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(11) |
EP 2 513 490 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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28.09.2016 Patentblatt 2016/39 |
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Anmeldetag: 03.12.2010 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2010/007343 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2011/072808 (23.06.2011 Gazette 2011/25) |
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| (54) |
VERFAHREN ZUM BETRIEB EINER HYDRAULISCHEN ARBEITSMASCHINE
METHOD FOR OPERATING A HYDRAULIC WORKING MACHINE
MÉTHODE D'EXPLOITATION D'UNE MACHINE HYDRAULIQUE
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
| (30) |
Priorität: |
18.12.2009 DE 102009059025
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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24.10.2012 Patentblatt 2012/43 |
| (73) |
Patentinhaber: Robert Bosch GmbH |
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70469 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- GELLNER, Thomas
97816 Lohr am Main (DE)
- SIEGLER, Bernd
97816 Lohr am Main (DE)
- LANDGRAF, Günther
97753 Karlstadt - Karlburg (DE)
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| (74) |
Vertreter: Thürer, Andreas |
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Bosch Rexroth AG
BR/IPR
Zum Eisengiesser 1 97816 Lohr am Main 97816 Lohr am Main (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 1 965 083 DE-A1- 10 031 892 US-A- 5 762 973
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BE-A6- 1 009 184 JP-A- 2006 263 872 US-A1- 2007 051 405
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen
Arbeitsmaschine, insbesondere einer Werkzeugmaschine, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 sowie eine entsprechende hydraulische Arbeitsmaschine.
Stand der Technik
[0002] Ein Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Arbeitsmaschine nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie eine entsprechende hydraulische Arbeitsmaschine nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 7 ist aus
US 5 762 973 bekannt.
[0003] Wenngleich nachfolgend hauptsächlich auf Bearbeitungsmaschinen, insbesondere Werkzeugmaschinen,
Bezug genommen wird, ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt, sondern vielmehr
in allen Arten von Arbeitsmaschinen einsetzbar, in denen ein, insbesondere zeitvariabler
d.h. sich mit der Zeit ändernder, Fluiddruck und/oder - volumenstrom (im Folgenden
auch allgemeiner als Fluidanforderung bezeichnet) benötigt wird. Mit besonderem Vorteil
kann die Erfindung bei Hydrauliksystemen realisiert werden.
[0004] Im Maschinenbau werden für die Bereitstellung von Energie für Antriebe einerseits
herkömmliche Hydrauliksysteme mit einer Pumpe und einem Standardelektromotor, andererseits
rein elektromechanische Lösungen eingesetzt.
[0005] Hydraulische Systeme besitzen gegenüber elektromechanischen Systemen bekanntermaßen
eine größere Dynamik sowie eine höhere Kraft- und Leistungsdichte, verbrauchen jedoch
gleichzeitig mehr Energie. Elektromechanische Systeme können also energieeffizienter
sein; flexible Prozesse mit hohen Prozesskräften und einer hohen Leistungsdichte lassen
sich elektromechanisch jedoch schlechter verwirklichen.
[0006] Zur Lösung dieses Konflikts kann ein hybrider Ansatz verfolgt werden, bei dem beispielsweise
drehzahlvariable Pumpenantriebe (DvP) verwendet werden. Hierzu wird eine Pumpe mit
einem Standardasynchronmotor oder einem Synchronservomotor und einer Konstantpumpe
verwendet, wobei die Energiebereitstellung in Abhängigkeit vom Energiebedarf im Maschinenzyklus
erfolgt und der jeweilige Motor entsprechend angesteuert wird. Die Drehzahl des Motors
und damit die Leistung der Konstantpumpe kann, beispielsweise durch ein Antriebsregelgerät,
dem Bedarf angepasst werden.
[0007] Durch Hybridverfahren lassen sich damit bereits bestimmte Vorteile erzielen, es besteht
jedoch weiterhin der Bedarf nach einer verbesserten Bereitstellung eines bedarfsangepassten
Fluiddrucks und/oder -volumenstroms für Arbeitsmaschinen.
