DE8512743U1

DE8512743U1 - Device for adjusting the loop gain of a follow-up control loop

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Publication number: DE8512743U1
Application number: DE19858512743
Authority: DE
Original assignee: Hartmann & Laemmle & Co Kg 7255 Rutesheim De GmbH
Current assignee: Hartmann & Laemmle & Co Kg 7255 Rutesheim De GmbH
Priority date: 1985-04-30
Filing date: 1985-04-30
Publication date: 1988-03-31

Description

Härtmann & Lämmie GmbH & Co. KG P 85 44Härtmann & Lämmie GmbH & Co. KG P 85 44

Schückertstraße 15Schückertstrasse 15

7255 Rütesheim 28.04.19857255 Ruetesheim 28.04.1985

Einrichtung zur Einstellung der Kreisverstärkung eines Naählaüf-RegelkreisesDevice for adjusting the loop gain of a feed-through control loop

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Einstellung der Kreisverstärküng eines zur Bewegungssteuerung einer hydraulischen Vorschub-Antriebseinheit vorgesehenen Nachlauf-Regelkreises, der mit elektrisch, z.B. mittels eines Schrittmotors, gesteuerter Positions-Soll-Wert-Vorgabe und mechanischer Positions-Ist-Wert-Rückmeldüng arbeitet, und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.The invention relates to a device for adjusting the loop gain of a follow-up control loop intended for controlling the movement of a hydraulic feed drive unit, which works with electrically controlled position target value specification, e.g. by means of a stepper motor and mechanical position actual value feedback, and with the further generic features mentioned in the preamble of the patent claim.

Nachlauf-Regelkreise der vorerwähnten Art werden in vielfältiger Weise eingesetzt, z.B. zur Steuerung der Vorschub- und Rückzugsbewegungen von Press- oder Stanzwerkzeugen oder zur Steuerung der Relativbewegungen von Werkstück und Werkzeug bei Werkzeugmaschinen, die spanabhebend arbeiten, z.B. Drehbänken sowie auch bei Werkzeugmaschinen, bei denen ein mehr oder weniger schnell routierend angetriebenes Werkzeug wie ein Bohrer, ein Fräser, ein Schleif- oder ein Honwerkzeug Vorschub- und Rückzugsbewegungen ausführen.Follow-up control loops of the aforementioned type are used in a variety of ways, e.g. to control the feed and retraction movements of pressing or punching tools or to control the relative movements of the workpiece and tool in machine tools that perform cutting work, e.g. lathes, as well as in machine tools in which a more or less rapidly rotating tool such as a drill, a milling cutter, a grinding or honing tool performs feed and retraction movements.

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P 85 44P85 44

28.04.1985 - 2 -28.04.1985 - 2 -

Die Kreisverstärküng &Kgr;_&ggr; solcher elektrohydraulischer Regelkreise ist dabei durch die BeziehungThe loop gain &Kgr;_&ggr; of such electrohydraulic control loops is given by the relationship

K_v = v/AsK _v = v/As

definiert, worin &ngr; die Geschwindigkeit der gesteuerten Werkzeug- bzw. Werkstückbewegungen bezeichnet/ die durch den Betrag der über ein Nachlauf-Regelventil der Antriebs·* einheit zugeleiteten bzw. von dieser abfließenden Arbeitsmediumströme bestimmt ist und mit^s, der Schlepp- bzw. Nachlauffehler bezeichnet ist, um den sich die Ist-Position des Werkzeuges von der eingesteuerten Soll-Position unterscheidet, wenn im stationären Zustand der Regelung das Nachlauf-Regelventil so weit aufgesteuert ist, daß die für eine erwünschte Vorschubgeschwindigkeit benötigte, zeitbezogene Fördermenge über das Nachlauf-Regelventil strömt. Die Kreisverstärkung K ist dem Betrage nach ein Maß für die Empfindlichkeit der Nachlaufregelung, die um so größer ist, je größer die Kreisverstärkung ist. Im Zuge der vorgenannten Werkzeug- bzw. Werkstückbewegungen können erhebliche Lastwechsel auftreten mit der Folge, daß sich die Kreisverstärkung - und damit die Empfindlichkeit der Nachlauf-Regelung bzw. der Positionssteuerung - erheblich ändern kann mit der Folge, daß Abweichungen z.B. der Kontur des bearbeiteten Werkstückes von einer durch die Bearbeitung zu erzielenden "Soll-Kontur" Beträge annehmen, die außerhalb der Toleranzgrenzen liegen, was natürlich nicht hingenommen werden kann.defined, where v denotes the speed of the controlled tool or workpiece movements, which is determined by the amount of the working medium flows fed to or flowing out of the drive unit via a follow-up control valve, and ^s denotes the drag or follow-up error by which the actual position of the tool differs from the set target position when, in the stationary state of the control, the follow-up control valve is opened so far that the time-related delivery quantity required for a desired feed rate flows through the follow-up control valve. The loop gain K is a measure of the sensitivity of the follow-up control, which is greater the greater the loop gain is. In the course of the aforementioned tool or workpiece movements, significant load changes can occur with the result that the loop gain - and thus the sensitivity of the follow-up control or position control - can change considerably with the result that deviations, e.g. of the contour of the machined workpiece from a "target contour" to be achieved by machining, assume amounts that lie outside the tolerance limits, which of course cannot be accepted.

Eine Möglichkeit, diese Schwierigkeiten zu vermeiden, besteht darin, eine Antriebseinheit mit bedarfsgerecht einstellbarer bzw. umschaltbarer Kreisverstärkung des Nachlauf-Regelkreises zu verwenden, die in der eigenen, älteren, nicht yorveröffentlichten Patentanmeldung P 34 36 356.4 unter besonderer Bertick-One way to avoid these difficulties is to use a drive unit with adjustable or switchable loop gain of the follow-up control loop as required, which is described in our own, older, unpublished patent application P 34 36 356.4 with particular emphasis on

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P 85 44 28.04.^985P 85 44 28.04.^985

sichtigung der bei Pressen- und Stanzmaschinen-Antrieben vorliegenden Verhältnisse vorgeschlagen. Bei den dort beschriebenen hydraulischen Antriebseinheiten ist im Rahmen der zur Positions-Ist-Wert-Rückmeldung vorgesehenen - mechanischen - Rückmeldeeinrichtung eine selbsttätig arbeitende ümschaiteinrichtung vorgesehen, mit der das Verhältnis, mit dem; Abweichungen der Regelgröße in Querschnittsänderungen der! Durchfluß-Strömungspfade des Nachlauf-Regelventils umgesetzt werden, z.B. bei einem Übergang von Eilvorschub- auf Lastvorschub-Betrieb auf einen größeren Wert umgeschaltet wird. Diese "Umschaltung" auf eine andere Kreisverstärkung des Nachlauf-Regelkreises erfolgt dabei durch bedarfsgerechte Einstellung des Übersetzungsverhältnisses einer mechanischen Umsetzungs-Einrichtung, mittels derer die Auslenkungen des Ventilkolbens eines mittels des Nachlauf-Regelventils druck-vorgesteuerten Hauptventils auf das Ventilbetätigungsglied des NacRlauf-Regelventils rückgemeldet werden. Nachteilig an dieser Art der Kreisverstärkungs-Umschaltung bzw. -Einstellung ist der komplizierte Aufbau der dafür erforderlichen mechanischen Umsetzungseinrichtungen und der aus konstruktiven Gründen relativ enge Bereich, innerhalb dessen eine Variation der Kreisverstärkung möglich ist. Derartige Einrichtungen zur Einstellung der Kreisverstärkung eines Nachlauf-Regelkreises sind daher nur für eine beschränkte Gruppe von Einsatzfällen geeignet.consideration of the conditions prevailing in press and punching machine drives. In the hydraulic drive units described there, an automatically operating switching device is provided as part of the mechanical feedback device provided for the actual position value feedback, with which the ratio with which deviations in the controlled variable are converted into cross-sectional changes in the flow paths of the follow-up control valve is switched to a larger value, e.g. when changing from rapid feed to load feed operation. This "switching" to a different loop gain of the follow-up control loop takes place by setting the transmission ratio of a mechanical conversion device as required, by means of which the deflections of the valve piston of a main valve pressure-controlled by the follow-up control valve are fed back to the valve actuator of the follow-up control valve. The disadvantage of this type of loop gain switching or setting is the complicated structure of the mechanical conversion devices required for this and the relatively narrow range within which a variation of the loop gain is possible for design reasons. Such devices for setting the loop gain of a follow-up control loop are therefore only suitable for a limited group of applications.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die hinsichtlich des Bereiches, innerhalb dessen eine Einstellung verschiedener Kreisverstärkungen möglich sein soll, keinerlei Beschränkungen unterworfen ist und dabei trotzdem wesentlich einfacher aufgebaut und preisgünstiger realisierbar ist.The object of the invention is therefore to create a device of the type mentioned at the outset which is not subject to any restrictions with regard to the range within which it is possible to set different circuit gains and which is nevertheless significantly simpler in construction and can be implemented more cheaply.

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G 85 12 743,4 - ⁴ - P 85 22G 85 12 743,4 - ⁴ - P 85 22

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the features mentioned in the characterizing part of claim 1.

Hiernach .ist das Nachlauf^Regelventil mit mindestens einem zusätzlichen, die Stellbewegungen eines zur Bewegungssteuerung mit der Kreisverstärkung K ausgenutzten Ventilelements, z.B.According to this, the follow-up control valve is equipped with at least one additional valve element which is used to control the movement with the loop gain K, e.g.

ylyl

eines Kegel-Sitzventiis, mit ausführendem Venti!element versehen. Über dieses Ventilelement ist ein zu demjenigen Strömungspfad des Nachlauf-Regelvöntils, über den in einer mit dem Wert K , der Kreisverstärkung ablaufenden Betriebsphase der die Arbeitsgeschwindigkeit der Antriebseinheit bestimmende Arbeitsmedium-Strom fließt, paralleler Strömungspfad geführt, der, während mit der Kreisverstärkung K_vl gearbeitet wird, gesperrt ist. Dieser zusätzliche Strömungspfäd ist durch Ansteuerung einer Verstärkungs-Steuerventil-a cone seat valve, with an executive valve element. A flow path is led through this valve element parallel to the flow path of the follow-up control valve, through which the working medium flow that determines the working speed of the drive unit flows in an operating phase running at the value K , the circuit gain, which is blocked while working with the circuit gain K _vl . This additional flow path is controlled by a gain control valve.

j; anordnung freigebbar, mit der Folge, daß ein der Antriebseinheit zugeleiteter bzw. von dieser abströmender Arbeitsmedium-Strom entsprechend dem zusätzlich freigegebenenj; arrangement can be released, with the result that a working medium flow fed to or flowing out of the drive unit is controlled in accordance with the additionally released

Strömungsquerschnitt vergrößert und damit* im Ergebnis eine relative Erhöhung der Kreisverstärkung auf einen Wert K_v2 erzielt wird. Zur Ansteuerung der Verstärkungs-Steuerventilanordnung ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, mit der C) bedarfsgerecht der zusätzliche Strömungspfad aufsteuerbarThe flow cross-section is increased and therefore* the result is a relative increase in the circuit gain to a value K _v2 . A control device is provided to control the gain control valve arrangement, with which C) the additional flow path can be controlled as required

bzw. absperrbar ist.or can be locked.

