SE517901C2 - Styrsystem för pneumatiska drivanordningar - Google Patents

Styrsystem för pneumatiska drivanordningar

Info

Publication number
SE517901C2
SE517901C2 SE0002905A SE0002905A SE517901C2 SE 517901 C2 SE517901 C2 SE 517901C2 SE 0002905 A SE0002905 A SE 0002905A SE 0002905 A SE0002905 A SE 0002905A SE 517901 C2 SE517901 C2 SE 517901C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
piston
drive device
shut
valves
drive
Prior art date
Application number
SE0002905A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0002905D0 (sv
SE0002905L (sv
Inventor
Tom Allan Casinge
Stig-Erling Gustavsson
Original Assignee
Parker Hannifin Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=20280694&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SE517901(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Parker Hannifin Ab filed Critical Parker Hannifin Ab
Priority to SE0002905A priority Critical patent/SE517901C2/sv
Publication of SE0002905D0 publication Critical patent/SE0002905D0/sv
Priority to PCT/SE2001/001729 priority patent/WO2002014698A1/en
Priority to CA002419933A priority patent/CA2419933C/en
Priority to DE60119541T priority patent/DE60119541T2/de
Priority to US10/344,337 priority patent/US6776081B2/en
Priority to EP01958760A priority patent/EP1311767B1/en
Publication of SE0002905L publication Critical patent/SE0002905L/sv
Publication of SE517901C2 publication Critical patent/SE517901C2/sv
Priority to NO20030719A priority patent/NO324058B1/no

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/14—Devices for feeding or crust breaking
    • 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
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
    • F15B11/042—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed by means in the feed line, i.e. "meter in"
    • 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
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • F15B11/15—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor with special provision for automatic return
    • 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
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/14—Energy-recuperation means
    • 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
    • F15B2211/30525—Directional control valves, e.g. 4/3-directional control valve
    • 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
    • F15B2211/3057—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 having two valves, one for each port of a double-acting output member
    • 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
    • F15B2211/31—Directional control characterised by the positions of the valve element
    • F15B2211/3144—Directional control characterised by the positions of the valve element the positions being continuously variable, e.g. as realised by proportional valves
    • 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
    • F15B2211/35—Directional control combined with flow control
    • F15B2211/351—Flow control by regulating means in feed line, i.e. meter-in control
    • 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
    • F15B2211/355—Pilot pressure control
    • 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
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F15B2211/40515—Flow control characterised by the type of flow control means or valve with variable throttles or orifices
    • 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
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F15B2211/40576—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/40584—Assemblies of multiple valves the flow control means arranged in parallel with a check valve
    • 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
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/42—Flow control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/428—Flow control characterised by the type of actuation actuated by fluid pressure
    • 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
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/455—Control of flow in the feed line, i.e. meter-in control
    • 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
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/47—Flow control in one direction only
    • F15B2211/473—Flow control in one direction only without restriction in the reverse direction
    • 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
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/635—Circuits providing pilot pressure to pilot pressure-controlled fluid circuit elements
    • F15B2211/6355—Circuits providing pilot pressure to pilot pressure-controlled fluid circuit elements having valve means
    • 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
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7053—Double-acting output members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Actuator (AREA)

Description

517 901 P2o-oo7o2-2oo11213 ï"= "-°' 25 Äf ' u i Man har tidigare föreslagit en lösning av detta problem som innebär att den aktuella drivsidan hos drivanordningens arbetskolv matas med tryckluft via en flödesstrypning, under det att den motsatta sidan av arbetskolven dräneras genom ett i huvudsak ostrypt utlopp. Detta innebär att trycket på arbetskolvens drivsida är relativt lågt så länge motståndet mot kolvrörelsen är lågt men ökar automatiskt ända upp till maximalt tillgängligt tryck då motståndet på kolven blir högre.
