EP2452080A1 - Elektrohydraulische steuerung - Google Patents

Elektrohydraulische steuerung

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Publication number
EP2452080A1
EP2452080A1 EP10732281A EP10732281A EP2452080A1 EP 2452080 A1 EP2452080 A1 EP 2452080A1 EP 10732281 A EP10732281 A EP 10732281A EP 10732281 A EP10732281 A EP 10732281A EP 2452080 A1 EP2452080 A1 EP 2452080A1
Authority
EP
European Patent Office
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hydraulic
valve
pressure medium
pressure
working
Prior art date
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EP10732281A
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English (en)
French (fr)
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EP2452080B1 (de
Inventor
Marek Chmiel
Mirjana Ristic
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2452080A1 publication Critical patent/EP2452080A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2452080B1 publication Critical patent/EP2452080B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16—Control arrangements for fluid-driven presses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/20507—Type of prime mover
    • F15B2211/20515—Electric motor
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    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/2053—Type of pump
    • F15B2211/20561—Type of pump reversible
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/27—Directional control by means of the pressure source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve

Definitions

  • the invention relates to an electro-hydraulic control for a safe electro-hydraulic axis.
  • electro-hydraulic controls are used for example in presses or in injection molding machines, as well as in many other applications of industrial automation.
  • Conventional presses are often valve-controlled. Via a proportional valve, a speed or a pressing force of a press cylinder are set.
  • Safety requirements with regard to safety at work can be implemented, for example, by switching valves which block a hydraulic connection to the press cylinder in an unactuated position. The switching valves are also monitored by a switch which detects the switching position.
  • the DIN EN 12622: 2001 shows in Annex C an example of a hydraulic press control circuit, are implemented in the safety requirements or occupational safety requirements.
  • DE 103 29 067 A1 discloses an electro-hydraulic control for a press with a driven by a variable-speed drive hydraulic pump is disclosed.
  • a cylinder space of a press cylinder over which a piston of the press cylinder in a press tion with a pump pressure of the hydraulic pump can be acted upon, is in direct pressure fluid connection with the hydraulic pump.
  • An annular space of the press cylinder for pressurizing the piston against the pressing direction is connected to a hydraulic accumulator, which is charged via the hydraulic pump.
  • a pressure relief valve is provided to limit the pressure of the pump pressure.
  • Press cylinder in the pressing direction for example in an emergency situation, can be done only by stopping the hydraulic pump.
  • the object of the present invention is to provide a reliable and as simple as possible or cost-effective implementation of occupational safety requirements in an electro-hydraulic control, which has a variable speed driven hydraulic machine. This object is achieved by an electro-hydraulic control according to claim 1.
  • an electrohydraulic control for a safe electrohydraulic axle which comprises at least one hydraulic consumer.
  • the control is used in particular for a press, an upper piston press or a press brake.
  • the controller has a valve block with a first working port and a second working port for the hydraulic consumer.
  • the valve block has two supply ports for a pressure medium supply and a pressure medium discharge. Fluidic paths are provided between at least one of the working ports and at least one of the supply ports.
  • a hydraulic machine is connected between the two supply connections. This is coupled to an electric drive having an actuator for adjusting its speed.
  • On the valve block further monitored switching valves are arranged, which is assigned to monitor their switching position in each case a monitoring device.
  • two monitored switching valves are arranged one behind the other.
  • at least two independent mutually effective security means present, which limit a supply of pressure medium in the second working port in a predetermined state.
  • the valves which are flown through in the normal operating cycle - also all the monitored valves - are designed as switching valves, as a result of which throttle losses which occur with proportional valves are reduced.
  • the safety means comprise at least one monitored switching valve arranged in a bypass path from the second working port to a tank. Due to the arrangement in the bypass path, the switching valve is flowed through only in emergency operation of pressure medium and thus causes in normal operation substantially no flow resistance.
  • the safety means in each path which allows a pressure fluid supply to the second working port, comprise at least one monitored switching valve.
  • the security means in each path which allows a pressure medium supply to the second working port, two monitored switching valves, whereby a high reliability is ensured.
  • the safety means comprise a safety device on the electric drive of the hydraulic machine. This safety device forces a shutdown or an operating state with reduced power of the electric drive as a function of a release signal supplied to it.
  • the safety means comprise a monitored switching valve, which fluidly connects the two supply ports in an unactuated position, whereby the supply of the hydraulic consumer is stopped with pressure medium.
  • FIG. 1 in a hydraulic circuit diagram, an electro-hydraulic control according to an embodiment
  • Figure 3 is a hydraulic circuit diagram of the electro-hydraulic control according to the embodiment.
  • FIG. 4 in a hydraulic circuit diagram, the electro-hydraulic control according to the embodiment; and FIG. 5 shows in a hydraulic circuit diagram the electro-hydraulic control according to the exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows a circuit diagram of a hydraulic press brake 1 is shown, which is constructed as a so-called upper piston press. This means that an upper pressing tool is moved up and down by a hydraulic cylinder 2 during a machine cycle.
  • An electro-hydraulic control of the press brake 1 has an electronic unit 4, a variable-speed controllable electric drive 6, a hydraulic machine 8 with a constant delivery volume and a hydraulic control block 10.
  • switching valves 12, 14, 16 and 18 are inter alia arranged. These are each provided with a switch 20 which monitors the unactuated or - the switching valve 16 - the actuated switching position.
  • the signals of the switches 20 are supplied to a safety controller which switches off the press brake 1 when a fault occurs or moves to a safe position.
  • a first working line 24 is connected, which connects this with a supply terminal X1 of the control block 10.
  • a second working connection A2 of the hydraulic machine 8 is connected to a second supply connection X2 of the control block 10.
  • the hydraulic machine 8 is driven via the electric drive 6, which can be coupled with it via a coupling 27.
  • the switching valve 12 has two pump ports P1 and P2, wherein the pump port P1 is connected via the first supply terminal X1 of the control block 10 with the work 24 and the pump port P2 via the second supply port X2 with the second working line 26. Furthermore, the switching valve 12 has two working ports A, B, with which the hydraulic cylinder 2 is connectable.
  • the hydraulic cylinder 2 has a piston 28 which separates a cylinder space 29 from an annular space 30.
  • the annular space 30 is penetrated by a piston rod 31, which is connected to the upper pressing tool (not shown).
  • the working port A of the switching valve 12 is connected to a pressure line 32, which opens into a working port Y1 of the control block 10, wherein the working port Y1 is connected to a consumer port Z1 of the hydraulic cylinder 2, which in turn is in fluid communication with the cylinder space 29.
  • the switching valves 16, 18 are arranged in the pressure medium flow path between the working port B of the switching valve 12 and the annular space 30 of the hydraulic cylinder 2, the switching valves 16, 18 are arranged.
