EP0587043B1

EP0587043B1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Steuerung und Regelung eines Druckstromerzeugers für mehrere parallel geschaltete unterschiedliche hydraulische Verbraucher

Info

Publication number: EP0587043B1
Application number: EP93114029A
Authority: EP
Inventors: Matthias Brandt; Roland Dr.-Ing. Wegmann; Oliver Grimm
Original assignee: Hemscheidt Maschinentechnik Schwerin GmbH and Co
Current assignee: HPM HEMSCHEIDT GMBH
Priority date: 1992-09-08
Filing date: 1993-09-02
Publication date: 1999-12-01
Anticipated expiration: 2013-09-02
Also published as: EP0587043A2; DE4229950C2; EP0587043A3; ATE187267T1; DE4229950A1; DE59309888D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steuerung und Regelung eines Druckstromerzeugers z. B. einer Verstellpumpe für mehrere parallel geschaltete und in zeitlicher Überlagerung arbeitende, unterschiedliche hydraulische Verbraucher in Werkzeug- und Verarbeitungsmaschinen mit zyklisch wiederkehrenden Arbeitsabläufen, die von dem Druckstromerzeuger mit Druckmittel versorgt werden, wobei die Druckwerte für die jeweiligen Verbraucher und die entsprechenden Drucksollwerte für den Druckstromerzeuger durch eine Eingabe- und Recheneinheit vorgegeben werden.

Aus der DE OS 3 943 357 ist eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung mit einer Ansteuerelektronik für die Magnetspulen von Stellgliedern eines hydraulischen Kreislaufes mit mehreren Verbrauchern bekannt. Die Regelung der Stellglieder für die Verbraucher erfolgt in Verbindung mit der Regelung der Verstellpumpe für den Förderstrom. Verfahrenstechnisch geschieht das so, daß die elektronische Steuerung erst dann wirksam wird, wenn durch einen erhöhten Leistungsbedarf der angeschlossenen Verbraucher die Pumpenfödermenge zur Bedarfsdeckung nicht mehr ausreicht. Um den Pumpenförderstrom dem jeweiligen Bedarf anzupassen bzw. um den maximalen Grenzwert des möglichen Förderstromes nicht zu überschreiten, wird der Förderstrom mit Hilfe der Stellglieder bzw. durch die Regelpumpe dosiert. Dazu besitzen die Stellglieder entsprechende Signaleinrichtungen (Signalaufnehmer und Signalgeber), die als Eingangssignal in die elektronische Steuerung gehen. Das bedeutet, daß erst nachdem der Leistungsbedarf der angeschlossenen hydraulischen Verbraucher durch den eingestellten Förderstrom des Druckstromerzeugers über- oder unterschritten wurde, eine Regelung der jeweiligen Parameter über die Ansteuerelektronik erfolgt. Das hat den Nachteil, daß bei hoher Maschinendynamik und wechselnden Betriebsdrücken die Verbraucher Geschwindigkeitsveränderungen erfahren, bedingt durch Zu- oder Abschaltvorgänge. Diese indifferenten Geschwindigkeitsveränderungen haben nicht nur negative Auswirkungen auf den gleichmäßigen Ablauf einzelner Funktionsinhalte der hydraulischen Verbraucher, sondern beeinträchtigen somit auch die Reproduzierbarkeit des Maschinenzyklus und die Qualität des zu be- oder verarbeitenden Produktes. Dieser Nachteil macht sich besonders bei hoher Maschinendynamik und großer Entfernung des Druckstromerzeugers zum Verbraucher bemerkbar. Bei Werkzeug- und Verarbeitungsmaschinen, wie z. B. bei einer Spritzgießmaschine zur Kunststoffverarbeitung, ist die Einhaltung der verfahrenstechnisch vorgegebenen Parameter des Maschinenzyklusses jedoch zwingend erforderlich. So können z. B. Drehzahlschwankungen der Plastifizierschnecke, die durch Umschalt- oder Nachregelungsvorgänge hervorgerufen werden, nachteilige Auswirkungen auf das Einzugsverhalten des Kunststoffmaterials haben, die nicht hinnehmbar sind. Eine derartige Lösung ist daher für die Steuerung und Regelung des Spritzgießprozesses bei der Kunststoffverarbeitung ungeeignet.

