DE2426148A1

DE2426148A1 - Vorrichtung zur sequentiellen automatischen steuerung eines betriebsablaufes

Info

Publication number: DE2426148A1
Application number: DE19742426148
Authority: DE
Inventors: Beantragt Nichtnennung
Original assignee: SERAM
Current assignee: SERAM
Priority date: 1973-05-29
Filing date: 1974-05-29
Publication date: 1974-12-19
Also published as: US3976159A; GB1467328A; FR2231871B1; FR2231871A1; IT1017633B; JPS50132395A

Description

PATENTANWÄLTE

MANITZ, FINSTERWALD «St GRÄMKO

s/sch-S30i8 i fl. nnl 1374

SERAM

33 avenue Aristide Briand 93190 Livry-Gargan

Frankreich

Vorrichtung zur sequentiellen automatischen Steuerung eines Betriebsablaufs

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung zur sequentiellen Steuerung einer Maschine, d.h., eine Vorrichtung, in welcher ein hydraulischer Steuerdruck vorhanden ist, der eine direkte Funktion der Ergebnisse ist, die man von der Maschine erhalten möchte.

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DR. G. MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIP L.-INC. W. GRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

M.ONCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSEI 7 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) . MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7270

TEL.-(089) 22 42 II. TELEX 05-29672 PATMF SEELBERGSTR. 23/25. TEL. (0711)56 72 61 POSTSCHECK! MÖNCHEN 77062 - 805

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Werkzeugmaschinen, Pressen, Automobile, zahlreiche andere Arten von Maschinen können automatisch betätigt werden, und zwar durch eine hydraulische Steuereinrichtung, die im wesentlichen aus einem Generator für einen Hydraulikdruck und entsprechende Verteiler gebildet ist, welche den vom Generator erzeugten Druck in die Zylinder oder Motoren liefern. Diese Verteiler werden im allgemeinen durch Elektromagneten gesteuert, die eine elektrische Leistung verbrauchen, welche nicht vernachlässigbar ist, die nämlich mehrere zehn Watt beträgt, wobei derartige Einrichtungen eine große induktanz aufweisen. Diese Elektromagneten werden ihrerseits durch entsprechende elektrische Schaltungen gesteuert, die im wesentlichen logische Schalteinrichtungen aufweisen, und zwar im Prinzip einen Schalter pro Verteiler, wobei solche Schalter sich als Funktion eines bestimmten Parameters öffnen oder schließen, wobei als Parameter die Zeit, die Geschwindigkeit des Fahrzeuges usw. gewählt sein kann. Bei derartigen Anordnungen ist die elektrische Schaltung sehr aufwendig, wobei die elektrische Schaltung ein Mehrfaches kosten kann wie die gesamte Anordnung, und zwar, insbesondere aufgrund der Tatsache, daß Schalter mit einer großen Schaltleistung benötigt werden. Darüber hinaus arbeiten derartige Steuerungen nur nach dem Prinzip "entweder/oder".

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche es ermöglicht, den gerätetechnischen Aufwand und die Kosten der elektrischen Schaltung wesentlich zu vermindern, und darüber hinaus die gesamte Regelung nennenswert zu vereinfachen, wobei das Auslösen der verschiedenen Verteiler ebenso wie die Ansprechgeschwindigkeit verbessert werden sollen, d. h. , das Ansprechen der einzelnen Maschinenteile soll besonders weich erfolgen.

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Nach einem Hauptmerkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorrichtung zur sequentiellen hydraulischen Steuerung einer Maschine im wesentlichen eine Einrichtung aufweist, die einen veränderbaren Strom als Funktion des von der Maschine gewünschten Laufs erzeugt, wobei dieser Strom das Basissignal der Automatisierung darstellt, daß weiterhin Einrichtungen zur Verarbeitung und zur Verstärkung des elektrischen Signals vorgesehen sind, daß weiterhin ein Servo-Begrenzer vorhanden ist, der das Signal nach geeigneter Verarbeitung und Verstärkung in einen veränderbaren Hydraulikdruck umwandelt, daß weiterhin wenigstens ein Hydraulikverteiler vorhanden ist, der wenigstens einem Steuerzylinder zugeordnet ist, daß der Verteiler, ausgehend von einer allgemeinen Druckquelle, mit welcher die automatisch zu betätigende Maschine ausgestattet ist, den allgemeinen Betriebsdruck an den Zylinder liefert, welcher der Steuerung zugeordnet ist, so daß dadurch das jeweilige Maschinenelement automatisch betätigbar ist, und zwar entweder in dem einen oder in dem anderen Sinne, was von der Stellung des Schiebers des Verteilers abhängt, wobei der Schieber selbst einerseits der Wirkung des veränderbaren Steuerdruckes ausgesetzt ist, der durch den Servo-Begrenzer als Funktion des Basissignals geliefert wird, und andererseits einer Gegenkraft ausgesetzt ist, welche durch wenigstens eine elastische Einrichtung geliefert wird, welche einen bestimmten Einstell wert (Kalibrierwert) aufweist, und zwar derart, daß der dem Verteiler zugeordnete Hydraulikzylinder das entsprechende Maschinenelement automatisch betätigt, welchem er zugeordnet ist, und zwar in dem einen oder in dem anderen Sinne, was davon abhängt, ob der veränderbare Steuerdruck anwächst und auf den Schieber eine Kraft aus-

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übt, welche wesentlich größer wird als der Wart der vorgegebenen Gegenkraft, oder ob der veränderbare Steuerdruck abnimmt und auf den Schieber eine Kraft ausübt, die wesentlich geringer ist als der Wert der vorgegebenen Gegenkraft.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Gegenkrafteinrichtungen entsprechende Regeleinrichtungen aufweisen, um die Kraft einzustellen, welche sie auf die Schieber des Verteilers ausüben, denen sie zugeordnet sind, und zwar derart, daß durch die Regeleinrichtungen der Augenblbk eingestellt werden kann, in welchem der Verteiler in Funktion tritt, und zwar in Abhängigkeit vom Basissignal.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Gegenkräfte, welche auf die Schieber wirken, und zwar in entgegengesetzter Richtung wie der Steuerdruck, durch elastische Einrichtungen ausgeübt werden, welche in den beiden Richtungen nicht dieselbe Verlagerungscharakteristik aufweisen, so daß auf diese Weise die Möglichkeit geschaffen ist, eine Betätigung der Maschinenelemente in dem einen Sinne für einen bestimmten vorgegebenen Wert des Basissignals auszulösen und in dem anderen Sinne für einen unterschiedlichen vorgegebenen Wert.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorrichtung zur automatischen sequentiellen Steuerung eine Einrichtung aufweist, welche dazu dient, den Einstellwert der elastischen Einrichtungen als Funktion eines anderen Parameters als des Basissignals vornehmen zu können, und zwar derart, daß die Maschinenelemente automatisch zu Zeitpunkten betätigbar sind, die als Funktion von zwei unterschiedlichen Parametern

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festlegbar sind.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der Servo-Begrenzer eine elektronische Einrichtung aufweist oder eine mechanische Einrichtung aufweist, wobei die Anordnung auch so getroffen sein kann, daß er sowohl eine elektronische als auch eine mechanische Einrichtung aufweist, welche dazu dient, seinen Einstell wert als Funktion von wenigstens einem zusätzlichem Parameter vornehmen zu können, der sich von dem Basissignal unterscheidet, und zwar in der Weise, daß der durch den Servo-Begrenzer gelieferte Steuerdruck sich für einen selben Wert des Basissignals wenigstens von dem einfachen auf den doppelten Wert ändert, und zwar in Abhängigkeit von den Werten, des zusätzlichen Parameters.

Nachfolgend wird zum besseren Verständnis der Erfindung ihre Anwendung auf die automatische sequentielle Steuerung des Getriebes eines Fahrzeuges im Vergleich zu einer klassischen Steuerung erläutert.

