Transportables Pumpensystem für hydraulische Werkzeuge

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pumpensystem (120) für hydraulische Werkzeuge, mit einer wenigstens einstufigen hydraulischen Pumpe (112), die in der Lage ist, ein Fluid zum Antrieb des Werkzeugs zu führen, einem elektrisch angetriebenen Motor (111), der zum Antrieb der Pumpe (112) mit dieser verbunden ist, und dem eine Leistungselektronik zugeordnet ist, wobei die Leistungselektronik einen Schaltregler (104), der die Eingangsspannung in eine vorbestimmte Zwischenkreisspannung wandelt, und einen Frequenzumrichter (106) umfasst, der die Zwischenkreisspannung in eine Motorspannung umwandelt, mit der der Motor (111) gespeist wird, wobei die Leistungselektronik weiterhin einen Leistungsregler (105) umfasst, eine Begrenzung des zulässigen maximalen Stromes der vom gesamten Pumpensystem (120) gefordert wird, vorgesehen ist, und/oder eine Begrenzung der zulässigen minimalen Spannung, die vom gesamten Pumpensystem (120) gefordert wird, vorgesehen ist, wodurch mittels der Leistungselektronik eine Anpassung der Motorleistung dahingehend erfolgt, dass die Motordrehzahl so lange reduziert wird, bis keine Überschreitung der Begrenzungswerte mehr vorliegt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pumpensystem für hydraulische Werkzeuge. Pumpensysteme einschließlich jener, die transportabel sind und zum Betrieb hydraulischer Werkzeuge geeignet sind, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ein solches Pumpensystem weist eine wenigstens einstufige hydraulische Pumpe auf, die in der Lage ist, ein Fluid zum Antrieb des Werkzeugs zu führen. Es weist weiterhin einen elektrisch angetriebenen Motor auf, der zum Antrieb der Pumpe mit dieser verbunden ist.

[0002] Herkömmliche Systeme sind so aufgebaut, dass sie eine definierte Leistungsaufnahme abhängig von ihrem aktuellen Betriebspunkt haben. Die benötigte Nutzleistung setzt sich dabei zusammen aus der Förderleistung, dem Förderdruck und dem Wirkungsgrad der Pumpe im jeweiligen Arbeitspunkt. Abhängig vom Versorgungsnetz, das am Einsatzpunkt des hydraulischen Werkzeugs und damit des Pumpensystems vorhanden ist, müssen Pumpen mit angepasster Netzspannung und Leistung zum Einsatz kommen. Des Öfteren ergeben sich dabei vor Ort Fehlanpassungen bei den Systemen des Standes der Technik. Daraus können Anlaufprobleme der Pumpen einerseits und bei zu großer Stromaufnahme durch den Motor Auslösungen der Netzsicherung andererseits resultieren. Damit ergibt sich der Nachteil, dass die benötigten hydraulischen Werkzeuge für den Nutzer nicht einsetzbar sind, was mit erheblichen Ausfallkosten verbunden sein kann.

[0003] Derartige hydraulische Werkzeuge werden manuell bedient und kommen beispielsweise beim Montieren von Windkraftanlagen zum Einsatz. Windkraftanlagen weisen üblicherweise einen auf einem Turm angebrachten Generator auf, der von in der Regel drei regelmäßig am Umfang angeordneten Windschaufeln in Drehung versetzt wird. Üblicherweise befindet sich der Generator in einer Höhe von 50 bis 150 Meter über dem Boden oder bei Off-shore-Windparks über der Wasserfläche, wobei aus fertigungstechnischen Gründen der Turm nicht einstückig ausgebildet ist, sondern aus mehreren Turmsegmenten gebildet ist. Die Turmsegmente werden jeweils mit ca. 100 bis 160 Schrauben verschraubt, was insgesamt zu einer geforderten Schraubleistung von ca. 300 bis 1.000 pro Turm führt. Hieraus wird deutlich, dass sowohl ein unterbleibendes oder zu schwaches Anlaufen des die Pumpe antreibenden Motors als auch das Auslösen der Netzsicherung äußerst nachteilig ist. Im letzteren Fall muss die Bedienungsperson entweder zu der in der Regel sich am Boden befindenden Netzsicherung hinabsteigen, um diese wieder zu entriegeln oder eine weitere Person informieren und veranlassen dieses zu tun.

