WO2006056187A1 - Method for controlling the pressure supply of a hydraulic piston-cylinder unit which is connected to a pressure source, and hydraulic drive device - Google Patents

Method for controlling the pressure supply of a hydraulic piston-cylinder unit which is connected to a pressure source, and hydraulic drive device Download PDF

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WO2006056187A1
WO2006056187A1 PCT/DE2005/002121 DE2005002121W WO2006056187A1 WO 2006056187 A1 WO2006056187 A1 WO 2006056187A1 DE 2005002121 W DE2005002121 W DE 2005002121W WO 2006056187 A1 WO2006056187 A1 WO 2006056187A1
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drive device
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Hans-Peter Neef
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Lösomat Schraubtechnik Neef Gmbh
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    • B25B23/145—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/005—Fault detection or monitoring

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the pressure supply of a hydraulic piston-cylinder unit connected to a pressure source and to a hydraulic drive device having a piston-cylinder unit closed to a pressure source according to the preamble of the independent claims 1 and 5.
  • Piston-cylinder units are very often used to carry out a work operation in repeated load strokes and return strokes.
  • An application consists, for example, in power wrenches, in which the piston-cylinder unit continues to rotate a ratchet wheel by an angle segment by means of a latching pawl so as to exert on a screw a particularly high tightening torque.
  • DE 4241 764 A1 discloses a hydraulic circuit for the automatically repeated actuation of a retractable and retractable hydraulic cylinder, in which the end of the movement of the hydraulic cylinder is detected via a flow measurement in the tank line and via a corresponding signal is used for reversing the stroke movement of the hydraulic cylinder.
  • a flow sensor By arranging a flow sensor in the line between the actuating valve of the hydraulic cylinder and the tank, a single measuring device for the switching of the cylinder movement as well as for the switching is used when reaching a limit force before the end of the stroke.
  • the flow sensor of this hydraulic circuit has an adjustable throttle and an adjustable pressure switch, which opens or closes a contact when a predetermined pressure is exceeded and makes the contact step undone when the pressure falls below the pressure.
  • EP 0 297 515 A1 discloses a device for exerting a torque and an angular displacement in a screwing device, in which the angular displacement is detected by an incremental flow measurement.
  • the incremental flow is directly proportional to the movement of a piston whose travel causes an angular displacement.
  • the invention is based on the object of further developing a method for controlling the pressure supply of a hydraulic piston-cylinder unit connected to a pressure source and a hydraulic drive device with a piston-cylinder unit connected to a pressure source, in particular for a hydraulic screwdriver of the type described in the introduction, that the above-described disadvantages are eliminated and a reversal of the piston-cylinder unit with minimal technical and energy expenditure is possible.
  • time measurements and associated timers and timers should be avoided.
  • the method for controlling the pressure supply of a piston-cylinder unit connected to a pressure source which actuates a hydraulic wrench, should also be designed such that a tightening torque is achieved independently of the judgment of an operator of the hydraulic wrench.
  • the basic idea of the invention is to detect the quantity of a fluidic pressure medium displaced per load stroke independently of the set operating pressure and to perform a changeover to the return stroke only when the detected quantity of the displaced fluidic pressure medium reaches or exceeds a predefinable value. If this is not the case, the operation is terminated, ie a switchover to the return stroke is no longer done and there is an optical and / or acoustic signal output at the same time.
  • the predefinable value can be determined and stored in advance by means of a simple calibration. Thus, only the amount of a fluidic pressure medium displaced during a load stroke is compared with a predeterminable amount and, based on this comparison, a control of the piston-cylinder unit is undertaken. A time measurement is not required here. The signal output signals an operator that the tightening torque has been reached.
  • an advantageous embodiment provides that a signal which is characterized by a quantity detection means and which displaces the amount of fluidic pressure medium displaced per working stroke is compared with a stored signal in a control device and a switchover to the return stroke is effected as a function of this comparison.
  • the signal preferably comprises a plurality of electrical pulses.
  • the number of pulses is compared with a predeterminable value determined during the calibration process, which value is stored in a memory of the electronic control unit, and a switching valve is activated if the number of pulses is greater than or equal to the stored value , In this case, switching immediately or without loss of time from the load or working stroke in the return stroke or vice versa.
  • the quantity detecting means is preferably arranged in the conduit between the space of the piston-cylinder unit in which the piston rod is located and a switching valve of the hydraulic drive means. Since the displaced amount at a load stroke corresponds to the inflowing amount in a return stroke, an automatic reversal of a load stroke in a return stroke is possible without an unnecessary pressure build-up with the vor ⁇ mentioned disadvantages. As a result, in particular during the load stroke and the return stroke the full working travel of the piston-cylinder unit is achieved, whereby an optimum effect, for example, of a torque wrench is achieved. Further advantages and features of the invention are the subject matter of the fol lowing description and the drawings of an embodiment Ausrete ⁇ .