Es sei angenommen, daß ein Fahrzeug mit einem Getriebe mit vier Gängen vorhanden ist, wenn vom Rückwärtsgang abgesehen wird, um die Darstellung zu vereinfachen, wobei die vier Vorwärtsgänge mit Hilfe von zwei doppelt wirkenden Schaltkupplungen einschaltbar sind, die jeweils durch zwei Zylinder steuerbar sind, die ihrerseits durch einen Verteiler gesteuert werden. Wenn das Getriebe ein automatisches Getriebe ist, welches durch eine klassische elektrische Schaltung steuerbar ist, wird jeder Verteiler durch zwei Elektromagneten gesteuert und zum Betrieb eines derartigen Getriebes ist es erforderlich, gleichzeitig eine Vielzahl

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von elektrischen Kontakten zu öffnen oder zu schließen, und zwar in der Weise, daß die Spulen der entsprechenden Elektromagneten gegebenenfalls mit Energie versorgt werden, um die zugeordneten Zylinder unter Druck zu setzen oder in den unbelasteten Zustand umzuschalten. Die elektrische Anordnung einer derartigen Einrichtung ist somit in höchstem Maße kostspielig und kompliziert, weil die zu schaltenden Leistungen bzw. Stromstärken sehr hoch sind, in der Größenordnung von beispielsweise 1 Ampere bei 24 Volt liegen und weil es erforderlich ist, die Kontakte mit äußerster Präzision zu öffnen und/oder zu schließen, damit eine echte Gleichzeitigkeit der Schaltvorgänge gewährleistet ist, die unerläßlich ist. Weiterhin bestehen wegen der großen Induktivität der Spulen der Elektromagneten erhebliche Risiken, daß eine Regel verstellung oder eine Beeinträchtigung der Kontakte erfolgt.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist hingegen der wesentliche Vorteil erreichbar, ein entsprechendes Ergebnis mit wesentlich geringerem Aufwand zu erreichen, indem eine Steuerung durch elektrische Kontakte durch eine sequentielle Hydrauliksteuerung ersetzt wird, obwohl die zu gebenden Befehle ihrerseits nicht sequentiell sind und von einer einzigen elektrischen Spule herrühren, die jedoch eine geringe Induktivität aufweist, wobei außerdem kein elektrischer Kontakt vorhanden ist. Demgemäß ist die erfindungsgemäße Einrichtung zugleich wesentlich betriebssicherer und wesentlich zuverlässiger als Einrichtungen mit elektrischen Kontakten, wie sie bisher verwendet wurden.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

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Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Automobils, dessen Getriebe drei Gänge aufweist und mittels einer erfindungsgemäßen Einrichtung steuerbar ist,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Schieber des Verteilers der erfindungsgemäßen Einrichtung sowie der elastischen Einrichtungen, welche diesen zugeordnet sind,

Fig. 3 die entsprechenden Kurven zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Steuerdruck der Schieber des Verteilers, wobei die Verhältnisse dargestellt sind, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges ansteigt oder abnimmt,

Fig. 4 eine elektronische Steuerschaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung, die eine Stromstärke als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit und zugleich der Stellung des Gaspedals darstellt,

Fig. 5 eine mechanische Einrichtung, welche dazu dient, um den Steuerdruck als Funktion der Stellung des Gaspedals einstellen zu können,

Fig. 6 in schematischer Darstellung ein Automobil, dessen Getriebe vier Gänge aufweist und durch eine erfindungsgemäße Einrichtung steuerbar ist,

Fig. 7 in schematischerDarstellung die Schieber des Verteilers der Einrichtung gemäß Fig. 6 und die entsprechenden zugeordneten elastischen Einrichtungen,

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Fig. 8 die entsprechende Kurve, welche die Abhängigkeit zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß Fig. 6 und dem Steuerdruck der erfindungsgemäßen Einrichtung zeigt,

Fig. 9 in schematischer Darstellung eine durch die erfindungsgemäße Einrichtung automatisch gesteuerte Injektorpresse,

Fig.10 in schematischer Darstellung einen Verteiler, welcher einem der Steuerzylinder der Maschine gemäß Fig. 9 zugeordnet ist, sowie die dem Verteiler zugeordneten elastischen Einrichtungen und

Fig. 11 das Betriebsablaufdiagramm der Maschine gemäß Fig. 9 als Funktion der Zeit.

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_ 9 —

Bei der in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Fig. 1 ein Fahrzeug schematisch dargestellt, welches einen Motor 1 aufweist, der zunächst eine Hydraulikpumpe 2 antreibt, die in einen Kreis 16 einen allgemeinen Druck P liefert, der mit Hilfe eines Druckbegrenzers 3 erreicht wird. Die Motorwelle beaufschlagt dann eine Kupplung 4 mit veränderbarem Drehmoment und anschließend ein Getriebe 5 mit drei Gängen. Mit der Antriebswelle 23 ist ein Tongeneratorrad 6 drehfest verbunden. Die Hinterräder des Fahrzeuges werden über eine Hinterachse 7 angetrieben.

Das Getriebe, welches hier von besonderem Interesse ist, entspricht demjenigen Typ, der mit epizykloidischen Zahnrädern arbeitet, wobei es ausreicht, einen Zahnradzug nach dem anderen zu blockieren, um die verschiedenen Gänge einzuschalten. Es sei angenommen, daß ohne äußere Einwirkung sich das Getriebe in demjenigen Gang befindet, in welchem die stärkste Untersetzung vorhanden ist. Wenn das Öl in einem Zylinder 8 unter Druck gesetzt wird, so bewirkt dies, daß das Getriebe in den mittleren Gang übergeht. Wenn ein Zylinder 9 unter Druck gesetzt wird, während der Zylinder 8 unter Druck bleibt, so bewirkt dies, daß das Getriebe in den Gang übergeht, welcher die geringste Untersetzung aufweist. Wenn der Druck aus dem Zylinder 9 entweicht, führt eine eingebaute Feder den Zylinder in seine Ausgangsstellung zurück, und das Getriebe geht in den mittleren Gang über. In gleicher Weise wird dann, wenn der Druck aus dem Zylinder 8 entweicht, durch eine eingebaute Feder dieser Zylinder in seine Ausgangsstellung zurückgebracht und das Getriebe geht in denjenigen Gang, welcher der größten Untersetzung entspricht.

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Die Zylinder werden jeweils durch Verteilerschieber 10 und 11 gesteuert. Diese Schieber werden einerseits unter der Wirkung der Federn 12 und 13 und andererseits durch einen Steuerdruck Pc verschoben, der in den Speiseleitungen 18 der Verteilerschieber von dem allgemeinen Druck P über einen Servo-Begrenzer 30 erzeugt wird (siehe Französisches Patent 1 525 934), welcher seinerseits durch einen Strom I gesteuert wird, z. B. I = KN, wobei N die Drehgeschwindigkeit der Übertragungswelle ist, die über einen Aufnehmer 14 ermittelt wird, wobei eine Transformation in der Intensität in einer elektronischen Anordnung 15 erreicht wird, die mit dem Druckbegrenzer 30 verbunden ist.

Die Fig. 2 zeigt im Detail eine mögliche Ausführungsform der Verteiler 10 und 11. fm Inneren des Zylinders, der durch die Körper 10 und 11 gebildet ist, sind Kolben 19 und 20 verschiebbar angeordnet, welche gegen als Vorsprünge 25 ausgebildete Anschläge führbar sind, und zwar über elastische Einrichtungen, welche durch Hebel 22 gebildet sind, die auf die Ausgangsstangen 21 der Kolben einwirken und um Achsen 24 schwenkbar sind. Diese Hebel werden durch Federn 26 und 27 zurückgeführt, welche jeweils mit ihrem anderen Ende an Fixpunkten 28 und 29 angebracht sind.

Die Aufgabe der Kolben besteht darin, die Zylinder 8 und 9 des Getriebes 5 entweder mit dem allgemeinen Druck P in Verbindung zu bringen, und zwar über die Leitung 16, oder mit dem Behälter 17 in Verbindung zu bringen, und zwar über die Kreise 31.

V\feiterhin sind die elastischen Rückführeinrichtungen der Kolben derart ausgebildet, daß die Kraft, welche sie auf die Kolben aus-

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üben, praktisch von ihrer Stellung im Zylinder unabhängig ist.

Die Fig. 3 stellt den Zusammenhang dar, welcher durch den Geschwindigkeitsaufnehmer 14 und die elektronische Anordnung 15 zwischen der Anzahl der Umdrehungen N der Übertragungswelle 23 und der Stromstärke I erzeugt wird, welche an den Servo-Begrenzer geführt wird, welcher der Steuerdruck Pc proportional ist.

Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende: Der Steuerdruck Pc, der in die Leitung 18 durch den Servo-Begrenzer 30 geliefert wird, ist proportional zu N, der Drehgeschwindigkeit der Übertragungswel Ie, wobei die Übertragung über das Tongeneratorrad des Aufnehmers 14 der elektronischen Anordnung 15 und den Servo-Begrenzer 30 erfolgt (Pc = KN).

