DE1182073B

DE1182073B - Servo control for at least two separate pressure consumers

Info

Publication number: DE1182073B
Application number: DE1958H0033690
Authority: DE
Inventors: Erich Herion; Erich Ruchser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-07-01
Filing date: 1958-07-01
Publication date: 1964-11-19

Description

Servosteuerung für mindestens zwei getrennte Druckverbraucher Die Erfindung betrifft eine Servosteuerung für mindestens zwei getrennte und gleichzeitig aus- und einschaltbare Druckverbraucher, insbesondere der Kupplung und Bremse eines Pressenantriebes, über Schaltventile mit selbsttätig wirksam werdender Verzögerung untereinander bei Betätigung der Druckverbraucher.Servo control for at least two separate pressure consumers Die The invention relates to a servo control for at least two separate and simultaneous pressure consumers that can be switched off and on, in particular the clutch and brake of one Press drive, via switching valves with an automatically effective delay among each other when actuating the pressure consumers.

Bei solchen Servosteuerungen ist es notwendig, beispielsweise bei einem Pressenantrieb, daß zur Vermeidung von zeitlichen Überschneidungen die Kupplung beim Ausschalten der Presse von ihrem Antrieb bereits gelöst wird, bevor die Abbremsung des Pressenrades mittels der Bremse einsetzt, bzw. beim Einschalten der Presse ist erst die Bremse zu lösen, bevor die Kupplung zur Einrückung gelangt. Diese beiden Steuervorgänge müssen genau aufeinander abgestimmt werden, damit der Verschleiß der Kupplung bzw. der Bremse infolge von Überschneidungen ein bestimmtes Maß nicht überschreitet, da die geforderte Stillsetzungszeit, d. h. der Pressendrehwinkel und damit der Nachlauf der Presse klein bleiben muß.With such servo controls it is necessary, for example with a press drive that the clutch to avoid overlapping times when the press is switched off, its drive is already released before the deceleration of the press wheel starts by means of the brake, or when the press is switched on first release the brake before the clutch engages. These two Control processes must be precisely coordinated to prevent wear the clutch or the brake does not have a certain amount due to overlapping exceeds because the required shutdown time, d. H. the press rotation angle and so that the overrun of the press must remain small.

Man hat versucht, solche Steuervorgänge durch druckabhängige Drossel- und Rückschlagventile zu regeln, die unmittelbar in der Servohauptleitung liegen, und zwar vor dem Verbraucher. Das Servomittel kann dabei jedoch nur schleichend in den einen Druckverbraucher ein- und aus dem anderen Druckverbraucher abströmen. Damit ist eine bestimmte Verzögerungszeit nicht mehr zu unterschreiten und z. B. der Pressendrehwinkel und somit der Nachlauf einer Presse in einer bestimmten Größe festgelegt. Dieser Nachlauf kann nur verringert werden, wenn eine gewisse Überschneidung und damit ein erhöhter Verschleiß an der Kupplung und Bremse in Kauf genommen wird. Bei diesem Einbau eines Drosselrückschlagventils und eines Schnellentlüftungsventils unmittelbar in die Servohauptleitung als selbsttätige Steuerglieder ist darüber hinaus noch an diesen selbsttätig sich überlassenen Schaltfolgen zu befürchten, daß bei Störungen die Presse durchläuft.Attempts have been made to control such control processes by means of pressure-dependent throttle and to regulate check valves that are located directly in the main servo line, in front of the consumer. However, the servo means can only creep in here flow into one pressure consumer and flow out of the other pressure consumer. So that a certain delay time can no longer be undershot and z. B. the press rotation angle and thus the overrun of a press in a certain size set. This lag can only be reduced if there is a certain overlap and thus increased wear on the clutch and brake is accepted. With this installation of a one-way flow control valve and a quick exhaust valve directly into the servo main line as automatic control elements is about it in addition to fear of these switching sequences that are left to themselves automatically, that the press runs through in the event of malfunctions.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, die Verzögerung, z. B. zwischen einer Kupplung und Bremse, auf eine Größenordnung zurückzubringen, die einen Pressendrehwinkel und damit einen Nachlauf gewährleistet, wie man ihn mit den bisherigen Steuerungen nicht ohne weiteres zulassen konnte, ohne daß der Verschleiß an der Kupplung und Bremse zu hoch wird und ein Durchlaufen der Presse zu befürchten ist, da selbsttätige Steuerglieder fehlen. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, die Druckverbraucher, z. B. für die Kupplung und Bremse einer Pressensteuerung durch urgedrosselte Freigabe der Hauptleitungsquerschnitte dadurch zu steuern, daß jedem Druckverbraucher das Servomittel über ein an sich bekanntes Dreiwegeventil mit elektromagnetisch betätigtem Mehrwege-Vorsteuerventil zugeführt wird und daß an sich bekannte Drosselstellen im Einlaß des einen und im. Auslaß des .anderen Vorsteuerkreisla7ufes vorgesehen sind. -Hierbei können die Drosselstellen als an sich bekannte Einschraubteile ausgebildet und untereinander austauschbar sein.The invention has for its object to reduce the delay, e.g. B. between a Clutch and brake to be brought back to an order of magnitude that corresponds to the angle of rotation of the press and thus guarantees a follow-up, as is the case with the previous controls could not easily allow without the wear on the clutch and The brake is too high and the press is to be feared because it is automatic Control links are missing. The invention is based on the idea that the pressure consumer, z. B. for the clutch and brake of a press control by originally throttled release to control the main line cross-sections by giving each pressure consumer the Servo means via a known three-way valve with an electromagnetically operated Multi-way pilot valve is supplied and that throttle points known per se in the inlet of the one and in the. The outlet of the other pilot control circuit is provided are. Here, the throttling points can be designed as screw-in parts known per se and be interchangeable.