I det ovan beskrivna användningsområdet för pneumatiska drivanordningar är tjockleken hos skorpan mycket tunn och resulterar i mycket låg kolvbelastning i över 90% av alla skorpbrytningscykler. I mindre än 1% av alla cykler är skorptjockleken tillräckligt stor för att kräva full arbetskraft. Detta innebär att det i en överväldigande majoritet av skropbrytningscyklerna fordras ett mycket lågt lufttryck bakom arbetskolven liksom en mycket liten luftvolym för varje arbetscylinder. Den ovan beskrivna strypta lufttillförseln till drivanordningen innebär en viss reduktion av den förbrukade tryckluftvolymen jämfört med tidigare tillämpade fullflödescykler, och innebär ju också en väsentlig kostnadsbesparing för industrin. En förutsättning för detta är dock att kolven tillåts återgå till sitt utgångsläge omedelbart efter ha nått sitt yttersta läge. Om kolven skulle bli kvar i sitt yttersta läge under ett visst tidsintervall kommer det ändå att byggas upp fulltryck i cylindern och ett resulterande tryckluftslöseri.
Beroende på orsaker som kundkrav och långsam signalöverföring mellan lägesavkännande organ vid elektrolytkaret och en styrenhet har kolven i tidigare kända drivanordningar hållits kvar i sitt yttersta läge under ett visst tidsintervall, vilket innebär att även om man använder flödesstrypningar för att hålla nere P20-00702-20011213 q I ~ neon o -anou- u o _ nu-uy o 1 -n . u q I 04 a . canon 1 drivtrycket på kolven under dess rörelse så uppstår ändå full tryckuppbyggnad i cylindern efter det att kolven avslutat sitt arbetsslag. En sådan tryckuppbyggnad är inte bara meningslös utan innebär ett slöseri med dyrbar tryckluft.
Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett styrsystem för drivanordningar vid vilket tryckluftförbrukningen reduceras till ett minimum på så sätt att inte mer tryckluft än vad som är absolut nödvändig används vid drivanordningarnas arbete samtidigt som maximalt tryck och maximal kraftkapacitet är automatiskt tillgänglig när helst så behövs.
Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett styrsystem för pneumatiska drivanordningar som har korta och snabba kommunikationsvägar för att göra drivanordningarnas arbete distinkt och utan fördröjningar i relation till givna kommandosignaler.
Ett annat ändamål med uppfinningen är att möjliggöra drift av fler än en drivanordning med en enda riktningsventil.
Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att skapa ett styrsystem för drivanordningar i vilket sådana komponenter som är känsliga för besvärliga miljöfaktorer såsom värme, starka magnetfält, kemiskt aktiva substanser etc. kan placeras på avstånd från drivanordningarna utan att förorsaka ökning av tryckluftförbrukningen.
Andra ändamål och fördelar med uppfinningen framgår den följande beskrivningen som innehåller en detaljerad beskrivning av fördragna utföringsformer av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar.
Ritningsförteckning: -un. . uno: o canon. n P20-00702-20011213 517 901 Fig. 1 illustrerar schematiskt ett tvärsnitt genom ett elektrolytkar i en aluminiumproducerande anläggning, och visar en pneumatisk drivanordning för skorpbrytningsändamål.
Fig. 2 visar schematiskt ett styrsystem enligt en utföringsform av uppfinningen.
Fig. 3 visar ett styrsystem enligt en alternativ utföringsform Fig. 4 andra alternativ utföringsform av uppfinningen. av uppfinningen. visar ett syrsystem för drivanordningar enligt en Såsom nämnts ovan är styrsystemet för drivanordningar enligt uppfinningen lämpligt för skorpbrytningsarbete inom aluminiumindustrin. En typ av aluminiumproducerande anläggning innefattar ett antal elektrolytbad, och i Fig, 1 visas ett kar 10 innehållande ett elektrolytiskt bad 11 och uppvisande en bottenkatod 12 och två anoder 13. Anoderna 13 är rörligt uppburna på en överliggande konstruktion 15 (icke visad i detalj), och en pneumatisk drivanordning 14 är monterad på samma konstruktion 15. Ovanpå elektrolytbadet 11 bildas oundvikligen ett skorpskikt 16 som innehåller restprodukter från reduktionsprocessen.
Då en elektrolytisk reduktionsprocess pågår bildas kontinuerligt ett skorpskikt på badet, och för att kunna tillföra mer aluminiumpulver till badet under processens gång måste skorpan brytas sönder. För detta ändamål är den pneumatiska drivanordningen 14 monterad i ett vertikalt läge och försedd med ett skorpbrytande arbetsdon 17, och då man önskar åstadkomma ett hål genom skorpan 16 aktiveras drivanordningen 14 för att driva arbetsdonet 17 rakt genom skorpan. För tillförsel av aluminiumpulver är anordnad en s.k. punktmatare medelst vilken aluminiumpulvret nedmatas genom det hål som gjorts med arbetsdonet 17.