Dieser Druck Pc kommt zur Anwendung auf die Kolben 19 und 20 in den entsprechenden Ausnehmungen der Verteilerschieber 10 und 11, welche um die Endvorsprünge 25 herum angeordnet sind. Wenn S der Querschnitt der Kolben ist, so beträgt die duich den Druck Pc ausgeübte Kraft: Pc χ S. Diese Kraft wirkt gegen die elastischen Einrichtungen 12 und 13, die aus den Elementen 22, 24, 26 sowie 27, 28 und 29 bestehen. Wenn in Betracht gezogen wird, daß die Untersetzungsverhältnisse des Getriebes 5 sich für die Werte N

und N der Geschwindigkeit N der Übertragungswelle 23 ändern müssen, so zeigt die Fig. 3, daß dann die Werte Pc und Pc des

2 3

Steuerdruckes Pc gelten. Die Kräfte, welche auf die Kolben 19 und 20 auf der Seite der Vorsprünge 25 wirken, haben dann die Werte Pc χ S und Pc χ S. Wenn die elastischen Einrichtungen derart eingestellt sind, daß sie auf die Stangen 21 Kräfte ausüben,

welche gleich Pc χ S und Pc χ S sind, so ändern die Kolben 2 3

ihre Stellung für die Werte Pc und Pc .

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Wenn die Kraft, welche durch die elastischen Einrichtungen ausgeübt wird, größer *st als diejenige Kraft, welche durch Pc ausgeübt wird, sind die Zylinder 8 und 9 des Getriebes 5 entlastet, während sie im umgekehrten Falle unter Drück stehen.

Wenn das Fahrzeug mit Hilfe der Kupplung in Bewegung gesetzt wird, so wird N zunehmen. Wenn N den Wert N erreicht, ändert der Kolben 19 plötzlich seine Stellung, und das Fahrzeug, welches in demjenigen Gang gefahren ist, in welchem die größte Untersetzung vorhanden ist, wird auf den mittleren Gang umgeschaltet.

Wenn N weiter ansteigt, während sein Wert N erreicht, so ändert in diesem Moment der Kolben 20 plötzlich seine Stellung, und das Getriebe geht in denjenigen Gang über, in welchem die geringste Untersetzung vorhanden ist.

Wenn in umgekehrter Weise die Geschwindigkeit des Fahrzeuges abnimmt und N kleiner wird als N , so kehrt der Kolben 20 an seinen Anschlag zurück, der als Vorsprung 25 ausgebildet ist, und das Getriebe wird in den mittleren Gang umgeschaltet. In entsprechender Weise wird dann, wenn N kleiner wird als N , das Getriebe in den Gang umgeschaltet, in welchem die geringste Untersetzung vorhanden ist.

Es ist zu bemerken, daß in demjenigen Augenblick, in welchem ein Übergang von einem bestimmten Gang in einen anderen Gang erfolgt, der eine geringere Untersetzung aufweist, sich die Geschwindigkeit N nicht augenblicklich ändert. Wenn die Leistung des Fahrzeuges ausreicht, daß N anwächst, ist der Übergang des

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Ganges sehr stabil, wenn jedoch die Leistung des Fahrzeuges nicht ausreicht, weist N die Tendenz auf, etwas abzunehmen, und folglich besteht weiterhin die Tendenz, daß ei-ne Rückkehr in den vorhergehenden Gang erfolgt. Um ein derartiges Pumpphänomen zu vermeiden, ist es möglich, zwei verschiedene Maßnahmen getrennt oder gleichzeitig zu treffen.

Infolge der mechanischen Reibung weist der Servo-Begrenzer eine -bestimmte Hysteresis auf, die in der Fig. 3 dargestellt ist, und zwar durch die gestrichelte Kurve, d.h. , daß die Kurve von Pc beim Anwachsen in Funktion von N sich von derjenigen von Pc unterscheidet, die als Funktion von N abnimmt, und aus der Kurve ist ersichtlich, daß unter diesen Umständen der Gang für N beim Abnehmen nicht schaltet, es sei denn für einen Wert N-dN; dies ist ausreichend, um eine bestimmte Stabilität zu gewährleisten.

Es ist auch möglich, die elastischen Einrichtungen 12 und 13 derart anzubringen, daß die Kräfte, welche durch sie auf die Stangen 21 ausgeübt werden, in dem Maß abnehmen, wie sich die Kolben von ihren Anschlägen 25 entfernen. Dies führt auch dazu, daß N und

N die Werte N-dN und N-dN annehmen, wenn die Geschwlndig-3 £i 2 3 3

keit der Übertragungswelle abnimmt.

Es ist im übrigen praktisch unerläßlich, daß die Werte von N und N , bei welchen das Getriebe 5 schaltet, von der Stellung des Gashebeis abhängen, da diese Werte sich leicht auf das Doppelte ändern, und zwar in Abhängigkeit davon, ob der Gashebel kaum oder fast ganz durchgetreten ist. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf ein Getriebe mit vier Gängen eine Einrichtung beschrieben, welche eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes darstellt, die es

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ermögticht, die Werte von N und N leicht als Funktion des mehr oder weniger stark durchgetretenen Gaspedals des Fahrzeuges zu verändern, wobei diese Einrichtung ebenso gut der oben beschriebenen Ausfuhrungsform angehören kann.

Bei der in der Fig. 6 schematisch dargestellten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes bezeichnet die Bezugszahl 50 ein Übertragungselement, welches an dem Fahrzeug angebracht ist, dessen Getriebe 40 mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung geschaltet werden soll, wobei das Übertragungselement 50 ebenso wie das Tongeneratorrad 51 auf dem Übertragungselement drehfest angeordnet sind, und es erfolgt ein Antrieb, welcher der Fahrzeuggeschwindigkeit proportional ist. Mit der Bezugszahl 52 ist ein Aufnehmer bezeichnet, welcher die Drehgeschwindigkeit N in eine elektrische Spannung V umwandelt, welche dieser Fahrzeuggeschwindigkeit proportional ist. Beispielsweise ist 52 ein Impuls aufnehmer, der es gestattet, die Anzahl der pro Sekunde vorbei laufenden Zähne zu zählen, und zwar in einer entsprechenden elektronischen Schaltung 53, wobei eine dieser Anzahl proportionale Spannung erzeugt wird. Diese Spannung V ist dann nach entsprechender Verstärkung in eine Stromstärke i umwandelbar, und diese Stromstärke wird einer Druckbegrenzereinrichtung zugeführt, welche durch die Spule 54 steuerbar ist, weiche so ausgebildet ist, wie es in der Französischen Patentschrift 1 525 934 beschrieben ist. Die Begrenzereinrichtung wird über eine Leitung 41 durch ein Fluid gespeist, welches im Fahrzeug verfügbar ist und unter dem Druck P steht, und zwar über einen Druckregler 70, und sie liefert einen begrenzten Druck Pc, welcher der Intensität 1 des Stromes proportional ist, der an die Klemmen der Magnetspule geführt ist, d.h., es handelt sich um einen Druck Pc, welcher der Fahrzeug-

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geschwindigkeit proportional ist, und zwar in den Rohren 42,43, durch welche ein Diaphragma festgelegt ist. Der begrenzte Druck Pc wird dann gleichzeitig zwei Verteilern 44 und 45 zugeführt und wirkt auf die Verteilerschieber, wo er mit den Gegenkräften zusammentrifft, welche durch die elastischen Einrichtungen auf die entgegengesetzten Enden der Schieber wirken.

Der Verteiler 44 wirkt entsprechend der Stellung seines Schiebers in alternativer Weise auf die Zylinder 61 oder 62. Der Verteiler wirkt entsprechend der Stellung seines Schiebers in alternativer Weise auf die Zylinder 63 oder 64.

Die Zylinder 61,62,63 und 64 wirken bei Betätigung auf entsprechende Schaltkupplungen und lösen die den Schaltkupplungen zugeordneten Kolben aus, und zwar im Getriebe 40 des Fahrzeuges, dessen Motor mit 55 bezeichnet ist, wobei weiterhin mit 60 eine Hydraulikpumpe bezeichnet ist, die durch den Motor beaufschlagt ist und den

allgemeinen Druck P liefert, und die Schaltkupplung ist mit 69 bezeichnet.

In der Fig. 7 ist im einzelnen die Unterbaugruppe dargestellt, welche durch die Verteiler 44 und 45 gebildet ist, sowie die entsprechenden elastischen Einrichtungen und die Zylinder 61,62 und 63, 64, welche diesen zugeordnet sind.

Der Begrenzerdruck Pc, welcher der Fahrzeuggeschwindigkeit proportional ist, wirkt auf jeden der Verteiler 44 und 45 und betätigt jeweils den Schieber 74 des Verteilers 44 sowie den Schieber 75 des Verteilers 45.

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Auf die gegenüberliegenden Enden jedes Schiebers wirken elastische Einrichtungen, welche veränderbare Kräfte auf die Enden der Schieber 74, 75 der Verteiler 44,45 übertragen.

