AT14641U1 - Digitalhydraulische druckregelvorrichtung und herstellungsverfahren für eine digitalhydraulische druckregelvorrichtung - Google Patents

Digitalhydraulische druckregelvorrichtung und herstellungsverfahren für eine digitalhydraulische druckregelvorrichtung Download PDF

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AT14641U1
AT14641U1 ATGM50018/2015U AT500182015U AT14641U1 AT 14641 U1 AT14641 U1 AT 14641U1 AT 500182015 U AT500182015 U AT 500182015U AT 14641 U1 AT14641 U1 AT 14641U1
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hydraulic pressure
digital hydraulic
valve
valves
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Application number
ATGM50018/2015U
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Juhani Toppari
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Valmet Technologies Inc
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Abstract

Eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung zum Regeln mindestens einer Ventilbank (25, A-T, P-A, P-B, B-T), wobei jede Ventilbank (25, A-T, P-A, P-B, B-T) eine Vielzahl von digitalsteuerbaren Ventilen aufweist, weist eine PI-Regeleinrichtung (22), eine Verstärkungseinrichtung (24) zum temporären Anlegen einer Überspannung an mindestens eines der Ventile, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Ventils zu erhöhen, und eine Anschlusseinrichtung auf, die mindestens Anschlüsse zum Eingeben einer Versorgungsspannung, eines Fluid-Solldruckparameters, eines Fluid-Solldurchflussparameters sowie eines Fluid-Istdruckmesswerts und zum Ausgeben von Steuerparametern an jedes Ventil aufweist. Die Regeleinrichtung (22), die Verstärkungseinrichtung (24) und die Anschlusseinrichtung sind auf einer gemeinsamen Baueinheit (21) angeordnet. Die gemeinsame Baueinheit (21) ist direkt über die Anschlusseinrichtung an die Ventilbank (25) anschließbar. Die Druckregelvorrichtung ist basierend auf der Ausgabe der gemeinsamen Baueinheit (21) in einer normalen, durch die Regeleinrichtung (22) geregelten Zylindersteuerungsbetriebsart und einer durch zusätzliches Verwenden der Verstärkungseinrichtung (24) bereitgestellten Schnellschaltungsbetriebsart betriebsfähig.

Description

Beschreibung
DIGITALHYDRAULISCHE DRUCKREGELVORRICHTUNG UND HERSTELLUNGSVERFAH¬REN FÜR EINE DIGITALHYDRAULISCHE DRUCKREGELVORRICHTUNG
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung sowieein Herstellungsverfahren für eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung.
[0002] Es ist bekannt, z.B. in Papiermaschinen ein Arbeitsfluid, wie beispielsweise Hydrauliköl,Luft, Wasser, unterschiedliche Gase oder Emulsionen bzw. Gemische dieser Fluide, als Betäti-gungs- und Steuerungsmittel einzusetzen. Insbesondere werden Stellglieder, mit denen großeKräfte mit hoher Genauigkeit eingestellt und ausgeübt werden können, hydraulisch angetrieben.
[0003] Dabei wird das Arbeitsfluid mittels einer Pumpe unter Druck gesetzt. Die Einbringungdes unter Druck stehenden Arbeitsfluids in ein hydraulisches Stellglied, wie beispielsweiseeinen Fluidzylinder oder einen Fluidmotor, wie etwa einen Hydraulikmotor, wird vor allem injüngerer Zeit mittels digital gesteuerter Ventile gesteuert, die einen Druckregler bilden.
[0004] Die Arbeitsweise eines digitalen Druckreglers ist beispielsweise in der Zeitschrift "Fluid",Nr. 7-8, 2008, Seiten 12-13 genauer beschrieben.
