DE2146585C3

DE2146585C3 - Hydrostatischer Antrieb für Haspelanlagen

Info

Publication number: DE2146585C3
Application number: DE19712146585
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. 8770 Lohr Kordak
Original assignee: GL Rexroth GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1971-09-17
Filing date: 1971-09-17
Publication date: 1980-08-28
Also published as: DE2146585B2; DE2146585A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb für Haspelanlagen, insbesondere zum Aufhaspeln von Draht oder bandförmigem Gut bei einer festgelegten Zugspannung unter Verwendung eines stellbaren hydraulischen Motors mit einer von einem Hydrozylinder gebildeten Stellvorrichtung und konstanter Arbeitsmittelzuführung. Bei Antrieben für Haspelanlagen muß sichergestellt sein, daß sov.ohl die Bahngeschwindigkeit als auch der Bahnzug über die gesamte Aufwickellänge des Gutes konstant bleibt. Zur Konstanthaltung der Bahngeschwindigkeit muß mit größer werdendem Coil die Winkelgeschwindigkeit des Haspels abnehmen und zur Konstanthaltung des Bahnzuges des Gutes muß das Drehmoment des Haspels mit zunehmendem Durchmesser des Coils ebenfalls wachsen. Die Änderung der Bahngeschwindigkeit läßt sich durch Verändern der dem Hydromotor zuströmenden Arbeitsmittelmenge oder durch Veränderung des Hubvolumens des Hydromotors erzielen. Eine Änderung des Drehmomentes ergibt sich durch Veränderung des Druckes des dem Hydromotor zuströmenden Arbeitsmittels oder ebenfalls durch Veränderung des Hubvolumens des Hydromotors. Bei einer bekannten elektronischen Steuerung zur Konstanthaltung des Bahnzuges und der Bahngeschwindigkeit erfolgt die Messung des Bahnzuges über Umlenkrollen und die Messung der Bahngeschwindigkeit mittels eines mit den Treibrollen des Gutes gekoppelten Tachogenerators, wobei der Haspelantrieb von einem konstanten Motor und einer Verstellpumpe gebildet ist. Eine solche elektronische Steuerung erfordert erheblichen technischen Aufwand. Zur Konstanthaltung des Bahnzuges und der Bahngeschwindigkeit ist es auch bekannt, ein Planetengetriebe zwischen elektrischer Antriebsmaschine und Aufhaspel anzuordnen, wobei der eine Getriebeteil von der elektrischen Antriebsmaschine mit konstanter Drehzahl in Wirkverbindung steht und ein weiterer Getriebeteil mit einer den Bahnzug bewirkenden von einem Druckbegrenzungsventil druckgesteuerten Pumpe erfolgt. Diese bekannte Regelung, insbesondere für den Bahn/ug erfordert ein laufendes Abspritzen von DruckPüssigkeit über Druckbegrenzungsventil. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist deshalb mit einer derartigen Regelung nicht erzielbar.

Durch die US-PS 35 58 074 ist eine Vorrichtung zum selbständigen Einhalten einer bestimmten Spannung einer von einer Rolle ablaufenden Bahn bekanntgeworden, bei der die Förderwalzc mit einem Hydromotor gekoppelt ist, der mit einer mittels eines Stellzylinders in ihrer Fördermenge veränderbaren Pumpe in Verbindung steht, die ihrerseits mit der Welle der Rolle gekoppelt ist. Der sich hierbei in der Verbindungsleitung zwischen Hydromotor und Pumpe einstellende Förderdruck dient als Regelgröße für den Stcll/ylinder im Sinne einer Fördermengenverringerung der Pumpe, während in entgegengesetzter Richtung eine konstante Kraft im Sinne einer Fördermengenvergrößerung der Pumpe bewirkt. Die Pumpe wirkt hierbei als Bremse, indem diese in die Leitung eine Flüssigkeitsmenge fördert, die unter Berücksichtigung des Schluckvolumens des Hydromotors einen Druck entsprechend dem an einem Druckminderventil eigestellten Druck erzeugt. Im bekannten Falle ist also unabhängig von der Antriebsmaschine für die Festlegung der Spannung zusätzlich ein Hydromotor und eine Verstellpumpe erforderlich.