  • the drawing schematically shows a hydraulic drive device used by the invention.
  • the piston performs 19 load strokes and return strokes.
  • a cylinder space 28 is charged with a high-pressure pressure medium by means of a hydraulic line 14.
  • a cylinder chamber 20 is acted upon by a hydraulic line 13 with a pressure medium under low pressure.
  • a hydraulic drive device 29 is provided which has a single-stage or multi-stage pump 11, a switching valve 12, a control device 16 and a quantity detection means 15.
  • the pump 11 delivers from a tank 10, the pressure medium, which is supplied through the Umschaitventil 12 at a load stroke via the line 14 to the pressure chamber 28 and a return stroke via the line 13 to the pressure chamber 20.
  • the quantity detection means 15 detects the backflow of the cylinder chamber 20 into the tank 10 during a load stroke and, in the event of a return stroke, the amount conveyed from the tank 10 into the cylinder chamber 20.
  • the quantity detecting means 16 outputs a signal comprising a plurality of electrical pulses, which signal is supplied to the control device 16 via an electrical line 17. There it is compared with a stored in a (not shown) memory signal and made depending on the comparison, a reversal of the valve 12, so that a reversal of a load stroke in a return stroke or vice versa takes place.
  • a calibration button 27 is provided which is actuated during a full working stroke. During this work, the number of pulses is detected and stored. A changeover from a load stroke to a return stroke takes place as long as the stored value is reached or exceeded. If this is not the case and the hydraulic drive device, that is to say the torque wrench, is stationary, a further load stroke is not possible. In this case, the desired tightening torque is achieved.
  • control device 16 registers the failure or failure to reach the stored value and transmits a signal to a control light in a remote control.
  • an operator additionally receives a signal which indicates that the pre-set torque of the hydraulic torque wrench has been reached. This ensures that the achievement of precise torques is no longer dependent on accidental Estimate an operator are dependent, but is set exactly and is indicated by the signal of the indicator light 30.

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Abstract

The invention relates to a method for controlling the pressure supply of a hydraulic piston-cylinder unit (18) which is connected to a pressure source (11), which carries out a working step which terminates when a predeterminable amount of a displaced fluid pressure medium is not attained during a charge stroke of the piston-cylinder unit (18).

Description

Verfahren zur Steuerung der Druckversorgunq einer an eine Druck¬ quelle angeschlossenen hydraulischen Kolben-Zylindereinheit und hydraulische AntriebseinrichtungMethod for controlling the pressure supply of a hydraulic piston-cylinder unit connected to a pressure source and hydraulic drive device
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Druckversorgung einer an eine Druckquelle angeschlossenen hydraulischen Kolben-Zylindereinheit und eine hydraulische Antriebseinrichtung mit einer an eine Druckquelle an¬ geschlossenen Kolben-Zylindereinheit nach dem Oberbegriff der unabhängi¬ gen Ansprüche 1 und 5.The invention relates to a method for controlling the pressure supply of a hydraulic piston-cylinder unit connected to a pressure source and to a hydraulic drive device having a piston-cylinder unit closed to a pressure source according to the preamble of the independent claims 1 and 5.
Kolben-Zylindereinheiten werden sehr oft dazu benutzt, in wiederholten Lasthüben und Rückhüben einen Arbeitsvorgang auszuführen. Eine Anwen¬ dung besteht beispielsweise bei Kraftschraubern, bei denen die Kolben- Zylindereinheit mittels einer Rastklinke ein Ratschenrad jeweils um ein Win¬ kelsegment weiterdreht, um so auf eine Schraube ein insbesondere sehr ho¬ hes Anzugsmoment auszuüben. Dabei besteht die Schwierigkeit, das Ende eines Arbeitsvorganges zu erkennen, bei dem ein vorgebbares Anzugsmo¬ ment eingestellt ist.Piston-cylinder units are very often used to carry out a work operation in repeated load strokes and return strokes. An application consists, for example, in power wrenches, in which the piston-cylinder unit continues to rotate a ratchet wheel by an angle segment by means of a latching pawl so as to exert on a screw a particularly high tightening torque. There is the difficulty of recognizing the end of a work process in which a predeterminable tightening torque is set.
