WO1997038228A1 - Safety circuit - Google Patents

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WO1997038228A1
WO1997038228A1 PCT/EP1997/000189 EP9700189W WO9738228A1 WO 1997038228 A1 WO1997038228 A1 WO 1997038228A1 EP 9700189 W EP9700189 W EP 9700189W WO 9738228 A1 WO9738228 A1 WO 9738228A1
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safety
control
switching
valve
safety circuit
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PCT/EP1997/000189
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Inventor
Wolfgang Britz
Reiner Hans Hertzig
Original Assignee
Hydac Technology Gmbh
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
    • F15B20/002—Electrical failure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/16—Trip gear
    • F01D21/18—Trip gear involving hydraulic means

Definitions

  • the invention relates to a safety circuit for controlling a hydraulic drive with a drive part which can be moved in at least two different directions of travel and which can be controlled by a control circuit for any method.
  • Such hydraulic drives can be formed, for example, from a hydraulic differential or synchronous cylinder, the working pistons of which execute feed movements as drive parts, for example in order to control a steam control valve or to design it itself.
  • the fluid or oil supply generally takes place via pressure accumulators, with separately arranged safety pressure accumulators being used depending on the requirements.
  • the steam valve can be moved to any valve position.
  • the steam control valve can be designed as a shut-off and control valve with quick opening or quick closing priority and as a so-called safety valve with quick opening priority.
  • the object of the invention is to create a safety circuit for controlling a hydraulic drive which is not susceptible to faults. This object is achieved by a safety circuit with the features of claim 1.
  • a safety circuit is implemented which fulfills the required safety function with absolute certainty even in the event of a power failure .
  • the highest priority provided in emergency operation for example in the form of the defined closing or opening of a steam control valve, is certainly fulfilled and the otherwise usual control process is switched off in a defined manner via the control circuit.
  • the application of the safety circuit according to the invention need not be limited to steam control valves, in particular in the power plant sector, but can be used wherever it must be guaranteed in any case that a hydraulic switching function is established in a defined manner, regardless of the remaining system status of the hydraulic circuit and its control elements.
  • the malfunctions, at any rate observed in the known electrical control system, due to failures or switching errors are certainly ruled out in the hydraulic coupling.
  • the switching device according to the invention is explained in more detail below on the basis of a circuit diagram, a function table being shown at the top left when viewed in the direction of the figure.
  • the safety circuit is used to control a hydraulic drive 10, which is formed from an actuating cylinder, with a double-acting piston as the drive part 12, which can be moved back and forth on both sides, in particular when looking at the circuit, and has piston rods 14 which can be moved alternately up and down .
  • the hydraulic drive (actuating cylinder) 10 designed as a steam actuating valve, can change free pipe opening cross sections (not shown), completely release or close them, or the piston rods 14 mentioned can in turn act on further actuating valves (not shown).
  • the possible directions of travel of the drive part (piston) 12 are shown in the circuit with arrows and provided with the words "retract" and "extend".
  • the actuating cylinder 10 can be connected to a hydraulic pump P 'and the tank T' via corresponding fluid-carrying connecting lines.
  • the piston 1 2 moves with its two piston rods 14 as seen in the direction of the circuit diagram downwards or upwards.
  • the actuating cylinder 10 is connected to a hydraulic control block designated as a whole by 1 6, as are the hydraulic pump P 'and the tank T'.
  • the corresponding connecting lines can be provided with adjustable throttles 18.
  • adjustable throttles 18 For the sake of better illustration, not all of the fluid-carrying connecting lines running in the control block 16 are drawn with solid lines. Rather, the dotted and broken lines represent possible fluid-carrying connections.
  • the mentioned regulation is carried out by a 3-point step controller, but can also be done by a pure pulse control or by a completely continuous regulation.
  • a proportional or servo valve is used instead of the slide valve shown.
  • the 4/3-way valve MV3 is connected on the output side with its two connections A, B to a first switching valve (cartridge valve) LERA and LERB.
  • cartridge valves and the switching valves described below are cartridge valves, always open when there is no fluid pressure at their respective control port X, ie the control port X has been depressurized.
  • the two control connections X of the first switching valves LERA and LERB are connected via the shuttle valve W3 to the fluid-carrying output A of a first safety switching part (solenoid valve) MV1 of the safety circuit in the form of a 4/2 way valve which can be excited via the assigned magnet Y1.
  • a connecting line leads from the change-over valve W3 to the fluid-carrying output B of a second safety switching part (solenoid valve) MV2 in the form of a 4/2-way valve which can be controlled via the magnet Y2.
  • the two solenoid valves MV1 and MV2 are shown in their de-energized, i.e. de-energized position in the circuit diagram.
