DE2827449A1

DE2827449A1 - Vorrichtung zum automatischen stillsetzen des drehens eines hydraulischen motors

Info

Publication number: DE2827449A1
Application number: DE19782827449
Authority: DE
Inventors: Rene Gerard Stoufflet; Victor Yeou
Original assignee: Poclain SA
Current assignee: Poclain SA
Priority date: 1977-06-23
Filing date: 1978-06-22
Publication date: 1979-01-11
Also published as: FR2395412A1; US4194365A; ES471096A1; FR2395412B1; GB2000326A; GB2000326B; IT7868428A0; JPS5410870A; IT1107907B; BE868344A; BR7803970A

Description

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Vorrichtung zum automatischen Stillsetzen des Drehens eines hydraulischen Motors

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen, welche das automatische Stillsetzen eines hydraulischen Motors in einer vorherbestimmten Stellung gestatten.

Dieses technische Gebiet hat eine spezielle Anwendung, auf die im folgenden Bezug genommen wird, obgleich die Erfindung in keiner Weise auf diese Anwendung beschränkt ist. Diese Anwendung ist bezogen auf das Steuern der Drehbewegung der schwenkbaren Halterung von Baumaschinen, die mit derartigen Halterungen versehen sind, und insbesondere auf die Steuerung der Drehung der Halterung einer Schaufel.

Gegenstand der Erfindung ist es, eine automatische Vorrichtung anzugeben, die die Rückkehr der Arbeitseinrichtung auf ihre Anfangs-Arbeitsstellung steuert. Ihr Interesse beruht in der Verbesserung des stündlichen Arbeitswirkungsgrades der Schaufel dank der Verbesserung, die in der mittleren Geschwindigkeit der Kalterungsdrehung erzielt wird; diese letztere ist darm nicht mehr von der Geschicklichkeit des die Maschine Steuernden abhängig.

Zwei unterschiedliche Stände der Technik sind bekannt: Nach einer ersten Technik wird der Sehwenkmotor von einem Steuerschieber für Flüssigkeit gesteuert und das Stillsetzen der Drehbewegung wird von einer Nocke überwacht, die das Schließen des betreffenden Steuerschieber veranlaßt .

Hach einer zweiten Technik ist eine Drehung mit zwei ungleichen Flüssigkeitsdurchsätzen vorgesehen, die jeweils von zwei Steuerschiebern gesteuert werden, die parallelgeschaltet sind. Das Stillsetzen wird durch eine Nocke überwacht, die zunächst das Schließen des großen Steuerschiebers und dann das Schließen des kleinen Steuerschiebers bewirkt.

Die Erfindung schlägt eine neue Technik vor, bei der das Bremsen der Schwenkhalterung ohne Verbrauch von hydraulischer Leistung durchgeführt wird, alles bei ihr ist progressiv.

Die Erfindung hat also zum Gegenstand eine Vorrichtung zum automatischen Stillsetzen des Drehens eines hydraulischen Motors, beispielsweise eines Motors, der die schwenkbare Halterung einer Schaufel antreibt; diese bevorzugte Anwendungsweise ist indessen nicht die einzig mögliche.

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H -

An die beiden Speiseleitungen des Motors zwischen diesem und einem Hauptsteuerschieber ist parallel zum Motor ein Magnetventil angeschaltet, dessen beidseitige Durohf1ußüffnung eine Einschnürung aufweist, wobei dieses

Magnetventil einerseits eine Betätigung aufweist, die mit flor des Haupt Steuerschiebers derart gekuppelt ist, daß das

Magnetventil sich in geschlossener Stellung befindet, wenn der Hauptsteuerschieber das normale Drehen des Motors steuert, aber beim Schließen des Hauptsteuerschiebers in seine geöffnete Stellung gebracht wird, und andererseits eine betätigung im Sinne des Schließens hat, die mit einem Detektor für eine bestimmte Winkelstellung des Motors relativ zu der gewünschten Halt-Stellung gekuppelt ist.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn an die beiden Speiseleitungen des Motors zwischen diesem und dem Hauptsteuerschieber parallel zum Motor eine Gruppe von zwei, in einander entgegengesetzten Richtungen durchlässigen Entlastungsventilen nebeneinander angeschaltet sind.

Es dürfte klar sein, daß die Beschreibung und die dazugehörigen Zeichnungen nur als Beispiele und keinesfalls als Begrenzung der Erfindung bestimmt sind.

