SE442726B - Regleringsanordning for en hydrauliskt manovrerad press med rorligt pressbord - Google Patents

Description

8104048-7 2- v. schablon förbi en avkänningsarm, vilket via ett kinematiskt system omställer läget av två kontakter till en kontaktmanometer, som visar presstrycket, mot- svarande armens respektive läge. Hydraultrycket pulserar sedan mellan de två värden som bestämmas av kontakternas läge.

Ett sådant reglersystem är ofördelaktigt av flera skäl. T.ex. ställer sig ett system med en variabel pump kostsamt, schablonens form är baserad på gissningar och måste verifieras experimentellt, och en noggrann reglering av betingelserna -när ångan får pysa ut mellan skivan och pressplattorna är nästan omöjlig att uppnå.

Andra reglersystem är kända från andra typer av hydrauliska pressar. Exempelvis beskrives i DE 2 Såå 79h (B 30 B 15/18) en press som regleras med avseende på ändläge genom att den hydraulvätskevolym som tillföras till hydraulcylindern från en ackumulator är noggrant uppmätt. Ett sådant system är icke till fyllest ' för en press för träbaserade skivor. Vidare beskrives i DE 2 809 387 (B 30 B 15/16) en hydraulisk stanspress eller liknande press försedd med en liknande regleranordning, i vilken den till hydraulcylindern anslutna styr- ventilen är snabbomställande servoventil utan fastställda_lägen. Servoventi- len kan på synnerligen kort tid - t.ex. ca två millisekunder - öppnas, slutas eller omställas proportionellt mot en styrström. En så snabb reglering ger möjlighet att bromsa upp ett stansverktyg i det ögonblick det träder ut ge- nom det ämne som stansas. Detta tekniska problem föreligger ej vid pressar för träbaserade skivor, och en sådan servoventil är komplicerad och kostnads- krävande. Ändamålet med föreliggande uppfinnlng är att åstadkomma en pressregleranord- ning som är enklare och till lägre kostnad kan ge en i huvudsak godtycklig, t.ex. rätlinjig, reglerkurva under åtminstone en del av presscykeln.

Enligt uppfinningen uppnås detta vid den inledningsvis angivna anordningen genom att anordningen i fall av läges- och hastighetsreglering innefattar minst en lägesärvärdesgivare som avger en signal representerande pressbordets läge relativt en referenspunkt, och i fall av tryckreglering innefattar en tryckärvärdesgivare som avger en signal representerande det faktiska hydraul- trycket i den nämnda cylindern, att anordningen vidare innefattar en börvär- desgivare som, i fall av läges- och hastighetsreglering, vid varje tidpunkt under den först nämnda delen av presscykeln avger en signal representerande ett vid ifrågavarande tidpunkt önskat läge för pressbordet och,i fall av 3 ' 8104048-7- tryckreglering, vid varje tidpunkt under den nämnda andra delen av press- cykeln avger en signal representerande ett vid ifrågavarande tidpunkt önskat hydraultryck, att anordningen dessutom innefattar åtminstone en summationspunkt för att av den ena av ärvärdessignalerna och dess samhörande börvärdessignal åstadkomma en skillnadssignal som representerar avvikelsen av ärvärdet från börvärdet,och ett av skillnadssignalen påverkat styrorgan för hydraulcylindern för korrigering av avvikelsen, att den nämnda börvärdes- givaren i fall av läges- och hastighetsreglering innefattar ett flertal organ vart och ett för inställning av ett förutbestämt, godtyckligt läge för press- bordet, organ för bestämning av förflyttningssträckan för pressbordet från vilket som helst av de nämnda inställda lägena till ett efterföljande läge, ett flertal organ var och ett för inställning av en förutbestämd, godtycklig tid på vilken pressbordet skall förflyttas den nämnda sträckan, organ för bestämning av den förflyttningshastighet som erfordras för att förflytta pressbordet den nämnda sträckan på den nämnda inställda tiden, att den nämnda börvärdesgivaren i fall av tryckreglering innefattar ett flertal or- gan vart och ett för inställning av ett förutbestämt, godtyckligt hydraullskt tryck, organ för att bestämma den tryckändring som erfodras för att gå från vilket som helst av de nämnda inställda trycken till ett efterföljande tryck, ett flertal organ vartoch ett för inställning av en förutbestämd, godtycklig andra tid på vilken hydraultrycket skall ändras från det nämnda inställda trycket till det efterföljande trycket, organ för att bestämma den tryck- ändringshastighet som erfordras för att gå från det nämnda inställda trycket till det nämnda efterföljande trycket på nämnda andra inställda tid, och att börvärdesgivaren dessutom innefattar en rampgenerator som i fall av läges- och hastighetsreglering är påverkad av pressbordets förflyttningshastighet för att till summationspunkten avge en signal som anger pressbordets önskade läge i varje ögonblick under den först nämnda inställda tiden, och i fall av tryckreglering är påverkad av hydraultryckets ändringshastighet för att till summationspunkten avge en signal som anger det önskade hydraultrycket i varje ögonblick under den nämnda andra inställda tiden, varigenom börvärdesgivaren är programmerbar med en i huvudsak godtycklig reglerkurva.