Die Erkennung des Endes des Arbeitsvorganges erfolgt in der Praxis da¬ durch, daß eine Bedienungsperson feststellt, ob die Kolbenzylindereinheit noch betätigt wird oder nicht. Die Bedienungsperson muß dabei ständig ent¬ scheiden, ob lediglich die Endlage des Kolbens im Drehmomentschrauber erreicht ist oder ob bereits das gewünschte Anzugsmoment erreicht ist. Bei der Anwendung in einem Kraftschrauber ist hierzu eine fortwährende Beob¬ achtung der Schlüsselnuß durch die Bedienungsperson erforderlich. Die Be¬ dienungsperson erkennt das Ende des Arbeitsvorgangs, wenn die Schlüssel¬ nuß sich nicht mehr dreht. Dieses Verfahren ist zeitaufwendig und zudem mit Ungenauigkeiten verbunden, da die Drehbewegung der Schlüsselnuß bei Erreichen des höchsten Druckes, der beispielsweise im Bereich von 800 bar liegen kann, sehr langsam erfolgt und durch Beobachtung nicht mehr zuver¬ lässig feststellbar ist. Die Bedienungsperson kann auch nicht ohne weiteres unterscheiden, ob die anzuziehende Schraube festsitzt oder ob beispielswei¬ se die Kolben-Zylindereinheit die Kolbenendlage erreicht hat. Der Betrieb ei¬ nes solchen hydraulischen Werkzeugs unterliegt also mit anderen Worten der Einschätzung der Bedienungsperson, was unerwünscht ist.The detection of the end of the operation takes place in practice da¬ by that an operator determines whether the piston-cylinder unit is still pressed or not. The operator must constantly decide whether only the end position of the piston in the torque wrench has been reached or whether the desired tightening torque has already been reached. When used in a power wrench this is a constant Beob¬ attention of the key nut by the operator required. The operator recognizes the end of the work process when the key nut no longer turns. This method is time consuming and also associated with inaccuracies, since the rotational movement of the Schlüsselnuß on reaching the highest pressure, which may for example be in the range of 800 bar, is very slow and can no longer be reliably detected by observation. The operator can not readily distinguish whether the screw to be tightened is stuck or whether, for example, the piston-cylinder unit has reached the piston end position. In other words, the operation of such a hydraulic tool is subject to the operator's assessment, which is undesirable.
Aus der DE 102 22 159 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung der Druckversor¬ gung einer hydraulischen Kolben-Zylindereinheit bekannt geworden, bei dem der Arbeitsvorgang bei Erreichen der gewünschten Kraft automatisch beendet wird. Hierzu wird die Änderung des hydraulischen Druckes in Zeitintervallen gemessen und der Arbeitsvorgang dann beendet, wenn der Anstieg des Dru¬ ckes bei einem Lasthub innerhalb einer vorgegebenen Zeit kleiner ist als ein vorgegebener Grenzwert. Die Überwachung des jeweiligen Druckes in vorge¬ gebenen Zeitintervallen und der Vergleich der Druckänderung ist sehr auf¬ wendig und erfordert einen hohen Steuerungsaufwand. Insbesondere ist hier¬ für eine aufwendige Zeitmessung erforderlich, die Zeitglieder und dergleichen erfordert.From DE 102 22 159 A1 a method for controlling the Druckversor¬ supply of a hydraulic piston-cylinder unit has become known, in which the operation is automatically terminated upon reaching the desired force. For this purpose, the change in the hydraulic pressure at time intervals is measured and the working process is terminated when the increase in the pressure at a load stroke within a predetermined time is less than a predetermined limit value. The monitoring of the respective pressure in given time intervals and the comparison of the pressure change is very auf¬ agile and requires a high control effort. In particular, a complicated time measurement is required here, which requires timers and the like.
Die DE 4241 764 A1 offenbart eine hydraulische Schaltung für die automa¬ tisch wiederholte Betätigung eines aus- und einfahrbaren Hydraulikzylinders, bei der das Ende der Bewegung des Hydraulikzylinders über eine Durch¬ flussmessung in der Tankleitung erfaßt und über ein entsprechendes Signal zum Umsteuern der Hubbewegung des Hydraulikzylinders ausgenutzt wird. Durch die Anordnung eines Durchflusssensors in der Leitung zwischen dem Betätigungsventil des Hydraulikzylinders und dem Tank wird ein einziges Meßgerät für die Umschaltung der Zylinderbewegung sowie für die Umschal- tung bei Erreichen einer Grenzkraft vor dem Ende des Hubes eingesetzt. Der Durchflusssensor dieser hydraulischen Schaltung weist eine einstellbare Drossel und einen einstellbaren Druckschalter auf, der bei Überschreiten eines vorgegebenen Druckes einen Kontakt öffnet oder schließt und bei Unterschreiten des Druckes den Kontaktschritt rückgängig macht. Nachteilig hierbei ist, dass vor jedem Umsteuern ein jeweils eingestellter Druck zur Be¬ tätigung des Druckschalters aufgebaut werden muss. Da der zur Umschal¬ tung erforderlich Staudruck über eine Drossel erzeugt wird, durch die ständig das verdrängte Volumen strömt, entsteht auf diese Weise ein unerwünschter Energieverlust, ferner führt diese Betriebsweise auch zu einer nachteiligen Erwärmung des Aggregats. Auch bei dieser Schaltung müssen zur Vermei¬ dung von Störungen Zeitglieder vorgesehen sein, die ein vorzeitiges Schaltsi¬ gnal während des anhaltenden Durchströmens