  • a valve spool of the switching valve 12 Via a spring 33, a valve spool of the switching valve 12 is biased in a basic position a, in which the working lines 24, 26 of the hydraulic machine 8 connected and the working ports A, B are locked.
  • Via an electric actuator 34 the valve spool of the switching valve 12 can be brought into a switching position b, in which the pump port P1 to the working port A and the pump port P2 to the working port B are connected.
  • the switching valve 16 has two working ports A, B, a pump port P and a tank port T.
  • the working port B of the switching valve 16 is connected to the working port B of the switching valve 12 via a connecting passage 35.
  • the lower connection channel 36 is the pressure port A of the switching valve 16 with a working port B of the switching valve 18 in fluid communication.
  • the pump connection P of the switching valve 16 is connected via a pump channel 37 to the second supply connection X2 of the control block 10 and thus to the second working line 26 connected to the hydraulic machine 8.
  • a tank channel 38 is connected, which leads to a tank port T of the control block 10, which in turn is connected via a tank line 40 to a tank 42 in fluid communication.
  • a valve spool of the switching valve 16 is biased by the spring 33 in a basic position a, in which the pump channel 37 is connected to the tank channel 38 and the connecting channels 35, 36 are separated from each other.
  • the valve spool in the switching position b can be brought, in which the connecting channels 35, 36 connected to each other and the pump channel 37 is separated from the tank channel 38.
  • the switching valve 18 has, in addition to the working port B, a further working port A, which is connected via an annular space channel 44 to a working port Y2 of the control block 10 and via an annular space line 46 connected thereto to the annular space 30 of the hydraulic cylinder 2.
  • a valve spool of the switching valve 18 is biased by the spring 33 in the basic position a, in which a pressure medium connection is opened in the pressure fluid flow direction from the connecting channel 36 to the annulus 44 and closed in the reverse pressure fluid flow direction.
  • switching position b of the valve spool of the switching valve 18 of the pressure fluid flow path between the connecting channel 35 and the annular space channel 44 can be flowed through in both pressure medium flow directions.
  • the switching valves 12, 16, 18 are thus successively in a path from the hydraulic machine 8 to the annular space 30 of the hydraulic cylinder 2. In the unconfirmed basic position a, the switching valves 12, 16 each interrupt this path in both pressure medium flow direction and the switching valve 18 in a pressure medium flow direction.
  • the switching valve 14 is arranged in a bypass path to the pressure line 32 and has a working port A, which via a pressure line 48 to a working port A of Shuttle valve 50 is connected. Via this, the pressure line 48 can be connected either to the connecting channel 32 via a first pressure port B1 of the shuttle valve 50 or to the pump channel 37 via a second pressure port B2, the pressure higher pressure port B1, B2 being connected to the working port A of the shuttle valve 50.
  • the switching valve 14 Via a tank connection T, the switching valve 14 is in fluid communication with the tank channel 38. To a working port B of the switching valve 14 is a branched off from the connecting channel 32 working line 52 is connected. From a control connection S of the switching valve 14, a control line 54 leads to a pilot-operated check valve 56.
  • a valve spool of the switching valve 14 is biased by the spring 33 in a basic position a, in which the pressure line 48 connected to the shuttle valve 50 is connected to the control line 54 and the tank line 38 to the working line 52.
  • About the actuator 34 of the valve spool of the switching valve 14 in a switching position b can be brought, in which the pressure line 48 with the working line 52 and the tank line 38 with the control line 54 are in fluid communication.
  • the check valve 56 which can be unlocked with a control pressure of the control line 54 is arranged between the tank 42 and the cylinder chamber 29 of the hydraulic cylinder 2.
  • a valve body of the check valve 56 is biased by a spring on a valve seat.
  • the check valve 56 opens in the pressure medium flow direction from the tank 42 to the cylinder chamber 29.
  • the pressure port Z1 of the cylinder chamber 29 is disposed between the check valve 56 and the cylinder chamber 29.
  • Another check valve 60 is arranged in the pressure line 48 between the shuttle valve 50 and the switching valve 14, which opens in the pressure fluid flow direction from the shuttle valve 50 to the switching valve 14.
  • a check valve 61 in the tank channel 38 By a check valve 61 in the tank channel 38, a flow of pressure medium only in the direction of the tank 42 is possible.
  • control line 54 is throttled between the switching valve 14 and the check valve 56.
  • a pressure fluid flow path from the annular space 30 of the hydraulic cylinder 2 to the tank 42 is secured by a pressure limiting valve 84 which is set above the maximum nominal pressure of the hydraulic machine 8 and opens at a pressure in the annular space 30 of 350 bars, for example.
  • This also has a small nominal size, e.g. NG 4, so that in case of release, the hydraulic cylinder 2 extends only slowly.
  • a pressure limiting valve 88 or 90 connected to the tank 42 is likewise arranged.
  • the pressure limiting valve 88 opens approximately at a pressure of 315 bar in the first working line 24 and the pressure relief valve 90 approximately at a pressure of 200 bar in the second working line 24.
  • each working line 24 and 26 is connected to a suction line 92 and 94, respectively, which are in fluid communication with the tank 42.
  • opening check valve 96, 98 is arranged. Due to the suction lines 92, 94 pressure fluid can be sucked out of the tank 42 by the hydraulic machine 8 in the absence of pressure medium.
  • the cylinder chamber 29 of the hydraulic cylinder 2 is protected by the switching valve 12 against inadvertent supply of pressure medium.
  • the two connections A1, A2 of the hydraulic machine 8 are connected and the consumer connections A, B of the Switching valve 12 locked.
  • the switching valve 14 in the unactuated position, a bypass connection from the cylinder chamber 29 of the hydraulic cylinder 2, via the pressure line 32, the working line 52 and the tank channel 38 to the tank 42 ago.
  • the electric drive 6 is included in the safety concept.
  • Drive 6 has a secure control electronics, which only after the presence of a release signal of the switch 20, the drive 6 in the normal operating state in which the drive 6 converts control signals, switches. If the release signal is not present, the drive 6 is stopped or only with low power, i. operate with low torque or low speed.
  • the press brake 1 is at a standstill.
  • the switching valves 12 to 18 are in their unactuated currentless home position a.
  • the first and the second working line 24, 26 of the hydraulic machine 8 are connected to each other via the switching valve 12 and the second working line 26 is in addition via the pump channel 37, the switching valve 16 and the tank channel 38 to the tank 42 in fluid communication.
  • these fluid flow paths have been highlighted with a dashed line having a large line width.
  • the pressure medium flow path from the annular chamber 30 of the hydraulic cylinder 2 is also highlighted with a dashed line having a large line width and ends at the switching valve 18 and the pressure limiting valve 84, 86th
  • Figure 2 discloses the press brake 1 with the electro-hydraulic control, in which the piston 28 is moved with the piston rod 31 of the hydraulic cylinder 2 in a rapid downward.
  • the switching valves 12, 14, 16 and 18 are each connected in the switching position b.
