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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf kontinuierlich vorrückende Umkehrplattenbandförderer bzw.
Umkehrlattenförderer.
Genauer gesagt, bezieht sie sich auf hydraulische Antriebs- und
Steuerungssysteme für
solche Förderer,
die eine Latten- bzw. Plattenbandpositionsrückkopplung zum Einstellen der
Rate der Latten- bzw.
Plattenbandbewegung zu einem Aufrechterhalten eines gewünschten
Musters der Latten- bzw. Plattenbandbewegung verwenden.
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Hintergrund
der Erfindung
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Umkehrplattenbandförderer umfassen
eine Mehrzahl von aneinander gesetzten Fördererplattenbändern, die
zum Vorschieben einer Last in einer Richtung angetrieben und in
der entgegengesetzten Richtung zurückgezogen werden. Ein Umkehrplattenbandförderer ist
in "Sätze" und "Gruppen" von Fördererplattenbändern unterteilt.
Die Plattenbänder
jedes "Satzes" bewegen sich gemeinsam.
Jede "Gruppe" enthält ein Plattenband
von jedem "Satz". Bei einigen Plattenbandförderern
werden alle Plattenbänder
in Einklang in Förderrichtung
angetrieben und dann sequentiell, jeweils ein Satz gleichzeitig,
zurückgezogen.
Es hat Versuche gegeben, eine Mehrheit der Fördererplattenbandsätze in Förderrichtung
anzutreiben, während
simultan die verbleibenden Förderplattenbandsätze zurückgezogen
werden, um einen Förderer
bereitzustellen, der die Ladung auf dem Förderer kontinuierlich bewegt.
Diese Förderer
werden hier als kontinuierlich vorschiebende Umkehrplattenbandförderer bezeichnet.
Beispiele für
kontinuierlich vorschiebende Umkehrplattenbandförderer, die in der Patentliteratur
vorkommen, sind in den folgenden Patenten offenbart: niederländisches
Patent Nr. 67/06657, erteilt am 13.✝November 1968 an Cornelis
Deyer; US-Patent Nr. 3,534,875, erteilt am 20.✝Oktober✝1970
an Olof A. Hallstrom; US-Patent Nr. 4,144,963, erteilt am 20.✝März✝1979
an Olof A. Hallstrom; US-Patent Nr. 4,580,678, erteilt am 08. April
1986 an Raymond K. Foster; US-Patent Nr. 4,793,468, erteilt am 27.
Dezember 1988 an James M. Hamilton und Phillip J. Sweet; US-Patent
Nr. 5,063,981, erteilt am 12. November 1991 an Arvo Jonkka; US-Patent
Nr. 5,340,264, erteilt am 23. August 1994 an Manfred W. Quaeck und US-Patent
Nr. 5,469,603, erteilt am 28. November 1995 an Jimmy R. Stover.
Diese Patente sollten sorgfältig erwogen
werden, um die vorliegende Erfindung in eine korrekte Sicht relativ
zum Stand der Technik zu setzen.
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Hamilton
et al., US-Patent Nr. 4,793,468, Quaeck, US-Patent Nr. 5,340,264
und Stover, US-Patent Nr. 5,469,603 verwenden alle ein Steuerungssystem,
das magnetspulenbetriebene Ventile beinhaltet. Hamilton et al.,
US-Patent Nr. 4,793,468 und Quaeck, US-Patent Nr. 5,340,264 verwenden
eine regenerative Schaltung, bei der gemeinsame Enden der Antriebseinheiten
gemeinsam verlötet
sind, so dass das hydraulische Fluid von allen vorangehenden Zylindern
in die zurückziehenden
Zylinder gezwungen wird, um das Zurückziehen zu verursachen. Bei
diesen Systemen wird jede Antriebseinheit mit einem Schaltventil
versehen, das mit der Arbeitskammer seiner Antriebseinheit verbunden
ist, die gegenüber
der Arbeitskammer liegt, die mit den anderen Antriebseinheiten verbunden
ist. Das Schaltventil schaltet seine Arbeitskammer zwischen Druck
und Rückführung um.
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Stover,
US-Patent Nr. 5,469,603, offenbart das Ausstatten jeder Antriebseinheit
mit zwei Ventilen in Reihe. Eines dieser Ventile ist ein Umschaltventil.
Das andere ist ein Proportionalventil mit einem verengten Messdurchgang
und einem beweglichen verengten Flussbegrenzer, der mit einem elektromagnetischen
Antrieb verbunden und von ihm bewegt ist. Das Umschaltventil wird
mittels eines Mikroschalters bedient, der ausgelöst wird, wenn die Plattenränder das
Ende ihres Bewegungspfads erreichen. Besondere Aufmerksamkeit sollte
auf das US-Patent Nr. 5,427,229 gerichtet werden, welches als der
nächste
Stand der Technik für
diese Erfindung angesehen wird.
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Es
gibt einen Bedarf für
ein hydraulisches Antriebs- und Steuerungssystem für einen
kontinuierlich vorschiebenden Umkehrplattenbandförderer, der Druck- und Rückführleitungen,
Kolbenzylinderantriebseinheiten zum Bewegen der Plattenbandsätze, ein
Proportionalrichtungssteuerventil (PDC) für jede Antriebseinheit, welche
die Arbeitskammern der Antriebseinheiten zwischen Druck und Rückführung umschaltet,
und ein Steuerungssystem für
die PDC-Ventile verwendet, welches Plattenbandpositionsrückkopplung
zum Einstellen der Rate der Fluidbewegung in und aus den Arbeitskammern
benutzt, um ein gewünschtes
Muster der Plattenbandbewegung aufrechtzuerhalten. Eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, solch ein hydraulisches Antriebs-
und Steuerungssystem bereitzustellen.
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Offenbarung
der Erfindung
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Der
Umkehrplattenbandförderer
der vorliegenden Erfindung umfasst zumindest drei Plattenbandsätze mit
jeweils zumindest einem Plattenband. Es gibt eine Kolben-Zylinderantriebseinheit
für jeden
Plattenbandsatz, die jede eine stationäre Komponente und eine bewegliche
Komponente enthält.
Die stationären
und beweglichen Komponenten definieren zusammen erste und zweite
Arbeitskammern variablen Volumens auf entgegengesetzten Seiten eines
Kolbenkopfs. Jede bewegliche Komponente ist mit ihrem Plattenbandsatz
verbunden. Jede Antriebseinheit hat einen ersten Einlass-/Auslassdurchgang
für die
erste Arbeitskammer und einen Einlass-/Auslassdurchgang für die zweite
Arbeitskammer. Der Förderer
umfasst weiterhin eine mit einer Quelle hydraulischen Fluiddrucks
verbundene Druckleitung und eine mit einem Tank verbundene Rückführleitung.
Es gibt ein Vierwege-Proportional-Richtungssteuerungs- (PDC) -Ventil
für jede
Antriebseinheit. Jedes PDC-Ventil hat einen mit der Druckleitung
verbundenen ersten Durchgang, einem mit der Rückführleitung verbundenen zweiten
Durchgang, einen mit dem ersten Einlass/-Auslassdurchgang seiner
Antriebseinheit verbundenen dritten Durchgang und einen mit dem
zweiten Einlass-/Auslassdurchgang seiner Antriebseinheit verbundenen
vierten Durchgang. Jedes PDC-Ventil hat eine erste Einstellposition,
bei der es die erste Arbeitskammer seiner Antriebseinheit mit dem
Druck und die zweite Arbeitskammer mit dem Tank verbindet. Es weist eine
zweite Einstellposition auf, bei der es die zweite Arbeitskammer
seiner Antriebseinheit mit dem Druck und die erste Arbeitskammer
mit dem Tank verbindet.
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Jedes
PDC-Ventil enthält
ein auf ein elektrisches Signal reagibles Ventilpositionierungsmittel.
Es gibt einen getrennten Proportionalverstärker für jedes PDC-Ventil. Jeder Proportionalverstärker ist
mit dem Ventilpositionierungsmittel für sein PDC-Ventil verbunden.
Es gibt einen getrennten Linearpositionssensor für jede Antriebseinheit. Jeder
lineare Positionssensor ist betreibbar, um ein für die Position des beweglichen
Elements seiner Antriebseinheit und des mit ihm verbundenen Plattenbandsatzes
indikatives elektrisches Kontrollsignal bereitzustellen. Eine Steuerlogik
stellt elektrische Kontrollsignale zum Anweisen der PDC-Ventile
zum Betreiben der Antriebseinheiten bereit, um mehr als die Hälfte der
Plattenbänder
gleichzeitig in eine erste fördernde Richtung
vorzuschieben und die verbleibenden Plattensätze in entgegengesetzter Richtung
mit einer höheren Geschwindigkeitsrate
zurückzuziehen.
Eine Steuerung wird bereitgestellt, die mit der Steuerungslogik,
den linearen Positionssensoren und den proportionalen Verstärkern verbunden
ist. Die Steuerung ist für
die tatsächliche
von den linearen Positionssensoren empfangenen Positionssignale
reagibel, um die elektrischen Steuerungssignale, die von der Steuerungslogik
empfangen wurden, zu modifizieren. Ein korrektives Steuerungssignal
wird gebildet und den proportionalen Verstärkern übersandt. Die proportionalen
Verstärker
bereiten Kontrollsignale vor und senden sie an die Ventilpositionierungsmittel,
zum Einstellen der PDC-Ventile. Diese Ventile steuern die Richtung
und Rate der Hydraulikfluidbewegung in und aus den Arbeitskammern
der Antriebseinheiten für
die vorschiebenden Förderbandplattensätze, hin
zum Aufrechterhalten eines gewünschten
Bewegungsmusters der Plattenbandsätze.
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Gemäß der Erfindung
kann jedes PDC-Ventil eine Hauptventilspule aufweisen, die in Reaktion
auf von dem mit einem solchen Ventil assoziierten Proportionalverstärker empfangenen
elektrischen Signal bewegt wird. Die Bewegung der Hauptventilspule öffnet einen
ersten Durchlasspfad im PDC-Ventil, um hydraulischem Fluid zu gestatten,
sich von der Druckleitung durch das PDC-Ventil in eine der Arbeitskammern
zu bewegen. Auch öffnet
es einen zweiten Durchlasspfad im Ventil, um hydraulischem Fluid
zu gestatten, sich aus der anderen Arbeitskammer der Antriebseinheit
durch das PDC-Ventil heraus und in die mit dem Tank verbundene Rückführleitung
hinein zu bewegen.