der Drossel ausschließen. Die Zeitspanne soll empirisch ermittelt werden. Dies ist an sich schon schwierig und infolge unterschiedlichster Zylindergrößen in der Praxis nur schwer um¬ setzbar. Da darüber hinaus die unterschiedlichsten Fördermengen von Hy¬ draulikaggregaten vorgesehen sein können, die ihrerseits noch mit ein-, zwei- oder gar dreistufigen Pumpen ausgerüstet sein können, müssen die Zeitglie¬ der empirisch auf den langsamsten Durchfluss eingestellt werden. Hierdurch wird die automatische Steuerung verlangsamt. Darüber hinaus muss zusätz¬ lich zur empirisch ermittelten Schaltverzögerung zur Sicherheit noch eine Puf¬ ferzeit vorgesehen sein, die den automatischen Ablauf weiter verzögert.DE 4241 764 A1 discloses a hydraulic circuit for the automatically repeated actuation of a retractable and retractable hydraulic cylinder, in which the end of the movement of the hydraulic cylinder is detected via a flow measurement in the tank line and via a corresponding signal is used for reversing the stroke movement of the hydraulic cylinder. By arranging a flow sensor in the line between the actuating valve of the hydraulic cylinder and the tank, a single measuring device for the switching of the cylinder movement as well as for the switching is used when reaching a limit force before the end of the stroke. The flow sensor of this hydraulic circuit has an adjustable throttle and an adjustable pressure switch, which opens or closes a contact when a predetermined pressure is exceeded and makes the contact step undone when the pressure falls below the pressure. The disadvantage here is that before each reversal each set pressure for Be¬ actuation of the pressure switch must be established. Since the dynamic pressure required for switching is generated by means of a throttle, through which the displaced volume constantly flows, undesirable energy loss is produced in this way, and this mode of operation also leads to disadvantageous heating of the unit. In this circuit too, timing elements must be provided for avoiding disturbances which preclude a premature switching signal during the continuous passage of the throttle. The time span should be determined empirically. This is difficult in itself and is difficult to implement in practice due to the wide variety of cylinder sizes. In addition, since the most different delivery rates of hydraulic aggregates can be provided, which in turn can be equipped with one, two or even three-stage pumps, the time elements have to be adjusted empirically to the slowest flow rate. This slows down automatic control. In addition, in addition to the empirically determined switching delay for safety, a buffer time must also be provided which further delays the automatic sequence.
Aus der EP 0 297 515 A1 geht eine Vorrichtung zum Ausüben eines Dreh¬ moments und einer Winkelversetzung bei einer Schraubvorrichtung hervor, bei dem die Winkelversetzung durch eine inkrementale Flussmessung erfasst wird. Der inkrementale Fluss ist direkt proportional der Bewegung einer Kol¬ benstange, deren Ausfahrung eine Winkelversetzung hervorruft. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung der Druckversorgung einer an eine Druckquelle angeschlossenen hydraulischen Kolben-Zylindereinheit und eine hydraulische Antriebseinrichtung mit einer an eine Druckquelle angeschlossenen Kolben-Zylindereinheit, insbesondere für einen Hydraulikschrauber der eingangs beschriebenen Art, dahingehend wei¬ terzubilden, dass die vorbeschriebenen Nachteile beseitigt werden und eine Umsteuerung der Kolben-Zylindereinheit mit geringstem technischen und Energieaufwand möglich ist. Insbesondere sollen Zeitmessungen und damit verbundene Zeitglieder und Zeitsteuerungen vermieden werden. Auch soll das Verfahren zur Steuerung der Druckversorgung einer an eine Druckquelle angeschlossenen Kolben-Zylindereinheit, die einen Hydraulikschrauber betä¬ tigt, so ausgebildet sein, daß ein Anzugsdrehmoment unabhängig von der Beurteilung einer Bedienungsperson des Hydraulikschraubers erreicht wird.EP 0 297 515 A1 discloses a device for exerting a torque and an angular displacement in a screwing device, in which the angular displacement is detected by an incremental flow measurement. The incremental flow is directly proportional to the movement of a piston whose travel causes an angular displacement. The invention is based on the object of further developing a method for controlling the pressure supply of a hydraulic piston-cylinder unit connected to a pressure source and a hydraulic drive device with a piston-cylinder unit connected to a pressure source, in particular for a hydraulic screwdriver of the type described in the introduction, that the above-described disadvantages are eliminated and a reversal of the piston-cylinder unit with minimal technical and energy expenditure is possible. In particular, time measurements and associated timers and timers should be avoided. The method for controlling the pressure supply of a piston-cylinder unit connected to a pressure source, which actuates a hydraulic wrench, should also be designed such that a tightening torque is achieved independently of the judgment of an operator of the hydraulic wrench.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 5 gelöst.This object is achieved by the features of claims 1 and 5.