Ferner ist aus dem Stand der Technik ein sogenanntes "load sensing" Verfahren bekannt, bei dem eine rein hydraulische Steuerung und Regelung des Volumenstromes und des Pumpendruckes erfolgt. Ein solches Verfahren ist jedoch nur zur Steuerung und Regelung von langsamen Bewegungsvorgängen, wie sie z. B. in mobilen Anlagen auftreten, geeignet. Für schnelle und dynamische Bewegungsvorgänge, in Werkzeug- und Verarbeitungsmaschinen mit zyklisch wiederkehrenden Arbeitsabläufen, ist eine derartige Steuerung und Regelung zu träge und damit nicht sinnvoll.

Ziel der Erfindung ist es, den Steuerungs- und Regelunsaufwand von parallel geschalteten und zeitlich überlagerten hydraulischen Verbrauchern ökonomisch kostengünstiger und in technischer Hinsicht mit einem geringenren Aufwand an hydraulischen Steuerelementen funktionssicherer zu gestalten. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Steuer- und Regeleinrichtung für den Druckstromerzeuger und für die parallel geschalteten hyraulischen Verbraucher so zu gestalten bzw. auszubilden, daß beim Betrieb der Verbraucher mit geringstem Energieaufwand keine Unstetigkeiten und keine indifferenten Zustände auftreten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die merkmale der kennzeichnenden Teile der unabhängigen Ansprüche 1 und 5 gelöst, und zwar dadurch daß die Eingabe- und Recheneinheit nach der Eingabe der Druckwerte und der ein- und Ausschaltzeitpunkte der einzelnen Verbraucher eine Hüllkurve für den gesamten Arbeitszyklus berechnet, die den vom Druckstromerzeuger zu liefernden Druckverlauf über der Zeit vorgibt. Dadurch wird durch den Druckstromerzeuger zu jedem Zeitpunkt der Druckbedarf sichergestellt, der sich aus der Anzahl und den jeweiligen Leistunsanforderungen der sich im Betrieb befindlichen Verbraucher ergibt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht verschiedene Ausführungen zur Steuerung und Regelung von parallel geschalteten unterschiedlichen hydraulischen Verbrauchern. So kann für einen ausgewählten verfahrenstechnischen Verbraucher, der vergleichsweise eine sehr hohen durchschnittlichen Energiebedarf hat, eine Regelung des Druckstromes an Hand der von einem Druckaufnehmer ermittelten Druckwerte erfolgen, während der Druckbedarf für die übrigen Verbraucher nach der Hüllkurve geregelt wird. Dabei wird über die Ansteuerung eines Proportionaldrosselventiles eine ständige Anpassung des aktuellen Druckwertes des ausgewählten Verbrauchers zum Eingabewert der zugehörigen Eingabe- und Recheneinheit vorgenommen. Diese Druckregelung erfolgt immer dann, wenn die vorgegebenen Druckwerte der anderen parallel betriebenen Verbraucher niedriger sind als der aktuelle Druckwert für den ausgewählten Verbraucher ist.

Diese Druckregelung kann bei gleichzeitigem Betrieb mit den übrigen Verbrauchern aber auch bei Stillstand dieser Verbraucher durchgeführt werden.

Gemäß der Erfindung kann auch bei einem sich zyklisch wiederholenden verfahrenstechnischen Funktonsablauf in der Werkzeug- und Verarbeitungsmaschine bei jedem ersten Zyklus der maximale Betriebsdruck als Pumpendruck für den Druckstromerzeuger vorgegeben werden. In diesem Fall wird der tatsächliche Druckverlauf, der sich aus den jeweiligen Maschinenfunktionen ergibt, über vorzugebende Druck- und Zeitzugaben als Hüllkurve durch die Eingabe- und Recheneinheit ermittelt und in den nächstfolgenden Zyklen wird aufgrund der Ähnlichkeit der ablaufenden Prozesse nach dieser Hüllkurve der Pumpendruck gesteuert.