[0005] Ein digital gesteuerter Druckregler besteht im einfachen Fall aus einer Reihe parallelgeschalteter, digital gesteuerter Ventile, die lediglich eine AUF/ZU- (Geöffnet/Geschlossen) -Funktion aufweisen, und im Ruhezustand (ZU-Zustand) dicht sind. Es sind also einfache Ein-Aus-Schaltventile, die einen Durchfluss zulassen oder unterbrechen und in dieser Anmeldungdurchgängig als Ventile bezeichnet werden können. Die Ventile sind alle mit einer gemeinsa¬men Zuführleitung einerseits und mit einer gemeinsamen Ausgangsleitung andererseits ver¬bunden. Die Ventile selbst können herkömmliche Solenoidventile, d.h. Ventile mit elektromag¬netischem Antrieb sein. Natürlich können auch andere Antriebsformen gewählt werden.
[0006] Diese Ventile können unterschiedliche Durchflüsse aufweisen, beispielsweise durcheinen Anschluss oder Einbau von Drosselelementen. Bevorzugt stehen die Ventile in einemReihenverhältnis von 1:2:4:8 ... zueinander, wobei sich die Länge der Reihe gemäß der Zahlder Ventile bestimmt.
[0007] Durch Öffnen und Schließen einzelner Ventile bzw. Ventilkombinationen, die auf derBasis von mathematischen Modellen von einem Rechner bestimmt und ausgewählt werden,kann eine sehr rasche und präzise Druckeinstellung in der Ausgangsleitung bzw. in dem daranangeschlossenen Stellglied erreicht werden. Dies wird dadurch erreicht, dass eine analogeRegelkurve eines herkömmlichen proportionalen Steuerventils durch eine digital erstellte (an¬genäherte) Regelkurve ersetzt wird. Diese Kurve kann wegen des Wegfalls von Nichtlinearitä¬ten und/oder Hysterese des analogen Proportionalventils eine stufenförmig angenäherte Gera¬de sein, die es erlaubt, einen Regelpunkt schnell und (nahezu) überschwingungsfrei anzufah¬ren.
[0008] Ein weiterer Vorteil der digitalhydraulischen Regelung liegt darin, dass die Ventile ent¬weder offen oder geschlossen sind. So sind beispielsweise zum Halten eines Solldrucks ineinem geschlossenen System die Ventile geschlossen, und es treten somit keine inneren Le¬ckageströme auf. Damit besteht ein deutlicher Unterschied zum herkömmlichen Proportional¬ventil, das stets von einem Hydraulikölstrom durchflossen wird, was permanent Energie für dieHydraulikpumpen, beispielsweise in einer Papiermaschine, benötigt.
[0009] Somit ist zu erkennen, dass es der Einsatz von digitalhydraulischen Druckreglern gestat¬tet, die Hydraulikpumpen weniger oft oder kürzer zu betreiben, wodurch Energie gespart wer¬den kann. Außerdem sind Änderungen des Druckniveaus innerhalb von extrem kurzen Zeit¬räumen möglich.
[0010] Ein wichtiges Kriterium für die Qualität, wie etwa Genauigkeit, Überschwingverhalten,etc., der Regelung mittels digitalhydraulischen Reglern ist die Schaltgeschwindigkeit der einzel¬ nen Ventile, d.h. wie rasch die Ventile geöffnet bzw. geschlossen werden können. Jedoch sindfür die rasche Bewegung des Ventilkörpers im Ventil größere (Beschleunigungs-) Kräfte erfor¬derlich als zum reinen Halten des Ventils im angesteuerten Zustand. Aus diesem Grunde kön¬nen für den Verstellvorgang sogenannte Booster- oder Verstärkungseinrichtungen eingesetztwerden, die eine Spule des elektromagnetisch betätigten Ventils kurzzeitig mit einer Überspan¬nung versorgen, so dass ein stärkeres Magnetfeld entsteht und der Ventilkörper schneller be¬wegt werden kann. Ein Vorteil dieser Technik liegt darin, dass diese Spulen nur so groß dimen¬sioniert werden müssen, dass sie diese kurzzeitige Überlastung überstehen und im Dauerbe¬trieb eine niedrigere Spannung aushalten.
