DE3209852C2 - Hydrostatic longitudinal conveyor drive - Google Patents

Hydrostatic longitudinal conveyor drive

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DE3209852C2 DE19823209852 DE3209852A DE3209852C2 DE 3209852 C2 DE3209852 C2 DE 3209852C2 DE 19823209852 DE19823209852 DE 19823209852 DE 3209852 A DE3209852 A DE 3209852A DE 3209852 C2 DE3209852 C2 DE 3209852C2
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Abstract

Der erfindungsgemäße hydrostatische Längsförderer-Antrieb ist dazu bestimmt, die an sich bekannten Antriebe dieser Art für selbsttätig hin- und hergehende Bewegungen ausfühende Maschinen bzw. Betriebsmittel - wie z.B. sogenannte Shuttle-Antriebe - hinsichtlich der Einfachheit ihres Aufbaues, erhöhter Betriebssicherheit und vor allem des genauen Einhaltens eines gewünschten Weg/Geschwindigkeits-Profils zu verbessern. Zu diesem Zweck ist der Antrieb mit einer Steuervorrichtung versehen, bei der die Ausgangsseite eines dem hydrostatischen Getriebe nachgeordneten Untersetzungsgetriebes mechanisch-zwangsläufig eine Steuerscheibe proportional zu den Umdrehungen der Getriebe-Ausgangsseite antreibt. Die Steuerscheibe weist leicht auswechselbar mit ihr verbundene getrennte Steuerkurven für den Vor- und Rücklauf des Antriebes auf, deren Form durch eine an dem Verstellgestänge für den Primär-(Pumpen-)Teil des hydrostatischen Getriebes angeordnete Führungsrolle das genaue Einhalten des durch die Steuerkurven bestimmbaren Weg/Geschwindigkeits-Profiles zwischen Stillstand in den beiden Endlagen der Steuerscheibe und den vorgesehenen Höchstgeschwindigkeiten in beiden Bewegungsrichtungen des Antriebes gewährleistet.The hydrostatic longitudinal conveyor drive according to the invention is intended to use the known drives of this type for automatic reciprocating movements executing machines or equipment - such as so-called shuttle drives - with regard to the simplicity of their structure, increased operational reliability and, above all, precise To improve adherence to a desired path / speed profile. For this purpose, the drive is provided with a control device in which the output side of a reduction gear arranged downstream of the hydrostatic transmission mechanically-inevitably drives a control disk proportional to the revolutions of the transmission output side. The control disc has easily interchangeable, separate control cams connected to it for the forward and reverse travel of the drive, the shape of which is ensured by a guide roller arranged on the adjustment linkage for the primary (pump) part of the hydrostatic transmission, ensuring that the path that can be determined by the control cams is adhered to / Speed profile between standstill in the two end positions of the control disc and the intended maximum speeds in both directions of movement of the drive.

Description

Die Erfindung erstreckt sich auf einen hydrostatischen Längsförderer-Antrieb für in einem vorgegebenen gleichbleibenden Takt hin- und hergehende Maschinen bzw. Betriebsmittel wie z. B. Shuttle-Antriebe, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention extends to a hydrostatic longitudinal conveyor drive for a given constant cycle to and fro machines or equipment such as B. Shuttle drives, according to Preamble of claim 1.