Bei der Einrichtung zur Druchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 5 ist die Eingabe- und Recheneinheit einerseits mit einer ersten Ansteuerelektronik verbunden, die den Druck des Druckstromerzeugers steuert und andererseits mit mindestens einer zweiten Ansteuerelektronik verbunden, die die Verbraucher steuert. Durch die Eingabe- und Recheneinheit wird nach Eingabe der Druckwerte und der Ein- und Ausschaltzeitpunkte der einzelnen Verbraucher eine Hüllkurve für den gesamten Arbeitszyklus berechnet, die den vom Druckstromerzeuger zu liefernden Druckverlauf über der Zeit vorgibt. Durch den Druckstromerzeuger wird somit zu jedem Zeitpunkt genau der Druckbedarf sichergestellt, der sich aus der Anzahl und den jeweiligen Leistungsanforderungen der sich in Betrieb befindlichen Verbraucher ergibt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Druckstromerzeuger eine Verstellpumpe ist, deren Druckregeleinrichtung ein Proportionaldruckregelventil zugeordnet ist, das von der ersten Ansteuerelektronik verstellt wird.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß einem ausgewählten Verbraucher mit hohem Energiebedarf ein Druckaufnehmer zugeordnet ist, der einerseits mit der Eingabe- und Recheneinheit und andererseits über ein Proportionaldrosselventil, einer dritten Ansteuerelektronik und einem Tachogenerator mit dem ausgewählten Verbraucher verbunden ist und dessen aktuelle Druckwerte ständig an die Eingabewerte der Eingabe- und Recheneinheit angepaßt werden. Dadurch ist für diesen Verbraucher eine der Hüllkurve abweichende Druckregelung möglich, wenn die Druckwerte der anderen parallel betriebenen Verbraucher geringer sind, als der vom Druckaufnehmer gemessene Druckwert ist.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Schaltungsanordnung zur Steuerung und Regelung eines Druckstromerzeugers z. B. einer Verstellpumpe für unterschiedliche hydraulische Verbraucher in Werkzeug- und Verarbeitungsmaschinen bestehen darin, daß der Ausrüstungsbedarf für den hydraulischen Kreislauf durch die Einsparung von Ventiltechnik und Steuerungselementen erheblich reduziert wird, was zu größeren Kosteneinsparungen führt. Ferner wird der energetische Wirkungsgrad der hydraulischen Anlage durch die erfindungsgemäße Druckregelung wesentlich verbessert, da die parallel geschalteten hydraulischen Verbraucher durch die neue Steuerung und Regelung auf einem niedrigeren Druckniveau betrieben werden können und für die Zuschaltung von leistungsstarken Verbrauchern keine besonderen Leistungsreserven erforderlich sind, solange die Förderstromanforderung der bereitsgestellten Menge ist.

Die Erfindung soll nachstehend in allgemeinen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen ist dargestellt

Fig. 1: Hydraulische Schaltung für die Verbraucher einer Spritzgießmaschine zur Kunststoffverarbeitung
Fig. 3: Diagramm zum Druckverlauf über eine Zykluszeit mit sechs parallel geschalteten Verbrauchern, wovon einer ein verfahrenstechnisch ausgewählter Verbraucher ist.
Fig. 5: Diagramm zum Druckverlauf für drei parallel geschaltete Verbraucher, bei denen innerhalb der Zykluszeit die Druckwertvorgabe nach einer Entscheidungstabelle erfolgt.
Fig. 6: Diagramn zum Druckverlauf für vier parallel geschaltete Verbraucher über zwei Zeit zyklen und einer Druckwertvorgabe nach einem Soll-Ist-Vergleich

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung und Regelung eines Druckstromerzeugers z. B. einer Verstellpumpe für mehrere parallel geschaltete unterschiedliche hydraulische Verbraucher soll zunächst am Beispiel für die verschiedenen Verbraucher einer Spritzgießmaschine zur Kunststoffverarbeitung betrachtet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch problemlos auf andere Verarbeitungsmaschinen oder Werkzeumaschinen übertragbar, wo parallel betriebene Verbraucher mit unterschiedlichem Leistungsbedarf mit Druckmittel versorgt werden müssen. In der in Figur 1 dargestellten hydraulischen Schaltung werden von einer druckgeregelten Verstellpumpe 1 aus die Verbraucher Schließeinheit 12, Spritzeinheit 13 und der Plastizierantrieb 15 über eine Förderleitung 1.1 und parallele Leitungszweige 1.2 mit Druckmittel versorgt.