En sådan anordning är lättare att programmera med önskade, godtyckliga para- metrar som definierar en i huvudsak godtycklig reglerkurva för reglering av pressningsförloppet under åtminstone en del av presscykeln, och anordningen kräver ej att schabloner, mallar eller liknande framställes och vid behov förvaras på lämpligt sätt för att medge att en noggrann reglerkurva ändras 8104048-7 _ '* lÛ tillbaka till en tidigare eller för att ändra reglerkurvan godtyckligt men ändå noggrant.

Företrädesvis är anordningen utförd för såväl läges- och hastighetsregleríng som tryckreglering. För att underlätta programmeringen ännu mer är det därvid lämpligt att anordningen dessutom innefattar en panel, att de nämnda tidinställ- ningsorganen är monterade på inbördes avstånd från varandra i en första rad i panelen och att både de nämnda lägesinställningsorganen och de nämnda tryck- inställningsorganen är monterade på inbördes avstånd från varandra i en andra respektive en tredje rad i panelen, att dessa tre rader är parallella med varandra, och att de enskilda tidinställningsorganen i den första raden är belägna mitt för luckor som åtskiljer de enskilda lägesinställningsorganen i den andra raden respektive de enskilda tryckinställningsorganen i den tredje raden. Exempelvis skulle organen för inställning av läge 2 och organen för inställning av läge 3 vara åtskilda av ett mellanrum, och mitt för detta mellan- rum skulle vara placerade organen för inställning av den tidsperiod under vilken pressbordet skulle förflyttas från läge 2 till läge 3. Ett sådant arrangemang är överskådligt och lättförståeligt.

Lämpligtvis utgöres det av skillnadssignalen påverkade styrorganet för hydraul- cylindern av en styrventil, företrädesvis en tryckstyrande proportionalventil.

En sådan ventil är som bekant ett slags pilotstyrd överströmningsventil och innefattar en huvudventil med ventilkägla och en pilotventil med proportional- ställdon, t.ex. proportionalmagnet då insignalen till ställdonet utgöres av elektrisk ström. Fackmannen inser omedelbart att man genom lämpligt val av proportionalställdon kan utnyttja även andra elektriska storheter än ström för insignalen och t.o.m. mekaniska storheter (t.ex. pneumatiskt tryck) kan ifrågakomma. Ställdonets proportionalitet behöver ej vara sådan att sambandet mellan insignal och av huvudventilen inställt tryck är åtminstone i huvudsak linjärt, men en liten ändring av insignalen skall ge en liten ändring av trycket och en större ändring av insignalen skall ge en större ändring av trycket.

Ett hydrauliksystem innehåller alltid minst en överströmningsventil, som är ansluten till en tryckledning från hydraulikpumpen och vid mindre pumpar kan vara inbyggd i pumphuset. överströmningsventilen begränsar trycket och skyddar därigenom pumpen och systemet mot överbelastning. Små överströmningsventiler har I regel ett enkelt utförande och har därför ofta en utpräglad tendens att svänga. Pâ stora överströmningsventiler används ofta pilotstyrning och pilot- s 3104048-7 styrda ventiler arbetar lugnt och svängningsfritt och med praktiskt taget konstant tryckfall oberoende av flödet genom ventilen. överströmningsventilen för en press för träbaserade skivor e.dyl. är därför lämpligen en pilotstyrd överströmningsventil.

Genom att i enlighet med en aspekt av uppfinningen använda en tryckstyrande proportionalventil som styrventil uppnår man den fördelen att pilotventilen i den ändå erforderliga pilotstyrda överströmningsventilen enkelt kan komplet- teras med ett proportionalställdon för att den pilotstyrda överströmningsven- tilen på ett billigt sätt skall omvandlas till en tryckstyrande proportional- ventil, med vilken tryckstyrning av pressbordets läge kan utföras. En sådan komplettering ställer sig avsevärt billigare än att som styrventil använda en servoventil eller att använda kontinuerligt variabla pumpar.

Det är lämpligt att under en lägesstyrningsperiod en första summationspunkt är anordnad att av lägesärvärdessignalen och lägesbörvärdessignalen åstadkomma en sklllnadssignal som representerar avvikelsen av det faktiska läget från det inställda läget, och att en andra summationspunkt är anordnad att förändra skillnadssignalen i beroende av tryckärvärdesssignalen innan skillnadssignalen påverkat den tryckstyrande proportionalventilen för ändring av trycket på hydraulmediet och därmed av pressbordets läge eller förflyttningshastighet.

Därigenom blir det möjligt för regleranordningen att utöka sitt reglerområde till att innefatta även en lågtrycksdel av presscykeln. Lågt tryck anses råda när pressen ej komprimerar skivämnet eller den färdiga skivan. inom denna lågtrycksdel av presscykeln erfordras ett och samma tryck för att hålla press- bordet kvar i ett visst läge oavsett avståndet från ifrågavarande läge till den nämnda referenspunkten.

För att icke riskera att förlora kontrollen över styrförloppet är det lämp- ligt att en första förstärkare är anordnad att förstärka skillnadssignalen, att en andra förstärkare är anordnad att förstärka trycksignalen, och att förstärkningarna är sådana relativt insignalernas storlek att den första förstärkaren förmår avge en förstärkt sklllnadssignal som är större än största möjliga förstärkta trycksignal. Därigenom är regleranordningen så utförd att inverkan av reglerförstärkaren aldrig överkompenseras med avseende på återföringssignalen, vilket skulle leda till att proportionalventilen kal- lar på maximalt tryck.