Grundidee der Erfindung ist es, die Menge eines pro Lasthub verdrängten fluidischen Druckmediums unabhängig vom eingestellten Betriebsdruck zu erfassen und eine Umschaltung auf den Rückhub nur dann durchzuführen, wenn die erfasste Menge des verdrängten fluidischen Druckmediums einen vorgebbaren Wert erreicht oder überschreitet. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Arbeitsvorgang beendet, d.h. eine Umschaltung auf den Rückhub erfolgt nicht mehr und es erfolgt gleichzeitig eine optische und/oder akusti¬ sche Signalausgabe. Der vorgebbare Wert kann dabei vorab mittels einer einfachen Kalibrierung ermittelt und gespeichert werden. Es wird also ledig¬ lich die bei einem Lasthub verdrängte Menge eines fluidischen Druckme¬ diums mit einer vorgebbaren Menge verglichen und basierend auf diesem Vergleich eine Steuerung der Kolben-Zylindereinheit vorgenommen. Eine Zeitmessung ist hierbei nicht erforderlich. Durch die Signalausgabe wird einer Bedienungsperson signalisiert, daß das Anzugsdrehmoment erreicht ist. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Ge¬ genstand der auf die unabhängigen Ansprüche rückbezogenen Unteransprü¬ che.The basic idea of the invention is to detect the quantity of a fluidic pressure medium displaced per load stroke independently of the set operating pressure and to perform a changeover to the return stroke only when the detected quantity of the displaced fluidic pressure medium reaches or exceeds a predefinable value. If this is not the case, the operation is terminated, ie a switchover to the return stroke is no longer done and there is an optical and / or acoustic signal output at the same time. The predefinable value can be determined and stored in advance by means of a simple calibration. Thus, only the amount of a fluidic pressure medium displaced during a load stroke is compared with a predeterminable amount and, based on this comparison, a control of the piston-cylinder unit is undertaken. A time measurement is not required here. The signal output signals an operator that the tightening torque has been reached. Advantageous embodiments and further developments of the invention are the subject matter of the subclaims referring back to the independent claims.
So sieht eine vorteilhafte Ausführungsform beispielsweise vor, daß ein von einem Mengenerfassungsmittel erzeugtes, die pro Arbeitshub verdrängte Menge des fluidischen Druckmediums charakterisierendes Signal in einer Steuereinrichtung mit einem gespeicherten Signal verglichen wird und eine Umschaltung auf den Rückhub abhängig von diesem Vergleich erfolgt.For example, an advantageous embodiment provides that a signal which is characterized by a quantity detection means and which displaces the amount of fluidic pressure medium displaced per working stroke is compared with a stored signal in a control device and a switchover to the return stroke is effected as a function of this comparison.
Das Signal umfaßt bevorzugt eine Mehrzahl von elektrischen Impulsen. In der Steuereinrichtung wird die Anzahl der Impulse mit einem vorgebbaren und während des Kalibriervorgangs ermittelten Wert verglichen, der in einem Speicher der elektronischen Steuereinheit gespeichert ist, und ein Umschalt¬ ventil angesteuert, wenn die Anzahl der Impulse größer oder gleich dem ge¬ speicherten Wert ist. In diesem Falle wird sofort und ohne Zeitverlust vom Last- oder Arbeitshub in den Rückhub umgeschaltet oder umgekehrt.The signal preferably comprises a plurality of electrical pulses. In the control device, the number of pulses is compared with a predeterminable value determined during the calibration process, which value is stored in a memory of the electronic control unit, and a switching valve is activated if the number of pulses is greater than or equal to the stored value , In this case, switching immediately or without loss of time from the load or working stroke in the return stroke or vice versa.
Das Mengenerfassungsmittel ist vorzugsweise in der Leitung zwischen dem Raum der Kolben-Zylindereinheit, in der sich die Kolbenstange befindet und einem Umschaltventil der hydraulischen Antriebseinrichtung angeordnet. Da die verdrängte Menge bei einem Lasthub der zufließenden Menge bei einem Rückhub entspricht, ist eine automatische Umsteuerung von einem Lasthub in einen Rückhub möglich, ohne daß ein unnötiger Druckaufbau mit den vor¬ erwähnten Nachteilen erfolgt. Hierdurch wird insbesondere auch während des Lasthubs und des Rückhubs der volle Arbeitsweg der Kolben-Zylindereinheit erreicht, wodurch eine optimale Wirkung beispielsweise eines Drehmoment- schraubers erzielt wird. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der nachfol¬ genden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausfüh¬ rungsbeispiels.The quantity detecting means is preferably arranged in the conduit between the space of the piston-cylinder unit in which the piston rod is located and a switching valve of the hydraulic drive means. Since the displaced amount at a load stroke corresponds to the inflowing amount in a return stroke, an automatic reversal of a load stroke in a return stroke is possible without an unnecessary pressure build-up with the vor¬ mentioned disadvantages. As a result, in particular during the load stroke and the return stroke the full working travel of the piston-cylinder unit is achieved, whereby an optimum effect, for example, of a torque wrench is achieved. Further advantages and features of the invention are the subject matter of the fol lowing description and the drawings of an embodiment Ausfüh¬.
