NL8700351A - Besturingsinrichting, respectievelijk regelinrichting, voor electrisch bestuurbare kleppen in hydraulische schakelingen. - Google Patents

Description

"7

* N

Besturincfsinrichting, respectievelijk, regelinrichting, voor electrisch bestuurbare kleppen in hydraulische schakelingen.

De uitvinding heeft betrekking op een besturingsinrichting, respectievelijk regelinrichting, voor electrisch bestuurbare kleppen in hydraulische schakelingen, in het bijzonder voor proportionele kleppen in hydraulische schakelingen voor spuitgietmachines, waarbij 5 aan het insteldeel van de betreffende electrisch bestuurbare klep een instelsignaal toegevoerd wordt.

In het algemeen zijn de besturingsinrichtingen en de regel-inrichtingen voor electrisch bestuurbare kleppen in hydraulische schakelingen als centrale uitgebeeld, die aan deze bestuurbare, kleppen 10 de instelsignalen afgeeft. In het algemeen liggen deze modulen op de zelfde referentiepotentiaal, dat wil zeggen ze zijn galvanisch gekoppeld. Voor het geval storingssignaleh bij het aansturen van de electrisch bestuurbare kleppen veroorzaakt worden, komen deze’ tengevolge van de galvanische koppeling terecht in de besturing, respec-15 . tievelijk regeling, en kunnen zij tot verkeerde werkingen leiden.

Dienovereenkomstige problemen komen ook voor in andere gebieden van de techniek, bijvoorbeeld in de analoge communicatietechniek. Hier is bekend bij de galvanische ontkoppeling scheidings-versterkers te gebruiken. Bij de digitale signaalverwerking is verder 20 bekend lichtkoppelinrichtingen te gebruiken, bijvoorbeeld bij de digitale gegevens-overdracht.

Dienovereenkomstig is het eveneens bekend in digitale besturingsinrichtingen, respectievelijk regelinrichtingen, voor de hydraulische schakelingen in spuitgietmachines voor het aansturen van 25 de wegkleppen lichtkoppelinrichtingen te gebruiken.. Dergelijke digi tale besturingsinrichtingen, respectievelijk- regelinrichtingen, voor de hydraulische schakelingen van spuitgietmachines moeten bij voorbaat berekend worden voor deze lichtkoppelinrichtingen.

Weliswaar is het principeel mogelijk ook de analoge bestu-30 ringsinrichtingen, respectievelijk regelinrichtingen, te berekenen voor de hydraulische schakelingen, in het bijzonder voor spuitgietmachines, op lichtkoppelinrichtingen, maar de hiertoe vereiste, technische inspanningen zijn echter aanzienlijk.

8700351 v- t - 2 .-

Tot nu toe was het niet mogelijk dergelijke analoge besturingsinrichtingen, respectievelijk regelinrichtingen, met economisch verantwoorde inspanningen'achteraf· om te bouwen voor een galvanische ontkoppeling.

5 Aan de uitvinding ligt de opgave ten grondslag een besturings- inrichting, respectievelijk regelinrichting, van het: in het begin vermelde type verschaffen, onafhankelijk, van het feit of hij voor analoog of digitaal werkende hydraulische schakelingen ingezet moet worden, en daarmee in benodigde gevallen een conventionele bestu-10 ringsinrichting, respectievelijk regelinrichting, met galvanische koppeling omgebouwd moet' worden tot die met een galvanische ontkoppeling .

Deze opgave wordt volgens de uitvinding daardoor opgelost, dat de besturingsinrichting, respectievelijk regelinrichting, een 15 scheidingstransformator vertoont, voor welke: scheidingstransformator een filter met ervoor geschakelde eenfasige gelijkriehter geschakeld is, dat het instelsignaal en het.sinusvormige uitgangssignaal van een oscillator toegevoerd zijn aan een somversterker, waarvan het uitgangssignaal geschakeld is aan de eenfasige gelijkriehter, en naar 20 welke scheidingstransformator een eenfasige gelijkriehter, hierna een filter, een sommeerinrichting voor het- uitvoeren van een nulpunts-correctie en een versterker geschakeld zijn, waarvan.het uitgangssignaal het instelsignaal is van het 'insteldeel van de electrisch bestuurbare klep.