Derartige elastische Einrichtungen können beispielsweise aus Federn 46,47 bestehen, deren eines Ende an festen Punkten 48, 49 angebracht ist und deren anderes Ende an den Enden 65,66 der Hebel befestigt ist, welche um die Achsen 71,72 schwenkbar sind. Die anderen Enden 78,79 der Hebel 67,68 wirken auf Stangen 76, 77, die fest an Schiebern 74,75 der entsprechenden Verteiler angebracht sind. Die ungleichen Arme der Hebel 67,68 sind derart berechnet und die festen Verankerungspunkte 48,49 der Federn 46,47 sind in Bezug auf die Enden 65,66 der Hebel und ihrer Achsen 71,72 derart angeordnet, daß die durch die Anordnung der Stangen 76, 77 übertragene Kraft in dem Maß abnimmt, in welchem die Zugkraft auf die eigentlichen Federn 46,47 zunimmt.

Die Verteiler 44,45 haben im übrigen (Fig. 7) an ihren Enden, an welchen der begrenzte Druck Pc ankommt, in einer Leitung 43 Anschläge 56, 57, und der Verteiler 44 hat an dem Ende seines Schiebers, das dem Ende gegenüberliegt, welches den begrenzten Druck Pc aufnimmt, eine Kammer 58, die über eine Leitung 59 mit dem Speisekreis 73 des Zylinders 64 in Verbindung steht, welche dem Verteiler 45 zugeordnet ist.

Das Getriebe 40 des Fahrzeuges, welches mit der erfindungsgemässen sequentiellen Hydrauliksteuerung ausgerüstet ist, wie sie oben beschrieben wurde, arbeitet in folgender Weise:

Es sei angenommen, daß es sich um ein Getriebe mit vier Gängen

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handelt (1, H, III und JV), die mit Hilfe von zwei doppelten Schaltkupplungen einschaltbar sind, die wiederum jeweils durch zwei der vier Zylinder (61,62,63 und 64) steuerbar sind, und daß die Folge der aufsteigenden Gänge in folgender Weise erreichbar ist:

UNTER DRUCK leer

Gang Nr. I Zylinder 61 und 63 62 und 64

Gang Nr. Il Zylinder 62 und 63 61 und 64

Gang Nr. IM Zylinder 61 und 64 62 und 63

Gang Nr. IV Zylinder 62 und 64 61 und 63

Wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, wird auch die Übertragungseinrichtung nicht bewegt. Die an den Druckbegrenzer gelieferte Stromstärke ist dann gleich Null, sein Ventil ist geöffnet und der Druck Pc ist gleich Null. Unter diesen Bedingungen werden nur auf die Schieber der Verteiler 44 und 45 die Kräfte F und F ausgeübt, welche durch die entsprechenden elastischen Einrichtungen erzeugt werden. Diese Kräfte führen die Schieber gegen die mechanischen Anschläge 56 und 57. Die Schieber sind in der Weise angeordnet, daß die Zylinder 62 und 64 dann unbelastet sind und die Zylinder 61 und 63 unter Druck stehen. Das Getriebe befindet sich dann im Gang I,

Wenn das Fahrzeug angefahren ist und dann beschleunigt wird, beginnt auch die Übertragungseinrichtung sich zu drehen und der Druck Pc wird größer als Null. Solange (Pc x S) kleiner bleibt als F . oder F , bleibt das; Getriebe im Gang I, wobei S die Oberfläche der Enden der Schieber 74,75 "ö, auf welche der

Steuerdruck Pc wirkt, und wobei Pc χ S diejenige Kraft ist, welche durch die Zylinder 44,45 in Reaktion auf die Gegenkräfte F und F ausgeübt wird. Solange nämlich die Kräfte, welche durch den Druck Pc auf das Ende der Schieber 74, 75 ausgeübt werden, kleiner bleiben als diejenigen, welche durch die entgegengesetzten elastischen Einrichtungen ausgeübt werden, verschieben sich die Schieber der Verteiler nicht.

Wenn die Geschwindigkeit des Übertragungselementes weiter anwächst, erreicht der Druck Pc, welcher durch den Begrenzer geliefert wird und der proportional zu der Drehgeschwindigkeit ist, einen Wert P₁ und zwar P χ S = F . In diesem Moment wird der Schieber des Verteilers 44 plötzlich verschoben und gelangt an den mechanischen Anschlag der Seite der elastischen Einrichtung, und zwar aufgrund der entsprechenden Anordnung desselben, wie es oben beschrieben ist, was sich nach der Gesetzmäßigkeit vollzieht, die sich daraus durch die Veränderung der Kraft F ergibt. Aus dieser Anordnung und dieser Gesetzmäßigkeit ergibt sich weiterhin, daß die Geschwindigkeit N₁ welcher dieser Druck P entspricht, leicht abfallen kann und auf (N - dN) sinken kann, ohne daß der Schieber 74 seine Stellung erneut ändert. Der Schieber 75 behält seinerseits seine Stellung bei, die er vorher hatte, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Einstellung seiner entsprechenden elastischen Einrichtung höher gewählt ist als diejenige der elastischen Einrichtung des Verteilers 44. Wenn Pc den Wert P erreicht, d.h., wenn die Anzahl der Umdrehungen des Übertragungselementes den Wert N erreicht, bei welchem das Getriebe in den Gang II schalten soll, sind nämlich die Zylinder 61- und 64 unbelastet und die Zylinder 62 und 63 stehen unter Druck, was gemäß der obigen Tabelle dem Übergang in den Gang II entspricht. Das Getriebe bleibt so lange in

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diesem Gang, solange Pc zwischen dem Druck P - dP und einem Druck P pendelt, wobei die Beziehung S χ P = F gilt. Wenn nämlich die Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit des Übertragung seIementes den Wert N erreicht, bei welchem das Getriebe in den Gang III schalten soll, wird die Stellung des Schiebers des Verteilers 45 plötzlich geändert, und zwar aufgrund der Tatsache, daß eine Kraft F. wirkt, nämlich S χ P = F. und weiterhin aufgrund der Tatsache, daß die elastische Einrichtung des Verteilers 45 derart angeordnet ist, daß eine solche plötzliche Verschiebung des Schiebers für einen Wert Pc des Druckes erfolgt, der im Verteiler 45 wirkt, ohne daß hingegen eine umgekehrte Verschiebung für denjenigen Fall erfolgt, daß die Anzahl der Umdrehungen pro Zeit_einheit leich't bis auf den Wert N - dN abnimmt. Wenn der Schieber des Verteilers 45 sich verlagert hat und auf der Seite seiner elastischen Einrichtung an den mechanischen Anschlag gelangt Ist, wird der Zylinder 64 unter Druck gesetzt und der Zylinder 63 ist unbelastet. Der allgemeine Speisedruck P der Verteiler 44,45, der diesen Einrichtungen durch die Leitungen 76,77 zugeführt wird, wird dann auf den Zylinder 64 übertragen und steht auch über den Speisekreis 73 des Zylinders 64 und die Leitung 59 mit der Kammer 58 des Verteilers 44 in Verbindung. Dieser Druck P gelangt auch zur Anwendung auf die Fläche s des entsprechenden Endes des Schiebers des Verteilers 44, der dann einerseits durch die Kraft PxS beaufschlagt ist und in entgegengesetzter Richtung durch die konjugierten Kräfte beaufschlagt ist, nämlich durch die oben erwähnte Kraft sP und die Kraft F der elastischen Einrichtung.

Die Stange 76 bekommt einen Querschnitt, daß die verbleibende Fläche s des Endes des Schiebers dem Wert SP - F entspricht,

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wobei P der Wert des Druckes ist, der durch den Begrenzer geliefert wird, für welchen das Getriebe in den Gang IV schäften soll und für weichen de Beziehung F = SP gilt, wobei P₉ der Wert des Druckes ist, der durch den Begrenzer geliefert wird, für welchen das Getriebe in den Gang Ii geschaltet hat. Es ergibt sich somit:

P - P

^s - S( 4 2) und der Schieber 74 des Verteilers 44, der be-

P
kanntlich auf der Seite seiner elastischen Einrichtung am Anschlag war, wird auf der einen Seite der Kraft SP ausgesetzt, welche die Tendenz hat, ihn in dieser Stellung zu halten, und auf der anderen Seite der Kraft sP+ F , wobei S(P - P) + SP die Kraft SP ist, welche größer ist als SP . Deswegen gelangt der Schieber des Vertellers 44 an den mechanischen Anschlag 56 zurück.

Unter diesen Bedingungen werden die Steuerzylinder 61 und 62 des Getriebes 40 jeweils unter Druck gesetzt, bzw. unbelastet bleiben. Somit sind für die Zylinder 61, 62,63 und 64 die erforderlichen Bedingungen erfüllt, um das Getriebe in den Gang III zu schalten.