  • the solenoid Y1 controls the solenoid valve MV1
  • it is energized and assumes its left switching position as seen in the direction of the circuit diagram.
  • the supply line to the shuttle valve W3 is thus switched to the tank T and is therefore depressurized and the two control connections X of the cartridge valves LERA and LERB are also depressurized, with the result that the cartridge valves mentioned open.
  • the actuating cylinder 10 is retracted or extended.
  • the relevant control results from the overview table arranged above the circuit diagram.
  • a defined or quick closing process should be provided for the actuating cylinder 10.
  • This function with top priority is carried out via the two second switching valves (cartridge valves) LEPA and LETB.
  • LETB connects the chamber B of the cylinder with the tank connection T of the control, whereas LEPA connects the chamber A with the pressure-carrying connection P of the control with the result that the piston 1 2 extends completely.
  • the cartridge valves are actuated by the first safety switching part MV1.
  • the two control connections X of the cartridge valves LEPA and LETB are depressurized so that the cartridge valves LEPA and LETB can open to actuate the actuating cylinder 10.
  • the two tax Connections X of the first switching valves LERA and LERB are now pressurized via the shuttle valve W3, with the result that the first switching valves LERA and LERB remain closed and the control function is bridged.
  • the relevant locking security function is again shown in the overview table, the magnet Y1 remaining currentless.
  • the other shuttle valves W1 and W2 are also actuated, which are connected in the fluid-carrying connection between the shuttle valve W3 and the solenoid valve MV1, with the result that the two control connections X of the third switching valves (Car ⁇ tridge valves) LETA and LEPB also remain closed, since the pump pressure is present in them.
  • the hydraulically superimposed safety function is set independently of the other switching state of control block 1 6, that is to say regardless of the excitation state of the other magnets Y2, Y3 and Y4.
  • Another switching function "quick opening" that can be achieved with the safety circuit is carried out by activating the second safety switching part MV2.
  • This function is enabled by energizing solenoid Y1 of solenoid valve MV1.
  • solenoid Y2 of solenoid valve MV2 the assigned control connections X of the cartridge valves LETA and LEPB are relieved and thus depressurized.
  • the cartridge valve LETA can then connect the chamber A of the cylinder to the tank connection of the control and the cartridge valve LEPB connects the chamber B of the actuating cylinder 10 to the connection P of the control.
  • the shuttle valves W1 and W2 are depressurized via the port A of the solenoid valve MV1 to the tank T ', so that the depressurized control ports X of the cartridge valves LETA and LEPB cause them to open, with the result that the port B of the actuating cylinder 10 is connected to the Hydraulic pump P 'is connected and the connection A to the tank T'.
  • a quick opening process can therefore be triggered as soon as the magnets Y1, Y2 are energized and bring the associated solenoid valves MV1 or MV2 into their left switching position as seen in the direction of the circuit diagram.
  • an opening process can also be triggered as a safety function in the reverse sense. Even in this case, the usual regulation and closing function would then be superimposed by this highest priority with safe execution.

Abstract

The invention relates to a safety circuit for controlling a hydraulic drive (10) with a drive part (12) movable in at least two different directions of movement and controllable for any movement by a control switching circuit. A safety circuit which ensures the required safety function in an absolutely safe manner, even in the event of a power failure, is obtained in that at least one safety switching circuit is hydraulically combined with the control switching circuit in such a manner that when the latter is switched off the drive part (12) can only be controlled by the respective safety switching circuit. Consequently, the highest-priority operation provided in an emergency, for example in the form of the defined closing or opening of a vapour control valve, is safely executed and the otherwise usual control process is interrupted by the control switching circuit.

Description

Sicherheitsschaltung Safety circuit
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung zum Ansteuern eines hydrau¬ lischen Antriebes mit einem in mindestens zwei voneinander verschiedenen Verfahrrichtungen bewegbaren Antriebsteil, das zum beliebigen Verfahren von einem Regelschaltkreis ansteuerbar ist.The invention relates to a safety circuit for controlling a hydraulic drive with a drive part which can be moved in at least two different directions of travel and which can be controlled by a control circuit for any method.