[0004] Das bestehende Hauptproblem beruht darauf, dass die Pumpensysteme ihre Leistung voll nach dem Leistungsvermögen der verwendeten Antriebeinheit regulieren, nicht aber das Leistungsvermögen des Versorgungsnetzes beachten. Die Leistungsfähigkeit eines Netzanschlussknotens, wie zum Beispiel einer Steckdose, ist stark davon abhängig, wie weit diese von der Quelle, wie zum Beispiel dem Sicherungsautomaten oder der Verteilerschiene entfernt ist und ob auch noch andere Verbraucher an dieser Quelle angeschlossen sind. Oft werden auch noch Verlängerungskabel verwendet, die die Situation zusätzlich erschweren, weil über die gesamte Anschlussleitung Energie verloren geht bzw. bei zeitlich wechselndem Abgriff entsprechende Schwankungen entstehen.

[0005] Um derartige Schwankungen zu minimieren wurde gemäß DE 10 2004 054 473 A1 vorgeschlagen, einen Frequenzumrichter, der zum Liefern der gewünschten Leistung an dem Motor vorgesehen ist, mit einer konstanten Zwischenkreisspannung zu speisen, wobei die Leistungselektronik einen Schaltregler aufweist, der die Eingangswechselspannung in die vorbestimmte Zwischenkreisgleichspannung wandelt. Der wesentliche Nachteil der gemäß diesem Stand der Technik vorgeschlagen Lehre besteht darin, dass es mit dem beschriebenen Frequenzumrichter nicht möglich ist, eine Überlastung des Versorgungsnetzes zu vermeiden. Weiterhin kann bei diesem Stand der Technik bei einbrechender Versorgungsspannung keine Netzstabilisierung erfolgen.

[0006] Aus der EP 1 538 337 A1 ist eine Anordnung zum Überlastschutz und ein Verfahren zur Reduktion des Stromverbrauchs bei Netzspannungsschwankungen bekannt. Die Anwendung findet bei Elektromotoren statt, die Kompressoren zur Kühlung beispielsweise in einer Klimaanlage antreiben. Es soll damit erreicht werden, dass durch die angegebene Anordnung ein Überlastschutz eines Elektromotors für ein Kompressionsaggregat verwirklicht wird. Dabei wird bei einer Unterschreitung eines Schwellwerts der Netzspannung die Leistung am Motor reduziert und bei längerer Unterschreitung der Motor ausgeschaltet. Ein wesentlicher Nachteil der Anordnung gemäß EP 1 538 337 A1 ist, dass die Anordnung über keine eingangsseitige Strommessung verfügt und keine Einstellung und Regelung auf den maximal zulässigen Strom besitzt. Des weiteren wäre durch eine Motorabschaltung die Pumpeneinheit auch nicht mehr verfügbar, was einen wesentlichen Nachteil darstellt.

[0007] Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben angegebenen Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Pumpensystem für hydraulische Werkzeuge zu schaffen, bei dem eine effektive Maximalleistungssteuerung verwirklicht ist, wobei das Pumpensystem stets ohne Unterbrechung zu Verfügung steht bzw. Ausfälle damit vermieden werden.

[0008] Diese Aufgabe wird mit einem Pumpensystem gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

[0009] Das erfindungsgemäße Pumpensystem für hydraulische Werkzeuge zeichnet sich dadurch aus, dass die Leistungselektronik weiterhin einen Leistungsregler umfasst, dass eine Begrenzung des zulässigen maximalen Stromes, der vom gesamten Pumpensystem gefordert wird, vorgesehen ist, und/oder dass eine Begrenzung der zulässigen minimalen Spannung, die vom gesamten Pumpensystem gefordert wird, vorgesehen ist, wodurch mittels der Leistungselektronik eine Anpassung der Motorleistung dahingehend erfolgt, dass die Motordrehzahl solange reduziert wird, bis keine Überschreitung der Begrenzungswerte mehr vorliegt.