Vidare är det lämpligt att den första förstärkaren är försedd med ett don för 8104048-7 slö att adaptivt reglera dess förstärkning på sådant sätt att man motverkar en självsvängning som kan uppstå vid lägesregleríng av pressbordet i-en obelastad press under användning av en loopförstärkning som är anpassad för den dämpning som erhålles vid belastning av pressen. Därvid kan det adaptiva förstärknings- regleringsdonet vara anordnat att ge antingen kontinuerligt eller också steg- vis ökande förstärkning vid ökande tryck på hydraulmediet 1 hydraulcylindern.

Företrädesvis har proportionalventilen linjär reglerkarakteristik, men det är såsom alternativ möjligt att proportionalventilen har olinjär reglerka- rakteristik, och att en signalomformare är anordnad att omforma signalen representerande trycket på hydraulmediet í hydraulcylindern på sådant sätt att man kompenserar för olineariteten i reglerkarakteristiken. Därigenom under- lättas regleringen av pressbordets läge.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar.

Figur i är ett schema över ett styrsystem för en hydraulisk press, i vilket styrsystem ingår en föredragen utföringsform av en pressregleranordning enligt uppfinningen.

Figurerna 2 och 3 är grafiska symboler för två skilda, alternativa utförings- former av ett 1 styrsystemet enligt figur 1 ingående adaptivt förstärknings- regleringsdon. s Figur ü är ett schema över en börvärdesgivare som ingår | pressregleranordningen.

Figur 5 är en vy av en del av en regierpanel, i vilken börvärdesgivarens tids~ inställningsorgan, lägesinställningsorgan och tryckinställningsorgan är monte- rade.

Figur 6 är ett kurvdiagram som visar en typisk presscykel åstadkommen medelst pressregleranordningen med börvärdesgivaren.

Den på ritningen schematiskt visade hydrauliska pressen är en press för träbase- rade skivor och innefattar ett icke visat bottenstycke, i vilket minst en hyd- raulcylinder l som uppbär ett vertikalt rörligt pressbord 3 är monterad, och ett med bottenstycket fast förbundet ok eller toppstycke 5. I den visade pres- sen, som är en enetagepress, vilar ett skivämne 7 av t.ex. träspån eller -fibrer lfl :_ 8104048-7 och värmehärdande lim på pressbordet 3. Genom att tillföra trycksatt hydraul- medium till hydraulcylindern l får man pressbordet 3 att höja sig från ett bottenläge och komprimera skivämnet 7 mot oket eller toppstycket 5 under det att man samtidigt tillför värme till ämnet 7 för att omvandla detta till en färdig skiva.

Pressen är försedd med en ärvärdesgivare 9 som förmår avge en signal represen- terande pressbordets 3 faktiska läge relativt en referenspunkt. I den visade utföringsformen utgöres ärvärdesgivaren av en potentiometer 9, som uppbäres av oket eller toppstycket 5 och har en följare som vilar mot ett från press~ bordet 3 utskjutande utsprång. Om så önskas kan t.ex. en linjär differential- transformator eller vilken annan typ som helst av ärvärdesgivare användas i stället för potentiometern 9. Utsignalen från ärvärdesgivaren sändes genom en signalkondítionerare eller mätförstärkare ll som gör lägessignalen mindre känslig för störningar. I praktiken använder man lämpligen fler än en enda ärvärdesgivare, t.ex. en i varje hörn av pressbordet, och därvid kan man som utsignal ta medelvärdet av lägessignalerna.

I styrsystemet ingår börvärdesgivare l3, som förmår att vid varje tidpunkt under åtminstone en högtrycksdel av pressens slutningsförlopp och under själva pressningen avge en signal som representerar ett vid ifrågavarande tidpunkt önskat läge för pressbordet 3. Börvärdesgivaren 13, som kommer att beskrivas närmare i samband med fig. ü-6, kan innefatta en rampgenerator, och inställ- ningen av funktionsparametrarna i densamma kan exempelvis ske digitalt via tumhjulsomkopplare. Företrädesvis kan för slutningsdelen av presscykeln ett flertal, t.ex. fyra, olika pressbordslägen med mellanliggande förflyttningar vara inprogrammerade. För förflyttning av pressbordet 3 från ett första läge till ett andra definieras startpunkten, slutpunkten och den önskade tiden för förflyttningen från det första läget till det andra. Rampgeneratorn beräknar sedan själv lutningen på den aktuella börvärdesrampen (längdenheter per tidsenhet, dvs förflyttningshastighet för pressbordet 3). Ärvärdessignalen och börvärdessignalen ledes till en första summationspunkt , vilken av de två signalerna bildar en skillnadssignal som representerar avvikelsen av ärvärdet från börvärdet. Med 17 betecknas ett av skillnads- signalen påverkat styrorgan, såsom en styrventil, för hydraulcylindern l för korrigering av avvikelsen. 8104048-7 _ 8. is Företrädesvis utgöres styrorganet av en tryckstyrande proportionalventil 17. Denna är i likhet med konventionella pilotstyrda överströmningsventiler ansluten till en tryckledning från en hydraulikpump 19 till hydraulcylindern 1 och innefattar en huvudventil 21 med ventilkägla och en pílotventil 23 med proportïonalställdon 25, vilket i den visade utföringsformen utgöres av en proportionalmagnet. Systemtrycket verkar på huvudventilkäglan men samtidigt, genom en strypt kanal, också på den med en relativt svag fjäder belastade huvudventilkäglans baksida och på pilotventilens kägla. Stiger systemtrycket, dvs. trycket i hydraulcylindern 1, över det tryck som motsvarar kraften av proportionalmagneten 25 så öppnas pilotventilen 23. Därigenom sjunker trycket på huvudventilkäglans baksida, på grund av strypningen i kanalen så att huvud- ventílkäglan lyftes från sitt säte och släpper ut trycksatt hydraulmedium till tank.