Es wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen darstellen:

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-s-

Fi g. 1 den Steuerkreis gemäß der Erfindung des Antriebsmotor der schwenkbaren Halterung einer Baumaschine,

Fig. 2 und 3 sehematisch zwei Phasen des Arbeitens des Steuerkreises gemäß Pig. 1,

Fig. 4 das Schema der Logik des Steuerkreises nach Fig. I₃

Fig. 5 eine Ausführung des benutzten Winkeldrehungsdetektorsj

Fig. 6 ein Diagramm der möglichen Funktionen des Detektors nach Fig. 5,

Fig. 7 stellt die Funktion HAND dar,

Fig. 8 eine Zusammenstellung der Ausgangszustände der Funktion NAND,

Fig. 9 das Schaltbild des Detektors, Fig. 10 ein Schema einer möglichen Teilschaltung,

Fig. 11 das Basiselement des elektronischen Zweirichtungs-Zählers für positive und negative Werte, wie er benutzt wird,

Fig. 12 das Schema des elektronischen Zweirichtungs-Zählers für positive und negative Werte, wie es ausgeführt ist,

Fig. 1.3 das Schema einer bistabilen Stufe, wie sie für einen Drehrichtungsdetektor benutzt wird,

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Fig. lh (las Schema des ausgeführten Detektors,

Pig. Io das Schaltbild unterschiedlicher

Elemente der beanspruchten Steuervorrichtung,

Fig. 16 eine Tafel des Zusammenhanges der Elemente, die eine Vorrichtung zum Auswählen eines Winkels bilden,

Fig. 17 die Logik der Vergleichsvorrichtung des Winkels,

Fig. 18 die Tabelle der Zustände des Ausganges dieser Vergleichs ve. rvl chtung,

Fig. 19 die Ausführung einer Punktion UND,

Fig. 20 einen bistabilen Stromkreis, wie er in einer Steuereinheit der Vorrichtung gemäß der Erfindung benutzt wird,

Fig. 21 das Schema der Steuereinheit.

Fig. 22 das Schema der Erzeugung eines Signals, das in dem Schema der Fig. 21 benutzt wird, und

Fig. 23 einen benutzten Leistungsverstärker.

Das grundsätzliche Konzept der Erfindung beruht auf einer Erkenntnis: Wenn eine Masse H mit einer Geschwindigkeit V und einem Abstand R sich dreht, ist der Bremswinkel A umgekehrt proportional dem angewandten Bremsmoment. Wenn das Bremsmoment regelbar ist, ist der Bremswinkel· A gleichfalls regelbar.

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Für bestimmte Arten von Arbeiten, beispielsweise dem Ausheben von Gräben, muß die Baumaschine, nachdem sie ihre Schaufel an der gleichen Stelle entladen hat, in die Achse des Grabens stets mit der gleichen Geschwindigkeit und mit der leeren Schaufel zurückkommen, im wesentlichen an der gleichen Arbeitsstelle. Ihre kinetische Energie ist also konstant. Mit einem konstanten Bremsmoment kann man also die Stellung des Stillsetzens der Einrichtung bestimmen.

Der Steuerkreis der Fig. 1 nut?.t diese Bemerkungen aus und erlaubt die Steuerung des hydraulischen Motors 1 für den Antrieb des Ritzels 2, das mit dem Zahnkranz 3 in Eingriff ist, der seinerseits fest mit der schwenkbaren Halterung einer hydraulischen Schaufel verbunden ist.

Eine Pumpe H ist an ein Flüssigkeitsreservoir 5 über ihre Ansaugleitung 6 angeschlossen und andererseits an einen Steuerschieber 7 mit drei Stellungen über ihre Druckleitung Der Motor 1 ist umkehrbar und hat seine beiden Haupanschlüsse la und Ib über die Leitungen 9 und 10 mit dem Steuerschieber 7 verbunden. Schließlich ist dieser Steuerschieber mit dem Vorratsbehälter 5 über eine Leitung 11 verbunden.

Die drei Stellungen des Steuerschiebers 7 entsprechen:

- die erste Stellung dem Verbinden der Leitungen 8 und und der Leitungen 9 und 11;

- die zweite Stellung der Verbindung der Leitungen 8 und 11 und dem Abschluß der Leitungen 9 und 10; und

- die dritte Stellung der Verbindung der Leitungen 8 und und der Leitungen 10 und 11.

Der Steuerschieber 7 ist mit zwei Druckzylindern und 13 zu seiner Einstellung und mit Federn Ik versehen, die

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danach trachten, ihn in seine zweite Stellung zu bringen und ihn in dieser festzuhalten.