Hierdurch werden zumindest die folgenden technischen Vorteile erzielt:This achieves at least the following technical advantages:

die zur bedarfsgerechten Umschaltung der Kreisverstärkung von einem Wert K j^ auf einen Wert K_v2 vorgesehene Steuerventil-Anordnung ist im einfachsten Falle, das heißt wenn nur ein zusätzlicher Strömungspfad vorgesehen ist, mittels eines einfachen, mechanisch, hydraulisch oder elektrisch betätigbaren, marktüblichen Ventils, realisierbar,the control valve arrangement intended for switching the circuit gain from a value K j^ to a value K _v2 as required can be implemented in the simplest case, i.e. when only one additional flow path is provided, by means of a simple, mechanically, hydraulically or electrically actuated, commercially available valve,

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P 85 22P85 22

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das keinen nennenswerten zusätzlichen technischen Aufwand bedeutet. Dasselbe gilt sinngemäß auch dann, wenn mehrere zusätzliche Strömungspfade vorgesehen sind, die einzeln oder zu mehreren freigebbar bzw. absperrbar sind. Der Bereich, innerhalb dessen Änderungen der Regelkreis-Verstärkung K möglich sind bzw. im Verlauf der Bearbeitung eines Werkstückes auftretende Erniedrigungen der Kreisverstärkung kompensiert werden können, kann durch die Auslegung C der auf einen bestimmten Stellweg bezogenen Öffnungsquerschnitte der Ventilelemente des Nachlauf-Regelventils in weiten Grenzen variiert werden. Es sind ohne weiteres Änderungen der Kreisverstärkung im Bereich 1 : 50 möglich.which does not mean any significant additional technical effort. The same applies if several additional flow paths are provided, which can be opened or closed individually or in groups. The range within which changes to the control loop gain K are possible or within which reductions in the loop gain that occur during the machining of a workpiece can be compensated for can be varied within wide limits by designing C the opening cross sections of the valve elements of the follow-up control valve related to a specific travel. Changes to the loop gain in the range of 1:50 are easily possible.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 ist eine Möglichkeit der Führung des zusätzlichen Strömungspfades angegeben, durch dessen Freigabe die Kreisverstärkung des Regelkreises geändert werden kann.The features of claim 2 provide a possibility for guiding the additional flow path, by releasing which the loop gain of the control loop can be changed.

Durch die Merkmale des Anspruchs 3 ist eine stufenlose Einstellbarkeit der Kreisverstärkung zwischen einem unteren Grenzwert K. und einem oberen Grenzwert K_v2 erzielbar.By means of the features of claim 3, a continuous adjustability of the loop gain between a lower limit value K and an upper limit value K _v2 can be achieved.

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Es versteht sich, daß in Fällen, in denen die Antriebseinheit einen Hydrozylinder mit mehr als zwei Arbeitsräumen umfaßt, auch Nachlauf-Regelventil-Anordnungen mit entsprechender Multiplizität von Ventilelementen, das heißt im Querschnitt regelbaren Durchlaß-Strömungspfaden, vorgesehen werden müssen, wobei eine Integration dieser Ventilelemente in ein einziges 4/3-Bzw. 8/3- oder allgemein 2n/3-Ventil, wobei &eegr; auch Werte größer/= 3 annehmen kann, besonders vorteilhaft ist, da der für die Betätigung der Ventilelemente und die Positions-Ist-Wert-Rückmeldung erforderliche technische Aufwand bei solchen Ventilen nicht größer ist als z.B. bei einem 4/3-Nachlauf-Regelventil.It is understood that in cases where the drive unit includes a hydraulic cylinder with more than two working chambers, follow-up control valve arrangements with a corresponding multiplicity of valve elements, i.e. flow paths with adjustable cross-sections, must also be provided, whereby the integration of these valve elements into a single 4/3 or 8/3 or generally 2n/3 valve, where η can also assume values greater than 3, is particularly advantageous, since the technical effort required for the actuation of the valve elements and the actual position value feedback is no greater for such valves than, for example, for a 4/3 follow-up control valve.

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&eeacgr; Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben &eeacgr; Further details and features of the invention will become apparent

f. sich aus der nachfolgenden Beschreibung spezieller Aus- f. from the following description of specific

führungsbeispiele anhand der Zeichnung,examples based on the drawing,

&igr; Es zeigen:&igr; Showing:

Fig. 1 eine hydraulische Antriebsvorrichtung mit einer als Differentialkolben-Hydrozylinder ausgebildeten Leistungs-AntriebseinV;iit mitFig. 1 a hydraulic drive device with a power drive unit designed as a differential piston hydraulic cylinder with

&iacgr; ■ einem r.wr Bewegungssteuerung der Leistungs- &iacgr; ■ a r.wr motion control of the power

Antriebseinheit vorgesehenen Nachlauf-Drive unit provided follow-up

k Regelkreis, der mit einer erfindungsgemäßen k Control circuit, which is equipped with an inventive

Einrichtung zur Einstellung der Kreisverstärkung ausgerüstet ist, in vereinfachter, schematischer Schaltbild-Darstellung,Device for adjusting the circuit gain, in simplified, schematic circuit diagram representation,

Fig. 2 eine funktionell der Vorrichtung gemäß Fig. entsprechende hydraulische Antriebsvorrichtung, bei der im Rahmen des Nachlauf-Regelkreises ein als Schieberventil ausgebildetes Nachlauf-Regelventil eingesetzt ist undFig. 2 shows a hydraulic drive device functionally corresponding to the device according to Fig., in which a follow-up control valve designed as a slide valve is used as part of the follow-up control circuit and

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Einstellung dar Kreisverstärkung eines Nachlauf-Regelkreises für eine hydraulische Antriebsvorrichtung/ bei der als Leistungs-Antriebseinheit ein doppelt wirkender Hydrozylinder in Normalschaltung ■ ausgenutzt ist, in einerFig. 3 shows a further embodiment of a device according to the invention for adjusting the loop gain of a follow-up control loop for a hydraulic drive device in which a double-acting hydraulic cylinder in normal circuit is used as the power drive unit, in a

; der Fig. 1 entsprechenden, schematischen; the schematic diagram corresponding to Fig. 1

r, Darstellung.r, representation.

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P 85 44 ⁹ 28,04.1985P 85 44 ⁹ 28.04.1985

Bei der in der Fig₄ 1, auf deren Einzelheiten aüsdrück-Üdh verwiesen sei t dargestellten, insgesamt mit 10 bezeichneten hydraulischen Antriebsvorrichtung, ist als Leistungs-Antriebseinheit ein Differentialkolben-Hydrozylinder 11 vorgesehen/ an dessen einseitig aus dem Zylindergehäuse 12 austretender Kolbenstange 13 ein lediglieh schematisch angedeuteter werkzeugkopr 14 montiert ist, der im Verlauf einer z.B. spanabhebenden Bearbeitung eines nicht dargestellten Werkstückes in den durch die Pfeile 16 und 17 repräsentierten Richtungen Vorschubund. Rückzugs-Bewegungen ausführt, die durch zweckgerechte Druckbeaufschlagung der Arbeits-äume 18 und 19 des Hydrozylinders 11 gesteuert werden.In the hydraulic drive device shown in Fig _{. 41} , the details of which are referred to in more detail below, and designated as 10, a differential piston hydraulic cylinder 11 is provided as the power drive unit, on whose piston rod 13, which emerges from the cylinder housing 12 on one side, a tool head 14, which is only schematically indicated, is mounted, which, in the course of, for example, machining of a workpiece (not shown), carries out feed and retraction movements in the directions represented by arrows 16 and 17, which are controlled by appropriately applying pressure to the working spaces 18 and 19 of the hydraulic cylinder 11.

Entsprechend der zur Antriebs-Steuerung des Hydrozylinders 11 vorgesehenen Differentialschaltung ist der von der Kolbenstange 13 in axialer Richtung durchsetzte, im Querschnitt ringförmige Arbeitsraum 18 ständig an den Hochdruck (P) Versorgungsanschluß 21 des hydraulischen Druck-Versorgungsaggregats 22 angeschlossen, das, der Einfachheit halber, lediglich durch dessen Hydraulikpumpe 23 und den Tank (T) 24 repräsentiert ist. Der durch die kleinere, ringförmige Kolbenfläche 26 des Kolbens 27 beweglich begrenzte Arbeitsraum 18 des Hydrozylinders ist somit ständig mit dem Ausgangsdruck des Druckversorgupgsaggregates 22 beaufschlagt. Der andere, durch die Gesamtquerschnittsfläche 28 des Kolbens 27 beweglich begrenzte Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders 11 ist über ein insgesamt mit 29 bezeichnetes Nachlauf-Regelventil für sich bekannter Bauart, das mit elektrischer oder mechanischer PosAtions-Soll-Wert-Vorgabe und mechanischer Positions-Ist-Wert-Rückmeldung arbeitet, alternativ an denAccording to the differential circuit provided for the drive control of the hydraulic cylinder 11, the working chamber 18, which is annular in cross-section and through which the piston rod 13 passes in the axial direction, is constantly connected to the high-pressure (P) supply connection 21 of the hydraulic pressure supply unit 22, which, for the sake of simplicity, is only represented by its hydraulic pump 23 and the tank (T) 24. The working chamber 18 of the hydraulic cylinder, which is movably delimited by the smaller, annular piston surface 26 of the piston 27, is thus constantly subjected to the output pressure of the pressure supply unit 22. The other working chamber 19 of the hydraulic cylinder 11, which is movably limited by the total cross-sectional area 28 of the piston 27, is alternatively connected to the

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Druckausgang 21 des Druckversorgungs'-Aggregate 22 bzw. an desisen Tank 24 anschließbar* Ist der größere Arbeitsraum 19 des Hydraulikzylinders 11 # z.B. über den Steuerausgang 31 (&Agr;-Ausgang)des Nachlauf-Regelventils 29 und damit über dieses an den Druckausgang 21 des Druckversorgungs-Aggregats 22 angeschlossen, so bewegt sich der Kolben 27 und mit diesem der Werkzeugkopf 14 in Richtung des Pfeils 16, gemäß Fig.1 nach oben, wobei Arbeitsmedium aus dem - oberen - Arbeitsraum 18 zurück zur Pumpe 23 gedrängt wird, während ein Arbeitsmedium-Strom gleichen Betrages in den - unteren - Arbeitsraum 19 einströmt.Pressure outlet 21 of the pressure supply unit 22 or can be connected to this tank 24* If the larger working chamber 19 of the hydraulic cylinder 11 # is connected, e.g. via the control outlet 31 (α-output) of the follow-up control valve 29 and thus via this to the pressure outlet 21 of the pressure supply unit 22, the piston 27 and with it the tool head 14 moves upwards in the direction of arrow 16, according to Fig.1, whereby working medium is forced from the - upper - working chamber 18 back to the pump 23, while a working medium flow of the same amount flows into the - lower - working chamber 19.

