DE102004055054A1 - Electrical energy supplying method, involves producing power supply necessary for operation and control of electrical load by partial transformation of hydraulic energy of pressure delivered by hydro pump - Google Patents

Electrical energy supplying method, involves producing power supply necessary for operation and control of electrical load by partial transformation of hydraulic energy of pressure delivered by hydro pump Download PDF

Info

Publication number
DE102004055054A1
DE102004055054A1 DE200410055054 DE102004055054A DE102004055054A1 DE 102004055054 A1 DE102004055054 A1 DE 102004055054A1 DE 200410055054 DE200410055054 DE 200410055054 DE 102004055054 A DE102004055054 A DE 102004055054A DE 102004055054 A1 DE102004055054 A1 DE 102004055054A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydraulic
energy
electrical
hydraulic circuit
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE200410055054
Other languages
German (de)
Inventor
Hermann Röhlk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Bosch Rexroth AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Rexroth AG filed Critical Bosch Rexroth AG
Priority to DE200410055054 priority Critical patent/DE102004055054A1/en
Publication of DE102004055054A1 publication Critical patent/DE102004055054A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08—Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803—Modular units
    • F15B13/0846—Electrical details
    • F15B13/0857—Electrical connecting means, e.g. plugs, sockets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08—Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803—Modular units
    • F15B13/0846—Electrical details
    • F15B13/086—Sensing means, e.g. pressure sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08—Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803—Modular units
    • F15B13/0878—Assembly of modular units
    • F15B13/0885—Assembly of modular units using valves combined with other components
    • F15B13/0889—Valves combined with electrical components
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

The method involves supplying a valve (6) of a hydraulic circuit (1) with pressure by a hydro pump (8). Power supply necessary for operation and control of an electrical load (4) is produced by the partial transformation of the hydraulic energy of the pressure delivered by the hydro pump. The transformation of the hydraulic energy of the pressure takes place by a transducer (2), which may be piezoelectric, capacitive or inductive. An independent claim is also included for a hydraulic circuit with an electro hydraulic valve.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern einer hydraulischen Schaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine hydraulische Schaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.The The invention relates to a method for supplying electrical Consumers of a hydraulic circuit according to the preamble of the claim 1 and a hydraulic circuit according to the preamble of the claim 7th

Zur Steigerung der Leistungsfähigkeit moderner hydraulischer Antriebs-, Steuerungs- und Regelungssysteme hat im Wesentlichen die Kombination der hydraulischen Kraftübertragung mit der Präzision und Flexibilität elektronischer Steuerungen der elektrohydraulischen Ventiltechnik beigetragen.to Increase in performance modern hydraulic drive, control and regulation systems basically has the combination of hydraulic power transmission with the precision and flexibility electronic controls of electrohydraulic valve technology contributed.

Aufgrund der Verwendung von hydraulischen und elektronischen Komponenten sind für derartige Ventilanordnungen mehrere Arten von Zuleitungen erforderlich. Zum Einen werden hydraulische Leitungen und Anschlüsse für die Bereitstellung des Druckmittels und zum Anderen Stromversorgungs- und Steuerleitungen für die Versorgung der elektrischen Stellantriebe und der Antriebselektronik der elektrohydraulischen Ventile mit elektrischer Energie benötigt, d.h. zumindest jeweils eine hydraulische und eine elektrische Leitung ist vorzusehen.by virtue of the use of hydraulic and electronic components are for Such valve assemblies require several types of leads. On the one hand are hydraulic lines and connections for the provision the pressure medium and on the other power supply and control lines for the Supply of electric actuators and drive electronics the electro-hydraulic valves with electrical energy needed, i. at least one hydraulic and one electrical line should be provided.

Sind an der hydraulischen Ventilanordnung zusätzliche Sensoren oder Stellantriebe angeordnet, so steigt die Anzahl der Zuleitungen weiter an und der Montage- und Wartungsaufwand der Ventilanordnung und der benötigten elektrischen Steckersysteme, die aufgrund der geforderten elektromagnetischen Verträglichkeit mit hohen Schutzgraden zu versehen sind, erhöht sich.are on the hydraulic valve assembly additional sensors or actuators arranged, so the number of leads continues to increase and the Assembly and maintenance of the valve assembly and the required electrical Plug systems, due to the required electromagnetic compatibility are to be provided with high degrees of protection increases.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern, insbesondere elektrischen Stellantrieben, einer hydraulischen Schaltung mit elektrischer Energie und eine hydraulische Schaltung zu schaffen, bei denen die Anschlusstechnik der hydraulischen Ventile vereinfacht ist.In contrast, lies The invention is based on the object, a method for supply of electrical consumers, in particular electric actuators, a hydraulic circuit with electrical energy and a to provide hydraulic circuit in which the connection technology the hydraulic valves is simplified.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der hydraulischen Schaltung durch die Merkmale des Patentanspruchs 7 gelöst.These Task is in terms of the method for supplying electrical Consumers by the features of claim 1 and in terms the hydraulic circuit by the features of the claim 7 solved.

