DE2153506C2

DE2153506C2 - Hydraulic motor control unit - uses rotary measuring spindle to stop axial selector movement on overload or when incorrectly operated

Info

Publication number: DE2153506C2
Application number: DE19712153506
Authority: DE
Inventors: Eckehart 7255 Rutesheim Schulze
Original assignee: Hartmann & Laemmle & Co Kg 7255 Rutesheim De GmbH
Current assignee: Hartmann & Laemmle & Co Kg 7255 Rutesheim De GmbH
Priority date: 1971-10-27
Filing date: 1971-10-27
Publication date: 1982-12-09
Also published as: DE2153506A1

Abstract

The control unit for a hydraulic motor has a driven rotary measuring spindle sliding axially in the control housing and coupled by a screw thread to a motor shaft. Axial movement of a selector opens and shuts pressure and discharge passages to and from the motor pressure chambers. In the event of overload and/or incorrect operation a discrepancy occurs between the desired and actual travel distance of the selector in the axial direction. This stops its movement in the axial direction and in partic. the supply of fluid under pressure to it. This is done by members in the housing, actuating limit switches.PS.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Hydraulikmotor mit einer in einem Steuergehäuse in axialer Richtung verschiebbar geführten, mit einem Drehantrieb verbundenen Meßspindel, die über ein Gewinde formschlüssig mit einer Motorwelle eines Hydraulikmotors verbunden ist, bei der durch eine Axialbewegung eines Schaltgliedes Druck- und Abflußleitungen zu den Druckkammern des Hydraulikmotors freigegeben bzw. geschlossen werden.The invention relates to a control device for a hydraulic motor with one in a control housing axially displaceable guided, connected to a rotary drive measuring spindle, which has a Thread is positively connected to a motor shaft of a hydraulic motor, in which by a Axial movement of a switching element Pressure and discharge lines to the pressure chambers of the hydraulic motor released or closed.

Bei einer solchen aus der DE-PS 8 32 993 bekannten Steuervorrichtung kann bei einer nicht ausreichenden Versorgung des Hydraulikmotors mit Drucköl die Steuervorrichtung der Sollwert-Verstellung nicht mehr folgen. Hierdurch kann es zu Werkzeug- oder Werkstückbeschädigungen kommen. Beispielsweise würde beim Gewindeschneiden die Gangsteigung nicht mehr eingehalten werden können, wodurch es entweder zum Werkzeugbruch oder zur Zerstörung des teilweise geschnittenen Gewindes kommen wird.In such a control device known from DE-PS 8 32 993, if an insufficient Supply of the hydraulic motor with pressure oil no longer controls the setpoint adjustment control device follow. This can lead to tool or workpiece damage. For example, would when thread cutting the pitch can no longer be maintained, which either leads to Tool breakage or destruction of the partially cut thread will occur.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 67 50 048 ist noch eine Endlagensteuerung für die Bewegung des Schließorgans eines Ventils oder Schiebers mittels Endschaltern bekannt, durch die eine Begrenzung des Ventilhubs gewährleistet wird.From the German utility model 67 50 048 there is still an end position control for the movement of the Closing member of a valve or slide by means of limit switches known through which a limitation of the Valve lift is guaranteed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern, so daß die Vorrichtung mit maximaler Geschwindigkeit betrieben werden kann und trotzdem die Gefahr eines Auflaufens oder Blockierens oder einer Werkzeug- bzw. Werkstückbeschädigung sicher verhindert wird, wenn die hydraulische Nachstellung der Vorgabesteuerung nicht folgen kann oder umgekehrt, beispielsweise infolge Druckabfall oder verringerter Leistung im hydraulischen System oder infolge zu hohen Werkzeugwiderstands. The object of the present invention is to improve a control device of the type mentioned at the beginning, so that the device can be operated at maximum speed and still the danger Accumulation or blocking or tool or workpiece damage is reliably prevented if the hydraulic readjustment cannot follow the default control or vice versa, for example as a result of a pressure drop or reduced performance in the hydraulic system or as a result of excessive tool resistance.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, ίο daß die Axialbewegung des Schaltgliedes bei Überlastungen und/oder Schaltfehlern eine dadurch verursachte Wegdifferenz zwischen Sollwert und Istwert enthält und diese Wegdifferenz zum Abschalten der Axialbewegung, insbesondere der sie verursachenden Druckmittelzufuhr dient und daß zum Abschalten im Steuergehäuse Betätigungsglieder für Endschalter angeordnet sind.To solve this problem, the invention provides that the axial movement of the switching element in the event of overloads and / or switching errors result in a path difference between the setpoint and the actual value contains and this path difference to switch off the axial movement, in particular the one causing it Pressure medium supply is used and that arranged for switching off actuators for limit switches in the control housing are.

