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Title:
METHOD FOR OPERATING A HYDRAULIC PUMP ARRANGEMENT, AND HYDRAULIC PUMP ARRANGEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/127452
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a hydraulic pump arrangement of a hydraulic tool that is in particular portable and operates by means of an autonomous power supply or depending on the network, wherein the hydraulic pump arrangement is releasably connected to the hydraulic tool by means of a hose connection and is driven by an electrical power source powered, and a load-dependent control of the hydraulic pump takes place by switching from a loaded state to a non-loaded state and vice versa, wherein furthermore a first higher electrical power supply is implemented for the loaded state and a second lower electrical power supply is implemented for the non-loaded state. In order to achieve the aim of providing a novel method for operating a hydraulic pump arrangement and a novel hydraulic pump arrangement which ensures a saving of energy and problem-free operation even in different system pressure conditions, the invention relates to a method that is characterised in that a control variable (S) is fixed for the load-dependent control of the hydraulic pump arrangement, which variable is dependent as an input value on the work to be performed by the motor of the hydraulic pump arrangement, a first threshold value (W1) at which switching from the non-loaded state to the loaded state takes place is assigned to the control variable (S), and a second threshold value (W2) at which switching from the loaded state to the non-loaded state takes place is assigned to the control variable (S).

Inventors:
LINDNER DIETMAR (DE)
SAUERBIER CARSTEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/053473
Publication Date:
September 06, 2013
Filing Date:
February 29, 2012
Export Citation:
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Assignee:
LUKAS HYDRAULIK GMBH (DE)
LINDNER DIETMAR (DE)
SAUERBIER CARSTEN (DE)
International Classes:
F04B49/06
Domestic Patent References:
WO2003080187A12003-10-02
WO1996018136A11996-06-13
Foreign References:
US20070204603A12007-09-06
US20090206612A12009-08-20
US5125158A1992-06-30
US5678982A1997-10-21
Attorney, Agent or Firm:
STIPPL, HUBERT (DE)
Download PDF:
Claims:
PATEN TAN SPRÜC HE

Verfahren zum Betrieb einer Hydraulikpumpenanordnung eines insbesondere tragbaren, energieautark arbeitenden Hydraulikwerkzeugs, wobei die Hydraulikpumpenanordnung über eine Schlauchverbindung mit dem Hydraulikwerkzeug lösbar verbunden ist, von einer elektrischen Energiequelle angetrieben wird und eine lastabhängige Steuerung der Hydraulikpumpenanordnung erfolgt, indem von einem Lastzustand in einen Nichtlast- zustand und umgekehrt umgeschaltet wird, wobei ferner für den Lastzustand eine erste höhere elektrische Energieversorgung und für den Nichtlastzu- stand eine zweite niedrigere elektrische Energieversorgung vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur lastabhängige Steuerung der Hydraulikpumpenanordnung mindestens eine Steuervariable S festgelegt wird, die als Eingangsgröße abhängig ist von der vom Motor der Hydraulikpumpenanordnung zu verrichtenden Arbeit,

der Steuervariablen S ein erster Schwellenwert Wl zugeordnet wird, bei dem eine Umschaltung von dem Nichtlastzustand in den Lastzustand erfolgt und

gegebenenfalls der Steuervariablen S ein zweiter Schwellenwert W2 zugeordnet wird, bei dem eine Umschaltung von dem Lastzustand in den Nichtlastzustand erfolgt.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur lastabhängige Steuerung der Hydraulikpumpenanordnung zwei Steuervariablen Sl und S2 festgelegt werden, die als Eingangsgrößen abhängig sind von der vom Motor der Hydraulikpumpenanordnung zu verrichtenden Arbeit,

der ersten Steuervariablen Sl ein erster Schwellenwert Wl zugeordnet wird, bei dem eine Umschaltung von dem Nichtlastzustand in den Lastzustand erfolgt und