Der Druck p in der Förderleitung 1.1 wird durch ein parallel geschaltetes Anlagensicherheitsventil 14 begrenzt. Die Verbraucher Schließeinheit 12 und Spritzeinheit 13 werden über entsprechend vorgeschaltete Ventiltechnik 9 und 10, die als Proportionalsteuerventile bzw. Servo- oder Proportionalregelventile ausgeführt sein können, angesteuert. Die Leistungsparameter für die Verbraucher 12 und 13 werden über eine Eingabe- und Recheneinheit 16, die mit der Ventiltechnik 9 und 10 und einer zweiten Ansteuerelektronik 4.2 verknüpft ist, vorgegeben. Entsprechend dem Leistungsbedarf der einzelnen parallel geschalteten hydraulischen Verbraucher ist die Verstellpumpe 1, durch eine hydraulische Druckregeleinheit 2 in einem parallelen Leitungszweig 1.3, verstellbar. Über ein im Leitungszweig 1.3 nachgeschaltetes Proportionaldruckbegrenzungsventil 3 ist der Einstellpunkt der hydraulischen Druckregeleinheit 2 veränderbar. Dieser veränderliche Einstellpunkt bestimmt den Zeitpunkt, bei welchem vorgegebenen Druckwert die Verstellpumpe 1 selbständig einschwenken soll. Das Proportionaldruckbegrenzungsventil 3 ist mit einer ersten Ansteuerelektronik 4.1 für die Verstellpumpe 1 verknüpft und durch diese ansteuerbar. Die Eingabe- und Recheneinheit 16 erhält von eine Druckaufnehmer 5, der mit dem parallelen Leitungszweig 1.2 für den Plastizierantrieb 15 verbunden ist, den Druckistwert. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Plastizierantrieb 15 als ausgewählter verfahrenstechnischer Verbraucher betrachtet und gesondert gesteuert und geregelt. Dazu befindet sich im parallelen Leitungszweig 1.2 vor dem Plastizierantrieb 15 ein Proportionaldrosselventil 8. Der Druckaufnehmer 5 ist über das Proportionaldrosselventil 8, eine dritte Ansteuerelektronik 7 und einen Tachogenerator 6 mit dem ausgewählten Verbraucher Plastizierantrieb 15 elektrisch so verknüpft, daß die Drehzahl des Plastizierantriebes 15 auf einem beliebig vorwählbaren Wert konstant gehalten werden kann. Die dritte Ansteuerelektronik 7 erhält dazu den Drehzahl-Sollwert über eine elektrische Leitungsverbindung aus der Eingabe- und Recheneinheit 16. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung und Regelung eines Druckstromerzeugers für parallel geschaltete unterschiedliche hydraulische Verbraucher besteht die Absicht, die Summe aller Teilströme zu den einzelnen Verbrauchern so zu wählen, daß bei parallel ablaufenden Maschinenfunktionen der Gesamtförderstrom der Verstellpumpe 1 nicht erreicht wird und dadurch das Druckniveau beliebig hoch vorwählbar ist.

Die Entscheidung, wieviel Verbraucher mit welchen Parametern betrieben werden dürfen, ist in der Software der Spritzgießmaschine gelöst. Erfolgen keine gleichzeitigen Maschinenfunktionen, entscheidet die Software über die Anpassung des tatäschlich beim Plastizieren auftretenden Hydraulikdruckes am Druckaufnehmer 5, welches Druckniveau das Proportionaldruckbegrenzungsventil 3 einnehmen soll, um damit die Verstellpumpe 1 im erforderlichen Teillastbereich betreiben zu können. Wird z. B. die Maschinenfunktion Plastizieren in der Kühlzeit (Standzeit der übrigen Verbraucher) nicht abgeschlossen, so ist ein ganz bestimmter Ablauf notwendig, der vor Ablauf der Kühlzeit z. B. 2 Sekunden vorher, den Anlagendruck am Proportionaldruckbegrenzungsventil 3 auf den Maximalwert verstellt, damit die volle Leistungsbereitschaft, entsprechend der vorgewählten Eingabewerte der Eingabe- und Recheneinheit, für die wieder neu hinzukommenden Verbraucher der Spritzgießmaschine gewährleistet ist. Der Drucksollwert der Verstellpumpe 1 wird nicht nur über die Regelung mittels Tachogenerator 6 und Proportionaldrosselventil 8 konstant gehalten, sondern gleichzeitig erfolgt eine drucküberlagerte Förderstromregelung über den Druckaufnehmer 5 in Verbindung mit dem Proportionaldrosselventil 8. Der erforderliche Druck mit dem Teilförderstrom, der sich je nach Bedarf ergibt, wird durch die Verstellpumpe 1 über die Leitungen 1.1 und 1.2 bereitgestellt. In den folgenden Figuren 2 bis 6 ist in Diagrammen der Druckverlauf p auf der y-Achse und der Zykluszeit t auf der x-Achse für eine unterschiedliche Anzahl von parallel geschalteten Verbrauchern die mit a, b, c, d, e und f bezeichnet sind, für eine Be- oder Verarbeitungsmaschine mit unterschiedlichen Leistungsparametern dargestellt. Bei der Erläuterung dieser Figuren wird jeweils Bezug auf die in Figur 1 dargestellte Schaltungsanordnung mit den drei parallel geschalteten Verbrauchern 12, 13 und 15 genommen, die sinngemäß dür die Verbraucher a, b, c, d, e und f in den Figuren 2 bis 6 Gültigkeit hat.

