DE2405359C3

DE2405359C3 - Feed drive of the cutter bar of peeling machines

Info

Publication number: DE2405359C3
Application number: DE2405359A
Authority: DE
Inventors: Peter 8770 Lohr Reinhardt
Original assignee: GL Rexroth GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1974-02-05
Filing date: 1974-02-05
Publication date: 1979-05-03
Also published as: DE2405359A1; FI59213B; DE2405359B2; FI750301A; FI59213C

Description

Die Erfindung betrifft einen mit dem Hauptantrieb einer Schälmaschine gekoppelten Antrieb für den Vorschub deren Messerbalkens.The invention relates to a drive coupled to the main drive of a peeling machine for the Feed their cutter bar.

In bekannter Weise besteht diese den Vorschub der Schälmaschine festlegende Vorrichtung aus einem mechanischen Schaltgetriebe oder einem mechanischen stufenlosen Getriebe wie sie beispielsweise im Werkzeugmaschinenbau bekannt sind. Die Verwendung von mechanischen Getrieben für den Vorschubantrieb erfordert eine mechanische Verkettung dieser Getriebe mit dem Hauptantrieb. Dies hat zur Folge, daß sich für den Vorschubantrieb eine verhältnismäßig viel Platz beanspruchende sperrige Bauweise ergibt
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Vorschubantrieb für den Messerbalken der Schälmaschine in platzsparende Weise als Einbaueinheit auszubilden und zugleich eine hohe Auflösung dessen Vorschubgeschwindigkeit zu gewährleisten,
ίο Nach der Erfindung wird dies mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 erzieltIn a known manner, this device, which determines the feed rate of the peeling machine, consists of a mechanical gearbox or a mechanical continuously variable transmission as is known, for example, in machine tool construction. The use of mechanical gears for the feed drive requires these gears to be mechanically linked to the main drive. As a result, the feed drive has a relatively large, bulky design
The object of the invention is to design the feed drive for the cutter bar of the peeling machine in a space-saving manner as a built-in unit and at the same time to ensure a high resolution of its feed rate,
According to the invention, this is achieved with the features of the characterizing part of claim 1

Dadurch, daß der Vorschubantrieb von Hydro-Motoren gebildet ist und deren Kopplung mit dem Hauptantrieb über Impulsgeber mit entsprechenden elektronischen Geräten erfolgt, entfallen sowohl eine mechanische Verbindung zwischen Vorschub- und Hauptantrieb als auch zwischen den Vorschubantrieben untereinander sowie ein mechanisches Getriebe, so daß sich eine besonders platzsparende und kompakte Bauweise für den Vorschubantrieb ergibt Diese kompakte Bauweise wird durch die Verwendung von Hydromotoren begünstigt, da diese trotz kleiner Bauform ein großes Drehmoment abgeben.The fact that the feed drive is formed by hydraulic motors and their coupling with the Main drive takes place via pulse generator with corresponding electronic devices, both are omitted mechanical connection between feed and main drive as well as between the feed drives among each other as well as a mechanical gear, so that a particularly space-saving and compact Construction for the feed drive results in This compact construction is made possible by the use of Hydraulic motors are beneficial because they deliver a large amount of torque despite their small size.

Die Verwendung von Impulsgebern zur Erzielung einer Drehzahl-Verhältnisregelung von zwei Gleichstrommotoren ist bekannt. Gleichstrommotoren erfordern bei gleicher Leistung gegenüber Hydromotoren einen größeren Platzbedarf. Außerdem müssen deren Ansteuerelemente für eine größere elektrische Leistung ausgelegt werden.The use of pulse generators to achieve speed ratio control of two DC motors is known. DC motors require the same power compared to hydraulic motors a larger space requirement. In addition, their control elements must for a greater electrical output be interpreted.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further details of the invention emerge from the subclaims.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert
Die Abbildung (F i g. 1A, 1 B) zeigt den schematischen Aufbau einer Schälmaschine sowie den schaltungstechnischen Aufbau der Vorrichtung zur Festlegung deren Vorschubes.A preferred embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing
The figure (Fig. 1A, 1B) shows the schematic structure of a peeling machine and the circuit structure of the device for determining its feed rate.

