DE3721693A1

DE3721693A1 - Electrohydraulic actuator

Info

Publication number: DE3721693A1
Application number: DE19873721693
Authority: DE
Inventors: Walter Willenbrock; Rolf Lanz
Original assignee: Eumuco AG fuer Maschinenbau
Current assignee: EUMUCO AG FUER VERMOEGENSVERWALTUNG, 51377 LEVERKU
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 1989-01-19
Also published as: DE3721693C2

Abstract

The electrohydraulic actuator has a valve device (16) with which a hydraulic motor (30) can be reversed. The valve device (16) is moved by a control part (15) which is a component of a compensation mechanism (14). A displacement movement preset by a stepping motor (10) is imparted to the presetting part (13) which adjusts the control part (15). The output of the hydraulic motor (30) is coupled to an answer part (28) which cancels the adjustment of the control part (15) as soon as the desired position is reached. An actuator of this type has the disadvantage that, if the hydraulic supply fails or is cut off, an adjusting command not yet performed remains stored by the position of the control part (15) and is still performed after the hydraulic system is switched on again. To achieve a defined initial position when the hydraulic system is switched on, the control part (15) is coupled to a sensor device (35) which controls the stepping motor (10) in a preparation phase via a microprocessor (11) in such a way that the control part (15) is put into the neutral position. The sensor device (35) also performs the function of the limit switches. Its sensors are checked for serviceability in the preparation phase. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Stell glied nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electrohydraulic actuator member according to the preamble of claim 1.

Zum linearen oder drehenden Verstellen von Maschinen teilen sind elektrohydraulische Stellglieder bekannt, bei denen ein Hydraulikmotor das zu bewegende Organ in einem Maße verstellt, das von einem Antriebsorgan in Form eines elektrischen Schrittmotors vorgegeben wird. Der Schrittmotor dreht eine Welle, die das Vorgabeteil bildet, um einen bestimmten Drehwinkel, woraufhin die Welle über eine Spindel oder ein Kugelumlaufgetriebe ein Steuerteil aus seiner Neutralposition heraus be wegt. Das Steuerteil betätigt, sobald es seine Neutral position verlassen hat, eine Ventilvorrichtung, die die Druckzufuhr zu dem Hydraulikmotor steuert. Das von dem Hydraulikmotor bewegte Organ treibt seinerseits eine zweite Welle, die das Antwortteil bildet und das Steuerteil entgegen der Richtung bewegt, in der es von dem Vorgabeteil angetrieben wurde. Wenn das Steuerteil auf diese Weise wieder seine Neutralposition erreicht hat, ist der auszuführende Stellvorgang beendet, wobei das zu bewegende Organ genau diejenige Stellung er reicht hat, die durch das Antriebsorgan (den Schritt motor) vorgegeben worden ist. Auf diese Weise wird durch Rückkopplung die Einhaltung der gewünschten Ver schiebung des bewegbaren Organs genau überwacht und der Bewegungsvorgang beendet, wenn das mit dem angetrie benen Organ gekoppelte Antwortteil die Bewegung des Vorgabeteils kompensiert hat. Hydraulische Verstel lungen können mit hoher Präzision ausgeführt werden. Elektrohydraulische Stellglieder der geschilderten Art werden unter den Bezeichnungen "Bauform SVEZ" und "Bau form SVIR" von der Firma Hartmann und Lämmle in Rutesheim vertrieben.For linear or rotating adjustment of machines parts are known electro-hydraulic actuators, where a hydraulic motor moves the organ to be moved in adjusted to a degree by a drive element in Form of an electric stepper motor is specified. The stepper motor rotates a shaft that is the default part forms a certain angle of rotation, whereupon the Shaft via a spindle or a ball screw a control unit from its neutral position moves. The control unit operates as soon as it is neutral has left a valve device that the Pressure supply to the hydraulic motor controls. That from that Hydraulic motor moving organ in turn drives one second wave that forms the answer part and that Control part moves against the direction in which it is from the default part was driven. If the control part in this way it reaches its neutral position again the adjustment process to be carried out has ended, whereby the organ to be moved is exactly that position has reached that by the drive member (the step motor) has been specified. That way compliance with the desired ver movement of the movable organ is closely monitored and the Movement process ends when the driven benen organ coupled response part the movement of the Has partially compensated. Hydraulic adjustment lungs can be performed with high precision. Electro-hydraulic actuators of the type described are called "type SVEZ" and "construction form SVIR "from Hartmann and Lämmle in Rutesheim expelled.