[0011] Die Druckschrift DE 10 2009 026604 A1 beschreibt eine Hydraulikzylinderbaugruppe füreine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere eine Papier- oder Karton¬maschine. Die Baugruppe umfasst einen Hydraulikzylinder, der ein Zylindergehäuse und einenin dem Zylindergehäuse beweglichen Kolben umfasst, der das Zylindergehäuse in eine zylin¬derkopfseitige Kammer und eine zylinderbodenseitige Kammer unterteilt, und mindestens einendigitalhydraulischen Druckregler, der in die Baugruppe integriert ist, der der zylinderkopfseitigenKammer und der zylinderbodenseitigen Kammer zugeordnet ist, und der einen Zu- und Abflussvon Arbeitsfluid zu und von den Kammern steuert, um den Druck des Arbeitsfluids in mindes¬tens einer der beiden Kammern des Hydraulikzylinders einzustellen.
[0012] Im Allgemeinen weist eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung verschiedene Steu¬ereinrichtungen und/oder Regler auf, die beispielsweise über eine zentrale Verarbeitungseinheit(CPU) gesteuert werden. Je nach Anwendungsbereich der digitalhydraulischen Druckregelvor¬richtung sind entsprechende Steuereinrichtungen vorgesehen, die über entsprechende Schnitt¬stellen einen Betrieb der digital steuerbaren Ventile sicherstellen.
[0013] Da sich jedoch die Konfiguration einer Anlage, an der eine digitalhydraulische Einrich¬tung angewendet wird, wie etwa bei einer Papiermaschine, ändern kann, ist es wünschenswert,dass eine einfache und kostengünstige digitalhydraulische Druckregelvorrichtung bereitgestelltwird, die eine entsprechende Umrüstung ermöglicht, wobei eine einfache Wartung und eingeringer Umrüstungsaufwand in Betracht gezogen werden.
[0014] Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte digitalhydrauli¬sche Druckregelvorrichtung und ein Herstellungsverfahren für eine solche digitalhydraulischeDruckregelvorrichtung bereitzustellen, die einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aufwei¬sen.
[0015] Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtungnach Anspruch 1 bzw. ein Herstellungsverfahren für eine digitalhydraulische Druckregelvorrich¬tung nach Anspruch 7 gelöst. Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausführungsformen sind inden abhängigen Ansprüchen gezeigt.
[0016] Eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung gemäß der Erfindung dient zum Regelnmindestens einer Ventilbank, wobei jede Ventilbank eine Vielzahl von digital steuerbaren Venti¬len aufweist. Die digitalhydraulische Druckregelvorrichtung umfasst eine Regeleinrichtung desProportional-Integral-Typs, eine Verstärkungseinrichtung zum temporären Anlegen einer Über¬spannung an mindestens eines der Ventile, um die Betätigungsgeschwindigkeit des mindestenseinen Ventils zu erhöhen, und eine Anschlusseinrichtung, die mindestens Anschlüsse zumEingeben einer Versorgungsspannung, eines Fluid-Solldruckparameters, eines Fluid-Solldurchflussparameters sowie eines Fluid-Istdruckmesswerts, und zum Ausgeben von Steu¬erparametern an jedes Ventil aufweist. Die Regeleinrichtung, die Verstärkungseinrichtung unddie Anschlusseinrichtung sind auf einer gemeinsamen Baueinheit angeordnet, und die Bauein¬heit ist direkt über die Anschlusseinrichtung an die Ventilbank anschließbar. Weiterhin ist dieDruckregelvorrichtung basierend auf den von der gemeinsamen Baueinheit ausgegebenenSteuerparametern in einer normalen, durch die Regeleinrichtung geregelten Zylindersteue¬rungsbetriebsart, und einer durch zusätzliches Verwenden der Verstärkungseinrichtung bereit¬gestellten Schnellschaltungsbetriebsart betriebsfähig.
