DE1759357B2

DE1759357B2 - HYDRAULIC PRESS FOR PRESSING ARTIFICIAL STONES

Info

Publication number: DE1759357B2
Application number: DE19681759357
Authority: DE
Inventors: Eckhard 4500 Osnabrück Schulz
Original assignee: Brück, Schlösser & Co GmbH, 4500 Osnabrück
Priority date: 1968-04-24
Filing date: 1968-04-24
Publication date: 1977-09-01
Also published as: GB1234978A; DE1759357A1

Description

^F0Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ρ l«p der eingangs genannten Art zu schaffen, mn der ^F0 The invention has for its object to provide a ρ l "p of the type mentioned, the mn

bei höchster Genauigkeit von dessen Endlagenpositio ^eenf with the highest accuracy of the Endlagenpositio ^een f

der Stellung des Preßstempelkolbens (1) mitthe position of the ram piston (1) with

hen ist. dessen Eingänge jewe.ls an eine bzw 10) für den Ist-Wert der Stellung des Preßstempelkolbens (1), den Ist-Wert der/""¹P stellung und den Soll-Wert der Stellung des Preßstempelkolbens (1) angeschlossen s,nd und dessen Ausgang mit einem Servo-Antrieb (11 ur das dem Stellantrieb (6) der Pumpe (4) vorg.scnait te Ventil (12) verbunden ist. ^nn^ich-hen is. its inputs each connected to one or 10) for the actual value of the position of the ram piston (1), the actual value of the / "" ¹ P position and the setpoint value of the position of the press ram piston (1) s, nd and the output of which is connected to a servo drive (11) which is connected to the actuator (6) of the pump (4) pre-opened valve (12). ^ nn ^ i-

2 Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicn net.' daß der Regelverstärker (8) mit einer Programmschalteinrichtung zur Vorgabe unterschied^2 Press according to Claim 1, characterized in that it is marked. that the control amplifier (8) with a program switching device differed from the default ^

eher Soll-Werte ausgerüstet ist. _9dadurcn rather target values is equipped. _9durcn

3. Presse nach Anspruch 1 oder I, ^aaaurL' t-ckennzeichnet. daß das vom Regelverstarke (8, gebildete Verhältnis der Eingangss.gnald.fferenz. -/um Ausgangssignal veränderbar ist.3. Press according to claim 1 or I, ^aaaurL 't-ck marks. that the ratio of the input signal / output signal formed by the control amplifier (8,) can be changed.

nie Losung u.«...·'Aufgabe wird durch die Merkmale eernäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 erreicht Dabei kann das vom Regelverstärker «•bildete Verhältnis der Eingangssignaldifferenz zum Ä.Lanessignal veränderbar sowie mit Rücksicht auf HiP verschiedenen, vom Preßstempel anzufahrenden Fndlaeen der Regelverstärker ferner mit einer Pro-never solution and «... · 'The task is determined by the characteristics eern according to the characterizing part of claim 1 achieved This can be done by the control amplifier «• formed the ratio of the input signal difference to the Ä.Lanessignal changeable as well as with regard to HiP different to be approached from the ram Fndlaeen of the control amplifier also with a pro

grarnmschalteinrichtung zur Vorgabe unterschiedlicher Soll-Werte ausgerüstet sein.grarnm switch device for specifying different Target values are equipped.

Die hydraulische Presse nach der Erfindung ermöglicht es, den dem Preßstempel vorgegebenen PositionieriinesDunkt in einem Bewegungsablauf anzufahren,The hydraulic press according to the invention allows it, the positioning specified for the ram to approach in one motion sequence,

Hessen Weg-Zeit-Kurve den jeweiligen Verhältnissen ' sD-echend optimal ausgewählt werden kann. So kann die Wee-Zeit-Kurve z. B. in asymptotischer Annähe- -ung an den vorgegebenen Positionierungspunkt ' werden oder in diesen asymptotisch gedämpftThe path-time curve can be optimally selected according to the respective conditions. So can the wee-time curve z. B. in asymptotic approximation to the specified positioning point 'are or asymptotically attenuated in these

ι Durch einfache Veränderung der ReglercharaKien.i.K, z. B. durch Rückkoppelung, kann die Wee Zeit-Kurve des Preßstempelkolbens mit mathematischer Optimierung allen auftretenden Verhältnis-ι By simply changing the controller characKien.i.K, z. B. by feedback, the Wee time curve of the ram piston with mathematical Optimization of all occurring relationship

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Presse zum Pressen von Kunststeinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hydraulic Press for pressing artificial stones according to the preamble of claim 1.