Die Druckzylinder 12, 13 v/erden von einem Pilotkreis gespeist, der bereits eine Handbetätigung 15 enthält. Diese umfaßt zwei Ventile 16 und 17 jeweils mit zwei Stellungen, die an einen Handhebel 18 und an Federn 19 angeschlossen sind. EineSteuerpumpe 20 hat ihre Ansaugleitung 21 mit dem Vorratsbehälter 5 verbunden und ihre Druckleitung 22 an eine Leitung 23 angeschlossen,mit der zwei Leitungen 2k, 25 verbunden sind, von denen die Leitung 24 mit dem Ventil 16 und die Leitung 25 mit dem Ventil 17 verbunden sind. Mit den Ventilen 16, 17 sind ebenfalls einerseits die Leitungen 26, 27 verbunden, die beide über eine Leitung zu dem Vorratsbehälter 5 führen und andererseits die Leitungen 29, 30, die entsprechend an die Magnetventile 31, angeschlossen sind.

Die erste Stellung des Ventils 16 entspricht der Verbindung der Leitungen 29 und 26 und dem Abschluß der Leitung 2h, während die zweite Stellung der Verbindung der Leitungen 2k und 29 und dem Abschluß der Leitung 26 entspricht. In analoger Weise entspricht die erste Stellung des Ventils 17 der Verbindung der Leitungen 27 und 30 und dem Abschluß der Leitung 25, während der zweiten Stellung die Verbindung der Leitungen 25 und 30 und der Abschluß der Leitung 27 entspricht .

Das Magnetventil 31 ist außerdem mit der Leitung 22 über eine Leitung 33 verbunden und mit den Zylindern 12 über eine Leitung 3²I. Eine Leitung 35 verbindet die Leitungen und 3h_t während eine Rückschlagklappe 36 in die Leitung 35 eingeschaltet ist und die Flüssigkeit aus der Leitung 29 in die Leitung 3¹* hindurchtreten läßt. Das Steuerorgan 37

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des Magnetventils 31 ist überdies an eine Steuereinheit 33 über eine Verbindung 39 angeschlossen. Die beiden Stellungen des Magnetventils 31 entsprechen:

- die erste Stellung der Verbindung der Leitungen 33 und 34 und dem Abschluß der Leitung 29; und

- die zweite Stellung der Verbindung der Leitungen und 34 und dem Abschluß der Leitung 33·

Das Magnetventil 32 ist seinerseits mit der Leitung über eine Leitung 40 verbunden und mit der Winde 13 über eine Leitung 4l. Eine Leitung 42 verbindet die Leitungen und 41,während eine Rückschlagklappe 43 in die Leitung eingebaut ist und die Flüssigkeit von der Leitung 30 in die Leitung 41 eintreten läßt. Das Steuerorgan 44 des Elektroventils 42 ist überdies mit der Steuereinneit 38 über eine Verbindung 45 verbunden. Die beiden Stellungen des Magnetventils 32 entsprechen:

- die erste Stellung der Verbindung der Leitungen 40 und 4l und dem Abschluß der Leitung 30; und

- die zweite Stellung der Verbindung der Leitungen und 41 und dem Abschluß der Leitung 40.

Es ist noch auf die Verbindung der Leitung 22 mit einer Leitung 46 hinzuweisen, die mit dem Vorratsbehälter verbunden ist und in die geeichte Entlastungsklappe 47 eingeschaltet ist.

Man erkennt außerdem, daß ein Magnetventil 48 an die Leitungen 9 und 10 über Leitungen 49 und 50 angeschlossen ist, während sein Steuerorgan 51 an die Steuereinheit 38 über eine Verbindungsleitung 52 angeschlossen ist. Die beiden Stellungen dieses Magnetventils 48 entsprechen:

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- die erste Stellung der Verbindung der Leitungen 49 und 50 unter Einschalten einer regelbaren Drossel 53; und

- die zweite Stellung dem Abschluß der Leitungen 49 und 50.

Außerdem verbindet eine Leitung 54 die Speiseleitungen 9 und 10,während eine tarierte Entlastungsklappe 55 in diese Leitung 54 eingeschaltet ist und erlaubt oberhalb eines vorherbestimmten Druckes den Durchgang der Flüssigkeit von der Leitung 9 in die Leitung 10. Eine Leitung ist mit der Leitung 54 beiderseits der Entlastungsklappe verbunden, während eine andere tarierte Entlastungsklappe 57 in die Leitung 56 eingebaut ist und es erlaubt, oberhalb eines vorherbestimmten Druckes,daß Flüssigkeit von der Leitung 10 in die Leitung 9 übergeht.