Offenbarung der Erfindung
[0008] Erfindungsgemäß wird hierzu ein Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Arbeitsmaschine,
insbesondere einer Werkzeugmaschine, sowie eine entsprechende hydraulische Arbeitsmaschine
mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Vorteile der Erfindung
[0009] Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird eine besonders vorteilhafte, bedarfsabhängige
und bedarfsorientierte Anpassung eines Fluidsystems, insbesondere eines Hydraulikpumpensystems,
an die Fluidanforderungen einer Arbeitsmaschine ermöglicht. Die erfindungsgemäße Lösung
beinhaltet, eine Ansteuerung der Fluideinrichtung durch eine Steuereinrichtung der
Arbeitsmaschine, insbesondere durch eine speicherprogrammierbare Steuerung, vorzunehmen.
[0010] Hierdurch können, wie im Folgenden erläutert, die Fluidanforderungen einer Arbeitsmaschine
durch kleinere, energiesparendere und leistungsschwächere Pumpen bedient werden. Derartige
leistungsschwächere Pumpen lassen sich dabei auch ohne Nachteile kurzzeitig im Überlastbetrieb
fahren, um Spitzenanforderungen zu befriedigen. In der Konsequenz können durch die
erfindungsgemäße Lösung beispielsweise Geräuschemissionen reduziert und ein elektrisches
Energieeinsparpotential realisiert werden. Ferner können beispielsweise auch Kühleinrichtungen,
die ihrer Leitungsfähigkeit naturgemäß direkt mit der Leistungsfähigkeit der Fluideinrichtung
korrelieren müssen, kleiner und leistungsschwächer ausgelegt werden. Gegebenenfalls
kann auf eine zusätzliche Kühlung vollständig verzichtet werden. Mit besonderem Vorteil
lässt sich mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen im Vergleich zu herkömmlichen, ventilgeregelten
Hydrauliksystemen auch ein deutlich niedrigerer Wärmeeintrag in das Hydrauliköl und
damit ein geringerer Verschleiß realisieren.
[0011] Außerhalb der eigentlichen Bearbeitungsdauer in einer entsprechenden Arbeitsmaschine,
bzw. in sonstigen Zeiten geringerer Fluidanforderungen, kann eine drehzahlvariable
Pumpe im Teillastbetrieb gefahren werden. Hierbei reduziert beispielsweise ein Antriebsregelgerät
die Drehzahl des Elektromotors und der Pumpe. Hierdurch sinken, beispielsweise in
einem Hydrauliksystem, der Energieverbrauch, die ins Öl eingeführte hydraulische Verlustleitung
sowie die Geräuschemissionen. Sobald das Hydrauliksystem wieder mehr Leistung benötigt,
verstellt das Antriebsregelgerät erneut bedarfsgerecht die Drehzahl.
[0012] Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei die Verwendung hochdynamischer Servomotoren
beinhalten, welche zu jedem Zeitpunkt das erforderliche Drehmoment bei sehr kurzer
Beschleunigungszeit bereitstellen. In einem Antriebsregelgerät, das diesem hochdynamischen
Servomotor zugeordnet ist, werden dezentral Soll- und Ist-Werte verarbeitet und analysiert.
Eine Druckmessdose kann die Ist-Werte an den Umrichter melden, welcher die abgeforderte
Drehzahl entsprechend regelt und an eine Konstantpumpe weitergibt. Parametrierte Software
kann dabei hydraulikspezifische Regelstrategien berücksichtigen. So kann die Software
beispielsweise für die Hydraulik typische NichtLinearitäten ausgleichen.