In der Figur ist mit 1 der zu schälende Stamm bezeichnet, der über ein Zwischengetriebe 2 von einem Hydromotor 3 in Umdrehung gesetzt wird. Der in Richtung der Drehachse la des Stammes 1 anzustellende Messerbalken 4 ist an beiden Enden mit Spindelmuttern 4a, 4b versehen, die mit über Zwischengetriebe 5,6 und Hydromotoren 7, 8 angetriebenen Gewindespindeln 9, 10 in Eingriff stehen. Die Drehzahl der den Vorschub des Messerbalkens 4 dienenden Hydromotoren 7 und 8 ist mittels den das Arbeitsmittel steuernden Servoventilen 11 und 12 festlegbar.In the figure, 1 denotes the trunk to be peeled, which is set in rotation by a hydraulic motor 3 via an intermediate gear 2. The cutter bar 4 to be positioned in the direction of the axis of rotation la of the trunk 1 is provided at both ends with spindle nuts 4a, 4b which are in engagement with threaded spindles 9, 10 driven via intermediate gears 5, 6 and hydraulic motors 7, 8. The speed of rotation of the hydraulic motors 7 and 8 used to advance the cutter bar 4 can be set by means of the servo valves 11 and 12 which control the working medium.

so Mit der Welle 3a ist über ein Übersetzungsgetriebe 13 ein Winkelimpulsgeber 14 sowie ein Tachogenerator 15 gekoppelt. Der Tachogenerator 15 dient zur Istwerterfassung für den nicht näher dargestellten Geschwindigkeitsregelkreis für den Hydromotor 3. Der Winkelimpulsgeber 14 gibt beispielsweise zweimal 250 Impulse pro Umdrehung ab, wobei die beiden Impulsreihen um 90° zueinander versetzt sind, so daß die Drehrichtung der Welle 3a des Hydromotors 3 feststellbar ist Die vom Winkelimpulsgeber 14 erzeugten Impulse werden über die Leitung 16 einem Diskriminator 17 zugeführt, in dem die Impulse mit dem Faktor 4 multipliziert und je nach Drehrichtung der Welle 3a des Hydromotors 3 in Minus- oder Plusimpulse umgewandelt werden. Von dem Diskriminator 17 werden die umgewandelten b5 Impulse über die Leitung 18 zu einem von einer Logik 19 angesteuerten Teiler 20 geführt. Die Logik 19 steht mit den Vorwahlschaltern 21a, 216 in Wirkverbindung, durch die zwei verschiedene Vorschübe über denWith the shaft 3a via a transmission gear 13 is an angle pulse generator 14 and a tachometer generator 15 coupled. The tachometer generator 15 is used to record the actual value for the speed control loop, which is not shown in detail for the hydraulic motor 3. The angle pulse generator 14 emits 250 pulses twice, for example per revolution, the two series of pulses being offset by 90 ° to one another, so that the direction of rotation the shaft 3a of the hydraulic motor 3 can be determined. The pulses generated by the angle pulse generator 14 are via line 16 to a discriminator 17 in which the pulses are multiplied by a factor of 4 and each according to the direction of rotation of the shaft 3a of the hydraulic motor 3 are converted into minus or plus pulses. from the converted b5 pulses are sent to the discriminator 17 via the line 18 to one of a logic 19 controlled divider 20 out. The logic 19 is in operative connection with the preselection switches 21a, 216, through the two different feed rates over the