In der Zeichnung ist schematisch eine von der Erfindung Gebrauch machen¬ de hydraulische Antriebseinrichtung dargestellt.The drawing schematically shows a hydraulic drive device used by the invention.
Die hydraulische Antriebseinrichtung wird in der Figur anhand eines Dreh- momentschraubers erläutert. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung nicht auf Drehmomentschrauber beschränkt ist, sondern rein prinzipiell auch bei anderen Anwendungen, bei denen wiederholt Lasthübe und Rückhübe durchgeführt werden, zur Anwendung gelangen kann. Eine Kolben- Zylindereinheit 18 mit einem Zylinder 26, einem Kolben 19, der mit einer Kol¬ benstange 21 fest verbunden und in dem Zylinder 26 beweglich angeordnet ist, betätigt einen an einem Ende der Kolbenstange 21 angeordneten Rat¬ schenhebel 22, der über ein Ratschensegment 23 in die Verzahnung eines Ratschenrades 24 eingreift, welches ein Drehmoment über einen Antriebs¬ vierkant 25, in dem eine (nicht dargestellte) Schlüsselnuß angeordnet ist, auf eine (nicht gezeigte) Schraube ausübt. Hierzu führt der Kolben 19 Lasthübe und Rückhübe aus.The hydraulic drive device is explained in the figure with reference to a torque wrench. It is understood, however, that the invention is not limited to torque wrenches, but purely in principle in other applications in which repeated load strokes and return strokes are performed, can be applied. A piston-cylinder unit 18 with a cylinder 26, a piston 19, which is fixedly connected to a Kol¬ rod 21 and movably disposed in the cylinder 26, actuates a arranged at one end of the piston rod 21 Rat¬ rule lever 22, which has a ratchet segment 23 engages in the toothing of a ratchet wheel 24, which torque on a drive square 25 in which a (not shown) key nut is arranged, on a (not shown) screw exerts. For this purpose, the piston performs 19 load strokes and return strokes.
Zur Durchführung eines Lasthubs wird ein Zylinderraum 28 mittels einer Hy¬ draulikleitung 14 mit einem unter hohem Druck stehenden Druckmedium be¬ aufschlagt. Zur Durchführung eines Rückhubs wird ein Zylinderraum 20 mit¬ tels einer Hydraulikleitung 13 mit einem unter geringem Druck stehenden Druckmedium beaufschlagt. Hierzu ist eine hydraulische Antriebseinrichtung 29 vorgesehen, welche eine ein- oder mehrstufige Pumpe 11 , ein Umschalt¬ ventil 12, eine Steuereinrichtung 16 und ein Mengenerfassungsmittel 15 auf¬ weist. Die Pumpe 11 fördert aus einem Tank 10 das Druckmedium, welches durch das Umschaitventil 12 bei einem Lasthub über die Leitung 14 dem Druckraum 28 und bei einem Rückhub über die Leitung 13 dem Druckraum 20 zugeführt wird. In der Rückleitung 13, die mit dem kolbenstangenseitigen Druckraum 20 ver¬ bunden ist, erfaßt das Mengenerfassungsmittel 15 bei einem Lasthub die von dem Zylinderraum 20 in den Tank 10 rückfließende Menge und bei einem Rückhub die von dem Tank 10 in den Zylinderraum 20 geförderte Menge.To carry out a load stroke, a cylinder space 28 is charged with a high-pressure pressure medium by means of a hydraulic line 14. To carry out a return stroke, a cylinder chamber 20 is acted upon by a hydraulic line 13 with a pressure medium under low pressure. For this purpose, a hydraulic drive device 29 is provided which has a single-stage or multi-stage pump 11, a switching valve 12, a control device 16 and a quantity detection means 15. The pump 11 delivers from a tank 10, the pressure medium, which is supplied through the Umschaitventil 12 at a load stroke via the line 14 to the pressure chamber 28 and a return stroke via the line 13 to the pressure chamber 20. In the return line 13, which is connected to the piston rod-side pressure chamber 20, the quantity detection means 15 detects the backflow of the cylinder chamber 20 into the tank 10 during a load stroke and, in the event of a return stroke, the amount conveyed from the tank 10 into the cylinder chamber 20.
Das Mengenerfassungsmittel 16 gibt ein eine Mehrzahl von elektrischen Im¬ pulsen umfassendes Signal aus, welches über eine elektrische Leitung 17 der Steuereinrichtung 16 zugeführt wird. Dort wird es mit einem in einem (nicht dargestellten) Speicher gespeicherten Signal verglichen und abhängig von dem Vergleich eine Umsteuerung des Ventils 12 vorgenommen, so daß eine Umsteuerung von einem Lasthub in einen Rückhub oder umgekehrt erfolgt.The quantity detecting means 16 outputs a signal comprising a plurality of electrical pulses, which signal is supplied to the control device 16 via an electrical line 17. There it is compared with a stored in a (not shown) memory signal and made depending on the comparison, a reversal of the valve 12, so that a reversal of a load stroke in a return stroke or vice versa takes place.