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In
einer bevorzugten Form umfasst das auf ein elektrisches Signal reagierende
Ventilpositionierungsmittel eine Pilotkammer an jedem Ende der Hauptventilspule
und ein mit jeder der Pilotkammern assoziiertes Pilotventil. Jedes
Pilotventil enthält
eine Magnetspule zum Öffnen
des Pilotventils. Die Magnetspulen werden durch von einem zugehörigen Proportionalverstärker empfangene
elektrische Signale gesteuert. Vorzugsweise enthält das PDC-Ventil auch zwei
Kompressionsfedern, eine in jeder Pilotkammer für die Hauptventilspule. Die
Kompressionsfedern berühren
die gegenüberliegenden
Enden der Hauptventilspule und dienen dazu, die Hauptventilspule
im wesentlichen zu zentrieren, wenn ein Fluiddruck in den zwei Pilotkammern
im wesentlichen ausgeglichen ist.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung enthält
jedes Pilotventil eine Pilotventilspule, eine Pilotkammer an einem
Ende der Pilotventilspule und eine Magnetspule am gegenüberliegenden
Ende der Pilotventilspule. Es gibt eine Kompressionsfeder in der
Pilotkammer, die auf das angrenzende Ende seiner Pilotventilspule
einwirkt. Diese Feder spannt normalerweise die Pilotventilfeder
in eine erste Position vor. Die Magnetspule dient dazu, die Pilotventilspule
gegen die Kraft der Feder in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen.
Der Betrag an Bewegung ist durch zu der Magnetspule gesendete elektrische
Signale festgelegt. Das Magnetspulenventil verbindet die Pilotkammer
an ihrem Hauptspulventil-Ende zum Zurückkehren, wenn das Pilotventil
in der ersten Position ist. Es kommuniziert Druck an die Pilotkammer
an ihrem ersten Hauptventilspul-Ende in Reaktion auf durch die Magnetspule
verursachte Bewegung der Pilotventilspule gegen die Pilotventilfeder.
Vorzugsweise verschiebt ein von einem zugehörigen Proportionalverstärker an
die Magnetspulen für
die zwei mit den Pilotkammern assoziierten Pilotventile gesendetes
Signal die Pilotventilspulen in Richtungen, welche es einem Druck
gestatten, durch ein Pilotventil mit der Pilotkammer an ihrem Hauptventilspulen-Ende
verbunden zu werden, während
die zweite Pilotkammer mit dem zweiten Ende der Hauptventilspule über das
zweite Pilotventil an der Rückführung verbunden
wird. Ein von dem Proportionalverstärker den Pilotventilen gesendetes
Signal zum Anweisen des PDC-Ventils,
seinen Satz von Förderplattenbändern zurückzuziehen,
veranlasst die zwei Magnetspulventile, die Hauptventilspule in eine
Position zu bewegen, bei der die ersten und zweiten Durchlasspfade
durch das PDC-Ventil von hinreichender Größe sind, um die Antriebseinheit
zu veranlassen, den Plattenbandsatz mit einer maßgeblich höheren Geschwindigkeit als die
Vorwärtsgeschwindigkeit
des Plattenbandsatzes zurückzuziehen.
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In
bevorzugter Form hat jede Kolbenzylinderantriebseinheit stationäre entgegengesetzte
Endbereiche und einen beweglichen Zentralbereich. Der quer laufende
Antriebsbalken ist mit jedem Zentralbereich verbunden. Jeder Antriebsbalken
ist mit einem getrennten Plattenbandsatz verbunden. Die Arbeitskammern
variablen Volumen sind von und zwischen den stationären Endbereichen
und beweglichen Zentralbereichen der Antriebseinheiten ausgebildet.
Der erste Einlass-/Auslassdurchgang liegt an einem ersten Ende der
Antriebseinheit. Der zweite Einlass-/Auslassdurchgang liegt an einem
zweiten Ende der Antriebseinheit.
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Diese
und andere Vorteile, Aufgaben und Merkmale werden aus der folgenden
Beschreibung der besten Ausführung,
den beigefügten
Zeichnungen und den Ansprüchen
ersichtlich, die alle hier als Teil der Offenbarung der Erfindung
eingeschlossen sind.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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In
den Zeichnungen beziehen sich gleiche Elementbezeichnungen auf gleiche
Teile von mehreren Ansichten und:
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1 ist eine bildliche Ansicht
eines Schlepperanhängers,
der einen Umkehrplattenbandförderer
enthält,
gezeigt während
der Verwendung des Förderers,
um seine Ladung auszuladen;
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2 ist ein Aufsichtsdiagramm
auf einen Förderer,
der zwei Gruppen und vier Sätze
von Fördererplattenbändern beinhaltet,
wobei die Ansicht die Sätze
von Plattenbändern
versetzt zeigt und alle Plattenbänder
gemeinsam sich bewegend zeigt, von einer Startposition weg und hin
zu einer vorgeschobenen Position;
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3 ist eine Ansicht wie 2, zeigt jedoch die Plattenbänder in
einer gegenüber
ihren Positionen in 2 um
einen kleinen Betrag vorgerückten
Position;
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4 ist eine Ansicht wie die 2 und 3, zeigt jedoch die Plattenbänder des
Satzes "1" in ihrer vorgeschobenen
Position und beim Beginnen des Zurückziehens zu ihrer zurückgezogenen
Position und zeigt die verbleibenden Plattenbandsätze noch
vorrückend;
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5 ist eine Ansicht wie die 2 bis 4, zeigt aber den Satz "1" von Plattenbändern, nachdem sie ihre zurückgezogene
Position erreicht haben und wieder begonnen haben, sich vorzuschieben,
und zeigt sie mit den anderen Plattenbandsätzen vorrückend;
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6 ist eine Ansicht wie die 2 bis 5, zeigt jedoch den Satz "2" von Plattenbändern in ihrer vorgeschobenen
Position und beim Beginnen des Zurückziehens und zeigt die anderen
Plattenbandsätze
noch vorrückend;
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7 ist eine Ansicht wie die 2 bis 6, zeigt aber den Satz "3" von Plattenbändern in ihrer vorgerückten Position
und beim Beginnen des Zurückziehens
und zeigt die anderen Plattenbandsätze noch vorrückend;
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8 ist eine Ansicht wie 2 bis 7, zeigt aber den Satz "4" an Plattenbändern in ihrer vorgerückten Position
und beim Beginnen des Zurückziehens,
und zeigt die anderen Plattenbandsätze noch vorrückend;
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9 zeigt eine Aufsicht auf
die Antriebsbaugruppe;
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10 ist ein schematisches
Diagramm eines hydraulischen Antriebs und Steuerungssystems für die bevorzugte
Ausführungsform
der Erfindung;
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11 ist ein schematisches
Diagramm der Stromschaltung für
die bevorzugte Ausführungsform;
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12 ist ein Kontaktplan einer
Aus/An- und Vorwärts/Rückwärts-Steuerung,
einer Schnellvorlauf-/Schnellrücklauf-Steuerung
und einer Schnellsteuerung;
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13 ist eine Längsschnittansicht
einer bevorzugten Ausführungsform
der Kolben-Zylinderantriebseinheit;
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14 ist ein Kontaktplan der
vier linearen Positionsmessaufnehmer, die mit den vier Antriebseinheiten
assoziiert sind;
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15 ist ein Diagramm einer
Steuerung, die Signale von der Steuerungslogik und von den vier
linearen Positionsmessaufnehmern empfängt;
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16 ist ein Kontaktplan der
vier proportionalen Verstärker,
welche Steuerungssignale von der Steuerung empfangen und Steuerungssignale
an Magnetspulen senden, welche ein Teil der Steuerventile für die Antriebseinheiten
sind;
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17 ist ein schematisches
Diagramm der vier Steuerventile für die vier Antriebseinheiten
der bevorzugten Ausführungsform;
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18 ist ein längs laufendes
Querschnittsdiagramm vergrößerten Maßstabs eines
der Steuerventile, welches dessen Komponenten in den Positionen
zeigt, die sie einnehmen, wenn das Ventil in einer "System-Aus"-Position ist;
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19 ist eine Ansicht wie
die 18, zeigt jedoch
die Komponenten des Steuerventils in den Positionen, die sie einnehmen,
wenn das Ventil in einer "vorschiebenden" Position ist;
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19A ist eine vergrößerte Ansicht
eines zentralen Teils von 19.
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20 ist eine Ansicht wie 24 und 25, zeigt aber die Komponenten des Ventils
in den Positionen, die sie einnehmen, wenn das Ventil in einer "zurückziehenden
Position" ist;
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20A ist eine vergrößerte Ansicht
eines zentralen Teils des in 20 gezeigten
Ventils;
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21 ist eine Längsschnittansicht
vergrößerten Maßstabs eines
Pilotventils, das in einer Richtung durch eine Feder vorgespannt
und in der entgegengesetzten Richtung gegen die Kraft der Feder
durch eine Magnetspule beweglich ist, wobei diese Ansicht die Magnetspule
zeigt, wie sie zum Bewegen der Ventilspule gegen die Feder verwendet
wird, um einen Pilotkammerdurchlass mit einem Druck zu verbinden;
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22 ist eine Ansicht wie 21, zeigt jedoch die Magnetspule
Aus und die Feder zum Bewegen der Ventilspule in eine Position wirkend,
bei der der Pilotkammerdurchlass mit der Rückführung verbunden ist;
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23 ist ein Graph, der die
angewiesene Position des Satzes "1" von Plattenbändern aufzeichnet, wie
durch Anweisungssignale begründet,
die der programmierbare Prozessor zum PDC-Ventil "1" für
die Antriebseinheit, die den Satz "1" von
Plattenbändern
antreibt, sendet;
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24 ist eine Ansicht wie 23, zeigt jedoch einen Graphen
der angewiesenen Positionen für
alle vier Plattenbandsätze;
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25 ist ein Graph für die tatsächliche
Position des Satzes "1" an Plattenbändern, der
dem Graphen von 23 überlagert
ist; und
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26 ist eine Ansicht wie 25, zeigt aber den Start
von nachfolgenden Plattenbandbewegungsanweisungssignalen, die verzögert sind,
um ein volles Zurückziehen
der Fördererplattenbänder zu
gestatten.