Erfindungsgemäß wird zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern, insbesondere von elektrischen Stellantrieben, einer hydraulischen Schaltung die zur Betätigung und Ansteuerung der elektrischen Verbraucher benötigte elektrische Energie durch zumindest teilweise Umwandlung der hydraulischen Energie, des von einer Hydropumpe geförderten Druckmittels entnommen.According to the invention is for Supply of electrical consumers, in particular electrical Actuators, a hydraulic circuit for actuation and Control of the electrical loads needed electrical energy at least partially converting the hydraulic energy, the from a hydraulic pump funded pressure medium taken.

Aufgrund der Transformation von hydraulischer Arbeitsenergie in elektrische Energie kann auf zusätzliche elektrische Anschlüsse an dem Ventil verzichtet und der Montage- und Wartungsaufwand erheblich verringert werden, d.h. zur Versorgung der Stellantriebe und der Ansteuerelektronik mit elektrischer Energie wird nur ein monovalenter Anschluss in Form eines Druckmittelanschlusses benötigt. Aus der EP 1 127 221 B1 ist eine für gasförmige Medien einer pneumatischen Schaltung geeignete Lösung bekannt, bei der über eine pneumatische Leitung gleichzeitig die elektrischen Verbraucher der pneumatischen Vorrichtung mit Energie versorgt werden. Die Stellantriebe können mit einer aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannten Antriebstechnik, bspw. über Magnetspulen, oder mit alternativen Antriebstechniken unter Verwendung von Schrittmotoren, Servomotoren und Memoryeffekt-Materialien ausgeführt sein. Dabei ist eine selbsthaltende Ausbildung der Stellantriebe, bspw. mit Schrittmotoren besonders vorteilhaft.Due to the transformation of hydraulic working energy into electrical energy can be dispensed with additional electrical connections to the valve and the assembly and maintenance costs are significantly reduced, ie to supply the actuators and the control electronics with electrical energy only a monovalent connection in the form of a pressure medium connection is required. From the EP 1 127 221 B1 a solution suitable for gaseous media of a pneumatic circuit is known in which the electrical consumers of the pneumatic device are simultaneously supplied with energy via a pneumatic line. The actuators can be designed with a known from the general state of the art drive technology, for example. Via magnetic coils, or with alternative drive techniques using stepper motors, servomotors and memory effect materials. In this case, a self-holding design of the actuators, for example. With stepper motors is particularly advantageous.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die Umwandlung der hydraulischen Energie, insbesondere der Druck- und/oder Strömungsenergie des Druckmittels in elektrische Energie über einen Wandler.According to one preferred embodiment the conversion of the hydraulic energy, in particular the Pressure and / or flow energy of the pressure medium into electrical energy via a converter.

Vorzugsweise wird die hydraulische Energie des Druckmittels über zumindest einen piezoelektrischen, kapazitiven oder induktiven Wandler in elektrische Energie umgewandelt.Preferably the hydraulic energy of the pressure medium via at least one piezoelectric, capacitive or inductive converter converted into electrical energy.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird die hydraulische Energie des Druckmittels zum Antrieb eines Generators bspw. über eine mikromechanische Turbine (Dynamo-Prinzip), oder einer Prallplatte verwendet.In an alternative embodiment of the invention is the hydraulic Energy of the pressure medium for driving a generator eg. About a micromechanical turbine (dynamo principle), or a baffle plate used.

Die Übertragung von Steuer- und/oder Sensorsignalen zwischen einer Steuereinheit und einer Ansteuerelektronik der hydraulischen Ventilanordnung erfolgt auf vorteilhafte Weise drahtlos, insbesondere durch Funk- oder Infrarotsignale. Beispielsweise kann die Ansteuerung der Stellantriebe des Ventils über Funk durch eine Hochfrequenzübertragung zwischen einem Sender und einem Empfänger erfolgen, wobei die frequenzmodulierten Signale vielfach auf einem digitalen Modulationsverfahren, der sogenannten Puls-Code-Modulation (PCM), basieren, das im Vergleich zu anderen Verfahren ein Höchstmaß an Übertragungssicherheit bietet. Die Übertragung erfolgt vorzugsweise bidirektional zwischen Steuereinheit und Ansteuerelektronik, um eine Rückmeldung von Sensorsignalen der Ventilanordnung an die Steuereinheit zu ermöglichen. Hierzu kann der Empfänger zusätzlich mit einem Sender versehen sein.The transmission of control and / or sensor signals between a control unit and a control electronics of the hydraulic valve arrangement takes place in an advantageous manner wirelessly, in particular by radio or infrared signals. For example, the actuation of the actuators of the valve via radio can be carried out by a high-frequency transmission between a transmitter and a receiver, the frequency-modulated signals are often based on a digital modulation method, the so-called pulse-code modulation (PCM), compared to other methods provides the highest level of transmission security. The transmission preferably takes place bidirectionally between the control unit and the control electronics in order to enable feedback of sensor signals of the valve arrangement to the control unit. For this purpose, the receiver can additionally with a transmitter be provided.