Hierdurch erübrigt sich eine Überdimensionierung des Hydraulikmotors einschließlich seiner Druckmittel-Versorgung. Üblicherweise werden solche Antriebe wenigstens um 30% überdimensioniert, um die bei Verschluß abfallende Druckölversorgung wenigstens für eine gewisse Betriebszeit sicherzustellen. Bei den üblichen Abtrieben wird die nichtbenötigte Hydraulikölmenge abgedrosselt Eine solche Abdrosselung wird durch die Erfindung weitgehend reduziert, so daß Energieeinsparungen von 30% und mehr dauerhaft erreicht werden können. Durch die erfindungsgemäße Anordnung werden bei Überlastungen Zerstörungen von Werkzeug und Werkstück weitgehend vermieden, selbst bei Programmierfehlern einer elektronischen Steuerung. Durch die vorgesehenen Endschalter wird bei vorgegebenen Wegstrecken des Schaltglieds die Druckmittelzufuhr abgeschaltet bzw. die Axialbewegung der Meßspindel in der geförderten Richtung unterbunden. This eliminates the need to oversize the hydraulic motor, including its pressure medium supply. Usually such drives are oversized by at least 30% in order to ensure the pressure oil supply, which drops when the lock is closed, at least for a certain operating time. In the case of the usual drives, the amount of hydraulic oil that is not required is throttled. Such a throttling is largely reduced by the invention, so that energy savings of 30% and more can be achieved over the long term. The arrangement according to the invention largely prevents the tool and workpiece from being destroyed in the event of overload, even in the event of programming errors in an electronic control system. By means of the limit switches provided, the pressure medium supply is switched off or the axial movement of the measuring spindle in the conveyed direction is prevented at predetermined distances of the switching element.

Konstruktiv besonders einfach kann das Schaltglied aus einer auf der Meßspindel zwischen Drucklagern sitzenden Scheibe bestehen.The switching element can be constructed in a particularly simple manner from one seated on the measuring spindle between thrust bearings Disc exist.

Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen und werden mit ihren Vorteilen in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert
In der einzigen Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform in einem Längsschnitt durch die Steuervorrichtung dargestelltFurther designs according to the invention can be found in the subclaims and their advantages are explained in more detail in the description below
In the single drawing, an example embodiment is shown in a longitudinal section through the control device