Schließlich ist durch die DF-AS 11 Ob 574 eine Steuereinrichtung mit selbststätiger Regulierung an hydrostatischer Kraftübertragung mit einer Pumpe und einem Flüssigkeitsmotor bekannt, die letztlich eine Leistungsregelung darstellt, deren bestimmtes Element ein Reguliervenlil in Verbindung mit einer Steuerkurve bildet. Mit dieser bekannten Steuereinrichtung ist eine Spannungsregelung für Haspelgut nicht möglich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines hydrostatischen Antriebes für Haspelanlagen, dessen Bahnzug- und Bahngcschwindigkeitsregelung nicht nur einen einfachen Aufbau, sondern auch einen wirtschaftlichen Betrieb der Haspelanlage gewährleistet.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Kolben des die Stellvorrichtung für den Hydromotor bildenden Hydrozylinders in Richtung des Nullhubes des Hydromotors von einer vom Druck des Arbeitsmittels unabhängigen Kraft belastet, sowie von von einem

Druckregel ventil überwachten Steuerflüssigkeit beaufschlagt ist und der Ventilkörper des Druckregelventils vom Eingangsdruck des Hydromotors in Öffnungsrichtung beaufschlagt i£t und in Richtung des maximalen Hubes des Hydromotors der Kolben des die Stellvorrichtung für den Hydromotor bildenden Hydrozylinders vom Eingangsdruck des Hydromotors beaufschlagt ist.

Die Regelung der Bahngeschwindigkeit als auch des Bahnzuges erfolgt ausschließlich durch Veränderung des Schluckvolumens des Hydromotors. Hierbei Ik gt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß bei konstanter Antriebsleistung der Pumpe und konstanter Fördermenge derselben, der Druck des Arbeitsmittels konstant ist. Da ferner der Druck des Hydromotors durch Veränderung dessen Hubvolumens konstant gehalten wird, ist zwischen Winkelgeschwindigkeit und Drehmoment des Hydromotors eine unmittelbare Abhängigkeit gegeben, derart, daß im gleichen Maße wie die Winkelgeschwindigkeit des Hydromotors abnimmt, dessen Drehmoment zunimmt. Damit ist aber die Bedingung für einen konstanten Bandzug und konstanter Bahngeschwindigkeit erfüllt. Vorteilhafterweise ist die den Kolben des Hydrozylinders in Richtung des Nullhubes des Hydromotors beaufschlagende Steuerflüssigkeit von dem dem Hydromotors zuströmenden Arbeitsmittel abgeleitet und strömt über eine Drossel dem betreffenden Zylinderraum des Hydrozylinders zu. Das Arbeitsmittel für den Hydromotor wird zweckmäßigerweise von einer mit dem Gelriebe der Abhaspei bzw. des Walzwerkes gekoppelten Konstantpumpe oder von einer druckgeregelten Stellpuir.pe geliefert, wobei im letzteren Falle das Arbeitsmittel über ein Stromregel ventil dem Hydromotor zugeführt wird.

In weiterer Ausbildung der Erfindung win¹ bei Verwendung einer Konslantpumpe als Druckmittelquelle der Antrieb im geschlossenen Kreislauf und bei Verwendung einer Verstellpumpe als Druckmittelquelle der Antrieb im offenen Kreislauf betrieben.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt den bevorzugten hydraulischen Antrieb im geschlossenen Kreislaufbetrieb;

Fig. 2 einen hydraulischen Antrieb im offenen Kreislaufbetrieb und

Fig. J zeigt den schematischen Aufbau eines Druckregel ven tiles.