Über eine Sensorik werden bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel die Statusinformationen der hydraulischen Ventilanordnung aufgenommen und an ein Energiemanagementsystem und/oder den Wandler übertragen, um beispielsweise einen für die weitere Ventilverstellung ungenügenden Energievorrat oder Verschleiß festzustellen.Over a Sensors are in one embodiment of the invention, the status information the hydraulic valve assembly and received to an energy management system and / or transmit the transducer, for example, a for the further valve adjustment to determine insufficient energy supply or wear.

Vorzugsweise wird der Wandler über eine Bypass-Leitung mit dem Druckmittelströmungspfad verbunden, es ist aber auch vorstellbar den Wandler in die Ansteuerelektronik oder direkt in das Ventil zu integrieren. Es wird bevorzugt, den Wandler als separate Baueinheit gut zugänglich anzuordnen, so dass er bei einem eventuell auftretenden Defekt und am Ende seiner Lebensdauer auswechselbar ist.Preferably the converter is over a bypass line is connected to the pressure medium flow path, it is but also imaginable the converter in the control electronics or to integrate directly into the valve. It is preferred the converter as a separate unit easily accessible to arrange, so that he in case of a possible defect and on End of its life is interchangeable.

Die hydraulische Schaltung ist bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform mit einer Ansteuerelektronik für den elektrischen Stellantrieb des Ventils versehen, die von dem Wandler mit elektrischer Energie versorgt wird.The Hydraulic circuit is in a particularly preferred embodiment with a control electronics for the electric actuator of the valve provided by the Transformer is supplied with electrical energy.

Um eine stetige Energieversorgung der Ansteuerelektronik und der Stellantriebe, z.B. bei kurzzeitig erhöhtem Energiebedarf, zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, einen elektrischen Speicher, insbesondere einen Akkumulator oder Kondensator zur Speicherung der umgewandelten elektrischen Energie vorzusehen. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der elektrische Speicher wartungsfreundlich in bzw. an der Ansteuerelektronik auswechselbar angeordnet ist und bereits vorgeladen einen sofortigen Betrieb der Ansteuerelektronik ohne vorgeschalteten Ladezyklus ermöglicht.Around a constant power supply to the control electronics and the actuators, e.g. for a short time increased Energy needs, to ensure it is advantageous to have an electrical memory, in particular a Accumulator or capacitor for storing the converted electrical Provide energy. Furthermore, it is advantageous if the electrical Memory maintenance-friendly in or on the control electronics interchangeable is arranged and already preloaded an immediate operation of the Control electronics without upstream charging cycle allows.

Zum Betrieb ohne Druckmittel ("trockener" Betrieb), beispielsweise im Versuchs- und Testbetrieb, können die Ansteuerelektronik und/oder die Stellantriebe von der Energieversorgung des Wandlers getrennt und über eine externe Energieversorgung betrieben werden.To the Operation without pressure medium ("dry" operation), for example in trial and test operation, can the control electronics and / or the actuators of the power supply the converter disconnected and over be operated an external power supply.

Um eine konstante Energieversorgung der elektrischen Bauelemente zu gewährleisten, ist die Ansteuerelektronik vorzugsweise mit einem Energiemanagementsystem versehen.Around a constant power supply to the electrical components guarantee, the control electronics is preferably with an energy management system Mistake.

Eine besonders kompakte Anordnung der erfindungsgemäßen hydraulischen Schaltung ergibt sich, wenn der Wandler und/oder die Ansteuerelektronik am oder im Ventil angeordnet ist und die Ventilanordnung bei der Montage lediglich an eine einzelne hydraulische Druckleitung angeschlossen wird.A particularly compact arrangement of the hydraulic circuit according to the invention results when the converter and / or the control electronics on or is arranged in the valve and the valve assembly during assembly only connected to a single hydraulic pressure line becomes.

Die erfindungsgemäße hydraulische Schaltung verwendet vorzugsweise Schalt-, Druck-, Proportional- oder Regelventile und findet in stationären sowie mobilen Maschinen in der Fertigung, Produktion, Bau- und Landwirtschaft Verwendung.The inventive hydraulic Circuit preferably uses switching, pressure, proportional or control valves and takes place in stationary as well as mobile machines in manufacturing, production, construction and agriculture use.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.other advantageous developments of the invention are the subject of further Dependent claims.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:in the The following will be a preferred embodiment of the invention explained in more detail with reference to schematic drawings. Show it:

1 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen hydraulischen Schaltung und 1 a schematic block diagram of a hydraulic circuit according to the invention and

2 ein Blockschaltbild einer Ansteuerelektronik der hydraulischen Schaltung. 2 a block diagram of a control electronics of the hydraulic circuit.

Gemäß 1 verwendet eine erfindungsgemäße hydraulische Schaltung 1 einen piezoelektrischen Wandler 2 zur Versorgung eines elektrischen Stellantriebs 4 eines elektrohydraulischen Ventils 6 mit elektrischer Energie.According to 1 uses a hydraulic circuit according to the invention 1 a piezoelectric transducer 2 to supply an electric actuator 4 an electrohydraulic valve 6 with electrical energy.