Schalter 22 einzustellen sind. Die Schaltung ist so aufgebaut, daß nur die an den Vorwahlschaltern 21 a, 21/> eingestellte Zahl von jeweils 10 000 Impulsen den Teiler 20 passieren können. Diese Impulse werden über die Leitung 23 über das Oder-Glied 24 und das Tor 25 dem Buffer 26 und über die zwischen Oder-Giied 24 und Tor 25 abgezweigte Leitung 27 sowie über das Tor 28 dem Buffer 29 zugeführtSwitch 22 are to be set. The circuit is constructed so that only the preselection switches 21 a, 21 /> set number of 10,000 pulses each can pass the divider 20. These impulses are via the Line 23 via the OR link 24 and the gate 25 to the buffer 26 and via the between the OR gate 24 and gate 25 branched line 27 and supplied to the buffer 29 via the gate 28

Mit dem Hydromotor 8 ist über dessen Welle 8a sowie den beiden Übersetzungsgetrieben 30, 31 ein Winkelimpulsgeber 32 gekoppelt, dessen Impulse dem Diskriminator 33 zugeführt werden, in dem sie ebenso wie im Diskriminator 17 um den vierfachen Wert erhöht und in Plus- oder Minusimpulse umgewandelt werden. Ober den Leitungsabschnitt 34 werden diese Impulse dem Buffer 26 zugeführt Ebenso ist mit dem Hydromotor 7 über die Welle 7a sowie über den Obersetzungsgetrieben 35 und 37 ein Winke'impulsgeber 38 gekoppelt Dessen Impulse werden dem Diskriminator 34 zugeführt und von dort nach einer Vervierfachung und Umwandlung in Plus- bzw. Minusimpulse entsprechend der Drehrichtung des Hydromotors 7 dem Buffer 29 über die Leitung 40 zugeführt In dem Buffer 26 wird die Differenz aus den in diesem enthaltenen Impulsen des Winkelimpulsgebers 14 und den Impulsen des- Winkelimpulsgebers 32 gebildet Aus dieser Differenz wird eine analoge Spannung erzeugt die über einen Verstärker 42 sowie einem Leistungsverstärker 43 dem Servoventil 12 über die Leitung 44 als Sollwertsignal zugeführt wird. Im Buffer 29 wird die Differenz aus den Impulsen des Impulsgebers 14 und des Impulsgebers 38 gebildet und eine entsprechend dieser Differenz analoge Spannung erzeugt Diese Spannung wird dem Verstärker 46 zugeführt dessen Ausgangssignal dem Leistungsverstärker 47 und dessen Ausgangssignal über die Leitung 48 dem Servoventil 11 als Sollwertsignal zugeführt wird. Somit sind die Hydromotoren 7,8 für den Vorschub des Messerbalkens 4 miteinander gekoppelt, wobei sich die Größe des Vorschubes aus dem Verhältnis der Anzahl der vom Winkelimpulsgeber 14 gelieferten Impulse und der Anzahl der von den Winkelimpuisgebern 32 und 34 erzeugten Impulse bei einer Umdrehung des jeweiligen Hydromotors ergibt. Nachdem das Übersetzungsverhältnis des Übersetzungsgetriebes 13 1 :10 beträgt und der Winkelimpulsgeber bei einer Umdrehung 250 Impulse abgibt ergüben sich bei einer Umdrehung der Welle 3a des Hydromotors 3 2500 Impulse, die durch den Diskriminator 17 mit dem Faktor vier multipliziert und damit auf 10 000 erhöht werden. Bei den Hydromotoren 7 und 8 beträgt das Übersetzungsverhältnis der Übersetzungsgetriebe 31, 37 1:5. Die Winkelimpulsgeber 32 und 38 liefern hingegen bei einer Umdrehung 500 Impulse, so daß bei einer Umdrehung der Welle 7a bzw. 8a der Hydromotoren ebenfalls 2500 Impulse von den Winkelimpulsgebern 32 und 38 geliefert werden. Diese Impulse werden in den Diskriminator 33 und 34 ebenfalls mit dem Faktor vier multipliziert, so daß für die Regelung 10 000 Impulse zur Verfügung stehen. _w) An angle pulse generator 32 is coupled to the hydraulic motor 8 via its shaft 8a and the two transmission gears 30, 31, the pulses of which are fed to the discriminator 33, in which, as in the discriminator 17, they are increased by four times the value and converted into plus or minus pulses . These pulses are fed to the buffer 26 via the line section 34.An angle pulse generator 38 is also coupled to the hydraulic motor 7 via the shaft 7a and via the reduction gears 35 and 37 Plus or minus pulses corresponding to the direction of rotation of the hydraulic motor 7 are fed to the buffer 29 via the line 40.In the buffer 26, the difference between the pulses from the angle pulse generator 14 and the pulses from the angle pulse generator 32 is formed.This difference becomes an analog voltage generated via an amplifier 42 and a power amplifier 43 to the servo valve 12 via the line 44 as a setpoint signal. In buffer 29, the difference between the pulses from pulse generator 14 and pulse generator 38 is formed and a voltage analogous to this difference is generated will. Thus, the hydraulic motors 7, 8 for the advance of the cutter bar 4 are coupled to one another, the size of the advance being derived from the ratio of the number of pulses supplied by the angular pulse generator 14 and the number of pulses generated by the angular pulse generators 32 and 34 during one revolution of the respective Hydraulic engine results. After the transmission ratio of the transmission gear 13 is 1:10 and the angle pulse generator emits 250 pulses with one rotation, there are 2500 pulses with one rotation of the shaft 3a of the hydraulic motor 3, which are multiplied by a factor of four by the discriminator 17 and thus increased to 10,000 . In the case of the hydraulic motors 7 and 8, the transmission ratio of the transmission gears 31, 37 is 1: 5. The angle pulse generators 32 and 38, on the other hand, deliver 500 pulses for one revolution, so that 2500 pulses are also delivered by the angle pulse generators 32 and 38 with one revolution of the shaft 7a or 8a of the hydraulic motors. These pulses are also multiplied by a factor of four in the discriminator 33 and 34, so that 10,000 pulses are available for control. _w)