Die elektrohydraulischen Stellglieder bewegen die anzu treibenden Organe jeweils um einen von dem Antriebs organ vorgebbaren Betrag, nach dessen Vorgabe eine ge wisse Zeit vergeht, bis der Hydraulikmotor die Verstel lung ausgeführt hat. Wenn nach Vorgabe eines Änderungs betrages die Hydraulik der Maschine, in der das Stell glied eingesetzt ist, ausfällt oder abgeschaltet wird, z.B. durch Notabschaltung, behält das hydraulische Stellglied den Zustand, der bei der Abschaltung ein genommen wurde, bei, auch wenn die elektrische Versor gung weiterhin funktioniert. Dies liegt daran, daß die abgeschaltete Hydraulik den Bewegungsvorgang, der elek trisch vorgegeben wurde, nicht mehr ausführen kann, so daß eine Kompensation durch das Antwortteil unter bleibt. Wird die Hydraulik wieder eingeschaltet, dann führt das Stellglied die noch ausstehende Bewegung, die in ihm mechanisch gespeichert ist, noch aus. Dies führt dazu, daß beim Einschalten der Hydraulik undefinierte Zustände vorliegen, die dadurch hervorgerufen werden, daß beim vorherigen Abschalten der Hydraulik noch nicht ausgeführte Befehle vorlagen. Auch wenn die Maschine, in der das Stellglied benutzt wird, insgesamt ab geschaltet wurde, also einschließlich der elektrischen Versorgung, bleibt ein noch nicht oder noch nicht voll ständig ausgeführter Stellbefehl mechanisch in dem Stellglied gespeichert, dessen Antriebsorgan sich nicht in der Neutralposition befindet. Wenn in der Maschine mehrere Stellglieder vorgesehen sind, die in zeitlich aufeinander abgestimmter Weise zusammenarbeiten, um ein Organ zu verstellen, können beim Einschalten der Maschine oder bei einem Wiedereinschalten der Hydraulik unkoordinierte Bewegungen zwischen den Stellgliedern auftreten.The electro-hydraulic actuators move the to driving organs each by one of the drive organ predeterminable amount, according to which a ge time passes until the hydraulic motor adjusts lung. If according to a change amount the hydraulics of the machine in which the Stell is inserted, fails or is switched off, e.g. by emergency shutdown, the hydraulic keeps Actuator the state when switched off was taken in, even if the electrical supply still works. This is because the switched off hydraulics the movement process, the elek was specified trically, can no longer execute, so that compensation by the response part below remains. If the hydraulic system is switched on again, then the actuator performs the pending movement that mechanically stored in it, still out. this leads to to the fact that when switching on the hydraulics undefined Conditions that are caused by that when the hydraulic system was switched off before executed commands were available. Even if the machine, in which the actuator is used was switched, including the electrical Supply, remains a not yet or not yet full constantly executed command mechanically in the Actuator saved, the drive member is not is in the neutral position. If in the machine several actuators are provided in time work together in a coordinated manner Organ can be adjusted when switching on the Machine or when the hydraulic system is switched on again uncoordinated movements between the actuators occur.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Stellglieder be steht darin, daß sie Endschalter benötigen, die in den Endlagen des Steuerteils angeordnet sind. Solche End schalter sind zur Begrenzung der Bewegungen des ange triebenen Organs sehr wichtig und ihr Ausfall kann zu erheblichen Gefährdungen für Personen und Maschinen führen. Die Endschalter sollten daher so oft wie mög lich auf Funktionsfähigkeit überprüft werden, was bei dem bekannten Stellglied schwierig ist.Another disadvantage of the known actuators be is that they need limit switches in the End positions of the control part are arranged. Such end switches are used to limit the movements of the driven organ very important and their failure can be too considerable dangers to people and machines to lead. The limit switches should therefore be used as often as possible Functionality is checked, which at the known actuator is difficult.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektro hydraulisches Stellglied der im Oberbegriff des Patent anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mit dem das Problem des undefinierten Anlaufens nach Abschaltung der Hydraulik und/oder der elektrischen Versorgung ver mieden wird. The invention has for its object an electro hydraulic actuator in the preamble of the patent to create 1 specified type with which the Problem of undefined starting after shutdown the hydraulics and / or the electrical supply ver is avoided.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 an gegebenen Merkmalen.This object is achieved with the invention in the characterizing part of claim 1 given characteristics.

Das erfindungsgemäße Stellglied, das von einem Mikro prozessor gesteuert ist, führt vor jedem Anschalten der Ventilvorrichtung an die Druckquelle eine vom Mikro prozessor gesteuerte Vorbereitungsphase aus. In dieser Vorbereitungsphase wird das Steuerteil in die Neutral position bewegt und erst wenn von der Sensorvorrichtung das Erreichen der Neutralposition gemeldet wurde, wird die Druckquelle mit der Ventilvorrichtung verbunden. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das Stellglied nach jedem Einschalten der Maschine oder der Hydraulik die Bewegung aus seiner Neutralposition heraus beginnt und nicht zunächst noch einen vor dem Abschalten ge gebenen Befehl ausführt.The actuator according to the invention by a micro processor is controlled, performs each time before the Valve device to the pressure source one from the micro processor-controlled preparation phase. In this Preparation phase, the control part is in the neutral position moves and only when from the sensor device it has been reported that the neutral position has been reached the pressure source is connected to the valve device. This ensures that the actuator every time the machine or hydraulic system is switched on the movement starts from its neutral position and not ge first before switching off given command executes.

