DE102009018071B4

DE102009018071B4 - Verfahren und Regelvorrichtung zur Regelung einer Druckmittelzufuhr für einen hydraulischen Aktor

Info

Publication number: DE102009018071B4
Application number: DE200910018071
Authority: DE
Inventors: Gerold Liebler; Dr. Köckemann Albert; Christian Lebert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-04-20
Filing date: 2009-04-20
Publication date: 2011-12-29
Anticipated expiration: 2029-04-21
Also published as: DE102009018071A1; WO2010121712A1

Abstract

Verfahren zur Regelung einer Druckmittelzufuhr für mindestens einen hydraulischen Aktor (11) einer zyklisch arbeitenden Maschine, bei der der Aktor (11) von einer von einem drehzahlgesteuerten Elektromotor (14) angetriebenen Verstellpumpe (13) mit einer Druckmittelmenge versorgt wird, die durch ein von einer übergeordneten Steuerung (25) vorgegebenes Druck/Volumenstrom-Profil bestimmt ist, wobei – in einem Lernzyklus bei einer konstanten Drehzahl nL des Elektromotors (14) mindestens ein Messwert V eines Fördervolumens für die Verstellpumpe (13) erfasst wird, – aus dem mindestens einen Messwert V des Fördervolumens, der konstanten Drehzahl nL und einem Grenzfördervolumen VG, das bei einer Drehzahlabsenkung nicht überschritten werden soll, unmittelbar ein Drehzahl-Profil ermittelt wird, in dem Sinne, dass aus dem Messwert V unmittelbar nach dessen Erfassung ein Drehzahlwert n mittels der Beziehung n = nL (V/VG) errechnet wird, durch Verknüpfung des vorgegebenen Druck/Volumenstrom-Profils mit dem Drehzahl-Profil ein an das Drehzahl-Profil angepasstes Druck/Fördervolumen-Profil gebildet wird und – in Arbeitszyklen der...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Regelvorrichtung zur Regelung einer Druckmittelzufuhr für einen hydraulischen Aktor. Bei Kunststoffspritzgießmaschinen mit einem hydraulisch betriebenen Zylinder treibt ein Elektromotor eine Pumpe an, die dem Zylinder ein hydraulisches Druckmittel gemäß einer Druck/Volumenstrom-Regelung zuführt. In Arbeitszyklen der Kunststoffspritzgießmaschine gibt es Bereiche, in denen der Druck geregelt wird, sowie weitere Bereiche, in denen der Volumenstrom geregelt wird.
In der EP 1 236 558 B1 wird vorgeschlagen, die Drehzahl des Elektromotors an den angeforderten Druck oder den angeforderten Volumenstrom anzupassen. Dafür wird in einem Lernzyklus ein Drehzahl-Profil erstellt. Dieses Drehzahl-Profil wird verwendet, um die Drehzahl während des Ablaufs der Arbeitszyklen zu verändern. Zur Erstellung des Drehzahl-Profils wird in einem Lernzyklus bei konstanter Drehzahl des Elektromotors zunächst ein Fördervolumen-Profil für eine Verstellpumpe erfasst. Im Anschluss daran wird aus der konstanten Drehzahl und dem Fördervolumen-Profil ein Volumenstrombedarf-Profil ermittelt. Aus dem Volumenstrombedarf-Profil wird schließlich das Drehzahl-Profil bei einem konstanten Fördervolumen der Verstellpumpe ermittelt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass es einen großen Speicherbedarf und einen hohen Aufwand an Rechenoperationen benötigt.
Die DE 197 09 475 A1 beschreibt eine elektrohydraulische Hubvorrichtung mit einem hydraulischen Zylinder, einem drehzahlvariabel ansteuerbaren Elektro-Asynchronmotor und einer daran angekoppelten verstellbaren Hydromaschine. Die Hydromaschine ist mit dem Zylinder hydraulisch verbunden. Das Schluckvolumen der Hydromaschine wird im Absenkbetrieb auf einen Wert begrenzt, der eine Einhaltung eines maximalen Schlupfes des Asynchronmotors ermöglicht.
Die DE 100 31 892 A1 beschreibt eine elektrohydraulische Hubvorrichtung mit einem hydraulischen Zylinder, einem drehzahlvariabel ansteuerbaren Elektromotor und einer daran angekoppelten Konstantpumpe. Die Konstantpumpe ist mit dem Zylinder hydraulisch verbunden. In Abhängigkeit von der Last am Zylinder bzw. in Abhängigkeit vom Motorstrom wird eine Mindestdrehzahl ermittelt, die einen verschleißarmen Betrieb der Konstantpumpe ermöglicht. Das Drehzahlband zwischen der ermittelten Mindestdrehzahl und einer Maximaldrehzahl des Elektromotors steht danach für die Volumenstromsteuerung zur Verfügung.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Regelvorrichtung zur Regelung einer Druckmittelzufuhr für einen hydraulischen Aktor bereitzustellen, wobei der Speicherbedarf und die Zahl der Rechenoperationen verringert wird.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Regelung einer Druckmittelzufuhr für einen hydraulischen Aktor einer zyklisch arbeitenden Maschine bereitgestellt. Der Aktor wird von einer Verstellpumpe mit einer Druckmittelmenge versorgt, die durch ein von einer übergeordneten Steuerung vorgegebenes Druck/Volumenstrom-Profil bestimmt ist. Die Verstellpumpe wird ihrerseits von einem drehzahlgesteuerten Elektromotor angetrieben. In einem Lernzyklus wird bei einer konstanten Drehzahl n_L des Elektromotors mindestens ein Messwert V eines Fördervolumens für die Verstellpumpe erfasst. Aus dem mindestens einen Messwert V des Fördervolumens, der konstanten Drehzahl n_L und einem Grenzfördervolumen V_G, das bei einer Drehzahlabsenkung nicht überschritten werden soll, wird unmittelbar ein Drehzahl-Profil ermittelt. Dazu wird aus dem Messwert V unmittelbar nach dessen Erfassung ein Drehzahlwert n mittels der Beziehung n = n_L·(V/V_G) errechnet. Durch Verknüpfung des Druck/Volumenstrom-Profils mit dem Drehzahl-Profil wird ein an das Drehzahl-Profil angepasstes Druck/Fördervolumen-Profil gebildet und in Arbeitszyklen der Maschine wird der Elektromotor entsprechend dem ermittelten Drehzahl-Profil betrieben und die Verstellpumpe entsprechend dem Druck/Fördervolumen-Profil angesteuert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also nach dem Erfassen des zumindest einen Messwerts des Fördervolumens unmittelbar aus diesem Messwert eine Solldrehzahl für den Elektromotor ermittelt. Es wird somit unmittelbar aus den Messwerten des Fördervolumens ein Drehzahl-Profil ermittelt.
Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt somit den Vorteil, dass das Ermitteln und Abspeichern eines Volumenstrombedarf-Profils entfällt, was zu einer deutlichen Reduktion des Speicherbedarfes führt. Zudem wird die Zahl der Rechenoperationen deutlich verringert, was zu einer Verkürzung der Verfahrensdauer führt. Insgesamt wird dadurch des Verfahren sowohl kostengünstiger als auch schneller.
Die Anpassung des Drehzahlverlaufs an den jeweiligen Leistungsbedarf wirkt sich auch vorteilhaft auf die Geräuschentwicklung der Maschine bei ihrem Betrieb aus. Nach längerer Betriebsdauer, beispielsweise wenn sich aufgrund von Abnutzungen mechanischer Teile von Aktoren Leckölverluste vergrößert haben, lässt sich auf einfache Weise eine Neuoptimierung des Drehzahl-Profils durchführen. Dies gilt in gleicher Weise bei einem Austausch von Aktoren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zu jedem Zeitpunkt innerhalb des Lernzyklus jeweils höchstens ein erfasster Messwert des Fördervolumens gespeichert. Die Speicherung der Messwerte des Fördervolumens kann aber insbesondere auch vollständig entfallen. Die erfassten Messwerte des Fördervolumens sind also zumindest nicht gleichzeitig gespeichert, wodurch der benötigte Speicherplatz weiter reduziert werden kann.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in dem Lernzyklus als konstante Drehzahl eine Nenndrehzahl des Elektromotors verwendet.
In einer weiteren Ausgestaltung erfolgt die Erfassung des mindestens einen Messwerts des Fördervolumens in festen Zeitabständen. Dies führt zu einem vereinfachten Verfahrensablauf, da keine Variation der Zeitabstände erfolgt.
Ein das Fördervolumen der Verstellpumpe steuerndes Stellglied kann mit einem Ausgangssignal eines Pumpenreglers beaufschlagt werden, dem der Sollwert für das Fördervolumen der Verstellpumpe und dessen Istwert sowie der Sollwert für den Druck und dessen Istwert zugeführt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird aus der Differenz zwischen dem Sollwert für das Fördervolumen der Verstellpumpe und dessen Istwert eine erste Stellgröße für das das Fördervolumen der Verstellpumpe steuernde Stellglied gebildet. Zudem wird aus der Differenz zwischen dem Sollwert für den Druck und dessen Istwert eine zweite Stellgröße für das das Fördervolumen der Verstellpumpe steuernde Stellglied gebildet. Die kleinere der beiden Stellgrößen wird anschließend dem das Fördervolumen der Verstellpumpe steuernden Stellglied zugeführt.
Durch die Minimalwertauswahl zwischen dem Ausgangssignal des Fördervolumenreglers und dem Ausgangssignal des Druckreglers ist sichergestellt, dass die durch das Druck/VolumenstromProfil vorgegebenen Werte für den Druck und den Volumenstrom nicht überschritten werden. Die Regelung erfolgt derart, dass die eine Größe so geregelt wird, dass ihr Istwert gleich dem entsprechenden Sollwert ist, wobei der Istwert der jeweils anderen Größe kleiner als ihr Sollwert ist. Dabei werden Werte des Drehzahl-Profils, die größer als die theoretisch erforderlichen Werte sind, durch Veränderung des Fördervolumens der Verstellpumpe ausgeglichen.
Der Sollwert für den Volumenstrom kann dabei mit einem zu dem Kehrwert der Drehzahl des Elektromotors proportionalen Faktor multipliziert und das Produkt dem Pumpenregler als Sollwert für das Fördervolumen der Verstellpumpe zugeführt werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein die Drehzahl des Elektromotors steuerndes Stellglied mit dem Ausgangssignal einer Motorsteuerung beaufschlagt, in der das Drehzahl-Profil gespeichert ist. Zudem wird der Motorsteuerung von der übergeordneten Steuerung beim Beginn eines neuen Zyklus ein Zyklusstartsignal zugeführt.
Die sowohl für die Drehzahl des Elektromotors als auch für das Fördervolumen vorgesehene Verstellmöglichkeit erlaubt die Verwendung von Elektromotoren, bei denen die maximale Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl kleiner als die maximale Änderungsgeschwindigkeit des Fördervolumens der Verstellpumpe ist. Aufgrund der geringeren Anforderungen an die Dynamik der Steuerung der Drehzahl des Elektromotors lassen sich kostengünstige Antriebe einsetzen. Die kleinere Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl des Elektromotors kann in dem Drehzahl-Profil dadurch berücksichtigt werden, dass bei einer Erhöhung des Volumenstrombedarfs, der die Drehzahl des Elektromotors nur verzögert folgen kann, die Drehzahlerhöhung entsprechend früher beginnt. Bei Verringerungen des Volumenstrombedarfs, der die Drehzahl des Elektromotors nicht direkt folgen kann, wird die Drehzahl entsprechend der Dynamik des Elektromotors langsamer verringert, bis die Drehzahl wieder ihren Sollwert erreicht hat.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird daher aus dem Drehzahl-Profil ein die maximal mögliche Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl des Elektromotors beim Beschleunigen und/oder Verzögern berücksichtigendes Mindestdrehzahl-Profil ermittelt.
Dabei kann die maximal mögliche Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl des Elektromotors beim Beschleunigen durch eine Beschleunigungsrampe und/oder einen zeitlichen Vorhalt in dem Mindestdrehzahl-Profil berücksichtigt werden.