[0013] Alternativ kann auch ein Standardasynchronmotor zur Bereitstellung der Antriebsfunktion
vorgesehen sein. Ein dynamischer Umrichter kann zur Steuerung der Drehzahl dieses
Motors verwendet werden. Sowohl die Regelung bzw. Ansteuerung der Servomotoren als
auch jene der Asynchronmotoren wird erfindungsgemäß durch eine bereits in der Arbeitsmaschine
bereitstehende Steuerung, insbesondere eine Speicherprogrammierbare Steuerung, vorgenommen.
[0014] Mit besonderem Vorteil lässt sich eine erfindungsgemäße Lösung auch in bestehenden
Arbeitsmaschinen nachrüsten, wodurch sich die genannten Energieeinsparpotenziale nebst
den genannten weiteren Vorteilen auch in bereits vorhandenen Einrichtungen realisieren
lassen.
[0015] Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
und der beiliegenden Zeichnung.
[0016] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgenden noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
[0017] Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt
und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
[0018] Figurenbeschreibung
- Figur 1
- zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung zeitvariabler Fluidanforderungen sowie der
Bereitstellung zeitvariabler Fluiddrücke und/oder -volumenströme im Stand der Technik.
- Figur 2
- zeigt eine schematische Darstellung einer Arbeitsmaschine gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung.
- Figur 3
- zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung zeitvariabler Fluidanforderungen sowie der
Bereitstellung zeitvariabler Fluiddrücke und/oder -volumenströme gemäß einer besonders
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
[0019] In Figur 1 ist anhand eines Diagramms 100 die Bedienung von Fluidanforderungen im
Stand der Technik mittels Bereitstellung eines zeitvariablen Fluidvolumenstroms 30
bei zeitkonstantem Fluiddruck 40 dargestellt. In dem Diagramm 100 ist auf einer x-Achse
10 eine Zeit in Sekunden, auf einer ersten y-Achse 20 ein Fluidvolumenstrom in Liter/Minute
und auf einer zweiten y-Achse 21 ein Fluiddruck in bar angegeben.
[0020] Das Diagramm 100 veranschaulicht einen Verarbeitungszyklus, der innerhalb von 60
Sekunden abgeschlossen ist. Der in Diagramm 100 dargestellte Maschinenzyklus beinhaltet
beispielsweise drei hydraulische Funktionen 51, 52 und 53 mit jeweils unterschiedlicher
Fluidanforderung.
[0021] Eine erste Funktion 51, die dreimal ausgeführt werden soll, ist beispielsweise eine
Werkzeugklemmfunktion mit einer Druckanforderung von 100 bar bei einem Volumenstrom
von 15 l/min. Die Bedienung der Funktion 51 führt zu den letzten drei Spitzenwerten
32 von jeweils einer Sekunde in dem Fluidvolumenstrom 30.
[0022] In einer zweiten Funktion 52 wird ein Spanndruck für ein Werkstück in einem Spannfutter
der Arbeitsmaschine mit einer Druckanforderung von 50 bar bei einem dauerhaften Volumenstrom
von 5 l/min aufrechterhalten. Die Bedienung der Funktion 52 führt zu einem Basiswert
31 in dem Fluidvolumenstrom 30.
[0023] In einer dritten Funktion 53 soll ein zweimaliges Spannen (Auf/Zu) eines Werkstücks
mit einer Druckanforderung von 50 bar bei einem Volumenstrom von 15 l/min erfolgen.
Die Bedienung der Funktion 53 führt zu den ersten zwei Spitzenwerten 32 von jeweils
einer Sekunde in dem Fluidvolumenstrom 30.
[0024] Im Ergebnis wird die Arbeitsmaschine im Stand der Technik so angesteuert, dass immerwährend
der maximal notwendige Druck von 100 bar aufrecht erhalten wird (Linie 40), wobei
die Volumenströme zwischen 5 l/min (mit 31 bezeichnet) und 5+15=20 l/min (mit 32 bezeichnet)
schwanken. Der Beginn der jeweiligen Spitzenwerte ist mit 33, ihr Ende mit 34 bezeichnet.