25 Door deze maatregels wordt·bereikt dat-bij de gewone analoge, respectievelijk digitale,besturingsinrichtingen, respectievelijk regelinrichtingen zonder galvanische ontkoppeling in de besturingsleiding naar de betreffende electrisch bestuurbare kleppen, de uit. deze bouwelementen bestaande module aangebracht wordt en op eenvoudige 30 economische wijze een galvanische scheiding uitgevoerd wordt. Zo is het derhalve niet meer vereist in extreme, situaties bijvoorbeeld scheidingsversterkers voor meetinrichtingen te gebruiken, die voor geheel andere doeleinden ontworpen, zijn en waarvan het inzetten voor dit gebruik economisch niet verantwoord is.

35 Door de maatregelen volgens de uitvinding bevindt zich als uitgangssignaal bij de versterker weliswaar een signaal met een rest-rimpel, maar wordt verrassender-wijze getoond dat deze omstandigheid met restrimpel bij praktisch gebruik de nauwkeurigheid van de hydrau- 8700351 t .·' -* - 3 - lische schakelingen, in het bijzonder voor spuitgietmachines, niet nadelig beïnvloedt en dat in de gevallen waarin proportionele kleppen met een oscillerend klepliehaam ingezet worden (DBP-3 319 269) de aanspreekwaarschi-jnlijkheid en de nauwkeurigheid aanzienlijk verbeterd 5 wordt, terwijl bijvoorbeeld in de meettechniek een dergelijke omstan digheid met restrimpel tot niet reproduceerbare meetresultaten leidt. Omdat deze omstandigheid met restrimpel bij de in aanmerking komende toepassingsgebieden verrassendergewijs geheel niet van belang is kan af gezien worden van de tot nu toe ' hoo.gtechnische schakelingen.

10 In een volgende uitvoering van de uitvinding toont de scheidingstransformator een ferrietkem.. Door deze maatregel wordt het aandeel van de boventonen van het instelsignaal verkleind.

In een andere uitvoering van de uitvinding is tenminste één eenfasige gelijkrichter een actieve eenfasige gelijkrichter. Door deze 15 maatregel wordt een linearisering van de gelijkrichterkarakteristiek bereikt. Dit is vereist, om de identiteit tussen het ingangssignaal en het uitgangssignaal van deze schakelingsinrichting volgens de uitvinding verder te verbeteren.

Eveneens voor dit doel zijn in een nog andere uitvoering van 20 de uitvinding de filters actieve filters.

In een weer andere uitvoering van de uitvinding is voor de scheidingstransformator als filter een kritisch gedempt filter geschakeld, dat wil zeggen een filter dat in het bereik van het aperiodieke grensgeval gedempt is. Door deze maatregel wordt bereikt, dat de 25 amplitude van het uitgangssignaal van dit filter overeenstemt met het ingangssignaal van dit filter.

In weer een andere uitvoering van de uitvinding is het kritisch gedempte filter een tweede orde-filter·. Door deze maatregel wordt het tot stand brengen van de kritische demping van het filter 30 schakeltechnisch aanzienlijk eenvoudiger.

In nog een andere uitvoering van de uitvinding is na de scheidingstransformator als filter een Bessel-filter geschakeld, zodat de antwoordsprong van de scheidingsversterker geoptimaliseerd wordt.

35 In nog.een volgende uitvoering van de uitvinding is het

Bessel-filter een vierde orde-filter. Door deze maatregel wordt bereikt, dat een voor de praktijk voldoende storingsspanningsafstand 8700351 V * - 4 - gewaarborgd wordt tussen de restrimpelomstandigheid en het nuttige signaal.

In weer een andere uitvoering· van de uitvinding is het na de scheidingstransformator geschakelde filter'bovendien als sommeer-5 inrichting uitgevoerd, dat wil zeggen dat-· het gelijktijdig de nulpunt- correctie uitvoert. Door deze. maatregel wordt bereikt dat het kengetal van het spanningsnulpunt onafhankelijk is van de instelling van de versterkingsfaktor. van de schakelinriehting' volgens de uitvinding.

De uitvinding zal dn de tekening aan de hand van een uit-10 voeringsvoorbeeld toegelicht, worden.