Zudem kann die maximal mögliche Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl des Elektromotors beim Verzögern durch eine Verzögerungsrampe und/oder einen zeitlichen Nachhalt in dem Mindestdrehzahl-Profil berücksichtigt werden.
In Abschnitten des Mindestdrehzahl-Profils, in denen die Drehzahlwerte kleiner als ein für den Betrieb der Verstellpumpe und/oder des Elektromotors erforderlicher Minimalwert sind, wird dem Elektromotor in einer weiteren Ausführungsform der Minimalwert als Drehzahl-Sollwert zugeführt. Damit ist in vorteilhafter Weise die Schmierung der Verstellpumpe sichergestellt. Zudem wird dadurch eine ausreichende Kühlung des Elektromotors gewährleistet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in dem Lernzyklus mindestens ein Druckmesswert erfasst. Aus einem zulässigen Drehmoment des Elektromotors und dem mindestens einen Druckmesswert wird anschließend mindestens ein maximal zulässiges Fördervolumen V_Fzul ermittelt. In Abschnitten des Drehzahl-Profils, in denen das Grenzfördervolumen V_G größer als das mindestens eine maximal zulässige Fördervolumen V_Fzul ist, wird der Drehzahlwert n mittels der Beziehung n = n_L·(V/V_Fzul) errechnet. Damit wird sichergestellt, dass der Elektromotor durch das für den Antrieb der Verstellpumpe benötigte Drehmoment nicht überlastet wird. Die druckabhängige Begrenzung des Drehzahl-Profils hebt die Drehzahl soweit an, dass das zulässige Drehmoment des Elektromotors nicht überschritten wird.
Das Drehzahl-Profil wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung gespeichert. Das gespeicherte Profil wird dann in den Arbeitszyklen der Maschine abgerufen und der Elektromotor entsprechend dem gespeicherten Drehzahl-Profil betrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung der Druckmittelzufuhr ist allgemein für Maschinen mit hydraulischen Aktoren geeignet, bei denen sich Arbeitsabläufe zyklisch wiederholen, z. B. bei Fertigungsmaschinen, wie Werkzeugmaschinen oder Kunststoffverarbeitungsmaschinen zum Einspritzen von flüssigem Kunststoff in eine Form, beispielsweise Spritzgießmaschinen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet für Steuer- und Regeleinrichtungen mit digitaler Datenverarbeitung.
Der Elektromotor ist in einer Ausgestaltung als Asynchronmotor ausgebildet und wird geberlos angesteuert. Geberlos bedeutet, dass es keinen Sensor gibt, der die Drehzahl des Rotors misst und an die Steuerung des Elektromotors rückmeldet. Ein Messen der Drehzahl ist grundsätzlich aufwändig und verursacht mehr Kosten. Die geberlose Ansteuerung verringert somit den Aufwand für die Regelschaltung.
Die Erfindung betrifft auch eine Regelvorrichtung zur Regelung einer Druckmittelzufuhr für einen hydraulischen Aktor einer zyklisch arbeitenden Maschine. Bei dieser Maschine wird der Aktor von einer von einem drehzahlgesteuerten Elektromotor angetriebenen Verstellpumpe mit einer Druckmittelmenge versorgt, die durch ein von einer übergeordneten Steuerung vorgegebenes Druck/Volumenstrom-Profil bestimmt ist. Die Regelvorrichtung weist einen Druckregler zum Regeln des Drucks der Druckmittelmenge durch Ansteuern der Verstellpumpe auf. Zudem weist die Regelvorrichtung eine Messvorrichtung zum Erfassen mindestens eines Messwerts V eines Fördervolumens für die Verstellpumpe während eines Lernzyklus der Maschine bei einer konstanten Drehzahl n_L des Elektromotors und eine Drehzahlprofilermittlungsvorrichtung zum Ermitteln eines Drehzahl-Profils des Elektromotors während des Lernzyklus auf. Darüber hinaus weist die Regelvorrichtung eine Einstellvorrichtung zum Betreiben des Elektromotors in Arbeitszyklen der Maschine entsprechend dem während des Lernzyklus ermittelten Drehzahl-Profil auf. Dabei ermittelt die Drehzahlprofilermittlungsvorrichtung das Drehzahl-Profil unmittelbar aus dem mindestens einen Messwert V des Fördervolumens, der konstanten Drehzahl n_L und einem Grenzfördervolumen V_G, das bei einer Drehzahlabsenkung nicht überschritten wenden soll. Dazu wird aus dem Messwert V unmittelbar nach dessen Erfassung ein Drehzahlwert n mittels der Beziehung n = n_L·(V/V_G) errechnet.
Die Regelvorrichtung ermöglicht somit, den benötigten Speicherplatz deutlich zu reduzieren.
Die Regelvorrichtung weist in einer Ausführungsform eine Speichervorrichtung zum Speichern des Drehzahl-Profils auf. Der Elektromotor kann als Asynchronmotor ausgebildet sein und geberlos angesteuert werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Baugruppe aus einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung und einem Aktor, dessen Versorgung mit einem hydraulischen Druck mittels der Regelvorrichtung bereitgestellt wird.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
1 zeigt einen Aktor einer Fertigungsmaschine mit der dazu gehörigen Regelvorrichtung zur Erzeugung von hydraulischen Druckmengen.
2 zeigt Details der Regelvorrichtung aus 1.
3 zeigt eine Darstellung des in der Motorsteuerung gespeicherten Drehzahl-Profils.
4 zeigt eine Darstellung des in der Motorsteuerung gespeicherten Drehzahl-Profils, in der zusätzlich zu der Darstellung der 3 die maximale Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl berücksichtigt ist.
5 zeigt eine Darstellung des in der Motorsteuerung gespeicherten Drehzahl-Profils, in der zusätzlich zu der Darstellung der 4 ein Minimalwert für die Drehzahl berücksichtigt ist.
1 zeigt einen Aktor 11 einer Fertigungsmaschine sowie die dazu verwendete Regelung zum Bereitstellen von hydraulischem Druckmittel für diesen Aktor 11.