Das erfindungsgemäße Stellglied eignet sich insbeson dere für die Anwendung an Maschinen, beispielsweise für Roboter und an Pressen zum Verformen von Metall, und zwar für die Steuerung der Bewegungen des Manipulators, der die Werkstücke ergreift, in die Bearbeitungs position bringt, und anschließend aus der Bearbeitungs position entnimmt. Derartige Manipulatoren müssen im stande sein, mehrere Bewegungen entlang verschiedener Achsen auszuführen und sie benötigen hierzu verschie dene Stellglieder, die zur Durchführung eines geord neten Bewegungsablaufs in genau definierter Weise zeit lich aufeinander abgestimmt sein müssen. Mit dem erfin dungsgemäßen Stellglied wird erreicht, daß das Steuer teil stets in einer definierten Position, nämlich in der Neutralposition, beginnt, so daß Verstellbefehle nach dem Einschalten der Hydraulik immer nur als Ganzes ausgeführt werden.The actuator according to the invention is particularly suitable for use on machines, for example for Robots and presses for shaping metal, and for controlling the movements of the manipulator, who grabs the workpieces in the machining brings position, and then from editing takes position. Such manipulators have to be able to make several movements along different Execute axes and they need different for this Actuators used to implement a geord ned movement sequence in a precisely defined manner must be coordinated. With the invent Invention actuator is achieved that the control part always in a defined position, namely in the neutral position, begins so that adjustment commands after switching on the hydraulics only as a whole be carried out.

Der Hydraulikmotor kann ein drehender Motor oder ein Linearmotor (Kolben-Zylinder-Einheit) sein. Als An triebsorgan wird vorzugsweise ein elektrischer Schritt motor benutzt, dessen Ausgangswelle das Vorgabeteil darstellt. Das Antwortteil ist zweckmäßigerweise eine Welle, die von dem Hydraulikmotor oder dem zu bewegen den Organ angetrieben wird. Andererseits können Vor gabeteil und Antwortteil auch linear oder in anderer Weise bewegte Komponenten sein, die entgegengesetzte Wirkungen auf das Steuerteil ausüben. Das Steuerteil ist zweckmäßigerweise eine Platte oder Scheibe, die linear bewegt wird, kann aber auch ein von dem Vor gabeteil und dem Antwortteil drehend angetriebenes Element sein.The hydraulic motor can be a rotating motor or a Linear motor (piston-cylinder unit). As an The driving element is preferably an electrical step motor used, the output shaft of the default part represents. The answer part is expediently one Shaft moving by the hydraulic motor or the the organ is driven. On the other hand, before Giving part and answering part also linear or in other Wise moving components, the opposite Effects on the control section. The control section is expediently a plate or disk that is moved linearly, but can also be one of the previous and the answering part are driven in rotation Element.

Mit dem Merkmal des Anspruchs 2 wird erreicht, daß das Steuerteil in jeder Vorbereitungsphase bis zu min destens einer seiner Endpositionen bewegt wird, die ebenfalls von der Sensorvorrichtung erkannt wird. Auf diese Weise wird derjenige Sensor, der zur Erkennung der Endpositionen dient, gleichzeitig auf Funktions fähigkeit überprüft. Der Sensor für die Endlagen abschaltung ist sehr wichtig, weil bei fehlender End abschaltung das Getriebe des Stellglieds zerstört wird. Nach der Erfindung wird der Endlagenschalter oder -sensor in jeder Vorbereitungsphase getestet.With the feature of claim 2 it is achieved that Control section in every preparation phase up to min at least one of its end positions is moved, the is also recognized by the sensor device. On this way becomes the sensor that is used for detection serves the end positions, at the same time on function ability checked. The sensor for the end positions shutdown is very important because there is no end shutdown the actuator gearbox is destroyed. According to the invention, the limit switch or - Sensor tested in every preparation phase.

Nach Anspruch 3 wird vom Mikroprozessor geprüft, ob die Bewegungen, die in der Vorbereitungsphase ausgeführt werden, innerhalb bestimmter Zeiten ablaufen. Wenn diese Zeiten überschritten werden, wird ein Störsignal erzeugt. Diese Maßnahme ist einerseits zur Prüfung des Endlagenabschalters zweckmäßig, andererseits wird auch eine Schwergängigkeit der bewegten Maschinenteile, ein Ausfall des Schrittmotors oder der Motorelektronik u.dgl. erkannt.According to claim 3, the microprocessor checks whether the Movements carried out in the preparatory phase will expire within certain times. If these times are exceeded, an interference signal generated. This measure is on the one hand to check the End position switch useful, on the other hand, too a stiffness of the moving machine parts Failure of the stepper motor or the motor electronics and the like recognized.