Es sind bereits Antriebe für derartige Zwecke bekannt, die aus einem ständig mit gleichbleibender Drehzahl und Drehrichtung umlaufenden Elektromotor und einem hydrostatischen Getriebe, dessen Primär-(Pumpen-)Seite mit dem Elektromotor verbunden und dessen Sekundär-(Motor-)Seite über ein mechanisches Untersetzungsgetriebe mit dem anzutreibenden Gerät verbindbar ist, sowie aus einer Steuervorrichtung zum selbsttätigen periodischen Wechseln der Drehrichtung und Drehzahl der Sekundär-Seite des Getriebs bestehen. Bei den bisher bekannten Antrieben erfolgte die Steuerung der Bewegungen der Getriebe-Ausgangsseite über eine vom Antrieb getrennte Steuerung, bei der die Verstellbewegungen über konstruktiv aufwendige und trotzdem labile Gestängeführungen übertragen wurden. Die Ausgangsgeschwindigkeit des Antriebes wurde dabei lediglich durch die Einstellung von Drosselventilen in den Druckmittel-Zuleitungen zu einem die Verstellung bewirkenden hilfskraftbeaufschlagten Arbeitszylinder verändert Diese Antriebe ergaben daher keine befriedigend genaue Steuerung des Bewegungsablaufes und führten außerdem zu häufigen Ausfällen und Störungen in mit diesen ausgerüsteten Fertigungsstraßen. There are already drives for such purposes known, which consist of a constant speed and direction of rotation rotating electric motor and a hydrostatic transmission, its primary (pump) side connected to the electric motor and its secondary (motor) side via a mechanical reduction gear can be connected to the device to be driven, as well as from a control device for automatic periodic changes in the direction of rotation and speed of the secondary side of the gearbox exist. With the drives known up to now, the movements of the gearbox output side were controlled via a control system which is separate from the drive and in which the adjustment movements are carried out via structurally complex and yet unstable rod guides were transferred. The initial speed of the drive became a die only through the setting of throttle valves in the pressure medium supply lines Adjustment causing the auxiliary power cylinder changed These drives therefore resulted no satisfactorily precise control of the motion sequence and also led to frequent failures and faults in production lines equipped with them.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydrostatischen Längsförderer-Antrieb zu schaffen, bei dem die vorstehend geschilderten den vorbekannten Antrieben noch anhaftenden Nachteile überwunden worden sind. Diese Aufgabe ist im wesentlichen durch eine Ausgestaltung gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst worden. Durch die — vorzugsweise mit dem Antriebsmotor und dem hydrostatischen Getriebe zu einem Antriebsblock vereinigte — Steuervorrichtung werden die Verstellwege und -geschwindigkeiten der Getriebe-Sekundär-(Motor-)Seite des hydrostatischen Getriebes durch eine mit der Verstellung der Primär-(Pumpen-)Seite des Getriebes in mechanischer Wirkungsverbindung stehende Steuerscheibe mit Steuerkurven zum Erzeugen genau festlegbarer Bewegungen eines aus einer Führungsrolle und einem möglichst steif ausgebildeten kurzen Übertragungs-Gestänge auf die Einstellung der Getriebe-Primär-(Pumpen-)Seite übertragen. Ein hilfskraftbeaufschlagbarer und auf wechselnde Kraftrichtung umsteuerbarer Arbeitszylinder dient dabei über den größten Teil des Verstellweges des Antriebes nur dazu, die erforderliche Verstellkraft für den Primär-(Pumper-)Teil des Getriebes zu liefern, ohne Einfluß auf die allein durch die Form der Steuerkurve an der Steuerscheibe und das Übersetzungsverhältnis im Getriebe für den Steuerscheiben-Antrieb bestimmte Weg/Geschwindigkeits-Charakteristik. Diese Charakteristik kann daher für den Vor- und Rücklauf des angetriebenen Gerätes durch unterschiedliche Formen der Steuerkurven gesondert bestimmt werden.The object of the invention is to create a hydrostatic longitudinal conveyor drive in which the above the disadvantages still adhering to the previously known drives have been overcome. These The object has essentially been achieved by an embodiment according to the characterizing part of claim 1. By - preferably with the drive motor and the hydrostatic transmission to a drive block unified - control device are the adjustment paths and speeds of the transmission secondary (motor) side of the hydrostatic transmission by one with the adjustment of the primary (pump) side of the Mechanically connected control disc with control cams for generating precisely definable movements of a short one made up of a guide role and a short one that is as stiff as possible Transfer the transmission linkage to the setting of the transmission primary (pump) side. A helper who can be charged and the working cylinder, which can be reversed to change the direction of force, only serves over the greater part of the adjustment path of the drive in addition, the required adjusting force for the primary (pumping) part of the gearbox, without influencing the solely through the shape of the control cam on the control disc and the transmission ratio in the transmission for the control disk drive certain path / speed characteristic. This characteristic can therefore be used for the forward and reverse movement of the driven device by means of different forms of the control cams to be determined separately.