Bei bekannten P'ressen dieser Art erfolgt die Bewegungssteuerung des Stellantriebs für die Pumpe über hand- oder magnetbetätigte Ventile und dementsprechend die Steuerung der Stellungen des Preßstempels durch digitale Steuerbefehle. Es ist auch bekannt, die Stellungen des Kolbens des Preßstempels mit Hilfe von Wegeventilen zu steuern, die zwischen die Pumpe und den von dieser beaufschlagten Kolben eingeschaltetIn known presses of this type, the movement of the actuator for the pump is controlled via hand or solenoid operated valves and accordingly the control of the positions of the ram by digital control commands. It is also known to control the positions of the piston of the ram with the help of directional control valves between the pump and switched on the piston acted upon by this

Bei den bekannten Pressen mit vorbeschriebener Steuerung der Kolbenpositionierung steht die Genauigkeit der Endlagenabschaltung unter dem EinfluO» zahlreicher Störgrößen. Während bei der Steuerung über zwischen Pumpe und Kolben eingeschaltete: Wegeventile unerwünschte Druckspitzen auftreten und die Schaltzeit infolge Temperaturabhängigkeii: schwankt, tritt auch bei Verstellung der Pumpe über einen Stellantrieb eine Last- bzw. Systemdruckabhängigkeit auf, die sich ebenso wie die Temperaturabhän gigkeit der Stellzeit für die Pumpe auf die Genauigkeh der Positionierung auswirkt. Bei den heutzutage angestrebten hohen «.olbengeschwindigkeiten und den großen bewegten Massen bzw. hohen und schwankenden Systemdrücken bei Pressen für die Kunststeinherstellung führen diese und andere Störgrößen zu Positionierungsfehlern, welche Maßungenauigkeiten bedingen, die bei den heutigen Anforderungen an die Maßhaltigkeit der Preßlinge, ζ. B. von Kalksandsteiner, von geklebtem Mauerwerk etc., nicht tragbar sind. Zur Einhaltung der äußerst geringen Maßtoleranzen sah man sich daher veranlaßt, den Preßkolben mit _Temperaturschwankungen, aus der Größe und aus Schwankungen der Drucke im hydraulischen System sowie frei von der Größe der bewegten Masse des Preßstempels, wahrend s.e mit einem Mindestmaß an LeistungsverlustIn the known presses with the above-described control of the piston positioning, the accuracy of the end position switch-off is influenced by numerous disturbance variables. While undesired pressure peaks occur during control via directional control valves connected between the pump and piston and the switching time fluctuates due to temperature dependencies, a load or system pressure dependency also occurs when the pump is adjusted via an actuator, which, like the temperature dependency of the actuating time for the pump affects the positioning accuracy. With today's high piston speeds and the large moving masses or high and fluctuating system pressures in presses for the manufacture of artificial stone, these and other disturbance variables lead to positioning errors, which cause dimensional inaccuracies which, with today's demands on the dimensional accuracy of the compacts, ζ. B. sand-lime brick, glued masonry, etc., are not sustainable. In order to comply with the extremely small dimensional tolerances, it was therefore necessary to eraturschwenken the plunger with _Temp , from the size and from fluctuations in the pressures in the hydraulic system and free from the size of the moving mass of the ram, while se with a minimum of power loss

beitet.working.