In einer zu diesem Betriebszustand alternativen Betriebszustand der Leistungs-Antriebseinheit 11 ist der größere Arbeitsraum 19 über den B-Steueranschluß 32 des Nachlauf-Regelventils und über dieses mit dem Tank 24 des Druckversorgungs-Aggregats verbunden, wobei sich in diesem Falle der Kolben 27 des Hydrozylinders 11 in Richtung des Pfeils 17 "nach unten" bewegt.In an operating state of the power drive unit 11 that is alternative to this operating state, the larger working chamber 19 is connected via the B control connection 32 of the follow-up control valve and via this to the tank 24 of the pressure supply unit, whereby in this case the piston 27 of the hydraulic cylinder 11 moves "downwards" in the direction of the arrow 17.

Das Nachlauf-Regelventil 29 umfaßt in einem lediglich schematisch angedeuteten Gehäuse 33 insgesamt 4, beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel als Kegel-Sitzventile ausgebildete Ventilelemente 34, 35, 36 und 37, deren dargestellte Grundstellung die Sperrstellung ist. Die kegelförmigen Ventilkörper 38, die durch Rückstellfedern 39 in Richtung auf den jeweiligen/ z.B. r.ingkantenförmigen Ventilsitz 41 gedrängt werden, haben stiftförmige Fortsätze 42, an deren freien Enden ein insgesamit mit 43 bezeichnetes Ventilbetätigungsglied angreifen kann, durch dessen axiale Verschiebungen in den durch die Pfeile 44 und 46 repräsentierten, entgegengesetzten Richtungen entweder die Ventilkörper der beiden Ventil-The follow-up control valve 29 comprises, in a housing 33 which is only schematically indicated, a total of 4 valve elements 34, 35, 36 and 37, which in the special embodiment shown are designed as cone seat valves, the basic position of which is the blocking position. The cone-shaped valve bodies 38, which are urged by return springs 39 in the direction of the respective/e.g. ring-shaped valve seat 41, have pin-shaped extensions 42, on the free ends of which a valve actuating member, designated as a whole by 43, can engage, through whose axial displacements in the opposite directions represented by the arrows 44 and 46 either the valve bodies of the two valve

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elemente 34 und 35/ die gemäß Fig. 1 rechts von dem Ventil-Betätigüngsglied 43 angeordnet sind/ von ihren Ventilsitzen 41 abheben/ während die beiden anderen Ventilelemente 36 und 37 in ihrer Sperrstellung bleiben, oder die Ventilkörper 38 dieser letztgenannten Ventilelemente 36 und 37 von ihren Ventilsitzen 41 abheben/ während die beiden vorgenannten Ventilelemente 34 und 35 in ihrer Sperrstellung verharren. Die Ventilelemente 34 - 37 sind so ausgebildet, daß die durch eine Öffnungsbetätigung der Ventilelemente freiwerdenden Ventilspaltbzw. Strömungsquerschnitte über die dem Hydrozylinder 11 zugeleitete bzw. von diesem abfließende Arbeitsmedium-Ströme fließen/ jeweils den Auslenkungen ti bzw. C 2 des Ventilbetätigungsgliedes 43 proportional oder annähernd proportional sind, um die die Ventilkörper 38 des einen "rechten" Ventilelementpaares 34, 35 bzw. die Ventilkörper 38 des anderen Ventilelementpaares 36, 37, in Richtung der Pfeile 44 bzw. 46 verschoben werden.elements 34 and 35/ which are arranged to the right of the valve actuating member 43 according to Fig. 1/ lift off their valve seats 41/ while the other two valve elements 36 and 37 remain in their blocking position, or the valve bodies 38 of these latter valve elements 36 and 37 lift off their valve seats 41/ while the two aforementioned valve elements 34 and 35 remain in their blocking position. The valve elements 34 - 37 are designed in such a way that the valve gap or valve seat openings released by the valve elements are lifted off the valve seats 41/ while the two aforementioned valve elements 34 and 35 remain in their blocking position. Flow cross sections over which the working medium flows fed to or flowing out of the hydraulic cylinder 11 flow/ are proportional or approximately proportional to the deflections ti or C 2 of the valve actuating member 43, by which the valve bodies 38 of one "right" valve element pair 34, 35 or the valve bodies 38 of the other valve element pair 36, 37 are displaced in the direction of the arrows 44 or 46.

Das gemäß Fig. 1 untere, rechte Ventilelement 34 j st das den Durchflußquerschnitt eines ersten, insgesamt.mit:47 bezeichneten Strömungspfades, über den vom P-Versorgungsanschluß 21 des Druck-Versorgungsaggregates 22 Arbeitsmedium zum A-Steuerausgang 31 des Nachlauf-Regelventils geleitet ist und über diesen in den den größeren Querschnitt aufweisenden Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders einströmen kann.The lower, right valve element 34j according to Fig. 1 is the flow cross-section of a first flow path, designated overall by 47, via which working medium is led from the P supply connection 21 of the pressure supply unit 22 to the A control output 31 of the follow-up control valve and can flow via this into the working chamber 19 of the hydraulic cylinder, which has the larger cross-section.

Das gemäß Fig. 1 linke/ untere Ventilelement 36 ist das 4en Durchflußquerschnitt eines ersten, insgesamt .mit 48 bezeichneten Abfluß-Strömungspfades, über den Arbeits-The left/lower valve element 36 according to Fig. 1 is the 4th flow cross section of a first outflow flow path, designated 48 overall, over which the working

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medium aus dem Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders 11 zürn Tank 24 hin abströmen kann.medium can flow from the working chamber 19 of the hydraulic cylinder 11 to the tank 24.

Das gemäß Fig.1 obere, rechte Ventilelement 35 ist das den wirksamen Durchflußquerschnitt eines zusätzlichen, zu dem ersten Zufluß-Strömungspfad'47 parallel geschalteten, insgesamt mit 49 bezeichneten Zufluß-StrÖmungs-The upper right valve element 35 according to Fig.1 is the one that controls the effective flow cross-section of an additional inflow flow path 49, connected in parallel to the first inflow flow path 47.

pfades, der vom P-Versorgungsausgang 21 des DruckversorgungrAggregates 22 zum B-Steueranschluß 32 des Nach- ! lauf-Regelventils 29 und über diesen zum größerenpath that leads from the P supply outlet 21 of the pressure supply unit 22 to the B control connection 32 of the follow-up control valve 29 and via this to the larger

Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders 11 führt. Dieser zu- ^ sätzliche Zuflüß-Strömungspfad 49 ist in der Grund-Working chamber 19 of the hydraulic cylinder 11. This additional inflow flow path 49 is in the basic

stellung 0 eines als 2/2-Wege-Magnetventil ausgebilposition 0 of a 2/2-way solenoid valve

deten ersten Steuerventils 51 gesperrt und freigegeben, Wenn das Steuerventil 51 in seine erregte Stellung I gesteuert ist.The first control valve 51 is locked and released when the control valve 51 is controlled to its excited position I.

Das gemäß Fig.1 linke, obere Ventilelement 37 ist dasThe upper valve element 37 on the left in Fig.1 is the

den wirksamen Durchflußquerschnitt einey zu dem ersten Abfluß-Strömungspfad 48 parallel geschalteten, insgesamt mit 52 bezeichneten zusätzlichen Abfluß-Strömungspfrdea, der in der Grundstellung 0 eines zweiten, als 2/2-Wege-Mägnetventil ausgebildeten Steuerventils 53 gesperrt und in der erregten Stellung I dieses zweiten Steuerventils 53 freigegeben ist, so daß auch über diesen zusätzlichen Abfluß-Strömungspfad 52 Arbeitsmedium aus dem größeren Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders 11 zum Tank 24 hin abströmen kann.the effective flow cross-section of an additional discharge flow path, designated overall by 52, connected in parallel to the first discharge flow path 48, which is blocked in the basic position 0 of a second control valve 53 designed as a 2/2-way solenoid valve and is released in the excited position I of this second control valve 53, so that working medium can also flow out of the larger working chamber 19 of the hydraulic cylinder 11 to the tank 24 via this additional discharge flow path 52.

Die Steuerung der Vorschub- und Rückzugsbewegungen des Hydrozylinders 11 erfolgt durch schrittweise öder kontinuierliche Vorgabe von Positions-Soll-Werten, beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch Verdrehen einerThe control of the feed and retraction movements of the hydraulic cylinder 11 is carried out by step-by-step or continuous specification of position target values, in the embodiment shown by turning a

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Spindelmutter 54, die in dem Gehäuse 33 des Nachlauf-Regelventils in Richtung der Pfeile 44 und 46 hin- und her-verschiebbar geführt ist. Die Spindelmutter steht in kämmendem Eingriff mit einer Gewindespindel 56,die im Gehäuse 33 des Nachlauf-Regelventils 29 drehbar gelagert, jedoch gegen axiale Verrückungen gesichert ist. Ein mit der Gewindespindel 56 drehfest verbundenes Ritzel 57 kämmt mit einer Zahnstange 58, die z.B. über eine starre Verbindung 59 mit der Kolbenstange 13 des Hydrozylinders 11 bewegungsgekoppelt ist. Die durch eine zentrale öffnung 61 des Ventilbetätigungsgliedes frei hindurchtretende Spindelmutter 54 ist über beidseits des Ventilbetätigungscjliedes 43 angeordnete Axial-Kugellager 62 und 63 derart mit dem Ventilbetätigungsglied 43 verbunden, daß dieses aus einer Verdrehung der Spindelmutter gegenüber der Gewindespindel 56 resultierende axiale Verschiebungen der Spindelmutter, die, je nach der Drehrichtung in Richtung des Pfeils oder des Pfeils 46 erfolgen, mit ausführt, jedoch nicht auch deren Rotationsbewegungen mit ausführen muß; das Ventilbetätigungsglied 43 ist, was nicht eigens dargestellt ist, gegen Verdrehung gesichert, am Ventilgehäuse 33 in axialer Richtung verschiebbar geführt.Spindle nut 54, which is guided in the housing 33 of the follow-up control valve in the direction of arrows 44 and 46 so that it can be moved back and forth. The spindle nut is in meshing engagement with a threaded spindle 56, which is rotatably mounted in the housing 33 of the follow-up control valve 29, but is secured against axial displacement. A pinion 57, which is connected in a rotationally fixed manner to the threaded spindle 56, meshes with a rack 58, which is coupled in terms of movement, for example, via a rigid connection 59 to the piston rod 13 of the hydraulic cylinder 11. The spindle nut 54, which passes freely through a central opening 61 of the valve actuating member, is connected to the valve actuating member 43 via axial ball bearings 62 and 63 arranged on both sides of the valve actuating member 43 in such a way that the latter carries out axial displacements of the spindle nut resulting from a rotation of the spindle nut relative to the threaded spindle 56, which, depending on the direction of rotation, take place in the direction of the arrow or the arrow 46, but does not have to carry out its rotational movements; the valve actuating member 43 is secured against rotation, which is not specifically shown, and is guided on the valve housing 33 so that it can be displaced in the axial direction.