Der Aktor 11 ist z. B. ein Zylinder für eine zyklisch arbeitende Fertigungsmaschine, die flüssigen Kunststoff in eine Form einspritzt. Ein Arbeitszyklus unterteilt sich in mehrere nacheinander ablaufende Abschnitte des Zyklus, die sich hinsichtlich der benötigten Druckmenge unterscheiden. In diesen Abschnitten erfolgt jeweils ein Arbeitsvorgang. Arbeitsvorgänge sind beispielsweise ”Werkzeug schließen”, ”Kunststoff einspritzen”, ”das Werkzeug öffnen”, ”eine Nachdruckphase abwarten” oder ähnliches.
In diesen unterschiedlichen Abschnitten müssen unterschiedliche Druckmengen dem Aktor 11 bereitgestellt werden, was mit Hilfe eines Ventils 17 erfolgt. Eine Verstellpumpe 13 fördert aus einem Tank 15 Druckmittel in eine Leitung 16, woraufhin die Hydraulikflüssigkeit in der Leitung 16 einen Druck p aufweist. Das Ventil 17 ist zwischen der Leitung 16 und dem Aktor 11 vorgesehen. Dieses Ventil 17 steuert den Volumenstrom von der Verstellpumpe 13 zu dem Zylinder 11 und von dort zurück zum Tank 15. Das Ventil 17 wird elektrisch von einer übergeordneten Steuerung 25 mit einem Signal u₁, das über eine Leitung 27 geleitet wird, angesteuert. In diesem Fall wird der Volumenstrom durch das Ventil 17 bestimmt und entspricht nicht dem Volumenstromsollwert, den die Steuerung an die Regelpumpe vorgibt.
Ein Wegmessumformer 21 misst die Position der Kolbenstange des Zylinders 11, wandelt diese Position in ein elektrisches Signal s₁ um, das über eine Leitung 23 an die übergeordnete Steuerung 25 ausgegeben wird.
Bei einer anderen möglichen Ausführungsvariante ist Ventil 17 ein Schaltventil, das die Druckmittelzufuhr der Pumpe zum Aktor freigibt. Die Bewegung des Aktors wird direkt aus der Pumpe gesteuert d. h. das Pumpenfördervolumen entspricht der Aktorgeschwindigkeit.
Zur Steuerung des Drucks p in der Leitung 16 ist eine Regelvorrichtung vorgesehen, die eine Einrichtung zur Regelung der Druckmittelzufuhr 10, einen Druckmessumformer 40, ein Stellglied 31, einen Messwertumformer 32, einen Frequenzumrichter 33, einen Elektromotor 14, eine Welle 34 und die Verstellpumpe 13 enthält. Die Einrichtung 10 empfängt von der übergeordneten Steuerung 25 einen Sollwert p_s für den Druck und einen Sollwert Q_s für den Volumenstrom. Die Sollwerte p_s und Q_s entsprechen einem in der übergeordneten Steuerung gespeicherten Druck/Volumenstrom-Profil P(t)/Q(t).
Zudem empfängt die Vorrichtung 10 ein Zyklusstartsignal y_t0, das anzeigt, wann ein neuer Zyklus beginnt, und ein Signal p_i von dem Druckmessumformer 40, der den Druck p in der Leitung 16 in ein entsprechendes elektrisches Signal p_i umwandelt. Als Ausgangssignale gibt die Einrichtung 10 einen Sollwert n_s für die Drehzahl sowie ein Ausgangssignal y_VF* zur Einstellung des Fördervolumens aus. Das Signal n_s empfängt der Frequenzumrichter 33, der dementsprechend den Elektromotor 14 mit einer Frequenz f so antreibt, dass die Drehzahl n des Elektromotors 14 gleich dem Sollwert n_s für die Drehzahl ist. Die Drehbewegung des Elektromotors wird über die Welle 34 an die Verstellpumpe 13 übertragen.
In der hier gezeigten Ausführungsform wird die Drehzahl n des Elektromotors 14 nicht gemessen und rückgekoppelt, die Drehzahl n wird somit im offenen Kreis gesteuert. In einer alternativen Ausführungsform ist es auch möglich, die Drehzahl zu messen und zu dem Frequenzumrichter 33 rückzuführen, um die Drehzahl n des Elektromotors zu regeln. Dazu ist in 1 ein mit der Welle 34 gekoppelter Tachogenerator 35 gezeigt, welcher den Istwert n_i der Drehzahl n liefert. Der Istwert n_i der Drehzahl n wird dann, wie in 1 durch eine gestrichelte Linie 36 dargestellt, dem Frequenzumformer 33 zur Regelung der Drehzahl n zugeführt.
Das Stellglied 31 empfängt das Ausgangssignal y_VF* von der Einrichtung 10 und steuert das Fördervolumen V_F der Verstellpumpe 13. Der Messwertumformer 32 gibt ein elektrisches Signal, das den Ist-Wert V_Fi des Fördervolumens der Verstellpumpe 13 anzeigt, aus.
Die Einrichtung 10 enthält zudem einen Pumpenregler 41, eine Motorsteuerung 42, einen Multiplizierer 44 und ein Rechenglied 45. Der Multiplizierer 44 ist als Proportionalglied mit einem steuerbaren Verstärkungsfaktor K_Q ausgeführt. Das Rechenglied 45 empfängt als Eingangssignal den Sollwert n_s für die Drehzahl und gibt dessen Kehrwert an seinen Ausgang als das Signal K_Q aus. Der Multiplizierer empfängt an seinen Eingängen den Sollwert Q_s für den Volumenstrom sowie das Signal K_Q.
Der Multiplizierer 44 bildet folglich aus dem Sollwert Q_s für den dem Zylinder zuzuführenden Volumenstrom unter Berücksichtung der Drehzahl n des Elektromotors 14 einen Sollwert V_Fs für das Fördervolumen der Verstellpumpe 13. Der Pumpenregler 41 empfängt als Eingangssignal den Ist-Wert V_Fi für das Fördervolumen, den Ist-Wert p_i für den Druck, den Sollwert V_Fs für das Fördervolumen sowie den Sollwert p_s für den Druck und gibt an seinem Ausgang das Ausgangssignal y_VF* für das Fördervolumen aus.