Wird im Teiler 20 beispielsweise ein Verhältnis von 1 :1 eingestellt, und zwar über die Schaltglieder 21a bzw. 2\b, stellt sich in den Buffern 26 und 29 eine Impulsdifferenz ein, deren analoges den Sollwert für die Servoventil U und 12 bildendes Signal eine solche tr. Größe aufweist, daß die Drehzahl der Hydromotoren 7 und 8 mit der Drehzahl des Hydromotors 3 übereinstimmen. Wird hingegen der Teiler 2ö derart angesteuert.If, for example, a ratio of 1: 1 is set in the divider 20, namely via the switching elements 21a and 2 \ b, a pulse difference is established in the buffers 26 and 29, the analog signal of which is the setpoint value for the servo valve U and 12 Such a small size that the speed of the hydraulic motors 7 and 8 coincide with the speed of the hydraulic motor 3. If, however, the divider 2ö is controlled in this way.

daß die über die Leitung 18 in diesem eintretenden Impulse mit der Zahl 2 dividiert werden, werden bei einer Umdrehung des Hydromotors 3 nur 5000 Impulse über die Leitung 23 den Buffern 25 und 29 zugeführt Da die Impulszahl der mit den Hydromotoren 7 und 8 gekoppelten Winkelimpulsgeber 32, 38 bei einer Umdrehung der Hydromotoren gleich bleibt, stellt sich in den Buffern 26 und 29 eine Impulsdifferenz ein, deren analoge Austrittsspannung die Servoventil 11 und 12 derart ansteuert daß die Hydromotoren 7 und 8 die Hälfte der Drehzahl des Hydromotors 3 aufweisen.that the pulses entering this via line 18 are divided by the number 2 at one revolution of the hydraulic motor 3 only 5000 pulses are fed to the buffers 25 and 29 via the line 23 Da the number of pulses of the angular pulse generators 32, 38 coupled to the hydraulic motors 7 and 8 at a Rotation of the hydraulic motors remains the same, a pulse difference occurs in the buffers 26 and 29 analog output voltage controls the servo valve 11 and 12 in such a way that the hydraulic motors 7 and 8 die Have half the speed of the hydraulic motor 3.