Dadurch, daß also nur im Ein- oder Auslaß eines dieser Servohilfskreisläufe wechselweise angeordnete Drosselstellen .vorgesehen sind für die nur mittelbare Betätigung der Verschlußteile in den Hauptleitungen der Umschaltventile; ist gewährleistet, daß bei jedem der gleichzeitig vorzunehmenden Umschaltvorgänge immer der volle Leitungsquerschnitt vor dem Druckverbraucher, d. h. vor der .Kupplung oder der Bremse zur Verfügung steht und keinerlei Drosselung in diesen Servohauptkreislauf erfolgt. Die Gefahr einer Überschncidung zwischen dein Ein- und Abschaltvorgang ist damit praktisch ausgeschlossen, und die Größe der Verzögerung zwischen beiden Druckverbrauchern wird nur noch durch die Wahl der Drosselstellen selbst innerhalb der Servohilfskreisläufe bestimmt.Because only in the inlet or outlet of one of these auxiliary servo circuits alternately arranged throttle points are provided for only indirect Actuation of the closure parts in the main lines of the switching valves; is guaranteed that with each of the switching processes to be carried out at the same time, the full line cross-section is always used in front of the print consumer, d. H. in front of the clutch or the brake and there is no throttling in this main servo circuit. The danger an overlap between your switch-on and switch-off process is practical excluded, and the size of the delay between both print consumers is only made possible by the choice of the throttling points themselves within the auxiliary servo circuits certainly.