[0017] Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst das erfindungsgemäße Herstellungsverfahrenfür eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung zum Regeln mindestens einer Ventilbank,wobei jede Ventilbank eine Vielzahl von digital steuerbaren Ventilen aufweist, die folgendenSchritte: Bereitstellen einer Regeleinrichtung des Proportional-Integral-Typs, Bereitstellen einerVerstärkungseinrichtung zum temporären Anlegen einer Überspannung an mindestens einesder Ventile, um die Betätigungsgeschwindigkeit des mindestens einen Ventils zu erhöhen, undBereitstellen einer Anschlusseinrichtung, die mindestens Anschlüsse zum Eingeben einer Ver¬sorgungsspannung, eines Fluid-Solldruckparameters, eines Fluid-Solldurchflussparameterssowie eines Fluid-Istdruckmesswerts, und zum Ausgeben von Steuerparametern an jedes Ventilaufweist. Die Regeleinrichtung, die Verstärkungseinrichtung und die Anschlusseinrichtungwerden auf einer gemeinsamen Baueinheit angeordnet, und die Baueinheit ist direkt über dieAnschlusseinrichtung an die Ventilbank anschließbar. Weiterhin ist die Druckregelvorrichtungbasierend auf den von der gemeinsamen Baueinheit ausgegebenen Steuerparametern in einernormalen, durch die Regeleinrichtung geregelten Zylindersteuerungsbetriebsart, und einerdurch zusätzliches Verwenden der Verstärkungseinrichtung bereitgestellten Schnellschaltungs¬betriebsart betriebsfähig.
[0018] Vorzugsweise kann in der gemeinsamen Baueinheit weiterhin ein Analog/Digital-Wand-ler integriert sein.
[0019] Die gemeinsame Baueinheit kann die Aufgabe der Berechnung bezüglich der Regenera¬tion der Ventile bei normaler, durch die Regeleinrichtung geregelten Zylindersteuerung über¬nehmen, und eine Regelung zur Schnellschaltung unter zusätzlicher Verwendung der Verstär¬kungseinrichtung von einem oder mehreren der Ventile durch die Erhöhung der Betätigungsge¬schwindigkeit ermöglichen.
[0020] Zum Ermöglichen eines Abstellens einer Hydraulikpumpe während des Betriebes kön¬nen weiterhin ein oder mehrere Druckakkumulatoren vorhanden sein.
[0021] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Ansteuerung von zumindest derRegeleinrichtung und der Verstärkungseinrichtung über ein Maschinensteuerungssystem derMaschine bzw. Anlage (z.B. Papiermaschine), an dem die Druckregelvorrichtung angebracht ist.
[0022] Vorzugsweise ist die gemeinsame Baueinheit derart gestaltet, dass diese in einer beste¬henden Anschlussbaugruppe anbringbar ist, um beispielsweise eine einfache Umrüstung bzw.Modernisierung zu ermöglichen.
[0023] Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispielemit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. Dabei sei angemerkt, dassdie Ausführungsbeispiele lediglich veranschaulichend und zur Erläuterung der Erfindung die¬nen, jedoch nicht dessen Gegenstand einschränken.
[0024] In den Zeichnungen gilt: [0025] Fig. 1 zeigt beispielhaft einen grundlegenden Aufbau eines Hydrauliksystems, das mittels einer digitalhydraulischen Druckregelvorrichtung gemäß einem Ausfüh¬rungsbeispiel der Erfindung angesteuert werden kann; [0026] Fig. 2 zeigt schematisch eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung; und [0027] Fig. 3 veranschaulicht ein Herstellungsverfahren für eine digitalhydraulische Druckre¬ gelvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
[0028] Einem in Fig. 1 beispielhaft dargestellten, digitalhydraulischen Stellglied sind vier Ventil¬bänke zugeordnet, die jeweils eine gleiche Anzahl von Ventilen und/oder Drosseln aufweisen.Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Hydrauliksystem kann beispielsweise an einer Papier¬maschine eingesetzt werden. Die Ventilbänke werden auch als digitale Strömungssteuerungs¬einheit bezeichnet und sind daher mit dem Bezugszeichen DFCU versehen.