Das beispielhaft dargestellte 4/3-Wegeventil 6 wird über eine an eine Hydropumpe 8 angeschlossene Druckleitung 10 mit Druckmittel 12 versorgt und ist über zwei Arbeitsleitungen 14, 16 mit einem als Differentialzylinder ausgeführten hydraulischen Verbraucher 18 und mittels eines Tankkanals 20 mit einem Tank T verbunden. Über eine von der Druckleitung 10 abzweigende Bypass-Leitung 22 wird beispielsweise ein piezoelektrischer Druck-Strom/Spannungs-Wandler 2 mit Druckmittel 12 versorgt, d.h. über die Bypass-Leitung 22 wird ein Teil der hydraulischen Gesamtenergie des Druckmittels dem Wandler 2 zugeführt und in elektrische Energie umgewandelt, ein weiterer Teil dient als hydraulische Arbeitsenergie für den hydraulischen Verbraucher 18 – mit anderen Worten – die zur Betätigung und Ansteuerung des elektrischen Stellantriebs 4 benötigte elektrische Energie wird durch teilweise Umwandlung der hydraulischen Energie des von der Hydropumpe 8 geförderten Druckmittels 12 entnommen. Die Ausführung des piezoelektrischen Wandlers 2 als separate Baueinheit erleichtert die Zugänglichkeit für Wartungszwecke und dessen Austausch bei Defekten und am Ende seiner Lebensdauer.The exemplified 4/3-way valve 6 is via a to a hydraulic pump 8th connected pressure line 10 with pressure medium 12 is supplied and is via two working lines 14 . 16 with a hydraulic actuator designed as a differential cylinder 18 and by means of a tank channel 20 connected to a tank T. About one of the pressure line 10 branching bypass line 22 For example, a piezoelectric pressure-current / voltage converter 2 with pressure medium 12 supplied, ie via the bypass line 22 becomes a part of the total hydraulic energy of the pressure medium to the converter 2 supplied and converted into electrical energy, another part serves as a hydraulic working energy for the hydraulic consumer 18 - in other words - for the operation and control of the electric actuator 4 required electrical energy is obtained by partial conversion of the hydraulic energy from that of the hydraulic pump 8th promoted pressure medium 12 taken. The embodiment of the piezoelectric transducer 2 as a separate unit facilitates accessibility for maintenance purposes and its replacement in case of defects and at the end of its life.

Gegenüber dem Stand der Technik ist es besonders vorteilhaft, dass an der strichpunktiert angedeuteten Systemgrenze 26 nur ein einzelner hydraulischer Druckmittelanschluss 24 (monovalenter Anschluss) benötigt wird und aufgrund der zumindest teilweisen Transformation hydraulischer in elektrische Energie auf elektrische Anschlüsse verzichtet werden kann, wobei sich der Montage- und Wartungsaufwand erheblich verringert.Compared to the prior art, it is particularly advantageous that indicated at the dash-dotted lines system limit 26 only a single hydraulic pressure medium connection 24 (Monovalenter connection) is required and due to the at least partial transformation of hydraulic into electrical energy can be dispensed with electrical connections, with the assembly and maintenance costs significantly reduced.

Der Wandler 2 ist über elektrische Leitungen 28, 30 mit einer Ansteuerelektronik 32 des elektrischen Stellantriebs 4 des Ventils 6 verbunden und versorgt diese mit elektrischer Energie. Über eine Verbindungsleitung 34 steht der Wandler 2 weiterhin mit dem Tankkanal T in Verbindung, um das nach dem Wandler 2 entspannte Druckmittel 12 dem Tank T zuzuführen.The converter 2 is via electrical lines 28 . 30 with a control electronics 32 of the electric actuator 4 of the valve 6 connected and supplies them with electrical energy. Via a connecting line 34 is the converter 2 Continue with the tank channel T in connection to the after the converter 2 relaxed pressure medium 12 supply to the tank T.

Eine besonders kompakte Anordnung der Komponenten ergibt sich, wenn der Wandler 2 und die Ansteuerelektronik 32 am Ventil 6 angeordnet sind.A particularly compact arrangement of the components results when the converter 2 and the control electronics 32 at the valve 6 are arranged.

Über eine nicht dargestellte Sensorik werden Statusinformationen bzw. die Ventilschieberstellung des hydraulischen Ventils 6 aufgenommen und über eine Signalleitung 36 an den Wandler 2 oder die Ansteuerelektronik 32 übertragen.Via a sensor, not shown, status information or the valve spool position of the hydraulic valve 6 recorded and via a signal line 36 to the converter 2 or the control electronics 32 transfer.