Med ett sådant styrsystem uppnås en tillfredsställande läges- och hastighets- reglering av pressbordet 3 under en högtrycksdel av presscykeln. 1 den be- I skrivna pressen för träbaserade skivor ger redan detta enkla styrsystem ett reglerförlopp utan svängningar inom området 15-100 Z av presskraften, medan inom omrâdet D-15 Z av presskraften svängningar med en amplitud av en till ett par millimeter kan uppstå. För att utöka reglerområdet till att omfatta även den lågtrycksdel av presscykeln vid vilken ämnet 7 eller den färdiga skivan ej tryckes mot oket eller toppstycket 5 är det nödvändigt att en tryckgivare 27 är anordnad att kontinuerligt avge en signal, som representerar system- trycket, och att en andra summationspunkt 29 är anordnad att förändra den från den första summationspunkten 15 kommande skillnadssignalen i beroende av den från tryckgivaren 27 kommande trycksignalen innan skíllnadssignalen påverkat den tryckstyrande proportionalventilen 17 för ändring av trycket på hydraulmediet och därmed av pressbordets 3 läge eller förflyttningshastig- het. lnom denna lågtrycksdel av presscykeln erfodras ett och samma konstanta tryck för att hålla pressbordet i ett visst läge (varvid förflyttningshastíg- heten är noll) oberoende av avståndet från punkten ifråga till referenspunkten.

Vid den visade utföringsformen är vidare en första förstärkare 31, såsom en reglerförstärkare i t.ex. en PID-regulator, inkopplad mellan summationspunkter- na 15 och 29 för att förstärka skillnadssignalen, och en andra förstärkare 33 i form av en mätförstärkare är inkopplad mellan tryckgivaren 27 och den andra summationspunkten 29 för att förstärka trycksignalen. Förstärkníngarna är sådana i förhållande till storleken av respektive insignal att den första 1D l5 9 g .a1to4o4s-7 förstärkaren 31 förmår avge en förstärkt skillnadssignal som är större än största möjliga förstärkta trycksignal. Därigenom är regleranordnlngen så utförd att inverkan av reglerförstärkaren 31 aldrig överkompenseras med av- seende på tryckåterföringssignalen. En överkompensation skulle leda till att proportionalventilen kallade på maximalt tryck och att kontrollen över styrförloppet förlorades.

Den från den andra summationspunkten 29 utgående signalen sändes genom en summationsförstärkare 35 och förstärkes i en effektförstärkare 37 innan den ledes till proportionalmagneten 25 för justering av systemtrycket och därmed av pressbordets 3 läge eller förflyttningshastighet.

Företrädesvis har proportionalventilen 17 linjär reglerkarakteristik, åt- minstone vid tryck som är högre än vad som erfodras för att påbörja komprime- ringen av skivämnet 7, och dessutom bör i möjligaste mån tryckändringen vara oberoende av flödet genom ventilen. Om proportionalventilen l7 skulle ha en olinjär reglerkarakteristik kan en signalomformare 39 vara inkopplad i led- ningen mellan mätförstärkaren 33 och den andra summationspunkten 29 och vara anordnad att omforma den förstärkta trycksignalen på sådant sätt att man 7 kompenserar för olineariteten i reglerkarakteristiken. Därigenom underlättas regleringen av pressbordets 3 läge och förflyttningshastighet.

Vid den visade föredragna utföringsformen är vidare reglerförstärkaren 31 försedd med ett don hl för att adaptivt reglera dess förstärkning på sådant sätt att man motverkar en självsvängning som kan uppstå vid lägesreglering av pressbordet 3 i en obelastad press under användning av en loopförstärk- ning som är anpassad för den dämpning som erhålles i en belastad press. I enlighet med figur 2 kan det adaptiva förstärkningsregleringsdonet hl inne- fatta en fälteffekttransistor eller MOS-transistor och vara anordnat att ge kontinuerligt ökande förstärkning vid ökande tryck på hydraulmediet i hyd- raulcylindern. Alternativt kan det adaptiva förstärkningsregleringsdonet hl, såsom visas i figur 3, innefatta två eller fler parallellkopplade mot- stånd, av vilka ett alltid är inkopplat och det eller de andra inkopplas i beroende av systemtrycket på sådant sätt att det adaptiva förstärknings- regleringsdonet Ål blir anordnat att ge en stegvis ökande förstärkning vid a ökande tryck på hydraulmediet | hydraulcylindern l. Alternativt kan förstärk- ningsregleringsdonet Ål innefatta en icke visad multiplikatorkrets, i vilken utsignalen från multiplikatorn beror av produkten av det momentana hydraul- trycket i cylindern och avvikelsen av lägesärvärdet för pressbordet från lägesbörvärdet. 8104048-7 _ _ *° l figur l avger börvärdesgivaren 13, såsom beskrivits ovan, en börvärdesf signal, som representerar det önskade läget för pressbordet 3, till den första summationspunkten 15, där den bildade skillnadssignalen represente- rar ärlägets avvikelse från börläget. Skillnadssignalen förstärkes i den första förstärkaren 31 och avges till den andra sumationspunkten 29.