[0029] Das Hydrauliksystem der Fig. 1 besteht aus einem mittels zwei Stellgliedern 11, 12 verschiebbaren Zylinder 13, der gegen einen fest angeordneten Zylinder 14 zu führen ist. DieStellglieder 11, 12 weisen eine erste Kammer A und eine zweite Kammer B auf. Wird der Druckin der jeweiligen Kammer A im Verhältnis zu dem Druck in der jeweiligen Kammer B erhöht,kommt es zu einer Zustellbewegung des beweglichen Zylinders 13 gegen den festen Zylinder14. Im Gegensatz dazu kommt es zu einer Zurückstellbewegung, wenn der Druck in der jeweili¬gen Kammer B erhöht wird. Jedem Stellglied 11, 12 ist dabei ein digitalhydraulischer Regler 15,16 zugeordnet, die jeweils den gleichen Aufbau aufweisen.
[0030] Um die Zustellbewegung zu erreichen, werden die Ventile der Ventilbänke P-A in denbeiden digitalhydraulischen Reglern 15, 16 so geschaltet, dass eine Verbindung zwischen einerPumpe P zur Erzeugung eines hydraulischen Drucks in einem Arbeitsfluid und der Kammer A inden Stellgliedern 11,12 hergestellt ist. Gleichzeitig werden die Ventile der Ventilbänke B-T inden digitalhydraulischen Reglern geschaltet, um für das Hydraulikfluid eine Verbindung zwi¬schen den jeweiligen Kammern B und einem Tank T herzustellen. Durch das Schalten derVentile entsteht ein bestimmter Durchfluss für das Hydraulikfluid.
[0031] Für eine Zurückstellbewegung werden dementsprechend die Ventilbänke P-B und A-T inden beiden digitalhydraulischen Reglern 15, 16 so geschaltet, dass eine Verbindung zwischender Pumpe P und der Kammer B in den Stellgliedern hergestellt ist.
[0032] Obwohl dies in der Fig. 1 nicht dargestellt ist, kann eine Ventilbank auch zwischen derersten Kammer A und der zweiten Kammer B vorgesehen sein, um diese beiden Kammern Aund B direkt miteinanderzu verbinden.
[0033] Fig. 2 zeigt schematisch eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung gemäß einemAusführungsbeispiel der Erfindung.
[0034] Eine Regeleinrichtung des Proportional-Integral-Typs (PI-Regler) 22 und eine Verstär¬kungseinrichtung 24 (Booster) zum temporären Anlegen einer Überspannung an mindestenseines der Ventile, um die Betätigungsgeschwindigkeit des mindestens einen Ventils zu erhöhen,sind auf einer gemeinsamen Baueinheit 21, wie etwa einer Platine, Steckkarte, etc., angeord¬net. Weiterhin befindet sich an der gemeinsamen Baueinheit 21 eine Anschlusseinrichtung, diemindestens Anschlüsse zum Eingeben einer Versorgungsspannung, wie etwa beispielsweise24 Volt, eines Fluid-Solldruckparameters (Druckeinstellung), eines Fluid-Solldurchflussparame-ters (Durchflusseinstellung) sowie eines Fluid- Istdruckmesswerts (Druckmessung), und zumAusgeben von Steuerparametern an jedes Ventil aufweist.
[0035] Die gemeinsame Baueinheit 21 ist dabei direkt über die Anschlusseinrichtung an dieVentilbank anschließbar, mittels der der veranschaulichte Kolben 26 gesteuert wird. Die Druck¬regelvorrichtung ist dabei basierend auf der Ausgabe der gemeinsamen Baueinheit 21 in einernormalen, durch die Regeleinrichtung 22 geregelten Zylindersteuerungsbetriebsart, und einerdurch zusätzliches Verwenden der Verstärkungseinrichtung (Booster) 24 bereitgestelltenSchnellschaltungsbetriebsart betriebsfähig.
[0036] Wie schematisch durch eine gestrichelte Linie in Fig. 2 angedeutet ist, kann weiterhin einAnalog/Digital-Wandler 23 (AD-Wandler) auf der gemeinsamen Baueinheit 21 eingegliedertsein.