2 zeigt ein Blockschaltbild der Ansteuerelektronik 32 der hydraulischen Schaltung 1. Um eine konstante Energieversorgung der Ansteuerelektronik 32 auch bei kurzzeitig erhöhtem Energiebedarf des elektrischen Stellantriebs 4 zu gewährleisten, ist ein elektrischer Speicher 38, der beispielhaft als Akkumulator ausgebildet ist, zur Speicherung der umgewandelten elektrischen Energie des Wandlers 2 in der Ansteuerelektronik 32 integriert und über Versorgungsleitungen 39 mit den elektrischen Verbrauchern verbunden. Dadurch ergibt sich ein kompakter Aufbau der Ansteuerelektronik 32 bei gleichzeitig verringertem Wartungsaufwand. Der elektrische Speicher 38 sorgt dafür, dass das Ventil 6 auch bei Ausfall der Hydropumpe 8 und damit bei Abreißen der Druckmittelströmung betätigt werden kann. 2 shows a block diagram of the control electronics 32 the hydraulic circuit 1 , To a constant power supply of the control electronics 32 even with short-term increased energy demand of the electric actuator 4 to ensure is an electrical storage 38 , which is exemplified as an accumulator, for storing the converted electrical energy of the converter 2 in the control electronics 32 integrated and via supply lines 39 connected to the electrical consumers. This results in a compact design of the control electronics 32 at the same time reduced maintenance. The electric storage 38 ensures that the valve 6 even in case of failure of the hydraulic pump 8th and thus can be operated at tearing off the pressure fluid flow.

Um eine hinreichende Energieversorgung der elektrischen Bauelemente zu gewährleisten, ist die Ansteuerelektronik 32 mit einem Energiemanagementsystem 40 versehen. Dieses erhält über eine Signalleitung 42 (siehe 1) Statusinformationen des Ventils 6 (z.B. Energievorrat nicht mehr ausreichend für Verstellen des Ventils etc.) und regelt die Energieübertragung an den elektrischen Speicher 38.In order to ensure a sufficient energy supply of the electrical components, the control electronics 32 with an energy management system 40 Mistake. This receives via a signal line 42 (please refer 1 ) Status information of the valve 6 (Eg energy supply is no longer sufficient for adjusting the valve, etc.) and regulates the energy transfer to the electrical storage 38 ,

Die Ansteuerelektronik 32 wird drahtlos über einen Funkempfänger 44 von einer mit einem Sender versehenen Steuereinheit 46 mit Stellinformationen versorgt. Die empfangenen Stellinformationen werden mittels einer Signalverarbeitungseinrichtung 48 und einer Steuerelektronik 50 in Stellsignale für den Stellantrieb 4 des Ventils 6 umgewandelt. Die Signalübertragung erfolgt bidirektional zwischen der Steuereinheit 46 und der Ansteuerelektronik 32 und ermöglicht eine Rückmeldung von Sensorsignalen, bspw. einer Wegmesseinheit an die Steuereinheit 46. Hierzu ist der Funkempfänger 44 mit einem Funksender 52 kombiniert. Aus der Signalübertragung per Funk resultiert ein einfacher Aufbau ohne separat zu verlegende Signalleitungen. Funkempfänger 44 und Funksender 52 werden jeweils über den elektrischen Speicher 38 oder eine separate Energiequelle z.B. einer Batterie mit Energie versorgt.The control electronics 32 becomes wireless over a radio receiver 44 from a transmitter-equipped control unit 46 supplied with actuating information. The received control information is by means of a signal processing device 48 and an electronic control system 50 in actuating signals for the actuator 4 of the valve 6 transformed. The signal transmission is bidirectional between the control unit 46 and the control electronics 32 and allows a feedback of sensor signals, for example. A displacement measuring unit to the control unit 46 , For this purpose, the radio receiver 44 with a radio transmitter 52 combined. The signal transmission by radio results in a simple structure without separate signal lines to be laid. radio receiver 44 and radio transmitters 52 are each about the electrical storage 38 or a separate power source such as a battery supplied with energy.

Für Versuchs- und Testzwecke ohne Druckmittel 12 ("trockener" Betrieb) kann die Ansteuerelektronik 32 von den elektrischen Versorgungsleitungen 28, 30 des Wandlers 2 getrennt und über eine nicht dargestellte Wartungsöffnung mit einer externen Energieversorgung betrieben werden.For trial and test purposes without pressure medium 12 ("dry" operation), the control electronics 32 from the electrical supply lines 28 . 30 of the converter 2 separated and operated via a maintenance opening, not shown, with an external power supply.

Die erfindungsgemäße hydraulische Schaltung 1 ist nicht auf die beschriebene Energieumwandlung mittels eines piezoelektrischen Wandlers 2 beschränkt, vielmehr kann jeder aus dem Stand der Technik bekannte Energiewandler Verwendung finden, der dazu geeignet ist, hydraulische Energie in elektrische Energie umzuwandeln.The hydraulic circuit according to the invention 1 is not due to the described energy conversion by means of a piezoelectric transducer 2 rather, any energy converter known in the art may be used which is capable of converting hydraulic energy into electrical energy.

Offenbart sind ein Verfahren und eine hydraulische Schaltung 1 zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern 4, insbesondere elektrischen Stellantrieben, einer hydraulischen Schaltung 1 mit elektrischer Energie, wobei die zur Betätigung und Ansteuerung der elektrischen Verbraucher 4 erforderliche elektrische Energie durch zumindest teilweise Umwandlung der hydraulischen Energie, des von einer Hydropumpe 8 geförderten Druckmittels 12, erzeugt wird.Disclosed are a method and a hydraulic circuit 1 for the supply of electrical consumers 4 , In particular electric actuators, a hydraulic circuit 1 with electrical energy, wherein the operation and control of the electrical consumers 4 required electrical energy by at least partially converting the hydraulic energy from that of a hydraulic pump 8th promoted pressure medium 12 , is produced.