Getoond worden in fig. 1, schematisch de plastificeer- en spuitgieteenheid van een spuitgietmachine met een uitsnijding van de hydraulische besturing (doorsnede), evenals het eleetrische besturings-, respectievelijk 15 regelgedeeIte, fig. 2, het uitvoeringsvoorbeeld van de schakelingsinrichting volgens de uitvinding·als blokschema, en fig. 3, het blokschema van fig. 2 met de in de functieblokken ingetekende electronische schakelingselementen.

20 Fig. 1 toont schematisch in zijaanzicht een plastificeer- en spuitaggregaat van een spuitgietmachine, schematisch'de bijbehorende hydraulische schakeling, evenals, de. eleetrische besturing, respectievelijk regeling, voor de hydraulische schakeling.

Met 1 is het plastificeer- en inspuitaggregaat aangegeven, 25 dat op bekende wijze de plastificeer- en inspuitcilinder 2 evenals een plastificeer- en inspuitworm 3 toont. Deze plastificeer- en inspuit-worm wordt enerzijds tijdens het plastificeren van het-via de trechter 4 toegevoerde granulaat van een thermoplastische kunststof door de hydromotor 5 geroteerd.,, waarbij hij gelijktijdig een axiale verschuiving 30 in de richting naar de recht errand van de tekening uitvoert. De worm grijpt voor dit doel via een algemeen bekende spiesleufasverbinding aan met het afvoerrondsel 6 van de hydromotor. De plastificeer- en inspuitworm is verder via een zuigerstang 7 verbonden met - de in cilinder 9 .gevoerde zuiger 8 van. de hydraulische hoofdcilinder 10, die 35 via de beide hydraulische leidingen 11 en 12 aan beide zijden toegankelijk is. Na het plastificeren wordt door het dienovereenkomstig toelaten van de hydraulische zuiger 8 .de worm axiaal in tegengestelde richting voor het injecteren van het geplastificeerde materiaal in een niet 870 0 35 1 - 5" - * * afgebeeld vormgat geschoven. De beide hydraulische leidingen 11. en 12 zijn via een 4/3 wegklep 13 met de tankleiding 14 naar de tank, respectievelijk de drukleiding 15, met de pomp verbonden. Deze 4/3 wegklep wordt electrisch bestuurd en . toont voor dit doel de be-5 sturingsklep 16, die via de besturingsleiding 17' en. de schakelinrich- ting 18 volgens de uitvinding . voor het galvanisch scheiden van de electrische besturing,respectievelijk regeling,19 de instelsignalen ontvangt. In het geval de galvanische scheiding opgeheven moet worden wordt de besturingsleiding 17 bij het passeren van de schakelinrich-10 ting 18 direct verbonden met de electrische besturing',respectievelijk regeling,19.

Fig. 2 toont het blokschema van de schakelinrichting volgens de uitvinding.

Met 20 wordt schematisch de scheidingstransformator aangegeven.

15 De stippellijn toont symbolisch de galvanische scheiding.

Met 21 wordt een oscillator aangeduid, die een sinusvormig uitgangssignaal afgeeft. Dit wordt tesamen met het door de besturings-respectievelijk regelinrichting 19 afgegeven instelsignaal voor de besturingsklep 16 toegevoerd aan de ingangen van de somversterker 22, 20 waarachter de actieve éenfasige gelijkrichter 23 geschakeld is. Het uitgangssignaal van deze actieve éenfasige gelijkrichter wordt toegevoerd aan het filter 24, dat in het onderhavige geval een kritisch gedempt doorlaatbandfilter van de tweede orde is, waarvan het uitgangssignaal toegevoerd wordt aan de scheidingstransformator 20.

25 Achter de scheidingstransformator is de actieve, respectievelijk passieve éenfasige gelijkrichter 25 geschakeld, waarachter als filter 26 een Bessel-filter van de vierde orde geschakeld is. Dit filter 26 bepaalt via een sommeeringang 27 het aansluiten van een referentie-spanningsbron 28. Achter dit filter is de uitgangsversterker 29 30 geschakeld, die via de besturingsleiding 17 zijn uitgangssignaal als instelsignaal toevoert aan de besturingsklep 16.