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Bester Modus
zum Ausführen
der Erfindung
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1 zeigt eine Ladung eines
Volumenmaterials, das von einem Anhänger T durch Verwendung eines
Umkehrplattenbandförderers
innerhalb des Anhängers
T ausgeladen wird. Dies ist eine Verwendung des Umkehrplattenbandförderers
der vorliegenden Erfindung. Andere Verwendungen liegen in stationären Installationen,
z. B. wie in US-Patent Nr. 4,508,211, erteilt am 02. April 1985
an Raymond K. Foster, und in den zuvor erwähnten US-Patenten Nrn. 5,340,264
und 5,469,603 offenbart.
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Der
Förderer
muss zumindest drei Plattenband-"Sätze" beinhalten. Jedoch
werden vier Plattenband-"Sätze" bevorzugt. 2 bis 8 illustrieren das erwünschte Muster
der Fördererplattenbandbewegungen in
einem Vierplattenbandförderer.
Diese Diagramme illustrieren vier Plattenbandsätze, die als "1", "2", "3" und "4" bezeichnet
werden, und zwei "Gruppen". Der Förderer muss
zumindest eine Gruppe enthalten, aber die Anzahl von Gruppen ist
variabel. Jede Gruppe enthält
ein Plattenband von jedem "Satz". Anders gesagt,
enthält
jede Gruppe ein Satz "1" Plattenband, ein
Satz "2" Plattenband, ein
Satz "3" Plattenband und
ein Satz "4" Plattenband, in
dieser Reihenfolge. Ein typischer Förderer wird fünf Gruppen
(20 Plattenbänder)
oder sechs Gruppen (24 Plattenbänder)
enthalten. Die Länge
und Breite der Plattenbänder
sind Variabeln.
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2 zeigt das gewünschte Staffelungsmuster
der Plattenbänder.
Die Plattenbänder
des Plattenbandsatzes 4 sind in einer voll zurückgezogenen
Position gezeigt, zurück
an der Rückzugslinie 10.
Die Abstände
zwischen dem Vorderende des Plattenbandsatzes "4"-Plattenbands
und einer vorgeschobenen Linie 14 ist gleich der Hublänge. Diese
Hublänge
S wird als in vier Teile S/4 geteilt gezeigt. Hinten am Muster ist
eine dritte Linie 12 nach vorne gegenüber Rückzuglinie 10 um einen
Betrag S/4 beabstandet gezeigt. 2 zeigt
alle Plattenbänder
sich gemeinsam zur vorgerückten
Position 14 bewegend. In 2 beginnen
die Satz "4" Plattenbänder gerade,
sich zu bewegen. 3 zeigt
die Plattenbänder,
wie sie gegenüber
ihrer Position in 2 um
einen Abstand S/8 vorwärts
bewegt sind. Alle Plattenbänder
bewegen sich immer noch gemeinsam zur vorgeschobenen Position 14.
Die Bewegung der Plattenbänder
aus der zurückgezogenen
oder Startposition zur vorgeschobenen Position 14 ist eine
Bewegung in Förderrichtung.
Bewegung in der entgegengesetzten Richtung ist eine "Rückkehr-", "zurückziehende" oder "Rückzug"-Bewegung.
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4 zeigt die Positionen der
Plattenbänder,
wenn die Plattenbänder
des Satzes "1" die vorgeschobene
Position 14 erreicht haben und gerade angefangen haben,
zurückzukehren.
Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die Plattenbänder des Satzes "4" am weitesten von der Hinterseite entfernt
und ihre rückwärtigen Enden
befinden sich auf Linie 12. 5 zeigt
die gegenüber
ihren 4-Positionen um
einen Betrag von S/8 vorwärts
bewegten Plattenbänder.
Zu diesem Zeitpunkt werden alle Plattenbänder gemeinsam in die vorgeschobene
Position 14 vorwärts
bewegt. 6 zeigt die
Plattenbänder
von Satz "2" in der vorgeschobenen
Position, wie sie gerade beginnen zurückzukehren, während die
verbleibenden Plattenbänder
vorrücken. 7 zeigt die Plattenbänder vom
Satz "3" in der vorgeschobenen
Position 14 und gerade beginnend zurückzukehren, während sich
die anderen Plattenbänder
vorschieben. 8 zeigt
die Plattenbänder
von Satz "4" in der vorgeschobenen
Position 14 und gerade beginnend, zurückzukehren, während sich
die anderen Plattenbänder
vorschieben.
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Wie
aus den 2 bis 8 ersichtlich, bewegen sich
für einen
Abstand gleich ungefähr
S/4 alle Plattenbänder
gemeinsam in die Förderrichtung.
Wie ahrgenommen werden wird, sind die Staffelungsabstände nicht immer
und können
nicht immer exakt S/4 sein. Wie nachfolgend erläutert wird, bewegen sich die
zurückkehrenden
Plattenbänder
viel schneller als die vorrückenden
Plattenbänder,
aber es erfordert immer noch eine gewisse Zeit, bis sie zurückkehren.
Bei ihrem Zurückkehren
gibt es eine gewisse Vorwärtsbewegung
der vorrückenden
Plattenbänder. 8 zeigt das vordere Ende
der Plattenbänder
von Satz "1", wie sie um etwa
S/4 von der vorgeschobenen Linie 14 am Beginn des Zurückziehens
der Plattenbänder 4 beabstandet
sind. 2 zeigt etwa den
gleichen Abstand S/4 am vorderen Ende der Plattenbänder von
Satz "1", wenn die Plattenbänder von
Satz "4" hinten an der Rückkehrlinie 10 sind.
Jedoch muss der tatsächliche
Abstand an den vorderen Enden der Plattenbänder zu Satz "1" in der Position von 8 größer sein
und ist größer, als
er es in der Position von 2 ist.
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In
bevorzugter Form umfassen die Antriebseinheiten 28 jede
ein Paar von entgegengesetzten Endbereichen und einen beweglichen
zentralen Bereich, der längs
der stationären
Bereiche hin und her geht. Die stationären Bereiche können Zylinderkomponenten
sein und der bewegliche zentrale Bereich kann eine Kolbenkomponente
sein, wie etwa in dem Raymond Keith Foster US-Patent Nr. 5,638,943,
erteilt am 17. Juni 1997, und "Antriebsanordnung
für Umkehrplattenbandförderer" betitelt, offenbart.
In bevorzugter Form sind die stationären Bereiche Kolbenkomponenten,
die hohle Kolbenstäbe 28, 30 mit
Kolbenköpfen 32, 34 an
ihren inneren Enden enthalten. Die äußeren Enden der Kolbenstäbe 28, 30 beinhalten
Kugelaufnahmen 36, 38, die von Ballblöcken 40, 42 aufgenommen
werden. Jeder Ballblock 40 beinhaltet einen Einlass/-Auslassdurchgang 44,
und jeder Ballblock 42 beinhaltet einen Einlass-/Auslassdurchgang 46 (13).
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Unter
Bezugnahme auf 13 enthält der bewegliche
zentrale Bereich der bevorzugten Antriebseinheit 26 eine
längliche
Zylindertrommel 48 mit Zylinderköpfen 50, 52 an
ihren entgegengesetzten Enden und einer Trennwand 54 in
ihrer Mitte. Die Antriebseinheit 26 ist in vier Arbeitskammern
unterteilt. Die Arbeitskammer 56 ist axial zwischen Kolbenkopf 32 und
Zylinderkopf 50 definiert. Die Arbeitskammer 58 ist
axial zwischen Kolbenkopf 32 und Trennwand 54 definiert.
Die Arbeitskammer 60 ist axial zwischen Kolbenkopf 34 und
Trennwand 54 definiert. Die Arbeitskammer 62 ist
axial zwischen Kolbenkopf 34 und Zylinderkopf 52 definiert.
Eine erste Röhre 64 verbindet
Arbeitskammern 56, 60. Eine zweite Röhre 66 verbindet
die Arbeitskammern 58, 62. Wie aus 13 ersichtlich, sind die
Antriebseinheiten ausgeglichen. Das heißt, das hydraulische Fluid
wirkt auf denselben Betrag an Fläche
in beiden Richtungen. Hier zielt die Aussage, dass die stationären und
beweglichen Komponenten der Antriebseinheiten erste und zweite Arbeitskammern
an entgegengesetzten Enden eines Kolbenkopfes definieren, darauf
ab, jede Art von doppelwirkender hydraulischer Antriebseinheit zu
beschreiben. Dies beinhaltet die in den zuvor erwähnten US-Patenten
Nrn. 4,580,678 und 5,373,777, dem zuvor erwähnten US-Patent Nr. 5,638,943
und in US-Patent Nr. 4,793,469, erteilt am 27. Dezember 1998 an
Raymond Keith Forster, offenbarten Antriebseinheiten.
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Wenn
Durchgang 44 mit einem Druck verbunden wird und Durchgang 46 mit
der Rückführung verbunden
wird, gelangt hydraulisches Fluid in die Arbeitskammern 58, 62 und
verlässt
die Arbeitskammern 56, 60, was eine Bewegung der
Zylindertrommel 48 bewirkt. Hier wird diese Bewegung als
die "Vorschieb"-Bewegung bezeichnet.
Wenn der Durchlass 46 mit einem Druck verbunden ist und
der Durchlass 44 mit einem Rücklauf verbunden ist, gelangt
hydraulisches Fluid in die Arbeitskammern 60, 56 und
verlässt
die Arbeitskammern 58, 62, was eine Bewegung der
Zylindertrommel 48 in die entgegengesetzte Richtung verursacht.