Die Steuerlogik ist in der Fig. 4 dargestellt.Sie umfaßt neben der Steuereinheit 38:

- einen Speicher 58, der mit einer Vorrichtung zum Zurückstellen auf Null kombiniert ist, der die Ausgangsstellung des Motors 1 registriert und einen Zweirichtungs-Zähler 59 auf Null zurückstellt;

- diesen Zähler 59;

- einen Detektor 60 für den Drehwinkel des Motors, hier für den Drehwinkel des Zahnkranzes 3 der Schaufelhalterung, der die Anzahl der Zähne des Zahnkranzes registriert, die vor ihm vorbeilaufen;

- eine Auswahlvorrichtung 61 für den Anhaltewinkel des Motors und eine Auswahlvorrichtung für den Bremswinkel· 62, die jeweils an eine Vergleichsvorrichtung 63 bzw. 64 für Winkelgrößen über eine Verbindung 69 bzw. 70 angeschlossen sind;

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- eine Vorrichtung 65 für die Anzeige der Wahl für die Steuerung des Motors mit Hilfe der Handsteuerung l8;

- ein Relais 7I₃ das den Betrieb des Motors mit Hilfe der Handsteuerung l8 anzeigt;

- eine Steuervorrichtung 66 für das automatische Zurücklaufen des Motors in seine Ausgangsstellung;

- einen Detektor 67 für die Drehrichtung des Motors und

- einen Not-Stillsetzknopf 68.

Die folgenden Verbindungen bestehen:

- 72 zwischen der Anzeigevorrichtung für die Wahl der Handsteuerung 65 und dem Speicher 58,

- 73 zwischen dem Relais 71 und dem Speicher 58,

- 7^ zwischen der Steuervorrichtung 66 und dem Detektor 67,

- 75 zwischen dem Richtungsdetektor 67 und der Steuereinheit , 38,

- 76j 77 zwischen den Vergleichsvorrichtungen 63, 6k für die Winkel und der Steuereinheit 38,

- 78, 79 zwischen dem Zähler 59

und den Winkelvergleichsvorrichtungen 63, 6k,

- 80 zwischen dem Zähler 59 und dem Richtungsdetektor 67,

- 8lj 82 zwischen dem Zähler 59 und dem Speicher 58_}die Verbindung 81 trägt die unmittelbare Information, die aus dem Speicher " kommt und die Verbindung 82 trägt die Rücklaufinformation, die von dem Zähler 59 kommt,

- 83 zwischen dem Drehwinkeldetektor .60 und dem

Zähler 59,

- 8k zwischen dem Not-Stillsetzknopf 68 und der Steuereinheit 38 und

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- 85 zwischen den Leitungen 29 und 30 und dem Relais 71 j wobei die Verbindung 85 aus den Leitungen besteht, die an eine Steuerwinde des Relais angeschlossen sind.

Die Fig. 2 stellt die "Vorwärts-

drehuns"des Zahnkranzes 3 um den Winkel A zwischen der Ausgangsstellung PO und der erreichten Stellung Pl dar.

Die Fig. 3 stellt die "Rückwärtsdrehung" aus der Stellung Pl in die Stellung PO dar. Die Y/inkeldrehungen Al, A2, A3 werden nacheinander durchgeführt, sie entsprechen jeweils :

- Al der Speisung des Motors 1,

- A2 dem Bremsen des Motors 1 und der Halterung mittels des Magnetventils 48, das sich dann in seiner ersten Stellung befindet, wobei die Hauptspeisung des Motors durch den Hauptsteuerschieber 7 stillgesetzt ist und

- A3 iem Stillstand des Motors 1, wobei der Hauptsteuerschieber 7 und das Magnetventil 48 in ihrer jeweils zweiten Stellung sind.

Natürlich muß Al + A2 + A3 = A sein.

überdies kann man den Winkel Al in zwei Winkel Bl und B2 unterteilen, wobei der erste Viert Bl die Beschleunigung der angetriebenen Elemente in ihre Drehbewegung und dann der zweite Wert B2 den Antrieb dieser Elemente mit konstanter Geschwindigkeit bedeutet.