[0010] Die Begrenzung des zulässigen maximalen Stromes und/oder der zulässigen minimalen Spannung wird besonders einfach und effektiv mittels Stellgliedern verwirklicht. Diese können beispielsweise durch Potentiometer oder auch durch eine µ-Controller- Ansteuerung verwirklicht werden.

[0011] Weiterhin ist vorteilhaft, dass eine Spannungs- und Strommessstelle vorgesehen ist, welche die voreingestellten Begrenzungswerte mit den Istwerten für Strom oder Spannung vergleicht und dem Leistungsregler ein entsprechendes Signal zuführt.

[0012] Vorteilhafterweise ist ein Temperaturmesser zum Messen der Temperatur des Motors vorgesehen, welcher ein entsprechendes Signal dem Leistungsregler zuführt, welcher bei zu hoher Temperatur ein entsprechendes Signal zur Verringerung der Motordrehzahl an den Frequenzumrichter sendet. Damit kann dauerhaft ein Überhitzen des Motors vermieden werden.

[0013] Weiterhin ist vorteilhafterweise ein Temperaturmesser vorgesehen, der die Temperatur des Druckmittels beispielsweise in einer Hydraulikleitung oder Druckmittelleitung von der Pumpe zum Werkzeug oder im Tank der Pumpe misst und ein entsprechendes Signal dem Leistungsregler zuführt, welcher bei zu hoher Temperatur eine Reduzierung der Motordrehzahl des Motors veranlasst. Dies hat zusätzlich den Vorteil, dass dadurch eine zu große Erwärmung des hydraulischen Werkzeugs, dass manuell von einer Bedienungsperson gehalten wird, vermieden wird, wodurch die Bedienungsperson stets in die Lage versetzt wird, das Werkzeug wie gewünscht einzusetzen.

[0014] Mit Vorteil wird weiterhin die Temperatur an kritischen Komponenten der Leistungselektronik gemessen und bei zu hohen Temperaturen ein Lüfter in Betrieb genommen, der zur Senkung des Temperaturniveaus des Systems dient. Auch dadurch wird die Ausfallsicherheit des gesamten erfindungsgemäßen Pumpensystems erhöht, weil verhindert wird, dass sich die Leistungselektronik über einen vorbestimmten Temperaturwert aufheizt.

[0015] Weiterhin ist vorteilhaft, dass sich die Lüfterleistung des Lüfters dem Temperaturniveau des Pumpensystems anpasst. Erfindungsgemäß können entsprechende Lüfter mittels des Leistungsreglers bei einer zu großen Systemerwärmung zugeschaltet werden, welche den Motor, die Pumpe, das Druckmittel und/oder auch die Leistungselektronik kühlen können.

[0016] Das erfindungsgemäße Pumpensystem weist weiterhin den Vorteil auf, dass ein Druckmessumformer vorgesehen ist, der den Druck des Fluids in der Hydraulik- oder Druckmittelleitung erfasst und mit dem Leistungsregler verbunden ist, wodurch mittels der angepassten Motoransteuerung eine Druckbegrenzung des Hydraulikfluids erreicht wird. Hierzu kann der Motor ggfls. bis zum Stillstand gebracht werden, was dazu führt, dass kein Druckanstieg mehr möglich ist. Das hydraulisch betriebene Werkzeug kann dabei sein maximales Anzugsmoment erreicht haben.

[0017] In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Pumpensystem einen Synchronmotor als den elektrisch antreibenden Motor auf, wobei vorteilhafterweise eine Einrichtung vorhanden ist, die die Lage des Rotors des Synchronmotors erfasst und der Leistungselektronik ein entsprechendes Signal zuführt.

[0018] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die einzige Zeichnung.

Fig. 1

zeigt schematisch den Aufbau eines Pumpensystems gemäß der vorliegenden Erfindung.

[0019] In Fig. 1 ist schematisch das erfindungsgemäße Pumpensystem 120 dargestellt, das über eine Netzbuchse 102 mit einem Stromversorgungsnetz 100 verbunden ist. Die Netzbuchse 102 befindet sich an einer Anschlussleitung 140, die von unbekannter Länge ist und in der eine Netzleitungssicherung 101 vorhanden ist. Die Netzleitungssicherung 101 dient in bekannter Weise dazu, dass kein zu großer Strom abfließt und die Netzleitung überlastet wird, wobei diese an einer entsprechenden Schwelle auslöst.