In F i g. 1 bezeichnet 1 eine regelbare Hauptpumpe, deren Fördervolumen von einem Drehstrombremsmotor M stufenlos Verstellt wird. Auf der Welle la der Hauptpumpe 1 ist gleichzeitig eine Speisepumpe 2 zur Deckung der Leckverluste der geschlossenen Arbeitskreisläufe sowie zur Spülung der Arbeitsflüssigkeil angeflanscht. Die beiden Arbeitsleitungen 3 und 4 führen zu den Anschlüssen des Konstantmoto.s 5, der über ein Getriebe 6 sowie einem Verteilergetriebe 7 die beiden Walzen 8 beispielsweise eines Kaltwalzwerkes antreibt. Mit dem Getriebe 6 ist gleichzeitig eine Konsianipumpe 9 gekoppelt, deren beide Arbeitsleitungen 10 und Il zu den Anschlüssen eines Stellmotors 12 t,o führen. Der Stellmotor 12 treibt nur ein Getriebe 13 beispielsweise ein Bandhasp·.' i1 an.

Die Druckleitung 15 der Speisepumpe 2 gabelt sich in die Leitungsabschnille 15a und 156. Der Leitungsabschnitt 15a mündet in die Leitung 16, die über den Leitungsabschnitt 16a mit dem Druckbegrenzungsventil 17, sowie über den Leitungsabschnitt 160 mit Rückschlagventil 18 mit der einen Arbeitsleilung 3 und über den Leitungsabschnitt 16c mit Rückschlagventil 19, mit der anderen Arbeitsleitung 4 der Hauptpumpe 1 verbunden ist, so daß die Speisepumpe 2 in die den Rücklauf des geschlossenen Kreislaufes bildende Arbeitsleitung 3 oder 4 Arbeitsflüssigkeit zufördert und zwar, zur Deckung der im geschlossenen Kreislauf verloren gegangenen Leckverluste und gleichzeitig zur Erneuerung der sich im geschlossenen Kreislauf befindlichen Hydraulikflüssigkeit. Ober das hydraulisch gesteuerte Spülventil 20 wird zur Erneuerung der Hydraulikflüssigkeit eine bestimmte Menge derselben aus dem geschlossenen Kreislauf abgeführt. Der Leitungsabschnitt 15£> der Druckleitung 15 der Speisepumpe 2 führt zu den Leitungsabschnitten 21 und 22, von dem der Leitungsabschnitt 21 über das Rückschlagvemil 23 zu der einen Arbeitsleitung 10 und der Leitungsabschnitt 22 über das Rückschlagventil 24 zu der anderen Arbeitsleitung 11 des von der Konstantpumpe 9 und dem Stellmotor 12 gebildeten geschlossenen Kreislaufes führen. Damit wird auch in die die Rücklaufleitung bildende Arbeitsleitung 10 oder 11 dieses Kreislaufes Speiseflüssigkeit zur Deckung der Leckverluste sowie zur Erneuerung der im Kreislauf befindlichen Arbeitsflüssigkeit eingespeist. Über ein hydraulisch gesteuertes Spülventil 25 wird zur Erneuerung der Hydraulikflüssigkeit ein Teilstrom derselben abgeführt.

Die Druckabsicherung des von der Hauptpumpe 1 und dem Konstantmotor 5 gebildeten Hydraulikkreislaufes erfolgt von den beiden Druckbegrenzungsventilen 27 und 28 und die Druckabsicherung des von der Konstantpumpe 9 und dem Stellmotor 12 gebildeten Kreislaufes von den beiden Druckbegrenzungsventilen 29 und 30.

Die Wirkungsweise des hydrostatischen Antriebes nach F i g. 1 ist folgende:

An der stellbaren Hauptpumpe 1 wird zunächst die die Drehzahl des Konslantmotors 5 bestimmende Fördermenge eingestellt. Damit werden die Walzen 8 mil einer bestimmten von der Fördermenge der Hauptpumpe 1 festgelegten Drehzahl angetrieben. Gleichzeitig wird über das Getriebe 6 die Konstanipumpe 9 über den Motor 5 angetrieben und fördert eine der Drehzahl des Motors 5 entsprechende Arbeitsflüssig keitsmenge. Diese Aibeitsflüssigkeitsmengs treibt beispielsweise über die Arbeitsleitung 10 den stellbaren Hydromotor 12 an. der seinerseits über das Getriebe 13 die Aufhaspel 14 antreibt. Die von dem Hydrozylinder 31 gebildete Stellvorrichtung für den stellbaren Hydromotor 12 verschiebt mit ihrer Kolbenstange 32 bei zunächst drucklosem Zustand der Zylinderräume 38, 43 mittels der Druckfeder 33 den Hydromotor 12 auf seinen minimalen Hub, der durch die Anschlaghülse 34 im Zylinderraum 38 für den Kolben 35 festgelegt ist. Infolge des kleinen Hubes des Hydromotors 12 läuft dieser zunächst mit überhöhter Geschwindigkeit, so daß das aufzuhaspelnde Gut schneller aufgehaspelt wird als es die Walzen 8 verläßt. Sobald der Aufhaspelvorgang soweit fortgeschritten ist, daß das aufzuhaspelnde Gut zwischen den Walzen 8 und der Aufhaspel 14 unter Spannung steht, baut sich in der Vorlaufleitung 10 ein entsprechend hoher Druck auf. Dieser Druck pflanzt sich über die Abzweigleitung 10a mit Rückschlagventil 36 sowie über die Leitung 37 in den Zylinderraum 38, sowie über die Leitung 39 der Abzweigleitung 40 mit Leitungsabschnitt 40a mit Drossel 41 und schließlich der Leitung 42 in den kolbenseitigen Zylinderraum 43 fort. Gleichzeitig beaufschlagt dieser Druck über den

Leitungsabschnitt 406 das einstellbare Druckregelventil 44 in dessen Öffnungsstellung. Sobald der sich in der Vorlaufleitung 10 einstellende Druck den am Druckregelventil 44 eingestellte Druck überschreitet, entspannt sich der kolbenseitige Zylinderraum 43 über das Druckregelventil 44 in den Tank T, da weiterhin der kolbenstangenseitige Zylinderraum 38 unter dem Druck in der Vorlaufleitung 10 steht, verschiebt sich der Kolben 35 mit Kolbenstange 32 entgegen der Kraftrichtung der Feder 33 und verstellt gleichzeitig den Hydromotor 12 in Richtung größeren Hubvolumens, d. h., größerer Schluckmenge des Hydromotors 12. Damit verringert sich dessen Drehzahl und damit auch die Drehzahl der Aufhaspel 14. Dies bedingt nun wiederum einen geringeren Bandzug, so daß sich in der Arbeitsleitung 10 ein geringer Druck zum weiteren Aufhaspeln des Haspelgutes einstellt. Sobald dieser Druck wieder den am Druckregelventil 44 eingestellten Druck unterschreitet, schließt das Druckregelventil 44. so daß die Verbindung zwischen dem kolbenseitigen Zylinderraum 43 und dem Tank T unterbunden ist. Durch die Trennung des Zylinderraumes 43 vom Tank T stellt sich im kolbenseitigen Zylinderraum 43 über die Leitung 42 und der Drossel 41 wieder der in der Vorlaufleitung 10 herrschende Druck ein, der gemeinsam mit der Kraft der Feder 33 den Kolben 35 in Richtung kleiner werdenden Hubvolumens des Hydromotors 12 beaufschlagt. Dies bewirkt wiederum eine Erhöhung der Geschwindigkeit des Hydromotors 12 und damit eine Zunahme des Bandzuges, und zwar bis zu einem Wert, der durch das Druckregelventil 44 festgelegt ist. Zur Dämpfung der laufenden Regelbewegung des Kolbens 35 sowie des Druckregelventils 44 sind die beiden Zylinderräume 38 und 43 über eine Drossel 41 miteinander verbunden und der von der Arbeitsleitung 10 über die Leitung 10a mit Rückschlagventil 36 abgezweigte Steuerflüssigkeitsstrom wird nach passieren des Zylinderraumes 38 über eine in der Zuführungsleitung 39 angeordneten Drossel 45 dem Steuerraum des Druckregelventils 44 zugeführt.

