用于运行液压操纵的工作设备的方法
阅读说明：本技术 用于运行液压操纵的工作设备的方法 (Method for operating a hydraulically actuated working device ) 是由 E.弗伦肯 于 2019-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及用于运行液压操纵的具有工作钳嘴(9、10)的工作设备(1)的方法,其中,工作过程需要升高根据在液压介质中的压力而施加的力,在达到所述力之后工作过程不再需要更大的力或达到了最大允许的液压压力,其中,借助活塞泵(5)继续施加液压压力,利用在每次泵送循环(P)时经过泵送行程和返回行程的泵活塞,其中,在从泵送行程变换到返回行程的情况下关于时间(t)记录液压压力时,产生从压力升高区域(a)到基本与确定的压力值相应的压力保持区域(b)的变换。为了进一步改进用于运行液压操纵的工作设备(1)的方法建议,在泵送循环(P)的结束时,将分别达到的压力保持区域(b、b’)与预定的压力保持区域(b-(max))比较,并且将所达到的压力保持区域(b、b’)超过预定的压力保持区域(b-(max))评价如下：表明了对所述设备(1)关于在工作钳嘴(9、10)中的断裂(19)的检验。(The invention relates to a method for operating a hydraulically actuated working device (1) having a working jaw (9, 10), wherein a working process requires a rise in a force applied as a function of the pressure in a hydraulic medium, after said force is reached the working process no longer requires a greater force or a maximum permissible hydraulic pressure is reached, wherein the hydraulic pressure is continuously applied by means of a piston pump (5), using a pump piston which passes through a pumping stroke and a return stroke at each pumping cycle (P), wherein, when the hydraulic pressure is recorded with respect to time (t) in the case of a change from the pumping stroke to the return stroke, a change takes place from a pressure rise region (a) to a pressure retention region (b) which corresponds essentially to a specific pressure value. In order to further develop the method for operating a hydraulically actuated working device (1), it is proposed that, at the end of the pumping cycle (P),the pressure maintaining areas (b, b ') and the predetermined pressure maintaining area (b') are reached max ) Comparing and exceeding the reached pressure maintaining area (b, b') over the predetermined pressure maintaining area (b) max ) The evaluation was as follows: the device (1) is tested for a fracture (19) in the pliers jaws (9, 10).)
技术领域
本发明涉及一种用于运行液压操纵的具有工作钳嘴的工作设备的方法，其中，工作过程需要升高根据在液压介质中的压力而施加的力，在达到所述力之后工作过程不再需要更大的力或达到了最大允许的液压压力，其中，借助活塞泵继续施加液压压力，利用在每次泵送循环时经过泵送行程和返回行程的泵活塞，其中，在从泵送行程变换到返回行程的情况下关于时间记录液压压力时，产生从压力升高区域到基本与确定的压力值相应的压力保持区域的变换。