der Steuervariablen S2 ein zweiter Schwellenwert W2 zugeordnet wird, bei dem eine Umschaltung von dem Lastzustand in den Nichtlastzustand erfolgt.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einschalten der Hydraulikpumpenanordnung aber noch ohne Bewegung des Werkzeugs die Steuerung die Versorgung des Motors mit Energie von der elektrischen Energiequelle auf der zweiten niedrigeren elektrischen Energieversorgung hält,

die Steuerung bei Beginn der Bewegung des Werkzeugs ohne äußere Lasteinwirkung die Versorgung des Motors mit Energie von der elektrischen Energiequelle auf die erste höhere elektrische Energieversorgung umschaltet, Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Anhalten der Bewegung des Werkzeugs unter Lasteinwirkung eine Umschaltung von dem Lastzustand in den Nichtlastzustand erfolgt und bei Fortsetzung der Bewegung des Werkzeugs wiederum eine Umschaltung von dem Nichtlastzustand in den Lastzustand erfolgt.

Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwellenwert W2 ein variabler Wert ist und während des Betriebs aktualisiert wird.

Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuervariablen S ein dritter Schwellenwert W3 zugeordnet wird, und eine Umschaltung von dem Lastzustand in den Nichtlastzustand in Abhängigkeit von dem zweiten Schwellenwert W2 und dem dritten Schwellenwert W3 erfolgt.

Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervariable S der Motorstrom ist.

Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervariable S der Druck und/oder das Motordrehmoment ist.

Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervariable S ein zeitbezogener Wert ist.

10. Hydraulikpumpeneinrichtung für den Antrieb eines insbesondere tragbaren hydraulischen Werkzeugs (10) umfassend:

ein Gehäuse (3),

eine Hydraulikpumpe (2),

einen elektrischen Motor (4) zum Antrieb der Hydraulikpumpe (2), einer Kupplungseinrichtung (7) zur Verbindung der Hydraulikpumpeneinrichtung (1) mit flexiblen Verbindungsleitungen (8) zur Versorgung des hydraulischen Werkzeugs (10) mit Hydraulikflüssigkeit,

einer Steuereinrichtung (5) zur lastabhängigen Steuerung der Drehzahl des Motors (4), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach min- destens einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch

Mittel zur Erfassung mindestens einer Steuervariablen S, die als Eingangsgröße abhängig ist von der vom Motor (4) der Hydraulikpumpenanordnung (1) zu verrichtenden Arbeit,

Mittel zum Vergleich der erfassten Steuervariablen S mit einem ersten Schwellenwert Wl,

gegebenenfalls Mittel zum Vergleich der erfassten Steuervariablen S mit einem zweiten Schwellenwert W2,

Mittel zum Umschalten der Energieversorgung des Motors (4) für einen Lastzustand oder Nichtlastzustand in Abhängigkeit der erfassten Steuervariablen S.

Hydraulikpumpeneinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervariable S der Motorstrom und/oder der Druck und/oder das Motordrehmoment ist.

Hydraulikpumpeneinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Erfassung des Motorstroms die Ermittlung des Spannungsabfalls an einem Widerstand (13) vorgesehen ist.

13. Hydraulikpumpeneinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Erfassung des Motorstroms eine Strommesseinrichtung (22) vorgesehen ist

Hydraulikpumpeneinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 10 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicher (7) vorgesehen ist, in dem der zweite Schwellenwert W2 laufend aktualisiert wird.

15. Hydraulikpumpeneinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche

10 - 14, dadurch gekennzeichnet dass die Steuervariable S über ein Zeitintervall gemessen wird.

16. Hydraulikpumpeneinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche

10 - 15, dadurch gekennzeichnet dass die Lastzustandsumschaltung der Hydraulikpumpenanordnung durch Pulsweitenmodulation der Motorspannung erfolgt.