Während die eigentlichen Teile des Hydraulikmotors 82 im wesentlichen schematisch dargestellt sind, ist die Nachlaufsteuerung im Detail wiedergegeben. In einem Steuergehäuse 1 ist eine Meßspindel 2 in Nadellagern 3, 4 drehbar und axial verschiebbar gelagert Am einen aus dem Steuergehäuse 1 herausragenden Ende kann ein elektrischer Impulsmotor, ein Stellmotor, ein Gleichstromantrieb mit Impulszähler od. dgl. angreifen, selbstverständlich ist auch eine Verstellung von Hand möglich. Die Angriffsmöglichkeit ist durch einen Schlitz 5 angedeutet Am anderen Ende trägt die Meßspindel 2 ein Gewinde 6, das auf einer fest mit einer Motorwelle 7 verbundenen Schraubspindel 8 läuft Etwa in der Mitte ist auf der Meßspindel 2 ein Schaltglied 9 in Form einer Scheibe 10 zwischen Drucklagern 11, 12 drehbar gelagert, an einer Drehbewegung aber durch einen Bolzen 13 gehindert, der in einen Schlitz 14 in der Scheibe 10 eingreift. Die Scheibe 10 kann sich also mit der Meßspindel 2 axial hin- und herbewegen, aber nicht um die Achse 15 der Meßspindel 2 drehen.While the actual parts of the hydraulic motor 82 are shown essentially schematically, the Follow-up control reproduced in detail. In a control housing 1 is a measuring spindle 2 in needle bearings 3, 4 rotatably and axially displaceably mounted. At one end protruding from the control housing 1, a Electric pulse motor, a servomotor, a direct current drive with a pulse counter or the like attack, of course Adjustment by hand is also possible. The possibility of attack is through a slot 5 indicated At the other end, the measuring spindle 2 has a thread 6 which is fixed to a motor shaft 7 on a connected screw spindle 8 runs Approximately in the middle on the measuring spindle 2 is a switching element 9 in the form of a Disk 10 rotatably mounted between thrust bearings 11, 12, but rotated by a bolt 13 prevented from engaging in a slot 14 in the disk 10. The disc 10 can therefore with the measuring spindle 2 move axially back and forth, but do not rotate about axis 15 of measuring spindle 2.

Im Steuergehäuse 1 sitzen vier Steuerventile 16 bis 19, wovon zwei mit einer Druckleitung 20 und zwei mitIn the control housing 1 sit four control valves 16 to 19, two of which with a pressure line 20 and two with

einer Abflußleitung 21 verbunden sind.a drain line 21 are connected.

Die Steuerventile 16 bis 19 sind in das Steuergehäuse 1 von außen her leicht einsetzbar. Dazu besteht das Steuergehäuse 1 aus zwei Gehäuseteilen 43,44, die über einen Verbindungsteil 45 miteinander verbunden und stirnseitig durch Abschlußdeckel 46, 47 abgeschlossen sind.The control valves 16 to 19 can easily be inserted into the control housing 1 from the outside. There is also this Control housing 1 consists of two housing parts 43, 44 which are connected to one another via a connecting part 45 and are closed at the end by cover plates 46, 47.

Der Verbindungsteil 45 wird von zwei Betätigungsgliedern 53, 54 durchdrungen, deren außenliegende Enden mit Endschaltern 55, 56 zusammenarbeiten. Gegen die innenliegenden Enden kann das Schaltglied 9 mit schrägen Flächen 57* 58 auflaufen.The connecting part 45 is penetrated by two actuating members 53, 54, the outer Ends with limit switches 55, 56 work together. The switching element 9 can run up with sloping surfaces 57 * 58.

Den Steuerventilen 18,19, die mit der Druckleitung 21 verbunden sind, sind druckgesteuerte Drosselventile 59, 76 vorgeschaltetThe control valves 18, 19, which are connected to the pressure line 21 are connected, pressure-controlled throttle valves 59, 76 are connected upstream