Zur Stabilisierung der Vorschubantriebe ist an jedem Hydromotor 7 und 8 zusätzlich ein Tachogenerator 50 bzw. 51 über ein Übersetzungsgetriebe angekoppelt deren Signale über die Leitungen 52 und 53 den Vergleichern 46 und 42 als Istwertsignale zugeführt werden.To stabilize the feed drives, there is also a tachometer generator 50 on each hydraulic motor 7 and 8 or 51 coupled via a transmission gear whose signals via lines 52 and 53 the Comparators 46 and 42 are supplied as actual value signals.

Der Messerbalken 4 wirkt in seiner vordersten Stellung mit einem Endschalter 75 zusammen, bei dessen Betätigung die Und-GIieder 54a und 54b aktiv werden. Die Und-Glieder sind ferner über Leitungen 55 und 56 mit den mit den Hydromotoren 7 und 8 gekoppelten Winkelimpulsgebern 38 und 32 gekoppelt Diese Winkelimpulsgeber geben neben ihren den Buffern 26 und 29 zugeführten Impulsen pro Umdrehung einen Nullimpuls ab, der über die Signalleitungen 55, 56 den Und-Gliedern 54a, 546 zugeführt wird und über diese ein Signal auf die Vorwahlschalter 58 und 59 bewirkt Die damit verbundene Aktivierung der Vorwahlschalter bewirkt daß letztere die in diesen eingestellten Impulse den nachgeordneten Vergleichern 60 und 61 zugeführt werden. Sobald die Anzahl der über den Diskriminator 34 bzw. 33 sowie über die Leitung 65 bzw. 64 den Zählern 62, 63 zugeführten Impulse der Winkelimpulsgeber 38, 32 der Anzahl der von den Vorwahlschaltern 58 bzw. 59 dem Vergleicher zugeführten Impulse entspricht wird von dem Vergleicher 60 bzw. 61 ein Signal über die Leitung 80 bzw. 81 abgegeben, das das Tor 28 bzw. 25 schließt und eine weitere Zufuhr von Impulsen von dem mit dem Hydromotor 3 gekoppelten Impulsgeber 16 zu den Buffern 26,29 unterbricht und damit die Hydroantriebe 7 bzw. 8 stillsetzt.In its foremost position, the cutter bar 4 interacts with a limit switch 75, upon actuation of which the AND links 54a and 54b become active. The AND elements are also coupled via lines 55 and 56 to the angle pulse generators 38 and 32, which are coupled to the hydraulic motors 7 and 8 the AND gates 54a, 546 and via these causes a signal to the preselection switches 58 and 59. As soon as the number of pulses supplied to the counters 62, 63 via the discriminator 34 or 33 and via the line 65 or 64, the angle pulse generator 38, 32 corresponds to the number of pulses supplied to the comparator by the preselection switches 58 and 59, the comparator 60 or 61 emitted a signal via the line 80 or 81, which closes the gate 28 or 25 and interrupts a further supply of pulses from the pulse generator 16 coupled to the hydraulic motor 3 to the buffers 26, 29 and thus the hydraulic drives 7 or 8 stops.