Hier wird dies als eine "Rückzug"-Richtung bezeichnet. Die Antriebseinheiten 26 sind
detaillierter in US-Patent Nr. 4,748,894, erteilt am 07. Juni 1988
an Raymond Keith Forster und in US-Patent Nr. 5,373,777, erteilt
am 20. Dezember 1994, auch an Raymond Keith Forster, offenbart.
Vorzugsweise beinhalten die Antriebseinheiten 26 einen Dämpfer 68,
wie etwa in US-Patent Nr. 5,373,777 offenbart. Die Ballblockaufnahmen 36, 40 und 38, 42 sind im
Detail in US-Patent Nr. 5,350,054, erteilt am 27. September 1994
an Raymond K. Foster und im US-Patent Nr. 5,390,781, erteilt am
21. Februar 1995, auch an Raymond K. Forster, offenbart.
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9 zeigt ein besonderes Muster
des querlaufenden Antriebsbalkens 94, der mit den Zylindertrommeln 48 der
Antriebseinheiten 26 verbunden ist. Jedoch versteht sich,
dass sich dieses Muster ändern
kann. Ein beliebiger der Balken 94 kann an irgendeine der
Antriebseinheiten 26 geklammert werden. Die sich ergebende
Staffelung legt die Reihenfolge des Betriebs der Antriebseinheiten
fest. In 9 führt das
Muster der Balken 94 auf den Antriebseinheiten 26 dazu,
dass der ganz rechte Balken 94 und die obere Antriebseinheit 26 auf
der rechten Seite mit den Satz "1" Plattenböden verbunden
ist. Der Balken 94, welcher der zweite von links ist, und
die obere Antriebseinheit 26 auf der linken Seite, sind
mit den Satz "2" Plattenböden verbunden. Der
zweite Balken 94 von rechts und die untere Antriebseinheit 26 rechts
sind mit den Satz "3" Plattenböden verbunden.
Der Balken 94 links und die untere Antriebseinheit 26 links
sind mit den Satz "4" Plattenböden verbunden.
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10 ist ein Systemdiagramm.
In diesem Diagramm sind die Antriebszylinder 26 auf der
linken Seite in derselben Position relativ zu den Antriebseinheiten 26 auf
der rechten Seite wie in 9.
Zum Zweck dieser Diskussion sind die Antriebseinheiten 26 "1", "2", "3", "4" nummeriert worden,
um den Plattenbodensatz anzugeben, mit dem jeder verbunden ist.
Im System würde
die geeignete Staffelung der Balken gemacht werden müssen. Genauer
gesagt, würde
der Balken 94, der rechts in 9 gezeigt
ist, mit der Satz "1"-Antriebseinheit 26 verbunden
werden müssen.
Der Antriebsbalken 94, welcher der zweite von links in 9 ist, würde mit der Satz "2"-Antriebseinheit 26 verbunden
werden müssen.
Der Balken 94, welcher der zweite von rechts in 9 ist, würde mit der Satz "3"-Antriebseinheit 26 verbunden
werden müssen.
Der Balken 4, der links in 9 gezeigt
ist, würde
mit der Satz "4"-Antriebseinheit 26 verbunden
werden müssen.
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Das
Steuersystem der vorliegenden Erfindung ist relativ einfach. Eine
Pumpe P versorgt ein Ende einer Druckleitung P. Ein Tank T befindet
sich an einem Ende einer Rückführleitung
T. Es gibt vier proportionale Richtungssteuer (PDC) -Ventile, PDC "1", PDC "2",
PDC "3", PDC "4", eines für jeden Plattenbodensatz. Die Zahlen "1", "2", "3", "4" repräsentieren
die Plattenbodensätze
und die Antriebseinheiten 26 für die Plattenbodensätze. Die
PDC-Ventile schalten den Druck und die Rückführung zwischen den Durchgängen 44, 46 an gegenüberliegendem
Ende der Antriebseinheiten 26 über in 10 gezeigte Leitungen hin und her. Auch steuern
sie die Flussrate des hydraulischen Fluids oder Öls, wie nachfolgend detaillierter
beschrieben wird. Beispielsweise kann jedes PDC-Ventil ein MP-18
Richtungssteuerventil sein, das von der Rexroth Corporation, 2315
City Line Road, Bethlehem, Pa. 18017-2131, erhältlich ist. Der Katalog-Code
für die
vier Ventilanordnungen ist 4MP18-10/C/LB0IL(24)22A/LB0IL(24)220A/LB0IL(24)220A
/LB0IL(24)220A/Q. Der Katalog-Code für jeden Ventilabschnitt, d.
h. jedes PDC-Ventil,
ist LB0IL(24)ZZOA. Jedes PDC-Ventil ist ein Vierdurchgangsventil.
Die Pumpleitung P ist mit einem ersten Durchgang verbunden. Eine
Rückkehrleitung
T ist mit einem zweiten Durchgang verbunden. Der dritte Durchgang
ist mit dem Antriebseinheiteneinlass/-auslass 44 verbunden.
Der vierte Durchgang ist mit dem Antriebseinheiteneinlass/-auslass 46 verbunden.
-
Gemäß der Erfindung
ist mit jedem Plattenbodensatz ein Positionssensor assoziiert. Der
Sensor PS "1" ist mit Plattenbodensatz "1" assoziiert. Der Sensor PS "2" ist mit dem Plattenbodensatz "2" assoziiert. Der Sensor PS "3" ist mit dem Plattenbodensatz "3" assoziiert. Der Sensor PS "4" ist mit dem Plattenbodensatz "4" assoziiert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Positionssensoren PS "1", PS "2", PS "3",
PS "4" Fadenmessaufnehmer
vom Modell Nr. HX-PA-10-NJC,
die von Uni-Measure in Corvallis, Oreg., USA hergestellt werden.
Diese Messaufnehmer werden nachfolgend detaillierter beschrieben.
Wie in 10 gezeigt, beinhaltet
jeder der Positionssensoren PS "1", PS "2", PS "3",
PS "4" ein Gehäuse, das
an einer stationären
Position auf einem Rahmenteil des Förderers befestigt ist. Ein
Kabel C (10 und 10) erstreckt sich auswärts vom
Gehäuse
und ist mit seinem äußeren Ende
an einem beweglichen Element angeschlossen, das mit seinem Satz
von Fördererplattenbändern assoziiert
ist. Das Kabel C kann mit dem querlaufenden Antriebsbalken 94 verbunden
sein. Oder es kann mit der beweglichen Komponente seiner Antriebseinheit 20 verbunden
sein. Oder es kann mit einem der Fördererplattenböden CS seines
Satzes von Plattenböden
verbunden sein. Die Aussage hierin, dass der Positionssensor mit
dem beweglichen Teil der Antriebseinheit verbunden ist, beinhaltet
indirekte Verbindungen. Sie beinhaltet Verbindungen mit den querlaufenden
Antriebsbalken 94 und Verbindungen mit den Plattenböden selbst.
Eine Feder im Inneren des Gehäuses
wirkt auf das Kabel und zieht das Kabel in das Gehäuse. Bewegung
des äußeren Endes
des Kabels weg vom Gehäuse
zieht das Kabel aus dem Gehäuse
heraus. Der Betrag dieser Bewegung wird durch den Positionssensor
gemessen. Eine Ausgangsspannung wird bereitgestellt, die direkt
proportional zur Kabelausdehnung ist. Längsbewegung jedes Förderbodenplattensatzes
wird durch den Positionssensor für
den Satz gemessen. Die linearen Positionssensoren PS informieren
die Steuerung 98 über
die exakte Position jedes Fördererplattenbodensatzes.
Wie unten erläutert
wird, wird diese Information verwendet, um den Fluss von Hydrauliköl an die
Arbeitskammern der Antriebseinheiten 26 einzustellen. Der
Ausdruck "Fluss" wird hier für das Volumen
des zugeführten
Fluids pro Zeitinkrement verwendet, z. B. Kubikmeter oder Gallonen
pro Sekunde.
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Vorzugsweise
sind die Gehäuseteile
der Positionssensoren PS "1", PS "2" mit einem der Endrahmenelemente 70, 72 verbunden.
Die anderen Positionssensoren PS "3",
PS "4" sind mit dem zentralen
Rahmenelementen 74 verbunden. In jedem Fall beinhaltet
dies indirekte Verbindungen. In bevorzugter Form sind die äußeren Enden
der Kabel an den querlaufenden Antriebsbalken 94 angebracht.
Dies wird in 10 gezeigt. Auch
wird es bevorzugt, dass der Ventilstapel 100 am zentralen
Rahmenelement 74 befestigt ist. Er kann mit einem Unterseitenbereich
von Element 74 auswärts
von einem der Hauptrahmenbalken verbunden sein.
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Wie
in 10 gezeigt, beinhaltet
das System einen programmierbaren Prozess 96, der elektrische Steuersignale
an eine Steuerung 98 überträgt, die
auch elektrische Steuerungssignale von den Positionssensoren PS "1", PS "2",
PS "3", PS "4" empfängt. Der Prozessor 96 sendet
Signale, die einer Steuerung ein gewünschtes Bewegungsmuster der
Bodenplattensätze
mitteilt. Wie nachfolgend detaillierter erläutert wird, senden die Positionssensoren
PS "1", PS "2", PS "3",
PS "4" Signale, die der
Steuerung 98 die wahren Positionen der Bodenplattensätze "1", "2", "3", "4" mitteilen. Die Steuerung 98 prozessiert
die zwei Signalsätze
und sendet dann Anweisungssignale an die vier proportionalen Verstärker PA "1", PA "2",
PA "3", PA "4". Die proportionalen Verstärker PA "1", PA "2",
PA "3", PA "4" senden Steuerungssignale an die proportionalen
Richtungssteuerventile PDC "1", PDC "2", PDC "3",
PDC "4". Die proportionalen
Verstärker
PA "1", PA "2", PA "3",
PA "4" sind von der Rexroth
Corporation, 2315 City Line Road, Bethlehem, Pa. 18017-2131, erhältlich.