Im Anspruch 4 ist eine zweckmäßige Ausführungsform der Sensorvorrichtung angegeben, die aus einer relativ ein fachen Scheibe bzw. aus mehreren übereinanderliegenden Scheiben zwecks Feinjustierung und lediglich zwei Sensoren besteht. Mit dieser Vorrichtung kann diejenige Hälfte des Verstellweges identifiziert werden, in der sich das Steuerteil jeweils befindet. Außerdem können die Endlagen und die Neutralposition erkannt werden.In claim 4 is an appropriate embodiment of the Sensor device specified that from a relatively one fold disc or from several superimposed Disks for fine adjustment and only two Sensors. With this device one can Half of the adjustment path can be identified in the the control unit is located. You can also the end positions and the neutral position are recognized.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.The following is with reference to the drawings an embodiment of the invention explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des elektro hydraulischen Stellgliedes im Schnitt, Fig. 1 is a schematic representation of the electro-hydraulic actuator in section;

Fig. 2 eine Ansicht der Kopplungseinrichtung zwischen dem Steuerteil und der Sensorvor richtung aus Richtung des Pfeiles II in Fig. 1, Fig. 2 is a view of the coupling device between the control part and the Sensorvor direction from the direction of the arrow II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Stirnansicht der Signalscheibe und Fig. 3 is an end view of the signal disc and

Fig. 4 ein Flußdiagramm der Steuervorgänge in der Vorbereitungsphase. Fig. 4 is a flowchart of the control processes in the preparation phase.

Das elektrohydraulische Stellglied weist einen elek trischen Schrittmotor 10 auf, der von einem Mikro prozessor 11 gesteuert ist. Die Ausgangswelle des Schrittmotors 10 treibt über einen Synchrontrieb 12, z.B. einen Zahnriementrieb, das Vorgabeteil 13, das hier aus der einen Eingangswelle des Kompensations getriebes 14 besteht.The electro-hydraulic actuator has an elec tric stepper motor 10 , which is controlled by a micro processor 11 . The output shaft of the stepper motor 10 drives a synchronous drive 12 , for example a toothed belt drive, the default part 13 , which here consists of an input shaft of the compensation gear 14 .

Das Kompensationsgetriebe 14 enthält als Steuerteil 15 eine auf dem Vorgabeteil 13 gelagerte Scheibe, die radial absteht. Diese Scheibe steuert durch ihre Axial bewegungen die Ventilvorrichtung 16. Die Scheibe 15 ist in bezug auf das Vorgabeteil 13 durch Axiallager 17 in axialer Richtung fixiert.The compensation gear 14 contains as the control part 15 a disc mounted on the predetermined part 13 , which protrudes radially. This disk controls the valve device 16 by its axial movements. The disc 15 is fixed in relation to the predetermined part 13 by axial bearings 17 in the axial direction.

Die Ventilvorrichtung 16 weist zwei an die Druckleitung 18 angeschlossene Ventile 161, 162 auf, von denen das Ventil 161 an die in das eine Ende des Hydraulikzylin ders 18 hineinführende Leitung 20 angeschlossen ist, während das andere Ventil 162 an die in das andere Ende des Hydraulikzylinders 18 hineinführende Leitung 21 an geschlossen ist. In Fig. 1 ist das Steuerteil 15 in der Neutralposition dargestellt, in der beide Ventile 161 und 162 geschlossen sind. Wird das Steuerteil aus der Neutralposition nach rechts bewegt, dann wird das Ven til 161 geöffnet, um die Leitung 20 mit der Drucklei tung 18 zu verbinden, während das Ventil 162 geschlos sen bleibt. Wird das Steuerteil 15 dagegen nach rechts bewegt, dann verbindet das geöffnete Ventil 162 die Druckleitung 18 mit der Leitung 21, während das Ventil 161 geschlossen bleibt. Die beiden an die Druckleitung 18 angeschlossenen Ventile 161 und 162 werden daher invers zueinander betätigt. The valve device 16 has two valves 161 , 162 connected to the pressure line 18 , of which the valve 161 is connected to the line 20 leading into one end of the hydraulic cylinder 18 , while the other valve 162 is connected to the other end of the hydraulic cylinder 18 leading line 21 is closed. In Fig. 1, the control part 15 is shown in the neutral position, in which both valves 161 and 162 are closed. If the control part is moved from the neutral position to the right, then the valve 161 is opened in order to connect the line 20 to the pressure line 18 , while the valve 162 remains closed. If, on the other hand, the control part 15 is moved to the right, the opened valve 162 connects the pressure line 18 to the line 21 , while the valve 161 remains closed. The two valves 161 and 162 connected to the pressure line 18 are therefore actuated inversely to one another.