Description:
Verfahren zum Betrieb einer Hydraulikpumpenanordnung sowie Hydraulikpumpenanordnung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Hydraulikpumpenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Hydraulikpumpenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Technologischer Hintergrund

Hydraulikpumpenanordnungen der vorher beschriebenen Art werden für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt. Sie sind in der Regel portabel und deshalb mit einer autarken Energiequelle z.B. einem Akku oder dergleichen ausgestattet. Zum einen dienen sie als Bestandteil von hydraulisch angetriebenen Rettungswerkzeugen wie etwa so genannten Spreizern oder Schneidwerkzeugen, die von Einsatzkräften zur Rettung von in Fahrzeugwracks eingeklemmten oder verschütteten Personen verwendet werden. Zum anderen finden Sie auch Anwendung in der Werkzeugtechnik z. B. zum Zerkleinern von Schrottteilen usw. In der Regel befinden sich die Schaltventile zum Betrieb der hydraulisch angetriebenen Werkzeuge unmittelbar am Werkzeug, so dass die Bedienungsperson das Werkzeug über das Schaltventil je nach Bedarf direkt steuern kann. Die für den Antrieb notwendigen Hydraulikpumpenanordnungen stehen deshalb üblicherweise mit den individuellen Werkzeugen über flexible Hydraulikschläuche in Verbindung. Hyd- raulikschläuche können hierbei je nach Einsatzsituation unterschiedliche Längen haben und damit unterschiedliche Druckverhältnisse begründen. Ferner gibt es für verschiedene Einsatzsituationen unterschiedliche Rettungswerkzeuge, die vor Ort ggf. zu wechseln sind, wenn es die Situation erfordert. Unterschiedliche Rettungswerkzeuge begründen wiederum unterschiedliche Energieniveaus z. B. un- terschiedliche Leerlaufdrücke. Um die Einsatzzeiten der Werkzeuge zu verlän- gern, ist man bestrebt, die Einsatzzeiten der Energiequelle möglichst zu verlängern. Deshalb ist man in der Vergangenheit dazu übergegangen, Energiesparmodi vorzusehen. Ein solcher Energiesparmodus erfolgt beispielsweise durch ein Umschalten von einem Lastzustand in einen Nichtl astzustand (Umschaltung des Be- trieb szustands), sofern das Werkzeug keine Arbeit mehr verrichten muss.

Druckschriftlicher Stand der Technik Aus US 5 678 982 ist ein portables Hydrauliksystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Dieses Hydrauliksystem verfügt bereits über eine Steuerung des Betriebs in einem Lastzustand bzw. Nichtlastzustand unter Zuhilfenahme eines Schalters, der abhängig von einem Druck-Schwellenwert zwischen dem Lastzustand und Nichtlastzustand umgeschaltet. Dieser Druck-Schwellenwert wird ein Absolutdruck und durch einen Drucksensor festgelegt, der den Druck am Ausgang der Pumpe abgreift und einen Umschalter ansteuert. In Abhängigkeit des von dem Drucksensor festgestellten Absolutdrucks am Ausgang der Pumpe wird der Umschalter betätigt und das System von einem Nichtlastzustand in einen Lastzustand oder umgekehrt geschaltet. Dieses bekannte Hydrauliksystem funkti- onierte solange gut, solange die Bestandteile desselben nämlich die Hydraulikpumpenanordnung, die Schlauchleitung sowie das Werkzeug aufeinander abgestimmt sind. Beim Austausch von Werkzeugen mit unterschiedlichen Leerlaufdrücken und/oder bei Verwendung unterschiedlicher Schlauchlängen kommt es jedoch zu Fehlfunktionen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine neues Verfahren zum Betrieb einer Hydraulikpumpenanordnung sowie einen neue Hydraulikpumpen- anordnung zur Verfügung zu stellen, die zum einen eine Einsparung von Energie gewährleistet zum anderen einen problemlosen Betrieb auch bei unterschiedlichen Systemdruckverhältnissen ermöglicht.