2 zeigt Details des Pumpenreglers 41 aus 1. Der Druckregler 41 weist ein erstes Summationsglied 48, ein zweites Summationsglied 51, einen Fördervolumenregler 49, einen Druckregler 52 und ein Minimalwertauswahlglied 50 auf.
Das erste Summationsglied 48 bildet aus dem Sollwert V_Fs und dem Ist-Wert V_Fi für das Fördervolumen der Verstellpumpe 13 eine Regeldifferenz, die dem Fördervolumenregler 49 als Eingangssignal zugeführt wird.
Das mit y_VF bezeichnete Ausgangssignal des Fördervolumenreglers 49 ist dem Minimalwertauswahlglied 50 als erstes Eingangssignal zugefügt. Das zweite Summationsglied 51 empfängt den Sollwert p_s für den Druck und den Ist-Wert p_i für den Druck, woraus durch Subtraktion die Regeldifferenz für den Druck gebildet und an den Druckregler 52 ausgegeben wird. Der Druckregler 52 gibt als Ausgangssignal den Wert y_p an das Minimalwertauswahlglied 50, das den Wert y_p an seinem zweiten Eingang empfängt. Das Minimalwertauswahlglied 50 wählt das kleinere der beiden Eingangssignale y_VF und y_p aus und leitet diesen Minimalwert als Stellgröße y_VF* für die Einstellung des Fördervolumens V_F an das Stellglied 31 weiter. Sowohl die Regelung des Fördervolumens V_F als auch die Regelung des Drucks p erfolgt mit Hilfe des Einstellens des Fördervolumens der Verstellpumpe 13.
Die Übertragungsverhalten des Fördervolumenreglers 49 und des Druckreglers 52 weisen jeweils einen Proportional- und einen Differentialanteil auf.
In der übergeordneten Steuerung 25 ist ein Druck/Volumenstrom-Profil p(t)/Q(t) für die Druckmittelzufuhr des Zylinders 11 insbesondere während der Fertigungszyklen gespeichert. Die Erfindung sieht vor, ein Drehzahl-Profil n(t) für den Elektromotor 14 zu erstellen, das den Verlauf der Drehzahl n während eines Fertigungszyklus vorgibt. Hierzu wird der Elektromotor 14 zunächst mit der konstanten Drehzahl n_L betrieben. Die Regelung des dem Zylinder 11 zugeführten Volumenstroms erfolgt dabei allein durch den Pumpenregler 41. Der Pumpenregler 41 sorgt dafür, dass die Verstellpumpe 13 dem Zylinder 11 den Volumenstrom zuführt, der erforderlich ist, um die durch das Druck/Volumenstrom-Profil p(t)/Q(t) vorgegebenen Werte einzuhalten.
Durch die Regelung von Druck p und Volumenstrom Q stellt sich ein von der Verstellpumpe 13 geförderter Volumenstrom ein, der sowohl das Kompressionsvolumen des Druckmittels als auch Leckverluste berücksichtigt, also Einflussgrößen, die einer Berechnung nur schwer zugänglich sind. Dies gilt in gleicher Weise für den Volumenstrombedarf des Zylinders 11 bei einer Druckregelung.
Es ist vorteilhaft, als konstante Drehzahl n_L die größte Drehzahl n_max, mit der der Elektromotor 14 in den Fertigungszyklen betrieben werden soll, zu wählen. Bei dieser Drehzahl handelt es sich in der Regel um die Nenndrehzahl des Elektromotors 14.
Der Optimierungsvorgang weist eine Reihe von Lernzyklen auf, in denen die Verstellpumpe 13 mit der konstanten Drehzahl n_L angetrieben wird. In einem ersten Lernzyklus wird die Dauer eines Fertigungszyklus durch Messung der Zeitdauer zwischen zwei Zyklusstartimpulsen ermittelt. Aus der Dauer eines Fertigungszyklus und der Anzahl der in der Motorsteuerung 42 für die Speicherung von Werten zur Verfügung stehenden Speicherplätze wird der zeitliche Abstand Δt für die Erfassung der zu speichernden Werte ermittelt. In einem weiteren Lernzyklus werden im Abstand von Δt die Istwerte V_Fi des Fördervolumens erfasst. Aus jeweils einem Messwert V des Fördervolumens, also jeweils einem der Istwerte V_Fi, der konstanten Drehzahl n_L und einem Grenzfördervolumen V_G, das bei einer Drehzahlabsenkung nicht überschritten werden soll, wird in diesem Lernzyklus ein Drehzahl-Profil n(t) ermittelt. Dabei werden die Drehzahlwerte n mittels der Beziehung n = n_L·(V/V_G) errechnet.
Es empfiehlt sich, das Grenzfördervolumen V_G so zu wählen, dass er in der Nähe des Nennwerts des Fördervolumens V_F der Verstellpumpe 13 liegt. Damit eine Regelreserve zur Verfügung steht, wird das Grenzfördervolumen V_G so gewählt, dass es ungefähr 90% des Nennwerts des Fördervolumens V_F der Verstellpumpe 13 entspricht. Dieser Wert ist im folgenden mit V_F90 bezeichnet.
Dabei ist zu jedem Zeitpunkt innerhalb des Lernzyklus jeweils höchstens ein erfasster Messwert V des Fördervolumens gespeichert. Die Speicherung der Messwerte V des Fördervolumens kann aber insbesondere auch vollständig entfallen.
Steuert man die Drehzahl des Elektromotors 14 gemäß dem auf diese Weise ermittelten Drehzahl-Profil n(t) an, würde sich unter idealen Bedingungen das Fördervolumen V_F der Verstellpumpe 13 auf den Wert V_F90 einstellen. In der Praxis ist jedoch das Fördervolumen V_F der Verstellpumpe 13 während eines Zyklus nicht konstant, insbesondere da sich die Drehzahl n des Elektromotors 14 nicht so schnell ändern lässt wie das Fördervolumen V_F der Verstellpumpe 13. Dazu kommt, dass insbesondere im Hinblick auf die Schmierung der Verstellpumpe 13, der Kühlung des Elektromotors 14 und das maximal zulässige Drehmoment des Elektromotors 14 seine Drehzahl n nicht beliebig verringert werden darf.
