DE2426512A1

DE2426512A1 - Einrichtung zum schalten eines elektrohydraulischen wegventils

Info

Publication number: DE2426512A1
Application number: DE19742426512
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Ing Gleixner; Hans-Juergen Dipl Ing Morell
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1974-05-31
Filing date: 1974-05-31
Publication date: 1975-12-11
Also published as: DE2426512C2

Description

Einrichtung zum Schalten eines elektrohydraulischen Wegventils Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art.
Zum Schalten von elektrohydraulischen Wegventilen ist es bekannt (CH-PS 413 054), in Serie zu der Erregerwicklung des Wegventils ein elektromechanisches Schaltglied vorzusehen, welches in gewünschter Weise von einer Steuereinrichtung angesteuert wird. Da elektromechanische Schaltglieder jedoch Schaltverluste aufweisen und damit einem unerwünschten Verschleiß unterworfen sind, ist bei einer weiteren bekannten Einrichtung (DT-OS 2 35 320) das elektromechanische Schaltglied durch einen Transistor ersetzt. Es hat sich Jedoch gezeigt, daß der Einsatz von Transistoren für den genannten Zweck. problematisch mißt, da diese bei den verhiltnismäßig hohen Schalt strömen der elektrohydraulischen Wegventile nur noch eine verhältnismäßig geringe Überlastungsreserve besitzen und daher schon bei geringen Überlastungen zerstört werden. Die Verwendung von höher belastbaren Thyriatoren anstelle von Transistoren würde zwar di. Gefahr von Zerstörungen bei Uberlastungen weitgehend beseitigen, doch können Thyristoren für die in Frage kommenden Stromstärken nicht durch Steuerimpulse abgeschaltet werden, sondern benötigen gesonderte Löscheinrichtungen, was einen unerwünschten Mehraufwand verursacht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Einrichtung zum Schalten von elektrohydraulischen Wegventilen die Verwendung von Transistoren zu ermöglichen, ohne daß diese der Gefahr einer unzulässigen Überlastung und damit einer Zerstörung ausgesetzt sind.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Einrichtung nach Anspruch 1 sind in den Ansprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet.
Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird bei Überschreitung eines höchstzulässigen Belastungstromes der Steuerstrom des Transistors begrenzt, so daß der in diesem Betriebszustand des Transistors steuerstromabhängige Belastungsstrom einen ungefährlichen Maximalwert nicht überschreiten kann. Weiterhin wird nach Ansprechen der Stroubcgrnsungseinrichtung die Erregerwicklung einer l-ktronechanigch-n Abschalteinrichtung erregt, welche den V.rorgun<skr.is des W.gventils auftrennt.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert; die Figur zeigt ein elektrisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung.
Wie aus der Figur hervorgeht, ist zwischen den Klemmen 1 und 2 einer Versorgungsquelle 3, beispielsweise einer Batterie oder eines Netzgleichrichters, eine Serienschaltung aus der Erregerwicklung 4 eines elektrohydraulischen Wegventils 5, einem Schalttransistor 6 und einem Meßwiderstand 7 angeordnet. Der Schalttransistor 6 erhält über seinen Steueranschluß 8 Steuersignale von einer nicht dargestellten Steuereinrichtung, be6pielsweise der zentralen Steuereinrichtung einer Kunstetoffverarbeitungsmaachine, In dem Basisstromkreis des Transistros 6 ist ein steuerbarer Parallelwiderstand 9 angeordnet, im dargestellten Beispielsfalle ein Transistor, dessen Steueranschluß mit deiemitterseitigen Anschluß des Meßwiderstandes 7 verbunden ist. Wie hieraus ohne weiteres ersichtlich ist, wird der steuerbare Parallelwiderstand 9 von der an dem Meßwisderstand 7 abfallenden Spannung gesteuert. Zwischen dem Steueranschluß 8 des Transistors 6 und dem steuerbaren Parallelwiderstand 9 ist eine Diode 10 angeordnet, welche zur Entkopplung des Steueransdtusses 8 dient. Zwischen der Erregerwicklung 4 des Wegventils 5 und dem Anschluß 1 der Versorgungsspannungsquelle 3 liegt ein Relaiskontakt 11, welcher von einem zugeordneten Relais 12 betätigt wird.
Das Relais 12 ist einerseits über eine optische oder akustische Anzeigevorrichtung 14 (z. B. Glühlampe bzw. Tongenerator) mit dem Anschluß 1 der Versorgungsspannungs quile 3 und andererseits sowohl über den steuerbaren Widerstand 9 als auch über einen Selbsthaltekontakt 13 mit dem Anschluß 2 der Versorgungsspannungsquelle 3 verbunden. Der Selbsthaltekontakt 13 ist beim Normalbetrieb der in der Figur dargestellten Einrichtung geöffnet und wird bei Ansprechen des Relais 12 von diesem geschlossen.
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Einrichtung ergibt sich wie folgt Im Normalbetrieb ist der durch die Erregerwicklung 4 gebildete Lastwiderstand R des Transistors 6 verhältnismäßig groß ( R < R1), so daß nach Ansteuerung des Transistors 6 mittels eines geeigneten Steuerstroms an dem Steueranschluß 8 ein verhältnismäßig geringer Laststrom aus der Quelle 3 über den Anschluß 1, den geschlossenen Kontakt 11, die Erregerwicklung 4, die Schaltstrecke des Transistors 6, den Meßwiderstand 7 und den Anschluß 2 fließt. In diesem Betriebszustand arbeitet der Transistor 6 als Schalttrartstor, d.h., daß der Laststrom unabhängig vom Steuerstrom ist.
Sinkt der Lastwiderstand R des Transistors 6 beispielsweise durch einen teilweisen Windungsschluß der Erregerwicklung 4 unter den Wert R1 ab (R1< R2) so würde der dadurch erhöhte Laststrom den Transistor 6 auf die Dauer thermisch überlasten. In dien Falle wird der Transistor 9 infolge der gleichzeitig erhöhten Spannung am Meßwiderstand 7 gering leitend, wodurch das Relais 12 erregt wird, den zugehörigen Relaiskontakt 11 öffnet und den Selbsthaltekontakt 13 schließt. Damit wird die Quelle 3 von dem Transistor 6 abgeschaltet, wobei das Relais 12 über den Selbsthaltekontakt 13 weiterhin erregt bleibt.
Die verhältnismäßig lange Schaltdauer des Relais 12 kann in diesem Betriebsfall ohne weiteres in Kauf genommen werden, da eine Schädigung des Transistors 6 erst bei längerem Laststromfluß auftreten würde. Der über das Relais 12 fließende Strom betätigt die Anzeigevorrichtung 14, wodurch eine optische oder akustische Störungsmeldung erfolgt. Der über das Relais 12 fließende Strom wird dabei durch die Diode 10 von der Basis des Transistors 6 entkoppelt.
Wenn jedoch der Lastwiderstand R des Transistors 6 beispielsweise .durch einen vollständigen Kurzschluß der Erregerwicklung 4 unter den Wert R2 abfällt (R (R2c Ro), so 2 -würde der nunmehr fließende Last strom so hoch sein, daß der Transistor 6 ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen aufgrund der verhältnismäßig langen Ansprechdauer des Relais 12 thermisch zerstört würde. In diesem Betriebsfall wird der Transistor 9 infolge der stark erhöhten Spannung am Meßwiderstand 7 stärker leitend, sodaß ein Teil des über den Steueranschluß 8 fließenden Steuerstroms von dem Shuntkreis des Transistors 9 abgezweigt wird und damit der an die Basis des Transistors 6 gelangende Steuerstrom begrenzt wird. In diesem Betriebszustand arbeitet der Transistor 6 als Verstärker; dies bedeutet, daß der Steuerstrom des Transistors 6 proportional dessen Laststrom ist. Durch die erwähnte Begrenzung des Steuerstroms wird infolge dieser Proportionalität auch der Laststrom begrenzt. Diese Begrenzung wirkt sich solange aus, bis das Relais 12 angesprochen, den Relaiskontakt 12 geöffnet und den Selbsthaltekontakt 13 geschlossen hat.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es möglich, auch Transistoren mit einer verhältnismäßig geringen Überlastungsreserve zum Schalten von elektrohydraulischen Wegventilen zu verwenden, ohne daß die Gefahr einer unzulässigen oberlastung bzw. Zerstörung des Transistors auftritt.