Matningsanordningen för aluminiumpulver utgör ingen del av uppfinningen och beskrivs därför inte i detalj.
P20-00702-20011213 517 901 I Fig. 2 illustreras ett drivanordningssystem enligt en utföringsform av uppfinningen som innehåller en drivanordning 14 av kolv- cylindertyp och som innefattar en cylinder 20, en kolv 21 och en kolvstång 21. Den senare är avsedd att kopplas till en extern last av varierande storlek, t.ex. ett skorpbrytande arbetsverktyg 17 såsom beskrivs ovan. Systemet innehåller även en styrkrets som innefattar en riktnigsventil 24 som är ansluten till en tryckluftkälla och som uppvisar kommunikationsportar för matning av tryckluft till och från drivanordningen 14.
Riktningsventilen 24 är fjäderbelastad i en riktning och tryckluftmanövrerad via en start- signal i den motsatta riktningen. Startsignalen överföres via en ledning 23.
Alternativt kan startsignalen utgöras av en elektrisk signal från en på avstånd placerad styrenhet för aktivering av en elektromagnetisk luftventil placerad intill riktningsventilen 24.
Den riktningsventil 24 som visas i Fig. 2 innefattar också flödesstrypningar 26,27 placerade i den alternativa luftmatningskanalen genom tryckluft som tillföres drivanordningen 14. Alternativt kan dessa strypningar ersättas av en enda strypning placerad vid riktningsventilens 24 inloppsport. Ändamålet och funktionen hos flödesstrypningarna 26,27 framgår av den följande beskrivningen.
Styrkretsen innehåller vidare två ändlägesavkännande ventiler 28,29 vilka är inbyggda i cylindern 20 för avkänning och indikering av huruvida kolven 21 har nått något av sina extrema ändlägen.
Två luftavstängningsventiler 30,31 är anordnade att omväxlande släppa igenom eller blockera luftflöde till respektive från drivanordningen 14 beroende på det aktuella läget hos kolven 21 såsom indikerats av de ändlägesventilerna 28,29. Medan de lägesavkännande ~ una-vu P20-00702-20011213 ' z : ? kf 517 901 _ ventilerna 28,29 är mekaniskt aktiverade av kolven 21 är luftavstängningsventilerna 30,31 tryckstyrda. Åndlägesventilerna 28,29 är fjäderbelastade mot sina stängda lägen, under det att avstängningsventilerna 30,31 är fjäderbelastade mot sina öppna lägen.
I drift av systemet ges en startsignal till riktningsventilen 24 via ledningen 23, varvid riktningsventilen 24 ställs om mot verkan av fjäderkraften för upprättande av kommunikation via strypningen 26 mellan tryckluftkällan 25 och luftkommunikationskanalen 34.
Eftersom avstängningsventilen 30 intar sitt inaktiva öppna läge föreligger fri passage till den bakre änden av dvs. drivsidan hos kolven 21. cylindern 20, Samtidigt förhindras kolvens 21 passiva sida, dvs. kolvstängssidan, från att dräneras genom ledningen 35 eftersom avstängningsventilen 31 är stängd. Detta beror pä att ändlägesventilen 29 är aktiverad av kolven 21 och matar tryckluft till manöversidan hos avstängningsventilen 31.
Beroende på en större tryckarea på den bakre änden av kolven 21 än på den främre kolvstängsänden, och beroende på den vertikala orienteringen av drivanordningen 14 och den totala vikten hos kolven 21, kolvstàngen 22 och arbetsdonet 17 uppstår en viss nedátriktad rörelse av kolven 21, tillräckligt läng för att avaktivera ventilen 29 och stoppa trycksättningen av ventilen 31 mot stängt läge.
Avstängningsventilen 31 ställer nu om till sitt inaktiva fjäderhållna läge för att avleda luft från drivanordningen 14 genom kommunikationskanalen 35 och riktningsventilen 24.
Därefter kan kolven 21 starta sin nedåtgående rörelse, till vänster i Fig. 2, för att utföra ett skorpbrytande arbetsslag.