Die Rücklaufleitung 22 ist an die Ventile 163 und 164 angeschlossen. Das Ventil 163 verbindet die Rücklauf leitung 22 mit Leitung 20 und das Ventil 164 verbindet die Rücklaufleitung 22 mit Leitung 21. Die mit der Lei tung 20 verbundenen Ventile 161 und 163 sind auf ent gegengesetzten Seiten des Steuerteils 15 angeordnet und die mit der Leitung 21 verbundenen Ventile 162 und 164 sind ebenfalls auf entgegengesetzten Seiten des Steuer teils 15 angeordnet.The return line 22 is connected to the valves 163 and 164 . The valve 163 connects the return line 22 to line 20 and the valve 164 connects the return line 22 to line 21 . The valves connected to the line 20 valves 161 and 163 are arranged on opposite sides of the control part 15 and the valves connected to the line 21 valves 162 and 164 are also arranged on opposite sides of the control part 15 .

Die Kolbenstange 25 des im Hydraulikzylinder 19 enthal tenen Kolbens 24 ist mit dem (nicht dargestellten) zu bewegenden Organ verbunden, beispielsweise mit dem Greifer eines Manipulators. Diese Kolbenstange 25 weist eine Verzahnung 26 auf, in die die Verzahnung eines Ritzels 27 eingreift. Das Ritzel 27 ist mit dem Ant wortteil 28, das im vorliegenden Fall aus der zweiten Eingangswelle des Kompensationsgetriebes 14 besteht, fest verbunden. Diese zweite Eingangswelle ist in einer Lagervorrichtung 29 gegen axiale Verschiebungen ge sichert und drehbar gelagert. Die Teile 19, 24 und 25 bilden den Hydraulikmotor 30 zum Bewegen des Organs.The piston rod 25 of the piston 24 contained in the hydraulic cylinder 19 is connected to the organ (not shown) to be moved, for example to the gripper of a manipulator. This piston rod 25 has a toothing 26 in which the toothing of a pinion 27 engages. The pinion 27 is fixed to the Ant word part 28 , which in the present case consists of the second input shaft of the compensation gear 14 . This second input shaft is secured in a bearing device 29 against axial displacements and rotatably supported. The parts 19 , 24 and 25 form the hydraulic motor 30 for moving the organ.

Das Antwortteil 28 ragt mit einem Kopfstück 21 in das Innere des hohlen Vorgabeteils 13 hinein. Im Vorgabe teil 13 sind schraubenförmige Nuten mit halbkreis förmigem Querschnitt vorgesehen, die durch ebenfalls schraubenförmige Nuten 32 mit halbkreisförmigem Quer schnitt im Kopfstück 31 ergänzt werden. In den Nuten befinden sich Kugeln 33. Auf diese Weise bildet das Kopfstück 31 zusammen mit dem Vorgabeteil 13 einen ex trem reibungsarmen Spindeltrieb. Prinzipiell könnte das Kopfstück 31 auch mit einem Außengewinde versehen sein, das in ein Innengewinde des Vorgabeteils 13 eingreift, jedoch wäre bei einem solchen Gewindeeingriff die Rei bung größer. Das Kugelgetriebe 34 bildet gewissermaßen ein reibungsarmes Spindelgetriebe.The response part 28 projects with a head piece 21 into the interior of the hollow specification part 13 . In the default part 13 , helical grooves with a semicircular cross section are provided, which are also supplemented by helical grooves 32 with a semicircular cross section in the head piece 31 . Balls 33 are located in the grooves. In this way, the head piece 31 together with the predetermined part 13 forms an extremely low-friction spindle drive. In principle, the head piece 31 could also be provided with an external thread which engages in an internal thread of the predefined part 13 , but the friction would be greater with such a thread engagement. The ball gear 34 forms, so to speak, a low-friction spindle gear.