  • the pressure medium flow paths between the annulus 30 and the cylinder chamber 29 of the hydraulic cylinder 2 and each of the hydraulic machine 8 are shown with a dashed line having a large line width.
  • the hydraulic machine 8 promotes pressure medium from the annular space 30 into the cylinder chamber 29 as a hydraulic pump.
  • the pressure medium from the annular space 30 of the hydraulic cylinder 2 is conveyed via the annular space line 46, the annular space channel 44, the switching valve 18, the switching valve 16 and the switching valve 12 via the second Working management 26 to the hydraulic machine 8 and from there via the first working line 24, the switching valve 12, the pressure line 32 to the cylinder chamber 29 of the hydraulic cylinder 2 promoted. With additional demand for pressure medium, this can be sucked through the check valve 56 from the tank 42.
  • the switching valves 12, 16, 18 are arranged, which are each monitored by the switch 20.
  • the monitoring has the purpose that the hydraulic machine 8 promotes pressure fluid from the annulus 30 into the cylinder chamber 29 of the hydraulic cylinder 2 only when the switching valves 12, 16, 18 are in the switching position b.
  • the switches 20 report the switching position b to the electronics 4, which controls the electric drive 6. To stop the rapid traverse, one of the switching valves 12, 16, 18 is simply switched to the initial position b without a current.
  • the electric drive 6 instead of the automatic actuation of the electric drive 6 via the electronics 4, with confirmed switching position of the switching valves 12, 16, 18 via the switch 20, an operator, for example, after an optical or acoustic confirmation signal is output, the electric drive 6 start manually.
  • the switching valves 12 and 14 serve as a safety means which limit a supply of pressure medium to the cylinder chamber 29 of the hydraulic cylinder 2 in the non-actuated state and thus interrupt a displacement of the piston 28 in the pressing direction.
  • the check valve 56 associated with the hydraulic cylinder 2 is opened with the pump pressure, whereby the cylinder space 29 is closed Tank 42 is relieved.
  • FIG. 3 the switching positions of the electro-hydraulic control for the press brake 1 for a crawl of the piston 28 of the hydraulic cylinder 2 are shown.
  • the switching valves 12, 14 and 16 are actuated and the switching valve 18 is not actuated.
  • the non-actuated switching valve 18 is a pressure medium flow path (having large line thickness dashed line in FIG. 3) between the annular space 30 of the hydraulic cylinder 2 and the hydraulic machine 8 only via the pressure limiting valve 86.
  • This opens only at a certain annulus pressure in the annular space 30, for example, 90 bar, which causes this annulus pressure counteracts the working pressure in the cylinder chamber 29, whereby the adjustment speed of the piston 28 of the hydraulic cylinder 2 is reduced and this is moved in crawl.
  • FIG 4 shows the switching positions of the electro-hydraulic control for a decompression of the hydraulic cylinder 2 of the press brake 1.
  • the hydraulic machine 8 promotes hydraulic pump as pressure medium from the cylinder chamber 29 of the hydraulic cylinder 2 to the tank 42.
  • This pressure medium from the cylinder chamber 29, via the pressure line 32, the switching valve 12, the first working line 24, the second working line 26, the switching valve 16 to the tank 42 promoted ,
  • the press brake 1 is thus relieved, since the working pressure in the cylinder chamber, 29 of the hydraulic cylinder 2 is reduced.
  • the piston 28 of the hydraulic cylinder 2 is moved upwards in rapid traverse.
  • the switching valves 12 and 16 are actuated. Pressure medium is thus promoted by the cylindrical space 29 of the hydraulic cylinder 2 via the pressure line 32, the switching valve 12, the first working line 24, the second working line 26, the switching valve 12, the switching valve 16, the switching valve 18 and the annular space channel 44 to the annular space 30.
  • the check valve 56 is controlled by the pressure in the control line 54, which is connected via the switching valve 14, the shuttle valve 50 and connected to the second working line 26 pump channel 37.
  • the following table gives an overview of the sections of the machine cycle described above in FIGS. 1 to 5. It also indicates, by marking the respective table field, which of the switching valves 12, 14, 16, 18 are actuated in the respective cycle section.
  • the controller comprises a valve block having a first working port and a second working port for a hydraulic consumer and having two supply ports for a pressure medium supply and a fluid discharge and having fluidic paths between at least one of the working ports and at least one of the supply ports, a hydraulic machine , which is connected between the two supply ports, an electric drive which is coupled to the hydraulic machine and which has an actuator for adjusting its speed, and has arranged on the valve block monitored switching valves, which is assigned to monitor their switching position in each case a monitoring device.
  • two monitored switching valves arranged one behind the other, and there are at least two independently effective safety means which limit a supply of pressure medium in the second working port in a predetermined state.

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Abstract

Elektrohydraulische Steuerung für eine sichere elektrohydraulische Achse (2) umfassend einen Ventilblock (10), welcher einen ersten und zweiten Arbeitsanschluss (Y2, Y1) für einen hydraulischen Verbraucher (2) aufweist, welcher zwei Versorgungsanschlüsse (X1, X2) besitzt und welcher fluidische Pfade zwischen zumindest einem der Arbeitsanschlüsse und zumindest einem der Versorgungsanschlüsse aufweist, eine hydraulische Maschine (8), welche zwischen die zwei Versorgungsanschlüsse geschaltet ist, einen drehzahlvariablen elektrischen Antrieb (6), welcher mit der hydraulischen Maschine gekoppelt ist und am Ventilblock angeordnete überwachte Schaltventile (12, 14, 16, 18), welchen zur Überwachung ihrer Schaltstellung jeweils eine Überwachungseinrichtung zugeordnet ist. Dabei sind in einem Pfad, welcher die Abfuhr von Druckmittel aus dem ersten Arbeitsanschluss (Y2) erlaubt, zwei überwachte Schaltventile (12, 16, 18) hintereinander angeordnet, und es sind zumindest zwei unabhängig voneinander wirksame Sicherheitsmittel (12, 14) vorhanden, welche in einem vorgegebenen Zustand eine Zufuhr von Druckmittel in den zweiten Arbeitsanschluss (Y1) begrenzen.

Description

Elektrohydraulische Steuerung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Steuerung für eine sichere elektrohydraulische Achse. Solche elektrohydraulischen Steuerungen werden zum Beispiel bei Pressen oder bei Spritzgießmaschinen, sowie bei vielen weiteren Anwendungen der industriellen Automatisierung eingesetzt. Herkömmliche Pressen sind oft ventilgesteuert. Über ein Proportionalventil werden eine Geschwindigkeit oder eine Presskraft eines Pressenzylinders eingestellt. Sicherheitsanforderungen bezüglich der Arbeitssicherheit lassen sich beispielsweise durch Schaltventile umsetzen, welche in einer unbetätigten Stellung eine hydraulische Verbindung zum Pressenzylinder sperren. Die Schaltventile sind zudem durch einen Schalter, welcher die Schalt- Stellung erfasst, überwacht. Die DIN EN 12622:2001 zeigt in Anhang C ein Beispiel für eine hydraulische Pressensteuerschaltung, bei der Sicherheitsanforderungen bzw. Arbeitsschutzerfordernisse umgesetzt sind.