Zur Erläuterung der Funktion der insoweit erläuterten Antriebsvorrichtung 10 sei der Fall betrachtet, daß der Werkzeugkopf 14 zunächst eine Zustellbewegung in Richtung des Pfeils 16 "nach oben" ausführen soll, bis er auf ein nicht dargestelltes Werkstück trifft und danach - unter erhöhter Lasst - einen Arbeitshub s ausführen muß,To explain the function of the drive device 10 explained above, consider the case where the tool head 14 is initially to perform a feed movement in the direction of arrow 16 "upwards" until it strikes a workpiece (not shown) and then - under increased load - must perform a working stroke s,

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der gleichsam der Bearbeitungstiefe des Werkstückes entspricht. Danach soll der Werkzeugkopf 14 in die dargestellte Ausgangslage zurückgebracht werden.which corresponds to the machining depth of the workpiece. The tool head 14 should then be returned to the starting position shown.

Um diese Bewegungen zu steuern, wird die .Spindelmutter zunächst/ in Richtung des Pfeils 64 gesehen, im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wodurch die 'Spindelmutter 54 und mit dieser zusammen das Ventilbetätigungsglied 43, da sich am Beginn dieses Steuerungsvorganges der Kolben 27 des Hydrozylinders 11 praktisch noch nicht bewegt und damit die Gewindespindel 56 sich auch noch nicht dreht, eine Verschiebung in Richtung des Pfeiles 44, nach rechts, erfährt, wodurch die beiden Ventilelemente 34 und 35, die gemäß Fig. 1 rechts von dem Ventilbetätigungsglied angeordnet sind, aufgesteuert werden. Dabei sei vorausgesetzt, daß sich die beiden Steuerventile 51 und 53 in der dargestellten Sperrstellung 0 befinden. Es fließt damit zunächst nur über das eine Ventilelement 34, das heißt über den ersten Zuführungs-Strömungspfad 47 Arbeitsmedium in den größeren Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders, wodurch dessen Zustellbewegung einsetzt. Der Einfachheit halber sei vorausgesetzt, daß die Spindelmutter 54 mit konstanter, einem bestimmten Erwartungswert der Vorschubgeschwindigkeit &ngr; entsprechenden Winkelgeschwindigkeit angetrieben sei. Sobald die Aufwärtsbewegung des Kolbens 27 des Hydrozylinders 11 einsetzt, wird über den Zahnstangen-/3itzel~Antrieb 58,57 auch die Gewindespindel 56, in Richtung des Pfeils 64 gesehen, ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn, in Rotation versetzt, wobei, je nach dem Umsetzungsverhältnis, mit dem die Geschwindigkeit &ngr; der Zahnstangenbewegung in eine dazu proportionale Winkelgeschwindigkeit der GewindespindelIn order to control these movements, the spindle nut is first turned anti-clockwise (seen in the direction of arrow 64), whereby the spindle nut 54 and together with it the valve actuating member 43, since at the start of this control process the piston 27 of the hydraulic cylinder 11 is practically not moving yet and thus the threaded spindle 56 is not rotating either, undergo a displacement in the direction of arrow 44 to the right, whereby the two valve elements 34 and 35, which are arranged to the right of the valve actuating member according to Fig. 1, are opened. It is assumed that the two control valves 51 and 53 are in the blocking position 0 shown. The working medium initially flows only via one valve element 34, i.e. via the first supply flow path 47, into the larger working chamber 19 of the hydraulic cylinder, whereby its feed movement begins. For the sake of simplicity, it is assumed that the spindle nut 54 is driven at a constant angular speed corresponding to a certain expected value of the feed speed v. As soon as the upward movement of the piston 27 of the hydraulic cylinder 11 begins, the threaded spindle 56 is also set in rotation via the rack/pinion drive 58, 57, in the direction of the arrow 64, also in an anti-clockwise direction, whereby, depending on the conversion ratio with which the speed v of the rack movement is converted into a proportional angular speed of the threaded spindle

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umgesetzt wird, deren Winkelgeschwindigkeit früher oder später gleich derjenigen der Spindelmutter wird, ggf. nach einer Phase, in der die Winkelgeschwindigkeit der Gewindespindel 56 größer war als diejenige der Spindelmutter 54 und in dem sich einspielenden Gleichgewichtszustand gleicher Winkelgeschwindigkeiten der Spindelmutter 54 und der Gewindespindel 56 diejenige Auslenkung £.. des Ventilbetätigungsgliedes 43 erreicht ist, bei welcher das Ventilelement 37 soweit aufgesteuert ist, daß der über den ersten Strömungspfad 47 in den größeren Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders 11 eingeleitete Arbeitsmedium-Strom denjenigen Wert hat, bei dem die Geschwindigkeit der Bewegung des Hydrozylinderkolbens 27 dem durch Verdrehen der Spindelmutter 54 eingesteuerten Sollwart entspricht.is implemented, the angular velocity of which sooner or later becomes equal to that of the spindle nut, if necessary after a phase in which the angular velocity of the threaded spindle 56 was greater than that of the spindle nut 54 and in the equilibrium state of equal angular velocities of the spindle nut 54 and the threaded spindle 56, the deflection £.. of the valve actuating member 43 is reached at which the valve element 37 is opened to such an extent that the working medium flow introduced into the larger working chamber 19 of the hydraulic cylinder 11 via the first flow path 47 has the value at which the speed of movement of the hydraulic cylinder piston 27 corresponds to the setpoint value set by turning the spindle nut 54.

Die Vorgabe des Sollwertes der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 27 des Hydrozylinders erfolgt beim dargestellten, speziellen -Ausführungsbeispiel in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines durch Ausgangs-Steuerimpulse einer elektronischen Steuereinheit 66 in alternativen Drehrichtungen antreibbaren Schrittmotors 67, der über einen insgesamt mit 68 bezeichneten Zahnriementrieb mit der Spindelmutter 54 antriebsgekoppelt ist. Die Rotations- bzw. Winkelgeschwindigkeit der Spindelmutter 54 ist dabei durch die Frequenz der jeweiligen Steuerimpulse bestimmt, durch die das Abtriebsritzel des Schrittmotors 67 um jeweils ein definiertes Winkel-Inkreraent gedreht wird. Durch die zeitbezogene Anzahl der dem Schrittmotor 67 zugeleiteten, zu dessen An-The specification of the target value of the speed of movement of the piston 27 of the hydraulic cylinder is carried out in the special embodiment shown in a manner known per se with the aid of a stepper motor 67 which can be driven in alternative directions of rotation by output control pulses of an electronic control unit 66 and which is coupled to the spindle nut 54 via a toothed belt drive designated as a whole by 68. The rotational or angular speed of the spindle nut 54 is determined by the frequency of the respective control pulses, by which the output pinion of the stepper motor 67 is rotated by a defined angular increment. The time-related number of the signals fed to the stepper motor 67 for its control determines the number of revolutions per minute.

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Steuerung in der einen oder der entgegengesetzten Drehrichtung ausgenutzten Steuerimpulse ist somit ein bestimmter Weg s vorgegeben, um den sich der Kolben 27 des Hydrozylinders 11 bzw. der Werkzeugkopf 14 in der Bezugszeitspanne bewegt.Control pulses used for control in one or the opposite direction of rotation thus specify a specific path s by which the piston 27 of the hydraulic cylinder 11 or the tool head 14 moves in the reference time period.

Der Nachlauf- oder Schleppfehler As, um den sich die momentane Position des Werkzeugkopfes 14, ^Jas heißt die Ist-Position desselben von der über den Zahnriementrieb 68 angesteuerten Soll-Position unterscheidet, entspricht dann der für den stationären Bewegungszustand charakteristischen Auslenkung £ 1 bzw. &zgr;.2 des Ventilbetätigungsgliedes 43 aus seiner Grundstellung, multipliziert mit dem ümsetzungsverhältnis, mit dem die die Gewindespindel 56, deren Antriebsritzel 57 und die Zahnstange 58 umfassende, mechanische Rückmeldeeinrichtung Hub-Wege des Kolbens 27 des Hydrozylinders in dazu proportionale Drehwinkel-Beträge der Gewindespindel 56 umsetzt.The follow-up or drag error As , by which the current position of the tool head 14, ^J as is the actual position of the same, differs from the target position controlled via the toothed belt drive 68, then corresponds to the deflection £ 1 or &zgr;.2 of the valve actuating member 43 from its basic position, which is characteristic of the stationary state of movement, multiplied by the conversion ratio with which the mechanical feedback device comprising the threaded spindle 56, its drive pinion 57 and the rack 58 converts the stroke paths of the piston 27 of the hydraulic cylinder into rotation angle amounts of the threaded spindle 56 proportional thereto.

Die durch die Beziehung K = &ngr;/&Dgr;&egr; definierte Kreisverstärkung des Nachlauf-Regelkreises der Antriebsvorrichtung 10 ist somit um so niedriger, je größer die Auslenkungen E ₁ bzw. £"&ldquor; sind, um die die Ventilkörper 38 der Ventilelemente 34 bzw. 36 ausgelenkt werden müssen, damit bei vorgegebenem Ausgangsdruck des Druckversorgungsaggregates 22 der für die Erzielung einer bestimmten Vorschub" bzw. Rückzugsgeschwindigkeit des Werkzeugkopfes 14 erforderliche Arbeitsmedium-Strom über den Strömungspfad 47 dem Hydrozylinder 11 zuströmen bzw. von diesem über den Abfluß-Strömungspfad 48 zum Tank 24 hin abströmen kann.The loop gain of the follow-up control loop of the drive device 10, defined by the relationship K = ν/Δε, is thus lower the larger the deflections E ₁ or ε are by which the valve bodies 38 of the valve elements 34 or 36 must be deflected so that, at a predetermined output pressure of the pressure supply unit 22, the working medium flow required to achieve a certain feed or retraction speed of the tool head 14 can flow to the hydraulic cylinder 11 via the flow path 47 or flow out from it via the discharge flow path 48 to the tank 24.