Tack vare flödesstrypningen 26 i riktningsventilen 24 sker luftmatningen till drivanordningen 14 långsamt, och eftersom det inte finns någon flödesstrypning i P20-00702-20011213 - 2 1 ? tf Ä. .L.ä:'... dräneringkanalen hos riktningsventilen 24 kommer avluftningen av kolvens 21 passiva sida att ske utan något mottryck. Det strypta luftflödet till drivanordningen 14 förhindrar tryck från att byggas upp på kolvens 21 drivsida till en högre nivå än vad som verkligen behövs för att kolven 21 skall utföra ett arbetsslag och nå sitt yttersta ändläge. Skulle ett tjockt skorpskikt föreligga krävs ett högre tryck för att röra kolven, och så länge ändlägesventilen 28 inte aktiverats fortsätter tryckluft att kontinuerligt matas till cylindern 20 och åstadkommer ett successivt ökande tryck tills kolven 21 slutligen når sitt ändläge och ventilen 28 aktiveras. Då ventilen 28 aktiveras öppnas kommunikation genom ledningen 33 mellan startsignalens ledning 23 och manöversidan hos avstängningsventilen 30 vilket får den senare att ställa om till stängt läge. I detta läge avbryts tryckluftmatningen till drivanordningen 14 omedelbart. En o k.-signal kan fås via en kvitteringsledning 37 som år ansluten nedströms om ändlägesventilen 28. En sådan signal kan användas för avståndsstyrning av processen.
Det ovan beskrivna läget upprätthålls tills startsignalen i ledningen 23 avbryts. Drivanordningens kolv 21 förblir i sitt ändläge och någon ytterligare tryckluft tillföres inte till kolvens 21 drivsida.
Då startsignalen i ledningen 23 avbryts återgår riktningsventilen 24 av fjäderkraft till sitt ursprungliga läge, dvs. till vänster i Fig 2, varvid tryckluftkällan istället ansluts till kolvens 21 kolvstångssida via kanalen 35. Denna kommunikation är öppen eftersom ändlägesventilen 29 intar sitt inaktiva stängda läge, och avstängningsventilen 31 intar sitt fjäderunderhållna öppna läge. Dränering av den bakre passiva sidan av kolven 21 åstadkommes genom att trycket hos startsignalen som tillföres via ledningen 33 och den aktiverade ventilen 28 slutar att verka på manöversidan hos avstängningsventilen n oc» u.
P20-00702-20011213 - .. v af J. .L.¿.'fÃ5ë' 517 901 šßfiflffgg-ww 30 vilket får den senare att återgå till sitt inaktiva öppna läge.
Kolven 21 börjar nu röra sig uppå, till höger i Fig. 2, och beroende på flödesstrypningen 27 i riktningsventilen 24 tillföres inte mer tryckluft till drivanordningen än vad som behövs för att lyfta kolven 21, kolvstången 22 och arbetsdonet 17 tillbaka till deras övre vilolägen. Den övre eller högra sidan av kolven 21 avluftas via kanalen 34. Så snart kolven 21 når sitt fullt tillbakadragna läge ställs ändlägesventilen 29 om till sitt öppna läge, mot verkan av fjäderställkraften. Härigenom upprättas kommunikation mellan avstängningsventilens 31 manöversida och tryckluftkällan via kanalen 38, vilket resulterar i omställning av avstängningsventilen 31 till stängt läge, såsom illustreras i Fig. 2. I det motsatta ändläget kan en o k.-signal åstadkommas via ledningen 39 som är ansluten nedströms om ändlägesventilen 29.