Mit der Einrichtung nach der Erfindung ist es möglich, mehrere, z. B. zwei Druckverbraucher völlig getrennt voneinander zu steuern, ohne daß diese untereinander in Abhängigkeit geraten, bei gleichzeitiger Einschaltung. Zeitliche Überschneidungen innerhalb der einzelnen zu schaltenden Druckverbraucher treten dabei nicht mehr auf und jeder dieser Einschalt- bzw. Abschaltvorgärgc kann in einer jeweils gewünschter: Verzögerung voneinander durchgeführt werden. In vorteilhafter weiterer Ausbildung erfolgt die Druckmittelzu- und -abführung zwischen Vorsteuerventil und Arbeitskolben des Dreiwegeventils über zwei getrennte Kanäle, von denen der eine durch die Drosselstelle regelbar ist, während der andere ein Rückschlagventil aufweist, das entweder in Ein- oder Auslaßrichtung schließt. Das Rückschlagventil kann dabei in bekannter Weise als auswechselbarer Einsatz ausgebildet und wahlweise um 180° verdreht einbaubar sein, außerdem können auch Drosselstelle und Rückschlagventil als gemeinsamer Einsatz ausgebildet und von außen eingesetzt werden.With the device according to the invention it is possible to have several, z. B. to control two pressure consumers completely separately from each other without this get interdependent, with simultaneous activation. Temporal Overlaps occur within the individual pressure consumers to be switched no longer on and each of these switch-on or switch-off processes can in one each desired: delay can be carried out from each other. In advantageous further training takes place the pressure medium supply and discharge between Pilot valve and working piston of the three-way valve via two separate channels, one of which can be regulated by the throttle point, while the other is one Has check valve that closes either in the inlet or outlet direction. That Check valve can be designed as an exchangeable insert in a known manner and can optionally be installed rotated by 180 °, and a throttle point can also be used and check valve designed as a common insert and used from the outside will.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dar. Es zeigt F i g. 1 eine Steuerung für den Betrieb einer Presse, F i g. 2 eine weitere Ausbildung im Teilschnitt. Die nicht dargestellte Werkzeugmaschine, beispielsweise eine Presse, soll über die Kupplung 5 eingerückt werden, während die Bremse 6 die Presse stillsetzt bei gleichzeitiger Auslösung der Kupplung 5. An Stelle einer Kupplung oder Bremse können auch andere Arbeitsvorgänge abhängig voneinander gesteuert werden. Zu- und Ablauf des Servomittels für die Druckverbraucher aus dem Servomittelkreislauf 3 wird durch bekannte Dreiwegeventile 1 und 2 gesteuert. Die Ventile Lund 2 werden durch elektromagnetisch betätigte Yorsteuerventile gesteuert, wobei Arbeitskolben 15 die Verschlußstücke 20 betätigen.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention. It shows FIG. 1 a control for the operation of a press, FIG. 2 a further training in partial cut. The machine tool (not shown), for example a press, is to be engaged via the clutch 5 , while the brake 6 stops the press with simultaneous release of the clutch 5. Instead of a clutch or brake, other work processes can also be controlled as a function of one another. The inflow and outflow of the servo means for the pressure consumers from the servo means circuit 3 is controlled by known three-way valves 1 and 2 . The valves Lund 2 are controlled by electromagnetically operated control valves, with working pistons 15 actuating the closure pieces 20.

Vom Servomittelzulauf 8 der Ventile 1 und 2 geht ein Kanal 9 als Einlaß zu dem Arbeitskolben 15. Dieser Einlaß wird über das Vorsteuerventil11 gesteuert, welches als Mehrwegeventil, d. h. Dreiwegeventil, mit einem weiteren Verschlußstück 13 versehen ist. Der Abbau des Druckes vor dem Arbeitskolben 15 erfolgt über dieses weitere Verschlußstück 13 in den Abgang 10, beispielsweise ins Freie.From the servo medium inlet 8 of the valves 1 and 2 , a channel 9 goes as an inlet to the working piston 15. This inlet is controlled via the pilot valve 11, which is provided with a further closure piece 13 as a multi-way valve, ie three-way valve. The reduction of the pressure in front of the working piston 15 takes place via this further closure piece 13 into the outlet 10, for example into the open.

In dem Ventil 2 ist der Aufbau grundsätzlich der gleiche, lediglich befindet sich dem Verschlußstück 13 nachgeschaltet im Abgang 10 für den Druckabbau eine Drosselstelle 14, während im Einlaßkanal 9 beim Ventil 1 diese Drosselstelle vorzugsweise vor dem Vorsteuerventil 11 angeordnet ist. Die Drosselstellen 14 können untereinander gleich ausgeführt sein mit regelbarem Querschnitt, beispielsweise durch einen Schraubvorgang. Die Drosselstellen können auch in Form von Düsen oder Blenden im Ein- oder Auslaß 9, 10 vorgesehen sein.In valve 2, the structure is basically the same, only there is a throttle point 14 downstream of the closure piece 13 in the outlet 10 for pressure reduction, while in the inlet channel 9 of valve 1 this throttle point is preferably located upstream of the pilot valve 11 . The throttle points 14 can be designed to be identical to one another with a controllable cross section, for example by a screwing process. The throttle points can also be provided in the form of nozzles or diaphragms in the inlet or outlet 9, 10 .