Aus Figur 3 ist in analoger Weise für sechs Verbraucher a, b, c, d, e und f der Druckverlauf während eines Zyklusses ersichtlich. Der Verbraucher d ist der Verbaucher, der einen Großteil der Zykluszeit für sich beansprucht. Aus der unterschiedlichen Flächendarstellung der einzelnen Verbraucher, die sich in bestimmten Zeitbereichen überlappen, ist erkennbar, welche Verbraucher zu welcher zeit des Zyklusses parallel betrieben werden. Auf der Zeitachse t ist die Leistungsaufnahme des Verbrauchers d durch den Zeitabschnitt t 1 bis t 2 gekennzeichnet. Für den Verbraucher d, der eine besondere verfahrenstechnische Priorität besitzt, erfolgt erfindungsgemäß eine gesonderte Regelung mit Hilfe des Druckaufnehmers 5. Dabei wid durch die Eingabe- und Recheneinheit 16 eine ständige Anpassung des aktuellen Druckwertes vorgenommen. Die Druckregelung erfolgt immer dann, wenn die Eingabewerte der anderen parallel betriebenen Verbraucher c und e niedriger sind als der aktuelle Druckwert ist. Im Diagramm ist der geregelte Druckwert p reg als Kurve im Zeitabschnitt von t 1 und t 2 erkennbar, die unterhalb des als Gerade dargestellten Solldruckes p soll verläuft. Diese Variante bietet den Vorteil, daß über Zeitabschnitte des Gesamtzyklusses eine Energieeinsparung durch den angepaßten Regeldruck p reg möglich ist.