Das Wiederanlaufen des Antriebes nach dem Stillstand der Ausgangsseite in den beiden Endstellungen der Steuerscheibe wird bei dem erfindungsgemäßen Antrieb durch die Ausbildung nach Anspruch 2 erzielt. Bei einer erneuten Beaufschlagung des Verstellzylinders durch einen äußeren Steuerbefehl wird die Getriebe-Primär-(Pumpen-)Seite infolge eines vorgesehenen geringen Spiels der Führungsrolle gegenüber den Steuerkurven-Enden auf eine Kriechgeschwindigkeit in der einen oder anderen Förderrichtung für das Druckmittel im inneren Kreislauf des hydrostatischen Getriebes verstellt, die ausreicht, um die Bewegung der Sekundär-(Motor-)Seite des hydrostatischen Getriebes und damit auch dci" von dieser angetriebenen Steuerscheibe in einer zur vorherigen entgegengesetzten Richtung einzuleiten.
Zum Verstellen des Antriebes nach einem ungewollten Stillstand z. B. infolge eines Stromausfalls oder der Betätigung einer Notstopeinrichtung wird durch Beaufschlagen eines besonderen ebenfalls hilfskraftbetätigbaren Arbeitszylinders die Bewegung des Verstellgestän-
The restart of the drive after the output side has come to a standstill in the two end positions of the control disk is achieved in the drive according to the invention by the design according to claim 2. When the adjusting cylinder is acted upon again by an external control command, the transmission primary (pump) side is set to a creeping speed in one or the other conveying direction for the pressure medium in the inner circuit of the hydrostatic due to a small play of the guide roller provided against the ends of the control curve Adjusted transmission, which is sufficient to initiate the movement of the secondary (motor) side of the hydrostatic transmission and thus also dci "of this driven control disk in a direction opposite to the previous one.
To adjust the drive after an unintentional standstill z. B. as a result of a power failure or the actuation of an emergency stop device, the movement of the adjustment linkage is activated by actuating a special also power-operated working cylinder

ges für die Primär-(Pumpen-)Seite des hydrostatischen Getriebes so begrenzt daß die Sekundär-(Motor-)Seite nur mit Kriechgeschwindigkeit betrieben werden kann bis zum Erreichen einer Endstellung der Steuerscheibe, um jede Gefahr durch eine zu hohe Beschleunigung bzw. des Auftretens von Stößen im Antrieb zu vermeiden. tot for the primary (pump) side of the hydrostatic transmission so limited that the secondary (motor) side can only be operated at crawling speed until an end position of the control disc is reached, in order to avoid any danger due to excessive acceleration or the occurrence of shocks in the drive.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung in Form einer schematischen Darstellung eines hydrostatischen Längsförderer-Antrieb näher erläutert:Below is an embodiment of the invention with reference to the drawing in the form of a schematic Representation of a hydrostatic longitudinal conveyor drive explained in more detail:

Dieser Antrieb besteht aus einem mit gleichbleibender Drehzahl und Drehrichtung laufenden Elektromotor E, der über ein stufenlos verstellbares hydrostatisches Getriebe H mit nachgeordnetem Untersetzungsgetriebe U mit Bremse B ein Abtriebsritzel A oder dergl. periodisch zwischen Stillstand und einer vorgegebenen Höchstdrehzahl mit wechselnder Drehrichtung anzutreiben gestattet Zum selbsttätigen periodischen Verändern der Drehzahlen und der Drehrichtung des Antriebsritzels A ist in den Antrieb eine Steuervorrichtung St integriert die die Förderrichtung und Fördermenge der Primär-(Pumpen-)Seite P des hydrostatischen Getriebes in folgender Weise beeinflußt:
Über eine vom Untersetzungsgetriebe U aus angetriebene Gewindespindel 1 wird eine im Ausführungsbeispiel längsbwegliche geführte Steuerscheibe 2 mit Steuerkurven 3,4 im Sinne des Doppelpfeiles 11 je nach der Dreh richtung der Gewindespindel 1 hin- und herbewegt Die Steuerscheibe 2 ist mit zwei getrennten vorzugsweise leicht auswechselbar ausgeführten Steuerkurven 3 und 4 für den Rechts- und Links-Lauf des Antriebs versehen. Bei Beaufschlagung eines Stellzylinders 8 mit einem Druckmittel — z. B. Preßluft — stützt sich eine Führungsrolle 5 des Verstellgestänges 6, 7 je nach der Bewegungsrichtung des Kolbens 12 an der einen oder anderen der Steuerkurven 3,4 ab, wobei ein geringes Spiel 9 an deren Ende das Wiederanlaufen des Antriebs aus den Endstellungen der Steuerscheibe 2 entsprechend einem Stillstand der Sekundär-(Motor-)Seite M des hydrostatischen Getriebes und damit auch des Untersetzungsgetriebes Usowie der Gewindespindel 1 bewirkt. Beim Beaufschlagen des Stellzylinders mit einem Druckmittel — beispielsweise Preßluft mit 5 bis 6 bar — durch Betätigen eines der fremdgesteuerten Magnetventile Vi bzw. V2 beginnt der Kolben 12 des Verstellzylinders 8 aus einer durch eine Federrückführung F im drucklosen Zustand bestimmten Mittellage sich in der einen oder anderen Richtung herauszubewegen. Dadurch wird das Verstellgestänge 6, 7 für den Primär-(Pumpen-)Teil des hydrostatischen Getriebes H zunächst durch das Spiel 9 zwischen der Führungsrolle 5 und einer der Steuerkurven 3, 4 um ein geringes Maß aus einer O-Förderstellung ausgeschwenkt, so daß sich die Sekundär-(Motor-)Seite Mdes hydrostatischen Getriebes H ebenfalls langsam zu drehen beginnt und damit auch die Steuerscheibe 2 im einen oder anderen Sinne des Doppelpfeiles 11 in Bewegung setzt. Während der Laufzeiten des Abtriebsritzels A bestimmen nunmehr allein die Formen der Steuerkurvcfl 3 uZw. 4 ucf ot€ü6r5Cii€iu€ 2 ulC BciVCgUIlgcn uCS Verstellgestänges 5, 6 für die Primär-(Pumpen-)Seite des hydrostatischen Getriebes H und damit das genaue Weg/Geschwindigkeits-Profil des Abtriebsritzels A des Antriebs und einer von diesem betätigten hin- und hergehenden Maschine z. B. in Form einer Fördereinrichtung für Werkstücke zwischen verschiedenen Bearbeitungsstellen.
This drive consists of an electric motor E running with constant speed and direction of rotation, which allows an output pinion A or the like to be driven periodically between standstill and a specified maximum speed with alternating direction of rotation via a continuously variable hydrostatic gear H with a downstream reduction gear U with brake B Changing the speeds and the direction of rotation of the drive pinion A , a control device St is integrated into the drive, which influences the conveying direction and flow rate of the primary (pump) side P of the hydrostatic transmission in the following way:
Via a threaded spindle 1 driven by the reduction gear U , a longitudinally guided control disc 2 with control cams 3, 4 in the sense of the double arrow 11 is moved back and forth depending on the direction of rotation of the threaded spindle 1, in the exemplary embodiment Provide control cams 3 and 4 for clockwise and counterclockwise rotation of the drive. When an actuating cylinder 8 is applied with a pressure medium - z. B. compressed air - a guide roller 5 of the adjusting rod 6, 7 is supported depending on the direction of movement of the piston 12 on one or the other of the control cams 3, 4, with a slight play 9 at the end of the restart of the drive from the end positions of the control disc 2 causes the secondary (motor) side M of the hydrostatic transmission and thus also of the reduction gear U and the threaded spindle 1 to come to a standstill. When the actuating cylinder is subjected to a pressure medium - for example compressed air with 5 to 6 bar - by actuating one of the externally controlled solenoid valves Vi or V 2 , the piston 12 of the adjusting cylinder 8 starts from a central position determined by a spring return F in the unpressurized state in one or the other move out in the other direction. As a result, the adjusting rod 6, 7 for the primary (pump) part of the hydrostatic transmission H is initially pivoted by the play 9 between the guide roller 5 and one of the control cams 3, 4 by a small amount from an O-delivery position, so that the secondary (motor) side M of the hydrostatic transmission H also begins to rotate slowly and thus also sets the control disk 2 in motion in one sense or the other of the double arrow 11. During the running times of the output pinion A , only the shapes of the control curve vcfl 3 uZw now determine. 4 ucf ot € ü6r5Cii € iu € 2 ulC BciVCgUIlgcn uCS adjustment rods 5, 6 for the primary (pump) side of the hydrostatic transmission H and thus the exact path / speed profile of the output pinion A of the drive and one of the back- and going machine z. B. in the form of a conveyor for workpieces between different processing points.