Die erhaltene Wirkungsweise wird nunmehr erläutert:

Für die "Vorwärtsbewegung" wird der Hebel 18 beispielsweise nach links bewegt, er bringt das Ventil 16 in seine zweite Stellung. Die Pilotflüssigkeit, die von der Pumpe 20

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geliefert wird:

- kommt in die Leitung 29,

- kommt sodann in die Leitung 85,

- und wirkt auf das Relais 7I₃ das das Registrieren der Ausgangsstellung des Motors durch den Speicher 58 steuert, das seinerseits den Zähler.59 auf Null stellt. Die Pilotflüssigkeit (Pumpe 20) kommt dann/die Leitung 34 und zu demZylinder 12 und stellt den Hauptsteuerschieber 7 in seine erste Stellung. Der Anschluß Ib des Motors 1 wird von der Hauptpumpe 4 gespeist,bis die Betätigung des Hebels 18 aufhört. Während dieses Manövers wird das Magnetventil 48 in seiner zweiten Stellung, in der die Leitungen 49 und 59 abgeschlossen sind, gehalten.

Die"Rückwärts-Drehbewegung" erfolgt entweder auf Handkommando durch Einwirken auf den Hebel l8 in einer zu der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung oder unter automatischer Steuerung. Nur diese letztere wird hier erläutert.

Für die automatische Rückkehrbewegung wird die Steuervorrichtung 66 betätigt. Die Rückwärtsrichtung ist in Richtung auf den Detektor der Drehbewegung 57 gerichtet, der nur das Kommando an die Steuereinheit 38 gibt, daß nun der umgekehrte Drehsinn erwünscht ist. Diese Steuereinheit

steuert die Betätigung des Magnetventils 32 und bringt es in seine erste Lage. Die Pilotflüssigkeit (Pumpe 20) wird in Richtung auf die Winde 13 bewegt, steuert den Hauptsteuerschieber 7 in seine dritte Stellung. Die Hauptpumpe 4 speist dann den Motoranschluß la, was wirksam die Drehung des Motors 1 in der umgekehrten Richtung wie vorher bewirkt. Das Magnetventil 48 ist stets in seiner zweiten Stellung.

Der Zähler 59 registriert den Rückwärts-

drehwinkel, der von dem Detektor 60 erfaßt wird. Er schickt

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die Information dem Vergleicher 64, der in Abhängigkeit von dem Winkel Al, der von dem Wählgerät 62 gewählt worden ist, den Befehl an die Steuervorrichtung, das Magnetventil 32 wieder in seine zweite Stellung zu bringen,sowie die Rückwärts-Drehbewegung den Wert Al erreicht hat. Gleichzeitig bringt die Steuereinheit 38 das Magnetventil 48 in seine erste Stellung. Auf diese Weise isoliert der Hauptsteuerschieber 7 den Motor 1 von der Pumpe 4, aber gleichzeitig blockiert die Flüssigkeit,die über den Anschluß Ib dieses Motors gedruckt wird, nicht den Motor, denn sie kann die Drosselstelle 53 durchqueren und den Anschluß la erneut speisen. Überdrücke sind selbstverständlich durch die Entlastungsklappen 55 und 57 vermieden. In dieser Phase des Arbeitens (Winkel A2 der Fig. 3) wird der Motor 1 nicht mehr gespeist, er wird nur gebremst.

Schließlich, wenn die Grenze von A2 erreicht ist, informiert der Zähler 59 davon den Vergleicher 63, der das Übereinstimmen des Winkels der tatsächlich erfolgten Drehbewegung mit dem Wert A2 feststellt, der von dem Wählorgan 61 ausgewählt ist und den Befehl an die Steuereinheit 38 gibt, das Magnetventil 48 in seine zweite Stellung zu bringen. Der Motor 1 ist dann theoretisch blockiert, aber fährt indessen fort, um den Winkel A3 sich zu drehen bis zum vollen Stillstand, wobei die aus dem Anschluß Ib herausgedrückte Flüssigkeit die Entlastungsklappe 57 durchquert, um den Anschluß la erneut zu speisen, die ^ntlastungsklappe 57 begrenzt den Druck in der Leitung 10 auf den Wert ihrer Druckeinstellung.

Das Zurückstellen beim Beginn der Vorwärts-Drehbewegung gestattet in allen Fällen, die Drehwinkel von irgendeiner Ausgangsstellung des Motors 1 ab zu wählen.