Beim Abschalten der Antriebsmaschine M wirkt infolge der Massenträgheit die Aufhaspel als Antrieb für den Hydromotor, so daß dieser als Pumpe wirksam wird. Der sich hierbei in der Arbeitsleitung 11 aufbauende Druck wird über den Leitungsabschnitt 11a mit Rückschlagventil 47, sowie über die Leitung 37 den kolbenstangenseitigen Zylinderraum 38 und die Steuerleitung 39 ebenfalls dem Druckregelventil 44 zugeführt. Obersteigt dieser Druck den am Druckregelventil 44 eingestellten Druck, öffnet dieses die Verbindung des kolbenseitigen Zyiinderraurneb 43 zurti Tank T, so daß der in diesem Falle als Pumpe wirkende Hydromotor 12 in Richtung größerer Schluckmenge bzw. eines größeren Hubes verstellt wird. Dies bewirkt ein entsprechend hohes Drehmoment des Hydromotors 12 zum Abbremsen der Aufhaspel. Das Druckbegrenzungsventil 30 bestimmt den sich in der Leitung 11 maximal einstellenden Druck.

Der Bandzug bleibt somit bis zum Stillstand der Aufhaspel annähernd konstant.

Der in F i g. 2 gezeigte hydrostatische Antrieb der im offenen Kreislauf arbeitet, ist insbesondere zum nachträglichen Einbau von bereits bestehenden Haspelanlagen bestimmt Als Druckmittelquelle dient in diesem Falle eine von einem Drehstrommotor 50 angetriebene druckgeregelte Stellpumpe 51, deren Druckleitung 52 zu dem 4-Wegeventil 53 mit 3-Schaltstellungen a, b, c führt. Von dem 4-Wegeventil 53 führen zwei Arbeitsmittelleitungen 55 und 56 zu dem verstellbaren Hydromotor 54. In der Arbeitsmittelleitung 56 ist ein Stromregler 57 angeordnet, so daß dem Hydromotor 54 in der Schaltstellung a des 4-Wegeventils 53 eine gleichbleibende Hydraulikflüssigkeitsmenge angeboten wird. Der Aufbau der Stell- und Regelvorrichtung ist für die Stellpumpe 51 und für den Stellmotor 54 gleich. In beiden Fällen wird die Stellvorrichtung von einem Hydrozylinder 58 bzw. 59 gebildet, dessen Kolben 60 bzw. 61 von einer Druckfeder 62 bzw. 63 in Richtung kleiner werdender Fördermenge (bei der Pumpe) bzw. kleiner werdendem Hub bzw. Schluckvolumen (beim Hydromotor 54) belastet ist. Bei dem Hydrozylinder 59 für den Hydromotor 54 ist zusätzlich ein Anschlag 64 zur Begrenzung des kleinsten Hubes bzw. der kleinsten Schluckmenge des Hydromotors 54 für den Kolben 61 vorgesehen. Der in gleicher Richtung auf den Kolben 60 bzw. 61 wirkende Steuerdruck wie die Druckfeder 62 bzw. 63 wird über ein Druckregelventil 65 bzw. 66 geregell. Hierbei ist die Druckeinstellung für das Druckregelventil 65 für die Druckregelung der Pumpe 51 höher eingestellt als der Druck für das Druckregelventil 66 für den Hydromotor 54. Während mit dem Druckregelventil 65 der Druck der Druckleitung 52 der Hydropumpe 51 geregelt wird, wird mit dem Druckregelventil 66 der Druck in der Arbeitsleilung 56a des Hydromotors 54 geregelt und damit der Bahnzug für das aufzuhaspelnde Gut.

Die Wirkungsweise des hydrostatischen Antriebes nach F i g. 2 ist folgende:

Bei Inbetriebnahme des elektrischen Antriebsmotors 50 ist zunächst die Hydropumpe 51 über die Kolbenstange 60a des federbelasteten Kolbens 60 des Hydrozylinders 58 auf maximale Fördermenge eingestellt. Da diese Fördermenge größer ist als die am Stromregler eingestellte Fördermenge, baut sich unmittelbar in der Druckleitung 53 ein Druck auf, der über die Steuerleitung 70 und 71 dem Ventilkörper des Druckregelventils 65 im Sinne einer Verbindung des kolbenseitigen Zylinderraumes 72 des Hydrozylinders 58 über die Leitung 73 und der Tankleitung 74 mit dem Tank T beaufschlagt. Sobald der Druck in der Druckleitung 52 den am Druckregelventil 65 eingestellten Druck überschreitet, öffnet das Druckregelventil zum Tank, so daß sich der kolbenseitige Zylinderraum 52 entspannt. Da weiterhin der kolbenseitige Zylinderraum 75 über die Abzweigleitung 76 unter dem Pumpendruck steht, wird der Kolben 60 entgegen der Kraft der Feder 62 verschoben und verstellt über die Kolbenstange 60a die Pumpe 51 auf kleinere Fördermenge, und zwar soweit bis sich in der Druckleitung 52 ein Druck eingestellt hat, der dem am Druckventil eingestellten Druck entspricht. Durch die Verbindung des kolbenstangenseitigen Zylinderraumes 75 mit dem kolbenseitigen Zylinderraum 72 über die Drossel 77 wird die Regelbewegung gedämpft. Die Regelgeschwindigkeit wird zusätzlich erhöht, wenn das Druckregelventil 65 eine Dreiwege-Charakteristik aufweist, d. h., daß je nach Stellung des Ventilkörpers des Druckregelventils der kolbenseitige Zylinderraum 72 entweder mit der Steuerleitung 70 oder mit der Tankleitung 74 verbunden ist.

Die am Stromregelventil 57 eingestellte Arbeitsflüssigkeitsmenge wird dem Hydromotor 54 zugeführt Bevor sich ein Druck in der Zuleitung 56a eingestellt hat, ist der Hydromotor 54 zunächst auf minimales Schluckvolumen bzw. Hubvolumen aufgrund des federbelasteten Kolbens 61 des Hydrozylinders 59 eingestellt

Damit treibt der Hydromotor 54 über das Getriebe 80 den Haspel 81 mit erhöhter Geschwindigkeit an. Diese Geschwindigkeit läßt sich noch zusätzlich mit Hilfe des Stromreglers 57 in der Arbeitsleitung 56 beeinflussen. Die Geschwindigkeit der Aufhaspel 81 ist in diesem 'Betriebszustand des Hydromotors größer als die Geschwindigkeit der Abhaspei bzw. des Walzwerkes. Dadurch wird das Haspelgut zunächst verhältnismäßig spannungsfrei von der Aufhaspel aufgehaspelt. Sobald infolge der höheren Geschwindigkeit der Aufhaspel 81 gegenüber der Abhaspei bzw. des Walzwerkes das Haspelgut unter Spannung steht, baut sich in der Zuführungsleitung 56a ein entsprechend hoher Druck auf. Dieser Druck baut sich über den Leitungsabschnitt 82, das Rückschlagventil 83 sowie über die Leitungsabschnitte 84 und 85 in den kolbenstangenseitigen Zylinderraum 86 des Hydrozylinders 59 und über den Leitungsabschnitt 87, den Leitungsabschnitt 92 mit Drossel 91 und den Leitungsabschnitt 90 auch in den kolbenseitigen Zylinderraum 89 auf. Im Anlaufsbetriebszustand verbindet das Druckregelventil 66 den Leitungsabschnitt 93 mit dem Leitungsabschnitt 90, so daß auch über das Druckregelventil 66 die beiden Zylinderräume 86 und 89 miteinander kurzgeschlossen sind. Durch die größere wirksame Kolbenfläche im Zylinderraum 89 verschiebt sich der Kolben 61 in Richtung des den kleinsten Hub- bzw. das kleinste Schluckvolumen begrenzenden Anschlags 64. Sobald der Druck in der Zuflußleitung 56a infolge eines an der Haspel 81 wirksam werdenden höheren Bahnzuges soweit ansteigt, daß der am Druckregelventil 66 eingestellte Wert überschritten wird, wird der Ventilkolben des Druckregelventils 66 infolge der auf ihn lastenden über die Steuerleitung 88 mit Drossel 95 zugeführten Steuerflüssigkeit in eine solche Regelstellung verschoben, daß die mit dem kolbenseitigen Zylinderraum 89 in Verbindung stehende Leitung 90 mit der zum Tank T führenden Tankleitung 94 in Verbindung steht und sich dadurch der kolbenseitige Zylinderraum 89 entspannen kann. Da der kolbensstangenseitige Zylinderraum 86 weiterhin unter dem in der Zuführungsleitung 56a herrschenden Druck steht, verschiebt sich der Kolben 61 mit der Kolbenstange 61a entgegen der Kraftrichtung der Druckfeder 62 und bewirkt eine Verstellung des Hydromotors im Sinne eines größeren Hubvolumens bzw. Schluckvolumens. Dies bewirkt gleichzeitig eine Verringerung der Drehzahl des Hydromotors. Im gleichen Maße wird der auf das Haspelgut wirkende Bahnzug verringert. Unterschreitet der Bahnzug den durch die Einstellung des Druckregelventils 66 festgelegten Wert, wird über das Druckregelventil 66 der kolbenseitige Zylinderraum über die Leitung 90 mit der unter Druck in den Zuführungsleitung 56a liegenden Leitung 93 verbunden, so daß der Kolben 59 mit Kolbenstange 61a die Hydropumpe wieder in Richtung kleiner werdenden Hubvolumen bzw. Schluckvolumen verstellt. Diese Verstellung bewirkt wiederum eine Erhöhung der Drehzahl des Hydromotors. Dieser laufende Regelvorgang des Druckregelventils 66 und des Hydrozylinders wird durch die in der Steuerleitung 88 vorgesehene Drossel 95 und durch die in der Leitung 92 angeordnete Drossel 91 gedämpft und gleichzeitig stabilisiert.