Wenngleich also die Spitzenanforderung von 100 bar bei 20 l/min nur über relativ kurze
Zeiträume 32 erforderlich ist, ist in herkömmlichen Fluideinrichtungen ein konstanter
Betrieb einer entsprechenden Pumpe zur Bedienung der potentiell maximal abrufbaren
Höchstanforderung üblich. Mit anderen Worten ist beim Einsatz nichtdrehzahlvariabler
Pumpen die Leistung eines entsprechenden Hydraulikaggregats immer auf den maximalen
Druck/Volumenstrom auszulegen, um die Spitzenanforderungen bedienen zu können, im
vorliegenden Fall also auf den Maximalwert 100 bar bei 20 l/min.
[0025] In Figur 2 ist, insgesamt mit 200 bezeichnet, eine Arbeitsmaschine dargestellt, die
einen hydraulischen Verbraucher 202, insbesondere einen Verbraucher mit zeitvariablen
Fluidanforderungen wie oben erläutert, eine Fluideinrichtung 201 sowie eine Steuereinrichtung
203 aufweist.
[0026] Wenngleich in der Figur 200 nur ein hydraulischer Verbraucher 202 dargestellt ist,
sei zu verstehen gegeben, dass die vorliegende Erfindung insbesondere auch in Systemen
realisiert sein kann, die mehrere hydraulische Verbraucher 202 aufweisen.
[0027] Die Steuereinrichtung 203 ist dabei der Arbeitsmaschine zugeordnet und steuert die
Funktionen dieser Arbeitsmaschine (Ablaufsteuerung). Die Steuereinrichtung 203 verfügt
daher über detaillierte Informationen über das in der Arbeitsmaschine ablaufende Programm
und somit über die Abfolge und Zeitpunkte der einzelnen Fluidanforderungen und ihre
zeitliche Variabilität. Mit besonderem Vorteil kann daher die Steuereinrichtung 203,
beispielsweise über Ansteuermittel 242, auch für eine Regelung bzw. Steuerung der
Fluideinrichtung 201 verwendet werden.
[0028] Die Fluideinrichtung 201 weist ein Regel- bzw. Steuersystem 220 auf. Das Regel- bzw.
Steuersystem 220 interagiert mit einer Pumpe 230, beispielsweise einer Konstantpumpe
230. Die Pumpe 230 ist über eine Kupplung 233 mit einem regelbaren Elektromotor 231
verbunden, der, wie zuvor erläutert, als Asynchronmotor oder Servomotor vorgesehen
sein kann. Die Regelung des Elektromotors 231 erfolgt über weitere Ansteuermittel
243. auf. Optional ist eine Kühleinrichtung 232 vorgesehen. Es sei betont, dass insbesondere
auf Grund der erfindungsgemäßen Maßnahmen gegebenenfalls auch auf diese Kühleinrichtung
232 verzichtet werden kann.
[0029] Die Ansteuerung bzw. Regelung des Elektromotors 231 und damit der Pumpe 230 erfolgt
über ein als Frequenzumrichter 240 ausgebildetes Antriebsregelgerät. Der Frequenzumrichter
240 weist einen Eingang 241 auf, über den ein Ist-Wert einer Druckmessdose 250 bereitgestellt
werden kann. Die Fluideinrichtung 201 verfügt ferner über ein Druckregelsystem 270,
das beispielsweise in herkömmlicher Weise ausgeführt ist.
[0030] Die Pumpe 230 fördert Fluid, beispielsweise Hydrauliköl, über eine Leitung 262 aus
einem Fluidreservoir 260 und stellt dieses nach Durchlaufen der Pumpe 230 dem hydraulischen
Verbraucher 202 mit einem Druck bereit. In einer Druckleitung P ist ein Rückschlagventil
263 vorgesehen. Über eine Rückleitung 261 wird überschüssiges Fluid in das Fluidreservoir
260 zurückgeführt.