Lösung der Aufgabe

Die vorliegende Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Verfahren durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 sowie bei der gattungsge- mäßen Hydraulikpumpenordnung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 9 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen des Erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Hydraulikpumpenanordnung werden in den abhängigen Ansprüchen beansprucht. Dadurch, dass als Steuervariable S mindestens eine Eingangsgröße zur Steuerung festgelegt wird, die abhängig ist von der vom Motor der Hydraulikpumpenanordnung zu verrichtenden Arbeit, werden Fehlfunktionen aufgrund sich verändernder Druckverhältnisse bei Variation der Schlauchlänge, beim Wechsel von Werkzeugen, bei Temperaturschwankungen usw. wirksam ausgeschlossen, denn die rele- vante Steuervariable ist unmittelbar abhängig von der vom Motor zu verrichtenden Arbeit. Erster sowie zweiter Schwellenwert Wl bzw. W2 sind unterschiedlich. Insbesondere liegt der erste Schwellenwert Wl niedriger als der zweite Schwellenwert W2. Die Steuerung ermöglicht es auch bei einem Anhalten der Bewegung des Werkzeugs unter Lasteinwirkung, zum Beispiel dann, wenn der Notarzt in einem Fahrzeug eingeklemmten Person noch etwas mehr Platz für die Versorgung benötigt und das Rettungswerkzeug (zum Beispiel ein Spreizer) deshalb nochmals umgesetzt werden muss, vom Lastzustand in den Nichtlastzustand wechseln sowie ein nachträgliches Umschalten von dem Nichtlastzustand in den Lastzustand bei einer weiteren Bewegung des Werkzeugs unter Lasteinwirkung vorzunehmen. Zweckmäßigerweise können zur lastabhängige Steuerung der Hydraulikpumpenanordnung insbesondere auch zwei Steuervariablen Sl und S2, z. B. der Motorstrom und der Druck, festgelegt werden, die beide als Eingangsgrößen abhängig sind von der vom Motor der Hydraulikpumpenanordnung zu verrichtenden Arbeit, wobei der ersten Steuervariablen Sl (Motorstrom) ein erster Schwellenwert Wl zugeordnet wird, bei dem eine Umschaltung von dem Nichtlastzustand in den Lastzustand erfolgt und der Steuervariablen S2 ein zweiter Schwellenwert W2 zugeordnet wird, bei dem eine Umschaltung von dem Lastzustand in den Nicht- lastzustand erfolgt. Hierdurch kann bei Signalauflösungsproblemen der einen Steuervariablen die andere Steuervariable als Hilfsgröße herangezogen werden und umgekehrt. Dies ermöglicht ein präziseres Schalten.

Dadurch, dass der zweite Schwellenwert vorzugsweise ein variabler Wert ist, der kontinuierlich während des Betriebs der Hydraulikpumpenanordnung aktualisiert, d.h. in einem Speicher überschrieben wird, passt sich der Betrieb der Hydraulikpumpenanordnung an vielfache Betriebs Situationen an.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Steuervariable S vorzugsweise auch noch ein dritter Schwellenwert W3 zugeordnet, wobei eine Umschaltung von dem Lastzustand in den Nichtlastzustand in Abhängigkeit sowohl von dem zweiten Schwellenwert W2 als auch von dem dritten Schwellenwert W3 erfolgt. Hierdurch wird ein zu rasches Umschalten von dem Lastzustand in den Nichtlastzustand vermieden.

Bei dem dritten Schwellenwert W3 handelt es sich vorzugsweise um einen fix vorgegebenen Wert der Steuervariablen S.

Zweckmäßigerweise wird als Steuervariable S der Motorstrom herangezogen, d.h. der Stromverbrauch des Motors der Hydraulikpumpe, der ein Maß für die vom Motor der Hydraulikpumpenanordnung zu verrichtenden Arbeit darstellt. Die Ermittlung des Motorstroms kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen.

Alternativ hierzu kann als Steuervariable S auch der Druck oder das Motordreh- moment herangezogen werden.

In allen Fällen handelt es sich vorzugsweise um zeitbezogene Werte, also um Werte, die die Veränderung der Steuervariablen S über ein vorgegebenes Zeitintervall darstellen.

Zweckmäßigerweise erfasst die erfindungsgemäße Hydraulikpumpeneinrichtung den Motorstrom durch Messung eines Spannungsabfalls über einen Widerstand, worauf auf den Wert des Motorstroms geschlossen werden kann. Alternativ kann auch eine Strommesseinrichtung, wie zum Beispiel ein Amperemeter oder dergleichen zur Messung des Stroms in der Motorleitung vorgesehen sein.