Das Abbremsen der Haspel erfolgt in gleicher Weise wie bei dem hydrostatischen Antrieb nach Fig. 1. Infolge der Trägheit der Haspelanlage arbeitet beim Abschalten des elektrischen Antriebsmotors 50 der Hydromotor 54 als Pumpe, wobei die Zuführungsleitung 56a die Druckleitung bildet, so daß bezüglich der Bandzugregelung die gleichen Verhältnisse wie bei Motorbetrieb aufrechterhalten bleiben.

Zur Absicherung des hydrostatischen Antriebes sind den beiden Arbeitsleitungen 55 und 56 Druckbegrenzungsventile 97 und 98 zugeordnet.

Bei einer Störung der Haspelanlage läßt sich diese auch in der Gegenrichtung betreiben, allerdings ohne Regelung des Bahnzuges bzw. der Bahngeschwindigkeit. Hierzu ist das 4-Wegeventil 53 aus der Schaltstellung a in die Schaltstellung czu verschieben.

Das in Fig.3 schematisch dargestellte Druckregelventil (44,65 bzw. 66 nach den F i g. 1 und 2) besteht aus einem Regelkolben 100, der in einer Bohrung des Gehäuses geführt ist. Im mittleren Bereich !0Oe weist der Regelkolben 100 einen kleineren Durchmesser auf, so daß sich ein Steuerraum 105 ergibt. Gleichzeitig ergeben sich hierbei Steuerkanten lOOcund lOOc/die mit den Anschlüssen 106 und 107 zusammenwirken. Der Anschluß 106 ist mit der Druckmittelleitung 108 und der Anschluß 107 mit der zum Tank T führenden Leitung 109 verbunden. Im Bereich des Steuerraumes 105 ist ein weiterer Anschluß 110 vorgesehen, der mit einer beispielsweise zu einem kolbenseitigen Zylinderraum eines nicht dargestellten Hydrozylinders führenden Arbeitsleitung A verbunden ist. Die Leitung 110 steht je nach Stellung des Regelkolbens über den Steuerraum 105 entweder mit der Druckmittelleitung 108 oder mit der Tankleitung 109 in Verbindung. Dies entspricht einer Dreiwege-Charakteristik. Die Stirnseite 100a des Regelkolbens 100 ist von einer einstellbaren Druckfeder 101 belastet und die Stirnseite 100£> ist vom im Kolbenraum 104 wirkenden Steuerdruck beaufschlagt. Der Kolbenraum 104 steht über die Steuerleitung 102 mit Drossel 103 mit der Druckmittelleitung 108 in Verbindung.