Dahingehende hydraulische Antriebe können beispielsweise aus einem hydrau¬ lischen Differential- oder Gleichgangzylinder gebildet sein, deren Arbeitskolben als Antriebsteile Zustellbewegungen ausführen, um beispielsweise ein Dampf¬ stellventil anzusteuern oder dieses selbst auszubilden. Die Fluid- oder Ölversor¬ gung erfolgt dabei in der Regel über Druckspeicher, wobei je nach Anforde¬ rung auch separat angeordnete Sicherheits-Druckspeicher eingesetzt werden. Im normalen Regelbetrieb kann das Dampfventil in jede beliebige Ventilstellung gebracht werden. Das Dampfstellventil kann ausgebildet sein als Absperr- und Regelventil mit Schneliöffnungs- oder Schnellschließungspriorität sowie als sog. Sicherheits¬ ventil mit Schnellöffnungspriorität. Die angesprochenen Prioritäten spielen insbesondere dann eine Rolle, wenn das Dampfstellventil in sicherheitsrelevan¬ ten Bereichen zum Einsatz kommt, wie beispielsweise der Kraftwerkstechnolo¬ gie, wobei im Notbetrieb gewährleistet sein muß, daß das Dampfstellventil vorgebbare definierte Endstellungen schnellstmöglich einnimmt. Bei den be¬ kannten Sicherheitsschaltungen, wie sie beispielsweise für eine hydraulische Presse durch die DE 36 31 104 AI offenbart sind, werden die dahingehenden Sicherheitsfunktionen häufig von Elektronikschaltungen überwacht und durch¬ geführt, die jedoch versagens- und störanfällig sind und mithin nicht mit abso¬ luter Sicherheit den benötigten Schaltvorgang auslösen.Such hydraulic drives can be formed, for example, from a hydraulic differential or synchronous cylinder, the working pistons of which execute feed movements as drive parts, for example in order to control a steam control valve or to design it itself. The fluid or oil supply generally takes place via pressure accumulators, with separately arranged safety pressure accumulators being used depending on the requirements. In normal control operation, the steam valve can be moved to any valve position. The steam control valve can be designed as a shut-off and control valve with quick opening or quick closing priority and as a so-called safety valve with quick opening priority. The priorities mentioned play a role in particular when the steam control valve is used in safety-relevant areas, such as power plant technology, whereby in emergency operation it must be ensured that the steam control valve assumes predefined, definable end positions as quickly as possible. In the known safety circuits, as disclosed for example for a hydraulic press by DE 36 31 104 AI, the relevant safety functions are frequently monitored and carried out by electronic circuits, which are, however, susceptible to failure and failure and therefore not associated with them trigger the required switching operation.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsschaltung zum Ansteuern eines hydraulischen Antrie¬ bes zu schaffen, die unanfällig gegen Störungen ist. Diese Aufgabe wird durch eine Sicherheitsschaltung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.On the basis of this prior art, the object of the invention is to create a safety circuit for controlling a hydraulic drive which is not susceptible to faults. This object is achieved by a safety circuit with the features of claim 1.
Dadurch, daß gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 mindestens ein Sicherheitsschaltkreis dem Regelschaltkreis hydraulisch derart überlagert ist, daß unter Ausschaltung desselben das Antriebsteil ausschließlich von dem jeweiligen Sicherheitsschaltkreis ansteuerbar ist, ist eine Sicherheitsschaltung verwirklicht, die selbst bei Stromausfall die geforderte Sicherheitsfunktion mit absoluter Sicherheit erfüllt. So wird die im Notbetrieb vorgesehene höchste Priorität, beispielsweise in Form des definierten Schließens oder Öffnens eines Dampfstellventils, mit Sicherheit erfüllt und der sonst übliche Regelvorgang über den Regelschaltkreis definiert abgeschaltet.Characterized in that at least one safety circuit is hydraulically superimposed on the control circuit in such a way that the drive part can only be controlled by the respective safety circuit when the same is switched off, a safety circuit is implemented which fulfills the required safety function with absolute certainty even in the event of a power failure . Thus, the highest priority provided in emergency operation, for example in the form of the defined closing or opening of a steam control valve, is certainly fulfilled and the otherwise usual control process is switched off in a defined manner via the control circuit.
Die erfindungsgemäße Sicherheitsschaltung braucht in ihrer Anwendung nicht auf Dampfstellventile, insbesondere im Kraftwerksbereich, beschränkt zu sein, sondern kann überall dort Anwendung finden, wo auf jeden Fall gewährleistet sein muß, daß eine hydraulische Schaltfunktion definiert sich einstellt, unab¬ hängig vom übrigen Systemzustand des Hydraulikkreises und seiner Steuer¬ elemente. Die jedenfalls bei der bekannten Elektrosteuerung beobachteten Fehlfunktionen aufgrund von Ausfällen oder Fehlschaltungen sind mit Sicher¬ heit bei der hydraulischen Kopplung ausgeschlossen.The application of the safety circuit according to the invention need not be limited to steam control valves, in particular in the power plant sector, but can be used wherever it must be guaranteed in any case that a hydraulic switching function is established in a defined manner, regardless of the remaining system status of the hydraulic circuit and its control elements. The malfunctions, at any rate observed in the known electrical control system, due to failures or switching errors are certainly ruled out in the hydraulic coupling.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Sicherheitsschaltung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous refinements of the safety circuit are the subject of the subclaims.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung anhand eines Schaltplanes näher erläutert, wobei in Blickrichtung auf die Figur gesehen oben links eine Funktionstabelle wiedergegeben ist.The switching device according to the invention is explained in more detail below on the basis of a circuit diagram, a function table being shown at the top left when viewed in the direction of the figure.