Sie werden als mobile Dualmagnetspulentreiber (MDSD, Mobile Dual
Solenoid Driver), Katalog-Nr. RA 29 864/01.94 bezeichnet. Sie empfangen
ein Eingangsspannungssignal von der Steuerung 98 im Bereich
von –10
bis +10 Volt und verstärken
das Signal wiederum zu einem Puls mit einem modulierten Ausgangssignal,
das einen ausgewählten Strom
zum Steuern der PDC-Ventile PDC "1", PDC "2", PDC "3",
PDC "4" erzeugt. Die folgende
Tabelle zeigt ausgewählte
Ausgangsstromsignale von den proportionalen Verstärkern PA "1", PA "2",
PA "3", PA "4" für
eine erwünschte
Flussrate:
-
-
In 10 werden die vier PDC-Ventile
PDC "1", PDC "2", PDC "3",
PDC "4" innerhalb eines
Kastens 100 mit gestrichelter Linie gezeigt. Der Kasten 100 repräsentiert
eine Ventilbaugruppe, die ausgebildet wird, wenn die vier PDC-Ventile
PDC "1", PDC "2", PDC "3",
PDC "4" aufeinander gestapelt
werden. Die Ventilgruppe 100 ist in den 10 und 17 gezeigt.
Die 18 bis 20 illustrieren PDC-Ventil "4". PDC-Ventile PDC "1", PDC "2", PDC "3" sind
identisch mit den PDC-Ventilen PDC "4".
Somit zeigen 18 bis 20 auch von den Ventilen
PDC "1", PDC "2", PDC "3" eingenommene
Betriebspositionen.
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Unter
Bezugnahme auf die 18 bis 22 enthält jedes PDC-Ventil PDC "1", PDC "2",
PDC "3", PDC "4" eine innerhalb einer Ventilspulenkammer 104 positionierte
Hauptventilspule 102. Pilotkammern 106, 108 sind
an entgegengesetzten Enden der Spulenkammer 104 vorgesehen.
Eine erste Kompressionsfeder 102 befindet sich innerhalb
der Pilotkammer 106. Eine zweite Kompressionsfeder 112 befindet
sich innerhalb der Pilotkammer 108. Die Federn 110, 112 üben Federkräfte auf
die entgegengesetzten Enden der Spule 102 aus. Wenn die
Federn 110, 112 die einzigen Kräfte sind,
die auf die Spule 102 einwirken, ist die Spule 102 in
einer zentrierten Position, wie in 18 gezeigt.
Ein Magnetspulen-gesteuertes Pilotventil 114 ist mit der
Pilotkammer 106 assoziiert. Ein identisches Magnetspulen- gesteuertes Pilotventil 116 ist
mit der Pilotkammer 108 assoziiert. Die 21 und 22 zeigen
zwei Positionen des Pilotventils 114. Weil die zwei Pilotventile 114, 116 identisch
sind, zeigen die 21 und 22 auch die zwei Positionen
des Pilotventils 116. Die Pilotventile 114, 116 sind
Dreiwegeventile. In den 21 und 22 sind die Druck- und Rückführleitungen
mit "PP" für Druck
und "T" für Tank oder
Rückführung bezeichnet.
Der dritte Durchgang jedes Pilotventils 114, 116 führt zur
Pilotkammer 106. Daher wird in den 21 und 22 der
dritte Durchgang mit 106 bezeichnet.
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Das
Pilotventil 114 weist ein Gehäuse 118 auf, das ausgebildet
ist, um eine Ventilspulenkammer 120 zu beinhalten. Eine
Ventilspule 122 ist in der Ventilspulenkammer 120 lokalisiert.
Die Ventilspule 122 ist ausgebildet, um drei Flächen 124, 126, 128 zu
beinhalten. Die Flächen 124, 126 sind
durch eine Nut 130 getrennt. Die Flächen 126, 128 sind
durch eine Nut 132 getrennt. Das Gehäuse 118 beinhaltet
eine endständig
auswärts von
Fläche 124 gelegene
Fluidkammer 134. Eine Kompressionsfeder 136 ist
innerhalb der Kammer 134 lokalisiert. Sie spannt die Ventilspule 122 in
die in 22 gezeigte Position
vor. In dieser Position blockiert die Fläche 126 eine Druckbewegung
durch das Pilotventil 114. Die Nut 132 ist positioniert,
um den Pilotkammerdurchgang 106 mit der Rückführung oder
der Tankleitung T zu verbinden. Eine Fluidleitung 137 verbindet
die Kammer 134 mit dem Pilotkammerdurchgang 106.
Es gibt eine Magnetspule A am Ende von Ventilspule 122 gegenüber der
Feder 136. Ein Magnetspulenstab 138 ragt axial
auswärts
von Fläche 128 in
eine Position vor, die durch die Magnetspulenwicklung 140,
die auf den Stab 138 wirkt, beeinflusst wird. Die Ventilspule
wird durch die Feder 136 in eine geschlossene Position
bewegt. Sie wird durch die vermittels der Wicklung 140 erzeugte magnetische
Kraft in eine offene Position bewegt. Leitung 137 verbindet
Kammer 134 mit dem jeweils in der Pilotkammer 106 anliegenden
Druck.
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Unter
Rückbezug
auf 17 ist ein Pilotdruckventil
PPV zwischen der Druckleitung 93 und einer Pilotdruckleitung
PP positioniert. Wie im Stand der Technik bekannt, ist das Ventil
PPV im System eingeschlossen, um den Pilotdruck auf einem gewünschten
Pegel zu stabilisieren. Unter Bezugnahme auf 18 ist das Ventil PPV in größerem Maßstab als
in 17 gezeigt. Es wird
als eine Ventilspule 114 in einer Kammer 146 beinhaltend
gezeigt. Eine Feder 148 ist in der Kammer auf der stromabwärtigen Seite
der Ventilspule 144 vorgesehen. Der Federteil von Kammer 146 ist
mit einer Leitung T verbunden, die sich zum Tank zurück erstreckt. Der
Druck wird über
einen internen Durchlasspfad 150 in der Ventilspule 144 mit
der Nutenregion 152 verbunden. Die Nutenregion 152 ist
mit der Pilotdruckleitung PP verbunden. Ein Druck in der Leitung 93,
der auf das Ende von Ventilstöpsel 144 gegenüber der
Feder 148 einwirkt, kann die Ventilspule 144 bewegen
und dabei den Druck in der Pilotdruckleitung PP regulieren.
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Die 17 bis 20 zeigen auch, dass jedes PDC-Ventil
PDC "1", PDC "2", PDC "3",
PDC "4" einen Flusssteuerventilabschnitt 154 beinhaltet.
Seine Funktion liegt darin, in Reaktion auf Druckwechsel den Fluss im
wesentlichen konstant zu halten. Unter Bezugnahme auf 18 beinhaltet jeder Ventilabschnitt 154 eine Ventilspule 156 mit
einer Fläche 158 an
einem Ende, einer Fläche 160 an
ihrem entgegengesetzten Ende und einer Fläche 162 allgemein
in ihrer Mitte. Eine Nut 164 ist zwischen Fläche . 158
und Fläche 162 ausgebildet. Eine
zweite Nut 166 ist zwischen der Fläche 160 und der Fläche 162 ausgebildet.
Die Ventilspule 156 ist in einer Spulenkammer 168 lokalisiert.
Eine Feder 170 liegt an einem Endbereich der Kammer 168 und
ruht gegen Fläche 160.
Die Feder 170 spannt die Ventilspule 156 in eine
Position vor, in welcher beide Nuten 164, 166 in
einem Kammerraum liegen, welcher Druck von der Leitung 172 aufnimmt.
In dieser Position blockiert Fläche 160 eine
Druckverbindung von solch einem Kammerraum mit einer Leitung 174,
die zum Einlass des Hauptventilabschnitts führt, der Hauptventilspule 102 und
Hauptventilkammer 104 enthält. Die Federkammer 171 ist
mit einer ersten Leitung 176 und einer zweiten Leitung 178 verbunden.
Ein Rückschlagventil 180 ist zwischen
der Federkammer 171 und der Leitung 176 angeordnet.
Ein zweites Rückschlagventil 182 ist
zwischen der Federkammer 171 und der Leitung 178 angeordnet.
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Die
Funktion des Ventilabschnitts 154 liegt darin, einen vorgegebenen,
im wesentlichen konstanten Fluss zu und durch den Hauptabschnitt 102, 104 des
Umschaltventils unabhängig
von sich verändernden
Lastdrücken
aufrecht zu erhalten. Die Ventilspule 156 beinhaltet einen
internen Durchlasspfad 183, der von Nut 166 zum Kammerraum 168 gegenüber der
Feder 170 führt.
Ein Druck in Kammer 166 ist über den Durchlasspfad 183 mit
dem Ende von Kammer 168 gegenüber der Feder 170 verbunden.
Dieser Druck wirkt auf das Ende der Ventilspule 156, entgegenwirkend
der Summe der Kraft von Feder 170 und einer durch Fluiddruck in
Kammer 171 ausgeübten
Kraft. Ein Ansteigen des Drucks in Nut 166 bewegt die Ventilspule 156 nach
rechts (wie dargestellt) und vermindert dabei den Fluss durch das
Ventil 154. In Reaktion auf ein Abfallen des Drucks in
Leitung 172 bewegt sich die Ventilspule 156 nach
links (wie gezeigt) durch Wirkung von Feder 170 und steigert
dabei den Fluss durch Ventil 154.
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Unter
Bezugnahme auf 19 besteht
Ventilspule 102 aus axial beabstandeten Flächen 184, 186, 188, 190, 192,
die durch Nuten 194, 196, 198, 200 getrennt
sind. In 19 befindet
sich das Pilotventil 114 in der in 22 gezeigten Position. Druck auf Kammer 106 wird
blockiert. Es gibt keinen Druck innerhalb von Kammer 106.
Die Kammer 106 ist durch Ventil 114 mit der Rückführung oder
der Tankleitung T verbunden. Die Feder 110 wirkt von selbst,
um die Ventilspule 102 nach rechts (wie dargestellt) zu
drücken.