Die Wirkungsweise des Druckregelventils ist folgende:

In der gezeigten Schaltstellung des Druckregelventils ist der mit der Tankleitung 109 in Verbindung stehende Anschluß !07 von der Steuerkante !OOcf des Regelkolbens 100 überdeckt und der über die Druckmittelleitung 108 mit der Druckmittelquelle Pin Verbindung stehende Anschluß 106 von der Steuerkante 100c des Regelkolbens 100 freigegeben. Somit steht der Steuerraum 105 unter dem Druck der Druckmittelquelle P und damit auch die über den Anschluß 110 mit dem Steuerraum 105 in Verbindung stehende Arbeitsmittelleitung A. Steigt der Druck in der Druckmittelleitung 108 an und damit über die Steuerleitung 102 auch im Kolbenraum 104 verschiebt sich der Regelkolben 100 in Richtung des über die Leitung 111 mit der Tankleitung 109 in Verbindung stehenden Federraumes 112. Sobaid dieser Druck den an der Druckfeder 101 eingestellten Wert überschreitet, wird der mit der Druckmittelleitung 108 in Verbindung stehende Anschluß von der Steuerkante 100c überdeckt und der mit der Tankleitung 109 in Verbindung stehende Anschluß 107 von der Steuerkante IQOdfreigegeben. Dadurch steht die Arbeitsleitung A über den Steuerraum 105 und über die Tankleitung 109 mit dem Tank Tin Verbindung. Sinkt der Druck in der Druckmittelleitung 108 unter dem an der Druckfeder 101 eingestellten Wert ab, nimmt der Regelkolben wieder die gezeigte Regelstellung ein. Die in der Steuerleitung 102 angeordnete Drossel 103 dämpft die Regelbewegung des Regelkolbens 100.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 030 235/109

Claims

Patentansprüche:

1. Hydrostatischer Antrieb für Haspelanlagen, insbesondere zum Aufhaspeln von Draht und bandförmigem Gut bei einer festgelegten Zugspannung unter Verwendung eines stellbaren hydraulischen Motors mit einer von einem Hydrozylinder gebildeten Stellvorrichtung und konstanter Arbeitsmittelzuführung, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (35, 61) des Hydrozylinders (31, 59) in Richtung des Nullhubes des Hydromotors (12,54) von einer vom Druck des Arbeitsmittels unabhängigen Kraft (33, 63) belastet, sowie von von einem Druckregelventil (44,66) überwachter Steuerflüssigkeit beaufschlagt ist und der Ventilkörper (100) des Druckregelveniils (44, 66) vom Eingangsdruck des Hydromotors (12, 54) in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist und in Richtung des maximalen Hubes des Hydromotors (12, 54) der Kolben (35, 61J des Hydrozylinders (31, 59) vom Eingangsdruck des Hydromotors (12,54) beaufschlagt ist.

2. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kolben (35,61) des Hydrozylinders (31, 59) in Richtung des Nullhubes des Hydromotors (12, 54) beaufschlagen- 2"> de Steuerflüssigkeit von dem dem Hydromotor (12, 54) zuströmenden Arbeitsmittel abgeleitet ist und über eine Drossel (41, 91) dem betreffenden Zylinderraum (43, 89) des Hydrozylinders (31, 59) zuströmt. M

3. Hydrostatischer Antrieb nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmittel für den Hydromotor (12) eine mit dem Getriebe (6) der Abhaspei bzw. des Walzwerkes (8) gekoppelte Konstantpumpe (9) liefert.

4. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die das Arbeitsmittel für den Hydromotor (12) liefernde Konstantpumpe (9) im geschlossenen Kreislauf mit dem Hydromotor arbeitet.

5. Hydrostatischer Antrieb nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmittel eine druckgcregelte Verstellpumpe (51) liefen, und zwar über ein Stromregelvcntil (57).

6. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellpumpe (51) im offenen Kreislauf arbeitet.