Die Sicherheitsschaltung dient dem Ansteuern eines hydraulischen Antriebes 10, der aus einem Stellzylinder gebildet ist, mit einem doppelt wirkenden Kolben als Antriebsteil 12, der beidseitig hin- und herbewegbar, insbesondere in Blickrichtung auf die Schaltung gesehen, nach oben und unten wechselweise verfahrbare Kolbenstangen 14 aufweist. Der hydraulische Antrieb (Stellzylinder) 10 kann als Dampfstellventil ausgebildet freie Rohröffnungsquerschnitte (nicht dargestellt) verändern, diese vollständig freigeben oder verschließen, oder die angesprochenen Kolbenstangen 14 können wiederum auf weitere Stellventile (nicht dargestellt) einwirken. Die möglichen Verfahrrichtungen des Antriebs¬ teiles (Kolbens) 12 sind in der Schaltung mit Pfeilen sowie versehen mit der Angabe "Einfahren" und "Ausfahren" wiedergegeben. An die Stelle des Stell- zylinders 10 kann auch ein anderer hydraulischer Antrieb in Abhängigkeit von der jeweiligen Verwendung eingesetzt werden, beispielsweise in der Art eines Hydromotors (nicht dargestellt). Über seine Anschlußstellen A und B ist der Stellzylinder 10 über entsprechende fluidführende Verbindungsleitungen mit einer Hydropumpe P' und dem Tank T' verbindbar. Je nachdem, ob eine druckführende Verbindung zu der Hy¬ dropumpe ?' am Anschluß A oder am Anschluß B anliegt, bewegt sich der Kolben 1 2 mit seinen beiden Kolbenstangen 14 in Blickrichtung auf den Schalt¬ plan gesehen nach unten bzw. nach oben. Für die Ansteuerung der dahinge¬ henden Bewegung ist der Stellzylinder 10 an einen als Ganzes mit 1 6 bezeich¬ neten hydraulischen Steuerblock angeschlossen, ebenso wie die Hydropumpe P' und der Tank T'. Insbesondere zur Tankseite hin können die entsprechenden Verbindungsleitungen mit einstellbaren Drosseln 1 8 versehen sein. Der besse¬ ren Darstellung wegen sind nicht alle im Steuerblock 16 verlaufenden fluidfüh- renden Verbindungsleitungen mit durchgehenden Linien gezeichnet. Vielmehr stellen auch die punktierten und unterbrochen liniert dargestellten Leitungen mögliche fluidführende Verbindungen dar.The safety circuit is used to control a hydraulic drive 10, which is formed from an actuating cylinder, with a double-acting piston as the drive part 12, which can be moved back and forth on both sides, in particular when looking at the circuit, and has piston rods 14 which can be moved alternately up and down . The hydraulic drive (actuating cylinder) 10, designed as a steam actuating valve, can change free pipe opening cross sections (not shown), completely release or close them, or the piston rods 14 mentioned can in turn act on further actuating valves (not shown). The possible directions of travel of the drive part (piston) 12 are shown in the circuit with arrows and provided with the words "retract" and "extend". Instead of the actuating cylinder 10, another hydraulic drive can also be used depending on the respective use, for example in the manner of a hydraulic motor (not shown). Via its connection points A and B, the actuating cylinder 10 can be connected to a hydraulic pump P 'and the tank T' via corresponding fluid-carrying connecting lines. Depending on whether there is a pressure connection to the hydraulic pump? ' abuts port A or port B, the piston 1 2 moves with its two piston rods 14 as seen in the direction of the circuit diagram downwards or upwards. To control the movement in question, the actuating cylinder 10 is connected to a hydraulic control block designated as a whole by 1 6, as are the hydraulic pump P 'and the tank T'. In particular to the tank side, the corresponding connecting lines can be provided with adjustable throttles 18. For the sake of better illustration, not all of the fluid-carrying connecting lines running in the control block 16 are drawn with solid lines. Rather, the dotted and broken lines represent possible fluid-carrying connections.