In der Neutralst ellung befinden sich die Meßspindel 2 mit dem Schaltglied 9 und die Steuerventile 16 bis 19 in der in der Darstellung gezeigten Stellung. Die Ventile sind geschlossen, die Motorwelle 7 steht still. Wird nun die Meßspindel 2 über einen Schrittmoto- od. dgl. von außen her gedreht, so bewegt sie sich durch das Gewinde 6 bzw. die Schraubspindel 8 axial, z. B. in der Zeichnung nach rechts. Dadurch werden die Steuerventile 17 und 19 geöffnet und das von der Zuführleitung 20 kommende Druckmittel kann über Durchbrüche 72, die Ventilsitzöffnung und die Bohrungen 73,74 in eine Leitung 75 und damit zur Druckseite des Hydraulikmotors 82 und zum Drosselventil 76 gelangen. Damit beginnt sich die Motorwelle 7 zu drehen und mit ihr die Schraubspindel 8, so daß die Axialverschiebung der Meßspindel 2 über das Gewinde 6 bzw. die Schraubspindel 8 kompensiert wird. Die Meßspindel 2 und die Motorwelle 7 laufen vollständig synchron zueinander, wobei aber die Motorwelle 7 wie erwünscht ein vielfach so großes Drehmoment übertragen kann wie die Meßspindel 2. Kann infolge von Druckölmangei oder zu großem Widerstand oder zu schneller Steuervorgabe die Motorwelle 7 der vorgegebenen Drehbewegung der Meßspindel 2 nicht folgen, so erfolgt über die Schraubspindel 8 und das Gewinde 6 eine starke Axialverschiebung der Scheibe 10 mit entsprechend starkem öffnen zweier der betroffenen Steuerventile 16 bis 19. Kann der Hydraulikmotor 82 dann immer noch nicht folgen, so erfolgt ein Auflaufen einer der schrägen Fläche 57 oder 58 auf eines der Betätigungsglieder 53 oder 54, über die dann einer der Endschalter 55 oder 56 geschaltet wird. Hierdurch kann die Gesamtvorrichtung stillgesetzt werden oder auch nur eine Blockierung der Weiterdrehrichtung des Hydraulikmotors 82 in der schädlichen Richtung oder eine Gegensteuerung eingeleitet werden.In the neutral position are the measuring spindle 2 with the switching element 9 and the control valves 16 to 19 in the position shown in the illustration. The valves are closed, the motor shaft 7 is at a standstill. Will now if the measuring spindle 2 is rotated from the outside via a stepping motor or the like, it moves through the thread 6 or the screw spindle 8 axially, for. B. in the drawing to the right. This causes the control valves 17 and 19 open and the pressure medium coming from the supply line 20 can pass through openings 72 which Valve seat opening and the bores 73,74 in a line 75 and thus to the pressure side of the hydraulic motor 82 and get to the throttle valve 76. The motor shaft 7 thus begins to rotate and with it the screw spindle 8, so that the axial displacement of the measuring spindle 2 via the thread 6 or the screw spindle 8 is compensated will. The measuring spindle 2 and the motor shaft 7 run completely synchronously with each other, but the Motor shaft 7 can, as desired, transmit a torque that is many times as great as the measuring spindle 2. Can the motor shaft due to lack of pressure oil or too great resistance or too fast control specification 7 do not follow the predetermined rotary movement of the measuring spindle 2, the screw spindle 8 is used and the thread 6 a strong axial displacement of the disk 10 with a correspondingly strong opening of two of the control valves 16 to 19 concerned. If the hydraulic motor 82 still cannot follow, it takes place a run-up of one of the inclined surfaces 57 or 58 on one of the actuating members 53 or 54, via the then one of the limit switches 55 or 56 is switched. As a result, the entire device can be shut down or just a blockage of the further direction of rotation of the hydraulic motor 82 in the harmful direction or countermeasures can be initiated.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Control device for a hydraulic motor (82) with one in a control housing (1) in the axial direction Direction displaceably guided, connected to a rotary drive measuring spindle (2), which has a Thread (6) is positively connected to a motor shaft (7) of a hydraulic motor (82), in which by an axial movement of a switching element pressure and discharge lines (20 and 21) to the Pressure chambers of the hydraulic motor (82) are released or closed, characterized in that

that the axial movement of the switching element (9) in the event of overloads and / or switching errors contains a path difference caused thereby between the target value and the actual value and this path difference is used to switch off the axial movement, in particular the pressure medium supply causing it, and
that for switching off in the control housing (1) actuators (53, 54) for limit switches (55, 56) are arranged.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the switching element (9) consists of a the measuring spindle (2) between thrust bearings (11, 12) seated disc (10)

3. Control device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the actuators (53,54) from two axially displaceable, perpendicular to the axis (15) of the measuring spindle (2), the control housing (1) are made of penetrating pins, at one end of which the switching element (9) with inclined surfaces (57,58) and the other ends of which are arranged on the outside of the housing Operate limit switch (55,56).