WO2012007114A2 - Hydraulic assembly - Google Patents
Hydraulic assembly Download PDFInfo
- Publication number
- WO2012007114A2 WO2012007114A2 PCT/EP2011/003295 EP2011003295W WO2012007114A2 WO 2012007114 A2 WO2012007114 A2 WO 2012007114A2 EP 2011003295 W EP2011003295 W EP 2011003295W WO 2012007114 A2 WO2012007114 A2 WO 2012007114A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- pressure
- hydraulic unit
- electric motor
- unit according
- sensor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/002—Hydraulic systems to change the pump delivery
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
- F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/20—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by changing the driving speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2201/00—Pump parameters
- F04B2201/12—Parameters of driving or driven means
- F04B2201/1201—Rotational speed of the axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2201/00—Pump parameters
- F04B2201/12—Parameters of driving or driven means
- F04B2201/1204—Position of a rotating inclined plate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2201/00—Pump parameters
- F04B2201/12—Parameters of driving or driven means
- F04B2201/1204—Position of a rotating inclined plate
- F04B2201/12041—Angular position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2201/00—Pump parameters
- F04B2201/12—Parameters of driving or driven means
- F04B2201/1205—Position of a non-rotating inclined plate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2201/00—Pump parameters
- F04B2201/12—Parameters of driving or driven means
- F04B2201/1205—Position of a non-rotating inclined plate
- F04B2201/12051—Angular position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2203/00—Motor parameters
- F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
- F04B2203/0209—Rotational speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2205/00—Fluid parameters
- F04B2205/03—Pressure in the compression chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2205/00—Fluid parameters
- F04B2205/04—Pressure in the outlet chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2205/00—Fluid parameters
- F04B2205/05—Pressure after the pump outlet
Definitions
- the invention relates to a hydraulic unit according to the preamble of patent claim 1 and a method for operating a hydraulic unit.
- the document DE 10 2007 007 005 A1 shows in FIG. 3 a hydraulic unit for supplying a consumer, in which a pump is driven by an adjustable electric motor.
- the pump is a variable displacement pump.
- a hydromechanical controller for a swivel angle of the variable displacement pump and a controller for the engine speed are provided.
- variable-displacement pump pivots back. In this case, the torque of the hydraulic unit or the electric motor is lowered, resulting in energy savings.
- the invention is based on the object to provide a hydraulic unit whose efficiency is further improved during partial load operation.
- the hydraulic unit according to the invention has a controllable electric motor and a hydrostatic variable displacement pump which can be coupled thereto, the pivoting angle of which via a
- hydromechanical adjusting device is adjustable.
- the swivel angle via a swivel angle sensor and a working pressure of the variable displacement pump via a
- Pressure sensor detectable. A speed of the electric motor is dependent on the
- the rotational speed of the electric motor is controllable via a frequency converter.
- the pump can be easily switched off in the event of routine interruptions (repair, tool change, break), which leads to further energy savings.
- a frequency-controlled superordinate programmable logic controller is provided which is connected to the swivel angle sensor and to the pressure sensor. This can control the frequency converter.
- the hydromechanical adjusting device is a pressure regulator or a combined pressure-flow regulator.
- the electric motor is an asynchronous motor, in particular a cost-effective standard asynchronous motor.
- the hydraulic unit according to the invention is arranged in a machine tool - in particular in its tensioning device - or in a press or in a plastic machine - in particular plastic injection molding machine - or in a loading device for a hydraulic accumulator.
- a crawl or even a standstill with maintained working pressure is often necessary, so that the energy saving potentials according to the invention are used frequently.
- Detecting the pressure holding operation via the pressure sensor and the swivel angle sensor is simple in terms of apparatus technology.
- the pivoting angle is set to approximately zero. In zero-stroke operation, a qualitative and quantitative statement about wear and leakage in the hydraulic unit is possible.
- Figure 1 is a hydraulic circuit diagram of a first embodiment of a hydraulic unit according to the invention.
- FIG. 2 shows a hydraulic circuit diagram of a second embodiment of a hydraulic unit according to the invention.
- Figure 1 shows a hydraulic circuit diagram of a first embodiment of a hydraulic unit according to the invention. It has a variable displacement pump 1, which has a
- Working line 7 a (not shown) supplied to consumers.
- an adjustable metering orifice 8 is arranged to control the consumer.
- Hydraulic unit according to the invention is operated in an open hydraulic circuit, wherein the variable displacement pump 1 via a tank line 22 sucks pressure medium from a tank T.
- a swivel angle of the variable displacement pump 1 is adjusted via a pressure regulator 2. This is connected via a control line 10 with the working line 7 upstream of the metering orifice 8. Also upstream of the metering orifice 8, a pressure sensor 5 is arranged, which is connected via a signal line 12 to a frequency converter 6.
- the frequency converter 6 is connected via electrical lines 14 with a variable asynchronous motor 3.
- the asynchronous motor 3 is connected to the variable displacement pump 1 via a shaft 16, in which a clutch 18 is arranged.