[0037] Fig. 3 veranschaulicht ein Herstellungsverfahren für eine digitalhydraulische Druckregel¬vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Schritt S31 wird eine Regelein¬richtung des Proportional-Integral-Typs bereitgestellt. In Schritt S32 wird eine Verstärkungsein¬richtung zum temporären Anlegen einer Überspannung an mindestens eines der Ventile, um dieBetätigungsgeschwindigkeit des mindestens einen Ventils zu erhöhen, bereitgestellt. In SchrittS33 wird eine Anschlusseinrichtung bereitgestellt, die mindestens Anschlüsse zum Eingebeneiner Versorgungsspannung, eines Fluid-Solldruckparameters, eines Fluid-Solldurchflusspara-meters sowie eines Fluid-Istdruckmesswerts, und zum Ausgeben von Steuerparametern anjedes Ventil aufweist. In Schritt S34 werden die Regeleinrichtung, die Verstärkungseinrichtungund die Anschlusseinrichtung auf einer gemeinsamen Baueinheit angeordnet, wobei die Bau¬einheit direkt über die Anschlusseinrichtung an die Ventilbank anschließbar ist, und die Druck¬ regelvorrichtung basierend auf der Ausgabe der gemeinsamen Baueinheit in einer normalen,durch die Regeleinrichtung geregelten Zylindersteuerungsbetriebsart, und einer durch zusätzli¬ches Verwenden der Verstärkungseinrichtung bereitgestellten Schnellschaltungsbetriebsartbetriebsfähig ist.
[0038] Durch die vorstehend veranschaulichte Konfiguration gemäß einem Ausführungsbeispielder Erfindung kann ein vereinfachtes digitales Hydrauliksystem bereitgestellt werden. Erfin¬dungsgemäß vereint bzw. kombiniert eine gemeinsame Baueinheit einen PI-Regler, Booster¬ausgänge, sowie vorzugsweise einen A/D-Wandler, deren Ankopplung mit herkömmlichenanalogen Signalen möglich ist.
[0039] So kann beispielsweise bei einer Neukonfiguration einer digitalen Hydraulikanlage oderbei Modernisierungen die gemeinsame Baueinheit in eine vorhandene Verdrahtungs- bzw.Anschlussbaugruppe integriert und positioniert werden, und möglicherweise anstatt einer ent¬fernten Baueinheit oder Platine an deren Stelle verwendet werden.
[0040] Dadurch ist es möglich, die Kosten und den Aufwand bei einer solchen Modernisierunggering zu halten, wodurch auch eine Wartung und der Einbau von Ersatzteilen vereinfachtwerden. Dies liegt auch daran, dass keine Notwendigkeit für ein neues Steuerungsgehäusesowie für zwei separate Steuerungssysteme besteht, deren Sicherung und Synchronisierungaufwändig wäre.
[0041] Durch die Anwendung eines digitalen Hydrauliksystems ergibt sich eine bessere Zuver¬lässigkeit als bei herkömmlichen Proportionalventilen, und das System ist nahezu leckagefrei.Wenn jedoch die Hydraulikpumpe während des Betriebs abgestellt werden soll, sollten Druck¬akkumulatoren verwendet werden.
[0042] Ebenso ist es möglich eine kleine Energieversorgungseinheit zu verwenden, die vor¬zugsweise über das bereits vorhandene Maschinensteuersystem der Anlage gesteuert wird.
[0043] Die Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispiels auf Basis der Fig. 1 beschrie¬ben, ist aber nicht in einer durch das Ausführungsbeispiel beschränkten Weise auszulegen,sondern lediglich durch den Bereich der anhängenden Ansprüche definiert.