Av beskrivningen ovan av drivanordningens styrsystem framgår det att genom användning av luftavstängningsventiler 30,31 och ändlägesventiler 28,29 åstadkommes en omedelbar avstängning av tryckluften då kolven 21 når något av sina ändlägen. Medan riktningsventilen 24 normalt måste placeras på avstånd från drivanordningen 14 och den hårda miljö som föreligger nära elektrolytbadet kan avstängningsventilerna 28,29 som är av en enkel och motståndskraftig konstruktion placeras på själva drivanordningen 14 för att åstadkomma en mycket snabb och distinkt luftavstängning utan onödiga fördröjningar. Kombinationen av ändlägesventiler och separata luftavstängningsventiler ger en väsentligt förbättrad tryckluftekonomi, eftersom den behövda tryckluften och den förbrukade luftvolymen kontinuerligt hålls på en minimal nivå. .on-g u P2o-oo7o2-2oo11213 - = = '-.-' =..=' .=:I' I Fig.3 visas en alternativ utföringsform av uppfinningen där luftmatningsstrypningarna 26a,27a är integrerade med avstängningsventilerna 30a,31a. Detta innebär en ytterligare förbättring av drivanordningens styrfunktion, ty i detta fall minimeras de tryckfall som orsakas av långa ledningar mellan riktningsventilen 24 och drivanordningen 14. En mindre känslig tryckluftmatning fås enda fram till avstängningsventilerna 30a,31a. För att undvika flödesstrypningar på avluftningssidan av kolven 21 har avstängningsventilerna 30a,31a försetts med shuntar 40,41 innehållande backventiler 42,43.
Genom placeringen av flödesstrypningarna 26a,27a på avstängningsventilerna 30a,31a år det möjligt att åstadkomma en luftmatning till ändlägesventilerna 28,29 via ledningar 33a,38a anslutna till ledningarna 34,35 där fullt tryck finns tillgängligt när så önskas.
Lufttillförselledningarna 33a och 38a kan anslutas till ledningarna 34,35 i en position nära drivanordningen 14 istället för intill riktningsventilen 24. Detta reducerar antalet ledningar mellan riktningsventilen 24 och drivanordningen 14. Det innebär också att riktningsventilen 24 kan placeras på avstånd från drivanordningen 14, dvs. på avstånd från den aggressiva miljön runt elektrolytbadet. En ytterligare fördel som uppnås med denna alternativa placering av flödesstrypningarna 26a,27a är en mindre komplicerad riktningsventil 24, dvs, riktningsventilen 24 kan vara av en enkel konventionell konstruktion.
En mindre variant av den ovan beskrivna anordningen illustreras i Fig. 4. Istället för att ha en fjåderbelastad riktningsventil 24 som automatiskt återvänder till sitt startläge så snart startsignalen avbryts kan en bistabil riktningsventil 24a användas. En OR-ventil 36 är ansluten mellan kvitteringsledningen 37 och en av manöversidorna av riktningsventilen 24a. Genom denna OR-ventil 36 är det möjligt att återställa riktningsventilen 24a antingen 517 901 f; _ P20-00702-20011213 ' " 3 '~'- 10 automatiskt via o.k.-signalen från ändlägesventilen 28 eller genom en återställningssignal från en på avstånd placerad styrenhet (icke visad).
Det bör noteras att utföringsformerna av uppfinningen inte är begränsade till de beskrivna exemplen utan kan fritt varieras inom ramen för patentkraven.
Exempelvis kan systemet enligt uppfinningen användas vid aluminiumreduktionskar där det skorpbrytande arbetsdonet ytgörs av en horisontell balk. I en sådan applikation är en drivanordning ansluten i var ände av balken för vertikal parallell rörelse av balken genom skorpskiktet. De två drivanordningarna matas med tryckluft via en gemensam riktningsventil, och flödesstrypningarna i matarkanalerna hos riktningsventilen kommer att fungera som en fördelare av tryckluft till drivanordningarna i förhållande till deras individuella momentana belastning, så att den drivanordning som har den högsta lasten får mest luft. Dett ainnebär att drivtrycken i drivanordningarna automatiskt anpassas till det aktuella individuella belastningen, vilket innebär att då den ena drivanordningen har nätt sitt läge och den andra inte så kommer den senare att kontinuerligt trycksättas tills också den nått sitt yttersta läge. Under tiden har lufttillförseln till den drivanordning som först nått sitt ändläge stängts av medelst respektive avstängningsventil.