- a swivel angle sensor 4 is arranged, whose output signal is transmitted via a signal line 20 to the frequency converter 6.
- a pressure limiting valve 24 is arranged, in which an effective in the closing direction
- the function of the first exemplary embodiment of the hydraulic unit according to the invention according to FIG. 1 will be explained below.
- a working pressure is established in the working line 7, which is reported via the control line 10 to the pressure regulator 2.
- This increases the swivel angle as the working pressure decreases while decreasing it as the working pressure increases.
- the swivel angle is reported by the swivel angle sensor 4 via the signal line 20 to the frequency converter 6, while the working pressure is reported by the pressure sensor 5 via the signal line 12 to the frequency converter 6.
- Figure 2 shows a hydraulic circuit diagram of a second embodiment of a hydraulic unit according to the invention. In the following, only the differences from the first exemplary embodiment according to FIG. 1 will be explained.
- simplified frequency converter 106 is connected via a signal line 126, a programmable logic controller.
- This controller 128 is superordinate to the frequency converter 106 and controls it.
- the signal line 12 connected to the pressure sensor 5 and the signal line 20 connected to the swivel angle sensor 4 are connected to the controller 128.
- Asynchronous motor 3 is transmitted from the controller 128 via the signal line 126 to the frequency converter 106.
- variable displacement pump 1 is swung back via the pressure regulator 2. If, in this case, the swivel angle determined by the swivel angle sensor 4 drops below a threshold value, while at the same time the working pressure determined by the pressure sensor 5 in the
- Working line 7 remains above a predetermined threshold, detects the frequency converter 6 associated electronic circuit, the pressure holding operation. In a theoretical limiting case, this can also be a zero-stroke operation in which the
- Variable displacement pump 1 is pivoted back to zero and no further pressure medium in the Working line 7 promotes. In this case, the previously generated working pressure is maintained in the working line 7 and leaves the consumer against his load force.
- Asynchronous motor 3 is reduced.
- the hydraulic unit according to the invention saves energy.
- variable displacement pump may be an axial piston pump or a radial piston pump.
- a hydraulic unit with a controllable electric motor and with a hydrostatic variable displacement pump coupled thereto, whose pivoting angle over a
- hydromechanical adjusting device is adjustable.
- the swivel angle via a swivel angle sensor and a working pressure of the variable displacement pump via a
- Pressure sensor detectable. A speed of the electric motor is dependent on the
Abstract
The invention relates to a hydraulic assembly comprising a variable electric motor and a hydrostatic variable displacement pump which can be coupled thereto and the pivoting angle of which can be adjusted by means of a hydromechanical adjustment device, the pivoting angle being detectible by means of a pivoting angle sensor and a working pressure of the variable displacement pump being detectible by means of a pressure sensor. A speed of the electric motor can be varied depending on the pivoting angle sensor and the pressure sensor.
Description
Hydroaggregat hydraulic unit
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Hydroaggregat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines Hydroaggregats. The invention relates to a hydraulic unit according to the preamble of patent claim 1 and a method for operating a hydraulic unit.
Bei derartigen Hydroaggregaten mit einer Hydropumpe, die von einem Elektromotor angetrieben wird, sind Anordnungen mit Konstantpumpen bekannt. Bei einem Betrieb mit vergleichsweise geringem Volumenstrom und vergleichsweise hohem Druck wird trotz geringer Leistung des Hydroaggregats der Elektromotor bei geringen Drehzahlen mit hohem Drehmoment belastet. Dabei ist in derartigen Teillastbetrieben durch die ohmschen Verluste am Elektromotor ein schlechter Wirkungsgrad des Hydroaggregats gegeben. Weiterhin ist nachteilig, dass die Kühlung durch einen an die Drehzahl des Elektromotors gekoppelten Motorlüfter dabei zu gering werden kann. In such hydraulic units with a hydraulic pump, which is driven by an electric motor, arrangements are known with constant displacement pumps. In operation with a comparatively low volume flow and comparatively high pressure, the electric motor is loaded at low rotational speeds with high torque despite low power of the hydraulic unit. It is given in such part-load operations by the ohmic losses on the electric motor, a poor efficiency of the hydraulic unit. Another disadvantage is that the cooling can be too low by a motor fan coupled to the rotational speed of the electric motor.
Die Druckschrift DE 10 2007 007 005 A1 zeigt in Figur 3 ein Hydroaggregat zur Versorgung eines Verbrauchers, bei dem eine Pumpe von einem einstellbaren Elektromotor angetrieben wird. Die Pumpe ist eine Verstellpumpe. Dabei sind ein hydromechanischer Regler für einen Schwenkwinkel der Verstellpumpe und ein Regler für die Motordrehzahl vorgesehen. The document DE 10 2007 007 005 A1 shows in FIG. 3 a hydraulic unit for supplying a consumer, in which a pump is driven by an adjustable electric motor. The pump is a variable displacement pump. In this case, a hydromechanical controller for a swivel angle of the variable displacement pump and a controller for the engine speed are provided.