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Schließlich natürlich gestattet der Not-Stillsetzknopf 68,die automatische Rückführung anzuhalten, wenn dies notwendig ist. Die Einwirkung auf diesen Druckknopf gestattet der Steuereinheit 38,das Stillsetzen der Betätigung der Magnetventile 31 und 32 auszulösen sowie des Magnetventils 48 und auf diese Weise das Stillsetzen des Motors 1 zu erhalten.

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Anhang

Die unterschiedlichen Elemente der Logik

der Fig. 4 sind jedem Fachmann bekannt und aus diesem Grunde sind sie nicht besonders beschrieben worden. Rein vorsorglich

werden Ausführungsbeispiele dieser Komponenten nachstehend definiert.

Rotationswinkel-Detektor 60 des Motors

Dies ist ein Detektor, der das Durchlaufen von Zähnen des Zahnkranzes erfaßt.

Diese Funktion wird mit zwei Detektoren induktiver Bauart durchgeführt, die in der !Jähe gegenüber der Verzahnung des Zahnkranzes angeordnet werden, so daß die Signale, die sie bei einer relativen Verschiebung zwischen dem Zahnkranz und den Detektoren liefern, um ein Viertel einer Periode (Fig. 5) phasenmäßig versetzt sind. Dies erlaubt:

- eine Winkelgenauigkeit von IM der Teilung der Verzahnung,

- einen Zweifel über die Drehrichtung zu vermeiden.

Die verwendeten Detektoren sind der Bauart mit Oszillator und können infolgedessen die Anwesenheit oder das Fehlen von Metall vor ihrer empfindlichen Stirnfläche selbst bei Fehlen einer Relativbewegung erfassen.

(Marke "Ministop", die in Frankreich von "La commande electronique" vertrieben wird).

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Je nachdem;, ob das Signal eines Detektors um ein Viertel einer Phase gegenüber dem des anderen vorauseilt oder zurückbleibt j sendet der Decoder die Signale auf einer der beiden Leitungen (die der Rechts- oder Linksdrehung entsprechen) der Verbindung 83, die jeweils an die Eingänge Pluszählung bzw. Minuszählung des Zählers 59 angeschlossen sind.

Die Betriebsweise und das Schema sind in der Fig. dargestellt, wo χ und y die Signale sind, die von den Detektoren während der Drehung in einem Drehsinn von > 0 oder -d 0 geliefert werden.

Jede abfallende Flanke des Signals χ löst eine monostabile Stufe aus, die einen negativen Impuls liefert: Das ist das Signal Aj in gleicher Weise läßt jede ansteigende Flanke von χ einen Impuls B erscheinen. Der Zustand des Ausganges des Detektors y im Augenblick des Impulses unterrichtet über den Sinn der Drehung und gestattet dank einem Satz von Toren,einen Zählimpuls oder einen negativen Zählimpuls auszusenden.

Wiederholung A = Signal A

X = negiertes Signal A . = logisches UND + = logisches ODER

Man sieht auf dem Diagramm der Signale, daß, sobald eine Verzögerung in χ vorhanden ist, die Zählimpulse an dem Ausgang Sl in Form von Ä.y+B.y erscheinen. Umgekehrt, wenn y zuerst kommt, erscheinen Impulse an S2 mit Ä.y+lLy .

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Die logischen Gleichungen werden durch die Kombina-

erzielt tionen von NAIJü-Gattern (Fig. 7 und 8)/, die Wiederholung der Funktion NAND ist in der Fig. 7 gezeigt und die Tabelle der Zustände des Ausganges S der Funktion erscheint in Fig. 8.

Die Ausführung wurde mit integrierten Schaltkreisen von "Texas Instruments" SM 7¹JOO durchgeführt, die jeweils vier Gatter NAND enthalten. Das Schema der Verdrahtung ist in Fig. 9 wiedergegeben.

Dieser Stromkreis gibt zwei Signale je Schritt. Es ist möglich, ausgehend von χ und y, zwei zusätzliche um einen viertel Schritt gegenüber den vorangegangenen Signalen versetzte Signale zu erzeugen (Fig. 10). Die "positiven" Signale und die "negativen¹¹ Signale werden den Eingängen des Zählers über die Verbindung 83 zugeführt.