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Tritt im Verlauf einer z.B. in Richtung des Pfeils 16 erfolgenden Vorschubbewegung des Werkzeugköpfes 14 ein Lastwechsel auf, derart, daß sich der Widerstand, gegen den der Kolben 27 des Hydrozylinders 11 verschoben werden muß, vergrößert, wobei jedoch die Geschwindigkeit &ngr; der Vorschubbewegung konstant bleiben soll, so reagiert das Nachlauf-Regelventil 29 hierauf mit einer Vergrößerung der Auslenkung £* des VentilbetMtigungsgliedes 43, mit der Folge, daß die Kreisverstärkung K - wegen der mit der Vergrößerung der Auslenkung£« verknüpften Vergrößerung des Nachlauffehlers &Dgr;-s - abnimmt. Die Regelung wird unempfindlicher, und es herden daher Abweichungen der Ist-Position des Werkzeuges von der momentan angesteuerten Soll-Position größer.If, during a feed movement of the tool head 14, for example in the direction of arrow 16, a load change occurs such that the resistance against which the piston 27 of the hydraulic cylinder 11 must be moved increases, but the speed v of the feed movement should remain constant, the follow-up control valve 29 reacts to this by increasing the deflection £* of the valve actuating element 43, with the result that the loop gain K decreases due to the increase in the follow-up error Δ-s associated with the increase in the deflection £« . The control becomes less sensitive and therefore deviations of the actual position of the tool from the currently controlled target position become greater.

Dasselbe gilt sinngemäß, wenn im Verlauf einer in Richtung des Pfeils 17 erfolgenden Rückzugsbewegung des Werkzeugkopfes 14 ein Lastwechsel im Sinne einer Vergrößerung des Widerstandes auftritt, gegen den der Kolben 27 des Hydrozylinders 11 zurückgeschoben werden muß, in welchem Falle das Nachlauf-Regelventil mit einer Vergrößerung der Auslenkung £ ₂ des Ventilbetätigungsgliedes 43 in Richtung des Pfeils 46 reagiert.The same applies analogously if, during a retraction movement of the tool head 14 in the direction of arrow 17, a load change occurs in the sense of an increase in the resistance against which the piston 27 of the hydraulic cylinder 11 must be pushed back, in which case the follow-up control valve reacts by increasing the deflection £ ₂ of the valve actuating member 43 in the direction of arrow 46.

Um derartige, z.B. lastabhängige Änderungen der Kreisverstärkung des Nachlauf-Regelkreises vermeiden oder zumindest weitgehend kompensieren zu können, aber auch um bedarfsweise gezielt einen anderen Wert der Kreisverstärkung einstellen zu können, sind bei der Antriebsvorrichtung 10 gemäß Fig.1 der zusätzliche Zufluß-Strömungspfad 49 und der zusätzliche Abfluß-Strömungspfad 52 vorgesehen. Solange diese zusätzlichen Strömungs-In order to avoid such, e.g. load-dependent changes in the loop gain of the follow-up control loop or at least to compensate for them to a large extent, but also to be able to set a different value of the loop gain if required, the additional inflow flow path 49 and the additional outflow flow path 52 are provided in the drive device 10 according to Fig.1. As long as these additional flow paths

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pfäde 49 und 52 - in den Grundstellungen Ö der Steuerventile 51 und S3 gesperrt sind, ist die ^eisverstärkung des Nachlauf-Regelkreises auf einen maximalen Wert K₁ begrenzt.paths 49 and 52 - are blocked in the basic positions Ö of the control valves 51 and S3, the ^eis gain of the follow-up control loop is limited to a maximum value K ₁ .

Durch ventilgesteuerte Freigabe des zusätzlichen Zufluß-Strömungspfades 49 kann für den Vorschubbetrieb des Hydrozylinders 11, das heißt wenn sich dessen Kolben in Richtung des Pfeils 16 bewegt, die maximale Kreisverstärkung des Nachlauf-Regelkreises auf den Wert K ₂ erhöht werden, da nunmehr bei vorgegebener Auslenkung £ des Ventilbetätigungsgliedes 43 über die beiden Ventilelemente 34 und 35 der parallelen Zufluß-Strömungspfade 47 und 49 Arbeitsmedium in den größeren Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders 11 einströmen kann.By valve-controlled release of the additional inflow flow path 49, the maximum loop gain of the follow-up control loop can be increased to the value K ₂ for the feed operation of the hydraulic cylinder 11, i.e. when its piston moves in the direction of the arrow 16, since now, with a predetermined deflection £ of the valve actuating element 43, working medium can flow into the larger working chamber 19 of the hydraulic cylinder 11 via the two valve elements 34 and 35 of the parallel inflow flow paths 47 and 49.

Desgleichen kann durch ventilgesteuerte Freigabe des zusätzlichen Abfluß-Strömungspfades 52 die Kreisverstärkung des Nachlauf-Regelkreises auch für den Rückzugsbetrieb des Hydrozylinders 11, das heißt, wenn sich dessen Kolben 27 in Richtung des Pfeils 17 "abwärts" bewegt, auf einen maximalen Wert K ₂ erhöht werden, da bei vorgegebener Auslenkung £ _ ^er Ventilkörper 38 der beiden Ventilelemente 36 und 37 pro Zeiteinheit ein größeres Arbeitsmedium-Volumen über die parallelen Abfluß-Strömungspfade 48 und 52 zum Tank 24 hin abströmen kann.Likewise, by valve-controlled release of the additional discharge flow path 52, the loop gain of the follow-up control loop can also be increased to a maximum value K ₂ for the retraction operation of the hydraulic cylinder 11, that is, when its piston 27 moves "downward" in the direction of the arrow 17, since with a predetermined deflection £ _ ^ of the valve body 38 of the two valve elements 36 and 37 per unit of time, a larger volume of working medium can flow out to the tank 24 via the parallel discharge flow paths 48 and 52.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäß vorgesehene Möglichkeit der ventilgesteuerten Freigabe eines zusätzlichen Zufluß-Strömungspfades 49 und eines Abfluß-Strömüngspfades 52 sowohl zu einer Erhöhung der Kreisverstärkung als auch zu einer teilweisen oder vollständigen Kompensation eines Abfalles der Kreisver-It is understood that the possibility provided according to the invention of valve-controlled release of an additional inflow flow path 49 and an outflow flow path 52 leads both to an increase in the circuit gain and to a partial or complete compensation of a drop in the circuit gain.

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Stärkung ausgenutzt werden kann, wobei der Bedarfsfall der Kompensation eines Abfalls der Ktfeisverstärkung in praxi der häufigere sein wird.Strengthening can be exploited, whereby the need to compensate for a drop in cold-water strengthening will be the more common case in practice.

In dem zusätzlichen Zufluß-Strömungspfad 49 ist, in Strömungsrichtung des vom Druckversorgungsaggregat zum Hydrozylinder 11 fließenden Arbeitsmedium-Stromes gesehen, zwischen dein ersten Steuerventil 51 und dem Ventilelement 35 des Nachlauf-Regelventils 29 eine Drossel 71 mit einstellbarem Strömungswiderstand vorgesehen; desgleichen ist in dem vom Hydrozylinder 11 über das Ventilelement 37 des Nachlauf-Regelventils führenden zusätzlichen Abfluß-Strömungspfad 52, in Strömungsrichtung gesehen wiederum zwischen dem Ventilelement 37 und dem zweiten Steuerventil 53 eine Drossel mit einstellbarem Strömungswiderstand vorgesehen. Durch bedarfsgerechte Einstellung der Strömungswiderstände dieser Drosseln 71 und 72 können die im Vorschub-Betrieb und im Rückzugs-Betrieb maximal ausnutzbaren Werte K ₂ und K ₂, stufenlos eingestellt werden.In the additional inflow flow path 49, viewed in the flow direction of the working medium flow from the pressure supply unit to the hydraulic cylinder 11, a throttle 71 with adjustable flow resistance is provided between the first control valve 51 and the valve element 35 of the follow-up control valve 29; likewise, in the additional outflow flow path 52 leading from the hydraulic cylinder 11 via the valve element 37 of the follow-up control valve, viewed in the flow direction again between the valve element 37 and the second control valve 53, a throttle with adjustable flow resistance is provided. By adjusting the flow resistances of these throttles 71 and 72 as required, the maximum usable values K ₂ and K ₂ in the feed operation and in the retraction operation can be continuously adjusted.

Beim dargestellten Erläuterungsbeispiel der Antriebsvorrichtung 10 mit einem Differentialkolben-Hydrozylinder 11 als Leistungs-Antriebseinheit erfolgt die bedarfsgerechte Ansteuerung der Verstärkungs-Steuerventile 51 und 53 programmgesteuert durch Ausgangseignale der elektronischen Steuereinheit 66, die auch die Positions-Soll-Wert-Ausgabesignale zur Ansteuerung des Schrittmotors 67 erzeugt, das heißt wegabhängig.In the illustrated example of the drive device 10 with a differential piston hydraulic cylinder 11 as the power drive unit, the demand-based control of the boost control valves 51 and 53 is carried out in a program-controlled manner by output signals of the electronic control unit 66, which also generates the position setpoint output signals for controlling the stepper motor 67, i.e., path-dependent.

Die Fig.2, auf deren Einzelheiten nunmehr ausdrücklich verwiesen sei, zeigt eine funktionell der Antriebsvorrichtung 10 gemäß Fig.1 weitestgehend analoge Antriebsvorrichtung 10' mit einstellbarer Regelkreisverstärkung,Fig.2, to whose details reference is now made expressly, shows a drive device 10' which is functionally largely analogous to the drive device 10 according to Fig.1, with adjustable control loop gain,

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wobei für bau- und funktionsgleiche bzw* -analoge Elemente der Antriebsvorrichtungen 10* gemäß Fig.2 und 10 gemäß Fig.1 jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet sind und insoweit auf die diesbezügliche Beschreibung zu Fig.1 verwiesen werden kann.wherein the same reference numerals are used for structurally and functionally identical or analogous elements of the drive devices 10* according to Fig.2 and 10 according to Fig.1 and in this respect reference can be made to the relevant description of Fig.1.

Die Antriebsvorrichtung 10' gemäß Fig.2 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig.1 im wesentlichen nur durch die spezielle Gestaltung des Nachlauf-Regelventils 29', das hier als Kolben-Schieberventil ausgebildet ist.The drive device 10' according to Fig.2 differs from that according to Fig.1 essentially only in the special design of the follow-up control valve 29', which is designed here as a piston slide valve.