Claims

Patentansprüche

½) Einrichtung zum Schalten eines elektrohydraulischen Wegventils, insbesondere für Kunststoffverarbeitungs maschinen, dessen Erregerwicklung in Serie mit einem, von einem Steuerkreis angesteuerten Transistor angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Laststromkreis (3, 1, 4, 6, 7, 2) des Transistors (6) ein Serienwiderstand (7) angeordnet ist, daß in dem Steuerstromkreis (8, 6, 7) des Transistors (6) ein steuerbarer Parallelwiderstand (9) angeordnet ist, dessen Steuereingang mit den Anschlüssen des Serienviderstandes (7) verbunden ist, daß der Parallelwiderstand (9) ferner in dem Stromkreis (3, 1, 12, 9, 2) einer Abschalteinrichtung (11, 12) für den Versorgungskreis des Wegventils (5) angeordnet ist und daß zwischen dem steuerbaren Parallelwiderstand (9) und dem Steueranschluß (8) des Transistors (6.) eine in.I)urchlaßrick;-tung gepolte Diode (10) angeordnet ist.

2; Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als steuerbarer Parailelwlderstand (9) ein Transtator vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekdnnzeichnet, daß als Abschalteinrichtung (11, 12) ein mit einem Selbsthaltekontakt (13) versehenes Relais (12) vorgesehen ist, wobei der Selbsthaltekontakt (13) parallel zu dem steuerbaren Parallelwiderstand (9) angeordnet und bei Ansprechen des Relais (12) schließbar ist.

4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis der Abschalteinrichtung (11, 12) eine optische oder akustische Anzeigevorrichtung (14) angeordnet ist.