Zweirichtungs-Zähler 59

Das Grundelement dieses Gerätes ist der integrierte Schaltkreis der Type "Dekade" (beispielsweise der von "Texas Instruments" SN 7*1193, Fig. 11). Dieser Schaltkreis hat außer seinen Spexseanschlüssen sieben Eingänge:

- Zähleingang E+

- Zähleingang E-

- 4 Eingänge für die Größenbemessung A, B₃ C, D, denen die Werte bzw. die Gewichte 2 , 2 , 2 , 2^ zugeordnet sind

- einen Eingang S, der es möglich macht, den angezeigten Wert an den Eingängen A, B₃ C und D den Kippstufen zuzuleiten, die den Zähler bilden,und

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- IQ -

Ausgänge:

- Q , Q_R, Q_Gj Q₀, denen die Werte bzw. Gewichte 2 , 2^·, 22, 23 zugeordnet sind und die über den Zustand der Kippstufen des Zählers unterrichten und infolgedessen den Zählerstand darstellen

- einen Ausgang, benannt R₃ an dem ein Signal erscheint, wenn der Zähler einen Zählzyklus beendet, d. h. wenn er von dem Wert 9 auf den Wert 0 geht,unter der Wir-

- kung eines Impulses an seinen Eingang E+

- einen Ausgang mit dem umgekehrten Bezeichnungswert RI, an dem ein Signal erscheint, wenn der Zähler einen

Merunter.-Zählzyklus beendet, d. h. wenn er von dem Wert 0 auf den Wert 9 unter der Wirkung eines Impulses an seinem Eingang E- übergeht.

Die beiden letzten Ausgänge machen es möglich, die Dekaden untereinander derart zu verbinden, daß sie einen Zähler von geeigneter Kapazität bilden.

Die Ausführung, die gewählt wurde, entspricht der der Fig. 12.

Die Eingänge El und E2 sind jeweils mit den Ausgängen Sl und S2 der Decodierschaltung des Detektors 60 für den Drehwinkel verbunden. Die letzten Ausgänge RI sind an den Detektor 67 der Drehrichtung durch die Verbindung 80 angeschlossen.

Detektor 67 der Drehrichtung

Dieser Detektor besteht aus einer bistabilen Kippschaltung, die mit Hilfe von zwei Bauelementen NAND herge-

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stellt ist, nach dem Schema der Fig. 13.

Ein abfallender Impuls, ausgehend von dem Zustand an einem Eingang A oder B, bringt den entsprechenden Ausgang C oder D in den Zustand 1 bis zum Erscheinen eines Impulses am anderen Eingang.

Die Eingänge A und B sind mit den gegensätzlichen Ausgängen, positiv oder negativ, der Zähler verbunden. Der Zustand der Ausgänge C und D hält den Sinn fest, in dem die Drehung erfolgte. Diese Ausgänge dienen dazu,
zwei Gatter NAND zu öffnen oder zu schließen und diese Gatter gestatten oder gestatten nicht das automatische Rückwärtskommando, das von der Vorrichtung 66 über die Verbindung T·4 kommt, je nachdem, ob der Sinn der Rückwärtsbewegung mit der Vorwärtsbewegung, die durch C und D festgehalten wird, vereinbar ist oder nicht (Fig. 14)

Die erhaltene Wirkungsweise ergibt sich hier wie folgt:

Fall eines Betriebs in positiver Richtung:

- der Zähler sendet auf seinem Ausgang RI, der mit A verbunden ist, einen "negativen" Impuls aus,

- der Ausgang C geht in den Zustand 1 über,

- das Gatter 1 ist offen,

- das Rücklaufkommando in "negativer" Richtung
wird zugelassen,

- der Ausgang D befindet sich im Zustand 0, das Gatter 2 bleibt geschlossen,

- das Rückwärtskommando in "positiver" Richtung ist nicht zugelassen.

Die von den Gattern 1 und 2 ausgesandten Signale werden der Steuereinheit 38 über die Verbindung 75 züge-

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leitet, um verstärkt und den Betätigungen 31 und 32 der Elektroventile zugeleitet zu v/erden.

Der Zähler 59 steht in Verbindung mit dem

Speicher 58 für die Wiederholung der Ausgangsstellung. Das Relais 71 schickt dem Speicher 53 über die Verbindung ein entsprechendes Signal bei dem Beginn des Vorwärtsdrehens. Der Speicher 58 hat die Aufgabe, diese Ausgangsstellung festzuhalten durch den Zähler unter der Bedingung, daß es sich tatsächlich um einen Ausgangspunkt und nicht um eine Korrektur handelt, die das Baufahrzeug betrifft. Der Zweifel über diesen Punkt wird behoben durch eine Prüfung der Gewichts-Bits, die der

Wähler entsprechend in der Richtung "Vorwärtsdrehen" einnimmt.