Auch bei der Antriebsvorrichtung 10' gemäß Fig.2 werden durch Anslenkungen £ 1 und £.2 eines insgesamit mit 73 bezeichneten Ventilkolbens/ die aus dessen gestrichelt angedeuteter Grundstellung in den durch die Pfeile 44 und 46 repräsentierten, alternativen Richtungen erfolgen, die in Richtung der Pfeile 16 bzw. 17 ablaufenden Vorschub- und Rückzugsbewegungen des Kolbens 27 des Hydrozylinders 11 gesteuert.Also in the drive device 10' according to Fig.2, the advance and retraction movements of the piston 27 of the hydraulic cylinder 11 in the direction of the arrows 16 and 17, respectively, are controlled by articulations £1 and £2 of a valve piston, designated as a whole by 73, which take place from its basic position indicated by dashed lines in the alternative directions represented by the arrows 44 and 46.

zur Erzielung der erforderlichen Auslenkungen S 1 und £*2 des Ventilkolbens 73 erforderliche Einrichtungen zui. Positions-Soll-Wert-Vorgabe und zur Rückmeldung der Ist-Position des Kolbens 27 des Hydrozylinders 11 können dieselbe Ausbildung haben wie die diesbezüglich in Verbindung mit der Erzielung der Auslenkungen £ 1 und £2 des Ventilbetätigungsgliedes 43 des Nachlauf-Regelyeritils 29 gemäß Fig* 1 vorgesehenen Funktionselemente und sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.The devices required to achieve the required deflections S 1 and £*2 of the valve piston 73 for specifying the position setpoint and for feedback of the actual position of the piston 27 of the hydraulic cylinder 11 can have the same design as the functional elements provided in connection with achieving the deflections £ 1 and £2 of the valve actuating element 43 of the follow-up control element 29 according to Fig. 1 and are not shown for the sake of simplicity.

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P 85 44 28.04.1985P85 44 28.04.1985

In dem lediglich schematisch dargestellten Ventilgehäuse 74 des Nachlauf-Regelventils 29' sind insgesamt sechs die zentrale Gehäusebohrung/ in welcher der Ventilkolben. 73 verschiebbar-dicht geführt ist, radial erweiternde Ringnuten 77 - 82 vorgesehen, die, entlang der zentralen Längsachse 83 des Ventilgehäuses 74 äguidistant angeordnet sind, wobei die in derselben Richtung gemessene Weite w dieser Ringnuten 77 - 82 der ebenfalls in dieser Richtung gemessenen Dicke der ringförmigen Zwischenrippen 85 - 89 des Ventilgehäuses entspricht, die je zwei dieser Ringnuten gegeneinander absetzen.In the valve housing 74 of the follow-up control valve 29', which is only shown schematically, a total of six radially expanding ring grooves 77 - 82 are provided, which extend the central housing bore in which the valve piston 73 is guided in a slidable and sealed manner and are arranged equidistantly along the central longitudinal axis 83 of the valve housing 74, the width w of these ring grooves 77 - 82 measured in the same direction corresponding to the thickness of the ring-shaped intermediate ribs 85 - 89 of the valve housing, also measured in this direction, which set two of these ring grooves off from each other.

Der Ventilkolben 73 hat zwischen seinen Endabschnitten 91 und 92, mit denen er in den entsprechenden Endabschnitten der Gehäusebohrung 76 geführt ist, insgesamt 4 Ringnuten 93 - 96, die paarweise durch je einen der insgesamt drei Kolbenflansche 97 - 99, deren Durchmesser D dem Durchmesser der zentralen Gehäusebohrung 76 entspricht, gegeneinander abgesetzt sind, wobei die Ringnuten 93 - 96 des Ventilkolbens 73, in Richtung dessen Längsache 83 gesehen, die doppelte Weite ww der Ringnuten 77 - 82 des Ventilgehäuses 74 haben und die in derselben Richtung gemessenen Dicken der Kolbesnflansche 97, 98 und 99 den axialen Weiten W der Ringnuten 77 - 82 des Ventilgehäuses 74 entsprechen. Die Anordnung der Gehäuse-Ringnuten und die Anordnung der Kolben-Ringnuten 93 - 96 sind somit symmetrisch bezüglich der Quermittelebene 101 des Ventilgehäuses bzw. der Quermittelebene 102 des Ventilkolbens 73, die in der gestrichelt eingezeichneten Grundstellung des Ventilkolbens 73 mit der Quermittelebene 101 des Ventilgehäuses 73 zusammenfallt«The valve piston 73 has a total of 4 annular grooves 93 - 96 between its end sections 91 and 92, with which it is guided in the corresponding end sections of the housing bore 76, which are offset from one another in pairs by one of the total of three piston flanges 97 - 99, the diameter D of which corresponds to the diameter of the central housing bore 76, whereby the annular grooves 93 - 96 of the valve piston 73, seen in the direction of its longitudinal axis 83, have twice the width ww of the annular grooves 77 - 82 of the valve housing 74 and the thicknesses of the piston flanges 97, 98 and 99 measured in the same direction correspond to the axial widths W of the annular grooves 77 - 82 of the valve housing 74. The arrangement of the housing ring grooves and the arrangement of the piston ring grooves 93 - 96 are thus symmetrical with respect to the transverse center plane 101 of the valve housing or the transverse center plane 102 of the valve piston 73, which coincides with the transverse center plane 101 of the valve housing 73 in the dashed basic position of the valve piston 73.

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P 85 28.04.1985P85 28.04.1985

Die gemäß Fig. 2 rechts von der Symmetrieebene 101 des Ventilgehäuses 73 angeordnete Ringnut 80 desselben ist mit dem P-Versorgungsanschluß 21 des Druckversorgungsaggregats 22 kommunizierend verbunden, die links von der Gehäuse-Symmetrieebene 101 angeordnete Ringnut 79· mit dem Tank-Versorgungsanschluß 103. Die beiden Ringnuten 78 und 81, zwischen denen die mit dem Tank-Versorgungsanschluß 103 bzw. dem P-Versorgungsanschluß 21 kommunizierenden Ringnuten 79 und 80 angeordnet sind, sind beide über den B-Steuerausgang 32 bzw. den A-Ausgang 31 des Nachlauf-Regelventils 29' an den durch die größere Kolbenfläche 28 begrenzten Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders 11 angeschlossen.The annular groove 80 of the valve housing 73, which is arranged to the right of the plane of symmetry 101 of the valve housing 73 as shown in Fig. 2, is connected to the P supply connection 21 of the pressure supply unit 22, and the annular groove 79 arranged to the left of the plane of symmetry 101 of the housing is connected to the tank supply connection 103. The two annular grooves 78 and 81, between which the annular grooves 79 and 80 communicating with the tank supply connection 103 and the P supply connection 21 are arranged, are both connected via the B control output 32 and the A output 31 of the follow-up control valve 29' to the working space 19 of the hydraulic cylinder 11, which is delimited by the larger piston surface 28.

Die gemäß Fig.2 linke, äußere Ringnut 77 des Ventilgehäuses 74 ist über das Verstärkungs-Steuerventil 51, das in seiner Grundstellung 0 gesperrt, in seiner erregten Stellung I auf Durchlaß geschaltet ist, an den P-Versorgungsausgang 21 des Druckversorgungsaggregats 22 und über diesen an den im Querschnitt kleineren Arbeitsraum 18 des Hydrozylinders 11 angeschlossen.The outer annular groove 77 of the valve housing 74, which is on the left according to Fig. 2, is connected via the boost control valve 51, which is closed in its basic position 0 and switched to pass in its excited position I, to the P supply outlet 21 of the pressure supply unit 22 and via this to the working chamber 18 of the hydraulic cylinder 11, which has a smaller cross-section.

Die gemäß Fig.2 rechte, äußere Ringnut 82 des Ventilgehäuses 74 ist über das zweite Verstärkungs-Steuerventil 53, dessen Grundstellung 0 die Sperrste.1 lung und dessen erregte Stellung I die Durchfluß-Stellung ist, an den mit dem Tank 24 des Druckversorgungsaggregats kommunizierenden Versorgungsanschluß 103 angeschlossen.The right-hand outer annular groove 82 of the valve housing 74 according to Fig. 2 is connected to the supply connection 103 communicating with the tank 24 of the pressure supply unit via the second boost control valve 53, whose basic position 0 is the blocking position and whose excited position I is the flow position.

Die möglichen Auslenkungen £ - und £ _ des Ventilkolbens 73 in den alternativen Auslenkungsrichtungen und 46 sind auf Werte beschränkt, die kleiner sind als die Hälfte der Weite w der Ringnuten 77 - 82 des Ventilgehäuses 74. In der - gestrichelt eingezeichneten ~The possible deflections £ - and £ _ of the valve piston 73 in the alternative deflection directions and 46 are limited to values that are smaller than half the width w of the ring grooves 77 - 82 of the valve housing 74. In the - dashed line ~

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28.Ü4.198528.Ü4.1985

Grundstellung des Ventilkolbens 73 sind sowohl die mit dem größeren Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders 11 ständig in kommunizierender Verbindung stehenden Ringnuten als auch die beiden äußersten Ringnuter, 77 bzw. 82, die an je eines der Steuerventile 51 bzw. 52 angeschlossen sind, gegen die mit je einem der P- bzw. T-Versorgungsanschlüsse 21 bzw^ 103 kommunizierenden Ringnuten 80 bzw. 79 des Ventilgehäuses 74 abgesperrt. In dieser Stellung des Ventilkolbens 73 - der Sperrstellung des Nachlauf-Regelventils 29' - bleibt der Kolben 27 des Hydrozylinders 11 stehen.In the basic position of the valve piston 73, both the ring grooves that are constantly communicating with the larger working chamber 19 of the hydraulic cylinder 11 and the two outermost ring grooves, 77 and 82, respectively, which are each connected to one of the control valves 51 and 52, respectively, are blocked off from the ring grooves 80 and 79 of the valve housing 74 that are each communicating with one of the P and T supply connections 21 and 103, respectively. In this position of the valve piston 73 - the blocking position of the follow-up control valve 29' - the piston 27 of the hydraulic cylinder 11 remains stationary.

Bei einer Auslenkung S1 des Ventilkolbens 73 in Richtung des Pfeils 44, gemäß Fig.2 nach rechts, gelangt -lie an den P-Versorgungsanschluß 21 angeschlossene Ringnut 8G in kommunizierende Verbindung mit der mit dem A-Steutranschluß 31 kommunizierenden Ringnut 81, an dem der größere Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders angeschlossen ist, so daß über den ersten Zuführungs-Strömungspfad 47 Arbeitsmedium zu dem größeren Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders strömen kann und dessen Kolben..27 sich in Richtung des Pfeils 16 bewegt; desgleichen gelangt auch die zweite, über den B-Steueranschluß 32 in ständiger kommunizierender Verbindung mit dem größeren Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders stehende Ringnut 78 in kommunizierender Verbindung mit der, gemäß Pig.2 linken, äußeren Ringnut 77, so daß, wenn das erste Verstärkungs-Steuerventil 51 in seine Durchlaß-Stellung I gesteuert wird, auch über den zu dem ersten Zuführungs-Strömungspfad 47 parallelen, zusätzlichen Strömungspfad 49 Arbeitsmedium vom P-Versorgungsanschluß 21 in den größeren Arbeitsraum des Hydrozylinders 11 strömen kann. Die ständig mitWhen the valve piston 73 is deflected S1 in the direction of arrow 44, to the right according to Fig.2, the annular groove 8G connected to the P supply connection 21 comes into communication with the annular groove 81 communicating with the A control connection 31, to which the larger working chamber 19 of the hydraulic cylinder is connected, so that working medium can flow to the larger working chamber 19 of the hydraulic cylinder via the first supply flow path 47 and its piston 27 moves in the direction of arrow 16; Likewise, the second annular groove 78, which is in constant communication with the larger working chamber 19 of the hydraulic cylinder via the B control connection 32, also comes into communication with the outer annular groove 77 on the left according to Figure 2, so that, when the first boost control valve 51 is controlled into its passage position I, working medium can also flow from the P supply connection 21 into the larger working chamber of the hydraulic cylinder 11 via the additional flow path 49 parallel to the first supply flow path 47. The

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28.04.1985«28.04.1985«

dem Tank-Versorgungsanschluß 103 kommunizierende Ringnut 79 und auch die weitere, lediglich in der Durchlaßstellung I des zweiten Verstärkungs-Steuerventils 53 mit dem Tank kommunizierende Ringnut 82 sind bei einer Auslenkung £i des Ventilkolbens 73 gegen dia jeweils benachbarten Ringnuten 78 bzw. 81 abgesperrt.The annular groove 79 communicating with the tank supply connection 103 and also the further annular groove 82 communicating with the tank only in the opening position I of the second boost control valve 53 are blocked off from the adjacent annular grooves 78 and 81 when the valve piston 73 is deflected £i.