Um nach einem unprogrammgemäßen Stillstand des erfindungsgemäßen Antriebes z. B. infolge eines Stromausfalls oder Ansprechens einer Notstopeinrichtung, bei dem auch die Getriebebremse B auf der Ausgangsseite des Antriebes zweckmäßig selbsttätig einfällt den Antrieb mit Kriechgeschwindigkeit möglichst stoßfrei in eine der Endlagen der Steuerscheibe 2 zu bringen, läßt sich die Bewegung des Verstellgestänges 6,7 durch Beaufschlagen eines gesonderten Stellzylinders 10 mittels eines Magnetventils Vj mit einem Druckmittel — vorzugsweise ebenfalls Druckluft mit ca. 5 bis 6 bar — auf einen einstellbaren Betrag die Verstellbewegung des Primär-(Pumpen-)Teiles des hydrostatischen Getriebes //begrenzen.To after an unscheduled standstill of the drive according to the invention z. B. as a result of a power failure or response of an emergency stop device, in which the gear brake B on the output side of the drive expediently automatically engages to bring the drive at creep speed as smoothly as possible into one of the end positions of the control disk 2, the movement of the adjusting linkage 6,7 can through Acting on a separate actuating cylinder 10 by means of a solenoid valve Vj with a pressure medium - preferably also compressed air with approx. 5 to 6 bar - limit the adjustment movement of the primary (pump) part of the hydrostatic transmission to an adjustable amount.