[0020] Entsprechend der Länge der Anschlussleitung 140 ist, je nach Lastsituation, mit einem entsprechenden Spannungsabfall zu rechnen, der sich aus dem spezifischen Leitungswiderstand, der Leitungslänge und dem Belastungsstrom ergibt.

[0021] Von der Netzbuchse 102 wird das Pumpensystem 120 über die Leitung 141 gespeist, die zu einer Spannungs- und Strommessstelle 103 führt.

[0022] Über ein Stellglied 109 kann die Begrenzung des zulässigen maximalen Stromes definiert und eingestellt werden. Dabei ist dieser abhängig von der Netzleitungssicherung 101 und ggf. der Stromaufnahme weiterer Verbraucher an der Netzbuchse 102 bzw. der Anschlussleitung 140 einzustellen.

[0023] Die Spannungs- und Strommessstelle 103 ist über die Leitung 142 mit einem Schaltregler 104 verbunden. In dem Schaltregler 104 wird die über die Leitung 142 herangeführte Wechselspannung in eine Gleichspannung umgewandelt, die als Zwischenkreisspannung über Leitungen 121, 122 einem Frequenzumrichter 106 zugeführt wird.

[0024] Der Pfeil 123 stellt die Motoranschlussleitung für einen elektrisch angetriebenen Motor 111, der mit der Motorfernansteuerung erfolgt. Der Motor 111 treibt eine hydraulische Pumpe 112 an, die sich aus einem Hydraulikfluid- oder Druckmittelvorrat 114 speist. Über eine Hydraulikleitung bzw. Druckmittelleitung 150 wird ein nicht weiter spezifiziert dargestelltes Werkzeug 113 mit Hydraulikfluid versorgt. In einem Rückführzweig 125 wird dann das Hydraulikfluid zu dem Hydraulikfluidvorrat 114 zurückgeführt, wodurch sich bei Werkzeugen ohne Federrückführung ein entsprechender Fluidkreislauf ergibt. Bei Werkzeugen mit Federrückführung kann der Rückführzweig 125 auch entfallen.

[0025] Wie weiterhin aus der Fig. 1 ersichtlich, weist die Leistungselektronik einen Leistungsregler 105 auf, in dem alle Regelgrößen verarbeitet werden. Der von der Spannungs- und Strommessstelle 103 gemessene Stromwert wird als Signal über die Leitung 115 dem Leistungsregler 105 zugeführt. Analog wird die von der Spannung- und Strommessstelle 103 gemessene Eingangsspannung als Signal über die Leitung 116 dem Leistungsregler 105 zugeführt.

[0026] Die Zwischenkreisspannung 121, 122 welche durch den Schaltregler 104 aus der Netzspannung gebildet wird, wird über die Steuergröße 117 ausgehend von dem Leistungsregler 105 im Schaltregler eingestellt.

[0027] Weiterhin ist ein Stellglied 110 vorgesehen, über das der maximal zulässige Spannungseinbruch im Leerlaufzustand des Systems mit ausgeschaltetem Motor festgelegt wird. Die Motorleistung darf dabei als Regelgröße nur solange erhöht werden, bis der maximal definierte Spannungseinbruch aus der Netzbuchse 102 erreicht ist. Bei einer Unterschreitung der definierten Begrenzung erfolgt erfindungsgemäß eine Leistungsreduzierung des Motors 111 bis zum gewünschten, gemäß Stellglied 110 eingestellten Limit.

[0028] Um die Ausfallsicherheit des gesamten Systems zu erhöhen, werden noch weitere Regelgrößen zur Gesamtreglung des Pumpensystems verwendet.