Es werden derzeit vermehrt Pressen konzipiert, bei welchen der Pressenzylinder durch eine Hydromaschine direkt mit einer vorgegebenen Druckmittelmenge angesteuert wird. Das Proportionalventil kann demgemäß entfallen. Die Hydromaschine besitzt an sich eine konstante Fördermenge. Allerdings wird die Drehzahl eines elektrischen Antriebs der Hydromaschine variiert, um so eine steuerbare Fördermenge der Hydromaschine zu erhalten.
Solche Antriebe besitzen Vorteile in der Energieeffizienz. Zudem kann der hydraulische Schaltplan der Pressensteuerung vereinfacht werden.
In der DE 103 29 067 A1 ist eine elektrohydraulische Steuerung für eine Presse mit einer über einen drehzahlvariablen Antrieb angetriebenen Hydropumpe offenbart. Ein Zylinderraum eines Pressenzylinders, über den ein Kolben des Pressenzylinders in einer Pressrich- tung mit einem Pumpendruck der Hydropumpe beaufschlagbar ist, ist in direkter Druckmittelverbindung mit der Hydropumpe. Ein Ringraum des Pressenzylinders zur Druckbeaufschlagung des Kolbens entgegen der Pressrichtung ist an einen Hydrospeicher angeschlossen, der über die Hydropumpe aufgeladen wird. Zur Druckbegrenzung des Pumpendrucks ist ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen.
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass eine Unterbrechung der Betätigung des
Pressenzylinders in Pressrichtung, beispielsweise in einer Notsituation, lediglich durch Anhalten der Hydropumpe erfolgen kann. Die vorstehend genannte
DIN EN 12622:2001 ist hierdurch nicht erfüllt. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer elektrohydrauli- schen Steuerung, welche eine drehzahlvariabel angetriebene hydraulische Maschine besitzt, eine zuverlässige und möglichst einfache bzw. kostengünstige Umsetzung von Arbeitsschutzerfordernissen anzugeben. Diese Aufgabe wird durch eine elektrohydraulische Steuerung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist eine elektrohydraulische Steuerung für eine sichere elektrohydraulische Achse vorgesehen, die zumindest einen hydraulischen Verbraucher umfasst. Die Steuerung wird insbesondere eingesetzt für eine Presse, eine Oberkolbenpresse oder eine Abkantpresse. Die Steuerung hat einen Ventilblock mit einem ersten Arbeitsanschluss und einem zweiten Arbeitsanschluss für den hydraulischen Verbraucher. Des Weiteren weist der Ventilblock zwei Versorgungsanschlüsse für eine Druckmittelzufuhr bzw. eine Druckmittelabfuhr auf. Zwischen zumindest einem der Arbeitsanschlüsse und zumindest einem der Ver- sorgungsanschlüsse sind fluidische Pfade vorgesehen. Eine Hydromaschine ist zwischen den beiden Versorgungsanschlüssen geschaltet. Diese ist mit einem elektrischen Antrieb gekoppelt, der ein Stellglied zur Verstellung seiner Drehzahl aufweist. Am Ventilblock sind des Weiteren überwachte Schaltventile angeordnet, welchen zur Überwachung ihrer Schaltstellung jeweils eine Überwachungseinrichtung zugeordnet ist. In einem fluidischen Pfad, der die Abfuhr von Druckmittel aus dem ersten Arbeitsanschluss erlaubt, sind zwei überwachte Schaltventile hintereinander angeordnet. Zusätzlich sind zumindest zwei unabhängig von- einander wirksame Sicherheitsmittel vorhanden, die in einem vorgegebenen Zustand eine Zufuhr von Druckmittel in den zweiten Arbeitsanschluss begrenzen.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass mit geringem vorrichtungstechnischem Aufwand eingangs erläuterte Arbeitsschutzerfordernisse ermöglicht sind. Insbesondere sind gemäß der Erfindung die im normalen Betriebszyklus durchflossenen Ventile - auch alle überwachten Ventile - als Schaltventile ausgebildet, wodurch Drosselverluste, die bei Proportionalventilen auftreten, verringert sind. Vorzugsweise umfassen die Sicherheitsmittel zumindest ein überwachtes Schaltventil, das in einem Bypasspfad von dem zweiten Arbeitsanschluss zu einem Tank angeordnet ist. Durch die Anordnung im Bypasspfad wird das Schaltventil nur im Notbetrieb von Druckmittel durchströmt und verursacht somit im Normalbetrieb im Wesentlichen keinen Strömungswiderstand.
Mit Vorteil umfassen die Sicherheitsmittel in jedem Pfad, welcher eine Druckmittelzu- fuhr zu dem zweiten Arbeitsanschluss erlaubt, zumindest ein überwachtes Schaltventil.
Bevorzugter Weise umfassen die Sicherheitsmittel in jedem Pfad, der eine Druckmittel- zufuhr zu dem zweiten Arbeitsanschluss erlaubt, zwei überwachte Schaltventile, wodurch eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet ist. Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit umfassen die Sicherheitsmittel eine Sicherheitseinrichtung am elektrischen Antrieb der hydraulischen Maschine. Diese Sicherheitseinrichtung erzwingt in Abhängigkeit von einem ihr zugeführten Freigabesignal eine Stillsetzung oder einen Betriebszustand mit verminderter Leis- tung des elektrischen Antriebs.
Vorzugsweise umfassen die Sicherheitsmittel ein überwachtes Schaltventil, das in einer unbetätigten Stellung die beiden Versorgungsanschlüsse fluidisch verbindet, wodurch die Versorgung des hydraulischen Verbrauchers mit Druckmittel gestoppt ist.