Hierzu i Blatt ZeichnungenFor this purpose i sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Hydrostatischer Längsförderer-Antrieb für in einem vorgegebenen gleichbleibenden Takt hin- und hergehende Maschinen bzw. Betriebsmittel wie z. B. Shuttle-Antriebe, bestehend aus einem ständig mit gleichbleibender Drehrichtung und Drehzahl umlaufenden Elektromotor und einem hydrostatischen Getriebe, dessen Primär-(Pumpen-)Seite mit dem Elektromotor (E) verbunden und dessen Sekundär-Seite über ein mechanisches Untersetzungsgetriebe mit dem anzutreibenden Gerät verbindbar ist, sowie aus einer Steuervorrichtung zum selbsttätigen periodischen Wechseln der Drehrichtung und Drehzahl der Sekundär-Seite des Getriebes, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine mit der Sekundär-Seite des hydrostatischen Getriebes (7# beispielsweise über eine Gewindespindel (1) zu einer der Anzahl der Ausgangswellen-Umdrehungen im einen oder anderen Drehsinn proportionalen Bewegung mechanisch verbundene, leicht auswechselbare Steuerscheibe (2) enthält, die über eine Führungsrolle (5) und ein Gestänge (6, 7) die Verstellwege eines hilfskraftbetätigten Stellzylinders (8) und damit die Einstellung der Getriebe-Primär-Seite (P) mechanisch exakt so bestimmt, daß sich die Förderrichtung und Fördermenge der Primär-(Pumpen-)Seite (P) des hydrostatischen Getriebes (H) und damit auch die Bewegung der Getriebe-Sekundär-Seite (M) mit einem durch die Form der jeweiligen Steuerkurven (3, 4) der Steuerscheibe (2) bestimmten Geschwindigkeits/Weg-Profil periodisch verändern. 1. Hydrostatic longitudinal conveyor drive for machines or equipment such. B. Shuttle drives, consisting of a constantly rotating electric motor and a hydrostatic gear, whose primary (pump) side is connected to the electric motor (E) and whose secondary side is connected to the device to be driven via a mechanical reduction gear can be connected, as well as from a control device for automatic periodic changing of the direction of rotation and speed of the secondary side of the transmission, characterized in that the control device is connected to the secondary side of the hydrostatic transmission (7 # for example via a threaded spindle (1) to one of the Number of output shaft revolutions in one or the other direction of rotation proportional movement mechanically connected, easily replaceable control disc (2) contains, which via a guide roller (5) and a linkage (6, 7) the adjustment paths of a servo-operated adjusting cylinder (8) and thus the setting the transmission primary side (P) mechanically exact determined in such a way that the conveying direction and flow rate of the primary (pump) side (P) of the hydrostatic transmission (H) and thus also the movement of the transmission secondary side (M) are determined by the shape of the respective control cams (3 , 4) periodically change the control disk (2) certain speed / path profile. 2. Hydrostatischer Längsförderer-Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurven (3,4) in den Endlagen der Steuerscheibe (2) ein geringes Spiel (9) gegenüber der Führungsrolle (5) aufweisen zum Einleiten der Verstellbewegungen der Primär-(Pumpen-)Seite (P) des Getriebes (H) beim Beaufschlagen des hilfskraftbetätigten Stellzylinders (8) mit dem Druckmittel.2. Hydrostatic longitudinal conveyor drive according to claim 1, characterized in that the control cams (3, 4) in the end positions of the control disc (2) have a small play (9) with respect to the guide roller (5) to initiate the adjustment movements of the primary ( Pump) side (P) of the gearbox (H) when the auxiliary power-operated actuating cylinder (8) is pressurized with the pressure medium. 3. Hydrostatischer Längsförderer-Antrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuervorrichtung in an sich bekannter Weise ein weiterer ebenfalls durch eine Hilfskraft betätigbarer Stellzylinder (tO) angeordnet ist zum Begrenzen von Bewegungen des Verstellgestänges (6, 7) für die Primär-(Pumpen-)Seite des Getriebes (H) nach einem unprogrammgemäßen Stillstand des Antriebs, z. B. infolge Stromausfalls, Ansprechen einer Notstoppeinrichtung oder dergl.3. Hydrostatic longitudinal conveyor drive according to claims 1 and 2, characterized in that in the control device in a manner known per se another actuating cylinder (tO) which can also be actuated by an auxiliary force is arranged to limit movements of the adjusting rod (6, 7) for the primary (pump) side of the transmission (H) after an unprogram stoppage of the drive, e.g. B. as a result of power failure, response of an emergency stop device or the like.
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