Den i figur 1 visade pressregleranordningen innefattar också en gangomkoppla- re 43 med en första strömställare #5 i en ledare som avger börvärdessignalen till den första summationspunkten, en andra strömställare 47 i en ledare som avger den förstärkta skillnadssignalen från den första förstärkaren till den andra summationspunkten, och en shuntkopplad ledare QS som förbinder den första strömställaren #5 med den andra stfömställaren Ä7, så att vid manövre- ring av gangomkopplaren #3 ärvärdesgivaren 9 kopplas bort ur reglerkretsen, och börvärdessignalen från börvärdesgivaren 13 går förbi den första summa- tionspunkten 15 och den första förstärkaren och går i stället direkt till den andra summationspunkten. Ett sådant arrangemang är lämpligt när man önskar styra läge och förflyttningshastighet för pressbordet 3 under en del av presscykeln, och tryck och ändringshastighet för hydraultrycket i cylindern 1 under en annan del av presscykeln. Under denna nämnda andra del av press- cykeln skulle börvärdesgivaren avge en signal som representerade det önskade hydraultrycket i cylindern i.

Ett exempel på en föredragen utföringsform av börvärdesgivaren 13 visas schematiskt i figur #. Börvärdesgivaren innefattar ett flertal enskilda organ 51, S3, 55 och 57 (av vilka fyra visas) vart och ett för inställning av ett förutbestämt, godtyckligt läge för pressbordet 3, organ 59 för bestämning av förflyttnlngssträckan för pressbordet 3 från vilket som helst av nämnda inställda lägen till ett efterföljande läge, ett flertal individuella organ 61, 63, 65 och 67 (av vilka fyra visas) vart och ett för inställning av en förutbestämd, godtycklig tid på vilken pressbordet skall förflyttas den nämnda sträckan,och organ 69 för bestämning av den förflyttningshastighet som erfordras för att förflytta pressbordet 3 den nämnda sträckan på den nämnda inställda tiden. Vidare innefattar börvärdesgivaren ett flertal en- skilda organ 73, 75 Och 77 (av vilka tre visas) vart och ett för inställ- ning av ett förutbestämt, godtyckligt hydrauliskt tryck, organ 79 för att bestämma den tryckändring som erfordras för att gå från vilket som helst _av de nämnda inställda trycken till ett efterföljande tryck, ett flertal individuella organ 81, 83 och BS (av vilka tre visas) vart och ett för inställning av en förutbestämd, godtycklig andra tid på vilken hydraultrycket 81.04048-7 ll skall ändras från det nämnda inställda trycket till det efterföljande trycket, och organ 89 för att bestämma den tryckändringshastighet som erfordras för att gå från det nämnda inställda trycket till det nämnda efterföljande trycket på nämnda andra inställda tid. Dessutom innefattar börvärdesgivaren l3 en rampgenerator 91, som dels är påverkad av pressbor- dets 3 förflyttningshastighet för att till summationspunkten 15 avge en signal som anger pressbordets önskade läge i varje ögonblick under den först nämnda inställda tiden, och dels är påverkad av hydraultryckets ändringshastig- het för att till summationspunkten 29 avge en signal som anger det önskade hydraultrycket i varje ögonblick under den nämnda andra inställda tiden. Där- igenom blir börvärdesgivaren 13 programmerbar med en i huvudsak godtycklig reglerkurva, exempelvis en sådan som visas i figur 6 som kommer att beskrivas närmare nedan.

För att medge att regiersättet omskiftas från styrning av läge och förflyttnings- hastighet till styrning av tryck och tryckändringshastighet, eller omvänt när så önskas, innefattar gangomkopplaren 43 en tredje strömställare 93 ansluten mellan å ena sidan organ 69 för bestämning av förflyttningshastigheten och rampgeneratorn 91 och å andra sidan mellan organ 89 för bestämning av tryck- ândringshastigheten och rampgeneratorn 91. Om en period av lägesstyrning följes av en period av tryckstyrning utföres ändringen av regiersättet när det sista av de inställda lägena har uppnåtts. Därvid kan man ej förutsäga med någon exakthet vilket tryck som motsvarar läget ifråga. Därför inmatas det momentana trycket, sådant det avkännes av tryckärvärdesgivaren 27 vid tidpunkten för omskiftningen av reglersätt, in i organen 79 för bestämning av den erforderliga tryckändringen, där det kommer att utgöra startpunkt för den första tryckändringshastighetsrampen.