3 zeigt den zeitlichen Verlauf eines Drehzahl-Profils n(t) zwischen zwei Zyklusstartsignalen, die mit t₀₁ und t₀₂ bezeichnet sind. Das in dem Lernzyklus ermittelte Drehzahl-Profil n(t) ist als gestrichelte Linie 60 dargestellt.
Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die Drehzahl n des Elektromotors 14 nicht so schnell geändert werden kann, wie es das Drehzahl-Profil 60 vorsieht. Um das Drehzahl-Profil 60 an die bauartbedingte maximal mögliche Änderungsgeschwindigkeit des Elektromotors 14 anzupassen, wird die Differenz von zwei aufeinanderfolgenden Drehzahlwerten ausgewertet. Dabei wird der erste Drehzahlwert von dem zweiten, auf den ersten Drehzahlwert folgenden Drehzahlwert subtrahiert. Dividiert man diese Differenz durch den zeitlichen Abstand Δt der zwei aufeinanderfolgenden Drehzahlwerte, erhält man die Änderungsgeschwindigkeit des Drehzahl-Profils an dieser Stelle des Zyklus. Dabei entspricht ein positiver Wert einer Beschleunigung und ein negativer Wert einer Verzögerung.
In einem ersten Durchgang wird geprüft, ob die Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drehzahlwerten negativ und ihr Betrag größer als ein Wert Δn_max– ist, der der maximal möglichen Verzögerung des Elektromotors 14 entspricht. Ist bei negativem Vorzeichen der Differenz ihr Betrag größer als Δn_max–, wird der zweite der beiden Drehzahlwerte so geändert, dass er um Δn_max– kleiner als der vorhergehende Drehzahlwert ist. Mit den jeweils folgenden Drehzahlwerten wird in der gleichen Weise verfahren, bis der Verlauf des ursprünglichen Drehzahl-Profils 60 wieder erreicht ist. Ist der Betrag der Differenz kleiner als Δn_max–, werden die jeweiligen Drehzahlwerte beibehalten. Der sich dabei ergebende Drehzahlverlauf ist als ausgezogene Linie 61 dargestellt.
Ausgehend von dem Drehzahlverlauf 61 werden in einem zweiten Durchgang die gespeicherten Drehzahlwerte in der entgegengesetzten Richtung verglichen, d. h. es wird – am Ende des Zyklus beginnend bis zurück zu seinem Anfang – jeweils die Differenz zwischen dem betrachteten Drehzahlwert und dem diesem vorhergehenden Drehzahlwert gebildet, wobei im nächsten Schritt der jetzt als ”vorhergehender Drehzahlwert” berücksichtigte Drehzahlwert zum ”betrachteten Drehzahlwert” wird. Dabei wird der betrachtete Drehzahlwert von dem vorhergehenden Drehzahlwert subtrahiert und jeweils geprüft, ob die Differenz zwischen den zwei benachbarten Drehzahlwerten negativ und ihr Betrag größer als ein Wert Δn_max+ ist, der der maximal möglichen Beschleunigung des Elektromotors 14 entspricht. Ist bei negativem Vorzeichen der Differenz ihr Betrag größer als Δn_max+, wird der zweite der beiden Drehzahlwerte, d. h. der vorhergehende Drehzahlwert, so geändert, dass er um Δn_max+ kleiner als der betrachtete Drehzahlwert ist. Mit den jeweils folgenden Drehzahlwerten wird in gleicher Weise verfahren, bis der Verlauf des ursprünglichen Drehzahl-Profils 61 erreicht ist. Der sich dabei ergebende Drehzahlverlauf ist in 4 als dick ausgezogene Linie 62 dargestellt. Die Linie 62 gibt ein Mindestdrehzahl-Profil n*(t) wieder, das die maximal mögliche Änderungsgeschwindigkeit des Elektromotors 14 beim Beschleunigen und Verzögern berücksichtigt.
Um eine ausreichende Schmierung der Verstellpumpe 13 sowie eine ausreichende Kühlung des Elektromotors 14 sicherzustellen, darf ein Minimalwert n_min der Drehzahl nicht unterschritten werden. Dieser Drehzahlwert ist von der jeweils verwendeten Verstellpumpe 13 abhängig.
Um diese Forderung zu berücksichtigen, werden in einem weiteren Durchgang die gespeicherten Drehzahlwerte mit dem Minimalwert n_min verglichen und der aktuelle Drehzahlwert durch den Minimalwert n_min ersetzt, wenn der aktuelle Drehzahlwert kleiner als der Minimalwert n_min ist. Der sich dabei ergebende Drehzahlverlauf ist in 5 zusammen mit dem Drehzahlverlauf 60 als ausgezogene Linie 63 dargestellt.
In den 3 bis 5 wird also die maximal mögliche Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl des Elektromotors 14 beim Beschleunigen durch eine Beschleunigungsrampe in dem Mindestdrehzahl-Profil n*(t) berücksichtigt. Die maximal mögliche Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl des Elektromotors 14 beim Verzögern wird durch eine Verzögerungsrampe in dem Mindestdrehzahl-Profil n*(t) berücksichtigt.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann die maximal mögliche Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl des Elektromotors 14 beim Beschleunigen durch einen zeitlichen Vorhalt und/oder die maximal mögliche Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl des Elektromotors 14 beim Verzögern durch einen zeitlichen Nachhalt in dem Mindestdrehzahl-Profil n*(t) berücksichtigt werden.
Elektromotoren dürfen nur kurzzeitig überlastet werden, ohne Schaden zu nehmen. Dabei gilt, dass die Überlastung desto größer sein darf, je kürzer sie auftritt. Eine Überlastung des Elektromotors 14 tritt zum Beispiel dann auf, wenn das zum Antrieb der Verstellpumpe 13 erforderliche Drehmoment, das durch das Produkt aus dem Druck p und dem Fördervolumen V_F bestimmt ist, größer als das im Folgenden mit M_dzul bezeichnete zulässige Drehmoment des Elektromotors 14 ist. Da nur in seltenen Fällen bei maximalem Fördervolumen der maximale Druck erzeugt werden muss, reicht es aus, einen Elektromotor zu verwenden, dessen Nenndrehmoment kleiner als das maximale Drehmoment der Verstellpumpe 13 ist.