Soll die betreffende Werkzeugmaschine eingeschaltet werden, dann werden beide Vorsteuerventile 11 gleichzeitig, vorzugsweise über den Elektromagneten 21 mit Hilfe des Ankers 12 von ihren Sitzen abgehoben. Die Druckmittelzuführung am Ventil 2 gelangt über den Kanal 9 ohne zeitliche Verzögerung vor den Arbeitskolben 15 und das Verschlußstück 20 wird nach unten verschoben. Der Abgang 7 ist damit geschlossen. Der Druckaufbau vor der Bremse setzt ohne jede Verzögerung im Sinne einer Lösung der Bremse ein.If the machine tool in question is to be switched on, then both pilot valves 11 are lifted from their seats at the same time, preferably via the electromagnet 21 with the aid of the armature 12. The pressure medium supply to the valve 2 reaches the working piston 15 via the channel 9 without any time delay and the closure piece 20 is shifted downwards. The exit 7 is closed. The pressure build-up in front of the brake starts without any delay in the sense of releasing the brake.

Bei der Kupplung 5 spielt sich der Vorgang umgekehrt ab. Das Servomittel gelangt in das Ventil l über den Anschluß 8 und infolge des ebenfalls abgehobenen Vorsteuerventils 11 nur zeitlich verzögert vor den Arbeitskolben 15 infolge der im Einlaßkanal 9 vorgesehenen Drosselstelle 14. Die Kupplung wird also erst eingerüekt, wenn die Bremse tatsächlich gelöst ist, und umgekehrt. Die Drosselstelle kann hier auch hinter dem Vorsteuerventil 11 liegen bei entsprechend getrennter Ausbildung der Kanäle 9,10. In the case of clutch 5, the process is reversed. The servo agent enters valve 1 via port 8 and, due to the pilot valve 11, which is also lifted, is only delayed in front of the working piston 15 due to the throttle point 14 provided in inlet channel 9. The clutch is only engaged when the brake is actually released, and vice versa . The throttle point can also be located behind the pilot valve 11 if the channels 9, 10 are appropriately separated.

Wird die Presse ausgeschaltet, dann muß jetzt in umgekehrter zeitlicher Verzögerung der Steuerablauf beider Arbeitsvorgänge einsetzen. Die beiden Vorsteuerventile sind durch Abschaltung des Stromkreises oder mechanisch wieder geschlossen. Bei der Kupplung 5 wird jetzt das Verschlußstück 13 des Vorsteuerventils geöffnet und der Druck vor dem Arbeitskolben 15 kann ohne Verzögerung über den Auslaß 10 abgebaut werden. Die Kupplung ist damit von der Druckmittelzuführung 3 abgesperrt, wie dies die Zeichnung erkennen läßt.If the press is switched off, the control sequence of both work processes must now start with an inverse time delay. The two pilot valves are closed again by switching off the circuit or mechanically. In the case of the coupling 5, the closure piece 13 of the pilot valve is now opened and the pressure in front of the working piston 15 can be reduced via the outlet 10 without delay. The coupling is thus shut off from the pressure medium supply 3, as can be seen in the drawing.

Bei der Bremse 6 findet jedoch der Druckabbau vor dem Arbeitskolben 15 in den Auslaß 10 über die dort eingesetzte Drosselstelle 14 infolge des ebenfalls geöffneten Verschlußstückes 13 nur verzögert statt und das Verschlußstück 20 schließt sich hier etwas später als beim Ventil 1. In the case of the brake 6 , however, the pressure reduction in front of the working piston 15 into the outlet 10 via the throttle point 14 inserted there is only delayed due to the closure piece 13, which is also open, and the closure piece 20 closes a little later than with valve 1.