Claims (8)

517 901 'Iizo-oovoz-zoozoals H
1. Styrsystem för pneumatiska drivanordningar, innefattande en eller fler drivanordningar av kolv- cylindertyp (14) var och en uppvisande en arbetskolv (21) med en lasttillkopplad kolvstång (22), en styrkrets innefattande en riktningsventil (24;24a) ansluten till en tryckluftkälla (25) och anordnad att mata tryckluft till alternativa sidor av arbetskolven (21) hos varje drivanordning (14) för att åstadkomma rörelse hos arbetskolven (21) i alternativa riktningar, samt flödesstrypningar (26,27;26a,27a) anslutna till drivanordningen (14) för strypning av luftmatningsflödet till den aktuella drivsidan av arbetskolven (21), k ä n n e t e c k n a t av att varje drivanordning (14) uppvisar àndlägessensorer (28,29) för avkänning och indikering av arbetskolvens (21) ändlägen, samt avstängningsventiler (30,31;30a,31a) anslutna till åndlägessensorerna (28,29) och anordnade att bryta luftmatningen till den aktuella drivsidan hos arbetskolven (21) då ett ändläge av drivkolven (21) uppnåtts och indikerats av respektive ändlägessensor (28,29).
2. Styrsystem enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att riktningsventilen (24;24a) är placerad på avstånd från drivanordningen eller drivanordningarna (14), varvid avstängningsventilerna (30,31;30a,31a) bildar en enhet med respektive drivanordning (14).
3. Styrsystem enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda flödesstrypningar (26a;27a) år placerade i avstängningsventilerna (30a,31a).
4. Styrsystem enligt kravet 2, k å n n t e c k n a t av att avstångningsventilerna (30,31;30a,31a) är monterade på utsidan av respektive drivanordning (14), varvid 517 901 1320-00702-200203 15 12 ändlägessensorerna (28,29) är inbyggda i respektive drivanordning (14).
5. Styrsystem för skorpbrytning i elektrolytiska aluminiumreduktionsbad (10), innefattande en eller flera vertikalt riktade pneumatiska drivanordningar (14) av kolv- cylindertyp var och en innefattande en arbetskolv (21), en kolvstång (22) ansluten till ett skorpbrytande arbetsdon (17), en styrkrets inefattande en riktningsventil (24;24a), samt flödesstrypningar (26,27) placerade mellan drivanordningen (14) och riktningsventilen (24;24a) för strypning av luftmatningsflödet till den aktuella drivsidan av arbetskolven (21), k ä n n e t e c k n a t av att varje drivanordning (14) uppvisar ändlägessensorer (28,29) för avkänning och indikering av arbetskolvens (14) ändlägen, samt avstängningsventiler (30,3l;30a,3la) anslutna till ändlägessensorerna (28,29) och anordnade att bryta tryckluftmatningen till den aktuella drivsidan av arbetskolven (21) då något av arbetskolvens (21) ändlägen har uppnåtts och indikerats av respektive ändlägessensor (28,29), varvid ändlägessensorerna (28,29) liksom avstängningsventilerna (30,31;30a,31a) är integrerade med drivanordningen (14) för bildande av en arbetsenhet för placering vid nämnda elektrolytiska aluminiumreduktionsbad (10), medan riktningsventilen (24;24a) är placerad på avstånd fràn drivanordningen (14).
6. Styrsystem enligt kravet 5, k ä n n e t c k n a t av att flödesstrypningarna (26a,27a) är integrerade med avstängningsventilerna (30a,31a).
7. Styrsystem enligt kravet 5 eller 6 där nämnda en eller flera pneumatiska drivanordningar är två till antalet, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda två pneumatiska drivanordningar (14) har sina kolvstänger (22) anslutna till ett gemensamt i huvudsak horisontellt 517 901 P20-00702-20020315 skorpbrytande arbetsdon i form av en balk, varvid drivanordningarna (14) har en gemensam och på avstånd placerad riktningsventil (24;24a) men uppvisar separata ändlägessensorer (28,29) och avstängningsventiler (30,3l;30a,3la).
8. Styrsystem enligt kravet 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a t av att varje drivanordning (14) är anordnad att driva ett skorpbrytande arbetsdon (17) av enkelpunktstyp och som är anordnat i huvudsak koaxiellt med kolvstàngen (22).