Vart och ett av organen 51-S7, 61-67, 73-77 och 81-85 för inställning av driftsparametrarna kan utgöras av exempelvis en treställig tumhjulsomkopplare eller en vridpotentiometer. Vid tumhjulsomkopplare är arbetssättet digitalt och det är lämpligt att låta en konventionell dator utgöra organen 59 för bestämning av förflyttningssträckan, organen 69 för bestämning av förflytt- ningshastigheten, organen 79 för bestämning av tryckändringen och organen 89 för bestämning av tryckändringshastigheten. Vid vridpotentiometrar, å andra sidan, är signalerna icke digitala utan analoga och datorn är en analogi- maskin. I det senare fallet kan rampgeneratorn, som alltid avger en utsignal som är känslig för insignalens tecken (dvs positivt eller negativt tecken), 8104048-7 _ .V vara t.ex. en spänníngsstyrd.integrator. Vid digitalt arbetssätt kan ramp- generatorn 91 innefatta en icke visad pulsräknare som räknar ett godtyckligt antal pulser. Antalet är variabelt för att medge ändring av rampens lutning och är omvänt proportionellt mot förflyttningshastigheten respektive tryck- ändringshastigheten. Om så önskas är det naturligtvis möjligt, och i vissa fall kan det vara att föredraga, att låta datorn bilda den inversa för- flyttningshastigheten och/eller den inversa tryckändringshastigheten. Därvid skulle hastigheten komma att uttryckas i exempelvis sekunder per millimeter i stället för i millimeter per sekund, och tryckändringshastigheten_skulie komma att uttryckas i exempelvis sekunder per megapascal i stället för i megapascal per sekund. Dessutom är det möjligt att, om så önskas, börja med digitalt inställda parametrar och att omvandla de digitala signalerna till analoga medelst en icke visad digital-analogomvandlare. Om en krökt ramp -föredrages framför en rak under en eller flera delar av presscykeln kan den konstanta, inställda tidssignalen modifieras med eller omvandlas till en del av en kurva för en trigonometrisk funktion, såsom exempelvis sinus eller cosinus.

Figur 5 visar ett parti av en reglerpanel 95 för styrning av presscykeln. De enskilda tidsinställningsorganen 61-67 och 81-85 är monterade på avstånd från varandra i en första rad i panelen 95. På liknande sätt är både de enskilda lägesinställningsorganen Si-57 och de enskilda tryckinställningsorganen 73-77 monterade på avstånd från varandra 1 en andra respektive en tredje rad i panelen 95. De tre raderna är parallella med varandra, och de enskilda tids- inställningsorganen 61-67 och 81-85 i den första raden är belägna mitt för mellanrum som åtskiljer de enskilda lägesinställningsorganen 51-57 och de enskilda tryckinställningsorganen 73-77 i den andra respektive den tredje raden. Exempelvis är tidsinställningsorganet 61 beläget mitt för ett mellan- rum som åtskiljer lägesinställningsorganen Si och 53, och medelst organet 61 inställes den förutbestämda tid under vilken pressbordet 3 skall förflytta sig från det förutbestämda läge som inställts med organet 51 till det som ínställts med organet 53. Var och en av de tre raderna innehåller ytterligare organ för inställning av förutbestämda parametrar, vilka skall användas för en mindre krävande och mindre förfinad styrning under andra delar av press- cykeln.

Figur 6 är ett kurvdiagram som visar en typisk presscykel för varmpressning av träbaserade skivor. Samma hänvisningsbeteckningar, som i figur 5 har an- 13 t34l[J¿*()¿,i;":? vänts för att beteckna de enskilda lägesinställningsorganen och de enskilda tryckinställníngsorganen, har - för att underlätta förståelsen av kurv~ diagrammet - kommit till användning i figur 6 för att i kurvdiagrammet ange de punkter som motsvarar de inställda värdena. Således motsvarar punkt S1 det värde som inställts medelst lägesinställningsorganet Sl, osv.

Under en presscykel höjes trycket inledningsvis till dess det är tillräck- ligt högt för att påbörja slutningen av pressen, så att pressbordet 3 bör- jar förflytta sig uppåt. För att hålla cykeltiden så kort som möjligt bör flödet av hydraulmedium in i cylindern 1 under den första delen av cykeln vara så stort som möjligt. Särskilt vid framställning av fíberskivor, t.ex.

MDF (medium density fiberboard), bör flödet av hydraulmedium till cylindern l minskas så att pressbordets förflyttningshastighet är låg under en period omkring den tidpunkt då fibermattan 7 kommer i kontakt med den av oket eller toppstycket 5 burna övre varmpressningsplattan. En låg förflyttningshastighet under denna period är nödvändig för att undvika att mattan 7 förstörs genom medryckning av fibrer i den vid slutningen undanträngda luften. När denna kritiska period är över ökas ånyo flödet och förflyttningshastigheten så mycket som möjligt för att bringa hydraultrycket upp till nivån för punkten 97 i figur 6. Det pressbordsläge som motsvarar trycket vid punkten 97 är icke -fixt utan varierar till följd av olikheter mellan de enskilda mattorna 7.

För att förflytta pressbordet 3 från det läge som motsvarar trycket i punkt 97 till det första av de inställda lägena, dvs läget av punkten S1, kan presskötaren välja en av t.ex. tre lutningar på den motsvarande rampen genom att välja det antal pumpar som skall vara i drift under perioden i fråga.