Die eigentliche Regelungsfunktion des Stellzylinders 10, also die in Abhängig¬ keit von dem Systemzustand im wesentlichen kontinuierlich erfolgenden Öffnungs- und Schließverfahrvorgänge für den Kolben 12, erfolgt über das 4/3- Wegeventil (Regelschaltteil) MV3 mit den Magneten Y3 und Y4. Bei der vorlie¬ genden Ausführungsform erfolgt die angesprochene Regelung durch einen 3- Punkt-Schrittregler, kann jedoch ebenso durch eine reine Impulssteuerung oder durch eine vollständig kontinuierliche Regelung erfolgen. Im Falle der vollstän¬ dig kontinuierlichen Regelung wird jedoch anstelle des gezeigten Schieberven- tiles ein Proportional- oder Servoventil eingesetzt. Das 4/3-Wegeventil MV3 ist dabei ausgangsseitig mit seinen beiden Anschlüssen A,B jeweils an ein erstes Schaltventil (Cartridgeventil) LERA und LERB angeschlossen. Diese Cartridge- ventile sowie die nachfolgend beschriebenen Schaltventile, sofern es sich um Cartridgeventile handelt, öffnen grundsätzlich dann, wenn an ihrem jeweiligen Steueranschluß X kein Fluiddruck ansteht, der Steueranschluß X also drucklos gemacht worden ist. Die beiden Steueranschlüsse X der ersten Schaltventile LERA und LERB sind über das Wechselventil W3 an den fluidführenden Ausgang A eines ersten Sicherheitsschaltteiles (Magnetventil) MV1 des Sicherheitsschaltkreises in Form eines 4/2 -Wegeventils angeschlossen, das über den zugeordneten Magneten Y1 erregbar ist. Des weiteren führt eine Verbindungsleitung von dem Wechselven¬ til W3 zu dem fluidführenden Ausgang B eines zweiten Sicherheitsschaltteiles (Magnetventil) MV2 in Form eines 4/2-Wegeventiles, das über den Magneten Y2 ansteuerbar ist. Die beiden Magnetventile MV1 und MV2 sind in ihrer entregten, also stromlosen Stellung im Schaltplan wiedergegeben. Sobald der Magnet Y1 das Magnetventil MV1 ansteuert, ist dieses erregt und nimmt seine in Blickrichtung auf den Schaltplan gesehen linke Schaltstellung ein. Damit wird die Zuleitung zum Wechselventil W3 auf den Tank T und mithin drucklos geschaltet und die beiden Steueranschlüsse X der Cartridgeventile LERA und LERB werden ebenfalls drucklos, mit der Folge, daß die angesprochenen Cartridgeventile öffnen. In Abhängigkeit davon, ob der Magnet Y3 oder Y4 des Regelschaltteiles MV3 erregt wird, wird der Stellzylinder 10 eingefahren bzw. ausgefahren. Die dahingehende Ansteuerung ergibt sich aus der oberhalb des Schaltplans angeordneten Übersichtstabelle.The actual control function of the actuating cylinder 10, that is to say the opening and closing travel processes for the piston 12, which takes place essentially continuously depending on the system state, takes place via the 4/3-way valve (control switching part) MV3 with the magnets Y3 and Y4. In the present embodiment, the mentioned regulation is carried out by a 3-point step controller, but can also be done by a pure pulse control or by a completely continuous regulation. In the case of completely continuous control, a proportional or servo valve is used instead of the slide valve shown. The 4/3-way valve MV3 is connected on the output side with its two connections A, B to a first switching valve (cartridge valve) LERA and LERB. These cartridge valves and the switching valves described below, provided they are cartridge valves, always open when there is no fluid pressure at their respective control port X, ie the control port X has been depressurized. The two control connections X of the first switching valves LERA and LERB are connected via the shuttle valve W3 to the fluid-carrying output A of a first safety switching part (solenoid valve) MV1 of the safety circuit in the form of a 4/2 way valve which can be excited via the assigned magnet Y1. Furthermore, a connecting line leads from the change-over valve W3 to the fluid-carrying output B of a second safety switching part (solenoid valve) MV2 in the form of a 4/2-way valve which can be controlled via the magnet Y2. The two solenoid valves MV1 and MV2 are shown in their de-energized, i.e. de-energized position in the circuit diagram. As soon as the solenoid Y1 controls the solenoid valve MV1, it is energized and assumes its left switching position as seen in the direction of the circuit diagram. The supply line to the shuttle valve W3 is thus switched to the tank T and is therefore depressurized and the two control connections X of the cartridge valves LERA and LERB are also depressurized, with the result that the cartridge valves mentioned open. Depending on whether the magnet Y3 or Y4 of the control switching part MV3 is energized, the actuating cylinder 10 is retracted or extended. The relevant control results from the overview table arranged above the circuit diagram.