In einem Druckhaltebetrieb, bei dem von dem Hydroaggregat bzw. der Verstellpumpe ein gewisser Druck ohne nennenswerte Volumenströme gehalten werden muss, schwenkt die Verstellpumpe zurück. Dabei wird das Drehmoment des Hydroaggregats bzw. des Elektromotors abgesenkt, was zu einer Energieeinsparung führt. In a pressure-holding operation in which a certain pressure without appreciable volume flows has to be maintained by the hydraulic unit or the variable-displacement pump, the variable-displacement pump pivots back. In this case, the torque of the hydraulic unit or the electric motor is lowered, resulting in energy savings.
l
Nachteilig an derartigen Hydroaggregaten ist, dass der Elektromotor im Teillastbetrieb mit kaum veränderter Drehzahl betrieben wird und dabei noch eine nennenswerte l A disadvantage of such hydraulic units is that the electric motor is operated in part-load operation with barely changed speed and still a significant
Verlustleistung aufweist. Has power loss.
Dem entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Hydroaggregat zu schaffen, dessen Wirkungsgrad bei Teillastbetrieb weiter verbessert ist. Accordingly, the invention is based on the object to provide a hydraulic unit whose efficiency is further improved during partial load operation.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Hydroaggregat mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren zu dessen Betrieb gemäß Patentanspruch 7. This object is achieved by a hydraulic unit having the features of patent claim 1 and by a method for its operation according to patent claim 7.
Das erfindungsgemäße Hydroaggregat hat einen regelbaren Elektromotor und eine daran koppelbare hydrostatische Verstellpumpe, deren Schwenkwinkel über eine The hydraulic unit according to the invention has a controllable electric motor and a hydrostatic variable displacement pump which can be coupled thereto, the pivoting angle of which via a
hydromechanische VerStelleinrichtung einstellbar ist. Dabei sind der Schwenkwinkel über einen Schwenkwinkelsensor und ein Arbeitsdruck der Verstellpumpe über einen hydromechanical adjusting device is adjustable. In this case, the swivel angle via a swivel angle sensor and a working pressure of the variable displacement pump via a
Drucksensor erfassbar. Eine Drehzahl des Elektromotors ist in Abhängigkeit des Pressure sensor detectable. A speed of the electric motor is dependent on the
Schwenkwinkelsensors und des Drucksensors regelbar. Damit kann im Teillastbetrieb die Verlustleistung des Hydroaggregats minimiert werden. Zudem ist die Lösung für die Swivel angle sensor and the pressure sensor adjustable. Thus, the power loss of the hydraulic unit can be minimized in partial load operation. In addition, the solution for the
Nachrüstung bestehender Anlagen vorteilhaft, da Schnittstellen zur Anlagensteuerung, zur Energieversorgung und zur Hydraulik unverändert genutzt werden können. Retrofitting existing systems advantageous because interfaces for plant control, power and hydraulics can be used unchanged.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben. Further advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.
Es wird besonders bevorzugt, wenn die Drehzahl des Elektromotors über einen Frequenzumrichter regelbar ist. Dadurch kann die Pumpe bei routinemäßigen Unterbrechungen (Reparatur, Werkzeugwechsel, Pause) problemlos abgeschaltet werden, was zu weiterer Energieeinsparung führt. It is particularly preferred if the rotational speed of the electric motor is controllable via a frequency converter. As a result, the pump can be easily switched off in the event of routine interruptions (repair, tool change, break), which leads to further energy savings.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist eine dem Frequenzumrichter übergeordnete speicherprogrammierbare Steuerung vorgesehen, die mit dem Schwenkwinkelsensor und mit dem Drucksensor verbunden ist. Diese kann den Frequenzumrichter steuern. In a preferred development, a frequency-controlled superordinate programmable logic controller is provided which is connected to the swivel angle sensor and to the pressure sensor. This can control the frequency converter.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist die hydromechanische Versteileinrichtung ein Druckregler oder ein kombinierter Druck-Förderstromregler.
Vorzugsweise ist der Elektromotor ein Asynchronmotor, insbesondere ein kostengünstiger Norm-Asynchronmotor. In a preferred embodiment, the hydromechanical adjusting device is a pressure regulator or a combined pressure-flow regulator. Preferably, the electric motor is an asynchronous motor, in particular a cost-effective standard asynchronous motor.