Als Speicher dient zweckmäßigerweise ein wieder beschreibbarer Speicher des Typs RAM oder EEPROM.

Beim Lastabfall wird die Drehzahl des Motors durch Veränderung der Motorspannung in seiner Drehzahl reduziert. Dazu wird am Motor eine Spannung als Spannungsimpuls, mit vorzugsweise gleichbleibender Pulshöhe, d.h. Intensität, jedoch unterschiedlicher Pulsbreite angelegt. Die Spannung wird somit moduliert. Der Strom stellt sich aufgrund der äußeren Last ein. Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 ein Ablaufdiagramm der Steuerung der Hydraulikpumpenanordnung gemäß der Ausgestaltung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine diagrammartige Darstellung des Verlaufs des Motorstroms der Hydraulikpumpenanordnung gemäß Fig. 1;

Fig.4 eine weitere diagrammartige Darstellung des Verlaufs des Motorstroms der Hydraulikpumpenanordnung gemäß Fig. 1 mit einer Arbeitspause;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung der vorliegen- den Erfindung;

Fig. 6 eine schematische Darstellung des Einsatzes der erfindungsgemäßen Hydraulikpumpenanordnung bei verschiedenen Schlauchlängen sowie Fig. 7 eine schematische Darstellung des Einsatzes der erfindungsgemäßen Hydraulikpumpenanordnung bei verschiedenen Typen von Hydraulikwerkzeugen.

Die Bezugsziffer 1 kennzeichnet die erfindungsgemäße Hydraulikpumpenanord- nung in ihrer Gesamtheit. Sie ist portabel und steht über vorzugsweise flexible Schlauchleitungen 15 mit einem austauschbaren hydraulischen Werkzeug 18 in Verbindung. Für ein schnelles Koppeln bzw. Entkoppelung der Hydraulikpumpenanordnung können Kupplungen 14 bzw.16 am Ausgang Hydraulikpumpenanordnung 1 sowie am Eingang des hydraulischen Werkzeugs 18 vorgesehen sein.

Die Hydraulikpumpenanordnung 1 umfasst eine Pumpe 2 sowie einen, die Pumpe 2 antreibenden Elektromotor 4. Der Elektromotor 4 wird von einem Akku 19, bzw. einem Netzteil mit elektrischer Energie versorgt. Die Pumpe 2 verfügt über einen Tank 3 für die Hydraulikflüssigkeit. Von der Pumpe 2 führt eine Druckleitung und vom Tank 3 die Tankleitung aus der Hydraulikpumpenanordnung 1 zu der jeweiligen Kupplung 14.

Mit der Bezugsziffer 10 ist eine Steuereinrichtung zur Ablaufsteuerung der Hydraulikpumpenanordnung 1 gekennzeichnet. Sie umfasst insbesondere einen Mic- rocontroller 6, einen Speicher 7, einen Generator 8 zur Pulsweitenmodulation sowie einen Analog/Digitalwandler 9. Die vorgenannten Bauteile sind auf einer Platine untergebracht. Der MikroController 6 steht vorzugsweise mit einem Hauptschalter 5 in Verbindung. Mit Letzterem wird der Stromkreis von der Batterie 19 zum MikroController 6 geschlossen oder unterbrochen. Der Elektromotor 4 kann direkt mit dem Hauptschalter 5 verbunden sein, so dass Ersterer beim Einschalten des Hauptschalters 5 mit elektrischer Energie aus der Batterie 19 versorgt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird insbesondere der Motorstrom, d.h. der Strom, den der Elektromotor 4 während des Betriebs der Hydraulikpumpenanord- nung verbraucht, als Steuervariable S für die Lastumschaltung (Umschaltung des Betriebszustands) gemessen. Dies erfolgte bei der in Fig. 1 dargestellten Ausgestaltung zweckmäßigerweise unter Zuhilfenahme eines Widerstands 13. Der Widerstand 13 steht mit einer Signalleitung 23 mit dem Analog/Digitalwandler 9 in Verbindung. Letzterer wandelt die Analogsignale in digitale Signale zur weiteren Signalauswertung um. Die Stromermittlung erfolgt vorzugsweise dabei indirekt über den Spannungsabfall am Widerstand 13. Dieser Spannungsabfall wird durch den anschließenden Verstärker 21 verstärkt und geht über die Signalleitung 23 als Eingang in den Analog-Digitalwandler 9. Die digitalen Daten werden vom MikroController 6 verarbeitet und mit den Daten im Speicher 7 (Schwellenwerte aus der Steuerlogik) abgeglichen. Daraus wird im Generator 8 für die Puls- Weiten-Modulation die entsprechend Pulsweite ausgegeben und der Leistungstransistor 11 (z. B. ein MOSFET Transistor) entsprechend geschaltet. Wenn der Leistungstransistor 11 ausgeschaltet ist, fließt der Strom über die parallel zum Motor 4 geschaltete Freilaufdiode 12. Es wird sozusagen der Minuspol des Motors 4 getaktet. Ebenso ist aber auch möglich, dass der Pluspol getaktet wird.

Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besitzt zwei Betrieb szustände nämlich einen Lastbetrieb sowie einen Nichtlastbetrieb. Bei Lastbetrieb wird dem Elektromotor 4 die volle elektrische Leistung (z.B. 24 V), bei Nichtlastbetrieb eine reduzierte elektrische Leistung (z.B. 2 V) zugeführt. Die Umschaltung erfolgt durch die Steuereinheit 10 mittels des Generators 8 für die Pulsweitenmodulation, der mit dem Leistungstransistor 11 wie beschrieben zusammenwirkt. Der Generator 8 für die Pulsweitenmodulation bildet zusammen mit dem Leistungstransistor 11 vorzugsweise fortlaufende, periodische Stromsignale, die sich in Abhängigkeit des jeweiligen Lastzustands lediglich in ihrer Pulsweite unterscheiden. Beim Lastzustand ist die Pulsweite bezogen eine Zeiteinheit größer, beim Nichtlastzustand ist die Pulsweite kleiner.

Das jeweilige hydraulische Werkzeug 18 umfasst einen Hydraulikzylinder 20, welcher über ein Schaltventil 17 mit den Schlauchleitungen 15 verbunden ist. Bei dem Schaltventil 17 handelt es sich vorzugsweise um ein so genanntes 4/3 Wegeschaltventil, mit dem es möglich ist, die beiden Bewegungsrichtungen (vorwärts und zurück) des Hydraulikzylinder 20 sowie eine Leerlaufstellung (Mittelstellung des Schaltventils 17) festzulegen. Das Schaltventil 17 ist beispielsweise in Form eines so genannten Sterngriffs direkt am Werkzeug 18 vorgesehen.

Nachstehend wird anhand der Fig. 2 der Funktionsablauf der erfindungsgemäßen Hydraulikpumpenanordnung 1 näher erläutert. Wird die erfindungsgemäße Hydraulikpumpenanordnung 1 durch Einschalten des Hauptschalters 5 in Betrieb gesetzt, wird der Elektromotor 4 im Nichtlastbereich mit elektrischer Energie (in diesem Fall z. B. mit 2V) versorgt. Gleichzeitig wird in der eingangs beschriebenen Art permanent der Strom, der vom Elektromotor 4 verbraucht wird, ermittelt. Ermittelt wird hierbei ein Differenzstrom also eine Stromdifferenz über einen fest definierten Zeitabschnitt. In der Steuereinrichtung 10 ist ein erster Schwellenwert Wl hinterlegt. In der Logik des MikroControllers 6 wird der ermittelte Wert des Stromverbrauchs des Elektromotors 4 mit dem ersten Schwellenwert Wl verglichen. Sofern der ermittelte Wert des Stromverbrauchs kleiner ist als der erste Schwellenwert Wl, bleibt die Hydraulikpumpenanordnung im Nichtlastbereich. Sofern der ermittelte Wert des Stromverbrauchs größer wird als der erste Schwellenwert Wl, schaltet die Hydraulikpumpenanordnung in den Lastbereich. Im Lastbereich wird der Elektromotor 4 mit einer Spannung von z. B. 24 V betrieben. Unmittelbar nach dem Hochschalten in den Lastbereich wird der Strom ermittelt und als Schwellenwert W2 in Speicher 7 abgelegt. Hierbei wird der letzte diesbezügliche Wert im Speicher überschrieben. In den Speicher 7 wird somit immer nach dem Umschalten in den Lastbereich ein individueller, von den tatsächlichen Gegebenheiten (Temperatur; angeschlossene Schlauchlänge; Art des Rettungsge- rätes) abhängiger Schwellwert W2 hinterlegt.