Bei einer in Richtung des Pfeils 46 erfolgenden Auslenkung des Ventilkolbens 73 aus seiner GrundFtellung wird die mit dem P-Versorgungsanschluß 21 werden sowohl die mit dem P-Versorgungsanschluß 21 kommunizierende Ringnut 80 als auch die gemäß Fig.2 linke, äußere Ringnut 77 gegen die jeweils benachbarten Ringnuten 73 und 81 bzw. 78 abgesperrt; dafür gelangt die ständig mit dem Tank 24 kommunizierende Ringnut 79 in kommunizierende Verbindung mit der über den B-Steueranschluß 32 mit dem größeren Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders verbundenen Ringnut 78 des Ventilgehäuses 74 und gleichzeitig auch mit dessen gemäß Fig.2 rechter, äußerer Ringnut 82, die über das zweite Verstärkungs-Steuerventil 53 an den T-Versorgungsanschluß 103 angeschlossen ist.When the valve piston 73 is deflected in the direction of arrow 46 from its basic position, the annular groove 80 communicating with the P supply connection 21 as well as the left outer annular groove 77 according to Fig.2 are blocked off from the adjacent annular grooves 73 and 81 or 78; for this purpose, the annular groove 79, which is constantly communicating with the tank 24, comes into communication with the annular groove 78 of the valve housing 74, which is connected to the larger working chamber 19 of the hydraulic cylinder via the B control connection 32, and at the same time also with its right outer annular groove 82 according to Fig.2, which is connected to the T supply connection 103 via the second boost control valve 53.

Bei einer Auslenkung S₂ des Ventilkolbens 73 in Richtung des Pfeils 46 kann somit in jedem Falle über den ersten Abfluß-Strömungspfad 48 Arbeitsmedium aus dem größeren Arbeitsraum 19 des. Hydrozylinders 11 zum Tank 24 hin abströmen und, wenn das zweite* Verstärkungs-Steuerventil 53 in seine Durchlaß-Stellung I gesteuert ist, auch über den zusätzlichen Abfluß-StrömungspfadWith a deflection S ₂ of the valve piston 73 in the direction of the arrow 46, working medium can thus flow out of the larger working chamber 19 of the hydraulic cylinder 11 to the tank 24 via the first discharge flow path 48 and, if the second* boost control valve 53 is controlled in its passage position I, also via the additional discharge flow path

Die jeweils zur Änderung bzw. Einstellung der Kreisverstärkung des Nachlauf-Regelkreises erforderliche alternative oder gemeinsame Ansteuerung der beidenThe alternative or joint control of the two required to change or adjust the loop gain of the follow-up control loop

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28.04.198528.04.1985

Verstärküngs^-Steuerventile 51 und 53 erfolgt bei der Antriebsvorrichtung 10' gemäß Fig\2 wie anhand der Fig.1 für die Antriebsvorrichtung 10 beschrieben.The amplification control valves 51 and 53 are used in the drive device 10' according to Fig. 2 as described with reference to Fig. 1 for the drive device 10.

Die Fig.3/ auf deren Einzelheiten nunmehr verwiesen sei, zeigt eine weitere Ausgestaltung einer hydraulischen Antriebsvorrichtung 100 mit einer dem Erfindungsgedanken ünterfallenden Einrichtung zur Einstellung der Kreisverstärkung.Fig. 3/, to whose details reference is now made, shows a further embodiment of a hydraulic drive device 100 with a device for adjusting the circuit gain that falls within the concept of the invention.

Die Antriebsvorrichtung 100 gemäß Fig.3 in ihrem grundsätzlichen Aufbau und ihrer Funktion nach der Antriebsvorrichtung 10 gemäß Fig*1 weitgehend analog, und es sind daher für bau- und funktionsgleiche bzw. -analoge Elemente der in den Fig. 1 und 3 dargestellten Antriebsvorrichtungen 10 bzw. 100 jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet, so daß insoweit auf die diesbezüglichen Beschreibungsteile zu Fig.1 verwiesen werden kann.The drive device 100 according to Fig.3 is largely analogous in its basic structure and function to the drive device 10 according to Fig.1, and therefore the same reference numerals are used for structurally and functionally identical or analogous elements of the drive devices 10 and 100 shown in Figs. 1 and 3, so that reference can be made to the relevant description parts of Fig.1.

Der charakteristische unterschied der Antriebsvorrichtung 100 gemäß Fig.3 gegenüber der Antriebsvorrichtung gemäß Fig.1 besteht darin, daß in beiden Arbeits-Bewegungsrichtungen 16 und 17 des Kolbens 27 des als Leistungs-Antriebseinheit vorgesehenen, doppelt-wirkenden Hydrozylinders 11 jeweils einer seiner beiden Arbeitsräume 19 oder 18 über das insgesamt mit 29'' bezeichnete Nachlauf-Regelventil an den P-Druckversorgungsanschluß 21 des Druckversorgungsaggregats 22 und der jeweils andere Arbeitsraum 18 bzw. 19, ebenfalls über das Nachlauf-Regelventil 29'' an den Tank 24 des Druckversorgungsaggregats 22 angeschlossen sind. Der Kolben des Hydrozylinders 11 bewegt sich in Vorschub-Richtung 16, wenn sein Arbeitsraum 19 mit dem größeren QuerschnittThe characteristic difference between the drive device 100 according to Fig.3 and the drive device according to Fig.1 is that in both working movement directions 16 and 17 of the piston 27 of the double-acting hydraulic cylinder 11 provided as a power drive unit, one of its two working chambers 19 or 18 is connected to the P pressure supply connection 21 of the pressure supply unit 22 via the follow-up control valve designated as a whole by 29'' and the other working chamber 18 or 19 is also connected to the tank 24 of the pressure supply unit 22 via the follow-up control valve 29''. The piston of the hydraulic cylinder 11 moves in the feed direction 16 when its working chamber 19 with the larger cross-section

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28.04.198528.04.1985

über den A-Steueranschluß 31 des Nachlauf-Regelventils 29" mit dem P-Veisorgungsanschluß 21 des Druck-Versorgungsaggregats 22 und sein im Querschnitt kleinerer Arbeitsraum 18 über den B-Steueranschluß 32 des Nachlauf-Regelventils 29" mit dem Tank 24 des Druck-Versorgungs-^ aggregats 22 verbunden sind. In der dazu alternativen Rückzugs-Bewegungsrichtung 17 sind der im Querschnitt kleinere Arbeitsraum 18 des Hydrozylinders 11 über den B-Steueranschluß 32 des Nachlauf-Regelventils 29" mit dem Druck-Versorgungsanschluß 21 des Druck-Versorgungsaggregats 22 und der im Querschnitt größere Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders 11 über den A-Steueranschluß 31 des Nachlauf-Regelventils 29'· mit dem Tank 24 des Druck-Versorgungsaggregats 22 verbunden.via the A control connection 31 of the follow-up control valve 29" with the P supply connection 21 of the pressure supply unit 22 and its working chamber 18, which has a smaller cross-section, is connected via the B control connection 32 of the follow-up control valve 29" with the tank 24 of the pressure supply unit 22. In the alternative retraction movement direction 17, the working chamber 18 of the hydraulic cylinder 11, which has a smaller cross-section, is connected to the pressure supply connection 21 of the pressure supply unit 22 via the B control connection 32 of the follow-up control valve 29" and the working chamber 19 of the hydraulic cylinder 11, which has a larger cross-section, is connected to the tank 24 of the pressure supply unit 22 via the A control connection 31 of the follow-up control valve 29'.

Zur Steuerung der insoweit erläuterten Arbeitsbewegungen des Hydrozylinderkolbens 27 sind im Rahmen des Nachlaüf-Regelventils 29' ', dessen Aufbau/ abgesehen von der Zahl der Ventilelemente, demjenigen des Nachlauf-Regelventils gemäß Fig.1 analog ist, die Ventilelemente 104, 105, 1Ü6 und 107 vorgesehen, die zur Freigabe der in den jeweiligen Bewegungs-Richtungen 16 und 17 aufzusteuernden Zufluß- bzw. Abfluß-Strömungspfade wiederum paarweise alternativ aufsteuerbar sind.To control the working movements of the hydraulic cylinder piston 27 explained above, the valve elements 104, 105, 106 and 107 are provided within the framework of the follow-up control valve 29' ', the structure of which, apart from the number of valve elements, is analogous to that of the follow-up control valve according to Fig. 1, which can in turn be opened in pairs to release the inflow or outflow flow paths to be opened in the respective movement directions 16 and 17.

Mittels weiterer Ventilelemente 108 und 109 sowie 111 und 112 und diesen zugeordneter Verstärkungs-Steuerventile 113 und 114 bzw. 116 und 117 können zusätzliche Zuführungs- und Abfluß-Strömungspfade freigegebein werden, mittels derer die wirksame Kreisverstärkung des zur Bewegungssteuerung des Hydrozylinder-Kolbens 27 vorgesehenen Nachlauf-Regelkreises, sei es zur Erhöhung derBy means of further valve elements 108 and 109 as well as 111 and 112 and the associated amplification control valves 113 and 114 or 116 and 117, additional supply and discharge flow paths can be released, by means of which the effective circuit amplification of the follow-up control circuit provided for the movement control of the hydraulic cylinder piston 27, be it to increase the

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Kreisverstärkung oder zur Kompensation einer lastbedingten Verminderung derselben, freigebbar sind. Durch die Ausienkungen £ ₁ und £₂ des Ventilbetatigungsgliedes 43', die, in derselben Weise wie anhand der Fig.1 erläutert, aus der Soll-Wert-Einsteuerung und der Positions-Ist-Wert-Rückmeldung über die Schrittmotor-gesteuerte Verdrehung der Spindelmutter 54 bzw.Circuit amplification or to compensate for a load-related reduction in the same. Through the deflections £ ₁ and £ ₂ of the valve actuating element 43', which, in the same way as explained with reference to Fig.1, are derived from the setpoint value input and the actual position value feedback via the stepper motor-controlled rotation of the spindle nut 54 or.

jeweils 4 der insgesamt 8 Ventilelemente aufgesteuert. Bei einer Auslenkung 1 des Ventilbetätigungsgliedes 43' in Richtung des Pfeils 44 sind dies die Ventilelemente 104, 105, 108 und 109, die gemäß Fig.3 rechts von dem Ventilbetätigungsglied 43' angeordnet sind. Bei einer Auslenkung 2 des Ventilbetatigungsgliedes 43' werden die links von diesem angeordneten Ventilelemente 106, 107 sowie 111 und 112 aufgesteuert.4 of the total of 8 valve elements are opened. When the valve actuating member 43' is deflected 1 in the direction of arrow 44, these are the valve elements 104, 105, 108 and 109, which are arranged to the right of the valve actuating member 43' according to Fig.3. When the valve actuating member 43' is deflected 2, the valve elements 106, 107 and 111 and 112 arranged to the left of it are opened.