Bei bevorzugten Anwendungsfällen ist das erfindungsgemäße Hydroaggregat in einer Werkzeugmaschine - insbesondere in deren Spannvorrichtung - oder in einer Presse oder in einer Kunststoffmaschine - insbesondere Kunststoffspritzgießmaschine - oder in einer Ladevorrichtung für einen Hydrospeicher angeordnet. Bei diesen Anwendungsfällen ist häufig eine Schleichfahrt oder sogar ein Stillstand mit gehaltenem Arbeitsdruck nötig, so dass die erfindungsgemäßen Energieeinsparungspotenziale entsprechend häufig genutzt werden. In preferred applications, the hydraulic unit according to the invention is arranged in a machine tool - in particular in its tensioning device - or in a press or in a plastic machine - in particular plastic injection molding machine - or in a loading device for a hydraulic accumulator. In these applications, a crawl or even a standstill with maintained working pressure is often necessary, so that the energy saving potentials according to the invention are used frequently.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines Hydroaggregats gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche hat die Schritte: The method according to the invention for controlling a hydraulic unit according to one of the preceding claims has the steps:
- Erkennen eines Druckhaltebetriebes; und - detecting a pressure holding operation; and
- Verringerung der Drehzahl des Elektromotors. - Reduction of the speed of the electric motor.
Damit kann im Druckhaltebetrieb die Verlustleistung des Hydroaggregats minimiert werden. Thus, the power loss of the hydraulic unit can be minimized in the pressure hold operation.
Vorrichtungstechnisch einfach erfolgt das Erkennen des Druckhaltebetriebes über den Drucksensor und den Schwenkwinkelsensor. Detecting the pressure holding operation via the pressure sensor and the swivel angle sensor is simple in terms of apparatus technology.
Es wird bevorzugt, wenn das Erkennen des Druckhaltebetriebes durch Erreichen eines vorbestimmten Arbeitsdrucks und durch Unterschreiten eines vorbestimmten It is preferred if the recognition of the pressure holding operation by reaching a predetermined working pressure and by falling below a predetermined
Schwenkwinkels erfolgt. Swivel angle takes place.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt vor dem Erkennen des Druckhaltebetriebes ein Einstellen des Schwenkwinkels auf etwa Null. Bei Nullhubbetrieb ist eine qualitative und quantitative Aussage über Verschleiß und Leckage im Hydroaggregat möglich. In a preferred development of the method according to the invention, before the pressure-maintaining operation is detected, the pivoting angle is set to approximately zero. In zero-stroke operation, a qualitative and quantitative statement about wear and leakage in the hydraulic unit is possible.
Im Folgenden werden anhand der Figuren verschiede Ausführungsbeispiele der Erfindung detailliert beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 einen hydraulischen Schaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydroaggregats; und In the following, various embodiments of the invention will be described in detail with reference to FIGS. Show it: Figure 1 is a hydraulic circuit diagram of a first embodiment of a hydraulic unit according to the invention; and
Figur 2 einen hydraulischen Schaltplan eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydroaggregats. 2 shows a hydraulic circuit diagram of a second embodiment of a hydraulic unit according to the invention.
Figur 1 zeigt einen hydraulischen Schaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydroaggregats. Es hat eine Verstellpumpe 1 , die über eine Figure 1 shows a hydraulic circuit diagram of a first embodiment of a hydraulic unit according to the invention. It has a variable displacement pump 1, which has a
Arbeitsleitung 7 einen (nicht gezeigten) Verbraucher versorgt. In der Arbeitsleitung 7 ist eine einstellbare Zumessblende 8 zur Steuerung des Verbrauchers angeordnet. Das Working line 7 a (not shown) supplied to consumers. In the working line 7 an adjustable metering orifice 8 is arranged to control the consumer. The
erfindungsgemäße Hydroaggregat wird in einem offenen Hydraulikkreislauf betrieben, wobei die Verstellpumpe 1 über eine Tankleitung 22 Druckmittel von einem Tank T ansaugt. Hydraulic unit according to the invention is operated in an open hydraulic circuit, wherein the variable displacement pump 1 via a tank line 22 sucks pressure medium from a tank T.
Ein Schwenkwinkel der Verstellpumpe 1 wird über einen Druckregler 2 eingestellt. Dieser ist über eine Steuerleitung 10 mit der Arbeitsleitung 7 stromauf der Zumessblende 8 verbunden. Ebenfalls stromauf der Zumessblende 8 ist ein Drucksensor 5 angeordnet, der über eine Signalleitung 12 mit einem Frequenzumrichter 6 verbunden ist. A swivel angle of the variable displacement pump 1 is adjusted via a pressure regulator 2. This is connected via a control line 10 with the working line 7 upstream of the metering orifice 8. Also upstream of the metering orifice 8, a pressure sensor 5 is arranged, which is connected via a signal line 12 to a frequency converter 6.
Der Frequenzumrichter 6 ist über elektrische Leitungen 14 mit einem regelbaren Asynchronmotor 3 verbunden. Der Asynchronmotor 3 ist über eine Welle 16, in der eine Kupplung 18 angeordnet ist, mit der Verstellpumpe 1 verbunden. The frequency converter 6 is connected via electrical lines 14 with a variable asynchronous motor 3. The asynchronous motor 3 is connected to the variable displacement pump 1 via a shaft 16, in which a clutch 18 is arranged.
An der Verstellpumpe 1 ist ein Schwenkwinkelsensor 4 angeordnet, dessen Ausgangssignal über eine Signalleitung 20 an den Frequenzumrichter 6 übertragen wird. On the variable displacement pump 1, a swivel angle sensor 4 is arranged, whose output signal is transmitted via a signal line 20 to the frequency converter 6.