Zudem ist ein dritter Schwellenwert W3 in der Steuerung vorgegeben, welcher einen Fixwert darstellt. Sofern der permanent gemessene, verbrauchte Strom des Elektromotors 4 größer bleibt als der zweite Schwellenwert W2 oder dritte Schwellenwert W3, verbleibt die Steuerung im Lastbetrieb. Sofern der permanent gemessene verbrauchte Strom des Elektromotors 4 kleiner wird als der zweite Schwellenwert W2 sowie auch kleiner wird als der dritte Schwellenwert W3, schaltet die Steuerung auf den Nichtlastbetrieb (2 V) um. In Fig. 3 wird die Steuerung des Motorantriebs anhand einer Stromkurve I aufgetragen über die Zeitachse t wiedergegeben. Beim Betätigen des Hauptschalters 5 wird der Elektromotor zuerst mit einer Spannung von 2 V versorgt. Nach einer gewissen Zeitspanne wird von der Bedienungsperson das Steuerventil 17 betätigt, worauf sich der Hydraulikzylinder 20 des Werkzeugs 18 ohne äußere Lasteinwir- kung vorwärts bewegt. Hierbei überschreitet der gemessene Strom I den ersten Schwellenwert Wl, so dass die Steuereinrichtung 10 den Betrieb von 2 V auf 24 V umstellt. Solange keine äußere Lasteinwirkung auf die Bewegung des Werkzeugs vorliegt, benötigt der Elektromotor 4 (nach einem gewissen Einschwingverhalten) lediglich einen im Wesentlichen konstanten Strom. Sobald eine äußere Last auf die Werkzeugbewegung einwirkt, steigt der vom Elektromotor 4 benötigte Strom stark an, bis eine Entspannung aufgrund der beendeten Verformung oder des Durchtrennens eines Gegenstands oder Bauteils oder dgl. eintritt. Nachdem das Steuerventil 17 in die Neutral Stellung (Leerlauf) gebracht worden ist, fällt der vom Elektromotor 4 benötigte Strom wieder stark ab. Sobald der Strom kleiner wird als der dritte Schwellenwert W3 sowie auch kleiner wird als der zweite Schwellenwert W2, schaltet die Steuerung auf den Nichtlastbetrieb (2 V) um.

Die Darstellung gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 3 dadurch, dass eine Arbeitspause während des Betriebs eingelegt wird. Die Arbeits- pause wie in Fig.4 kann z. B. auftreten, wenn der Bediener unsicher wird, kurz den Sterngriff los lässt, um dann doch weiterzumachen. -Hierbei wird das Steuerventil 17 von der Bedienungsperson in die neutrale Stellung (Leerlaufstellung) gebracht. Der vom Elektromotor 4 benötigte Strom fällt rasch ab. Sofern der Stromverbrauch sowohl den dritten Schwellenwert W3 als auch den zweite Schwellenwert W2 unterschritten hat, schaltet die Steuerung vom Lastbetrieb in den Nichtl astzustand um. Sobald der Arbeitszyklus wieder aufgenommen wird, betätigt die Bedienperson das Steuerventil 17 erneut, so dass vom Elektromotor 4 erneut Strom gezogen wird. Durch die Arbeitspause bedingt, wird wieder vom Nichtlastzustand in den Lastbetrieb geschaltet, wodurch ein neuer Schwellwert W2 ermittelt und im Speicher 7 gespeichert wird. Da die Arbeitspause, in der Nähe des Scheitelpunktes der Stromkurve erfolgte, wird ein sehr hoher Schwellwert W2 gespeichert. Um ein sofortiges Umschalten zu vermeiden, ist der dritte Schwellenwert W3 vorgesehen. Erst wenn der ermittelte Motorstrom auch unter den dritten Schwellenwert W3 gefallen ist, schaltet die Steuerung von dem Last- betrieb auf den Nichtlastzustand um.