Wenn das Antriebsorgan 10 das Vorgabeteil 13 dreht, während das Antwortteil 28 durch die Kolbenstange 25 gegen Drehung festgehalten wird, verschiebt sich in folge der Spindelwirkung das Vorgabeteil 13 axial. Da das Steuerteil 15 auf dem Vorgabeteil 13 axial fest liegt, bewegt es sich mit und öffnet daher entweder die Ventile 161 und 164 oder die Ventile 162 und 163. Da durch wird entweder der untere Raum des Hydraulikzylin ders 19 mit Druck beaufschlagt und der obere Zylinder raum drucklos oder der obere Zylinderraum wird mit Druck beaufschlagt und der untere Zylinderraum wird drucklos. Der Kolben 24 führt eine Verschiebebewegung aus, wodurch das Ritzel 27 das Antwortteil 28 dreht. Durch die Drehung des Antwortteils 28 und des damit verbundenen Kopfstücks 31 führt das Vorgabeteil 13 unter der Wirkung des Kugelgetriebes 34 eine Bewegung aus, die der durch das Antriebsorgan 10 eingeleiteten ersten Bewegung entgegengesetzt ist. Dadurch gelangt das Steuerteil 15 wieder in seine Neutralposition. Wenn diese Neutralposition erreicht ist, sind sämtliche Ven tile 161 bis 164 geschlossen und der Stellvorgang ist beendet.If the drive member 10 rotates the predetermined part 13 while the response part 28 is held against rotation by the piston rod 25 , the predetermined part 13 moves axially as a result of the spindle action. Since the control part 15 is axially fixed on the specification part 13 , it also moves and therefore either opens the valves 161 and 164 or the valves 162 and 163 . Since either the lower chamber of the Hydraulikzylin is pressurized 19 and the upper cylinder chamber is depressurized or the upper cylinder chamber is pressurized and the lower cylinder chamber is depressurized. The piston 24 carries out a displacement movement, as a result of which the pinion 27 rotates the response part 28 . Due to the rotation of the response part 28 and the head piece 31 connected to it , the predetermined part 13 executes a movement under the action of the ball gear 34 which is opposite to the first movement initiated by the drive element 10 . As a result, the control part 15 returns to its neutral position. When this neutral position is reached, all Ven tiles 161 to 164 are closed and the adjustment process is finished.

Das bis jetzt beschriebene Stellglied ist bekannt. Dieses Stellglied hat den Nachteil, daß in dem Fall, daß das Steuerteil 15 sich nicht in der Neutralposition befindet und daß in dieser Situation die Druckleitung 18 von der Druckquelle abgeschaltet wird, beim nach folgenden Wiedereinschalten der Hydraulik der oben be schriebene Ausgleichsvorgang, der unterbrochen worden ist, noch beendet wird. The actuator described so far is known. This actuator has the disadvantage that in the event that the control part 15 is not in the neutral position and that in this situation the pressure line 18 is switched off from the pressure source, when the hydraulic system is subsequently switched on again, the compensation operation described above, which has been interrupted is still being ended.

Nach der Erfindung ist das Steuerteil 15, das gegenüber dem (nicht dargestellten) Gehäuse des Kompensations getriebes 14 drehfest gehalten ist, mit einer außerhalb dieses Gehäuses angeordneten Sensorvorrichtung 35 ge koppelt. Diese Kopplung erfolgt über eine von dem Steuerteil 15 radial abstehenden Stange 36, die in einen bogenförmigen Schlitz 38 einer Scheibe 37 hinein ragt. Die Scheibe 37 ist in einem Lager 39 gelagert und über eine Achse 40 mit der Signalscheibe 41 drehfest gekoppelt. Wenn das Steuerteil 15 zusammen mit der Stange 36 eine Linearbewegung durchführt, werden die Scheiben 37 und 41 um ihre Achse herum gedreht. Die Übertragung ist so abgestimmt, daß der gesamte Ver schiebeweg des Steuerteils 15 etwa einem Drehwinkel von 90° der Signalscheibe 37 entspricht.According to the invention, the control part 15 , which is rotatably held relative to the (not shown) housing of the compensation gear 14 , is coupled to a sensor device 35 arranged outside this housing. This coupling takes place via a rod 36 which projects radially from the control part 15 and which projects into an arcuate slot 38 of a disk 37 . The disk 37 is mounted in a bearing 39 and coupled to the signal disk 41 in a rotationally fixed manner via an axis 40 . When the control part 15 performs a linear movement together with the rod 36 , the disks 37 and 41 are rotated about their axis. The transmission is coordinated so that the entire Ver sliding path of the control part 15 corresponds approximately to an angle of rotation of 90 ° of the signal disk 37 .

Gemäß Fig. 3 sind zwei auf den Rand der Signalscheibe 41 ansprechende Sensoren 38, 39 vorgesehen, die einan der diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Die Signalscheibe 41 weist einen ersten Signalstreifen 41 a auf, der sich über einen Umfangswinkel von etwa 90° er streckt und dem zulässigen Verschiebereich des Steuer teils 15 entspricht. In der Neutralstellung des Steuer teils 15 befindet sich die Mitte des Signalstreifens 41 a vor dem ersten Sensor 38. Die Enden 41 c und 41 d des ersten Signalstreifens 41 a geben die Enden des Ver stellbereichs des Steuerteils 15 an.Referring to FIG. 3, two on the periphery of the signal disk 41 responsive sensors 38, 39 are provided which are disposed diametrically opposite the Einan. The signal disc 41 has a first signal strip 41 a , which extends over a circumferential angle of approximately 90 ° and corresponds to the permissible displacement range of the control part 15 . In the neutral position of the control part 15 , the center of the signal strip 41 a is in front of the first sensor 38 . The ends 41 c and 41 d of the first signal strip 41 a indicate the ends of the adjustment range of the control part 15 .