Zur Ermittlung des gespeicherten Wertes und damit zur Kalibrierung der hy¬ draulischen Antriebsein richtung ist eine Kalibriertaste 27 vorgesehen, die während eines vollen Arbeitshubes betätigt wird. Während dieses Arbeitshu¬ bes wird die Anzahl der Impulse erfaßt und gespeichert. Eine Umschaltung von einem Lasthub auf einen Rückhub erfolgt, solange der gespeicherte Wert erreicht oder überschritten wird. Wenn dies nicht der Fall ist und die hydrauli¬ sche Antriebseinrichtung, also der Drehmomentschrauber stillsteht, ist ein weiterer Lasthub nicht möglich. In diesem Falle ist das gewünschte Anzugs¬ moment erreicht.To determine the stored value and thus to calibrate the hydraulic drive device, a calibration button 27 is provided which is actuated during a full working stroke. During this work, the number of pulses is detected and stored. A changeover from a load stroke to a return stroke takes place as long as the stored value is reached or exceeded. If this is not the case and the hydraulic drive device, that is to say the torque wrench, is stationary, a further load stroke is not possible. In this case, the desired tightening torque is achieved.
Gleichzeitig registriert die Steuereinrichtung 16 das Ausbleiben oder das Nichterreichen des gespeicherten Wertes und sendet ein Signal zu einer Kon¬ trolleuchte in einer Fernsteuerung.At the same time, the control device 16 registers the failure or failure to reach the stored value and transmits a signal to a control light in a remote control.
Auf diese Weise erhält eine Bedienperson zusätzlich ein Signal, welches ihr anzeigt, daß das voreingestellte Drehmoment des Hydraulik- Drehmomentschraubers erreicht ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß das Erreichen präziser Drehmomente nicht mehr von einer zufälligen Ein- Schätzung einer Bedienperson abhängig sind, sondern exakt eingestellt wird und durch das Signal der Kontrolleuchte 30 angezeigt wird. In this way, an operator additionally receives a signal which indicates that the pre-set torque of the hydraulic torque wrench has been reached. This ensures that the achievement of precise torques is no longer dependent on accidental Estimate an operator are dependent, but is set exactly and is indicated by the signal of the indicator light 30.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Steuerung der Druckversorgung einer an eine Druckquelle (11) angeschlossenen hydraulischen Kolben-Zylindereinheit (18), welche einen Arbeitsvorgang ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeits¬ vorgang dann beendet wird und dabei gleichzeitig eine optische und/oder akustische Signalausgabe erfolgt, wenn bei einem Lasthub der Kolben- Zylindereinheit (18) eine vorgebbare Menge eines verdrängten fluidischen Druckmediums nicht mehr erreicht wird.1. A method for controlling the pressure supply to a pressure source (11) connected hydraulic piston-cylinder unit (18), which performs a work, characterized in that the Arbeits¬ process is then terminated and at the same time there is a visual and / or acoustic signal output if during a load stroke of the piston-cylinder unit (18) a predeterminable amount of a displaced fluidic pressure medium is no longer reached.
2. Verfahren zur Steuerung der Druckversorgung einer an eine Druckquelle (11) angeschlossenen hydraulischen Kolben-Zylindereinheit (18), welche einen Arbeitsvorgang aus abwechselnden Lasthüben und Rückhüben ausführt, wobei bei einem Lasthub die verdrängte Menge eines fluidischen Druckmediums erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschal- tung auf den Rückhub nicht mehr erfolgt, wenn eine vorgebbare Menge der pro Lasthub verdrängten Menge des fluidischen Druckmediums nicht mehr erreicht wird.2. A method for controlling the pressure supply to a hydraulic source to a pressure source (11) connected piston-cylinder unit (18), which performs a work of alternating load strokes and return strokes, wherein at a load stroke, the displaced amount of a fluidic pressure medium is detected, characterized in that a switchover to the return stroke is no longer carried out when a predeterminable amount of the amount displaced per load stroke of the fluidic pressure medium is no longer reached.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die pro Lasthub verdrängte Menge des fluidischen Druckmediums durch ein Mengenerfassungsmittel (15) erfasst wird und ein die Menge charakteri¬ sierender Wert mit einem in einem Speicher einer Steuereinrichtung (16) gespeicherten Wert verglichen wird und ein Umschalten auf einen Rückhub nicht mehr erfolgt, wenn der erfasste Wert kleiner ist als der ge¬ speicherte Wert.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the amount displaced per load stroke of the fluidic pressure medium is detected by a quantity detecting means (15) and a value characterizing the amount compared with a value stored in a memory of a control device (16) is and switching to a return stroke is no longer done when the detected value is smaller than the ge stored value.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass eine Umschaltung auf einen Rückhub nicht mehr erfolgt, wenn das Mengenerfassungsmittel (15) bei einem Lasthub keine ver¬ drängte Menge des fluidischen Druckmediums mehr erfasst. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized gekenn¬ characterized in that a switchover to a return stroke no longer takes place when the quantity detection means (15) detected at a load stroke no ver¬ urged amount of the fluidic pressure medium more.