Um eine Beschädigung des Elektromotors zu vermeiden, ist vorgesehen, in dem Lernzyklus, in dem das Drehzahl-Profil n(t) erfasst wird, mindestens einen Druckmesswert zu erfassen. Hierzu ist der Motorsteuerung 42 der Istwert p_i des Drucks zugeführt. Aus dem zulässigen Drehmoment M_dzul des Elektromotors 14, das als Erfahrungswert aus dem Nenndrehmoment des Elektromotors 14 bestimmt wird, und dem mindestens einen Druckmesswert wird anschließend mindestens ein maximal zulässiges Fördervolumen V_Fzul(t) nach der Beziehung V_Fzul = K₁·(M_dzul/p_i) ermittelt. Mit K₁ ist dabei eine Konstante bezeichnet, die die Dimensionen der miteinander verknüpften Größen berücksichtigt. In Abschnitten des Drehzahl-Profils n(t), in denen das Grenzfördervolumen V_G größer als das mindestens eine maximal zulässige Fördervolumen V_Fzul(t) ist, wird der Drehzahlwert n mittels der Beziehung n = n_L·(V/V_Fzul(t)) errechnet. Damit lässt sich bei gleichem Volumenstrom das für den Antrieb der Verstellpumpe 13 erforderliche Drehmoment so weit verringern, dass das zulässige Drehmoment des Elektromotors 14 nicht unzulässig lange überschritten wird.
Nach der Ermittlung des Drehzahl-Profils n(t) bzw. gegebenenfalls nach der Ermittlung des Mindestdrehzahl-Profils n*(t) wird das Ausgangssignal der Motorsteuerung 42 von konstanter Drehzahl n_max auf eine variable Drehzahl entsprechend dem Drehzahl-Profil n(t) bzw. gegebenenfalls dem Mindestdrehzahl-Profil n*(t) umgeschaltet. Das Zyklusstartsignal y_t0 synchronisiert das in der Motorsteuerung 42 gespeicherte Drehzahl-Profil n(t) bzw. gegebenenfalls n*(t) mit dem in der übergeordneten Steuerung 25 gespeicherten Druck/Volumenstrom-Profil P(t)/Q(t). Während der Fertigungszyklen erfolgt die Steuerung der Drehzahl des Elektromotors 14 durch das in der Motorsteuerung 42 gespeicherte Drehzahl-Profil n(t) bzw. gegebenenfalls n*(t). Die Regelung von Druck und Volumenstrom erfolgt entsprechend dem in der übergeordneten Steuerung 25 gespeicherten Druck/Volumenstrom-Profil p(t)/Q(t) durch den Pumpenregler 41. Dabei wird ausgehend vom dem Sollwert Q_s für den Volumenstrom unter Berücksichtigung der Drehzahl des Elektromotors 14 ein Sollwert V_Fs für das Fördervolumen der Verstellpumpe 13 gebildet. Hierzu ist dem Rechenglied 45 ein Signal zugeführt, das ein Maß für die Drehzahl ist, mit dem die Verstellpumpe 13 angetrieben wird.
Bei diesem Signal handelt es sich im einfachsten Fall um das dem Frequenzumformer 33 zugeführte Ausgangssignal n_s der Motorsteuerung 42, wie in der 1 dargestellt. Es ist aber auch möglich, bei einer Drehzahlerfassung dem Rechenglied 45 den Istwert n_i der Drehzahl zuzuführen. Alternativ ist es auch möglich, durch ein Modell, das z. B. in dem Frequenzumformer 33 enthalten ist, aus dem Ausgangssignal n_s der Motorsteuerung 42 ein dem Istwert n_i der Drehzahl angenähertes Signal zu erzeugen und dieses dem Rechenglied 45 zuzuführen. Das Modell zur Erzeugung eines dem Istwert n_i der Drehzahl angenäherten Signals kann aber auch in der Motorsteuerung 42 enthalten sein.
Da den Aktoren der Fertigungsmaschine schon während des Optimierungsvorgangs der Volumenstrom zugeführt wird, der durch das Druck/Volumenstrom-Profil p(t)/Q(t) der übergeordneten Steuerung vorgegeben ist, können bereits während des Optimierungsvorgangs Werkstücke von der Fertigungsmaschine hergestellt werden. Bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Drehzahl-Profil ermittelt ist, läuft der Elektromotor mit konstanter Drehzahl, und die Steuerung des Volumen-Stroms erfolgt nur durch die Änderung des Fördervolumens der Verstellpumpe. Nachdem das Drehzahl-Profil ermittelt worden ist, wird zusätzlich die Drehzahl des Elektromotors entsprechend dem Drehzahl-Profil n(t) bzw. gegebenenfalls dem Mindestdrehzahl-Profil n*(t) gesteuert. Dabei erfolgt eine Verstellung des Fördervolumens der Verstellpumpe im wesentlichen dann, wenn kleinere Korrekturen oder schnelle Änderungen des dem Aktor zuzuführenden Volumenstroms erforderlich sind.