Wenn die Geschwindigkeit des Übertragungselementes schließlich N Umdrehungen pro Zeiteinheit erreicht hat und der durch den entsprechenden Druckbegrenzer gelieferte Druck P ist, geschieht im Verteiler 45 nichts, weil sein Schieber einem Druck SP. unterworfen ist, welcher größer ist als der vorhergehende Druck SP , welcher den Schieber bereits an den mechanischen Anschlag auf der Seite seiner elastischen Einrichtung geführt hat. Hingegen ändert im Verteiler 44 der Schieber erneut seine Stellung. Er befand sich an dem mechanischen Anschlag 56, und er kehrt zum mechanischen Anschlag auf der Seite seiner elastischen Einrichtung zurück, denn gemäß den obigen Ausführungen ist die Fläche s ge-

' S(P - P ) rade derart berechnet, daß die Beziehung gilt: s = 4 2_ . Er

wird somit einer Kraft S(P + dp ) unterworfen, welche die Tendenz zeigt, den Schieber an den mechanischen Anschlag auf der Seite der elastischen Einrichtung zu führen, wobei diese Kraft größer ist als die Gegenkraft sP + F. .

^{sP + F}44 * ^S(P4 - ^P2> ^{+ SP}2 ^{= SP}4 wenn N über N hinaus wächst.

Unter diesen Bedingungen werden die Steuerzylinder des Getriebes 40 folgendermaßen beaufschlagt: 62 und 64 stehen unter Druck und

61 und 63 sind unbelastet, was den

Bedingungen entspricht, unter welchen das Getriebe in den Gang IV geschaltet wird. Somit sind die aufeinanderfolgenden Übergänge des Getriebes 40 in die Gänge I, II, III, und fV für die entsprechenden Umdrehungszahlen N , N , N , und N des Übertragungselementes ausgeführt. Die absteigende Folge der Gänge erfolgt in umgekehrter Weise, und zwar nicht für die Werte N., N , N und N , sondern

^r 3 2* 1

vielmehr für die Werte (N - dN), (N - dN), (N - dN), (N - dN),

^r ό L·! Ί

welche nämlich denjenigen Werten entsprechen, auf welche die elastischen Einrichtungen ansprechen.

Somit ist eine sequentielle hydraulische Steuerung erreicht, und zwar aufgrund von Befehlen, die ihrerseits nicht sequentiell sind, indem eine einzige elektrische Spule verwendet wird, und zwar die des einzigen Druckbegrenzers, der durch ein Solenoid steuerbar ist, das den Begrenzerdruck Pc an zwei Steuerverteiler liefert, ohne daß ein elektrischer Kontakt erforderlich ist.

Wenn das Getriebe 40 eines Fahrzeuges hydraulisch gesteuert werden soll, ist es nicht ausreichend, daß die Umschaltung der Gänge

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bei bestimmten Geschwindigkeiten ISI , NnN und N der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt und daß das Umschalten auf einen niedrigeren Gang verhindert wird, wenn jeder dieser Umdrehungswerte eine leichte Verminderung erfährt, nämlich (N - dN), (N - dN),

1 2

(N - dN), (N - dN). im allgemeinen besteht vielmehr ein Interesse daran, innerhalb von bestimmten Grenz.&n die Werte N , N , N und

1 2i 3

N verändern zu können, jiim welche die Umschaltung eines Ganges erfordert, und zwar als Funktion der Beschleunigung des Fahrzeuges. Im Prinzip müssen die Werte von N₁ N , N und N

12 3 τ*

umso größer sein, d.h., das Fahrzeuggetriebe muß umso länger in einem tieferen Gang laufen, je langer eine stärkere Beschleunigung des Fahrzeuges verlangt wird, d. h., daß das Gaspedal stärker durchgetreten ist.

Um ein derartiges Ergebnis zu erreichen, könnte man, anstatt direkt die Drehgeschwindigkeit eines geeigneten Übertragungselementes des Fahrzeuges in eine elektrische Stromstärke zur Steuerung des Servo-Begrenzers umzuwandeln, vorteilhafterweise eine Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 verwenden. In dieser Schaltungsanordnung bezeichnet die Bezugszahl 54 einen Servo-Begrenzer. derjenigen Art, wie er in der Französischen Patentschrift 1 525 934 beschrieben ist, welcher nämlich, ausgehend von einem allgemeinen Speisedruck P einen Steuerdruck Pc liefert, welcher der an sein Solenoid 90 geführten Stromstärke proportional ist. Diese Stromstärke wird ihm durch die in der Fig. 4 dargestellte Schaltung zugeführt, wobei V diejenige Spannung ist, die an die Klemmen der Schaltung gelegt ist und die der Drehgeschwindigkeit des Fahrzeuges proportional ist, wobei R ein veränderbarer Widerstand ist, der dem Maß proportional ist, um welches das Gaspedal des Fahrzeuges niedergedrückt wird, welches beispielsweise mit einem Regelwiderstand verbunden ist, wobei R , R , R , R und R_ konstante

2 3 4 5 ο

Widerstände sind und T und T Transistoren sind, und wobei der

1 2

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Verbrauch des Treibertransistors T praktisch gleich Null ist.

Unter diesen Bedingungen gilt die folgende Beziehung:

V'/R₂ = VZ(R₁ +

Aufgrund des Verstärkungssystems , welches durch den Schaltungsteil mit den Transistoren T , T und den Widerständen R , R ge-

i Z 5 6

bildet ist, ergibt sich V¹ = k'Pc, wobei der Steuerdruck, der durch den Begrenzer 54 geliefert wird, der Spannung V proportional ist und wobei andererseits V = kN gemäß den obigen Ausführungen.

Unter diesen Bedingungen gilt die Beziehung:

. N= k'Pc ^R1 + R_n

k - 2 oder

^R2

N= KPc(R + R ) mit der Beziehung K = k¹

Es ist somit ersichtlich, daß bei einer Veränderung von R zwischen 0 und RN sich im Verhältnis 1 : 2 für denselben Wert von Pc ändert.

Zt

Wenn somit R ein veränderbarer Widerstand ist, der durch einen Regelwiderstand gebildet wird, dessen Abgriff mit der Stellung des Gaspedals verbunden ist, können die Werte von N , N , N und N., für welche das Getriebe des Fahrzeuges umschalten soll, sich in Abhängigkeit von dem Wert von R vom einfachen auf den doppelten Wert ändern, d. h., in Abhängigkeit von dem Maß, in welchem das Gaspedal niedergedrückt wird. Dasselbe Ergebnis läßt sich auf mechanischem Weg (siehe Fig. 5) erreichen. Bei einem Servo-Begrenzer 54, wie er in der Französischen Patentschrift 1 525 934 beschrieben ist, wirkt auf das Ventil 80 eine Stange 91, die sich auf eine Feder 82 abstützt. Das andere Ende dieser

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Feder ist auf eine Stange 83 gestützt, deren Stellung durch einen Nocken 84 bestimmt ist, welcher um eine Achse 85 drehbar ist und über eine entsprechende Schub- oder Lenkstange 86 mit dem Gaspedal 87 des Fahrzeuges verbunden 1st, das seinerseits um eine Achse 88 schwenkbar angebracht ist.

Die Stromstärke I = KN, welche an die Spule 90 des Begrenzers über Leiter 93 geführt ist, erzeugt in dem Kern 91 eine Kraft, die auf das Ventil 80 über eine Stange 92 wirkt. Diese auf das Ventil einwirkende Kraft ist an sich die resultierende von zwei einander entgegengesetzten Kräften, von denen die eine von der Stromstärke I herrührt und die andere von der Stellung des Nocken 84 erzeugt wird, d.h. vom Gaspedal 87. Mit anderen Warten, der Steuerdruck Pc, der vom Begrenzer geliefert wird, und zwar durch die Öffnung 94, ausgehend von dem allgemeinen Druck P, der durch die Speiseöffnung 95,96 zugeführt wird, wodurch der unbelastete Zustand bezeichnet ist, ist der auf das Ventil wirkenden Kraft proportional: folglich hängt der Druck Pc zugleich von der Anzahl der Umdrehungen N pro Zeiteinheit oder der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und von der Stellung des Gaspedals ab.

Es ist somitersichtlich, daß mit der in der Fig. 5 dargestellten mechanischen Einrichtung, die mit Hilfe eines Nockens arbeitet, sich eine nicht lineare Korrektur einführen läßt, indem das Profil dieses Nockens in entsprechender Weise ausgebildet wird. Dies läßt sich auch elektronisch durchführen, was jedoch komplizierter ist.