5. Hydraulische Antriebseinrichtung mit einer an eine Druckquelle (11) ange¬ schlossenen Kolben-Zylindereinheit (18), mit einem Umschaltventil (12) zur Steuerung der Kolben-Zylindereinheit (18) zur Durchführung eines Arbeitsvorgangs aus Lasthüben und Rückhüben und mit einer Steuerein¬ richtung (16) zur Betätigung des Umschaltventils (12), wobei ein die Men¬ ge eines pro Lasthub verdrängten fluidischen Druckmediums erfassendes Mengenerfassungsmittel (15) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (16) eine Umschaltung auf den Rückhub nicht durchführt, wenn eine die erfasste Menge des verdrängten fluidischen Druckmediums charakterisierende Größe kleiner als ein vorgebbarer Schwellenwert ist.5. Hydraulic drive device with a to a pressure source (11) ange¬ closed piston-cylinder unit (18), with a switching valve (12) for controlling the piston-cylinder unit (18) for carrying out a process of load strokes and return strokes and with a Steuerein¬ direction (16) for actuating the changeover valve (12), wherein a quantity of a per-load displaced fluidic pressure medium detecting quantity detecting means (15) is provided, characterized in that the control device (16) does not perform a switchover to the return stroke, if a variable characterizing the detected quantity of the displaced fluidic pressure medium is smaller than a predefinable threshold value.
6. Hydraulische Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass ein von dem Mengenerfassungsmittel (15) erzeugtes, die pro Lasthub verdrängte Menge des fluidischen Druckmediums charakteri¬ sierendes Signal in der Steuereinrichtung (16) mit einem gespeicherten Signal verglichen wird und eine Umschaltung auf den Rückhub abhängig von dem Vergleich erfolgt.6. A hydraulic drive device according to claim 5, characterized gekenn¬ characterized in that one of the quantity detection means (15) generated, the per load stroke displaced amount of fluidic pressure medium characterizing signal in the control device (16) is compared with a stored signal and a switching on the return stroke depending on the comparison.
7. Hydraulische Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass ein von dem Mengenerfassungsmittel (15) erzeugtes, die pro Rückhub fließende Menge des fluidischen Druckmittels charakterisie¬ rendes Signal in der Steuereinrichtung (16) mit einem gespeicherten Si¬ gnal verglichen wird und eine Umschaltung auf den Lasthub abhängig von dem Vergleich erfolgt.7. A hydraulic drive device according to claim 5, characterized gekenn¬ characterized in that one of the quantity detection means (15) generated, the per return stroke flowing amount of the fluidic pressure medium characterizing signal in the control device (16) is compared with a stored Si¬ signal and a switchover to the load stroke depends on the comparison.
8. Hydraulische Antriebseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Signal eine Mehrzahl von elektrischen Impulsen umfasst.8. Hydraulic drive device according to claim 6 or 7, characterized ge indicates that the signal comprises a plurality of electrical pulses.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Impulse mit einem vorgebbaren Wert verglichen wird, der in einem Speicher der elektronischen Steuereinheit (16) gespeichert ist und das Umschaltventil (12) angesteuert wird, wenn die Anzahl der Im¬ pulse größer oder gleich dem gespeicherten Wert ist.9. The method according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the number of pulses is compared with a predetermined value, which is stored in a memory of the electronic control unit (16) and the switching valve (12) is driven when the number of pulses is greater than or equal to the stored value.
10. Hydraulische Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 5, 6, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschaltung auf einen Rückhub nicht erfolgt, wenn die Anzahl der Impulse kleiner als der gespeicherte Wert ist.10. Hydraulic drive device according to one of claims 5, 6, 8 or 9, characterized in that a switchover to a return stroke does not take place when the number of pulses is less than the stored value.
11. Hydraulische Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (16), das Umschalt¬ ventil und das Mengenerfassungsmittel in der Kolben-Zylinderanordnung integriert sind.11. Hydraulic drive device according to one of claims 5 to 10, characterized in that the control device (16), the Umschalt¬ valve and the quantity detecting means are integrated in the piston-cylinder assembly.
12. Hydraulische Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mengenerfassungsmittel (15) zwi¬ schen der Kolben-Zylindereinheit (18) und dem Umschaltventil (12) ange¬ ordnet ist. 12. Hydraulic drive device according to one of claims 5 to 11, characterized in that the quantity detection means (15) between the piston-cylinder unit (18) and the switching valve (12) is arranged ange¬.
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