[0031] In Figur 3 ist der sich aus der Bedienung zeitvariabler Fluidanforderungen eines
oder mehrer hydraulischer Verbraucher gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ergebende
zeitvariable Fluiddrucks 40 bei zeitvariablem Fluidvolumenstrom 30 in einem Diagramm
300 dargestellt. Auch der dem Diagramm 300 zugrunde liegende Maschinenzyklus beinhaltet
die drei hydraulischen Funktionen 51, 52 und 53 mit jeweils unterschiedlicher Fluidanforderung.
In den Figuren 1 und 3 sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet
und werden an dieser Stelle nicht erneut erläutert.
[0032] Der zeitliche Verlauf des Volumenstroms 30 entspricht in Diagramm 300 jenem des Diagramms
100, d.h. es erfolgt eine zeitliche Änderung zwischen einer Basisanforderung 31 und
einer Spitzenanforderung 32. In Figur 3 ist ferner veranschaulicht, wie unter Einsatz
der erfindungsgemäßen Maßnahmen eine bedarfsorientierte Anpassung an Fluidanforderungen
einer Arbeitsmaschine mittels Ansteuerung einer Hydraulikeinheit durch eine Steuereinrichtung,
wie z.B. der Steuereinrichtung 203 der Figur 2, der Arbeitsmaschine erfolgen kann.
[0033] Durch eine entsprechende Hydraulikpumpe bzw. Fluideinrichtung wird in den mit 41
bezeichneten Zeiträumen ein Fluiddruck von 50 bar bereitgestellt, um sowohl die Grundanforderung
entsprechend der Funktion 51, wie anhand Figur 1 erläutert, als auch die Fluidanforderungen
der dritten Funktion 53 von 50 bar und einem Volumenstrom von 15 l/min bedienen zu
können. Durch eine entsprechend angesteuerte Druckerhöhung auf 100 bar, vorzugsweise
zu einem Zeitpunkt 43, welcher vor dem Zeitpunkt 33 liegt, wird die Fluideinrichtung
zum Zeitpunkt 33 den dann notwendigen Druck von 100 bar liefern können. Durch eine
derartige Ansteuerung zur voreilenden Bereitstellung 45 eines Fluiddrucks und/oder
-volumenstroms kann die maximale Fluidanforderung unmittelbar zum Zeitpunkt 33 bedient
werden. Am Ende der Maximalanforderung 32, d.h. zum Zeitpunkt 34, wird durch die Steuereinrichtung
ein entsprechendes Signal gegeben, so dass nach Zeitpunkt 34 die Fluideinrichtung
erneut wieder nur den Basisdruck 41 von 50 bar zur Verfügung stellt.
[0034] Eine in Diagramm 300 veranschaulichte voreilende Bereitstellung 45 eines zeitvariablen
Fluiddrucks 40 zu den Zeitpunkten 43 wird erfindungsgemäß insbesondere dadurch ermöglicht,
dass die Steuereinrichtung als Teil der Arbeitsmaschine über genaue Informationen
über die bevorstehenden Fluidanforderungen verfügt, so dass eine entsprechende Fluideinrichtung
mit besonderem Vorteil voreilend an eine Fluidanforderung angepasst werden kann.
[0035] Durch das in Figur 3 bzw. Diagramm 300 veranschaulichte Verfahren, das beispielsweise
durch Verwendung der in Figur 2 dargestellten Einrichtung realisiert sein kann, lassen
sich signifikante Vorteile erzielen. Gegenüber einer Leistung eines Hydraulikaggregats
von 4 kW, wie es in Figur 1 zur ständigen Bereitstellung von 100 bar vorgesehen sein
müsste, ist im Rahmen der Figur 3 nur noch eine Hydraulikeinheit mit einer Leistungsaufnahme
von etwa 2,2 kW erforderlich. Diese schwächere Hydraulikeinheit kann während der Anforderungsspitzen
32, insbesondere im Rahmen von Funktion 51, kurzzeitig im Überlastbetrieb gefahren
werden, ohne dass Schäden zu befürchten wären.