Im "normalen" Vorschubbetrieb des Hydrozylinders 11 in der durch den Pfeil 16 repräsentierten Bewegungsrichtung fließt Arbeitsmedium vom P-Versorgungsanschluß 21 über das eine Ventilelement 104 des Nachlauf-Regelventils 29'· zum tjirößeren Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders 11 , während Arbeitsmedium aus seinem im Querschnitt kleineren Arbeitsraum 18 über das ebenfalls aufgesteuerte Ventilelement 105 zum Tank 24 des Druckversorgungsaggregats zurückströmt. Wird im Verlauf der Vorschub-Bewegung des Hydrozylinderkolbens 27 eine Erhöhung der Kreisverstärkung K_v oder eine zur Kompensation eines Kreisverstärkungsabfalles geeignete Einstellung der Kreisverstärkung K_v erforderlich, so kann durch Ansteuerung des Steuerventils 113 in dessen Durchflußstellung I ein zusätzlicher Zufluß-Strömungspfad 118 freigegeben werden, durchIn the "normal" feed operation of the hydraulic cylinder 11 in the direction of movement represented by the arrow 16, working medium flows from the P supply connection 21 via the one valve element 104 of the follow-up control valve 29' to the larger working chamber 19 of the hydraulic cylinder 11, while working medium flows back from its working chamber 18, which has a smaller cross-section, via the valve element 105, which is also activated, to the tank 24 of the pressure supply unit. If an increase in the circuit gain K _v or a setting of the circuit gain K _v suitable for compensating for a drop in the circuit gain is required during the feed movement of the hydraulic cylinder piston 27, an additional inflow flow path 118 can be released by controlling the control valve 113 in its flow position I, by

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den vom P-Versorgungsanschluß 21 über das Steuerventil und das an dieses angeschlossene Ventilelement 108 ein zusätzlicher Arbeits-Medium-Strom in den größeren Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders 11 einströmen kann, wodurch im Ergebnis eine relative Erhöhung der Kreisverstärkung K_v erzielt wird. Desgleichen kann durch gleichzeitig oder alternativ zur Ansteuerung des Steuerventils 113 erfolfrom the P supply connection 21 via the control valve and the valve element 108 connected to it, an additional working medium flow can flow into the larger working chamber 19 of the hydraulic cylinder 11, which results in a relative increase in the circuit gain K _v . Likewise, by simultaneously or alternatively controlling the control valve 113,

gende Ansteuerung eines weiteren Verstärkungs-Steuerventils 114 in dessen Durchflußstellung I ein zusätzlicher Abfluß-Strömungspfad 119 freigegeben werden, der von dem kleineren Arbeitsraum 18 des Hydrozylinders 11 über den B-Steueranschluß 32, das Ventilelement 109 des Nachlauf-Regelventils 29" und das weitere zusätzliche Verstärkungs-Steaerventil 114 zurück zum Tank 24 des Druck-Versorgungsaggregats 22 führt.By actuating a further boost control valve 114 in its flow position I, an additional outflow flow path 119 is released, which leads from the smaller working chamber 18 of the hydraulic cylinder 11 via the B control connection 32, the valve element 109 of the follow-up control valve 29" and the further additional boost control valve 114 back to the tank 24 of the pressure supply unit 22.

Auch durch die Freigabe dieses weiteren zusätzlichen Strömungspfades 119 ist eine relative Erhöhung derThe release of this additional flow path 119 also results in a relative increase in the

Kreisverstärkung K des Nachlauf-Regelkreises erzielbar. P Diesen zusätzlichen Zufluß- bzw. Abfluß-StrömungspfadenLoop gain K of the follow-up control loop can be achieved. P These additional inflow or outflow flow paths

118 bzw. 119 entsprechende zusätzliche, zur Einstellung erwünschter Werte der Kreisverstärkung geeignete Strömungspfade 121 bzw. 122, die ausnutzbar sind, wenn der Hydrozylinder 11 im Rückzugsbetrieb, d.h. mit Bewegung in Richtung des Pfeils 17 betrieben wird, sind durch Ansteuerung der weiteren Verstärkungs-Steuerventile 116 bzw. 117 aufsteuerbar.118 or 119 corresponding additional flow paths 121 or 122 suitable for setting the desired values of the circuit gain, which can be used when the hydraulic cylinder 11 is operated in retraction mode, i.e. with movement in the direction of arrow 17, can be opened by controlling the further gain control valves 116 or 117.

Die bedarfsgerechte Ansteuerung der Steuerventile 113 und 114 bzw. 116 und 117 erfolgt zweckmäßigerweise durch Ausgangssignale der elektronischen Steuereinheit 66', die auch die für die Soll-Wert-Vorgabe ausgenutzten Steuerimpulse für den Schrittmotor 68 erzeugt.The control valves 113 and 114 or 116 and 117 are conveniently controlled as required by output signals from the electronic control unit 66', which also generates the control pulses for the stepper motor 68 used to specify the setpoint value.

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28.04.198528.04.1985

Die Ansteuerung der Verstärkungs-Steuerventile 113 und 114 bzw. 116 und 117 erfolgt in diesem Falle wegabhängig, das heißt programmgesteuert.In this case, the control of the amplification control valves 113 and 114 or 116 and 117 is path-dependent, i.e. program-controlled.

Bei der Antriebsvorrichtung 100 gemäß Fig.3 ist, alternativ oder in Kombination mit einer wegabhängigen, elektrischen Ansteuerung der Verstärkungs-Steuerventile 113 und 114 bzw. 116 und 117 auch eine druckgesteuerte Betätigung derselben möglich, wie im oberen Teil der Fig.3 für die Verstärkungs-Steuerventile 114 und 117 dargestellt, die, wenn der Druck in demjenigen Arbeitsraum 18 oder 19, aus dem Arbeitsmedium zum Tank 24 hin abströmen soll, einen Schwellenwert überschreitet, in ihre DurchflußStellungen gesteuert werden und dadurch den zusätzlichen Abfluß-Strömungspfad 119 bzw. 122 freigeben.In the drive device 100 according to Fig.3, alternatively or in combination with a path-dependent, electrical control of the booster control valves 113 and 114 or 116 and 117, a pressure-controlled actuation of the same is also possible, as shown in the upper part of Fig.3 for the booster control valves 114 and 117, which, when the pressure in the working chamber 18 or 19 from which the working medium is to flow to the tank 24, exceeds a threshold value, are controlled into their flow positions and thereby release the additional outflow flow path 119 or 122.

Es versteht sich, daß eine derartige druckgesteuerte Umschaltung der Verstärkungs-Steuerventile auch in Verbindung mit den die zusätzlichen Zufluß-Strömungspfade 118 bzw. 121 freigebenden Verstärkungs-Steuerventilen 113 bzw. 116 vorgesehen sein kann.It is understood that such a pressure-controlled switching of the boost control valves can also be provided in connection with the boost control valves 113 and 116, respectively, which release the additional inflow flow paths 118 and 121, respectively.

Die Ventilelemente 34 - 37 des Nachlauf-Regelventils 29 gemäß Fig.1 und ebenso die Ventilelemente 104 - 109 sowie 111 und 112 des Nachlauf-Regelventils 29·' gemäß Fig.3 haben, was den schematischen Darstellungen der Fig.1 und Fig.3 nicht zu entnehmen ist,druckausgeglichene Ventilkörper 38, die unabhängig davon wie d.ie Druckverhältnisse auf verschiedenen Seiten des Ventilsitzes sind, durch die Rückstellfedern 39 zuverlässig in ihrer Sperrstellung gehalten werden, wenn sich das jeweilige Ventilbetätigüngsglied 43 bzw. 43' in seiher neutralen Grundstellung befindet.The valve elements 34 - 37 of the follow-up control valve 29 according to Fig. 1 and also the valve elements 104 - 109 as well as 111 and 112 of the follow-up control valve 29' according to Fig. 3 have, which cannot be seen from the schematic representations of Fig. 1 and Fig. 3, pressure-balanced valve bodies 38 which, regardless of the pressure conditions on different sides of the valve seat, are reliably held in their blocking position by the return springs 39 when the respective valve actuating element 43 or 43' is in its neutral basic position.

Claims

Hartmann & Lämmle P 85 44 GmbH & Co. KG 9fi n, . iqR7 Schuckertstraße 15 2&bgr;' Oct· 1987 Rutesheim Protection claims

1. Device for adjusting the loop gain of a follow-up control loop provided for controlling the movement of a hydraulic feed drive unit, which works with electrically controlled position setpoint specification and mechanical position actual value feedback, whereby working medium flows fed to the drive unit from a pressure source and flowing out from the drive unit to the tank of the pressure source are passed via valve elements of a follow-up control valve, which are jointly moved by those actuating paths £ by displacements of a valve actuating element in accordance with the setpoint specification. or S ₂ which are required to achieve a desired working speed, wherein the circuit gain K of the control circuit is further controlled by controlling a gain control valve in the sense of releasing an additional flow path parallel to the pressure medium flow path over which the working medium flow determining the working speed flows in an operating phase with a first value K _v1 of the circuit gain

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can be switched to at least one further value K .. and wherein a further valve is provided, by means of which the flow cross-section of the additional flow path can be changed, characterized in that the further valve is designed as an additional valve element (37,39;108,109,111,112) of the follow-up control valve (29;29';29") which carries out the actuating movements of the valve elements (37,39;108,109,111,112) used for movement control.

2. Device according to claim 1,

characterized in that the additional flow

!; path (49) from the outlet (21) of the pressure supply

Aggregate (22) via the further valve element (35) to that working chamber of the drive unit (11) which is subjected to the regulated output pressure of the follow-up control valve (29; 29') in its operating phase running with the circuit amplification K ₁ .

3. Device according to claim 1 or claim 2,

characterized in that the additional flow path(s) (49 and/or 52) is/are provided with a throttle (71 or 72) with adjustable flow resistance.

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