Das Ventil 116 wird in eine wie in 21 gezeigte Position gespannt. Ein Druck
von Leitung PP geht durch einen Ventildurchgangspfad 201 zu
und von der Pilotkammerleitung und in die Pilotkammer 108.
Dort wirkt er mit der Feder 112. um die Ventilspule 102 nach
links (wie dargestellt) in eine Position zu drängen, die den Ventildurchgangspfad 202 öffnet. Druck
von Leitung 164 bewegt sich durch den Ventildurchlasspfad 202 und
in den Durchlass 44 an einem Ende der Antriebseinheit 26 für Satz "4" Bodenplatten. Ein Druck stromabwärts des
Ventildurchlasspfads 202 bewegt sich in die Leitung 176 und
schließt
das Rückschlagventil 180.
Er bewegt sich weiter und schließt das Rückschlagventil 182 und
bewegt sich in die Leitung 178. Auch bewegt er sich in
die Kammer in Ventil 154 am Federende der Ventilspule 156.
Die Feder 170 und dieser Druck wirken auf das rechte Ende
der Ventilspule 156 (wie dargestellt). Ein Druck von der
Leitung 172 wirkt auf das entgegengesetzte Ende der Ventilspule 156.
Das Druckdifferential bewegt die Ventilspule in eine Position, wie
etwa in 19 gezeigt.
Dies öffnet
einen Ventildurchlasspfad 206. Ein Fluss durch den Durchlasspfad 206 ist
der für
das System ausgelegte Fluss. Der Zweck von Ventil 154 ist
es, diesen Fluss trotz Druckvariationen im System aufrecht zu erhalten. Der
Druck stromabwärts
von Durchlasspfad 206 wird über Leitungen 174, 178 zu
einer Leitung LS übertragen, die zurück zur Pumpe
führt und
eine Steuerfunktion in der Pumpe ausübt, die nicht Teil der Erfindung
ist.
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Wenn
die Satz "4"-Plattenböden ihre
vorgeschobene Position erreichen, deaktiviert ein elektrisches Signal
von Steuerung 98 die Magnetspule B und aktiviert die Magnetspule
A. Die Feder im Pilotventil 116 bewegt die Ventilspule
in eine Position, die die Druckverbindung mit der Kammer 108 abschaltet
und stattdessen die Kammer 108 mit der Rückführung über Tankleitung
T verbindet. Die Magnetspule A bewegt die Ventilspule vom Pilotventil 114 zu
einer offenen Verbindung zwischen Druck in der Leitung PP und der
Pilotkammer 106. Die Druckeinführung in die Pilotkammer 106 und
die Verbindung von Pilotkammer 108 mit der Rückführung führt zu einem
Verschieben der Ventilspule 102 nach rechts (wie dargestellt)
in eine den Ventildurchlasspfad 208 öffnende Position (20). Ein Druck von Leitung 172 wird
durch den Ventildurchlasspfad 208 zu der Leitung geleitet,
die zum Durchlass 46 in der Antriebseinheit 26 für Plattenbodensatz "4" führt.
Der Rückführfluss vom
Durchlass 44 derselben Antriebseinheit 26 fließt durch
Ventildurchlasspfad 210 und dann durch den Durchlasspfad 212 durch
die zum Tank T führende
Rückführleitung.
Wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird, richtet das PDC-Ventil
PDC "4", wenn es in der 20 gezeigten Position ist,
einen Fluiddruck gegen Durchlass 46 und führt Fluid
vom Durchlass 44 zurück,
um die Antriebseinheiten zu veranlassen, sich zurückzuziehen.
Der Ventildurchlasspfad 208 ist größer als der Ventildurchlasspfad 202,
der geöffnet
wird, wenn die Antriebseinheit die Satz "4"-Plattenböden veranlasst,
vorzurücken.
Im Ergebnis gibt es eine maßgeblich
größere Bewegung
von Fluid in und aus den Arbeitskammern, wenn die Antriebseinheit 26 ihren
Satz von Plattenböden
zurückzieht.
Das Ergebnis ist, dass die Plattenböden mit einer schnelleren Rate
zurückgezogen
werden als vorgeschoben. Wenn die Satz "4" Plattenböden voll
zurückgezogen
sind, wird ein elektrisches Signal an die Magnetspulen A, B gesendet.
In Reaktion schließt
die Magnetspule A das Pilotventil 114 und öffnet die Magnetspule
B das Pilotventil 116, was die Ventilspule 102 veranlasst,
sich in etwa in ihre Position von 19 zurück zu bewegen.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
empfangen die proportionalen Verstärker PA ein Eingangsspannungssignal
von der Steuerung 98 im Bereich von –5 bis +5 Volt.
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Die
proportionalen Verstärker
PA verstärken
das empfangene Signal auf ein Pulsweiten-moduliertes Ausgangssignal,
das einen ausgewählten
Strom zum Steuern der Magnetspulenventile 114, 116 erzeugt.
Ein Eingangssignal im Bereich von beispielsweise –5 bis 0
Volt an einen Proportionalverstärker
PA veranlasst, dass ein entsprechendes Ausgangsstromsignal einer
oder beider Magnetspulen des mit dem proportionalen Verstärker PA
assoziierten PDC-Ventils gesendet wird. Dieses Ausgangsstromsignal
betreibt die Pilotventile 114 oder 116 in einer
Weise, die eine Druckpegel und/oder Richtungsänderung im hydraulischen Fluid
verursacht, das in die und aus den Antriebseinheiten 26 bewegt
wird. Ein 0 bis +5 Volt Eingangssignal an einen proportionalen Verstärker PA
veranlasst, dass ein entsprechendes Ausgangsstromsignal zur anderen
Magnetspule des Steuerventils gesendet wird, was seine Ventilspule
veranlasst, sich in einer entgegengesetzten Richtung zu bewegen.
Die zwei Magnetspulen-gesteuerten Pilotventile 114, 116 regeln
den Druckpegel und/oder die Richtung der Hydraulikfluidbewegung
in und aus den Arbeitskammern der Antriebseinheiten 26.
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Der
Vorteil des Rexroth MP-18 PDC-Ventils ist, dass der Startpunkt für die Bewegung
der Funktion immer derselbe bleibt, d. h. eine spezifizierte Steuerspulenposition
hat immer dieselbe Flussrate. Dies wird durch die Kompensatorpräsenz des
Ventilabschnitts 154 in jedem PDC-Ventil erreicht. Die
Beschreibung der PDC-Ventile zusammenfassend, beinhaltet jedes PDC-Ventil
eine Hauptventilspule 102 und ist ein Dreipositions-Vierwegeventil,
das federzentriert ist. Der Kompensatorventilabschnitt 154 führt die
Funktion des Aufrechterhaltens eines konstanten Ölflusses unabhängig von
Druckschwankungen aus. Die Pilotventile 114 und 116 werden
durch die Magnetspulen A, B betätigt.
Die Magnetspulen A, B empfangen Steuersignale von den proportionalen
Verstärkern
PA "1", PA "2", PA "3",
PA "4". Der Betrieb der
Pilotventile 114, 116 steuert die Position der
Hauptventilspule 102 mittels Fluiddruck.
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11 zeigt den Hauptstromteil
der Steuerungsschaltung. An 212 werden 480 Volt Wechselstrom
bereitgestellt. Ein Hauptein-/-ausschalter wird mit 214 bezeichnet.
Elektrische Energie wird einem 40 PS-Pumpenmotor 216, einem
1/6 PS-Kühlgebläsemotor 218 und
einem 1,5 kW Tankheizer 220 zugeführt. Die Pumpe P (16) dient zum Pumpen von Öl 10 durch
das System. Das Kühlgebläse dient
dem Kühlen
des hydraulischen Fluids oder Öls,
wenn es heiß ist.
Der Tankheizer dient zum Aufheizen des Öls, wenn es kalt ist. Ein Wandler 222 stellt
120 V Wechselstrom über
die Leiter 24, 226 bereit. Ein Pumpenmotor-Start/Stopp-Schalter 228 ist
auf einem lokalen Steuerpanel vorgesehen. Ein zweiter Pumpenmotor-Start/Stopp-Fern-Schalter 230 kann
ebenfalls vorgesehen sein. Ein 115V Wechselstrom-nach-24
V-Gleichstromwandler ist als 232 vorgesehen. Seine Ausgangsleiter 234, 236 sind
in den 11, 12 und 16 gezeigt. Ein 115V Wechselstrom
nach +/–15 Volt
Gleichstromwandler ist als 238 vorgesehen. Seine Ausgangsleiter 240, 242, 244 sind
mit der Steuerung PFC-5 verbunden (15).
Ein 115 Volt Wechselstrom nach –5/+14
Volt Gleichstromwandler ist als 246 vorgesehen. Er stellt
Strom für
die Positionssensoren bereit. Seine Ausgangsleiter 248, 250 sind
in sowohl 11 als auch 14 gezeigt. Der programmierbare
Prozessor 96 ( 11)
arbeitet bei 120 Volt Wechselstrom und empfängt Eingangsanweisungen oder
Signale von einer Vorwärts-
und Rückwärtssteuerung 252 (12) einer Tasteraufschaltsteuerung 255 (12) und einer Geschwindigkeitssteuerrändelscheibe 256 (12). Optionale Fernbedienungen 256, 258, 260, 262 können zur
Fernbedienung des Förderers
ebenfalls vorgesehen sein. Die Steuerung 256 schaltet zwischen "Fern"- und "Lokal"-Betrieb um. Die
Steuerung 258 stellt die Fern-Steuerung von "Vorwärts" und "Rückwärts" bereit. Die Steuerung 260 ist
ein Fern-Tasteraufschaltschalter. Die Steuerung 262 ist
eine Fern-Rändelscheibe.
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Der
Ausgang des programmierbaren Prozessors 96 ist mit der
Steuerung 98 an Anschlüssen 264, 266, 268, 270 verbunden.
Die Ausgänge
der Positionssensoren PS "1", PS "2", PS "3",
PS "4" werden als 272, 274, 276, 278 bezeichnet.
Sie sind mit der Steuerung 98 verbunden, soweit in 15 angezeigt. Die Ausgänge von der
Steuerung 98 werden als 280, 282, 284, 286 bezeichnet.