Aus der Figur 5 ist eine alternative Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung bekannt. Im Unterschied zu Ausgestaltung nach Fig. 1 besitzt diese Ausführungsform der Erfindung anstatt eines elektrischen Widerstands eine Strommesseinrich- tung 22 beispielsweise in Form eines Amperemeters. Diese Strommesseinrichtung misst den Strom in der Motorleitung. Die Strommesseinrichtung 22 steht ebenfalls über eine Signalleitung 23 mit dem Analog/Digitalwandler 9 in Verbindung. Bei der Ausgestaltung nach Fig. 5 sind noch zwei weitere Anschlüsse T sowie P vorgesehen.

Zusätzlich kann bei der Steuerung der Last auch der Druck und/oder die Temperatur als zusätzliche Steuerungsvariable herangezogen werden z. B der Druck als führende Größe und der Strom als Hilfsgröße zur Gewährleistung eines präziseren Schaltens durch höhere Signalauflösung. Die Erfassung der Temperatur ermög- licht den Einsatz eines zusätzlichen Entscheidungskriteriums, um die Hauptgröße zu bewerten. In Fig. 5 ist dies mit den Eingängen T (Temperatur) sowie P (Druck) am Analog/Digital wandler 9 gekennzeichnet.

Wie in Fig. 6 dargestellt, kann die Hydraulikpumpenanordnung 1 je nach Ein- satzweck über die Kupplungen 14 bzw. 16 sowie variablen Schlauchlängen 15a bzw. 15b mit dem gleichen Werkzeug 18 verbunden sein. Durch die Verwendung unterschiedlicher Schlauchlängen ändern sich die im System vorhandenen Druckverhältnisse. Diese Änderung der Druckverhältnisse fuhrt jedoch zu keinen Fehlfunktionen, da erfindungsgemäß die Steuerung des Betriebs der Hydraulikpum- penanordnung 1 über den Motorstrom als Steuerungsvariable S vorgesehen ist und diese Variable unmittelbar abhängig ist von der vom Motor der Hydraulikpumpenanordnung 1 zu verrichtenden Arbeit.

Ändern sich die Druckverhältnisse aufgrund einer vergleichsweise längeren Schlauchleitung 15, so ändert sich auch der Motorstrom. Dieser Motorstrom wird aber mit zumindest zum Teil variablen Stromschwellen verglichen (lernfähige Steuerung).

Gleiches gilt auch für ein Austauschen der Werkzeuge 18a bis 18c, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Auch hier ändern sich die Betriebsdruckverhältnisse. Beispielsweise besitzt ein Werkzeug 18a in Form eines Schneiders einen anderen Stromverbrauch im Leerlauf als ein Spreizer (Werkzeug lb). Auch diese Unterschiede gehen somit in die Steuerung der Hydraulikpumpenanordnung 1 mit ein. Gleiches gilt für eine Änderung der Länge der Schlauchleitungen bei gleichzeitiger Änderung der Art des Werkzeugs la bis lc.

Alternativ kann statt des Motorstromes auch der Druck und/oder das Drehmoment als Steuervariable S d. h. Steuergröße herangezogen werden. BEZUGSZEICHENLISTE

1 Hydraulikpumpenanordnung

2 Pumpe

3 Tank

4 Motor

5 Hauptschalter

6 Microcontroller

7 Speicher

8 Generator für Pulsweitenmodulation

9 Anal og/Digital wandl er

10 Steuer ei nri chtung

11 Leistungstransistor

12 Freilaufdiode

13 Widerstand

14 Kupplung

15 Schlauchleitung

16 Kupplung

17 Schaltventil

18 Werkzeug

19 Akku bzw. Netzteil

20 Hydraulikzylinder

21 Verstärker

22 Strommesseinrichtung

23 Signalleitung