An der Arbeitsleitung 7 zwischen der Verstellpumpe 1 und der Zumessblende 8 ist ein Druckbegrenzungsventil 24 angeordnet, bei dem eine in Schließrichtung wirksame On the working line 7 between the variable displacement pump 1 and the metering orifice 8, a pressure limiting valve 24 is arranged, in which an effective in the closing direction
Federkraft einstellbar ist. Das Druckbegrenzungsventil 24 entlastet im Falle eines Spring force is adjustable. The pressure relief valve 24 relieves in the event of
Ansprechens die Arbeitsleitung 7 zum Tank T. Ansprechens the working line 7 to the tank T.
Im Folgenden wird die Funktion des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Hydroaggregats gemäß Figur 1 erläutert.
In Abhängigkeit einer Last des (nicht gezeigten) Verbrauchers und einer Einstellung der Zumessblende 8 stellt sich in der Arbeitsleitung 7 ein Arbeitsdruck ein, der über die Steuerleitung 10 zum Druckregler 2 gemeldet wird. Dieser vergrößert bei abnehmendem Arbeitsdruck den Schwenkwinkel, während er ihn bei zunehmendem Arbeitsdruck verringert. Bei einer Verringerung des Schwenkwinkels wird die Förderleistung der Verstellpumpe 1 verringert. Der Schwenkwinkel wird vom Schwenkwinkelsensor 4 über die Signalleitung 20 zum Frequenzumrichter 6 gemeldet, während der Arbeitsdruck vom Drucksensor 5 über die Signalleitung 12 zum Frequenzumrichter 6 gemeldet wird. Dieser versorgt in Abhängigkeit der beiden Signale den Asynchronmotor 3 mit elektrischer Leistung. The function of the first exemplary embodiment of the hydraulic unit according to the invention according to FIG. 1 will be explained below. Depending on a load of the consumer (not shown) and a setting of the metering orifice 8, a working pressure is established in the working line 7, which is reported via the control line 10 to the pressure regulator 2. This increases the swivel angle as the working pressure decreases while decreasing it as the working pressure increases. With a reduction of the swivel angle, the delivery rate of the variable displacement pump 1 is reduced. The swivel angle is reported by the swivel angle sensor 4 via the signal line 20 to the frequency converter 6, while the working pressure is reported by the pressure sensor 5 via the signal line 12 to the frequency converter 6. This supplies the asynchronous motor 3 with electrical power as a function of the two signals.
Figur 2 zeigt einen hydraulischen Schaltplan eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydroaggregats. Dabei werden im Folgenden nur die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 erläutert. Figure 2 shows a hydraulic circuit diagram of a second embodiment of a hydraulic unit according to the invention. In the following, only the differences from the first exemplary embodiment according to FIG. 1 will be explained.
An einem gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel vereinfachten Frequenz- Umrichter 106 ist über eine Signalleitung 126 eine speicherprogrammierbare Steuerung angeschlossen. Diese Steuerung 128 ist dem Frequenzumrichter 106 übergeordnet und steuert diesen. Dazu sind die mit dem Drucksensor 5 verbundene Signalleitung 12 und die mit dem Schwenkwinkelsensor 4 verbundene Signalleitung 20 an die Steuerung 128 angeschlossen. Ein entsprechendes Steuerungssignal zur Leistungsregelung des On a comparison with the first embodiment simplified frequency converter 106 is connected via a signal line 126, a programmable logic controller. This controller 128 is superordinate to the frequency converter 106 and controls it. For this purpose, the signal line 12 connected to the pressure sensor 5 and the signal line 20 connected to the swivel angle sensor 4 are connected to the controller 128. A corresponding control signal for power control of
Asynchronmotors 3 wird von der Steuerung 128 über die Signalleitung 126 zum Frequenzumrichter 106 übertragen. Asynchronous motor 3 is transmitted from the controller 128 via the signal line 126 to the frequency converter 106.
Erfindungsgemäß ist insbesondere folgender Fall von Interesse: Wenn der According to the invention, the following case is of particular interest: If the
hydraulische Verbraucher (zum Beispiel in einer Presse) nicht weiter bewegt werden soll bzw. kann und trotzdem der in der Arbeitsleitung 7 erreichte Arbeitsdruck aufrecht erhalten werden soll, wird die Verstellpumpe 1 über den Druckregler 2 zurückgeschwenkt. Wenn dabei der vom Schwenkwinkelsensor 4 ermittelte Schwenkwinkel unter einen Schwellwert absinkt, während gleichzeitig der vom Drucksensor 5 ermittelte Arbeitsdruck in der hydraulic consumers (for example in a press) should not be moved or can and still be maintained in the working line 7 working pressure is maintained, the variable displacement pump 1 is swung back via the pressure regulator 2. If, in this case, the swivel angle determined by the swivel angle sensor 4 drops below a threshold value, while at the same time the working pressure determined by the pressure sensor 5 in the
Arbeitsleitung 7 oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes bleibt, erkennt eine den Frequenzumrichter 6 zugeordnete elektronische Schaltung den Druckhaltebetrieb. Dieser kann in einem theoretischen Grenzfall auch ein Nullhubbetrieb sein, bei dem die Working line 7 remains above a predetermined threshold, detects the frequency converter 6 associated electronic circuit, the pressure holding operation. In a theoretical limiting case, this can also be a zero-stroke operation in which the
Verstellpumpe 1 auf Null zurück geschwenkt ist und kein weiteres Druckmittel in die
Arbeitsleitung 7 fördert. Dabei bleibt der zuvor erzeugte Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 7 erhalten und lässt den Verbraucher gegen seine Lastkraft verharren. Variable displacement pump 1 is pivoted back to zero and no further pressure medium in the Working line 7 promotes. In this case, the previously generated working pressure is maintained in the working line 7 and leaves the consumer against his load force.