11
hydraulische Schaltunghydraulic circuit
22
Wandlerconverter
44
Stellantriebactuator
66
hydraulisches Ventilhydraulic Valve
88th
Hydropumpehydraulic pump
1010
Druckleitungpressure line
1212
Druckmittellever
1414
Arbeitsleitungworking line
1616
Arbeitsleitungworking line
1818
hydraulischer Verbraucherhydraulic consumer
2020
Tankkanaltank channel
2222
Bypass-LeitungBypass line
2424
DruckmittelanschlussPressure medium connection
2626
Systemgrenzesystem boundary
2828
elektrische Leitungelectrical management
3030
elektrische Leitungelectrical management
3232
Ansteuerelektronikcontrol electronics
3434
Verbindungsleitungconnecting line
3636
Signalleitung (Wandler)signal line (Converter)
3838
elektrischer Speicherelectrical Storage
3939
Versorgungsleitungsupply line
4040
EnergiemanagementsystemEnergy Management System
4242
Signalleitung (Energiemanagementsystem)signal line (Energy Management System)
4444
Funkempfängerradio receiver
4646
Steuereinheitcontrol unit
4848
SignalverarbeitungseinrichtungSignal processing device
5050
Steuerelektronikcontrol electronics
5252
Funksenderradio transmitter

Claims (16)