[0044] Insbesondere sei darauf hingewiesen, dass die Anzahl der digitalhydraulischen Reglerkeinesfalls beschränkt ist. Ebenfalls ist die Anzahl der Ventilbänke in einem digitalhydraulischenRegler nicht auf vier beschränkt. Beispielsweise könnte das Ausführungsbeispiel gemäß Figurnoch durch eine Ventilbank A-B erweitert werden, die einer direkten Verbindung der beidenKammern A und B zugeordnet ist. Eine derartige Ventilbank A-B kann dann im Zuge einerÜberprüfung des digitalhydraulischen Reglers überprüft werden, wie vorangehend beschriebenwurde. Auch die Anzahl der Ventile pro Ventilbank ist beliebig wählbar.
[0045] Eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung weist eine PI- Regeleinrichtung, eineVerstärkungseinrichtung zum temporären Anlegen einer Überspannung an mindestens einesvon Ventilen, um die Betätigungsgeschwindigkeit des Ventils zu erhöhen, und eine Anschluss¬einrichtung, die mindestens Anschlüsse zum Eingeben einer Versorgungsspannung, einesFluid-Solldruckparameters, eines Fluid-Solldurchflussparameters sowie eines Fluid-Istdruck-messwerts, und zum Ausgeben von Steuerparametern an jedes Ventil aufweist, auf, wobei dieRegeleinrichtung, die Verstärkungseinrichtung und die Anschlusseinrichtung auf einer gemein¬samen Baueinheit angeordnet sind, und die gemeinsame Baueinheit direkt über die Anschluss¬einrichtung an die Ventilbank anschließbar ist, und die Druckregelvorrichtung basierend auf derAusgabe der gemeinsamen Baueinheit in einer normalen, durch die Regeleinrichtung geregel¬ten Zylindersteuerungsbetriebsart, und einer durch zusätzliches Verwenden der Verstärkungs¬einrichtung bereitgestellten Schnellschaltungsbetriebsart betriebsfähig ist.

Claims (12)

  1. Ansprüche 1. Digitalhydraulische Druckregelvorrichtung zum Regeln mindestens einer Ventilbank, wobeijede Ventilbank (25, A-T, P-A, P-B, B-T) eine Vielzahl von digital steuerbaren Ventilen auf¬weist, mit: einer Regeleinrichtung (22) des Proportional-Integral-Typs; einer Verstärkungseinrichtung(24) zum temporären Anlegen einer Überspannung an mindestens eines der Ventile, umdie Betätigungsgeschwindigkeit des mindestens einen Ventils zu erhöhen; undeiner Anschlusseinrichtung, die mindestens Anschlüsse zum Eingeben einer Versorgungs¬spannung, eines Fluid-Solldruckparameters, eines Fluid-Solldurchflussparameters sowieeines Fluid-Istdruckmesswerts, und zum Ausgeben von Steuerparametern an jedes Ventilaufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (22), die Verstärkungseinrichtung (24) und die Anschlusseinrichtungauf einer gemeinsamen Baueinheit (21) angeordnet sind, und die gemeinsame Baueinheit(21) direkt über die Anschlusseinrichtung an die Ventilbank (25) anschließbar ist; unddie Druckregelvorrichtung basierend auf den von der gemeinsamen Baueinheit (21) aus¬gegebenen Steuerparametern in einer normalen, durch die Regeleinrichtung (22) geregel¬ten Zylindersteuerungsbetriebsart, und einer durch zusätzliches Verwenden der Verstär¬kungseinrichtung (24) bereitgestellten Schnellschaltungsbetriebsart betriebsfähig ist.
  2. 2. Digitalhydraulische Druckregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass auf der gemeinsamen Baueinheit (21) weiterhin ein Analog/Digital-Wandler (23) inte¬griert ist.
  3. 3. Digitalhydraulische Druckregelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬zeichnet, dass die gemeinsame Baueinheit (21) die Aufgabe der Berechnung bezüglichder Regeneration der Ventile bei normaler, durch die Regeleinrichtung (22) geregelten Zy¬lindersteuerung übernimmt, und eine Regelung zur Schnellschaltung unter zusätzlicherVerwendung der Verstärkungseinrichtung (24) von einem oder mehreren der Ventile durchdie Erhöhung der Betätigungsgeschwindigkeit ermöglicht.
