DE2608467A1

DE2608467A1 - Einrichtung zur stellungsrueckmeldung bei einem hydraulischen stellantrieb mit raeumlich getrennt angeordnetem arbeitszylinder

Info

Publication number: DE2608467A1
Application number: DE19762608467
Authority: DE
Inventors: Gerald Ing Grad Koschek
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-03-01
Filing date: 1976-03-01
Publication date: 1977-09-08
Also published as: US4151785A; GB1555624A; FR2343147A1

Description

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Einrichtung zur Stellungsrückmeldung bei einem hydraulischen Stellantrieb mit räumlich getrennt angeordnetem Arbeitszylinder

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Stellungsrückmeldung bei einem hydraulischen Stellantrieb mit räumlich getrennt angeordnetem Arbeitszylinder.

Derartige hydraulische Stellantriebe, bei denen also Druckversorgung und hydraulische Steuereinrichtung von dem das Stellglied bewegenden Arbeitszylinder getrennt angeordnet sind, werden dann eingesetzt, wenn das Stellglied in einer erschütterungs-, schmutz- oder temperaturexponierten Lage oder bei beengten Raumverhältnissen betrieben werden muß. Dies ist beispielsweise bei einer Strang-Gußanlage der Fall, mit dem Stopfen der Gießpfanne als Stellglied.

Da bei den üblicherweise doppelt wirkenden Arbeitszylindern eine gewisse Leckrate des Drucköls nicht vermieden werden kann, ist es notwendig, die Stellung des Kolbens des Arbeitszylinders in den Stellantrieb bzw', in einen in diesen integrierten oder diesen steuernden Regler rückzumelden. Diese Rückmeldung kann mechanisch, beispielsweise über Bowdenzüge, oder auch elektrisch mittels eines von der Kolbenstange des Arbeitszylinders betätigenden Potentiometerabgriffs erfolgen. Beide Möglichkeiten weisen in der Praxis erhebliche Nachteile auf. Die mechanische Übertragung ist in ihrer Länge begrenzt und Beschädigungen ausgesetzt. Bei der elektrischen Stellungsrückmeldung sind mit der Zeit KontaktSchwierigkeiten der Potentiometer zu befürchten; außerdem ist bei exponierter Lage des Stellzylinders die mechanische Anbringung eines Potentiometers nicht immer betriebssicher auszuführen.

Es besteht demgemäß die Aufgabe, für hydraulische Stellantriebe mit räumlich getrennten Arbeitszylindern eine Einrichtung zur* Stellungsrückmeldung zu schaffen, die auch unter schwierigen Bedingungen betreibbar ist und die obengenannten Nachteile nicht auf v/eist.

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VPA 75 E 3584 Sp 23 Sei, 26. 2. 1976

Sine Lösung der Aufgabe wird in einer derartigen Einrichtung geGehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß am Stellantrieb ein Folgezylinder angebracht ist, dessen Art und Volumen gleich dem des räumlich getrennt angeordneten Arbeitszylinders ist -und dessen Kolbenstellung als Rückführsignal elektrisch abgreifbar ist und daß Schaltmittel vorgesehen sind zur wahlweisen Reihen- oder Parallelschaltung von Arbeits- und Folgezylinder. Für den normalen Stellbetrieb sind Arbeits- und Folgezylinder hydraulisch hintereinander geschaltet, so daß sich ihre Kolben synchron bewegen. Das am Folgezylinder abgegriffene Rückführsignal entspricht der Stellung des Kolbens im Arbeitszylinder. Um die durch unterschiedliche Leckraten in den beiden Zylindern mit der Zeit möglichen Stellungsunterschiede der Kolben auszugleichen, v/erden durch in gewissen Zeitabständen vorgenommenes Parallelschalten von Arbeitszylinder und Folgezylinder die beiden Kolben in die Endstellungen gefahren und somit wieder synchronisiert. ■ ,

Im Falle, daß bei asynchronem Lauf der Kolben von Folge- und Arbeitszylinder der des Folgezylinders in seiner Endstellung anlangt bevor der Arbeitskolben die seine erreicht hat, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, den Anschlüssen des Folgezylinders ein Überströmventil parallel zu schalten, dessen Auslösedruck kleiner als der Betriebsdruck des Hydraulikkreislaufs ist und vorzugsweise bei etwa 10 % des Betriebsdrucks liegt.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein hydraulischer Stellantrieb für den den gleichmäßigen Zufluß in die Kokille einer Stranggußanlage regelnden Stopfen der Gießpfanne schematisch dargestellt und im folgenden beschrieben.