In Figur 5 ist eine Ausführungsvariante mit drei Verbrauchern für eine verfahrenstechnische Steuerung und Regelung veranschaulicht, bei der die Vorgabe des Solldruckwertes p soll nach einer Entscheidungstabelle erfolgt. Dazu wird von der ersten Ansteuerelektronik 4.1 aus den Eingabewerten der Eingabe- und Recheneinheit 16 und/ oder den Druckistwerten mindestens eines Druckaufnehmers 5 eine Entscheidung getroffen. Die Entscheidung wird in Abhängigkeit von der Priorität der momentanen Funktion nach einer vorgegebenen Entscheidungstabelle gefällt. Dadurch ist es möglich, daß der Pumpendruck p über das Proportionaldruckbegrenzungsventil 3 und die Druckregeleinheit 2 vorgebbar ist. Diese Anpassung ermöglicht eine verbesserte ökonomische Betriebsweise gegenüber den bisher beschriebenen Varianten. Aus Figuar 6 ist eine Steuerungs- und Regelungsvariante der Erfindung entnehmbar, die aus technischer Sicht den höchsten Komfort aufweist. Am Beispiel von vier parallel geschalteten unterschiedlichen hydraulischen Verbrauchern a b, c und d ist ein sich zyklisch wiederholender verfahrenstechnischer Funktionsablauf in einer Werkzeug- oder Verarbeitungsmaschine in zwei Arbeitszyklen dargestellt. Aus der graphischen Darstellung ist der unterschiedliche Leistunsbedarf der einzelnen Verbraucher a, b, c und d und der zeitweilige parallele Betrieb der Verbraucher a und b sowie c und d ersichtlich. In jedem ersten Zyklus, der in Figur 6 im linken Bild dargestellt ist, wird der maximale Betriebsdruck p max als Pumpendruck vorgegeben. Der tatsächliche Druckverlauf wird dann über vorzugebende Druck- und Zeitzugaben als Hüllkurve durch die Eingabe- und Recheneinheit 16 ermittelt. Im nächstfolgenden Zyklus, der rechts in Figur 6 dargestellt ist, wird aufgrund der Ähnlichkeit der sich wiederholenden Be- oder Verarbeitungsprozesse nach der ermittelten Hüllkurve der Pumpendruck gesteuert. Dabei findet zum vorhergehenden Zyklus ein Soll/Istvergleich statt, durch den eine Korrektur der Hüllkurve vorgenommen wird. Das ist ein ständig sich selbstoptimierender Prozeß für jeden sich wiederholenden Zyklus. Die in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen sind zwei Möglichkeiten für einen energieökonomisch gleichwertigen Verfahrensablauf. Auf der Grundlage der verfahrenstechnisch erläuterten Ausführungsvarianten der Erfindung ist erkennbar, daß es möglich ist, ohne die Verwendung von zusätzlicher Ventiltechnik, z. B. angeordnet in einem Ventilblock (Pumpenblock), die von der druckgeregelten hydraulischen Verstellpumpe erzeugte Antriebsleistung auf einem sich ständig veränderndem Durckniveau bereitszustellen, wodurch eine erhebliche Verbesserung des energetischen Wirkungsgrades erreicht wird.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 -: Verstellpumpe
1.1 -: Förderleitung
1.2 -: Leitungszweig
1.3 -: Leitungszweig
2 -: Druckregeleinheit
3 -: Proportionaldruckbegrenzungsventil
4.1 -: erste Ansteuerelektronik für Verstellpumpe
4.2 -: zweite Ansteuerelektronik für die Verbraucher
5 -: Druckaufnehmer
6 -: Tachogenerator
7 -: dritte Ansteuerelektronik für Proportionaldrosselventil
8 -: Proportionaldrosselventil
9 -: Ventiltechnik
10 -: Ventiltechnik
11 - 12 -: Verbraucher Schließeinheit
13 -: Verbraucher Spritzeinheit
14 -: Anlagensicherheitsventil
15 -: Verbraucher Plastizierantrieb
16 -: Eingabe- und Recheneinheit

p -: Förderdruck in bar
p max -: maximaler Anlagendruck
p Diff-: Differenzdruck
p soll-: vorgewählter Druck der Eingabeeinheit
p Ent.-: vorgewählter Druck nach Entscheidungstabelle
p reg.-: geregelter Druck
t -: Zeitachse
a -: Verbraucher
b -: Verbraucher
c -: Verbraucher
d -: Verbraucher
e -: Verbraucher
f -: Verbraucher