[0036] Hierdurch werden eine Geräuschemission, ein Energieverbrauch und/oder eine thermische
Belastung durch eine derartige Hydraulikeinheit bzw. Fluideinrichtung signifikant
reduziert.
1. Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Arbeitsmaschine, insbesondere einer Werkzeugmaschine,
mit einer zugeordneten Steuereinrichtung (203) zur Ablaufsteuerung der Arbeitsmaschine,
einem Hydrauliksystem mit wenigstens einem hydraulischen Verbraucher (202) mit zeitvariablen
Fluidanforderungen (51, 52, 53) sowie wenigstens einer Fluideinrichtung (201) zum
Bereitstellen eines Fluiddrucks (40, 40') und eines Fluidvolumenstroms (30) zur Bedienung
der zeitvariablen Fluidanforderungen (51, 52, 53), wobei die wenigstens eine Fluideinrichtung
(201) eine drehzahlvariable Pumpe (230) umfasst, wobei ein zeitvariabler Fluiddruck
(40') zur Bedienung der zeitvariablen Fluidanforderungen (51, 52, 53) nach Maßgabe
der Steuereinrichtung (203) mittels einer zeitvariablen Einstellung einer Drehzahl
der drehzahlvariablen Pumpe (230) bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach Maßgabe der Steuereinrichtung (203) eine gegenüber den zeitvariablen Fluidanforderungen
(51, 52, 53) voreilende Bereitstellung (45) des Fluiddrucks (40') vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die voreilende Bereitstellung (45) des Fluiddrucks
(40') so vorgenommen wird, dass die Fluidanforderungen (51, 52, 53) mit dem richtigen
Fluiddruck bedient werden.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Steuereinrichtung (203)
verwendet wird, die eine speicherprogrammierbare Steuerung, eine numerische Steuerung
oder eine Bewegungssteuerung aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei durch die Steuereinrichtung
(203) wenigstens ein Drucksollwert einer Regel- und/oder Steuereinrichtung (220) der
drehzahlvariablen Pumpe (230) zum Zwecke der Einstellung der Drehzahl vorgegeben wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei durch die Steuereinrichtung
(203) unterschiedliche, jeweils einem Druck zugeordnete Parametersätze und/oder Vorgabewerte
eines Antriebsregelgeräts (240) der drehzahlvariablen Pumpe (230) zum Zwecke der Einstellung
der Drehzahl vorgegeben oder aktiviert werden.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei jede Fluidanforderung einer
während des Betriebs durchzuführenden Maschinenfunktion (51, 52, 53) zugeordnet ist.
7. Hydraulische Arbeitsmaschine, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der
vorstehenden Ansprüche eingerichtet ist, mit einer zugeordneten Steuereinrichtung
(203) zur Ablaufsteuerung, einem Hydrauliksystem mit wenigstens einem hydraulischen
Verbraucher (202) mit zeitvariablen Fluidanforderungen (51, 52, 53) sowie wenigstens
einer Fluideinrichtung (201) zum Bereitstellen eines Fluiddrucks (40, 40') und eines
Fluidvolumenstroms (30) zur Bedienung der zeitvariablen Fluidanforderungen (51, 52,
53), wobei die wenigstens eine Fluideinrichtung (201) eine drehzahlvariable Pumpe
(230) umfasst, mit Mitteln (240-243) zur Vorgabe einer zeitvariablen Drehzahl der
drehzahlvariablen Pumpe (230) nach Maßgabe der Steuereinrichtung (203) zur Bereitstellung
eines zeitvariabler Fluiddruck (40') zur Bedienung der zeitvariablen Fluidanforderungen
(51, 52, 53) dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (203) Mittel zum Vornehmen einer gegenüber den zeitvariablen
Fluidanforderungen (51, 52, 53) voreilenden Bereitstellung (45) des Fluiddrucks (40')
aufweist.