Dieser Druckhalte- bzw. Nullhubbetrieb wird erfindungsgemäß über die Sensoren 4, 5 erkannt, woraufhin neben dem Drehmoment insbesondere auch die Drehzahl des This Druckhalte- or Nullhubbetrieb is inventively detected by the sensors 4, 5, whereupon in addition to the torque in particular the speed of the
Asynchronmotors 3 reduziert wird. Asynchronous motor 3 is reduced.
Durch diese Leistungsverringerung des Asynchronmotors 3 im Druckhalte- bzw. Nullhubbetrieb spart das erfindungsgemäße Hydroaggregat Energie. As a result of this power reduction of the asynchronous motor 3 in the pressure-maintaining or zero-stroke operation, the hydraulic unit according to the invention saves energy.
Bei beiden gezeigten Ausführungsbeispielen kann die Verstellpumpe eine Axialkolbenpumpe oder eine Radialkolbenpumpe sein. In both embodiments shown, the variable displacement pump may be an axial piston pump or a radial piston pump.
Bei Strangpressen z.B. gibt es eine Schließfunktion für ein Presswerkzeug, die für den gesamten Pressvorgang aufrecht erhalten werden muss. Dieser dauert ca. 50-80% des gesamten Zyklus und verlangt dabei eine geringe Fördermenge bei gleichzeitig hohem Druck. Dabei kommen gemäß dem Stand der Technik Steuerölsysteme mit In extruding e.g. There is a closing function for a pressing tool, which must be maintained for the entire pressing process. This takes about 50-80% of the entire cycle and requires a low flow rate at the same time high pressure. In this case, come in accordance with the prior art control oil systems
Speicherladepumpen und Speichersystemen zu Einsatz. Derartige Speicherladepumpen werden oft für einen maximalen Arbeitszyklus ausgelegt. Somit sind die Storage charging pumps and storage systems to use. Such accumulator charge pumps are often designed for a maximum duty cycle. Thus, the
Speicherladepumpen für langsamere Arbeitszyklen (z. B. bei Produktionswechsel) überdimensioniert. Diese Speicherladepumpen arbeiten daher relativ häufig und im Storage charging pumps over-dimensioned for slower working cycles (eg during production changes). These storage charging pumps therefore work relatively frequently and in the
Druckhalte- bzw. Nullhubbetrieb. Der Einsatz eines erfindungsgemäßen Hydroaggregates rechnet sich bei diesem Anwendungsbeispiel nach 1 bis 2 Jahren. Pressure maintenance or zero stroke operation. The use of a hydraulic unit according to the invention pays off in this application example after 1 to 2 years.
Offenbart ist ein Hydroaggregat mit einem regelbaren Elektromotor und mit einer daran koppelbaren hydrostatischen Verstellpumpe, deren Schwenkwinkel über eine Disclosed is a hydraulic unit with a controllable electric motor and with a hydrostatic variable displacement pump coupled thereto, whose pivoting angle over a
hydromechanische VerStelleinrichtung einstellbar ist. Dabei sind der Schwenkwinkel über einen Schwenkwinkelsensor und ein Arbeitsdruck der Verstellpumpe über einen hydromechanical adjusting device is adjustable. In this case, the swivel angle via a swivel angle sensor and a working pressure of the variable displacement pump via a
Drucksensor erfassbar. Eine Drehzahl des Elektromotors ist in Abhängigkeit des Pressure sensor detectable. A speed of the electric motor is dependent on the
Schwenkwinkelsensors und des Drucksensors regelbar.