SE0002905A 2000-08-15 2000-08-15 Styrsystem för pneumatiska drivanordningar SE517901C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0002905A SE517901C2 (sv) 2000-08-15 2000-08-15 Styrsystem för pneumatiska drivanordningar
PCT/SE2001/001729 WO2002014698A1 (en) 2000-08-15 2001-08-10 Pneumatic actuator system
CA002419933A CA2419933C (en) 2000-08-15 2001-08-10 Pneumatic actuator system
DE60119541T DE60119541T2 (de) 2000-08-15 2001-08-10 Pneumatisches stellgliedsystem
US10/344,337 US6776081B2 (en) 2000-08-15 2001-08-10 Pneumatic actuator system
EP01958760A EP1311767B1 (en) 2000-08-15 2001-08-10 Pneumatic actuator system
NO20030719A NO324058B1 (no) 2000-08-15 2003-02-14 Pneumatisk aktuatorsystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0002905A SE517901C2 (sv) 2000-08-15 2000-08-15 Styrsystem för pneumatiska drivanordningar

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0002905D0 SE0002905D0 (sv) 2000-08-15
SE0002905L SE0002905L (sv) 2002-02-16
SE517901C2 true SE517901C2 (sv) 2002-07-30

Family

ID=20280694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0002905A SE517901C2 (sv) 2000-08-15 2000-08-15 Styrsystem för pneumatiska drivanordningar

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6776081B2 (sv)
EP (1) EP1311767B1 (sv)
CA (1) CA2419933C (sv)
DE (1) DE60119541T2 (sv)
NO (1) NO324058B1 (sv)
SE (1) SE517901C2 (sv)
WO (1) WO2002014698A1 (sv)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2860522B1 (fr) * 2003-10-02 2006-01-13 Pechiney Aluminium Procede et systeme de controle des ajouts de matieres pulverulentes dans le bain d'une cellule d'electrolyse destinee a la production d'aluminium
DE102004042840A1 (de) * 2003-11-11 2005-06-09 C. Rob. Hammerstein Gmbh & Co. Kg Kraftfahrzeugsitz mit Erfassung des Passagiergewichts
GR1005689B (el) * 2004-07-26 2007-10-16 Ν. Τριανταφυλλης & Σια Οε Πνευματικο εμβολο για το σπασιμο της κρουστας αλουμινιου σε καδο τηξεως με συστημα μεταφορας ηλεκτρικου σηματος μεσω ελατηριου ελξεως - εμπροσθιο καπακι με ενισχυμενη εδραση πλημνης καθως και μηχανικο-πνευματικο συστημα καθαρισμου του βακτρου.
CN100362139C (zh) * 2004-12-22 2008-01-16 沈阳铝镁设计研究院 一种铝电解槽打壳加料控制系统及其控制方法
WO2007009463A2 (en) 2005-07-19 2007-01-25 Holm Christensen Biosystemer Aps Method and apparatus for conversion of cellulosic material to ethanol
GB0520497D0 (en) * 2005-10-08 2005-11-16 Imi Norgren Ltd Actuator assembly
DE202005018999U1 (de) * 2005-12-05 2007-04-12 Liebherr Hydraulikbagger Hydraulikzylinder mit Endlagendämpfung
CA2640774C (en) 2006-02-21 2013-04-02 Festo Ag & Co. Kg A pneumatic drive system
JP2007256171A (ja) 2006-03-24 2007-10-04 Nec Corp ミリ波画像処理装置及びミリ波画像処理方法
EP1860328A1 (de) 2006-05-27 2007-11-28 Asco Joucomatic GmbH Einrichtung zur Steuerung eines pneumatischen, insbesondere doppelwirkenden, Zylinders
SE530486C2 (sv) * 2006-06-16 2008-06-24 Parker Hannifin Ab Pneumatiskt manöversystem
US20080141854A1 (en) * 2006-12-14 2008-06-19 Edwards Mfg. Co. Press having regeneration circuit
CA2675697C (en) * 2007-02-07 2013-11-05 Festo Ag & Co. Kg Crust breaker for piercing the crust formed on a metal melting bath
EP2128439A1 (en) 2008-05-27 2009-12-02 Syneola SA An intelligent decentralized electrical power generation system
US8753564B2 (en) 2011-06-13 2014-06-17 Mac Valves, Inc. Piston rod and cylinder seal device for aluminum bath crust breaker
US8906291B2 (en) 2011-06-13 2014-12-09 Mac Valves, Inc. Piston rod and cylinder seal device for aluminum bath crust breaker