Verfahren zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern (4), insbesondere elektrischen Stellantrieben, einer hydraulischen Schaltung (1) mit elektrischer Energie, wobei ein Ventil (6) der hydraulischen Schaltung (1) von einer Hydropumpe (8) mit Druckmittel (12) versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Betätigung und Ansteuerung der elektrischen Verbraucher (4) erforderliche elektrische Energie durch zumindest teilweise Umwandlung der hydraulischen Energie, des von der Hydropumpe (8) geförderten Druckmittels (12), erzeugt wird.Method for supplying electrical consumers ( 4 ), in particular electric actuators, a hydraulic circuit ( 1 ) with electrical energy, wherein a valve ( 6 ) of the hydraulic circuit ( 1 ) from a hydraulic pump ( 8th ) with pressure medium ( 12 ) is supplied, characterized in that for actuating and controlling the electrical loads ( 4 ) required electrical energy by at least partially converting the hydraulic energy from the hydraulic pump ( 8th ) conveyed pressure medium ( 12 ), is produced. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Umwandlung der hydraulischen Energie des Druckmittels (12) in elektrische Energie über einen Wandler (2) erfolgt.Method according to claim 1, wherein the conversion of the hydraulic energy of the pressure medium ( 12 ) into electrical energy via a transducer ( 2 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die hydraulische Energie des Druckmittels (12) über zumindest einen piezoelektrischen, kapazitiven oder induktiven Wandler (2) in elektrische Energie für die Verbraucher (4) umgewandelt wird.Method according to claim 1 or 2, wherein the hydraulic energy of the pressure medium ( 12 ) via at least one piezoelectric, capacitive or inductive converter ( 2 ) into electrical energy for consumers ( 4 ) is converted. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die hydraulische Energie des Druckmittels (12) zum Antrieb eines Generators oder einer Prallplatte verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the hydraulic energy of the pressure medium ( 12 ) is used to drive a generator or a baffle plate. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Übertragung von Steuer- und/oder Sensorsignalen zwischen einer Steuereinheit (46) und einer Ansteuerelektronik (32) drahtlos, insbesondere durch Funk- oder Infrarotsignale erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the transmission of control and / or sensor signals between a control unit ( 46 ) and a control electronics ( 32 ) wirelessly, in particular by radio or infrared signals. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei über eine Sensorik die Statusinformationen des hydraulischen Ventils (6) aufgenommen und an ein Energiemanagementsystem (40) und/oder den Wandler (2) übertragen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein via a sensor the status information of the hydraulic valve ( 6 ) and sent to an energy management system ( 40 ) and / or the converter ( 2 ) is transmitted. Hydraulische Schaltung mit einem elektrohydraulischen Ventil (6) und einer Einrichtung, zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern (4), insbesondere eines elektrischen Stellantriebs des Ventils (6) mit elektrischer Energie, wobei das Ventil (6) über einen Druckmittelströmungspfad (10) an eine Druckquelle (8) angeschlossen und mit Druckmittel (12) versorgbar ist, gekennzeichnet durch einen Wandler (2), der die mittels des Druckmittels (12) über den Druckmittelströmungspfad (10) übertragene hydraulische Energie, zumindest teilweise, in elektrische Energie für die elektrischen Verbraucher (4) umwandelt.Hydraulic circuit with an electrohydraulic valve ( 6 ) and a device for the supply of electrical consumers ( 4 ), in particular an electric actuator of the valve ( 6 ) with electrical energy, the valve ( 6 ) via a pressure medium flow path ( 10 ) to a pressure source ( 8th ) and with pressure medium ( 12 ), characterized by a transducer ( 2 ), which by means of the pressure medium ( 12 ) via the pressure medium flow path ( 10 ) transmitted hydraulic energy, at least partially, into electrical energy for the electrical consumers ( 4 ) converts. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 7, wobei der Wandler (2) ein Generator, eine Prallplatte, oder ein piezoelektrischer, kapazitiver oder induktiver Wandler ist.Hydraulic circuit according to claim 7, wherein the converter ( 2 ) is a generator, a baffle plate, or a piezoelectric, capacitive or inductive converter. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Wandler (2) über eine Bypass-Leitung (22) mit dem Druckmittelsträmungspfad (10) verbunden ist.Hydraulic circuit according to claim 7 or 8, wherein the converter ( 2 ) via a bypass line ( 22 ) with the pressure medium contamination path ( 10 ) connected is. Hydraulische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Ansteuerelektronik (32) für den elektrischen Stellantrieb (4) des Ventils (6), die von dem Wandler (2) mit elektrischer Energie versorgt wird.Hydraulic circuit according to one of the preceding claims, with a control electronics ( 32 ) for the electric actuator ( 4 ) of the valve ( 6 ), by the converter ( 2 ) is supplied with electrical energy. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 10, wobei die Ansteuerelektronik (32) einen elektrischen Speicher (38), insbesondere einen Akkumulator oder Kondensator hat, der vorzugsweise wartungsfreundlich in bzw. an der Ansteuerelektronik (32) auswechselbar angeordnet ist.Hydraulic circuit according to claim 10, wherein the control electronics ( 32 ) an electrical memory ( 38 ), in particular a rechargeable battery or capacitor, which preferably has low maintenance in or on the control electronics ( 32 ) is arranged interchangeable. Hydraulische Schaltung nach einem der Ansprüche 10 bis 11, wobei die Ansteuerelektronik (32) und/oder die Stellantriebe (4) über eine externe Energieversorgung betreibbar sind.Hydraulic circuit according to one of claims 10 to 11, wherein the control electronics ( 32 ) and / or the actuators ( 4 ) are operable via an external power supply. Hydraulische Schaltung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Ansteuerelektronik (32) einen Funkempfänger (44) und/oder einen Funksender (52) aufweist und die Stellantriebe (4) mittels einer Signalverarbeitungseinrichtung (48) und einer Steuerelektronik (50) mit Stellinformationen versorgt werden.Hydraulic circuit according to one of claims 10 to 12, wherein the control electronics ( 32 ) a radio receiver ( 44 ) and / or a radio transmitter ( 52 ) and the actuators ( 4 ) by means of a signal processing device ( 48 ) and a control electronics ( 50 ) are supplied with actuating information. Hydraulische Schaltung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Ansteuerelektronik (32) ein Energiemanagementsystem (40) zur konstanten Energieversorgung der elektrischen Verbraucher (4; 40; 44; 48; 50; 52) aufweist.Hydraulic circuit according to one of claims 10 to 13, wherein the control electronics ( 32 ) an energy management system ( 40 ) for the constant supply of energy to the electrical consumers ( 4 ; 40 ; 44 ; 48 ; 50 ; 52 ) having. Hydraulische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die hydraulische Schaltung (1) über eine Sensorik verfügt, die Statusinformationen des Ventils (6) aufnimmt und zu dem Energiemanagementsystem (40) und/oder dem Wandler (2) überträgt.Hydraulic circuit according to one of the preceding claims, wherein the hydraulic circuit ( 1 ) has a sensor, the status information of the valve ( 6 ) and to the energy management system ( 40 ) and / or the converter ( 2 ) transmits. Hydraulische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wandler (2) und/oder die Ansteuerelektronik (32) am oder im Ventil (6) angeordnet sind.Hydraulic circuit according to one of the preceding claims, wherein the converter ( 2 ) and / or the control electronics ( 32 ) on or in the valve ( 6 ) are arranged.
DE200410055054 2004-11-15 2004-11-15 Electrical energy supplying method, involves producing power supply necessary for operation and control of electrical load by partial transformation of hydraulic energy of pressure delivered by hydro pump Ceased DE102004055054A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410055054 DE102004055054A1 (en) 2004-11-15 2004-11-15 Electrical energy supplying method, involves producing power supply necessary for operation and control of electrical load by partial transformation of hydraulic energy of pressure delivered by hydro pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410055054 DE102004055054A1 (en) 2004-11-15 2004-11-15 Electrical energy supplying method, involves producing power supply necessary for operation and control of electrical load by partial transformation of hydraulic energy of pressure delivered by hydro pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004055054A1 true DE102004055054A1 (en) 2006-05-18

Family

ID=36273839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200410055054 Ceased DE102004055054A1 (en) 2004-11-15 2004-11-15 Electrical energy supplying method, involves producing power supply necessary for operation and control of electrical load by partial transformation of hydraulic energy of pressure delivered by hydro pump