  4. 4. Digitalhydraulische Druckregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet, dass ein oder mehrere Druckakkumulatoren zum Ermöglichen eines Ab-stellens einer Hydraulikpumpe (P) während des Betriebes vorgesehen sind.
  5. 5. Digitalhydraulische Druckregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurchgekennzeichnet, dass die Ansteuerung von zumindest der Regeleinrichtung (22) und derVerstärkungseinrichtung (24) über ein Maschinensteuerungssystem der Maschine erfolgt,an dem die Druckregelvorrichtung angebracht ist.
  6. 6. Digitalhydraulische Druckregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurchgekennzeichnet, dass die gemeinsame Baueinheit (21) derart gestaltet ist, dass diese ineiner bestehenden Anschlussbaugruppe anbringbar ist.
  7. 7. Herstellungsverfahren für eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung zum Regeln min¬destens einer Ventilbank (25, A-T, P-A, P-B, B-T), wobei jede Ventilbank eine Vielzahl vondigital steuerbaren Ventilen aufweist, mit den Schritten: Bereitstellen einer Regeleinrichtung (22) des Proportional-Integral-Typs; Bereitstellen einerVerstärkungseinrichtung (24) zum temporären Anlegen einer Überspannung an mindes¬tens eines der Ventile, um die Betätigungsgeschwindigkeit des mindestens einen Ventils zuerhöhen; und Bereitstellen einer Anschlusseinrichtung, die mindestens Anschlüsse zum Eingeben einerVersorgungsspannung, eines Fluid-Solldruckparameters, eines Fluid-Solldurchflusspara¬meters sowie eines Fluid-Istdruckmesswerts, und zum Ausgeben von Steuerparametern anjedes Ventil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (22), die Verstärkungseinrichtung (24) und die Anschlusseinrichtungauf einer gemeinsamen Baueinheit (21) angeordnet sind, und die gemeinsame Baueinheit (21) direkt über die Anschlusseinrichtung an die Ventilbank (25) anschließbar ist; und die Druckregelvorrichtung basierend auf den von der gemeinsamen Baueinheit (21) aus¬gegebenen Steuerparametern in einer normalen, durch die Regeleinrichtung (22) geregel¬ten Zylindersteuerungsbetriebsart, und einer durch zusätzliches Verwenden der Verstär¬kungseinrichtung (24) bereitgestellten Schnellschaltungsbetriebsart betriebsfähig ist.
  8. 8. Herstellungsverfahren für eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, dass auf der gemeinsamen Baueinheit (21) weiterhin ein Ana-log/Digital-Wandler (23) integriert wird.
  9. 9. Herstellungsverfahren für eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung nach Anspruch 7oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Baueinheit (21) die Aufgabe derBerechnung bezüglich der Regeneration der Ventile bei normaler, durch die Regeleinrich¬tung (22) geregelten Zylindersteuerung übernimmt, und eine Regelung zur Schnellschal¬tung von einem oder mehreren der Ventile durch die Erhöhung der Betätigungsgeschwin¬digkeit ermöglicht.
  10. 10. Herstellungsverfahren für eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung nach einem derAnsprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Druckakkumulatorenzum Ermöglichen eines Abstellens einer Hydraulikpumpe (P) während des Betriebes be¬reitgestellt werden.
  11. 11. Herstellungsverfahren für eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung nach einem derAnsprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung von zumindest derRegeleinrichtung (22) und der Verstärkungseinrichtung (24) über ein Maschinensteue¬rungssystem der Maschine erfolgt, an dem die Druckregelvorrichtung angebracht ist.
  12. 12. Herstellungsverfahren für eine digitalhydraulische Druckregelvorrichtung nach einem derAnsprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Baueinheit (21)derart gestaltet ist, dass diese in einer bestehenden Anschlussbaugruppe anbringbar ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
ATGM50018/2015U 2014-04-28 2015-02-18 Digitalhydraulische druckregelvorrichtung und herstellungsverfahren für eine digitalhydraulische druckregelvorrichtung AT14641U1 (de)

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