Regelungen von Pumpen an Arbeitsmaschinen, auch hydraulischen Pressen, sind zwar allgemein bekannt, jedoch handelt es sich dabei im allgemeinen um Regelungen der Pumpe auf eine bestimmte Pumpenfördermenge zum Zwecke einer Leistungs-, Geschwindigkeits-, Drehzahl- oder Drehmomentregelung. Bei hydraulischen Pressen haben elektrohydraulisch^ Regelungseinrichtungen ausschließlich zur Leistungsregelung Anwendung gefunden, für die das Prinzip der Regelung auf eine bestimmte Pumpenfördermenge geeignet ist. Eine Heranziehung der Stellung irgendeines Teils einer hydraulischen Presse für Ist- und Sollwerte einer Regelung ist angesichts des Prinzips einer Regelung auf eine bestimmte Pumpenfördermenge nicht gangbar, insbesondere nicht bei hydraulischen Drücken bzw. Leistungen, wie sie bei hydraulischen Kunststeinpressen vorliegen. Bei der hydraulischen Presse nach der Erfindung wird daher auch von dem Prinzip der Regelung der Pumpenfördermenge auf einen konstanten Wert abgegangen und ein zweimaliger Ist-Sollwert-Vergleich vorgenommen, wobei ein zweiter Sollwert, die Pumpenstellung, als systemimmanente Größe herangezogen und mit dem Istwert der to Pumpenstellung verglichen wird. Dabei wird eine Pumpenfördermenge von Null erzielt, wenn der Sollwert der Stellung des Preßstempelkolbens gleich dem Istwert der Stellung des Preßstempelkolbens ist.Controls of pumps on work machines, including hydraulic presses, are generally known, however, it is generally a matter of regulating the pump to a specific pump delivery rate for the purpose of power, speed, speed or torque control. at hydraulic presses have electro-hydraulic ^ control devices found exclusively for power control application, for which the principle of Regulation is suitable for a specific pump delivery rate. An attraction to the position of anyone Part of a hydraulic press for actual and setpoint values of a control is given the principle a regulation to a certain pump delivery rate is not feasible, especially not with hydraulic ones Pressures or services as they exist with hydraulic artificial stone presses. With the hydraulic Press according to the invention is therefore based on the principle of regulating the pump delivery rate a constant value is passed off and a two-time actual / target value comparison is carried out, with a Second setpoint, the pump position, used as a system-inherent variable and with the actual value of the to pump position is compared. A pump delivery rate of zero is achieved if the The setpoint of the position of the ram piston is equal to the actual value of the position of the press ram piston.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der 6s Erfindung in einer Schemadarstellung veranschaulicht.In the drawing, an embodiment of the 6s invention is illustrated in a schematic representation.

Der mit 1 bezeichnete Preßstempelkolben der im übrigen nicht näher dargestellten hydraulischen Presse ist als Differentialkolben ausgebildet, der einerseits überThe ram piston designated by 1 of the hydraulic press, otherwise not shown in detail is designed as a differential piston, on the one hand over

eine Leitung 2 und andererseits über eine Leitung 3 von einer Pumpe 4 beaufschlagt wird. Die Pumpe 4, deren Antrieb mit 5 bezeichnet ist, ist als verstell- und reversierbare Pumpe ausgebildet, eie infolge Verstellung ihre Pumpenfördermenge in Größe und Richtung ändern kann. Pumpen dieser Art sind für sich bekannt.a line 2 and, on the other hand, acted upon by a pump 4 via a line 3. The pump 4, whose Drive is denoted by 5, is designed as an adjustable and reversible pump, eie as a result of adjustment their pump delivery rate can change in size and direction. Pumps of this type are known per se.

In die Leitungen 2,3 sind Sicherheitsventile 2' bzw. 3' eingeschaltet, die zum Ausgleich der Fördermengendifferenzen dienen, welche je nach Bewegungsrichtung des Preßstempelkolbens 1 aus dessen Differential-Ausbildung resultieren. Die Pumpe 4 ist ihrerseits mit Nachsaugeventiien 4' ausgerüstet. Die vorbeschriebene Ausgestaltung des hydraulischen Kolbenantriebs mit quasi geschlossenem Druckmittelkreislauf vermittelt dem Preßstempelkolben 1 in seinen beiden Bewegungsrichtungen eine jeweils gleiche Geschwindigkeit.Safety valves 2 'and 3' are installed in lines 2, 3. switched on, which serve to compensate for the differences in delivery rates, which depend on the direction of movement of the ram piston 1 result from its differential formation. The pump 4 is in turn with Suction valves 4 'equipped. The above-described configuration of the hydraulic piston drive with quasi-closed pressure medium circuit provides the ram piston 1 in its two directions of movement always the same speed.