Bei einer bevorzugten Lösung sind in jedem Pfad, welcher die Abfuhr von Druckmittel aus dem ersten Arbeitsanschluss erlaubt, entweder zumindest zwei überwachte Schaltventile hintereinander oder ein über dem maximalen Nenndruck der hydraulischen Maschine eingestelltes Druckbegrenzungsventil angeordnet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche. Im Folgenden wird anhand schematischer Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 in einem hydraulischen Schaltplan eine elektrohydraulische Steuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 2 in einen hydraulischen Schaltplan die elektrohydraulische Steuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
Figur 3 in einen hydraulischen Schaltplan die elektrohydraulische Steuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
Figur 4 in einen hydraulischen Schaltplan die elektrohydraulische Steuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel; und Figur 5 in einen hydraulischen Schaltplan die elektrohydraulische Steuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
In der Figur 1 ist ein Schaltplan einer hydraulischen Abkantpresse 1 dargestellt, die als sogenannte Oberkolbenpresse aufgebaut ist. Dies bedeutet, dass ein oberes Presswerkzeug von einem Hydrozylinder 2 während eines Maschinenzyklus auf und ab verfahren wird. Eine elektrohydraulische Steuerung der Abkantpresse 1 weist eine Elektronik 4, einen drehzahlvariabel steuerbaren elektrischen Antrieb 6, eine Hydromaschine 8 mit konstantem Fördervolumen und einen hydraulischen Steuerblock 10 auf. In diesem sind unter anderem Schaltventile 12, 14, 16 und 18 angeordnet. Diese sind jeweils mit einem Schalter 20 versehen, der die unbetätigte oder - beim Schaltventil 16 - die betätigte Schaltstellung überwacht. Die Signale der Schalter 20 sind einer Sicherheitssteuerung zugeführt, die beim Auftreten eines Fehlers die Abkantpresse 1 abschaltet oder in eine sichere Position fährt. An einen Arbeitsanschluss A1 der Hydromaschine 8 ist eine erste Arbeitsleitung 24 angeschlossen, die diesen mit einem Versorgungsanschluss X1 des Steuerblocks 10 verbindet. Über eine Arbeitsleitung 26 ist ein zweiter Arbeitsanschluss A2 der Hydromaschine 8 mit einem zweiten Versorgungsanschluss X2 des Steuerblocks 10 verbunden. Angetrieben wird die Hydromaschine 8 über den elektrischen Antrieb 6, der über eine Kupplung 27 mit dieser koppelbar ist.
Das Schaltventil 12 weist zwei Pumpenanschlüsse P1 und P2 auf, wobei der Pumpen- anschluss P1 über den ersten Versorgungsanschluss X1 des Steuerblocks 10 mit der Ar- beitsleitung 24 und der Pumpenanschluss P2 über den zweiten Versorgungsanschluss X2 mit der zweiten Arbeitsleitung 26 verbunden ist. Des Weiteren hat das Schaltventil 12 zwei Arbeitsanschlüsse A, B, mit denen der Hydrozylinder 2 verbindbar ist.
Der Hydrozylinder 2 weist einen Kolben 28 auf, der einen Zylinderraum 29 von einem Ringraum 30 trennt. Der Ringraum 30 ist von einer Kolbenstange 31 durchsetzt, die mit dem oberen Presswerkzeug (nicht dargestellt) verbunden ist.
Der Arbeitsanschluss A des Schaltventils 12 ist mit einer Druckleitung 32 verbunden, die in einem Arbeitsanschluss Y1 des Steuerblocks 10 mündet, wobei der Arbeitsanschluss Y1 mit einem Verbraucheranschluss Z1 des Hydrozylinders 2 verbunden ist, der wiederum in Druckmittelverbindung mit dem Zylinderraum 29 steht. Im Druckmittelströmungspfad zwischen dem Arbeitsanschluss B des Schaltventils 12 und dem Ringraum 30 des Hydrozylinders 2 sind die Schaltventile 16, 18 angeordnet. Über eine Feder 33 ist ein Ventilschieber des Schaltventils 12 in einer Grundstellung a vorgespannt, in der die Arbeitsleitungen 24, 26 der Hydromaschine 8 verbunden und die Arbeitsanschlüsse A, B gesperrt sind. Über einen elektrischen Aktuator 34 ist der Ventilschieber des Schaltventils 12 in eine Schaltstellung b bringbar, in der der Pumpenanschluss P1 mit dem Arbeitsanschluss A und der Pumpenanschluss P2 mit dem Arbeitsanschluss B verbunden sind.
Das Schaltventil 16 hat zwei Arbeitsanschlüsse A, B, einen Pumpenanschluss P und einen Tankanschluss T. Der Arbeitsanschluss B des Schaltventils 16 ist mit dem Arbeitsanschluss B des Schaltventils 12 über einen Verbindungskanal 35 verbunden. Über einen wei- teren Verbindungskanal 36 ist der Druckanschluss A des Schaltventils 16 mit einem Arbeits- anschluss B des Schaltventils 18 in Druckmittelverbindung. Der Pumpenanschluss P des Schaltventils 16 ist über einen Pumpenkanal 37 mit dem zweiten Versorgungsanschluss X2 des Steuerblocks 10 und somit mit der zweiten an der Hydromaschine 8 angeschlossenen Arbeitsleitung 26 verbunden. An den Tankanschluss T des Schaltventils 16 ist ein Tankkanal 38 angeschlossen, der zu einem Tankanschluss T des Steuerblocks 10 führt, der wiederum über eine Tankleitung 40 mit einem Tank 42 in Druckmittelverbindung steht.
Ein Ventilschieber des Schaltventils 16 ist über die Feder 33 in einer Grundstellung a vorgespannt, in der der Pumpenkanal 37 mit dem Tankkanal 38 verbunden und die Verbindungskanäle 35, 36 voneinander getrennt sind. Über den Aktuator 34 ist der Ventilschieber in die Schaltstellung b bringbar, in der die Verbindungskanäle 35, 36 miteinander verbunden und der Pumpenkanal 37 vom Tankkanal 38 getrennt ist. Das Schaltventil 18 hat neben dem Arbeitsanschluss B einen weiteren Arbeitsan- schluss A, der über einen Ringraumkanal 44 mit einem Arbeitsanschluss Y2 des Steuerblocks 10 und über eine an diesem angeschlossene Ringraumleitung 46 mit dem Ringraum 30 des Hydrozylinders 2 verbunden ist. Ein Ventilschieber des Schaltventils 18 ist über die Feder 33 in die Grundstellung a vorgespannt, in der eine Druckmittelverbindung in Druckmittelströmungsrichtung vom Verbindungskanal 36 zum Ringraumkanal 44 geöffnet und in umgekehrter Druckmittelströmungsrichtung geschlossen ist. In einer durch den Aktuator 34 betätigten Schaltstellung b des Ventilschiebers des Schaltventils 18 ist der Druckmittelströmungspfad zwischen dem Verbindungskanal 35 und dem Ringraumkanal 44 in beide Druckmittelströmungsrichtungen durchströmbar.
Die Schaltventile 12, 16, 18 liegen somit jeweils hintereinander in einem Pfad von der Hydromaschine 8 zu dem Ringraum 30 des Hydrozylinders 2. In der unbetätigten Grundstel- lung a unterbrechen die Schaltventile 12, 16 jeweils diesen Pfad in beide Druckmittelströmungsrichtung und das Schaltventil 18 in einer Druckmittelströmungsrichtung.