Das gewählte Schema ist in Fig. 15 dargestellt.

Wenn die Gewichts-Bits, die der Zähler abgibt, in Richtung des Vorwärtsdrehens Null sind, nimmt man an, daß die Schaufelhalterung in ihrer Ausgangsstellung liegt und das Gatter 1 geöffnet ist und so die Einstellung der Zähler auf Null gestattet.

Winkelwähler 61 und 62

Diese Wähler bestehen aus je drei Codierrädern. Diese Räder sind drehbare Kommutatoren mit 10 Positionen, welche die 10 Ziffern einer Dekade darstellen.

Außer ihren Speiseanschlüssen haben diese Räder vier Ausgänge Q_AJ Q_ß, Q_c, Q_D, denen die Gewichte 2^Q, 2¹, 2² _S zugeordnet sind, die durch ihren Zustand (hoch oder niedrig) nach dem Binärsystem einen Wert darstellen, der der Stellung des Rades entspricht (Pig- 16).

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Winkelvergleicher63j ^k

Zählers und an die entsprechenden Ausgänge der Codierräder angeschlossen. Wenn die Informationen, die von dem Zähler 59 über die Verbindung 79 oder 78 und von dem Auswahlgerät 6l, 62 über die Verbindung 69 bzw. 70 stammen, identisch sind, schickt der Vergleicher an die Steuereinheit 38 ein Signal, das die Bremsung des Drehmotors auslöst.

Der logische Schaltkreis ist in Fig. 17 dargestellt, die Tafelnder Zustände des Ausganges des Vergleichers sind in Fig. 18 dargestellt.

CL ist an einen Ausgang des Zählers, Qp ist an den entsprechenden Ausgang des Winkelwählgerätes angeschlossen.

Dieser Schaltkreis wird für jeden Ausgang des Zählers eingesetzt.

Eine Funktion UND, die durch eine Diode gebildet ist, wird an sämtliche Ausgänge Sa jedes Zählers angeschlossen (Fig. 19).

= Sa₁.

Steuereinheit 3_8_

Dieses Bauelement ist aus drei bistabilen Kreisen wie das der Fig. 20 zusammengesetzt, wobei die Eingänge mit den

Vergleichern und dem Richtungsdetektor verbunden sind und

\Schalt.ung die Ausgänge die Leistungsverstärker speisen ("Darlington""-! mit Transistoren), die die Elektromagnete der Ventile 31,

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und 48 speisen können, wobei A das Stillstandssignal ist, das das Schließen des Bremsventils bewirkt.

Dieses Signal wird ausgehend von den Ausgängen des Zählers (Fig. 22) ausgearbeitet.

A ist gleich Null, wenn sämtliche Ausgänge auf dem Wert Null stehen.

Schließlich ist der Leistungsverstärker der nach Fig. 23, wobei der Eingang E an den Ausgang einer bistabilen Kippstufe angeschlossen ist.

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Claims

Ansprüche

Vorrichtung zum automatischen Stillsetzen des Drehens eines hydraulischen Motors, insbesondere eines Motors zum Antrieb der schwenkbaren Halterung einer Schaufel, dadurch gekennzeichnet, daß an die beiden Speiseleitungen (9, 10) des Motors (1) zwischen diesem und einem Hauptsteuerschieber (7) parallel zum Motor ein Magnetventil (48) angeschaltet ist, dessen beidseitige Durchflußöffnung eine Dross eiste He (53) aufweist, daß das Magnetventil einerseits eine Betätigung (38) aufweist, die mit der des Hauptsteuerschiebers derart gekuppelt ist, daß das Magnetventil sich in geschlossener Stellung befindet, wenn der Hauptschieber das normale Drehen des Motors steuert, aber bei dem Schließen des Hauptsteuerschiebers in seine geöffnete Stellung gebracht wird, und andererseits eine Betätigung (61, 63, 38) im Sinne des Schließens hat, die mit einem Detektor für eine bestimmte Winkelstellung (6l) des Motors relativ zu der gewünschten Halt-Stellung gekuppelt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem an die beiden Speiseleitungen (9 und 10) des Motors (1) zwischen diesem und dem Hauptsteuerschieber (7) parallel zum Motor eine Gruppe von zwei, in einander entgegengesetzten Richtungen durchlässigen Ventilen (55_S 57) nebeneinander angeschaltet ist.

96-(G3 cas 3O7)-LS1

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