Under denna del av presscykeln bygges högt tryck upp och när pressbordet passerar punkt 51 tar den beskrivna pressregleringsanordningen över styr- ningen av pressningsförloppet. Vid den förutbestämda tidpunkt då mattan 7 uppnår den önskade, slutliga tjockleken, dvs vid punkten 57, kan trycket uppgå till ca 30 MPa. Pressregleringsanordningen håller den önskade tjock- leken under en tidsperiod som inställts medelst tidsinställningsorganet 67. Eftersom spånen eller liknande träpartiklar eller fibrer mjuknar av värmen från de varma pressplattorna minskas mattans 7 kompressionsmotstånd, så att såsom framgår av tryckkurvan i figur 6 också trycket måste minskas för att mattans önskade tjocklek skall bibehållas. När pressningen vid konstant tjocklek är avslutad ändras styrsättet från lägesstyrning till tryckstyrning. Det tryck som vid slutet av den medelst tidsinställnings- 8104048-7 _ _,"' l5 organet 67 inställda tidsperioden motsvarar pressbordsläget kan variera, men det faktiska trycket bestämmas med hjälp av tryckgivaren 27 och matas vid 71 ln i börvärdesgivaren 13. Därefter kan rampgeneratorn Si bestämma den tryckändringshastighet som erfordras för att gå från trycket vid punkt 71 till det tryck som inställts medelst tryckinställningsorganet 73 och på den tid som inställts medelst tidsinställningsorganet 81. Vid punkten 77 komprimeras den färdiga skivan ej längre mellan pressplattorna och driftsperioden för den beskrivna pressregleringsanordningen avslutas.

Uppfinningen är icke begränsad till den som belysande exempel ovan beskriv- na föredragna utföringsformen, utan ett flertal för fackmannen närliggande modifikationer är möjliga inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Till exempel kan man i stället för en enda hydraulcylinder 1 använda ett flertal hydraulcylindrar för förflyttning av pressbordet 3, och för varje sådan hydraulcylinder kan man anordna en i en separat reglerkrets för ifrågavarande hydraulcylinder ingående ärvärdesgivare 9, så att lägena för mot hydraulcylindrarna svarande pressbordsdelar kan finregleras separat.

Vidare kan pressen självfallet utgöras av en fleretagepress med en eller flera varmpressplattor rörligt anordnade ovanför varandra mellan press- bordet 3 och oket eller toppstycket 5, varvid fleretagepressen företrädes- vis är utformad för simultanslutning. Om så önskas är det dessutom möjligt att använda pressreglerlngsanordningen för att reglera den färdiga skivans densitetsprofil. Exempelvis kan pressningsförloppet styras så, att man erhåller antingen skivor med en kärna av lägre densitet och ett skal eller hölje av högre densitet eller också skivor med en likformig densitet allt igenom. För maximal mângsidighet kan pressregleringsanordningen naturligt- vis innefatta, för varje godtycklig period av presscykeln, ett enskilt organ för inställning av ett förutbestämt, godtyckligt läge för pressbordet, ett enskilt organ för inställning av ett förutbestämt, godtyckligt hydraul- tryck, och organ för att välja vilket av de två som skall vara i drift under den nämnda godtyckliga perioden. Därigenom skulle styrsättet under press- cykeln kunna vara antingen ren läges- och förflyttningshastighetsstyrning, eller ren tryck- och tryckändringshastighetsstyrning, eller t.o.m. vilken som helst önskad omväxlande följd av dessa två slag av styrsätt.

Claims (10)