Sie sind mit den proportionalen Verstärkern PA "1",
PA "2", PA "3", PA "4" verbunden,
soweit in 22 angegeben.
Die Ausgänge
der proportionalen Verstärker
PA "1", PA "2", PA "3",
PA "4" sind mit den Magnetspulen
A, B der PDC-Ventile PDC "1", PDC "2", PDC "3", PDC "4" verbunden.
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Der
programmierbare Prozessor 96 kann beispielsweise ein programmierbarer
Logikkontroller (PLC) sein. Als ein zweites Beispiel kann er ein
Mikroprozessor sein. In einer bevorzugten Form ist er ein PLC, der die
folgenden Komponenten enthält,
die alle von Allen-Bradley, Milwaukee, Wis., USA, erhältlich sind.
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-
Der
programmierbare Prozessor stellt ein Befehlssignal für jedes
PDC-Ventil bereit. Man nehme an, dass alle vier Antriebseinheiten 26 zurückgezogen
sind. Der programmierbare Prozessor 96 wird zuerst das PDC-Ventil "1" für
Plattenbodensatz "1" steuern, was den
Ventildurchlasspfad oder die Öffnung 202 (19) veranlasst, sich zu öffnen, und
die Bewegung von Hydraulikfluidantriebseinheit in den Durchgang 44 und
aus dem Durchgang 46 bei einer vorgegebenen Rate gestattet,
so dass die "1" Plattenbodensätze sich
mit einer vorgegebenen gewünschten
Geschwindigkeit vorwärts
bewegen. Wenn die Satz "1" Plattenböden sich
um S/4 bewegt haben, sendet der programmierbare Prozessor 96 im
wesentlichen dasselbe Kommando an das PDC-Ventil 2 für die Satz "2" Plattenböden, was sie veranlasst, sich
mit derselben Geschwindigkeitsrate wie die Satz "1" Plattenböden vorwärts zu bewegen.
Wie im Falle von PDC-Ventil "1", bewegt das Signal
vom programmierbaren Prozessor 96 die Hauptspule 102 im
PDC "2" um einen Abstand,
der hinreichend ist, den Ventildurchlasspfad oder die Öffnung 202 um
einen hinreichenden Betrag zu öffnen,
um eine Ölbewegung
in den Durchgang 44 und aus dem Durchgang 46 der
Satz "2" Antriebseinheit 26 zu
veranlassen, um ihre Bewegung zur richtigen Zeit und der richtigen
Geschwindigkeit zu starten. Wenn die Satz "1" Plattenböden um weitere
S/4 zur Position S/2 wandern, sendet der programmierbare Prozessor 96 ein
Signal an PDC "3", das es anweist, sich
zu öffnen und
die Bewegung der Satz "3" Plattenböden mit
der gewünschten
Geschwindigkeit zu starten. Wenn die Satz "1" Plattenböden die
Position 3 S/4 erreichen, so sendet der programmierbare Prozessor 96 ein
Signal an PDC "4", das seine Hauptspule 102 bewegt,
um so die Satz "4" Plattenböden zu veranlassen, sich
mit der gewünschten
Geschwindigkeit vorwärts
zu bewegen. Wenn die Satz "4" Plattenböden beginnen, sich
zu bewegen, bewegen sich alle vier Plattenbödensätze gemeinsam und werden fortfahren,
sich gemeinsam zu bewegen, bis die Satz "1" Plattenböden ihre
vorgeschobene Position erreichen. Zu diesem Zeitpunkt sendet die
Steuerung 98 ein neues Signal an PDC "1",
das es anweist, sowohl die Verbindung des Drucks umzukehren als
auch zu den Durchgängen 44, 46 und
dem offenen Ventildurchlasspfad 208 (20) einen hinreichenden Betrag zurückzuführen, um
die Satz "1" Antriebseinheit
zu veranlassen, mit hoher Geschwindigkeit zurückzukehren.
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Ein
Steuerpanel (nicht gezeigt) wird bereitgestellt, das neben weiteren
Dingen einen Ein/Aus-Schalter 252 mit einer "Aus"-Position, einer "rev" Umkehrposition und
einer "frd"-Vorwärtsposition
enthält.
Ein "Taster"-Schalter 254 kann
ebenfalls vorgesehen sein. Dieser Schalter überschreibt Schalter 252 und
veranlasst die Antriebseinheiten 26, sich mit ihrer höchsten Geschwindigkeitsrate
vorzuschieben oder zurückzuziehen, was
aus Sicherheitsgründen
mitunter notwendig sein mag. Eine Geschwindigkeitssteuerrändelscheibe 255 ist vorgesehen,
um die Gesamtgeschwindigkeit des Plattenbandförderers zu ändern, d. h. die Rate, mit
der der Förderer
eine Last darauf bewegt, zu beschleunigen oder zu verlangsamen.
Die Logik für
Prozessor 96 erzeugt elektrische Signale, die, wenn weiter
prozessiert und den PDC-Ventilen zugeführt, eine erste Plattenbandgeschwindigkeit
in Förder-
oder Vorrückrichtung
und eine zweite, höhere
Rückziehgeschwindigkeit
in entgegengesetzter Richtung aufbaut. Schalter oder Steuerung 252 etabliert
die Förder-
und Rückzugsrichtungen.
Wenn die Steuerung 252 in ihrer "Aus"-Position
ist, sendet der Prozessor 96 und die Steuerung 98 Signale
an die PDC-Ventile, die solche Ventile in einer System-"Aus"-Position platzieren,
wie in 18 gezeigt. Falls
es gewünscht
wird, eine Last zur Rückseite
des Förderers
zu fördern,
wie es meistens der Fall ist, wird die Steuerung 252 in
die "frd"-Position bewegt.
Wenn die Steuerung 252 in der "frd"-Position
ist, weist der Prozessor die PDC-Ventile an, Fluid in die Antriebseinheitsdurchgänge 44 und
aus den Antriebseinheitsdurchgängen 46 zu leiten,
zum Befördern
der Last zur Rückseite
des Förderers.
Wenn die Steuerung 252 in der "rev"-Position
ist, weist der Prozessor 96 die PDC-Ventile an, Fluid in
die Antriebseinheitsdurchgänge 46 einzuleiten
und Fluid von den Antriebseinheitsdurchgängen 44 zu entfernen,
um eine Last zur Vorderseite des Förderers zu fördern. Die
Steuerung 255 steuert die Förder- und Rückziehgeschwindigkeiten der
Antriebseinheiten. Sie macht dies durch Verändern des elektrischen Signalausgabe
von Prozessor 86 an die PDC-Ventile zum Verändern des angewiesenen
Betrags an Bewegung der Hauptventilspule dieser Ventile und dementsprechend
der Größe der Fluiddurchlasspfade 202, 208 in
den Hauptabschnitten der PDC-Ventile. Wie zuvor gesagt, überschreibt
die Steuerung 254 die Steuerung 256 und veranlasst
zumindest momentan die Antriebseinheiten, sich mit ihrer höchsten Geschwindigkeitsrate
auszudehnen oder zurückzuziehen.
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23 ist ein Graph des Anweisungssignals
vom programmierbaren Prozessor 96 an den Zylinder 26 für die Satz "1" Plattenböden. Der Punkt 0 ist der Ausgangspunkt.
An diesem Punkt sind die Satz "1" Plattenböden und
ihre Antriebseinheit 26 zurückgezogen. Der Abstand S ist
die Hublänge
der Satz "1" Plattenböden. Der
programmierbare Prozessor 96 sendet elektrische Steuersignale
an das PDC-Ventil "1" über die Steuerung 98,
wobei er es anweist, die Satz "1" Plattenböden um Hublänge S innerhalb
der Zeit t vorzuschieben. Dann weist der programmierbare Prozessor 96 eine
Rückkehr
auf Null an und weist als Nächstes
einen zweiten Vorschub um einen Betrag S innerhalb eines zweiten
Zeit-Intervalls t an. Dieses Anweisungsmuster vom programmierbaren
Prozessor 96 wird immer wieder wiederholt. 24 zeigt, dass, nachdem sich die Satz "1" Plattenböden um einen Abstand S/4 bewegt
haben, der programmierbare Prozessor 96 das PDC-Ventil 2 anweist,
eine Bewegung der Satz "2" Plattenböden zu starten.
Bei t/2 weist der programmierbare Prozessor 96 das PDC-Ventil "3" an, die Satz "3" Plattenbodenbewegung
zu beginnen. Zum Zeitpunkt 3t/4 weist der programmierbare Prozessor 96 das
PDC-Ventil "4" an, die Bewegung
der Satz "4" Plattenböden zu beginnen.
Wie illustriert, wird dieses Anweisungsmuster immer wieder wiederholt. 24 zeigt, das zwischen 3t/4
und T alle vier Sätze
von Plattenböden
gemeinsam vorrücken. 25 zeigt einen hypothetischen
Graphen der tatsächlichen
Position der Satz "1" Plattenböden, welcher
der Position dieser vom programmierbaren Prozessor 96 angewiesenen
Plattenböden überlagert
ist. Beachtenswerterweise erfordert es Zeit für jeden Plattenbodensatz, sich
zurückzuziehen,
nachdem er die vorgeschobene Position 14 erreicht hat.
Der Graph der 25 zeigt,
dass, falls es keine Einstellung des vom programmierbaren Prozessor 96 ausgesandten
Anweisungssignals gibt, die Satz "1" Plattenböden sich
zurückziehen,
bis sie sich mit der Position der Satz "1" Plattenböden im zweiten
Bewegungszyklus von 0,0 bis ,S im nächsten Zeitintervall t schneiden.
Zu diesem Zeitpunkt beginnen sie wieder vorzurücken. 26 zeigt ein einfaches Einstellen, das
am Anweisungssignal im programmierbaren Prozessor 96 vorgemmonen
werden kann. Eine Verzögerung
t adj., gleich der Zeit, die die Satz "1" Plattenböden benötigen, um
zurückzukehren,
kann in den programmierbaren Prozessor 96 programmiert
werden. Dies gestattet es den Satz "1" Plattenböden, sich
vollständig
zurückzuziehen,
bevor der programmierbare Prozessor 96 sie anweist, sich
wieder vorwärts
zu bewegen.