Claims

Verfahren zur Steuerung und Regelung eines Druckstromerzeugers (1), beispielsweise einer Verstellpumpe, für mehrere parallel geschaltete und in zeitlicher Überlagerung arbeitende, unterschiedliche hydraulische Verbraucher (12, 13, 15) in Werkzeug- und Verarbeitungsmaschinen mit zyklisch wiederkehrenden Arbeitsabläufen, die von dem Druckerzeuger (1) mit Druckmittel versorgt werden, wobei die Druckwerte für die Verbraucher (12, 13, 15) und die entsprechenden Drucksollwerte für den Druckstromerzeuger (1) durch eine Eingabe- und Recheneinheit (16) vorgegeben werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe- und Recheneinheit (16) nach der Eingabe der Druckwerte und der Ein- und Ausschaltzeitpunkte der einzelnen Verbraucher (12, 13, 15) eine Hüllkurve für den gesamten Arbeitszyklus berechnet, die den vom Druckstromerzeuger (1) zu liefernden Druckverlauf (P_soll) über der Zeit vorgibt, so daß der Druckstromerzeuger (1) zu jedem Zeitpunkt genau den Druckbedarf sicherstellt, der sich aus der Anzahl und den jeweiligen Leistungsanforderungen der sich in Betrieb befindlichen Verbraucher (12, 13, 15) ergibt (Fig. 5).
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem für einen ausgewählten verfahrenstechnischen Verbraucher (15) mit durchschnittlich hohem Energiebedarf eine Regelung des Druckstromes an Hand der von einem Druckaufnehmer (5) ermittelten Druckwerte erfolgt, während der Druckbedarf für die übrigen Verbraucher (12, 13) nach der Hüllkurve geregelt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß über die Ansteuerung eines Proportionaldrosselventiles (8) eine ständige Anpassung des aktuellen Druckwertes des ausgewählten Verbrauchers (15) zum Eingabewert der Eingabe- und Recheneinheit (16) vorgenommen wird und diese Druckregelung immer dann geschieht, wenn die vorgegebenen Druckwerte der anderen parallel betriebenen Verbraucher (12,13) niedriger sind als der aktuelle Druckwert für den ausgewählten Verbraucher (15) ist (Fig. 3).
Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des ausgewählten Verbrauchers (15) außerhalb der Hüllkurve erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3 mit sich zyklisch wiederholendem verfahrenstechnischen Funktionsablauf in der Werkzeug- oder Verarbeitungsmaschine,
dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem ersten Zyklus der maximale Betriebsdruck als Pumpendruck für den Druckstromerzeuger (1) vorgegeben wird und der tatsächliche Druckverlauf über vorzugebende Druck- und Zeitzugaben als Hüllkurve durch die Eingabe - und Recheneinheit ermittelt wird und in den nächstfolgenden Zyklen aufgrund der Ähnlichkeit der Prozesse nach dieser Hüllkurve der Pumpendruck gesteuert wird.
Einrichtung zur Steuerung und Regelung eines Druckstromerzeugers (1), beispielsweise einer Verstellpumpe, für mehrere parallel geschaltete und in zeitlicher Überlagerung arbeitende, unterschiedliche hydraulische Verbraucher (12, 13, 15) in Werkzeug- und Verarbeitungsmaschinen mit zyklisch wiederkehrenden Arbeitsabläufen, die vom Druckstromerzeuger (1) mit Druckmittel versorgt werden, mit einer Eingabe- und Recheneinheit (16), welche die Druckwerte für die Verbraucher (12, 13, 15) und die entsprechenden Drucksollwerte für den Druckstromerzeuger (1) vorgibt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe und Recheneinheit (16) einerseits mit einer ersten Ansteuerelektronik (4.1), welche den Druck des Druckstromerzeugers (1) steuert, und andererseits mit mindestens einer zweiten Ansteuerelektronik (4.2, 7), welche die Verbraucher (12, 13, 15) steuert, verbunden ist, wobei die Eingabe- und Recheneinheit (16) nach der Eingabe der Druckwerte und der Ein- und Ausschaltzeitpunkte der einzelnen Verbraucher eine Hüllkurve für den gesamten Arbeitszyklus berechnet, die den vom Druckstromerzeuger (1) zu liefernden Druckverlauf über der Zeit vorgibt, so daß der Druckstromerzeuger (1) zu jedem Zeitpunkt genau den Druckbedarf sicherstellt, der sich aus der Anzahl und den jeweiligen Leistungsanforderungen der sich in Betrieb befindlichen Verbraucher (12, 13, 15) ergibt.
Einrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstromerzeuger eine Verstellpumpe (1) ist, deren Druckregeleinrichtung (2) ein Proportionaldruckregelventil (3) zugeordnet ist, welches von der ersten Ansteuerelektronik (4.1) verstellt wird.
Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß einem ausgewählten Verbraucher (15) mit hohem Energiebedarf ein Druckaufnehmer (5) zugeordnet ist, der einerseits mit der Eingabe- und Recheneinheit (16) und andererseits über ein Proportionaldrosselventil (8), einer dritten Ansteuerelektronik (7) und einem Tachogenerator (6) mit dem ausgewählten Verbraucher (15) verbunden ist und dessen aktuelle Druckwerte ständig an die Eingabewerte der Eingabe- und Recheneinheit (16) angepaßt werden, so daß nur für diesen Verbraucher (15) eine von der Hüllkurve abweichende Druckregelung möglich ist, wenn die Druckwerte der anderen parallel betriebenen Verbraucher (12, 13) geringer sind als der vom Druckaufnehmer (5) gemessene Druckwert.