Ein Stellenantrieb 6 der Pumpe 4 vird von einem Gleichgang-Stellzylinder gebildet, der für seinen Betrieb in beiden Richtungen für gleiche Wege gleiche Druckmittelmengen benötigt. Durch Verstellung der Pumpe 4 über ihren. Stellantrieb 6 ändert sich die Pumpenfördermenge in Größe und Richtung entsprechend, woraus wiederum eine entsprechende Einstellung bzw. Änderung der Geschwindigkeit und der Bewegungsrichtung des Preßstempelkolbens 1 resultiert. An actuator drive 6 of the pump 4 is formed by a synchronous actuator cylinder, which is responsible for its operation The same amount of pressure medium is required in both directions for the same path. By adjusting the Pump 4 over theirs. Actuator 6 changes the pump delivery rate in size and direction accordingly, from which in turn a corresponding setting or change in the speed and the Direction of movement of the ram piston 1 results.

Eine hydraulische Presse zur Kunststeinherstellung benötigt mit Rücksicht auf die verschiedenen Funktionen des Preßstempels, z. B. die Funktion der Füllraumbegrenzung, des Pressens, des Ausstoßens etc., verschiedene Endlagen für den Preßstempelkolben 1, die von dem Preßstempelkolben 1 aus irgendeiner vorhergehenden Ausgangsstellung mit höchster Maßgenauigkeit anzufahren sind. Zur Erreichung höchster Stellungsgenauigkeit des Preßstempelkolbens 1 in der anzufahrenden Endlage bzw. im Positionierungspunkt und zur gleichzeitigen Erzielung einer optimalen Fahrtgeschwindigkeit für den Preßstempelkolben wird dessen Stellung über einen Geber 7 für den Stellungs-Ist-Wert, z. B. ein Potentiometer od. dgl., festgestellt und der ermittelte ist-Wert einem Regelverstärker 8 eingegeben. Der Soll-Wert für die jeweils anzufahrende Endstellung des Preßstempelkolbens 1 wird an Soll-Wert-Gebern 9 eingestellt. Eine Progi-ammschalteinrichtung, mit der der Regelverstärker 8 ausgerüstet ist, sorgt dafür, daß jeweils der einer anzufahrenden Endstellung entsprechende Soll-Wert unter den von den Soll-Wert-Gebern 9 gelieferten Soll-Werten am Eingang des Regelverstärkers 8 wirksam ist.A hydraulic press for artificial stone production is required with regard to the various functions of the ram, e.g. B. the function of the filling space limitation, pressing, ejecting, etc., various End positions for the ram piston 1, which from the ram piston 1 from any preceding The starting position must be approached with the highest degree of dimensional accuracy. To achieve the highest positional accuracy of the ram piston 1 in the end position to be approached or in the positioning point and for simultaneous achievement of an optimal travel speed for the ram piston is the Position via a transmitter 7 for the actual position value, e.g. B. od a potentiometer. Like., Established and the The determined actual value is input to a control amplifier 8. The target value for the respective to be approached The end position of the ram piston 1 is set on the set value transmitters 9. A progi-amm switch device, with which the control amplifier 8 is equipped, ensures that each one to be approached End position corresponding setpoint value below the setpoint values supplied by the setpoint value transmitters 9 at the input of the control amplifier 8 is effective.