Das Schaltventil 14 ist in einem Bypasspfad zur Druckleitung 32 angeordnet und hat einen Arbeitsanschluss A, der über eine Druckleitung 48 an einen Arbeitsanschluss A eines Wechselventils 50 angeschlossen ist. Über dieses ist die Druckleitung 48 entweder über einen ersten Druckanschluss B1 des Wechselventils 50 mit dem Verbindungskanal 32 oder über einen zweiten Druckanschluss B2 mit dem Pumpenkanal 37 verbindbar, wobei der druckhöhere Druckanschluss B1 , B2 mit dem Arbeitsanschluss A des Wechselventils 50 ver- bunden ist.
Über einen Tankanschluss T ist das Schaltventil 14 mit dem Tankkanal 38 in Druckmittelverbindung. An einen Arbeitsanschluss B des Schaltventils 14 ist eine von dem Verbindungskanal 32 abzweigende Arbeitsleitung 52 angeschlossen. Von einem Steueranschluss S des Schaltventils 14 führt eine Steuerleitung 54 zu einem entsperrbaren Rückschlagventil 56.
Ein Ventilschieber des Schaltventils 14 ist über die Feder 33 in einer Grundstellung a vorgespannt, in der die mit dem Wechselventil 50 verbundene Druckleitung 48 mit der Steu- erleitung 54 und die Tankleitung 38 mit der Arbeitsleitung 52 verbunden ist. Über den Aktua- tor 34 ist der Ventilschieber des Schaltventils 14 in eine Schaltstellung b bringbar, in der die Druckleitung 48 mit der Arbeitsleitung 52 und die Tankleitung 38 mit der Steuerleitung 54 in Druckmittelverbindung stehen. Das mit einem Steuerdruck der Steuerleitung 54 entsperrbare Rückschlagventil 56 ist zwischen dem Tank 42 und dem Zylinderraum 29 des Hydrozylinders 2 angeordnet. Ein Ventilkörper des Rückschlagventils 56 ist mit einer Feder auf einen Ventilsitz vorgespannt. Das Rückschlagventil 56 öffnet dabei in Druckmittelströmungsrichtung vom Tank 42 zum Zylinderraum 29. Der Druckanschluss Z1 des Zylinderraums 29 ist zwischen dem Rück- schlagventil 56 und dem Zylinderraum 29 angeordnet.
In der Arbeitsleitung 52, die vom Verbindungskanal 32 zum Arbeitsanschluss B des Schaltventils 14 abzweigt, ist ein in Druckmittelströmungsrichtung hin zum Schaltventil 14 öffnendes Rückschlagventil 58 angeordnet.
Ein weiteres Rückschlagventil 60 ist in der Druckleitung 48 zwischen dem Wechselventil 50 und dem Schaltventil 14 angeordnet, das in Druckmittelströmungsrichtung vom Wechselventil 50 zum Schaltventil 14 öffnet. Durch eine Rückschlagventil 61 in dem Tankkanal 38 ist eine Druckmittelströmung nur in Richtung des Tanks 42 ermöglicht.
Über eine im Steuerblock 10 ausgebildete Drossel 62 ist die Steuerleitung 54 zwischen dem Schaltventil 14 und dem Rückschlagventil 56 gedrosselt.
Ein Druckmittelströmungspfad von dem Ringraum 30 des Hydrozylinders 2 zum Tank 42 ist durch ein über den maximalen Nenndruck der Hydromaschine 8 eingestelltes Druckbegrenzungsventil 84 abgesichert, das beispielsweise bei einem Druck im Ringraum 30 von 350 Bar öffnet. Dieses besitzt zudem eine kleine Nenngröße, z.B. NG 4, sodass im Auslösefall der Hydrozylinder 2 nur langsam ausfährt.
Parallel zum Schaltventil 18 ist zwischen dem Ringraumkanal 44 und dem Verbindungskanal 36 ein weiteres den Ringraum 30 des Hydrozylinders 2 absicherndes Druckbe- grenzungsventil 86 angeordnet, das beispielsweise bei einem Druck im Ringraum 30 von 90 Bar öffnet.
An die erste und zweite mit der Hydromaschine 6 verbundene Arbeitsleitung 24, 26 ist ebenfalls jeweils ein mit dem Tank 42 verbundenes Druckbegrenzungsventil 88 bzw. 90 an- geordnet. Wobei das Druckbegrenzungsventil 88 etwa bei einem Druck von 315 Bar in der ersten Arbeitsleitung 24 und das Druckbegrenzungsventil 90 etwa bei einem Druck von 200 Bar in der zweiten Arbeitsleitung 24 öffnet. Des Weiteren ist jede Arbeitsleitung 24 und 26 mit einer Saugleitung 92 bzw. 94 verbunden, die mit dem Tank 42 in Druckmittelverbindung stehen. In den Saugleitungen 92, 94 ist jeweils in Druckmittelströmungsrichtung zur Hydro- maschine 8 öffnendes Rückschlagventil 96, 98 angeordnet. Durch die Saugleitungen 92, 94 kann bei Druckmittelmangel Druckmittel aus dem Tank 42 durch die Hydromaschine 8 nachgesaugt werden.
Im Folgenden soll die Funktionsweise der elektrohydraulischen Steuerung anhand der Figuren 1 bis 5 erläutert werden.
Der Zylinderraum 29 des Hydrozylinders 2 ist durch das Schaltventil 12 vor einer unbeabsichtigten Druckmittelzufuhr geschützt. In der unbetätigten Stellung sind die beiden Anschlüsse A1 , A2 der Hydromaschine 8 verbunden und die Verbraucheranschlüsse A, B des Schaltventils 12 gesperrt. Zudem stellt das Schaltventil 14 in der unbetätigten Stellung eine Bypass-Verbindung vom Zylinderraum 29 des Hydrozylinders 2, über die Druckleitung 32, die Arbeitsleitung 52 und den Tankkanal 38 zum Tank 42 her. Zudem wird der elektrische Antrieb 6 in das Sicherheitskonzept mit einbezogen. Der
Antrieb 6 besitzt eine sichere Ansteuerelektronik, welche erst nach Vorliegen eines Freigabesignals der Schalter 20 den Antrieb 6 in den normalen Betriebszustand, in welchem der Antrieb 6 Steuersignale umsetzt, schaltet. Liegt das Freigabesignal nicht vor, ist der Antrieb 6 stillgesetzt bzw. nur mit geringer Leistung, d.h. mit geringem Drehmoment oder geringer Drehzahl zu betreiben.
In der in der Figur 1 gezeigten Schaltstellung ist die Abkantpresse 1 im Stillstand. Die Schaltventile 12 bis 18 sind dabei in ihrer unbetätigten stromlosen Grundstellung a. Die erste und die zweite Arbeitsleitung 24, 26 der Hydromaschine 8 sind hierbei über das Schaltventil 12 miteinander verbunden und die zweite Arbeitsleitung 26 ist zusätzlich über den Pumpenkanal 37, das Schaltventil 16 und dem Tankkanal 38 mit dem Tank 42 in Druckmittelverbindung. Um dies in der Figur 1 zu verdeutlichen, wurden diese Druckmittelströmungspfade mit einer eine große Strichstärke aufweisende gestrichelten Linie hervorgehoben. Der Druckmittelströmungspfad von der Ringkammer 30 des Hydrozylinders 2 ist ebenfalls mit einer eine große Strichstärke aufweisende gestrichelten Linie hervorgehoben und endet am Schaltventil 18 und dem Druckbegrenzungsventil 84, 86.