1. 0 15 20 25 30 35 W s1o4o4a-7 PATENTKRAV l. Anordning för att i en hydrauliskt manövrerad press med rörligt press- bord (3) och minst en hydraulcylinder (l) för förflyttning av pressbordet, särskilt en press för träbaserade skivor, reglera åtminstone det ena av två reglerobjekt, nämligen A) läget av och förflyttningshastigheten för press- bordet (3) under en del av presscykeln och B) hydraultrycket i cylindern (1) som funktion av presstiden under en annan del,av presscykeln, k ä n n e- t e c k n a d av att anordningen i fall av läges- och hastighetsregleríng innefattar minst en lägesärvärdesgivare (9) som avger en signal representeran- de pressbordets (3) läge relativt en referenspunkt, och í fall av tryckregle- ring innefattar en tryckärvärdesgivare (27) som avger en signal representer- ande det faktiska hydraultrycket i den nämnda cylindern (1), att anordningen vidare innefattar en börvärdesgivare (13) som, i fall av läges- och hastighets- regleríng, vid varje tidpunkt under den först nämnda delen av presscykeln avger en signal representerande ett vid ifrågavarande tidpunkt önskat läge för press- bordet (3), och i fall av tryckreglering, vid varje tidpunkt under den nämnda andra delen av presscykeln avger en signal representerande ett vid ifrågavaran- de tidpunkt önskat hydraultryck, att anordningen dessutom innefattar åtminstone en summationspunkt (15 eller 29) för att av den ena av ärvärdessígnalerna och dess samhörande börvärdessignal åstadkomma en skillnadssignal som represente- rar avvikelsen av ärvärdet från börvärdet, och ett av skillnadssignalen påverkat styrorgan (17) för hydraulcylindern (l) för korrigering av avvikelsen, att den nämnda börvärdesgivaren (l3) i fall av läges- och hastighetsregleríng inne- fattar ett flertal organ (Sl-57) vart och ett för inställning av ett förut- bestämt, godtyckligt läge för pressbordet (3), organ (59) för bestämning av förflyttningssträckan för pressbordet (3) från vilket som helst av de nämnda inställda lägena till ett efterföljande läge, ett flertal organ (61-67) vart och ett för inställning av en förutbestämd, godtycklig tid på vilken press- bordet (3) skall förflyttas den nämnda sträckan, organ (69) för bestämning av den förflyttningshastlghet som erfordras för att förflytta pressbordet (3) den nämnda sträckan på den nämnda inställda tiden, att den nämnda börvärdes- givaren (13) i fall av tryckreglering innefattar ett flertal organ (73-77) vart och ett för inställning av ett förutbestämt, godtyckligt hydrauliskt tryck, organ (79) för att bestämma den tryckändring som erfordras för att gå från vilket som helst av de nämnda inställda trycken till ett efterföljande tryck, ett flertal organ (81-85) vart och ett för inställning av en förutbestämd, godtycklig andra tid på vilken hydraultrycket skall ändras från det nämnda in- ställda trycket till det efterföljande trycket, organ (89) för att bestämma den tryckändringshastighet som erfordras för att gå från det nämnda inställda 8104048-7 g __ '6 M0 #5 lÛ trycket till det nämnda efterföljande trycket på nämnda andra inställda tid, och att börvärdesgivaren (13) dessutom innefattar en rampgenerator (91) som i fall av läges- och hastighetsreglering är påverkad av pressbordets (3) för- flyttningshastighet för att till summationspunkten (15) avge en signal som anger pressbordets önskade läge i varje ögonblick under den först nämnda inställda tiden, och i fall av tryckreglering är påverkad av hydraultryckets ändringshastighet för att till summationspunkten (29) avge en signal som anger det önskade hydraultrycket i varje ögonblick under den nämnda andra inställda tiden, varigenom börvärdesgivaren (13) är programmerbar med en i huvudsak god- tycklig reglerkurva.(figur 6).

2. Anordning enligt krav l utförd för såväl läges- och hastighetsreglering som tryckreglering, k ä n n e t e c k n a d av att den dessutom innefattar en panel (95), att-de nämnda tidlnställnlngsorganen (61-67 och 81-85) är mon- terade på inbördes avstånd från varandra i en första rad i panelen (95) och att både de nämnda lägesinställningsorganen (51-57) och de nämnda tryckin- ställningsorganen (73-77) är monterade pâ inbördes avstånd från varandra i en andra respektive en tredje rad i panelen (95), att dessa tre rader är parallella med varandra, och att de enskilda tidinställningsorganen (61-67 och 81-85) i den första raden är belägna mitt för luckor som åtskiljer de enskilda lägesinställningsorganen (51-57) i den andra raden respektive de enskilda tryckïnställningsorganen (73-77) i den tredje raden.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att styr- organet (17) är en tryckstyrande proportíonalventil. Ä.

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att under en läges- styrningsperiod en första summationspunkt (15) är anordnad att av lägesär- värdessignalen och lägesbörvärdessignalen åstadkomma en skillnadssignal som representerar avvikelsen av det faktiska läget från det inställda läget, och att en andra summationspunkt (29) är anordnad att förändra skillnadssignalen i beroende av tryckärvärdessignalen innan skillnadssignalen påverkat den tryck- styrande proportionalventilen (l7) för ändring av trycket på hydraulmediet och därmed av pressbordets (3) läge eller förflyttningshastighet.

5. Anordning enligt krav Ä, k ä n n e t e c k n a d av att en första förstärkare (31) är anordnad att förstärka skillnadssignalen, att en andra förstärkare (33) är anordnad att förstärka trycksignalen, och att förstärkning- arna är sådana relativt insignalernas styrka att den första förstärkaren (31) förmår avge en förstärkt skillnadssignal som är starkare än starkast möjliga förstärkta trycksignal. _17 8104043-7

6. Anordning enligt krav S, k ä n n e t e c k n a d av att den första förstärkaren (31) är försedd med ett don (hl) för att adaptivt reglera dess förstärkning på sådant sätt att man motverkar en självsvängning som kan uppstå vid iägesreglering av pressbordet (3) i en obelastad press under användning 5 av en loopförstärkning som år anpassad för den dämpning som erhålles vid be- lastning av pressen.

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att det adaptíva förstärkningsregleringsdonet (hl) är anordnat att ge kontinuerligt ökande för- stärkning vid ökande tryck på hydraulmediet i hydrauicyiindern (i).

8. 3. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att det adaptiva förstärkningsregleringsdonet (Hi) är anordnat att ge en stegvis ökande för- stärkníng vid ökande tryck på hydraulmediet i hydraulcyiindern.

9. Anordning enligt något av kraven 3-8, k ä n n e t e c k n a d av att proportionalventilen (17) har linjär reglerkarakteristik.

10. Anordning enligt något av kraven 3-8, k ä n n e t e c k n a d av att proportionalventilen (17) har olinjär reglerkarakteristik, och att en signal- omformare (39) är anordnad att omforma signalen representerande trycket på hydrauimediet i hydraulcylindern (I) på sådant sätt att man kompenserar för 5 olinearíteten i regierkarakteristiken.