8. Arbeitsmaschine nach Anspruch 7, die als stationäre oder mobile Bearbeitungsmaschine,
insbesondere als Presse, Werkzeugmaschine, Druckgießmaschine, Rohrbiegemaschine, Holzbearbeitungsmaschine
und/oder Kunststoffbearbeitungsmaschine ausgebildet ist.
9. Arbeitsmaschine nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Fluideinrichtung (201) ein Antriebsregelgerät
(240), einen Elektromotor (231), eine Konstantpumpe, eine Druckmesseinrichtung (250),
eine Druckregeleinrichtung (270), eine Drucksteuerung und/oder eine Kühleinrichtung
(232) aufweist.
1. Method for operating a hydraulic working machine, in particular a machine tool, having
an associated control device (203) for the sequential control of the working machine,
a hydraulic system with at least one hydraulic load (202) with time-variable fluid
requirements (51, 52, 53), and at least one fluid device (201) for providing a fluid
pressure (40, 40') and a fluid volume flow (30) for meeting the time-variable fluid
requirements (51, 52, 53), the at least one fluid device (201) comprising a variable-speed
pump (230), a time-variable fluid pressure (40') for meeting the time-variable fluid
requirements (51, 52, 53) being provided as specified by the control device (203)
by means of time-variable setting of the rotational speed of the variable-speed pump
(230), characterized in that, as specified by the control device (203), a fluid pressure (40') is provided in
advance (45) of the time-variable fluid requirements (51, 52, 53).
2. Method according to Claim 1, wherein the fluid pressure (40') is provided in advance
(45) in such a way that the fluid requirements (51, 52, 53) are met with the correct
fluid pressure.
3. Method according to one of the preceding claims, wherein use is made of a control
device (203) which has a programmable logic controller, a numerical controller or
a motion controller.
4. Method according to one of the preceding claims,
wherein at least one pressure setpoint of a closed-loop and/or open loop control device
(220) of the variable-speed pump (230) is predefined by the control device (203) for
the purpose of setting the rotational speed.
5. Method according to one of the preceding claims,
wherein different parameter sets and/or predefined values, each assigned to a pressure,
of a drive control unit (240) of the variable-speed pump (230) are predefined or activated
by the control device (203) for the purpose of setting the rotational speed.
6. Method according to one of the preceding claims, wherein each fluid requirement is
assigned to a machine function (51, 52, 53) to be carried out during the operation.
7. Hydraulic working machine which is configured so as to carry out a method according
to one of the preceding claims, having an associated control device (203) for sequential
control, a hydraulic system with at least one hydraulic load (202) with time-variable
fluid requirements (51, 52, 53) and at least one fluid device (201) for providing
a fluid pressure (40, 40') and a fluid volume flow (30) for meeting the time-variable
fluid requirements (51, 52, 53), wherein the at least one fluid device (201) comprises
a variable-speed pump (230), having means (240-243) for predefining a time-variable
rotational speed of the variable-speed pump (230) as specified by the control device
(203) for providing a time-variable fluid pressure (40') for meeting the time-variable
fluid requirements (51, 52, 53), characterized in that the control device (203) has means for providing of the fluid pressure (40') in advance
(45) of the time-variable fluid requirements (51, 52, 53).
8. Working machine according to Claim 7, which is constructed as a stationary or mobile
processing machine, in particular as a press, machine tool, pressure die-casting machine,
pipe bending machine, wood processing machine and/or plastic processing machine.
9. Working machine according to Claim 7 or 8, wherein the fluid device (201) has a drive
control unit (240), an electric motor (231), a fixed displacement pump, a pressure
measuring device (250), a pressure regulating device (270) a pressure controller and/or
a cooling device (232).