Figur 2 offenbart die Abkantpresse 1 mit der elektrohydraulischen Steuerung, bei der der Kolben 28 mit der Kolbenstange 31 des Hydrozylinders 2 in einem Eilgang nach unten verfahren wird. Hierfür sind die Schaltventile 12, 14, 16 und 18 jeweils in die Schaltstellung b geschaltet.
Die Druckmittelströmungspfade zwischen dem Ringraum 30 und dem Zylinderraum 29 des Hydrozylinders 2 und jeweils der Hydromaschine 8 sind mit einer eine große Strichstärke aufweisenden gestrichelten Linie dargestellt. Die Hydromaschine 8 fördert dabei als Hydro- pumpe Druckmittel vom Ringraum 30 in den Zylinderraum 29. Das Druckmittel vom Ringraum 30 des Hydrozylinders 2 wird über die Ringraumleitung 46, den Ringraumkanal 44, das Schaltventil 18, das Schaltventil 16 und das Schaltventil 12 über die zweite Arbeitsleitung 26 zur Hydromaschine 8 und von dort über die erste Arbeitsleitung 24, das Schaltventil 12, der Druckleitung 32 zum Zylinderraum 29 des Hydrozylinders 2 gefördert. Bei zusätzlichem Bedarf an Druckmittel kann dieses über das Rückschlagventil 56 vom Tank 42 nachgesaugt werden.
In dem Druckmittelströmungspfad zwischen dem Ringraum 30 des Hydrozylinders 2 und der Hydromaschine 8 sind die Schaltventile 12, 16, 18 angeordnet, die jeweils durch den Schalter 20 überwacht sind. Die Überwachung hat den Zweck, dass die Hydromaschine 8 nur dann Druckmittel vom Ringraum 30 in den Zylinderraum 29 des Hydrozylinders 2 fördert, wenn die Schaltventile 12, 16, 18 sich in der Schaltstellung b befinden. Die Schalter 20 melden die Schaltstellung b zur Elektronik 4, die den elektrischen Antrieb 6 steuert. Zum Stop- pen des Eilgangs wird eines der Schaltventile 12, 16, 18 einfach stromlos in die Grundstellung b geschaltet. Alternativ kann, anstelle der automatischen Betätigung des elektrischen Antriebs 6 über die Elektronik 4, bei bestätigter Schaltstellung der Schaltventile 12, 16, 18 über die Schalter 20 ein Bediener, beispielsweise nachdem ein optisches oder akustisches Bestätigungssignal ausgegeben wird, den elektrischen Antrieb 6 manuell starten. Die Schaltventile 12 und 14 dienen als Sicherheitsmittel, die im nicht betätigten Zustand eine Zufuhr von Druckmittel zum Zylinderraum 29 des Hydrozylinders 2 begrenzen und somit eine Verschiebung des Kolbens 28 in Pressrichtung unterbrechen. In der nicht betätigten Grundstellung a des Schaltventils 14, wird über die Druckleitung 32, das Wechselventil 50, das Rückschlagventil 60, das Schaltventil 14 und die Steuerleitung 54 das dem Hydrozy- linder 2 zugeordnete Rückschlagventil 56 mit dem Pumpendruck aufgesteuert, wodurch der Zylinderraum 29 zum Tank 42 entlastet wird.
Im betätigten Zustand des Schaltventils 14 in Figur 2 ist die Steuerleitung 54 zum Tank 42 entlastet.
In Figur 3 sind die Schaltstellungen der elektrohydraulischen Steuerung für die Abkantpresse 1 für einen Kriechgang des Kolbens 28 des Hydrozylinders 2 dargestellt. Hierbei sind die Schaltventile 12, 14 und 16 betätigt und das Schaltventil 18 ist unbetätigt. Durch das un- betätigte Schaltventil 18 ist ein Druckmittelströmungspfad (große Strichstärke aufweisende gestrichelte Linie in Figur 3) zwischen dem Ringraum 30 des Hydrozylinders 2 und der Hyd- romaschine 8 nur über das Druckbegrenzungsventil 86 ermöglicht. Dieses öffnet erst bei einem bestimmten Ringraumdruck im Ringraum 30, beispielsweise 90 Bar, was dazu führt, dass dieser Ringraumdruck dem Arbeitsdruck im Zylinderraum 29 entgegenwirkt, wodurch die Verstellgeschwindigkeit des Kolbens 28 des Hydrozylinders 2 verringert und diese im Kriechgang bewegt ist.
Figur 4 zeigt die Schaltstellungen der elektrohydraulischen Steuerung für eine Dekompression des Hydrozylinders 2 der Abkantpresse 1. Hierbei sind nur noch die Schaltventile 12 und 14 betätigt. Die Hydromaschine 8 fördert als Hydropumpe Druckmittel vom Zylinderraum 29 des Hydrozylinders 2 zum Tank 42. Hierbei wird Druckmittel vom Zylinderraum 29, über die Druckleitung 32, das Schaltventil 12, die erste Arbeitsleitung 24, die zweite Arbeitsleitung 26, das Schaltventil 16 zum Tank 42 gefördert. In dem Maschinenzyklus der Dekompression wird die Abkantpresse 1 somit entlastet, da der Arbeitsdruck im Zylinderraum,29 des Hydrozylinders 2 abgebaut wird.
In der in Figur 5 gezeigten Schaltstellung der elektrohydraulischen Steuerung der Abkantpresse 1 wird der Kolben 28 des Hydrozylinders 2 in einem Eilgang nach oben verfahren. Hierzu sind die Schaltventile 12 und 16 betätigt. Druckmittel wird somit vom Zylinder- räum 29 des Hydrozylinders 2 über die Druckleitung 32, das Schaltventil 12, die erste Arbeitsleitung 24, die zweite Arbeitsleitung 26, das Schaltventil 12, das Schaltventil 16, das Schaltventil 18 und den Ringraumkanal 44 zum Ringraum 30 gefördert. Um den Zylinderraum 29 zusätzlich zum Tank 42 zu entlasten, ist das Rückschlagventil 56 über den Druck in der Steuerleitung 54 aufgesteuert, die über das Schaltventil 14, das Wechselventil 50 und den mit der zweiten Arbeitsleitung 26 verbundenen Pumpenkanal 37 verbunden ist.
Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über die vorstehend in den Figuren 1 bis 5 beschriebenen Abschnitte des Maschinenzyklus. Sie zeigt zudem durch eine Markierung des jeweiligen Tabellenfeldes an, welche der Schaltventile 12, 14, 16, 18 in dem jeweiligen Zyk- lusabschnitt betätigt sind.