Bezugszeichenliste Swivel angle sensor and the pressure sensor adjustable. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Verstellpumpe 1 variable pump
2 Druckregler 2 pressure regulators
3 Asynchronmotor 3 asynchronous motor
4 Schwenkwinkelsensor 4 swivel angle sensor
5 Drucksensor 5 pressure sensor
6; 106 Frequenzumrichter 6; 106 frequency converter
7 Arbeitsleitung 7 work management
8 Zumessblende 8 metering orifice
10 Steuerleitung 10 control line
12 Signalleitung 12 signal line
14 elektrische Leitungen 14 electrical lines
16 Welle 16 wave
18 Kupplung 18 clutch
20 Signalleitung 20 signal line
22 Tankleitung 22 tank line
24 Druckbegrenzungsventil 24 pressure relief valve
126 Signalleitung 126 signal line
128 speicherprogrammierbare Steuerung 128 programmable logic controller
T Tank
T tank
Claims
1. Hydroaggregat mit einem regelbaren Elektromotor (3) und mit einer daran 1. Hydraulic unit with a controllable electric motor (3) and with a thereto
koppelbaren Verstellpumpe (1 ), deren Schwenkwinkel über eine hydromechanische Versteileinrichtung (2) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel über einen Schwenkwinkelsensor (4) erfassbar ist, und dass ein Arbeitsdruck der Verstellpumpe (1 ) über einen Drucksensor (5) erfassbar ist, wobei eine Drehzahl des Elektromotors (3) in Abhängigkeit des coupled variable displacement pump (1), the pivot angle via a hydromechanical adjusting device (2) is adjustable, characterized in that the pivot angle via a pivot angle sensor (4) can be detected, and that a working pressure of the variable displacement pump (1) via a pressure sensor (5) can be detected , wherein a rotational speed of the electric motor (3) in dependence of
Schwenkwinkelsensors (4) und des Drucksensors (5) regelbar ist. Swivel angle sensor (4) and the pressure sensor (5) is adjustable.
2. Hydroaggregat nach Anspruch 1 , wobei die Drehzahl des Elektromotors (3) über einen Frequenzumrichter (6; 106) regelbar ist. 2. Hydraulic unit according to claim 1, wherein the rotational speed of the electric motor (3) via a frequency converter (6; 106) is controllable.
3. Hydroaggregat nach Anspruch 2, mit einer dem Frequenzumrichter (106) 3. Hydraulic unit according to claim 2, with a frequency converter (106)
übergeordneten speicherprogrammierbare Steuerung (128), die mit dem higher-level programmable logic controller (128) with the
Schwenkwinkelsensor (4) und mit dem Drucksensor (5) verbunden ist. Swivel angle sensor (4) and with the pressure sensor (5) is connected.
4. Hydroaggregat nach Anspruch 1 , wobei die hydromechanische VerStelleinrichtung ein Druckregler (2) oder ein kombinierter Druck-Förderstromregler ist. 4. Hydraulic unit according to claim 1, wherein the hydromechanical adjusting device is a pressure regulator (2) or a combined pressure-flow regulator.
5. Hydroaggregat nach Anspruch 1 , wobei der Elektromotor ein Asynchronmotor (3) ist. 5. Hydraulic unit according to claim 1, wherein the electric motor is an asynchronous motor (3).
6. Hydroaggregat nach Anspruch 1 , das in einer Werkzeugmaschine oder in einer Presse oder in einer Kunststoffmaschine oder in einer Ladevorrichtung für einen Hydrospeicher angeordnet ist. 6. Hydraulic unit according to claim 1, which is arranged in a machine tool or in a press or in a plastic machine or in a charging device for a hydraulic accumulator.
7. Verfahren zur Steuerung eines Hydroaggregats gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch die Schritte: 7. A method for controlling a hydraulic unit according to one of the preceding claims characterized by the steps:
- Erkennen eines Druckhaltebetriebes; und - detecting a pressure holding operation; and
- Verringerung der Drehzahl des Elektromotors (3). - Reduction of the speed of the electric motor (3).
8. Verfahren nach Anspruch 7 wobei der Schritt„Erkennen des Druckhaltebetriebes" über den Drucksensor (5) und den Schwenkwinkelsensor (4) erfolgt. 8. The method of claim 7 wherein the step of "detecting the pressure holding operation" via the pressure sensor (5) and the swivel angle sensor (4).
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt„Erkennen des Druckhaltebetriebes" durch Erreichen eines vorbestimmten Arbeitsdrucks und durch Unterschreiten eines vorbestimmten Schwenkwinkels erfolgt. 9. The method of claim 8, wherein the step of "detecting the pressure holding operation" by reaching a predetermined working pressure and by falling below a predetermined pivoting angle.