[0029] Als weitere Regelgröße für die maximale Motorleistung fließt die gemessene Motortemperatur über eine Temperaturmessschnittstelle 107 ein, wobei der Leistungsregler ein entsprechendes Signal erhält. Weiterhin ist eine Temperaturmessstelle 126 der kritischen Elektronikkomponenten vorgesehen, die ebenfalls ein entsprechendes Signal dem Leistungsregler 105 zuführt. Mittels einer Temperaturmessstelle 108 wird weiterhin die Temperatur des Druckmittels bzw. Hydraulikfluids in der Leitung 150 erfasst und ein entsprechendes Signal dem Leistungsregler 105 zugeführt. Diese Messstelle könnte sich alternativ auch im oder am Tank 114 befinden. Wird eine Überschreitung der applikationsspezifischen Temperaturschwelle festgestellt, erfolgt eine Verringerung der Motorleistung bis zum festgelegten Limit. Somit kann durch diese Temperaturregelung auch ein ausfallfreier Betrieb bei sehr hohen Umgebungstemperaturen sichergestellt werden, da die Systemleistung bei einer Grenzüberschreitung so lange reduziert wird, bis sich das System auf ein niedrigeres Niveau einschwingt. Derart hohe Temperaturen können beispielsweise bei der Montage von Windkraftwerken in Wüstennähe auftreten.

[0030] Erfindungsgemäß können entsprechende Lüfter 128 mittels des Leistungsreglers 105 bei einer zu großen Systemerwärmung zugeschaltet werden, welche den Motor, die Pumpe, das Druckmittel und/oder auch die Leistungselektronik kühlen können.

[0031] Über einen Druckmessumformer 127 wird der Druck des Druckmittels bzw. Hydraulikfluids in der Leitung 150 erfasst und im Leistungsregler 105 für eine elektronische Überdruckbegrenzung regelungstechnisch verknüpft, sodass ein maximal vorgegebenes Drucklimit nicht erreicht werden kann und das System vorher seine Leistung reduziert. Das wird erreicht, indem der Motor bis zum Stillstand gebracht werden kann und somit kein Druckanstieg mehr möglich ist. Bei Systemen mit hoher Ausregelgenauigkeit des Enddruckes in der Druckmittelleitung 150 kann mittels des vom Druckmessumformer 127 gelieferten Signals und einer entsprechenden Sollgröße 129 im Leistungsregler 105 ein weiterer Regelpunkt durch eine zeitlich vorauseilende Leistungsreduzierung eingestellt werden, sodass somit eine hohe Endgenauigkeit des Druckes erreicht werden kann und dynamische Prozesse im System vorteilhafterweise dadurch vernachlässigbar werden.

[0032] Im Leistungsregler 105 werden alle vorgenannten Regelgrößen verarbeitet. Der Leistungsregler 105 wirkt dann über die Signalleitung 118 auf den Frequenzumrichter 106 ein. Weiterhin übernimmt der Leistungsregler 105 gleichzeitig über entsprechende Rückführsignale 119 die Motorüberwachung und stellt über seine Motorstellgrößen sicher, dass die maximal zulässige Motorleistung im jeweiligen Arbeitspunkt nicht überschritten wird. Als ein Parameter dient hierzu die geregelte Zwischenkreisspannung 121, 122 aus dem Schaltregler 104, die über die Steuergröße 117 eingestellt wird. Über die Zwischenkreisspannung 121, 122 wird das Drehmoment des Motors 111 und damit direkt seine Leistung beeinflusst. Dabei berechnet sich die Motorleistung an der Welle üblicherweise aus:


wobei P die Abgabeleistung des Motors, M das Drehmoment des Motors und n die Motordrehzahl ist, welche aus der Ansteuerfrequenz und der Polpaarzahl bei beispielsweise einem Synchronmotor resultiert.

[0033] Der Motor 111 wird über den Frequenzumrichter 106 angesteuert, welcher seinerseits über den Leistungsregler 105 geregelt wird. Mittels des Frequenzumrichters 106 wird die benötigte Drehfelddrehzahl und das erforderliche Drehmoment aufgeschaltet. Dabei wird über das Positionssignal 124, das entsprechend erfasst wird, eine entsprechende Signalgröße zum Beispiel für eine Synchronmaschine zum Leistungsregler 105 zurückführt.