Es ist möglich, beispielsweise für jeden zu steuernden Arbeitsvorgang, d. h. also für zwei, drei oder vier bzw. noch weitere Arbeitsvorgänge, diese Steuervorgänge über je ein zugeordnetes Dreiwegeventil durchzuführen, die untereinander auch in Gruppen oder in genau zeitlich versetzter Folge vorgenommen werden können. Die Ventile sind dabei in ihrem Grundaufbau völlig gleich ausführbar, d. h., sie enthalten Anschlußstellen im Ein- und Auslaß für die Drosselstellen 14, wobei der jeweils nicht benötigte Anschluß für eine Drosselstelle, insbesondere der Anschluß am Kanal 9, nach außen abgeschlossen wird. Auf diese Weise kann durch Austausch der Drosselstellten 14 das Ventil sowohl für verzögerte Ein- als auch für verzögerte Ausschaltung des Arbeitsganges Verwendung finden.It is possible, for example, for each work process to be controlled, ie for two, three or four or even further work processes, to carry out these control processes via an assigned three-way valve, which can also be carried out in groups or in a precisely timed sequence. The basic structure of the valves is identical, that is, they contain connection points in the inlet and outlet for the throttle points 14, the connection not required for a throttle point, in particular the connection on channel 9, being closed to the outside. In this way, by exchanging the throttling points 14, the valve can be used both for delayed activation and delayed deactivation of the operation.

Wenn davon gesprochen wurde, daß die Drosselstellen vor dem Vorsteuerventil 11 im Einlaß 9 liegen können, so ist es auch denkbar, den Aufbau nach F i g. 2 durchzuführen. Der Einlaßkanal 9 wird auch hier über das Vorsteuerventil 11 beherrscht; welches in der gezeigten Stellung den Auslaß 10 abschließt, d. h., der Arbeitskolben 15 ist an die Druckmittelzuführung angeschlossen. Für den Fall, daß die Einrichtung als Ventil 1 beispielsweise zur Betätigung der Kupplung 5 dienen soll, findet jetzt die Arbeitsmittelzuführung zu dem Kolben 15 über zwei Kanäle 16, 17 statt. Der Kanal 16 wird dabei mit Hilfe der Drosselstelle 14, die eine einstellbare Schraube sein kann, in seinen Querschnitt entsprechend der gewünschten Verzögerung verändert bzw. eingestellt. Der Kanal 17 weist ein Rückschlagventil 18 auf, welches in dieser Arbeitsrichtung auf seinem unteren Sitz aufliegt und daher den Kanal 17 bei Druckmittelzuführung zum Arbeitskolben abschließt. Auf diese Weise erfolgt der Druckmittelaufbau vor dem Arbeitskolben 15 mit der gewünschten Verzögerung.If it was mentioned that the throttle points can be located upstream of the pilot valve 11 in the inlet 9 , it is also conceivable to use the structure according to FIG. 2 to be carried out. The inlet channel 9 is also controlled here via the pilot valve 11; which closes the outlet 10 in the position shown, that is, the working piston 15 is connected to the pressure medium supply. In the event that the device is to serve as a valve 1, for example for actuating the clutch 5 , the working medium is now supplied to the piston 15 via two channels 16, 17. The cross section of the channel 16 is changed or adjusted in accordance with the desired delay with the aid of the throttle point 14, which can be an adjustable screw. The channel 17 has a check valve 18 which rests on its lower seat in this working direction and therefore closes the channel 17 when pressure medium is supplied to the working piston. In this way, the pressure medium builds up in front of the working piston 15 with the desired delay.

Wird das Vorsteuerventil11 nach unten bewegt und damit der Kanal 9 abgeschlossen, d. h. vom Zulauf getrennt, dann erfolgt der Druckabbau vor dem Arbeitskolben 15 in den Auslaß 10 über das sich jetzt öffnende Rückschlagventil 18 ohne zeitliche Verzögerung. If the pilot valve 11 is moved downwards and thus the channel 9 is closed off, ie separated from the inlet, then the pressure reduction takes place in front of the working piston 15 in the outlet 10 via the non-return valve 18, which is now opening, without any time delay.