Via de sommeeringang 27 van het filter 26 wordt door middel van de spanningsbron 28, indien vereist, een nulpuntscorreetie uitgevoerd. Omdat deze onafhankelijk van de instelling van de versterking 35 door middel van de versterker 29 uitgevoerd wordt is het mogelijk, af gezien van de omstandigheid van de restrimpel van het uitgangssignaal van het filter 26, een uitgangssignaal op te wekken, dat identiek is met het via de leiding 17 toegevoerd ingangssignaal, dat wil zeggen dat 870 ö 35 1 - 6 - % ** om zo te zeggen het stuursignaal van de eleetrische besturing, respectievelijk regeling;19 galvanisch gescheiden aan'de besturings-klep 16 toegevoerd wordt.

Overeenkomstig kan het instelsignaal voor de 4/3 wegklep voor 5 de hydromotor 5 galvanisch ontkoppeld worden. Deze 4/3 wegklep is met 30 aangeduid, en zijn eleetrische besturingsklep 31. is via de bestur-ringsleiding 32 en een met de. schakelingsinrichting'18 identieke schakelingsinrichting 33 voor de galvanische ontkoppeling en de leiding 32' verbonden met de eleetrische besturing,respectievelijk, regeling.

10 De schakelingsinrichting volgens de uitvinding heeft het volgende wezenlijke voordeel, dat hij ook voor een digitale besturings-inrichting en regelinrichting voor-electrisch bestuurde:· kleppen van hydraulische schakelingen bruikbaar is.

De analoge,respectievelijk digitale,besturings-,respectieve-15 lijk/regelinrichting volgens de uitvinding voor electrisch bestuur bare kleppen kan in alle hydraulische schakelingen aangebracht worden, waarbij de omstandigheid van de restrimpel van het galvanisch gescheiden instelsignaal verwaarloosbaar is, dat wil zeggen dat de inrichting volgens de uitvinding principeel in alle gebieden van de machinebouw 20 toepasbaar is.

870035 f

Claims (9)

1. 2. Besturings-, respectievelijk regeünrichting voor electrisch bestuurbare kleppen in hydraulische schakelingen volgens 20 conclusie 1, met het kenmerk, dat de scheidingstransformator een ferrietkem omvat.
2. 3. Besturings-, respectievelijk regeünrichting voor electrisch bestuurbare kleppen in hydrauüsche schakelingen volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat tenminste de ene eénfasige 25 gelijkrichter een actieve eénfasige geüjkrichter is.
3. 4. Besturings-, respectievelijk regeünrichting voor electrisch bestuurbare kleppen in. hydrauüsche schakelingen volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de actieve eénfasige geüjkrichter een lineaire karakter!stiek bezit.
4. 5. Besturings-, respectievelijk regeünrichting voor electrisch bestuurbare kleppen in hydraulische schakelingen volgens één van de conclusies 1 t/m 4, met het kenmerk, dat de filters actieve filters zijn.
5. 6. Besturings-, respectievelijk regeünrichting voor 35 electrisch bestuurbare kleppen in hydrauüsche schakelingen volgens 870 0 35 1 - 8 - v ·* conclusie 5, met het, kenmerk dat het voor de scheidingstransformator geschakelde filter een kritisch gedempt filter is.
6. 7. Besturings-, respectievelijk regelinrichting voor elec- trisch bestuurbare kleppen in hydraulische, schakelingen, volgens 5 conclusie 6,. met het kenmerk, dat het kritisch gedempt filter een tweede orde filter is.
7. 8. Besturings-, respectievelijk regelinrichting voor elec-trisch bestuurbare kleppen in hydraulische schakelingen volgens, één van de conclusies 1 tot 7, met het kenmerk, dat het achter de 10 scheidingstransformator geschakelde filter een Bessel-filter is.
8. 9. Besturings-, respectievelijk regelinrichting voor elec-trisch bestuurbare kleppen in hydraulische schakelingen volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het Bessel-filter een vierde orde-fliter is.
9. 10. Besturings-, respectievelijk regelinrichting voor elec- trisch bestuurbare, kleppen in hydraulische schakelingen volgens één van de conclusies 1, 8 of 9, met het kenmerk, dathetèditerdeschei-dings-transformator geschakelde filter bovendien als sommeer-inrichting uitgevoerd is. -o-o-o-o-o- 870 035 f