[0034] Bei einer Ausführung des Motors 111 als Synchronmotor kann die Rotorpositionsbestimmung auch sensorlos über eine Phasenlagenmessung der Motoranschluss 123 erfolgen, wodurch das Positionssignal 124 entfällt.

[0035] Die Veränderung der Förderleistung des Druckmittels in der Hydraulikleitung 150 ist, abgesehen vom internen Systemleckagen, direkt proportional zur Motordrehzahl des Motors 111. Der Druck in der Hydraulikleitung 150 ist abhängig vom Arbeitspunkt des angetriebenen Werkzeugs 113. Somit wird über die Erhöhung der Motordrehzahl des Motors 111 bei gleichzeitiger Anpassung des Drehmoments so lange die Förderleistung und somit die Motorleistung angehoben, bis das resultierende Leistungsprodukt eine der voreingestellten Grenzen erreicht, auf denen das System ausgeregelt wird bzw. das technisch maximale Limit des Motors 111 erreicht wird. Somit ist sichergestellt, dass sich das erfindungsgemäße Pumpensystem 120 stets am Maximum seiner Leistungsfähigkeit befindet, ohne dabei das Versorgungsnetz 100 oder den Motor 111 zu überlasten.

[0036] Sollte aufgrund des nicht näher dargestellten angeschlossenen Werkzeuges 113 oder eines anderen Betätigers etwa eines hydraulischen Zylinders, an der Hydraulikleitung 150 ein Druckanstieg erfolgen, wird die Motordrehzahl des Motors 111 bei gleichzeitiger Anpassung des Motordrehmomentes derart reduziert, dass sich das System nicht überlastet und stets am optimalen Arbeitspunkt befindet.

[0037] Als Motoren 111 kommen dabei alle Maschinen infrage, welche sich mit einem Frequenzumrichter 106 ansteuern lassen, wobei die Auswahl des jeweiligen Motors applikationsspezifisch, je nach den entsprechenden Aufgabenschwerpunkten auswählbar sind.

[0038] So kommen bei hohen Dynamik- und Drehzahlanforderungen vorteilhafterweise sogenannte Servomotoren zum Einsatz, die vorwiegend Synchronmaschinen mit Hochleistungs-Permanentmagneten sind. Wenn die Kosten im Vordergrund stehen und die Leistungsanforderungen auch mit einem Kurzschlussläufer-Asynchronmotor erreichbar sind, kann dieser ausgewählt werden, da es sich bei diesem um einen der kostengünstigsten und verbreitesten Industriemotoren handelt.

[0039] Gleichstrom-Kollektormotoren können häufig dann zum Einsatz kommen, wenn ein kostengünstiger hochdrehender Motor benötigt wird und die von der Norm vorgegebenen Anforderungen an die Elektromagnetischverträglichkeit gering sind.

[0040] Spielt der Leistungsgewinn keine entscheidende Rolle, finden umgekehrt verstärkt Hochleistungs-Permanentmagnetmotoren Einsatz, die im Vergleich zu anderen Technologien jedoch kostenintensiv sind. Auch die Pumpen 112 selbst sind applikationsspezifisch zu wählen, da sich diese in der Förderleistung dem Maximaldruck, der Saugleistung, dem Wirkungsgrad und entsprechend den Kosten unterscheiden und weiterhin auf das anzutreibende Werkzeug bzw. den Aktuator abzustimmen sind.

[0041] Die Menge des im Druckmittelbehälter 114 sich befindenden Druckmittels bzw. Hydraulikfluids hängt von verschiedenen Parametern ab. So wirkt die Menge des Druckmittels mehr oder weniger als thermischer Dämpfer oder sogar Kühlmittel im System. Zum anderen ist über die Menge des Druckmittels sicherzustellen, dass abhängig von den anzutreibenden Werkzeugen ein eventuell mögliches Pendelvolumen zur Verfügung gestellt wird. Unter Pendelvolumen wird dabei das aufgrund der Flächenunterschiede am Pumpenkolben (Fläche ohne Kolbenstange und Fläche mit Kolbenstange) sich einstellende Pendeln des Hydraulikfluids zwischen Werkzeug und Tank verstanden. Beim Antrieb von mehreren parallel angeschlossenen Werkzeugen bzw. Aktuatoren ist dann die Werkzeuganzahl multipliziert mit dem Pendelvolumen des Einzelwerkzeugs zu berücksichtigen.