Als Sicherheitsfunktion soll ein definierter oder Schnellschließvorgang beim Stellzylinder 10 vorgesehen sein. Diese Funktion mit oberster Priorität erfolgt über die beiden zweiten Schaltventile (Cartridgeventile) LEPA und LETB. LETB verbindet dabei die Kammer B des Zylinders mit dem Tankanschluß T der Steuerung, wohingegen LEPA die Kammer A mit dem druckführenden Anschluß P der Steuerung verbindet mit der Folge, daß der Kolben 1 2 vollständig aus¬ fährt. Die dahingehende Ansteuerung der Cartridgeventile erfolgt wiederum über das erste Sicherheitsschaltteil MV1 . Im dargestellten entregten Zustand sind die beiden Steueranschlüsse X der Cartridgeventile LEPA und LETB druck¬ los geschaltet, so daß die Cartridgeventile LEPA und LETB zum Ansteuern des Stellzylinders 10 öffnen können. Im Gegensatz hierzu sind die beiden Steuer- anschlüsse X der ersten Schaltventile LERA und LERB nunmehr über das Wechselventil W3 druckbeaufschlagt mit der Folge, daß die ersten Schaltventile LERA und LERB geschlossen bleiben und die Regelungsfunktion überbrückt ist.As a safety function, a defined or quick closing process should be provided for the actuating cylinder 10. This function with top priority is carried out via the two second switching valves (cartridge valves) LEPA and LETB. LETB connects the chamber B of the cylinder with the tank connection T of the control, whereas LEPA connects the chamber A with the pressure-carrying connection P of the control with the result that the piston 1 2 extends completely. The cartridge valves are actuated by the first safety switching part MV1. In the shown de-energized state, the two control connections X of the cartridge valves LEPA and LETB are depressurized so that the cartridge valves LEPA and LETB can open to actuate the actuating cylinder 10. In contrast, the two tax Connections X of the first switching valves LERA and LERB are now pressurized via the shuttle valve W3, with the result that the first switching valves LERA and LERB remain closed and the control function is bridged.
Die dahingehende Schließsicherheitsfunktion ist wiederum in der Übersichts¬ tabelle wiedergegeben, wobei der Magnet Y1 stromlos bleibt. Bei der dahinge¬ henden Ansteuerung werden auch die weiteren Wechselventile W1 und W2 betätigt, die in die fluidführende Verbindung zwischen dem Wechselventil W3 und dem Magnetventil MV1 geschaltet sind mit der Folge, daß die beiden Steueranschlüsse X der noch näher zu erläuternden dritten Schaltventile (Car¬ tridgeventile) LETA und LEPB ebenso geschlossen bleiben, da in ihnen der Pumpendruck ansteht. Die hydraulisch überlagerte Sicherheitsfunktion stellt sich unabhängig vom sonstigen Schaltzustand des Steuerblockes 1 6 ein, also unabhängig davon, in welchem Erregungszustand sich die anderen Magnete Y2, Y3 und Y4 befinden.The relevant locking security function is again shown in the overview table, the magnet Y1 remaining currentless. With the relevant control, the other shuttle valves W1 and W2 are also actuated, which are connected in the fluid-carrying connection between the shuttle valve W3 and the solenoid valve MV1, with the result that the two control connections X of the third switching valves (Car¬ tridge valves) LETA and LEPB also remain closed, since the pump pressure is present in them. The hydraulically superimposed safety function is set independently of the other switching state of control block 1 6, that is to say regardless of the excitation state of the other magnets Y2, Y3 and Y4.
Eine weitere, mit der Sicherheitsschaltung erreichbare Schaltfunktion "Schnell¬ öffnen" erfolgt über die Ansteuerung des zweiten Sicherheitsschaltteiles MV2. Die Freigabe dieser Funktion erfolgt durch Erregen des Magneten Y1 des Magnetventiles MV1 . Durch Erregen von Magnet Y2 des Magnetventiles MV2 werden die zugeordneten Steueranschlüsse X der Cartridgeventile LETA und LEPB entlastet und mithin drucklos gemacht. Das Cartridgeventil LETA kann dann die Kammer A des Zylinders mit dem Tankanschluß der Steuerung verbin¬ den und Cartridgeventil LEPB verbindet die Kammer B des Stellzylinders 10 mit dem Anschluß P der Steuerung. Der am Anschluß B des Magnetventiles MV2 anstehende Pumpendruck bringt das Schließteil des Wechselventiles W3 in seine rechte Schließstellung und über den Fluiddruck in den Steueranschlüssen X sind die Cartridgeventile LERA und LERB geschlossen. Ebenso sind über den Ausgang B des Magnetventiles MV1 in seinem erregten Zustand die Steu- eranschlüsse X der Cartridgeventile LEPA und LETB unter Fluiddruck und die Cartridgeventile LEPA und LETB bleiben geschlossen.Another switching function "quick opening" that can be achieved with the safety circuit is carried out by activating the second safety switching part MV2. This function is enabled by energizing solenoid Y1 of solenoid valve MV1. By energizing solenoid Y2 of solenoid valve MV2, the assigned control connections X of the cartridge valves LETA and LEPB are relieved and thus depressurized. The cartridge valve LETA can then connect the chamber A of the cylinder to the tank connection of the control and the cartridge valve LEPB connects the chamber B of the actuating cylinder 10 to the connection P of the control. The pump pressure present at port B of solenoid valve MV2 brings the closing part of shuttle valve W3 into its right-hand closed position and the cartridge valves LERA and LERB are closed via the fluid pressure in control ports X. Likewise, the control B via the output B of the solenoid valve MV1 in its excited state Connections X of the LEPA and LETB cartridge valves under fluid pressure and the LEPA and LETB cartridge valves remain closed.