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004055054A1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006024006A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-29 Siemens Ag Device for converting mechanical energy into electrical energy
EP1965084A1 (en) * 2007-02-28 2008-09-03 Festo AG & Co. KG Fluid device with wireless communication
DE102007009677A1 (en) * 2007-02-28 2008-09-04 Festo Ag & Co. Pneumatic system for the operation of an actuator or valve assembly, has a communication link for wireless data communication to control the electric component
DE102007012733A1 (en) 2007-03-16 2008-09-18 Robert Bosch Gmbh Autonomous electrical pressure sensor for e.g. cooling system, has transmitter for wirelessly delivering output signal of evaluation unit, and transducer generating electricity required by evaluation unit and transmitter from ambient energy
EP1775480A3 (en) * 2005-10-11 2009-12-23 Festo AG & Co. KG Control device for a fluid actuator and electric voltage supply unit
ITMI20081324A1 (en) * 2008-07-21 2010-01-22 Metal Work Spa WIRELESS HYDRAULIC SYSTEM
DE102020200642B3 (en) * 2020-01-21 2021-03-04 Trelleborg Sealing Solutions Germany Gmbh Piston accumulator system and monitoring module and monitoring method for a piston accumulator system
IT202100019937A1 (en) * 2021-07-27 2023-01-27 Sti S R L INTELLIGENT AND WIRELESS POSITIONER

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1775480A3 (en) * 2005-10-11 2009-12-23 Festo AG & Co. KG Control device for a fluid actuator and electric voltage supply unit
DE102006024006A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-29 Siemens Ag Device for converting mechanical energy into electrical energy
EP1965084A1 (en) * 2007-02-28 2008-09-03 Festo AG & Co. KG Fluid device with wireless communication
DE102007009677A1 (en) * 2007-02-28 2008-09-04 Festo Ag & Co. Pneumatic system for the operation of an actuator or valve assembly, has a communication link for wireless data communication to control the electric component
EP2224138A3 (en) * 2007-02-28 2011-01-19 FESTO AG & Co. KG Fluid device with wireless communication
EP2224139A3 (en) * 2007-02-28 2011-01-19 FESTO AG & Co. KG Fluid device with wireless communication
DE102007012733A1 (en) 2007-03-16 2008-09-18 Robert Bosch Gmbh Autonomous electrical pressure sensor for e.g. cooling system, has transmitter for wirelessly delivering output signal of evaluation unit, and transducer generating electricity required by evaluation unit and transmitter from ambient energy
ITMI20081324A1 (en) * 2008-07-21 2010-01-22 Metal Work Spa WIRELESS HYDRAULIC SYSTEM
DE102020200642B3 (en) * 2020-01-21 2021-03-04 Trelleborg Sealing Solutions Germany Gmbh Piston accumulator system and monitoring module and monitoring method for a piston accumulator system
WO2021148459A1 (en) 2020-01-21 2021-07-29 Trelleborg Sealing Solutions Germany Gmbh Piston accumulator system, and monitoring module and monitoring method for a piston accumulator system
IT202100019937A1 (en) * 2021-07-27 2023-01-27 Sti S R L INTELLIGENT AND WIRELESS POSITIONER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10049958B4 (en) Fluid power arrangement as well as valve arrangement and actuator therefor
EP1127221B1 (en) Method and device for supplying electrical power to electrical consumers in or on a pneumatic device
EP2466175A1 (en) Electro-pneumatic field device
EP3516218B1 (en) Compressor system for a work vehicle
DE102005048646B3 (en) Control device for fluid actuator e.g. linear drive, has inlet valve, working valve and load control valve that are controlled by valve driver stage arrangement and provided for guiding exhaust air of actuator to air-pressure transducer
DE102016221477A1 (en) Device for operating and determining an operating state of an electromagnetic actuator and coupling device and motor vehicle drive train
DE102017215289A1 (en) Electro-mechanical brake actuator with internal power electronics and energy storage
DE102013001758A1 (en) Tire inflation pressure adjustment device for a tire inflation system of a vehicle
EP1145208B1 (en) Method and device for transmitting control and/or sensor signals
DE102004055054A1 (en) Electrical energy supplying method, involves producing power supply necessary for operation and control of electrical load by partial transformation of hydraulic energy of pressure delivered by hydro pump
DE102008059348A1 (en) Actuators and sensors with integrated electronics for automatic transmissions
EP2134560A1 (en) Hybrid drive, method for controlling a compressed-air compressor and motor vehicle equipped with said hybrid drive
EP3078112A1 (en) Actuator having a position sensor
DE102012210613A1 (en) Wind farm with several grid entry points
DE102018106853A1 (en) Hydraulic assembly and kit of hydraulic assembly, gearbox and hydraulic consumer
EP3350455A1 (en) Valve control means, and method for operating a valve control means
EP2224138A2 (en) Fluid device with wireless communication
DE102016218066A1 (en) Control device arrangement for controlling a fluid arrangement
DE102010009404A1 (en) Rotary transmission for the transmission of different media
EP2028749A1 (en) Controllable drive device
EP2401514B1 (en) Proportional control valve for pneumatic applications
DE102017008944A1 (en) Adapter device and method for controlling a control current
DE102006005762B4 (en) Multi-axis turret with a fluid unit
WO2009146718A1 (en) Field device for process instrumentation and operating method
WO2008104260A1 (en) Fluid-technical device that can be supplied via a fluid line with electrical energy

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20111102

R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20140114