Bei der schematisch in der Fig. 9 dargestellten Ausführungsform wird veranschaulicht, in welcher Weise es möglich ist, die erfindungsgemäße sequentielle Hydrauliksteuerung für den Betriebener Maschine mit automatischem Zyklus einzusetzen, wobei als Beispiel

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ein Injektor gewählt ist, beispielsweise für Aluminium unter Druck. Es handelt sich im gewählten Ausführungsbeispiel um eine Maschine mit einer Kaltkammer, die im wesentlichen einen Grundrahmen 100 und einen entsprechenden Aufbau 102 des Injektorzylinders 104 aufweist, weiterhin eine Halterung 103 des festen Teils 101 der Form, die weiterhin einen rückwärtigen Teil 107 hat, der zur Halterung des Schließzylinders 108 dient. Zwischen den Halterungen 103 und 107 sind Führungen 105 angeordnet,auf denen eine bewegliche Platte 106 gleitet, die einerseits den beweglichen Teil 109 der Form und andererseits den Ejektorzylinder 110 der hergestellten Teile aufweist, wodurch die Platte 113 des Ejektorträgers betätigt wird. Der bewegliche Teil der Form weist oft, jedoch nicht notwendigerweise, einen oder mehrere Zylinder 111 auf, wodurch die Verschiebungen der Kerne 112 der Form ermöglicht werden.

Jedem der Zylinder 104, 108, 110 und 111 ist ein in der Fig. 10 dargestellter Verteiler zugeordnet. Dieser Verteiler weist notwendigerweise einen Körper 207 auf. An seinem einen Ende ist eine Kammer 209 angeordnet, in welcher der Steuerdruck Pc wirkt, der über die Speiseleitung 202 zugeführt wird, und innerhalb der Kammer ist ein Anschlag 210 angeordnet. An dem anderen Ende ist eine Kammer 208 angeordnet, die mit der unbelasteten Seite verbunden ist, und in dieser Kammer ist eine elastische Einrichtung vorhanden, beispielsweise eine Feder 211, die sich einerseits auf einen regelbaren Anschlag 212 stützt und zwar über eine entsprechende Scheibe 213, und andererseits gegen den Kolben 214, und zwar über eine entsprechende Scheibe 215. Der Körper des Verteilers und der Kolben sind derart bearbeitet, daß dann, wenn sich der Kolben gegen den Anschlag des Teils 209 legt, die nicht durch Druck belastete Leitung 218 mit der Leitung 216 in Verbindung kommt, welche den Verteiler mit dem einen der Enden des doppelt wirkenden

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Zylinders verbindet, der dieser Anordnung zugeordnet ist. Die Leitung 220, die sich auf dem allgemeinen Injektor druck P befindet, wird mit der Leitung 217 in Verbindung gebracht, welche ihrerseits den Verteiler mit demEnde des Zylinders verbindet« Schließlich wird weiterhin die Leitung 219, welche den unbelasteten Verteiler anschließt, aufgrund der entsprechenden Stellung des Kolbens 214 abgetrennt. Wenn sich der Kolben in Richtung auf die elastischen Einrichtungen 211 bewegt, indem er sich von dem Anschlag 210 entfernt, ist die Anordnung derart getroffen, daß in einem vorgegebenen Augenblick alle Leitungen getrennt sind. Bei einem weiteren Entfernen von dem Anschlag 210 bleibt die Leitung 218 getrennt, während die Leitung 216 mit der Leitung 220 verbunden wird und weiterhin die Leitung 217 mit der Leitung 219 verbunden wird. Ein Anschlag 221 im Körper 207 verhindert die Verschiebung des Kolbens 214 über diese Stellung hinaus.

Es sei angenommen, daß auf der Maschine eine Zeitbasiseinrichtung vorgesehen wird, beispielsweise eine elektrische Motoruntersetzung, die ein Rad aufweist, welches eine Umdrehung für einen Zyklus der Maschine ausführt. Es läßt sich dann auf diesem Rad ein Nocken derjenigen Art befestigen, der sich als Herznocken bezeichnen läßt, welcher ein Potentiometer beaufschlagt und bewirkt, daß dieses Potentiometer eine linear ansteigende Spannung liefert, während eine Hälfte eines Zyklus abläuft, während die Spannung während der anderen Hälfte dieses Zyklus in gleicher Weise abnimmt. Mittes eines Servo-Begrenzers gemäß der Französischen Patentschrift 1 525 934 wird diese Spannung dann in einen Steuerdruck Pc umgewandelt, ausgehend von dem allgemeinen Druck P. Die Fig. 11 zeigt den Verlauf des Druckes Pc während eines vollständigen Zyklus, den die Injektorpresse ausführt.

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Zur Zeit t , welche dem Ende des vorhergehenden Zyklus entspricht, liegt tder Steuerdruck Pc auf einem Wert P , zur Zeit t ist der Steuerdruck auf den Wert P angewachsen, wobei eine Kraft P. xS ausgeübt wird, was der Einstellung der Feder des Verteilers des Schließzylinders 108 der Presse entspricht und das Schließen desselben hervorruft, wobei S die Oberfläche des Endes des Kolbens des Verteilers ist, auf welchen der Steuerdruck Pc wirkt.

Zum Zeitpunkt! hat der weiter angewachsene Steuerdruck Pc 2

den Wert P erreicht, wodurch eine Kraft PxS ausgeübt wird, 2 2

welche der entsprechenden Einstellung der Feder des Verteilers entspricht, der dem Zylinder 111 zugeordnet ist, um die Kerne in ihre entsprechende Stellung zu bringen. Im Zeitpunkt t wächst der

Steuerdruck Pc noch weiter und erreicht schließlich den Wert P , wobei eine Kraft P χ S ausgeübt wird, die einer entsprechenden Einstellung der Feder des Verteilers entspricht, der dem Zylinder 104 zur Injektion zugeordnet ist. Im Zeitpunkt t ist der Steuerdruck Pc, nachdem er einen Maximalwert durchlaufen hat, welcher der Spitze des Herznockens entspricht, bereits wieder abgefallen und

hat den Wert P erreicht, wodurch bewirkt wird, daß die Vorgänge ι 3

in Bezug auf den Kolben des Verteilers, welcher dem Injektorzylinder 104 zugeordnet ist, in umgekehrter Reihenfolge ablaufen, so daß der Kolben der Injektoreinrichtung wieder zurückbewegt wird. Im Zeitpunkt t nimmt der Druck weiter ab und erreicht den Wert P ,^:und über den dem Zylinder 111 zugeordneten Verteiler

wird die Arbeitsweise desselben in umgekehrter Weise zu derjenigen im Zeitpunkt t ausgelöst, d. h., das Zurückziehen der Kerne.

Im Zeitpunkt t nimmt der Druck Pc immer noch ab, erreicht schließ-6

lieh den Wert P und bewirkt über den dem Zylinder 108 zugeordne-

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ten Verteiler das Öffnen der Presse. Im Zeitpunkt t nimmt der Druck weiterhin ab, erreicht den Wert P , indem eine Kraft PxS ausgeübt wird, welcher der Einstellung der Feder des Verteilers entspricht, der dem Zylinder 110 zugeordnet ist, so daß über diesen das Ausfahren der Ejektoren hervorgerufen wird. Das hergestellte Werkstick wird dann ausgeworfen. Im Zeitpunkt t entspricht

der Druck Pc, nachdem er ein Minimum durchlaufen hat, dem Punkt der Einbuchtung des Herznockens, wächst erneut an und erreicht schließlich wieder den Wert P , wodurch die Arbeitsweise des Zylinders 110 in umgekehrter Weise ausgelöst wird, d.h., es findet eine Rückkehr in den Ruhezustand der Ejektoren statt. Im Zeitpunkt t wächst der Druck Pc weiter an, erreicht erneut den Wert P , 9 o'

und es beginnt ein neuer Zyklus, wenn der Motor der Zeitbasis entsprechend weiterläuft.

Die elastischen Einrichtungen der dem Zylinder zugeordneten Verteiler sind nämlich derart geregelt, daß die auf den Kolben 214 jedes Zylinders durch den Druck Pc ausgeübte KRaft, welche auf die-Fläche S des Kolbens wirkt, bis zu den kritischen Werten ausgeglichen wird, nämlich P für den Verteiler des Zylinders 108, P für denjenigen des Zylinders 111, P für denjenigen des Zylinders 104 und P für denjenigen des Zylinders 110. Wenn Pc diese verschiedenen kritischen Werte überschreitet, verschiebt sich der Kolben des entsprechenden Verteilers und da Pc ausschließlich eine Funktion der Zeit ist, gelangt dieser Kolben gegen den Anschlag der Teile 221. Der Anschluß der Leitungen wird dann ausgeführt und der zugehörige Kolben wird betätigt. In entsprechender Weise kommt dann, wenn der Druck Pc abnimmt, ein Augenblick, in welchem die Kraft Pc χ S kleiner ist als diejenige Kraft, welche durch die elastishen Einrichtungen ausgeübt wird, und der Kolben des Verteilers kehrt dann gegen den Anschlag 210 zurück,

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so daß auf diese Weise die Umschaltung in umgekehrtem Sinne bewirkt wird, indem die Verschiebung des doppelt wirkenden Zylinders, welcher dem in Frage stehenden Verteiler zugeordnet ist, in umgekehrtem Sinne wie oben ausgelöst wird.