Demgegenüber sind die Wechselventile W1 und W2 über den Anschluß A des Magnetventiles MV1 zum Tank T' hin drucklos, so daß die drucklosen Steuer¬ anschlüsse X der Cartridgeventile LETA und LEPB deren Öffnung veranlassen mit der Folge, daß der Anschluß B des Stellzylinders 10 an die Hydropumpe P' angeschlossen ist und der Anschluß A an den Tank T'. Dies führt zu einem Schnellöffnungs- oder Einfahrvorgang, wobei der Stellzylinder 10 seine im Schaltplan gezeigte Stellung erneut einnimmt. Ein Schnellöffnungsvorgang ist also mithin auslösbar, sobald die Magnete Y1 , Y2 erregt sind und die zugeord¬ neten Magnetventile MV1 bzw. MV2 in ihre in Blickrichtung auf den Schalt¬ plan gesehen linke Schaltstellung bringen.In contrast, the shuttle valves W1 and W2 are depressurized via the port A of the solenoid valve MV1 to the tank T ', so that the depressurized control ports X of the cartridge valves LETA and LEPB cause them to open, with the result that the port B of the actuating cylinder 10 is connected to the Hydraulic pump P 'is connected and the connection A to the tank T'. This leads to a quick opening or retracting process, the actuating cylinder 10 again assuming its position shown in the circuit diagram. A quick opening process can therefore be triggered as soon as the magnets Y1, Y2 are energized and bring the associated solenoid valves MV1 or MV2 into their left switching position as seen in the direction of the circuit diagram.
In Abhängigkeit von der Verschaltung kann als Sicherheitsfunktion im umge¬ kehrten Sinne auch ein Öffnungsvorgang ausgelöst werden. Auch in einem dahingehenden Fall würde die übliche Regelung und Schließfunktion durch diese höchste Priorität bei sicherer Ausführung dann überlagert werden. Depending on the connection, an opening process can also be triggered as a safety function in the reverse sense. Even in this case, the usual regulation and closing function would then be superimposed by this highest priority with safe execution.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1 . Sicherheitsschaltung zum Ansteuern eines hydraulischen Antriebes (10) mit einem in mindestens zwei voneinander verschiedenen Verfahrrichtun¬ gen bewegbaren Antriebsteil (12), das zum beliebigen Verfahren von einem Regelschaltkreis ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sicherheitsschaltkreis (MV1 , LEPA, LETB; MV2, LETA, LEPB) dem Regelschaltkreis (MV3, LERA, LERB) hydraulisch derart überla¬ gert ist, daß unter Ausschaltung desselben das Antriebsteil (1 2) ausschlie߬ lich von dem jeweiligen Sicherheitsschaltkreis ansteuerbar ist.1 . Safety circuit for controlling a hydraulic drive (10) with a drive part (12) which can be moved in at least two different travel directions and which can be controlled by a control circuit for any method, characterized in that at least one safety circuit (MV1, LEPA, LETB; MV2 , LETA, LEPB) is hydraulically superimposed on the control circuit (MV3, LERA, LERB) in such a way that when the same is switched off, the drive part (1 2) can only be controlled by the respective safety circuit.
2. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Regelschaltkreis ein Regelschaltteil (MV3) aufweist, dessen fluidführenden Ausgänge (A,B) jeweils an ein erstes Schaltventil (LERA, LERB) angeschlos¬ sen sind, das eine druckführende Verbindung zum Antriebsteil (12) her¬ stellt oder absperrt und das von einem ersten Sicherheitsschaltteil (MV1 ) des Sicherheitsschaltkreises hierfür ansteuerbar ist.2. Safety circuit according to claim 1, characterized in that the control circuit has a control switching part (MV3), the fluid-carrying outputs (A, B) are each connected to a first switching valve (LERA, LERB), which has a pressure-carrying connection to the drive part ( 12) manufactures or shuts off and can be controlled for this by a first safety switching part (MV1) of the safety circuit.
3. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auslösen einer Sicherheitsfunktion durch das Antriebsteil (1 2) das erste Sicherheitsschaltteil (MV1 ) das jeweils erste Schaltventil (LERA, LERB) zum Absperren der druckführenden Verbindung ansteuert und über mindestens ein zweites Schaltventil (LEPA, LETB) die druckführende Verbindung (P) zum hydraulischen Antrieb (10) herstellt.3. Safety circuit according to claim 2, characterized in that to trigger a safety function by the drive part (1 2), the first safety switching part (MV1) controls the respective first switching valve (LERA, LERB) to shut off the pressure-carrying connection and via at least one second switching valve ( LEPA, LETB) establishes the pressure connection (P) to the hydraulic drive (10).
4. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Sicherheitsschaltteil (MV2) des Sicherheitsschaltkreises vorhanden ist, das zusammen mit dem ersten Sicherheitsschaltteil (MV1 ) mindestens ein drittes Schaltventil (LETA, LEPB) ansteuert, das für eine zur ersten Sicherheitsfunktion gegenläufigen Bewegung des Antriebsteiles (12) die druckführende Verbindung herstellt.4. Safety circuit according to claim 3, characterized in that a second safety switching part (MV2) of the safety circuit is present which, together with the first safety switching part (MV1), controls at least one third switching valve (LETA, LEPB), which establishes the pressure-carrying connection for a movement of the drive part (12) opposite to the first safety function.
5. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der hydraulische Antrieb (10) ein Stellzylinder ist, dessen doppelt beaufschlagbarer Kolben das Antriebsteil (12) bildet und daß das Regelschaltteil (MV3) ein 4/3-Wegeventil ist oder eine Impulssteuerung beinhaltet.5. Safety circuit according to one of claims 1 to 4, characterized gekenn¬ characterized in that the hydraulic drive (10) is an actuating cylinder, the double-acting piston forms the drive part (12) and that the control switching part (MV3) is a 4/3-way valve is or includes impulse control.
6. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sicherheitsschaltteil (MV1 ,MV2) ein 4/2 -Wegeventil ist, die im erregten oder im stromlosen Zustand dieselbe Schaltstellung einnehmen.6. Safety circuit according to claim 4 or 5, characterized in that each safety switching part (MV1, MV2) is a 4/2 way valve, which assume the same switching position in the excited or de-energized state.
7. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß jedes Schaltventil (LERA, LERB, LEPA, LETB, LETA, LEPB) aus einem Cartridge-Ventil gebildet ist, dessen jeweiliger Steueranschluß (X) mit mindestens einem Ausgang (A,B) mindestens einer der Sicherheits¬ schaltteile (MV1 ,MV2) zusammenwirkt.7. Safety circuit according to one of claims 4 to 6, characterized gekenn¬ characterized in that each switching valve (LERA, LERB, LEPA, LETB, LETA, LEPB) is formed from a cartridge valve, the respective control connection (X) with at least one output (A, B) at least one of the safety switching parts (MV1, MV2) cooperates.
8. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem jeweiligen Ausgang (A,B) des jeweiligen Sicherheitsschalt¬ teiles (MV1 ,MV2) und dem zugeordneten Cartridge-Ventil zumindest teilweise Wechselventile (W1 ,W2,W3) eingesetzt sind.8. Safety circuit according to claim 7, characterized in that between the respective output (A, B) of the respective Sicherheitsschalt¬ part (MV1, MV2) and the associated cartridge valve at least partially shuttle valves (W1, W2, W3) are used.
9. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß für einen Schnellschließvorgang das erste Sicherheits¬ schaltteil (MV1 ) stromlos ist, daß für einen Schnei löffnungsvorgang das erste Sicherheitsschaltteil (MV1 ) und zweite Sicherheitsschaltteil (MV2) er- regt sind und daß für ein geregeltes Öffnen und Schließen mit dem An¬ triebsteil (1 2) das erste Sicherheitsschaltteil (MV1 ) mit dem Regelschalttei! (MV3) in jeder Verfahrstellung zusammenwirkt. 9. Safety circuit according to one of claims 6 to 8, characterized in that the first safety switching part (MV1) is de-energized for a quick closing process, that the first safety switching part (MV1) and second safety switching part (MV2) for a screw opening process. are active and that for a controlled opening and closing with the drive part (1 2) the first safety switching part (MV1) with the control switching part! (MV3) interacts in every traversing position.
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