Ein zweiter Signalstreifen 41 b ist so angeordnet, daß sein eines Ende 41 e sich in der Neutralposition des Steuerteils 15 genau vor dem zweiten Sensor 39 be findet. Wenn sich die Signalscheibe 41, ausgehend von der Neutralposition, nach rechts bewegt (Richtung des Pfeiles R), dann erzeugt der Sensor 39 kein Signal, weil er keinen Signalstreifen erkennt. Bewegt sich die Signalscheibe 41 von der Neutralposition aus nach links (Richtung des Pfeiles L), dann gelangt der zweite Signalstreifen 41 b in den Bereich des Sensors 39.A second signal strip 41 b is arranged so that its one end 41 e is in the neutral position of the control part 15 just before the second sensor 39 be. If the signal disk 41 , starting from the neutral position, moves to the right (direction of the arrow R ), then the sensor 39 generates no signal because it does not recognize a signal strip. If the signal disk 41 moves from the neutral position to the left (direction of the arrow L ), then the second signal strip 41 b reaches the area of the sensor 39 .

Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 4 wird nun der vom Mikroprozessor 11 gesteuerte Ablauf der Vorbereitungsphase des Stellgliedes erläutert.The sequence of the preparation phase of the actuator controlled by the microprocessor 11 will now be explained with reference to the flow chart of FIG. 4.

In der Vorbereitungsphase liegt der Hydraulikdruck noch nicht an Leitung 18 an. Im Schritt a 1 wird der Ein schaltbefehl gegeben. Daraufhin treibt das Antriebs organ 10 über das Vorgabeteil 13 das Steuerteil 15 mit vorbestimmter Geschwindigkeit in der Weise an, daß sich das Steuerteil 15 nach links bewegt, wodurch sich die Signalscheibe 41 nach links dreht (Richtung des Pfeiles L in Fig. 3).In the preparation phase, the hydraulic pressure is not yet on line 18 . In step a 1 the switch-on command is given. Thereupon, the drive element 10 drives the control part 15 via the default part 13 at a predetermined speed in such a way that the control part 15 moves to the left, as a result of which the signal disk 41 rotates to the left (direction of arrow L in FIG. 3).

Im Schritt e 1 wird festgestellt, ob sich die Signal scheibe in der linken Endstellung befindet. In dieser Endstellung müßte der Sensor 38 "0"-Signal liefern, weil er von dem Ende 41 c überschritten wurde, und der Sensor 39 müßte "1"-Signal liefern, weil er von dem Signalstreifen 41 b erregt ist. Wird die Frage "Scheibe in Linksstellung?" verneint, dann geht das Programm über auf Stufe e 2, in der geprüft wird, ob eine für die Bewegung maximal zulässige Zeit Tm abgelaufen ist. Ist diese Zeit abgelaufen oder überschritten, dann wird ein Störsignal STOER erzeugt. Ist die Zeit Tm noch nicht abgelaufen, wird erneut Stufe e 1 ausgeführt.In step e 1 it is determined whether the signal disk is in the left end position. In this end position, the sensor 38 would have to deliver a "0" signal because it was exceeded by the end 41 c , and the sensor 39 would have to deliver a "1" signal because it was excited by the signal strip 41 b . Does the question "disc in left position?" the answer is no, then the program goes to level e 2 , in which it is checked whether a maximum permissible time Tm for the movement has expired. If this time has expired or has been exceeded, a fault signal STOER is generated. If the time Tm has not yet expired, stage e 1 is carried out again.

Wird bei dem Linkslauf festgestellt, daß die linke End stellung erreicht ist (Sensor 38 liefert "0"-Signal und Sensor 39 liefert "1"-Signal), dann werden Steuerteil 15 und Signalscheibe 41 auf Rechtslauf umgesteuert (Stufe a 4). In Stufe e 3 wird geprüft, ob die Scheibe während des Rechtslaufs die Neutralposition erreicht hat. Dies ist der Fall, wenn der Sensor 38 "1"-Signal und der Sensor 39 "0"-Signal erzeugt. Ist die Bedingung e 3 nicht erfüllt, geht das Programm auf Stufe e 4 über, wo geprüft wird, ob die Zeit Tm seit Beginn des Links laufs abgelaufen ist. Ist die Zeit nicht abgelaufen, geht das Programm wieder auf Stufe e 3 über. Ist die maximal zulässige Zeit Tm abgelaufen, dann wird Stör signal STOER erzeugt.If it is determined in the counterclockwise rotation that the left end position is reached (sensor 38 supplies "0" signal and sensor 39 supplies "1" signal), then control part 15 and signal disk 41 are switched to clockwise rotation (stage a 4 ). In step e 3 it is checked whether the disc has reached the neutral position during clockwise rotation. This is the case when the sensor 38 generates a "1" signal and the sensor 39 generates a "0" signal. If the condition e 3 is not met, the program goes to stage e 4 , where it is checked whether the time Tm has elapsed since the start of the left run. If the time has not expired, the program goes back to level e 3 . If the maximum permissible time Tm has elapsed, the fault signal STOER is generated.