Auch der Stellantrieb 6 ist mit einem Ist-Wert-Geber 10, z. B. in Form eines Potentiometers, ausgerüstet, welcher den Ist-Wert der Pumpenstellung feststellt. Dieser Ist-Wert der Pumpenstellung wird dem Eingang des Regelverstärkers 8 ebenfalls zugeführt. Der Ausgang des Regelverstärkers 8, der als P- oder Pi-Regelverstärker ausgestaltet sein kann und dessen Charakteristik z. B. über Rückkoppelung veränderbar ist, ist zu einem Servo-Antrieb 11 für ein Ventil 12 geführt, über welches der Stellantrieb 6 mit Druckmittel über die Leitungen 13, 14 beaufschlagt wird. Das Ventil 12 ist über eine Leitung 15 andererseits an eine Pumpe 16 mit Antrieb 17 angeschlossen, in die ein Druckbegrenzungsventil 18 eingeschaltet ist.The actuator 6 is also equipped with an actual value transmitter 10, e.g. B. in the form of a potentiometer, equipped, which determines the actual value of the pump position. This actual value of the pump position is sent to the input of the control amplifier 8 is also supplied. The output of the control amplifier 8, which is called P or Pi control amplifier can be designed and its characteristics z. B. can be changed via feedback is, is led to a servo drive 11 for a valve 12, via which the actuator 6 with pressure medium is acted upon via the lines 13, 14. The valve 12 is on the other hand to a pump via a line 15 16 connected to drive 17, in which a pressure relief valve 18 is switched on.

Im Betrieb der hydraulischen Presse ermittelt der Ist-Wert-Geber 7 den Stellungs-Ist-Wert des Preßstempelkolbens 1, der vom Regelverstärker 8 mit dem für die anzufahrende Kolbenendstellung zugehörigen Soll-Wert verglichen wird, den ein über die nicht dargestellte Programmschalteinrichtung wirksam gemachter Soll-Wert-Geber 9 liefert. Der Regelverstärker 8 gibt ein der Differenz der ihm von den Gebern 7, 9, 10 zugeführten 1st- bzw. Soll-Werte analoges Ausgangssignal ab, welches über den Servo-Antrieb 11 und das Ventil 12 die Beaufschlagung des Stellantriebes 6 für die Pumpe 4 einstellt. Infolge dieses Systems bewegt sich der Preßstempelkolben 1 in seine ihm vorgegebene Endstellung entsprechend einer Weg-Zeit-Kurve des Bewegungsablaufs, deren Verlauf von der Regler-Charakteristik bestimmt ist, durch Ändern der Regler-Charakteristik je nach Wunsch gestaltet werden kann und im Ablauf eines Arbeitszyklus exakt eingehalten wird. Die Vorgabe des Kurvenverlaufs erfolgt im Einzelfall unter mathematischer Optimierung von Positionierungsgenauigkeit und Bewegungsgeschwindigkeit für den Preßstempelkolben, wobei die vorgegebene und nachgefahrene Weg-Zeit-Kurve z. B. eine asymptotische Annäherungskurve zum Positionierungspunkt oder aber auch beispielsweise eine asymptotisch gedämpft am Positionierungspunkt einschwingende Kurve sein kann.When the hydraulic press is in operation, the actual value transmitter 7 determines the actual position value of the ram piston 1, the value from the control amplifier 8 with the setpoint value associated with the piston end position to be approached is compared, which is made effective by the program switching device, not shown, setpoint value transmitter 9 supplies. The control amplifier 8 inputs the difference between the signals supplied to it by the transmitters 7, 9, 10 1st or setpoint values from analog output signal, which via the servo drive 11 and the valve 12 the Acting on the actuator 6 for the pump 4 sets. As a result of this system, the moves Press ram piston 1 in its predetermined end position according to a path-time curve of the Movement sequence, the course of which is determined by the controller characteristic, by changing the controller characteristic can be designed as desired and precisely adhered to in the course of a work cycle. The specification of the course of the curve takes place in individual cases with mathematical optimization of the positioning accuracy and speed of movement for the ram piston, the predetermined and traced path-time curve z. B. an asymptotic approximation curve to the positioning point or but also, for example, be an asymptotically damped curve swinging in at the positioning point can.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1 hydraulic press for pressing stones, especially sand-lime stones with Preßstempe .. its piston from an rs "and to drive graduated speeds. This MaU would take however, has significant conduction losses