Offenbart ist eine elektrohydraulische Steuerung für eine sichere elektrohydraulische Achse. Die Steuerung umfasst einen Ventilblock, welcher einen ersten Arbeitsanschluss und einen zweiten Arbeitsanschluss für einen hydraulischen Verbraucher aufweist und welcher zwei Versorgungsanschlüsse für eine Druckmittelzufuhr bzw. eine Druckmittelabfuhr besitzt und welcher fluidische Pfade zwischen zumindest einem der Arbeitsanschlüsse und zumindest einem der Versorgungsanschlüsse aufweist, eine hydraulische Maschine, welche zwischen die zwei Versorgungsanschlüsse geschaltet ist, einen elektrischen Antrieb, welcher mit der hydraulischen Maschine gekoppelt ist und welcher ein Stellglied zur Verstellung seiner Drehzahl aufweist, und besitzt am Ventilblock angeordnete überwachte Schaltventile, welchen zur Überwachung ihrer Schaltstellung jeweils eine Überwachungseinrichtung zugeordnet ist. Dabei sind in einem Pfad, welcher die Abfuhr von Druckmittel aus dem ersten Arbeitsanschluss erlaubt, zwei überwachte Schaltventile hintereinander angeordnet, und es sind zumindest zwei unabhängig voneinander wirksame Sicherheitsmittel vorhanden, welche in einem vorgegebenen Zustand eine Zufuhr von Druckmittel in den zweiten Arbeitsanschluss begrenzen.
Bezuqszeichenliste
1 Abkantpresse
2 Hydrozylinder
4 Elektronik
6 elektr. Antrieb
8 Hydromaschine
10 Steuerblock
12 Schaltventil
14 Schaltventil
16 Schaltventil
18 Schaltventil
20 Schalter
24 Arbeitsleitung
26 Arbeitsleitung
27 Kupplung
28 Kolben
29 Zylinderraum
30 Ringraum
31 Kolbenstange
32 Druckleitung
33 Feder
34 Aktuator
35 Verbindungskanal
36 Verbindungskanal
37 Pumpenkanal
38 Tankkanal
40 Tankleitung
42 Tank
44 Ringraumkanal
46 Ringraumleitung
48 Druckleitung
50 Wechselventil
52 Arbeitsleitung 54 Steuerleitung
56 Rückschlagventil
58 Rückschlagventil
60 Rückschlagventil 61 Rückschlagventil
62 Drossel
84 Druckbegrenzungsventil
86 Druckbegrenzungsventil
88 Druckbegrenzungsventil 90 Druckbegrenzungsventil
92 Saugleitung
94 Saugleitung
96 Rückschlagventil
98 Rückschlagventil
A, B, A1 , A2, Arbeitsanschluss
X1 , X2 Versorgungsanschluss P, P1. P2 Pumpenanschluss
T Tankanschluss
B1. B2 Druckanschluss a Grundstellung b Schaltstellung

Claims

Ansprüche
1. Elektrohydraulische Steuerung für eine sichere elektrohydraulische Achse (2), welche zumindest einen hydraulischen Verbraucher (2) umfasst, insbesonde- re für eine Presse, insbesondere eine Oberkolbenpresse, insbesondere eine
Abkantpresse, umfassend, einen Ventilblock (10), welcher einen ersten Arbeitsanschluss (Y2) und einen zweiten Arbeitsanschluss (Y1 ) für den hydraulischen Verbraucher (2) aufweist und welcher zwei Versorgungsanschlüsse (X1 , X2) für eine Druckmittelzufuhr bzw. eine Druckmittelabfuhr besitzt und welcher fluidische Pfade zwischen zumindest einem der Arbeitsanschlüsse (Y1 , Y2) und zumindest einem der Versorgungsanschlüsse (X1 , X2) aufweist, eine hydraulische Maschine (8), welche zwischen die zwei Versorgungsanschlüsse (X 1 , X2) geschaltet ist, einen elektrischen Antrieb (6), welcher mit der hydraulischen Maschine (8) gekoppelt ist und welcher ein Stellglied zur Verstellung seiner Drehzahl auf- weist und mit am Ventilblock (10) angeordneten überwachten Schaltventilen (12, 14, 16, 18), welchen zur Überwachung ihrer Schaltstellung jeweils eine Überwachungseinrichtung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Pfad, welcher die Abfuhr von Druckmittel aus dem ersten Arbeitsanschluss (Y2) erlaubt, zwei überwachte Schaltventile (12, 16, 18) hintereinan- der angeordnet sind, und dass zumindest zwei unabhängig voneinander wirksame Sicherheitsmittel (12, 14) vorhanden sind, welche in einem vorgegebenen Zustand eine Zufuhr von Druckmittel in den zweiten Arbeitsanschluss (Y1 ) begrenzen.
2. Elektrohydraulische Steuerung nach Anspruch 1 , wobei die Sicherheitsmittel (12, 14) zumindest ein überwachtes Schaltventil (14) umfassen, welches in einem Bypasspfad (32, 52) von dem zweiten Arbeitsanschluss (Y1 ) zur einem Tank (42) angeordnet ist.
3. Elektrohydraulische Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sicherheitsmittel (12, 14) in jedem Pfad, welcher eine Druckmittelzufuhr zu dem zweiten Arbeitsanschluss (Y1 ) erlaubt, zumindest ein überwachtes Schaltventil (12) umfassen.
4. Elektrohydraulische Steuerung nach Anspruch 3, wobei die Sicherheitsmittel
(12, 14) in jedem Pfad, welcher eine Druckmittelzufuhr zu dem zweiten Arbeitsanschluss (Y1) erlaubt, zwei überwachte Schaltventile (12, 14) umfassen.
5. Elektrohydraulische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die
Sicherheitsmittel eine Sicherheitseinrichtung am elektrischen Antrieb (6) umfassen und wobei diese Sicherheitseinrichtung in Abhängigkeit von einem ihr zugeführten Freigabesignal eine Stillsetzung des elektrischen Antriebs (6) oder einen Betriebszustand mit verminderter Leistung des elektrischen An- triebs (6) erzwingt.
6. Elektrohydraulische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Sicherheitsmittel ein überwachtes Schaltventil (12) umfassen, welches in einer unbetätigten Grundstellung (a) die beiden Versorgungsanschlüsse (X1 , X2) fluidisch verbindet.
7. Elektrohydraulische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in jedem Pfad, welcher die Abfuhr von Druckmittel aus dem ersten Arbeitsanschluss (Y2) erlaubt, entweder zumindest zwei überwachte Schaltventile (12, 16, 18) hintereinander angeordnet sind oder ein über den maximalen Nenndruck der hydraulischen Maschine (8) eingestelltes Druckbegrenzungsventil (84) angeordnet ist.
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