Der Arbeitszylinder 1 eines hydraulischen Stellantriebs 2, der über das Gestänge 14 den Stopfen 15 einer Gießpfanne einer Strang· Gußanlage verstellt, ist wegen der dort herrschenden schwierigen Umgebungsbedingungen von den übrigen Teilen des Stellantriebs 2, also der Druckversorgung und der hydraulischen Steuereinrichtung, getrennt angeordnet und mit diesen über die Druckölleitungen 3 und 3' verbunden. Am Stellantrieb 2 oder in dessen Nähe ist ein Folgezylinder 7 angebracht, dessen Art und Volumen gleich dem

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des Arbeitszylinders 1 ist. Der von dem Korben O des Folgezylinders 7 zurückgelegte Weg s¹, der dem Stellweg s proportional ist, wird mittels eines elektrischen Wegumformers 9 in einen proportionalen elektrischen Strom umgewandelt und der Rückführschaltung des Stellantriebs 2 bzw. des ihn steuernden Reglers zugeführt. Darüber hinaus kann der Ausgangsstrom registriert werden und gibt Aufschluß über den jeweiligen Zustand des Stopfens (Abbrand, Ansatz).
Bei Regelbetrieb sind die in der Druckölleitung 3' hintereinander angeordneten Dreiwegventile 5, 6 so geschaltet, daß jeweils die Pichtung b-c Durchgang hat und so Arbeitszylinder 1 und Folgezylinder 7 in Reihe an dem Stellantrieb 2 liegen. Somit bewegt sich der Kolben 8 des Folgezylinders 7 synchron mit dem Kolben 4 des Arbeitszylinders.1, so daß in der bereits beschriebenen Weise das StellungsrUckmeldesigiial gebildet werden kann.

Da die beiden Kolben 4, 8 durch unterschiedliche Leckraten über die Kolbendichtungen mit der Zeit auseinanderlaufen können, werden zu vorgegebenen Zeitpunkten Arbeits- und Folgezylinder mit Hilfe der Dreiwegventile 5 und 6 in der Schaltstellung a-c so lange parallel geschaltet, bis beide Kolben 4, 8 in eine Endlage gelaufen und somit wieder synchronisiert sind.

Um ein Blockieren des Kolbens 4 im Arbeitszylinder 1 zu vermeiden, wenn bei asynchronem Lauf, z. B, wegen fehlender Synchronisation vor dem Gießvorgang, der Kolben 8 des Folgezylinders 7 eine Endstellung erreicht hat, ist ein Überströmventil 10 vorgesehen, das parallel zu den Anschlüssen des Folgezylinders 7 geschaltet ist und dessen Auslösedruck kleiner als der Betriebsdruck des Hydraulikkreises ist und vorzugsweise bei etwa 10 %

des Betriebsdrucks liegt. Damit wird gewährleistet, daß auch der Kolben 4 des Arbeitszylinders 1 ordnungsgemäß in eine Endstellung fahren kann, wobei automatisch eine Synchronisation eintritt.
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Die Einrichtung zur Stellungsrückmeldung, wie sie beschrieben ist, kann ohne weiteres als Nachrüstsatz für serienmäßige und bereits eingebaute hydraulische Stellantriebe angeboten werden.

3 Patentansprüche 1 Figur

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VPA 75 E 3584

Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Stellungsrückmeldung bei einem hydraulischen Stellantrieb mit räumlich getrennt angeordnetem Arbeitszylinder, dadurch gekennzeichnet, daß am Stellantrieb (2) ein Folgezylinder (7) angebracht ist, dessen Art und Volumen gleich dem des Arbeitszylinders (1) ist und dessen Kolbenstellung als Rückführsignal elektrisch abgreifbar ist und daß Schaltmittel (5, 6) vorgesehen sind zur wahlweisen Reihen- oder Parallelschaltung von Arbeits- und Folgezylinder (1, 7).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Anschlüssen des Folgezylinders (7) ein Überströmventil (10) parallel geschaltet ist, dessen Auslösedruck kleiner als der Betriebsdruck des Hydraulikkreislaufs ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösedruck des Überströmventils (10) etwa 10 % des Betriebsdrucks beträgt.

VPA 75 E 3584

709836/0169

ORIGINAL INSPECTED