Es ist leicht ersichtlich, daß bei einer derartigen Einrichtung der Ablauf des Arbeitszyklus beliebig verändert werden kann, indem die Form des Nockens abgewandelt wird, insbesondere läßt sich der Arbeitsablauf des Zyklus in einem normalen Rythmus ausführen, und diejenigen Teile des Zyklus, in welchen die einzelnen Elemente zurückbewegt werden, können beschleunigt ablaufen. In ähnlicher Weise läßt sich leicht der genaue Zeitpunkt des Zyklus abwandeln oder ändern, bei welchem jeder der Zylinder betätigt werden muß, indem entsprechend auf die Anschläge 212 eingewirkt wird und indem somit auch die Einstellung der elastischen Einrichtungen 211 entsprechend abgeändert wird.

- Patentansprüche -

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Claims

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1. Vorrichtung zur sequentiellen hydraulischen Steuerung einer Maschine, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung vorgesehen Ist, die einen veränderbaren Strom liefert, und zwar als Funktion des Laufs der Maschine, daß weiterhin eine Einrichtung zur Verarbeitung und Verstärkung des veränderbaren Stroms vorhanden ist, daß weiterhin wenigstens ein Servo-Begrenzer mit einem Solenoid vorgesehen ist, welchem der veränderbare Strom zuführbar ist, daß der Servo-Begrenzer einen veränderbaren hydraulischen Steuerdruck liefert, welcher dem Strom proportional ist, daß weiterhin wenigstens ein Hydraulikverteiler vorhanden ist, der wenigstens einem Steuerzylinder eines Elementes der Maschine zugeordnet ist, daß der Verteiler einen allgemeinen Betriebsdruck liefert, und zwar an den Zylinder, indem er auf denselben in der einen oder in der anderen Richtung einwirkt, und zwar in Abhängigkeit von der Stellung seines Schiebers, daß der Schieber seinerseits einerseits der Wirkung des veränderbaren Steuerdruckes ausgesetzt ist, der durch den Servo-Begrenzer geliefert wird, und andererseits einer entgegengesetzten Wirkung, welche von wenigstens einer elastischen Einrichtung ausgeübt wird, und zwar derart, daß der Hydraulikzylinder, welcher dem Verteiler zugeordnet ist, das entsprechende Element der Maschine steuert, welchem er zugeordnet ist, und zwar in die eine oder in die andere Richtung, was davon abhängt, ob der variable Steuerdruck anwächst und auf den Schieber eine Kraft ausübt, die wesentlich größer wird als der Wert der Gegenkraft, oder ob der Steuerdruck abnimmt und auf den Schieber eine Kraft ausübt, die wesentlich kleiner wird als der Wert der Gegenkraft.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu steuernde Maschine das Getriebe eines Fahrzeuges ist, daß die Einrichtung zur Erzeugung eines veränderbaren Stromes als Funktion des Laufs der Maschine in einem Element besteht, welches zur Messung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges dient, daß weiterhin jeder Zylinder, der einem Hydraulikzylinder zugeordnet ist, dem veränderbaren Steuerdruck ausgesetzt ist, der durch den Servo-Begrenzer geliefert wird, eine Reihe von Zahnrädern des Getriebes des Fahrzeuges betätigt, daß weiterhin diese Betätigung in demjenigen Augenblick erfolgt, in welchem üer Wert des Steuerdruckes, der seinerseits eine Funktion der Geschwindigkeit des Fahrzeuges ist, auf den Schieber des Verteilers eine Kraft ausübt, die im wesentlichen gleich der Kraft der entgegenwirkenden Einrichtungen ist, welche dem Verteiler zugeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement für die Geschwindigkeit aus einem Tongeneratorrad besteht, welches auf einem entsprechenden Übertragungselement des Fahrzeuges drehfest angeordnet ist, daß dem Tongenerator rad ein Impulsaufnehmer zugeordnet ist, der es gestattet, die Anzahl der Zähne des Tongeneratorrades zu zählen, die pro Sekunde vorbeilaufen und daß der Impulsaufriehmer eine Spannung liefert, welche dieser Anzahl proportional ist, d.h., der Geschwindigkeit des Fahrzeuges.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß eine Einrichtung vorhanden ist, welche dazu dient, um den Steuerdruck zu verändern, der als Funktion von wenigstens einem zusätzlichen Parameter außer dem Basissignal durch den Servo-Begrenzer geliefert wird, und zwar derart, daß die Elemente der

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Maschine automatisch betätigt werden können, und zwar für bestimmte Werte des Basissignals in solchen veränderbaren Zeitpunkten, die als Funktion dieses zweiten Parameters veränderbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch \ und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche dazu dient, den Steuerdruck zu verändern, der vom Servo-Begrenzer als Funktion eines zusätzlichen Parameters geliefert wird, der nicht das Basissignal darstellt, in einer elektronischen Schaltungsanordnung besteht, welche zur Verarbeitung und zur Verstärkung des Stromes dient, der an den Servo-Begrenzer geführt ist, daß die elektronische Schaltungsanordnung aus einem ersten Teil besteht, der einerseits ein erstes, in Reihe geschaltetes Widerstandspaar aufweist, wobei der eine ein als Funktion des zusätzlichen Parameters veränderbarer Widerstand ist und der andere ein Festwiderstand ist, der andererseits ein zweites Paar von parallel geschalteten Festwiderständen aufweist, daß die dem Basissignal proportionale Spannung an die Klemmen der zwei Widerstandspaare geführt ist, daß das erste Widerstandspaar auf einen Treibertransistor mündet, dessen Verbrauch praktisch Null ist, daß die Schaltungsanordnung weiterhin einen zweiten Teil aufweist, der die veränderbare Spannung, welche durch den ersten Teil geliefert wird, in eine entsprechende Stromstärke umwandelt und diese vor dem Anlegen an die Klemmen der Spule des Servo-Begrenzers verstärkt, daß der veränderbare Widerstand des ersten Teils derart dimensioniert ist, daß die Stromstärke für einen vorgegebenen Wert der an die Eingangsklemmen der Schaltung geführten Spannung zumindest von dem einfachen auf den doppelten Wert veränderbar ist, und zwar in Abhängigkeit davon, ob der Wert des zusätzlichen Parameters ein Minimum oder ein Maximum ist derart, daß für ei-

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nen vorgegebenen Wert des Basissignals der vom Servo-Begrenzer gelieferte Steuerdruck wenigstens vom einfachen auf den doppelten Wert veränderbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche dazu dient, den Steuerdruck zu verändern, welcher vom Servo-Begrenzer geliefert wird, und zwar als Funktion eines zusätzlichen Parameters durch eine elastische Einrichtung mit veränderbarer Einstellung gebildet ist, welche auf die Austrittsöffnung des Servo-Begrenzers einwirkt, und zwar in entgegengesetztem Sinne; wie die elektromagnetische KraftjWalche auf denselben durch das Solenoid des Servo-Begrenzers ausgeübt wird, denser veränderbare Strom zugeführt ist, daß der Wert der Einstellung der elastischen Einrichtung seinerseits sich als Funktion des Wertes des zusätzlichen Parameters derart ändert, daß für einen vorgegebenen Wert des an das Solenoid geführten Stroms der durch den Servo-Begrenzer gelieferte Druck sich wenigstens vom einfachen auf den doppelten Wert ändert, und zwar zwischen dem minimalen Wert und dem maximalen Wert des zusätzlichen Parameters.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einrichtung mit veränderbarer Einstellung aus einer Feder gebildet ist, die sowohl als. Zugfeder als auch als Druckfeder arbeitet und deren eines Ende mit einer Austrittsöffnung des Servo-Begrenzers verbunden ist und deren anderes Ende mit einem Anzeigeelement der Maschine verbunden ist, durch welches der zusätzliche Parameter darstellbar ist.

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8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einrichtung mit veränderbarer Einstellung mit ihrem einen Ende auf die Austrittsöffnung des Servo-Begrenzers einwirkt und mit ihrem anderen Ende mit einem Nocken in Berührung steht, dessen Drehung durch ein Anzeigeelement der Mashine steuerbar ist, welches den zusätzlichen Parameter liefert, daß der Nocken und die elastische Einrichtung derart dimensioniert sind, daß der durch den Servo-Begrenzer gelieferte Steuerdruck sich wenigstens vom einfachen auf den doppelten Wert ändert, und zwar für denselben Wert des an die Klemmen seines Solenoids geführten Stromes, wenn der Wert des zusätzlichen Parameters sich zwischen einem Minimum und einem Maximum ändert, der durch das Anzeigeelement geliefert wird und die Drehung des Nockens steuert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die hydraulischen Verteiler an einem ihrer Enden einen Vorsprung aufweisen, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß dann, wenn der Schieber des Verteilers sich am mechanischen Anschlag dieses Vorsprunges befindet, eine Kammer besteht, durch welche der veränderbare Steuerdruck Eintritt hat, und daß die hydraulischen Verteiler an ihrem anderen Ende eine fest mit dem Schieber verbundene Stange aufweisen, welche dicht durch den Körper des Verteilers hindurchgeführt ist, auf dessen äußeres Ende die elastische Einrichtung einwirkt.

10, Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die auf die Schieber der Verteiler durch die elastischen Einrichtungen ausgeübte Kraft zu regeln, und zwar derart, daß aufgrund der Regeleinrich-

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tung die Zeitpunkte beliebig veränderbar sind, zu welchen die Verteiler als Funktion eines vorgegebenen Basissignals in Betrieb treten.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Einrichtungen, welche den Schiebern der Verteiler zugeordnet sind, in der einen Richtung nicht dieselbe Verschiebungscharakteristik aufweisen wie in der anderen, und zwar derart, daß sie die Betätigung derjenigen Elemente der Maschine, die mit den Steuerzylindern durch die Verteiler verbunden sind, in der einen Richtung für einen vorgegebenen Wert des Basissignals und in der anderen Richtung für einen bestimmten unterschiedlichen Wert auslösen.

12, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß die elastischen Einrichtungen einen Hebel aufweisen, der um eine feste Achse schwenkbar ist, daß'das eine Ende dieses Hebels auf die Stange einwirkt, die fest mit d;em Schieber des Verteilers verbunden ist, daß das andere Ende des Hebels der Wirkung einer Feder unterworfen ist, die an einem festen Punkt angebracht ist, daß die ungleichen Arme des Hebels derart dimensioniert und der Befestigungspunkt der Feder derart gewählt ist, und zwar in Bezug auf die feste Schwenkachse des Hebels und auf das Ende der Stange, auf welche der Hebel einwirkt, daß der Schieber sich plötzlich von einer Stellung am mechanischen Anschlag in die andere Stellung bewegt, wenn die auf ihn durch den Steuerdruck ausgeübte Kraft gleich der Gegenkraft wirkt, welche durch die elastische Einrichtung ausgeübt wird.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe des Fahrzeuges drei Gänge aufweist, wenn vom Rückwärtsgang abgesehen wFrd, daß weiterhin eine Hydraunkanordnung vorhanden ist, die aus einem Primärkreis besteht, der einen allgemeinen Betriebsdruck liefert, und zwar einerseits an einem Servo-Begrenzer und andererseits an zwei parallel geschaltete Verteiler, und die weiterhin einen Sekundärkreis hat, welcher durch den veränderbaren Druck gebildet wird, der durch den Servo-Begrenzer geliefert wird, und zwar als Funktion des an sein Solenoid geführten Stromes, wobei der veränderbare Druck zwei Verteilern zugeführt wird, die parallel geschaltet sind, daß weiterhin die Einstel Iwerte der elastischen Einrichtungen jedes Verteilers unterschiedlich sind und derart gewählt sind, daß dann, wenn die im ersten Verteiler durch den veränderbaren Steuerdruck erzeugte Kraft den Einstel Iwert der elastischen Einrichtung erreicht, der diesem Verteiler zugeordnete Zylinder eine erste Reihe von Zahnrädern im Getriebe betätigt, und zwar derart, daß dieses aus dem Gang mit der größten Untersetzung, in welchem das Getriebe bisher war, in einen Zwischengang umschaltet und wenn die im zweiten Verteiler durch den veränderbaren Steuerdruck erzeugte Kraft den Einstellwert seiner elastischen Einrichtung erreicht, welcher größer ist als der entsprechende Einstellwert der elastischen Einrichtung des anderen Verteilers, der diesem zweiten Verteiler zugehörige Zylinder eine zweite Reihe von Zahnrädern in dern Getriebe betätigt, was dazu führt, daß das Getriebe von dem mittleren Gang in den höheren Gang umschaltet, wobei ein Abnehmen des Steuerdruckes entsprechende Schaltvorgänge des Getriebes in umgekehrtem Sinne hervorruft.

14. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe des Fahrzeuges vier Gänge aufweist, wenn vom

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Rückwärtsgang eingesehen wird, daß weiterhin ein Hydraulikkreis vorgesehen ist, der aus einem hydraulischen Primärkreis besteht, welcher einen allgemeinen Betriebsdruck liefert, und zwar einerseits an den Servo-Begrenzer und andererseits an zwei parallel geschaltete hydraulische Verteiler, deren Schieber es gestatten, jeweils zwei doppelt wirkende Zylinder zu betätigen, und der weiterhin aus einem zweiten Hydraulikkreis besteht, der im wesentlichen durch den veränderbaren Druck gebildet wird, welcher durch den Servo-Begrenzer als Funktion des seinem Solenoid zugeführten Stromes gebildet ist, wobei dieser Strom den zwei parallel geschalteten Verteilern zugeführt wird, daß weiterhin eine zusätzliche Leitung vorgesehen ist, welche das Ende des ersten Verteilers auf der Seite seiner elastischen Einrichtung mit der Speiseleitung von einem der zwei Zylinder verbindet, welche dem zweiten Verteiler zugeordnet sind, und zwar derart, daß dann, wenn die in den Verteilern durch den veränderbaren Steuerdruck erzeugte Kraft den Wert SP , den Einstell wert der elastischen Einrichtung des ersten Verteilers, erreicht, das Getriebe, welches bis dahin in dem Gang mit der höchsten Untersetzung war, in den Gang Il umschaltet, während dann, wenn die in den Verteilern durch den veränderbaren Steuerdruck erzeugte Kraft den Wert SP , den Einstellwert der elastischen Einrichtung des zweiten Verteilers, erreicht, das Getriebe in den Gang III umschaltet, während schließlich dann, wenn die in den Verteilern erzeugte Kraft einen Wert SP erreicht, der gleich (sP - SP ) ist, wobei in diesem Ausdruck S der Querschnitt der Schieber der Verteiler auf der Seite ist, auf welcher der veränderbare Steuerdruck zugeführt wird, während s der Querschnitt der Schieber auf der gegenüberliegenden Si|ete ist, und zwar unter Berücksichtigung der Betätigungsstangen der elastischen Einrichtungen, und wobei P der allgemeine Betriebsdruck ist, daß dann das Getriebe in den Gang IV umschaltet, wobei eine Abnahme des Steuerdruckes, ausgehend von dem Wert P., eine umschaltung der Gänge des Getriebes im umgekehrten Sinne hervorruft.

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15. Vorrichtung nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Maschine einen automatischen Zyklus aufweist, wobei die Vorrichtung ein Element aufweist, das eine Zeitbasis liefert, daß weiterhin ein Rad vorgesehen ist, welches eine Umdrehung pro Maschinenzyklus ausführt, daß weiterhin ein Nocken vorhanden ist, welcher durch das Rad in Drehung versetzt wird und ein Potentiometer beaufschlagt, welches auf diese Weise eine zunächst ansteigende und dann wieder abnehmende Spannung erzeugt, die eine Funktion des Nockenprofils ist, welches seinerseits als Funktion der gewünschten Dauer für jeden der Zyklen gewählt ist, daß weiterhin ein Servo-Begrenzer vorhanden ist, welchem die veränderbare Spannung zugeführt wird und der in eine hydraulische Schaltung einen veränderbares Steuerdruck !eifert, welcher der Spannung proportional ist, daß weiterhin ebenso viele Verteiler vorgesehen sind, wie der Maschinenzyklus einzelne Schritte aufweist, daß jedem Verteiler ein doppelt wirkender Zylinder zugeordnet ist, dessen Schieber einerseits dem variablen Steuerdruck unterworfen ist, welcher auf sein eines Ende wirkt, und andererseits der Gegenkraft einer elastischen Einrichtung, die auf sein anderes Ende wirkt, wobei der Wert der Gegenkraft beliebig durch ein entsprechendes Regelelement derart einstellbar Et, daß dann, wenn der Nocken eine vollständige Umdrehung ausführt, über das Potentiometer und den Servo-Begrenzer Steuerdrücke geliefert werden, welche nacheinander die Kräfte SP , SP , SP , SP usw. an die Schieber der Verteiler liefern,

1 2* 3 *r

wobei diese Steuerdrücke glach den Gegenkräften sind, welche durch die. verschieden en elastischen Einrichtungen ausgeübt werden, und daß plötzliche aufeinanderfolgende Verschiebungen der Schieber ausgelöst werden, d. h., eine nacheinander erfolgende Betätigung jedes doppelt wirkenden Zylinders, wobei jeder der Zylinder den sequentiellen Betriebsablauf der Maschinenelemente in automatischem Zyklus in einem bestimmten Sinne hervorruft, wenn der Druck anwächst und im umgekehrten Sinne, wenn der Druck

abfällt. 409851/0841