1. Procédé pour faire fonctionner une machine de travail hydraulique, en particulier
une machine-outil, comprenant un dispositif de commande associé (203) pour la commande
de déroulement de la machine de travail, un système hydraulique comprenant au moins
un consommateur hydraulique (202) avec des besoins en fluide variables dans le temps
(51, 52, 53) ainsi qu'au moins un dispositif de fluide (201) pour fournir une pression
de fluide (40, 40') et un débit volumique de fluide (30) pour commander les besoins
en fluide variables dans le temps (51, 52, 53), l'au moins un dispositif de fluide
(201) comprenant une pompe à vitesse de rotation variable (230), une pression de fluide
variable dans le temps (40') étant fournie pour commander les besoins en fluide variables
dans le temps (51, 52, 53) en fonction du dispositif de commande (203) au moyen d'un
ajustement variable dans le temps d'une vitesse de rotation de la pompe à vitesse
de rotation variable (230), caractérisé en ce qu'en fonction du dispositif de commande (203), la pression de fluide (40') est fournie
(45) en avance par rapport aux besoins en fluide variables dans le temps (51, 52,
53).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la fourniture en avance (45) de la pression
de fluide (40') est effectuée de telle sorte que les besoins en fluide (51, 52, 53)
soient commandés avec la pression de fluide correcte.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un dispositif
de commande (203) est utilisé, lequel présente une commande à mémoire programmable,
une commande numérique ou une commande de déplacement.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins
une valeur de consigne de pression d'un dispositif de régulation et/ou de commande
(220) de la pompe à vitesse de rotation variable (230) est prédéfinie par le dispositif
de commande (203) afin d'ajuster la vitesse de rotation.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel différents
jeux de paramètres et/ou valeurs prédéfinies respectivement associés à une pression
d'un appareil de régulation d'entraînement (240) de la pompe à vitesse de rotation
variable (230) sont prédéfinis ou activés par le dispositif de commande (203) afin
d'ajuster la vitesse de rotation.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque
besoin en fluide est associé à une fonction de machine (51, 52, 53) devant être mise
en oeuvre pendant le fonctionnement.
7. Machine de travail hydraulique, qui est prévue pour mettre en oeuvre un procédé selon
l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un dispositif de commande
associé (203) pour la commande de déroulement, un système hydraulique comprenant au
moins un consommateur hydraulique (202) avec des besoins fluides variables dans le
temps (51, 52, 53) ainsi qu'au moins un dispositif de fluide (201) pour fournir une
pression de fluide (40, 40') et un débit volumique de fluide (30) pour commander les
besoins en fluide variables dans le temps (51, 52, 53), l'au moins un dispositif de
fluide (201) comprenant une pompe à vitesse de rotation variable (230), l'au moins
un dispositif de fluide (201) comprenant une pompe à vitesse de rotation variable
(230), avec des moyens (240-243) pour prédéfinir une vitesse de rotation variable
dans le temps de la pompe à vitesse de rotation variable (230) en fonction du dispositif
de commande (203) pour fournir une pression de fluide variable dans le temps (40')
pour commander les besoins en fluide variables dans le temps (51, 52, 53), caractérisée en ce que le dispositif de commande (203) présente des moyens pour fournir (45) la pression
de fluide (40') en avance par rapport aux besoins en fluide variables dans le temps
(51, 52, 53).
8. Machine de travail selon la revendication 7, qui est réalisée en tant que machine
d'usinage stationnaire ou mobile, en particulier en tant que presse, machine-outil,
machine de coulée sous pression, machine à cintrer les tubes, machine de travail du
bois et/ou machine de travail des plastiques.
9. Machine de travail selon la revendication 7 ou 8, dans laquelle le dispositif de fluide
(201) présente un appareil de régulation d'entraînement (240), un moteur électrique
(231), une pompe à cylindrée constante, un dispositif de mesure de pression (250),
un dispositif de régulation de pression (270), une commande de pression et/ou un dispositif
de refroidissement (232).
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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