[0042] Mit der vorliegenden Erfindung ist der herausragende Vorteil verbunden, dass es möglich wird, stets die technisch maximal mögliche Förderleistung des transportablen Pumpensystems zu erreichen, ohne dass sich das System überhitzt, nicht anläuft, oder die vorgeschaltete Netzsicherung auslöst. Somit ist eine maximale Förderleistung bei gleichzeitiger maximaler Verfügbarkeit des Systems gegeben wodurch der wirtschaftlich beste Nutzungsgrad eines solchen Gesamtsystems ermöglicht wird.

Ansprüche

1. Pumpensystem (120) für hydraulische Werkzeuge, mit
einer wenigstens einstufigen hydraulischen Pumpe (112), die in der Lage ist, ein Fluid zum Antrieb des Werkzeugs zu führen,
einem elektrisch angetriebenen Motor (111), der zum Antrieb der Pumpe (112) mit dieser verbunden ist, und dem eine Leistungselektronik zugeordnet ist, wobei die Leistungselektronik einen Schaltregler (104), der die Eingangsspannung in eine vorbestimmte Zwischenkreisspannung wandelt, und einen Frequenzumrichter (106) umfasst, der die Zwischenkreisspannung in eine Motorspannung umwandelt, mit der der Motor (111) gespeist wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leistungselektronik weiterhin einen Leistungsregler (105) umfasst,
dass eine Begrenzung des zulässigen maximalen Stromes der vom gesamten Pumpensystem (120) gefordert wird, vorgesehen ist, und/oder
dass eine Begrenzung der zulässigen minimalen Spannung, die vom gesamten Pumpensystem (120) gefordert wird, vorgesehen ist,
wodurch mittels der Leistungselektronik eine Anpassung der Motorleistung dahingehend erfolgt, dass die Motordrehzahl so lange reduziert wird, bis keine Überschreitung der Begrenzungswerte mehr vorliegt.

2. Pumpensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung des zulässigen maximalen Stromes und/oder der zulässigen minimalen Spannung mittels Stellglieder (109, 110) erfolgt.

3. Pumpensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannungs- und Strommessstelle (103) vorgesehen ist, welche die voreingestellten Begrenzungswerte mit den Istwerten für Strom und oder Spannung vergleicht und dem Leistungsregler (105) ein entsprechendes Signal zuführt.

4. Pumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperaturmesser (107) zum Messen der Temperatur des Motors (111) vorgesehen ist, welcher ein entsprechendes Signal dem Leistungsregler (105) zuführt, welcher bei zu hoher Temperatur ein entsprechendes Signal zur Verringerung der Motordrehzahl an den Frequenzumrichter (106) sendet.

5. Pumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Temperaturmessers (108) die Temperatur in der Hydraulikleitung oder Druckmittelleitung (150) von der Pumpe (112) zum Werkzeug gemessen wird und ein entsprechendes Signal dem Leistungsregler (105) zugeführt wird, welcher bei zu hoher Temperatur eine Reduzierung der Motordrehzahl des Motors (111) veranlasst.

6. Pumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur an kritischen Komponenten der Leistungselektronik gemessen wird und bei zu hohen Temperaturen ein Lüfter (128) in Betrieb genommen wird, der zur Senkung des Temperaturniveaus des Systems dient.

7. Pumpensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterleistung des Lüfters (128) dem Temperaturniveau des Pumpensystems anpassbar ist.

8. Pumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckmessumformer (127) vorgesehen ist, der den Druck des Fluids in der Hydraulikleitung bzw. Druckmittelleitung (150) erfasst und mit dem Leistungsregler (105) verbunden ist, wodurch mittels der Motorregelung eine Druckbegrenzung des Hydraulikfluids erreicht wird.

9. Pumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der elektrisch angetriebene Motor (111) ein Synchronmotor ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung vorhanden ist, die die Lage des Rotors des Synchronmotors erfasst und der Leistungselektronik ein entsprechendes Signal zuführt.

Zeichnung