Claims

Verfahren zur Regelung einer Druckmittelzufuhr für mindestens einen hydraulischen Aktor (11) einer zyklisch arbeitenden Maschine, bei der der Aktor (11) von einer von einem drehzahlgesteuerten Elektromotor (14) angetriebenen Verstellpumpe (13) mit einer Druckmittelmenge versorgt wird, die durch ein von einer übergeordneten Steuerung (25) vorgegebenes Druck/Volumenstrom-Profil bestimmt ist, wobei – in einem Lernzyklus bei einer konstanten Drehzahl n_L des Elektromotors (14) mindestens ein Messwert V eines Fördervolumens für die Verstellpumpe (13) erfasst wird, – aus dem mindestens einen Messwert V des Fördervolumens, der konstanten Drehzahl n_L und einem Grenzfördervolumen V_G, das bei einer Drehzahlabsenkung nicht überschritten werden soll, unmittelbar ein Drehzahl-Profil ermittelt wird, in dem Sinne, dass aus dem Messwert V unmittelbar nach dessen Erfassung ein Drehzahlwert n mittels der Beziehung n = n_L (V/V_G) errechnet wird, durch Verknüpfung des vorgegebenen Druck/Volumenstrom-Profils mit dem Drehzahl-Profil ein an das Drehzahl-Profil angepasstes Druck/Fördervolumen-Profil gebildet wird und – in Arbeitszyklen der Maschine der Elektromotor (14) entsprechend dem ermittelten Drehzahl-Profil betrieben wird und die Verstellpumpe (13) entsprechend dem angepassten Druck/Fördervolumen-Profil angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu jedem Zeitpunkt innerhalb des Lernzyklus jeweils höchstens ein erfasster Messwert des Fördervolumens gespeichert ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Lernzyklus als konstante Drehzahl eine Nenndrehzahl des Elektromotors (14) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung des mindestens einen Messwerts des Fördervolumens in festen Zeitabständen erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Fördervolumen der Verstellpumpe (13) steuerndes Stellglied (31) mit einem Ausgangssignal eines Pumpenreglers (41) beaufschlagt wird, dem der Sollwert für das Fördervolumen der Verstellpumpe (13) und dessen Istwert sowie der Sollwert für den Druck und dessen Istwert zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei – aus der Differenz zwischen dem Sollwert für das Fördervolumen der Verstellpumpe (13) und dessen Istwert eine erste Stellgröße für das das Fördervolumen der Verstellpumpe (13) steuernde Stellglied (31) gebildet wird, – aus der Differenz zwischen dem Sollwert für den Druck und dessen Istwert eine zweite Stellgröße für das das Fördervolumen der Verstellpumpe (13) steuernde Stellglied (31) gebildet wird und – die kleinere der beiden Stellgrößen dem das Fördervolumen der Verstellpumpe (13) steuernden Stellglied (31) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für den Volumenstrom mit einem zu dem Kehrwert der Drehzahl des Elektromotors (14) proportionalen Faktor multipliziert wird und dass das Produkt dem Pumpenregler (41) als Sollwert für das Fördervolumen der Verstellpumpe (13) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Drehzahl des Elektromotors (14) steuerndes Stellglied (31) mit dem Ausgangssignal einer Motorsteuerung (42) beaufschlagt wird, in der das Drehzahl-Profil gespeichert ist, und dass der Motorsteuerung (42) von der übergeordneten Steuerung (25) beim Beginn eines neuen Zyklus ein Zyklusstartsignal zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Drehzahl-Profil ein die maximal mögliche Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl des Elektromotors (14) beim Beschleunigen und/oder Verzögern berücksichtigendes Mindestdrehzahl-Profil ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die maximal mögliche Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl des Elektromotors (14) beim Beschleunigen durch eine Beschleunigungsrampe und/oder einen zeitlichen Vorhalt in dem Mindestdrehzahl-Profil berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die maximal mögliche Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl des Elektromotors (14) beim Verzögern durch eine Verzögerungsrampe und/oder einen zeitlichen Nachhalt in dem Mindestdrehzahl-Profil berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in Abschnitten des Mindestdrehzahl-Profils, in denen die Drehzahlwerte kleiner als ein für den Betrieb der Verstellpumpe (13) und/oder des Elektromotors (14) erforderlicher Minimalwert sind, dem Elektromotor (14) der Minimalwert als Drehzahl-Sollwert zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – in dem Lernzyklus mindestens ein Druckmesswert erfasst wird, – aus einem zulässigen Drehmoment des Elektromotors (14) und dem mindestens einen Druckmesswert mindestens ein maximal zulässiges Fördervolumen V_Fzul ermittelt wird, – in Abschnitten des Drehzahl-Profils, in denen das Grenzfördervolumen V_G größer als das mindestens eine maximal zulässige Fördervolumen V_Fzul ist, der Drehzahlwert n mittels der Beziehung n = n_L·(V/V_Fzul) errechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehzahl-Profil gespeichert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Maschine um eine Kunststoffverarbeitungsmaschine zum Einspritzen von flüssigem Kunststoff in eine Form handelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (14) als Asynchronmotor ausgebildet ist und der Elektromotor (14) geberlos angesteuert wird.
Regelvorrichtung zur Regelung einer Druckmittelzufuhr für einen hydraulischen Aktor (11) einer zyklisch arbeitenden Maschine, bei der der Aktor (11) von einer von einem drehzahlgesteuerten Elektromotor (14) angetriebenen Verstellpumpe (13) mit einer Druckmittelmenge versorgt wird, die durch ein von einer übergeordneten Steuerung (25) vorgegebenes Druck/Volumenstrom-Profil bestimmt ist, wobei die Regelvorrichtung folgendes aufweist: – eine Messvorrichtung zum Erfassen mindestens eines Messwerts V eines Fördervolumens für die Verstellpumpe (13) während eines Lernzyklus der Maschine bei einer konstanten Drehzahl n_L des Elektromotors (14), – eine Drehzahlprofilermittlungsvorrichtung zum Ermitteln eines Drehzahl-Profils des Elektromotors (14) während des Lernzyklus, – eine Einstellvorrichtung (42, 35) zum Betreiben des Elektromotors (14) in Arbeitszyklen der Maschine entsprechend dem während des Lernzyklus ermittelten Drehzahl-Profil, wobei die Drehzahlprofilermittlungsvorrichtung das Drehzahl-Profil unmittelbar aus dem mindestens einen Messwert V des Fördervolumens, der konstanten Drehzahl n_L und einem Grenzfördervolumen V_G, das bei einer Drehzahlabsenkung nicht überschritten werden soll, ermittelt, in dem Sinne, dass aus dem Messwert V unmittelbar nach dessen Erfassung ein Drehzahlwert n mittels der Beziehung n = n_L·(V/V_G) errechnet wird.
Regelvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelschaltung eine Speichervorrichtung zum Speichern des Drehzahl-Profils aufweist.
Regelvorrichtung nach Anspruch 17 oder Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (14) als Asynchronmotor ausgebildet ist und der Elektromotor (14) geberlos angesteuert wird.
Baugruppe aus einer Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19 und einem Aktor (11), dessen Versorgung mit einem hydraulischem Druckmittel mittels der Regelvorrichtung bereitgestellt wird.