führt zu dem Druckverbraucher 20 und über das Schaltventil 19 wird der Druck in der Leitung 4 an den Abgang angeschlossen. Jetzt schließt der vor dem Rückschlagventil 5 stehende Druck das Rückschlagventil. Gleichzeitig baut sich im Arbeitsraum 13 Druck auf, der größer ist als im Arbeitsraum 14, so daß sich entsprechend dieser Druckdifferenz der Kolben 9 nach unten verschiebt. Die Zeit dieser Verschiebung des Kolbens 8 wird entweder durch die nicht dargestellte Drosselstelle in der Leitung 7 festgelegt, bzw. diese wird durch das Rückschlagventil und durch die Drosselstelle 16 in der Abgangsleitung 15 bestimmt, so daß die als obere Kante des Kolbens 9 dienende Steuerkante und gegebenenfalls Ausschnitte 18 auf der oberen Kolbenlauffläche nach einer ganz bestimmten Abwärtsbewegung des Kolbens die Anschlußstelle 7' der Abgangsleitung 7, d. h. den in Form eines Ringkanals ausgebildeten Anschluß, erreichen und die Verbindung zwischen Arbeitszylinder und Auslaß nach und nach herstellen bei anschließender voller Freigabe des gesamten Leitungsquerschnittes. Es wird also infolge der Drosselung des Servomittels im unteren Arbeitsraum 14 des Kolbens 9 nur eine vorübergehende und einstellbare Dämpfung erreicht, so daß keinerlei Druckstöße in der Servoleitung auftreten. An Stelle der Ausschnitte 18 auf der Kolbenlauf-Räche ist es auch möglich, die Kolbenstirnfläche 17 im oberen Arbeitsraum 13 mit der entsprechenden Steuerkante zur Kolbenlängsachse mehr oder weniger geneigt so anzuordnen, daß die Freigabe des Ringkanals 12 nicht plötzlich erfolgt. Es wäre auch denkbar, den oberen Durchmesserbereich des Kolbens 9 beispielsweise etwas konisch so auszubilden, daß der übergang des Drucköles in den Abgang 7 allmählich durchgeführt wird. Durch die Drosselstelle 16 in de: zusätzlichen Abgangsleitung 15 ist es möglich, die Geschwindigkeit des Druckabbaues vor dem Druckverbraucher 20 einzustellen, während die selbsttätige Steuerung des Gerätes unbeeinflußt bleibt.The servo line 4 leads to the pressure consumer 20 and the pressure in the line 4 is connected to the outlet via the switching valve 19. Now the pressure in front of the check valve 5 closes the check valve. At the same time, pressure builds up in the working space 13, which is greater than in the working space 14, so that the piston 9 moves downwards in accordance with this pressure difference. The time of this displacement of the piston 8 is determined either by the throttle point, not shown, in the line 7, or this is determined by the check valve and the throttle point 16 in the outlet line 15, so that the control edge and serving as the upper edge of the piston 9 If necessary, cutouts 18 on the upper piston running surface after a very specific downward movement of the piston reach the connection point 7 'of the outlet line 7, ie the connection formed in the form of an annular channel and gradually establish the connection between the working cylinder and outlet with subsequent full release of the entire line cross-section . As a result of the throttling of the servo means in the lower working space 14 of the piston 9, only a temporary and adjustable damping is achieved, so that no pressure surges whatsoever occur in the servo line. Instead of the cutouts 18 on the piston running surface, it is also possible to arrange the piston face 17 in the upper working space 13 with the corresponding control edge more or less inclined to the piston longitudinal axis so that the ring channel 12 is not suddenly released. It would also be conceivable to design the upper diameter region of the piston 9, for example somewhat conically, so that the transfer of the pressure oil into the outlet 7 is carried out gradually. By means of the throttle point 16 in the additional outlet line 15, it is possible to adjust the speed of the pressure reduction in front of the pressure consumer 20, while the automatic control of the device remains unaffected.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Servo control for single-acting servomotors to which the servo means is supplied unthrottled in the form of pressure oil via switching valves and remains under high pressure in front of the servo motor, the pressure being released when the valve is switched, characterized in that for temporary damping of the relaxing servo means the switching valve in the main servo line (4) is followed in a known manner by a check valve (5), to which a known spring-loaded, axially displaceable piston (9) is connected in parallel, the end faces of which delimit working spaces (13, 14) , one of which is working space (14) is connected to the main servo line (4) via a throttle point (16, 10) between the switching and check valve (5), while the other working chamber (13) is connected to the main servo line (4) between the check valve (5) and the servo motor and by the displacement movement of the piston (9) also with the main servo line (4) between hen check valve (5) and switching valve is connected.

2. Servo control according to claim 1, characterized in that the throttle point (16, 10) in itself is adjustable in a known manner.

3. Servo control according to claim 1 and 2, characterized in that a non-return valve (10) closing in the discharge direction is provided in the working space (14) and that the working space (14) with a separate line (15) and one in this known per se Way adjustable throttle point (16) is connected to the main servo line (4).

4. Servo control according to one of the preceding claims, characterized in that recesses (18) on one Part of the piston running surface are provided which open into the. Considered Publications: German utility model No. 1753 444; Chaimowitsch, "Oil hydraulics", 1957, VEB Verlag Technik, Berlin, p. 106, image 107.