Soll die gleiche Einrichtung für ein Ventil 2 nach F i g. 1 Anwendung finden, dann ist es lediglich notwendig, das Rückschlagventil in umgekehrter Weise in den Kanal 17 einzusetzen. Für diesen Zweck kann das Rückschlagventil 18 z. B. unter entsprechend geringer Federbelastung in einem gehäuseförmigen Einsatz 19 untergebracht sein, der gegebenenfalls einschraubbar in dem Kanal 17 vorgesehen ist, so daß durch Umkehr des Einsatzes 19 die jeweilige Arbeitsweise der ganzen Einrichtung l bzw. 2 bestimmbar ist. Wird das Rückschlagventil 18 also umgekehrt, wie dies F i g. 2 zeigt, eingesetzt, dann erfolgt der Druckaufbau vor dem Arbeitskolben 15 ohne zeitliche Verzögerung, da sich das Ventil öffnet. Der Druckaufbau jedoch erfolgt jetzt mit der entsprechenden Verzögerung in den Auslaß 10 über die Drosselstelle 15 in dem Kanal 16, da sich das Rückschlagventil 18 schließt.If the same device is to be used for a valve 2 according to FIG. 1 application, then it is only necessary to insert the check valve in the opposite way in the channel 17. For this purpose, the check valve 18 can, for. B. be accommodated under a correspondingly low spring load in a housing-shaped insert 19 , which is optionally provided screwable in the channel 17 , so that by reversing the insert 19, the respective operation of the entire device 1 or 2 can be determined. If the check valve 18 is thus reversed, as shown in FIG. 2 shows, inserted, then the pressure build-up in front of the working piston 15 takes place without a time delay, since the valve opens. The pressure build-up, however, now takes place with the corresponding delay in the outlet 10 via the throttle point 15 in the channel 16, since the check valve 18 closes.

Sowohl das Rückschlagventi118 mit seinem Einsatz 19 als auch die Drosselstelle 14 können durch entsprechende Leitungsführung der Kanäle 16 und 17 von außen einsetz- und auswechselbar sein, ohne daß eine teilweise Zerlegung der Ventile 1 bzw. 2 notwendig ist. Man kann also auch hier mit einer einzigen Grundform eines entsprechenden Umschaltventilen für den jeweiligen Arbeitsvorgang auskommen, da die gewünschte Arbeitsweise, d. h. verzögerte Ein- oder Ausschaltung, lediglich durch Umkehr der Wirkung des Rückschlagventils 18 durch vertauschten Einbau von außen erreichbar ist.Both the check valve 118 with its insert 19 and the throttle point 14 can be inserted and exchanged from the outside by appropriate routing of the ducts 16 and 17 , without the need to partially dismantle the valves 1 and 2, respectively. One can get by with a single basic form of a corresponding switching valve for the respective work process, since the desired mode of operation, ie delayed switching on or off, can only be achieved by reversing the action of the check valve 18 by interchanged installation from the outside.

Claims

Claims: 1. Servo control for at least two separate pressure consumers that can be switched off and on at the same time, in particular the clutch and brake of a press drive, via switching valves with automatically acting delay between each other when the pressure consumers are actuated, characterized in that each pressure consumer has the servo means on known three-way valve with an electromagnetically operated multi-way pilot valve and that throttle points (14) known per se are provided in the inlet (9) of one and in the outlet (10) of the other pilot circuit.

2. Control according to claim 1, characterized in that the throttle points (14) are designed as screw-in parts known per se and are interchangeable with one another.

3. Control according to claim 1, characterized in that the pressure medium supply and discharge between the pilot valve and the working piston of the three-way valve takes place via two separate channels (16, 17) , one of which (16) can be regulated by the throttle point (14) , while the other (17) has a check valve (18) which closes either in the inlet or outlet direction.

4. Control according to claim 3, characterized in that the check valve (18) is designed in a known manner as an exchangeable insert (19) and can optionally be installed rotated by 180 °.

5. Control according to claim 4, characterized in that that the throttle point and the check valve designed as a common use and are inserted from the outside. References Considered: U.S. Patents No. 2,694,544, 2,587,357; Magazine »Werkstatt und Betrieb, 1953, pp. 171, 172.