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Hierbei
ist die Hublänge "S" die Betriebshublänge der hydraulischen Antriebseinheiten 26,
etabliert durch die Steuerungslogik und die Rückkopplungssignale, die der
Steuerung 98 eingegeben werden. Die Hublänge "S" ist auch die Hublänge der Förderplattenbänder. Somit
kann das Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung mit Antriebseinheiten 26 verwendet
werden, die eine 10"-Hubfähigkeit
haben, aber die Systemlogik kann dafür ausgelegt sein, nur 8" dieser Fähigkeit
zu nutzen. Somit würde
die Hublänge
S des Systems 8" sein,
selbst falls die Antriebseinheiten 26 eine Fähigkeit
zur Bewegung um 10" haben.
Bei einem anderen System kann der Systemhub S gleich der Hubfähigkeit
der Antriebseinheit sein.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung wird der Antriebseinheit für die führenden Förderplattenbänder CS
ein feststehendes Anweisungssignal gesendet, das seinem PDC-Signal
mitteilt, der Antriebseinheit 26 für die führenden Förderplattenbänder CS Öl mit der
Rate zuzuführen,
die notwendig ist, um den führenden Satz
von Förderplattenbänder zu
veranlassen, mit der gewünschten
Geschwindigkeit vorzurücken.
Die Antriebseinheit für
die drei anderen Förderplattenbandsätze empfangen
dieselbe Anweisung, falls sie alle vorrücken, und wandern mit derselben Geschwindigkeit
wie der führende
Satz von Förderplattenbändern. Falls
einer oder mehrere der Förderplattenbandsätze hinter
dem führenden
Fördererplattenbandsatz
seiner Position im gewünschten
Muster der Gesamtplattenbandbewegung hinterherläuft oder vorausgeht, wird der
Abstand, um den jeder Plattenbandsatz hinterherläuft oder vorausgeht, wie durch
den mit dem Plattenbandsatz assoziierten Positionssensor PS gemessen,
verwendet, um eine neue Anweisung für den Plattenbandsatz in der Steuerung 98 zu
berechnen. Die neue Anweisung veranlasst das PDC-Ventil, den Fluss
von Hydraulikfluid in und aus der Antriebseinheit 26 zu
steigern oder zu senken. Um so mehr ein Plattenbandsatz hinter dem
Führungsplattenbandsatz
von seiner gewünschten
Position abweicht, desto größer muss
die Änderung
am Anweisungssignal sein, um die Position des Satzes zu korrigieren.
Bei dieser Ausführungsform
weist die Steuerung 98 eine Ausführungsschleife auf, die den
Zustand des Rückkopplungssignals
von den Positionssensoren PS betrachtet, durch die Leiterlogik (96)
schreitet und die Ausgaben modifiziert, welche die Signale sind,
die zuerst den proportionalen Verstärkern PA und dann den PDC-Ventilen
zugesendet werden. Auf diese Weise wird die Anweisung an jedes der
PDC-Ventile für
die Plattenbandsätze,
die dem Führungsplattenbandsatz
folgen, bei jedem "Abtasten" aktualisiert. Die
typische Abtastrate liegt zwischen 5 und 15 ms.
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Die
Geschwindigkeit des rückkehrenden
Plattenbodensatzes wirkt als eine Grenze dafür, wie schnell die anderen
drei Plattenbodensätze
vorrücken
können.
Der rückkehrende
Plattenbodensatz muss rückkehren und
bereit sein, um einer der vorrückenden
Plattenbodensätze
zu werden, bevor der Plattenbodensatz nach ihm die vorgeschobene
Position 14 erreicht. Die PDC-Ventile weisen einen Bereich
an Fluidfluss auf, der groß genug
ist, eine Antriebseinheit 26 bei hohem Druckpegel zurückzuziehen,
bevor der nächste
vorrückende
Fördererplattenbandsatz
die vorgeschobene Position 14 erreicht.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
werden die tatsächlichen
Positionen der Fördererplattenbandsätze, wie
durch die Positionssensoren PS bestimmt, mit den gewünschten
Positionen der Plattensätze,
wie durch die Steuerlogik festgelegt, verglichen. Jegliche gemessene
Abweichung wird verwendet, um das Anweisungssignal an das PDC-Ventil
für einen
Fördererplattenbandsatz,
der entweder seiner gewünschten
Position vorausgeht oder hinterherläuft, einzustellen, um das PDC-Ventil
hin zum Antreiben eines solchen Fördererplattenbandsatzes entweder
schneller oder langsamer, hin zu seiner gewünschten Position, einzustellen.
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Die 19A und 20A zeigen wahrscheinlich am besten die
maßgeblichen
Flusssteuerkomponenten der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Unter
Bezugnahme auf 19A gelangt
ein Druck P von Leitung 172 in Ventilabschnitt 154 und
fließt
durch den Ventildurchlasspfad 206 in die Leitung 174.
Von der Leitung 174 fließt er durch den Ventildurchlasspfad 202.
Etwas von der Flüssigkeit
fließt
in eine zum Antriebseinheitendurchgang 44 führende Leitung.
Der Rest des Fluids fließt
in die Leitung 176 und schließt Rückschlagventile 180, 182,
wie illustriert. Etwas vom Fluid in der Leitung 176 fließt in Kammer 171 von
Ventilabschnitt 154. Dies ist der Systemdruck und er übt eine
Kraft auf die Ventilspule 156 zusätzlich zur Federkraft 170 aus.
Der in das Ventil 154 gelangende Fluiddruck fließt auch
in den Durchlasspfad 183, der zum Ende der Ventilspule 156 gegenüber Feder 170 führt. Dieser
Druck P wird an seinem Ende von der Ventilspule 156 ausgeübt, entgegengesetzt
dem Systemdruck in der Kammer 171 und der Federkraft 170.
Die Ventilspule 156 nimmt eine Position ein, in der sie
der erwünschten
Fluidmenge gestattet, durch das Ventil 154 zu fließen. Während Fluid
dem Antriebseinheitsdurchlass 44 zugeführt wird, bewegt sich Fluid
von der Antriebseinheit aus dem Durchgang 46 heraus und
in das Ventil. Es bewegt sich durch einen Durchlasspfad 196 und
in die Tankleitung T. Die Pilotventile 115, 116 (19) steuern die Position
der Ventilspule 102. Es ist die Position der Ventilspule 102,
welche die Größe des Ventildurchlasspfads 202 und
die Flussrate durch das PDC-Ventil in die Antriebseinheit 26 festlegt.
Signale vom Positionssensor PD "4", die anzeigen, dass
der Plattenbandsatz "4" der Position, dies
im Muster der Plattenbandbewegung haben sollte, entweder vorausgeht
oder hinterherläuft, signalisieren
den Pilotventilen 114, 116 die Position der Ventilspule 102 und
damit der Größe der Öffnung 202 einzustellen.
Die Öffnung 202 wird
eingestellt, um den Fluss durch das PDC-Ventil "4" um
einen Betrag zu ändern,
der ausreicht, um den Plattenbandsatz zu der Position zu bewegen,
die er einnehmen sollte.
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Wenn
die Anweisungslogik (96) den Plattenbandsatz "4" anweist, sich zurückzuziehen, werden elektrische
Signale zu den Pilotventilen 114, 116 gesandt,
was sie veranlasst, die Ventilspule 102 in die durch 20A gezeigte Position zu
verschieben. In dieser Position wird der Druck von der Leitung 174 durch
den Ventildurchlasspfad 280 und dann in den Antriebseinheitsdurchgang 46 geleitet.
Der Rückfluss
vom Antriebseinheitsdurchgang 44 fließt durch den Ventildurchlasspfad 210 und
in die Tankleitung T. Etwas vom Druckfluss gelangt in die Leitung 177,
was die Ventile 180, 182 schließt und bewegt
sich in die Kammer 171 im Druckausgleichsventil 154.
Wenn das Verschieben der Ventilspule 102 auftritt, nimmt
der Ventildurchlasspfad 208 unmittelbar eine hinreichende
Größe an, um
eine Druckbewegung in den Durchgang 46 mit einer Rate zu
gestatten, welche den Plattenbandsatz viel schneller als die Vorrückgeschwindigkeit
der Plattenbandsätze
rückführen wird.
Das Ventil PDC "4" führt eine
umkehrende Funktion aus. Es schaltet den Druck und die Rückführung zwischen
den zwei Durchgängen 44, 46 der
Antriebseinheit 26 um. In jeder Position stellt es einen Ventildurchlasspfad
hinreichender Größe bereit,
um die gewünschte
Geschwindigkeit des Plattenbandsatzes zu erzielen. In der vorschiebenden
Richtung ist der Ventildurchlasspfad 202 so bemessen, dass
er Hydraulikfluiddruck mit einer Rate bereitstellt, die den Plattenbodensatz
mit der gewünschten
Geschwindigkeit vorwärts
bewegt. Wie zuvor erläutert,
wird diese Rate durch das Rückkopplungssignal
eingestellt, welches hilft, die Positionen der Magnetspulenventile 114, 116 zu
steuern. Wenn das PDC-Ventil "4" angewiesen wird,
den Plattenbodensatz zurückzuziehen,
bewegt sich die Ventilspule 102 sofort in eine Position,
die einen Ventildurchlasspfad 208 hinreichender Größe bereitstellt,
um eine rasche Rückkehr
oder Rückziehung
des Plattenbodensatzes zu veranlassen.
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Die
illustrierten Ausführungsformen
sind lediglich Beispiele der vorliegenden Erfindung und daher nicht
beschränkend.
Es versteht sich, dass viele Änderungen
an der besonderen Struktur, den Materialien und Merkmalen der Erfindung
gemacht werden können,
ohne vom Schutzumfang der Erfindung, wie durch die anhängenden
Ansprüche
definiert, abzuweichen. Daher ist die Erfindung nicht auf die bestimmten, hier
illustrierten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern
durch die folgenden Ansprüche
festgelegt.