10. Verfahren nach Anspruch 7 wobei vor dem Schritt„Erkennen des Druckhaltebetriebes" ein Einstellen des Schwenkwinkels auf etwa Null erfolgt. 10. The method of claim 7 wherein prior to the step of "detecting the pressure holding operation" is carried out adjusting the pivot angle to about zero.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP11730221.6A EP2593679B1 (en) | 2010-07-14 | 2011-07-02 | Hydraulic assembly |
CN2011800343862A CN102971532A (en) | 2010-07-14 | 2011-07-02 | Hydraulic assembly |
ES11730221.6T ES2573510T3 (en) | 2010-07-14 | 2011-07-02 | Hydraulic group |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010027183 DE102010027183A1 (en) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | hydraulic unit |
DE102010027183.7 | 2010-07-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2012007114A2 true WO2012007114A2 (en) | 2012-01-19 |
WO2012007114A3 WO2012007114A3 (en) | 2012-03-22 |
Family
ID=44628126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2011/003295 WO2012007114A2 (en) | 2010-07-14 | 2011-07-02 | Hydraulic assembly |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2593679B1 (en) |
CN (1) | CN102971532A (en) |
DE (1) | DE102010027183A1 (en) |
ES (1) | ES2573510T3 (en) |
WO (1) | WO2012007114A2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012016780B4 (en) * | 2012-06-01 | 2021-07-22 | Robert Bosch Gmbh | Method of operating a fluid pump |
DE102016011778A1 (en) * | 2016-08-11 | 2018-02-15 | M A E Maschinen- Und Apparatebau Götzen Gmbh | Hydraulic, in particular pressure accumulatorless, drive arrangement for and with a consumer, in particular for presses, and method for operating such a hydraulic drive assembly |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007007005A1 (en) | 2007-02-08 | 2008-08-14 | Robert Bosch Gmbh | Electrohydraulic control arrangement |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4823552A (en) * | 1987-04-29 | 1989-04-25 | Vickers, Incorporated | Failsafe electrohydraulic control system for variable displacement pump |
DE4335403C1 (en) * | 1993-10-18 | 1994-12-15 | Karl Hehl | Hydraulic device |
US5951258A (en) * | 1997-07-09 | 1999-09-14 | Caterpillar Inc. | Torque limiting control system for a hydraulic work machine |
DE10110398A1 (en) * | 2001-03-03 | 2002-09-26 | Mannesmann Rexroth Ag | Method for regulating the pressure medium supply to a hydraulically operated actuator |
DE102005025590A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Hydac Electronic Gmbh | Regulating device and method for operating a control device |
DE102008019501B4 (en) * | 2008-04-17 | 2019-03-21 | Robert Bosch Gmbh | Electrohydraulic control arrangement |
-
2010
- 2010-07-14 DE DE201010027183 patent/DE102010027183A1/en not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-07-02 WO PCT/EP2011/003295 patent/WO2012007114A2/en active Application Filing
- 2011-07-02 CN CN2011800343862A patent/CN102971532A/en active Pending
- 2011-07-02 ES ES11730221.6T patent/ES2573510T3/en active Active
- 2011-07-02 EP EP11730221.6A patent/EP2593679B1/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007007005A1 (en) | 2007-02-08 | 2008-08-14 | Robert Bosch Gmbh | Electrohydraulic control arrangement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102971532A (en) | 2013-03-13 |
ES2573510T3 (en) | 2016-06-08 |
WO2012007114A3 (en) | 2012-03-22 |
DE102010027183A1 (en) | 2012-01-19 |
EP2593679B1 (en) | 2016-04-27 |
EP2593679A2 (en) | 2013-05-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0856107B1 (en) | Output regulation with load sensing | |
EP2050961B1 (en) | Hydraulic drive system | |
EP2357363B1 (en) | Operational management device for a positive displacement pump, pump system and method of operating such | |
EP2267317A2 (en) | Hydraulic system | |
DE102011119299A1 (en) | Method for operating a variable-speed variable-displacement pump | |
EP2610049B1 (en) | Method for controlling a hydraulic press | |
WO2010121712A1 (en) | Method and control device for controlling a pressurizing medium infeed for a hydraulic actuator | |
DE102014211393A1 (en) | Speed control device for a hydrostatic drive | |
DE102012016780B4 (en) | Method of operating a fluid pump | |
EP2513490B1 (en) | Method for operating a hydraulic working machine | |
EP2593679B1 (en) | Hydraulic assembly | |
DE102016011778A1 (en) | Hydraulic, in particular pressure accumulatorless, drive arrangement for and with a consumer, in particular for presses, and method for operating such a hydraulic drive assembly | |
DE102019213732A1 (en) | Electro-hydraulic drive, especially for a press die cushion | |
EP0864755B2 (en) | Double pump with sequential or synchronous operation | |
AT11681U1 (en) | EFFICIENCY GRADE OPTIMIZED HYDRAULIC DRIVE UNIT | |
DE4229950C2 (en) | Method and device for controlling and regulating a pressure generator for several different hydraulic consumers connected in parallel | |
EP1055071B1 (en) | Control device for a membrane pump | |
DE102018115301B4 (en) | Hydraulic system for a molding machine and method of operating same | |
EP3747122B1 (en) | Device for processing a workpiece | |
EP2431166A1 (en) | Control system for a hydraulic folding press | |
DE102022203051B3 (en) | Method for operating a variable speed pump | |
EP1198674B1 (en) | Method and device for regulating the pressure in a supply line, extending from a centrifugal pump | |
DE102022205233B4 (en) | Method for operating an electro-hydraulic unit | |
DE102010017208B4 (en) | Coolant system for machine tools | |
EP2123930B1 (en) | Device for powering machines activated in succession |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 201180034386.2 Country of ref document: CN |
|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11730221 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2011730221 Country of ref document: EP |