Wenn in Stufe e 3 festgestellt wird, daß die Neutral position erreicht ist, wird in Stufe a 5 die Hydraulik eingeschaltet.If it is determined in stage e 3 that the neutral position has been reached, the hydraulics are switched on in stage a 5 .

Die beschriebene Programmfolge bewirkt, daß nicht jedes Erreichen der Neutralposition dazu führt, daß die Vor bereitungsphase abgeschlossen wird. Vielmehr wird stets zunächst ein Linkslauf durchgeführt, bis die linke End position erreicht ist, d.h. bis das Ende 41 c des Signalstreifens 41 a den Sensor 38 erreicht hat. Dadurch wird die Schaltfähigkeit des Sensors 38, der während des Betriebs als Endlagensensor wirkt, überprüft. Durch die Bedingungen e 1 und e 3 wird die Funktionsfähigkeit des Sensors 39 ebenfalls geprüft. Erst wenn die linke Endstellung erreicht ist, wird auf Rechtslauf um geschaltet, so daß die Neutralposition immer aus der selben Richtung angefahren wird.The described program sequence means that not every reaching the neutral position leads to the preparatory phase being completed. Rather, a counterclockwise rotation is always carried out first until the left end position is reached, ie until the end 41 c of the signal strip 41 a has reached the sensor 38 . The switching capability of the sensor 38 , which acts as an end position sensor during operation, is thereby checked. The functionality of the sensor 39 is also checked by the conditions e 1 and e 3 . Only when the left end position is reached, is it switched to clockwise rotation, so that the neutral position is always approached from the same direction.

Durch Überwachung des Ablaufs der Zeit Tm in den Stufen e 2 und e 4 können Störungen und Fehler erkannt werden, beispielsweise ein Ausfall eines Servomotors, Schwer gängigkeit des zu verstellenden Organs u.dgl.By monitoring the expiry of the time Tm in stages e 2 and e 4 , faults and errors can be recognized, for example a failure of a servo motor, difficulty of moving the organ to be adjusted and the like.

Claims

1. Electro-hydraulic actuator for controlled hydraulic movement of an organ by a predetermined amount, with

a hydraulic motor ( 30 ) for driving the organ to be moved,
a mechanically actuable valve device ( 16 ) connected to a pressure source for driving the hydraulic motor ( 30 ) in each of the two drive directions,
- A drive member ( 10 ) which adjusts a predetermined part ( 13 ) from its rest position by an amount corresponding to the predetermined amount,
- A response part ( 28 ) coupled to the organ to be moved,
- And a valve device ( 16 ) be active control part ( 15 ), which is moved by the predetermined part ( 13 ) in one direction and from the subsequent movement of the response part ( 28 ) in the opposite direction and in a neutral position Hydraulic motor ( 30 ) hydraulically blocked via the valve device ( 16 ),

characterized in that the control part ( 15 ) is coupled to a sensor device ( 35 ) which generates signals in the two end positions and in the neutral position of the control part ( 15 ), and in that these signals are fed to a microprocessor ( 11 ) which before Each time the valve device is switched on to the pressure source in a preparation phase, the drive member ( 10 ) controls such that the control part ( 15 ) is placed in the neutral position.

2. Actuator according to claim 1, characterized in that the microprocessor ( 11 ) controls the drive member ( 10 ) in the preparatory phase in such a way that it is moved in a predetermined direction until the control part ( 15 ) reaches an end position, and then in The opposite direction is moved until the sensor device ( 35 ) indicates that the neutral position has been reached.

3. Actuator according to claim 2, characterized in that the microprocessor ( 11 ) measures the times of movement in one and the other direction and generates a fault signal STOER if one of these times reaches a limit value ( Tm ).

4. Actuator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor device ( 35 ) from the control part ( 15 ) rotatably driven signal disc ( 41 ) with a first signal strip ( 41 a ), which is on a moved along the first sensor ( 38 ) and indicates the permissible displacement range, and with a second signal strip ( 41 b ) which is circumferentially separated from the first signal strip ( 41 a ) and one end ( 41 e ) of which indicates the neutral position.