Mit dem Schalten des Endschalters 75 laufen die Hydromotoren 7 bzw. 8 nur noch so lange weiter, bis in den jeweiligen Und-Gliedern 54a, 546 das Nullsignal der Winkelimpulsgeber 32, 38 eintrifft und die an den Vorwahlschaltern 58, 59 eingestellten Impulse zu Null werden. Damit wird erreicht, daß die sich gegebenenfalls eingeschlichenen Drehzahlfehler infolge von Zählfehlern der beteiligten Schaltelemente ausgeglichen und damit eine Summierung dieser Fehler vor Beginn des neuen Vorschubvorganges beseitigt werden. Zum Rückholen des Messerbalkens 4 in dessen Ausgangsstellung werden den Buffern 26, 29 die hierzu erforderlichen Impulse von einem parallel zu dem mit dem Hydromotor 3 gekoppelten Winkelimpulsgeber geschalteten Frequenzgenerator 67 zugeführt, und war über das Oder-Glied 24. Zwischen Frequenzgenerator 67 und Oder-Glied 24 ist ein Teiler 68 geschaltet, auf dem ein Logikglied 69 wirkt, welches seinerseits mit Vorwahlschaltern 70, 71 zum Einstellen der Schleich- und Eüganggeschwindigkeit zusammenwirkt. Zwischen Oder-Glied 24 und Teiler 68 ist ein weiteres Logikelement 72 vorgesehen, daß über Schalter 73 und 74 für Vor- oder Rückfahrt des Messerbalkens 4 bzw. für den Start desselben in Wirkverbindung steht.When the limit switch 75 is switched, the hydraulic motors 7 and 8 only continue to run until in the respective AND elements 54a, 546 the zero signal of the angle pulse generator 32, 38 arrives and the Preselection switches 58, 59 set pulses to zero. This ensures that the if necessary Creeping speed errors due to counting errors of the switching elements involved compensated and thus an accumulation of these errors can be eliminated before the start of the new feed process. To return the cutter bar 4 to its starting position, the buffers 26, 29 are used for this purpose required pulses from an angle pulse generator coupled in parallel to the hydraulic motor 3 switched frequency generator 67, and was supplied via the OR element 24. Between frequency generator 67 and OR element 24, a divider 68 is connected, on which a logic element 69 acts, which in turn also acts Preselection switches 70, 71 interacts for setting the creep and Eügang speed. Between OR element 24 and divider 68, another logic element 72 is provided that switches 73 and 74 is in operative connection for the forward or return movement of the cutter bar 4 or for the start of the same.

For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Drive coupled with the main drive of a peeling machine for the advance of the peeling machine Cutter bar, characterized in that with two feed drives (7 and 8) for the Cutter bar of the main drive (3) and the feed drives (7,8) with pulse generators (14,32 and 38) are coupled, the pulses of the pulse generator (14) coupled to the main drive via a divider (20) are performed and the difference between these pulses and the pulses with the Pulse generators (32 and 38) coupled to feed drives provide the control variable for hydraulic motors formed feed drives forms

2. Feed drive according to claim 1, characterized in that the pulses with the Main drive (3) coupled pulse generator (14) and the pulses of the respective with the feed drive (7 or 8) coupled pulse generator (32 or 38) are fed to a buffer (26 or 29) whose The output signal forms the setpoint signal for the feed control loop and the pulses of the with the Main drive coupled pulse generator are guided via a gate (25 or 28) to the buffer (26 or 29) and the gate when the end of feed is reached via a signal triggered by a limit switch (75) closes

3. Feed drive according to claim 1 or 2, characterized in that the revolutions of the Pulse generator (32 or 38) coupled to the feed drive as signals to a counter (62 or 63) are supplied and via a with a preselection switch (58 or 59) in operative connection Comparators (60 or 61) trigger the signal to close the gate according to claim 2.

4. Feed drive according to claim 3, characterized in that the preselection switch or switches (58 or 59) are to be activated via an AND element (s) (54a or 54b) in operative connection with the limit switch (75), wherein the signal is triggered by a zero pulse emitted with each revolution of the pulse generator (32 or 38).

5. Feed drive according to claims 1 to 4, characterized in that parallel to the with the main drive (3) coupled pulse generator (14) is arranged a pulse generator (67) whose Pulses to return the feed drive to its starting position, the feed control loop or feed control loops can be supplied via digital-to-analog converters (26 or 29).

6. Feed drive according to claim 5, characterized in that the pulses of the pulse generator (67) are guided via a divider (68).