US8910562B2 (en) 2011-06-13 2014-12-16 Mac Valves, Inc. Pneumatic system for controlling aluminum bath crust breaker
US8932515B2 (en) 2011-06-13 2015-01-13 La-Z-Boy Incorporated Crust breaker aluminum bath detection system
DE102012101459A1 (de) 2012-02-23 2013-08-29 Zwick Gmbh & Co. Kg Fluidische Steuerung, insbesondere pneumatische Steuerung für Prüfmaschinen
CN102619799B (zh) * 2012-03-26 2015-01-07 南京工程学院 高效节能可调电气控制电解铝打壳阀岛系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL130687C (sv) * 1965-05-28
US3660256A (en) * 1967-12-07 1972-05-02 Gen Electric Method and apparatus for aluminum potline control
US3712857A (en) * 1968-05-20 1973-01-23 Reynolds Metals Co Method for controlling a reduction cell
CH473319A (de) * 1968-06-19 1969-05-31 Hydrel Ag Maschf Vollhydraulische Vorrichtung an Maschine oder Apparat mit geradlinig hin- und hergehendem Teil, für weitgehend last- und geschwindigkeitsunabhängige Genauigkeitsumsteuerung der Bewegung des Teils zwischen zwei einstellbaren Umsteuerpunkten
US4680930A (en) * 1983-12-05 1987-07-21 Otis Engineering Corporation Hydraulic control circuit and valve assembly
DE4125829C1 (sv) * 1991-08-03 1992-11-19 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
DE4201464C2 (de) 1992-01-21 1995-08-24 Festo Kg Vorrichtung zur Dämpfung eines in einem Zylinder verschiebbaren Kolbens in wenigstens einem seiner Endlagenbereiche
US5329826A (en) 1992-01-22 1994-07-19 Eaton Corporation Enhanced automated splitter shifting with dual solenoid valves and auto fuel control
US5632816A (en) * 1994-07-12 1997-05-27 Ransburg Corporation Voltage block
US5542336A (en) 1995-04-17 1996-08-06 Martin Marietta Corporation Positioning apparatus and method utilizing PWM control of a double-acting hydraulic cylinder

Also Published As

Publication number Publication date
EP1311767A1 (en) 2003-05-21
NO324058B1 (no) 2007-08-06
US6776081B2 (en) 2004-08-17
SE0002905D0 (sv) 2000-08-15
US20030173210A1 (en) 2003-09-18
DE60119541D1 (de) 2006-06-14
DE60119541T2 (de) 2007-05-03
CA2419933A1 (en) 2002-02-21
NO20030719D0 (no) 2003-02-14
NO20030719L (no) 2003-04-07
SE0002905L (sv) 2002-02-16
EP1311767B1 (en) 2006-05-10
CA2419933C (en) 2008-11-18
WO2002014698A1 (en) 2002-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE517901C2 (sv) Styrsystem för pneumatiska drivanordningar
WO2006108918A1 (en) Method, arrangement and valve for controlling rock drilling
EP2677180B1 (en) Hydraulic drive device of a working machine
WO2014135284A1 (en) Merging circuit of hydraulic apparatus
CN101432530B (zh) 作业机械及负载的急速下落方法
US10920797B2 (en) Hydraulic circuit
CN109882462B (zh) 液控比例与负载敏感融合变量泵及液控智能流量分配系统
EP2811174A1 (en) A control arrangement of a hydraulic system and a method for controlling a hydraulic system
JP2011236562A (ja) 作業機械のフロント制御装置
GB2570611A (en) Hydraulic shovel drive system
KR970043642A (ko) 유압작업기의 유압제어시스템
US20200199842A1 (en) Boom Control System For A Construction Machine
JP2002227233A (ja) 作業機械におけるブームシリンダの油圧制御回路
CN102561935B (zh) 一种液压凿岩机的定位控制系统
EP1696137A3 (en) Flow control valve having a pressure reducing valve
CN110352303A (zh) 工程机械的驱动装置
CN204082468U (zh) 混凝土泵送系统
SE530486C2 (sv) Pneumatiskt manöversystem
CN202296922U (zh) 一种起重机变幅控制阀及起重机变幅液压系统
SE0900866A1 (sv) Ventilanordning
KR0162960B1 (ko) 굴삭기의 조작성 향상 유량제어장치
CN105008725A (zh) 液压设备的再生回路
SE519970C2 (sv) Hydrauldrivet armsystem med flytreglering
CN212055322U (zh) 一种液压先导控制系统及工程机械
CN210566578U (zh) 一种多级驱动缸以及一种多级驱动的插装阀