背景技术
对现有技术首先引用文献WO 2016/005838 A1(US 2017/0087709 A1)。由此已知在具有两个可相互枢转地布置的挤压钳嘴的挤压工具中，借助传感器检测挤压钳嘴的闭合位置的实现。该传感器系统可以是，监视液压介质中的压力并将压力增加的强于预定梯度的梯度评估为达到挤压钳嘴的闭合位置。
类似地还由文献WO 2017/129385 A1和WO 2008/138987 A2(US 8,056,473 B2)已知。这些WO文献的内容在此全部纳入本发明的公开中，也用于将这些WO文献的特征纳入本发明的权利要求中。
发明内容
从所述现有技术出发，本发明要解决的技术问题在于，继续改进用于运行液压操纵的工作设备的方法。
上述技术问题首先在方法方面在权利要求1的内容中解决，其中规定，将分别达到的压力保持区域在其就此针对泵送循环给出的压力差方面与预定的压力保持区域比较，并且将所达到的压力保持区域超过预定的压力保持区域评价如下：表明了对所述设备关于在工作钳嘴中的断裂的检验。
在使用活塞泵的情况下在液压介质中产生压力时，通过配设的传感器系统检测到的压力升高曲线在高分辨率下由一系列阶梯状子区域构成，其中，每个阶梯状子区域对应一个由泵送行程和返回行程组成的泵送循环。随着液压介质中压力的增加，台阶高度也增大，这是由泵活塞在给定的泵送行程中所需的力造成的，因此两个相继的压力保持区域的间距也相应增大。
对台阶高度的评估实际上立即得到力-行程信息，因为尤其在使用活塞泵时在每个泵冲程中，即在活塞泵的活塞冲程中，以第一近似的方式，液压活塞在活塞泵的每个冲程中经过实际上总是相同的行程，并且以此输送总是相同量的液压介质。在活塞泵的冲程上的相应的(平均)力对应于台阶高度。以此得到台阶高度的尺寸作为针对机械刚度的直接量度，泵分别抵抗该机械刚度工作。
据本发明，预定的压力保持区域的值对应于一值，在该值的情况下机械刚度实际上仍只是、无论如何在极大程度上由工作设备本身确定并且实际上不再由待挤压的部件和/或一个或者多个工作钳嘴确定。由设备本身确定的刚度尤其可以由液压活塞与液压缸形成碰撞引起，也即由直接作用在缸底部上引起。在工作钳嘴未受损时，这种直接作用通常是不可能的。在这种情况中，即使工作钳嘴闭合，力路径仍然通过钳嘴区域，钳嘴区域的刚度尽管较高，但还是低于工作设备本身的刚度。因此，该绝对值，工作设备本身的刚度，通常也呈现为设备常数。
随着达到确定的或一般的优选也通过传感器系统检测的工作力，按照开始所述文献WO 2008/138987 A2(US 8,056,473 B2)可以触发用于结束工作过程的信号，连同中断泵活塞的泵送动作并且必要时也优选打开用于液压介质的回流阀。这在压力升高曲线中构成突发或自发的下降，其从压力峰值开始，该压力峰值在压力升高曲线中表示在达到确定的或者一般的工作力时的压力。
根据本发明，所述设备常数或者说预定的压力保持区域的值规定了最大值。如果根据对压力保持区域的分别达到的值的评估达到该值，而没有事先像通常情况应当的那样检测到确定的工作力的值，这就被识别为工作钳嘴中的断裂。可以迅速识别到设备常数的绝对值(预定的压力保持区域的值)，由此进而优选立即关闭工作设备。
带有微处理器的控制/监视单元可以将压力保持区域的分别在泵送循环结束时达到的值与压力保持区域的预定的值进行比较，预定的值在比较中作为绝对值使用。
例如可以(首次)检测预定的压力保持区域的值或者说所述设备常数，方式是有意实现这样的工作过程，其中液压活塞完全或在很大程度上作用到面对的缸底部上。在此检测到的值可以作为针对工作设备的参考值或设备常数存储。为此可以配设数据存储器。
用于检测设备常数的参考测量例如可以在去除至少一个工作钳嘴时进行，备选地例如在工作钳嘴被带入与另外的工作钳嘴的非作用位置的情况下进行。相应地在此没有实现通常的工作钳嘴终端位置，在通常的工作钳嘴终端位置中力路径完全或在很大程度上导引通过工作钳嘴。由于工作钳嘴的缺失或由于工作钳嘴带入非作用位置或插入件，模拟工作钳嘴的断裂。
工作过程例如可以是挤压，尤其使用液压式挤压设备的挤压。在此，通常两个形成工作钳嘴的挤压钳嘴相对彼此移动，例如一个可移动的挤压钳嘴相对构造在工作钳嘴中的固定的挤压钳嘴。待挤压的构件或待挤压的构件组合可放置在挤压钳嘴之间。一旦一个或多个构件通过挤压钳嘴的合拢而弹性和/或塑性变形，则产生工作力的(第一次)升高。若所述钳嘴合拢，工作力的继续升高实际上只导致挤压钳嘴的“阻挡进给(Auf-Block-Fahren)”。因此，基本上只是一个或两个挤压钳嘴或工作钳嘴内在的弹性或刚度作为抵抗工作力的继续升高的阻力发挥作用。在该进一步升高方面会产生工作力的改变的(第二次)升高。
在压力升高曲线中，相较于未损坏的工作钳嘴，会出现向设备本身的刚度的过渡，即达到预定的压力保持区域，其从较低的压力或较低的压力级开始。从较低压力级到预定的压力保持区域可以有比较突然的过渡。此外，这种过渡也可以相较于工作钳嘴未损坏的情况下的类似的压力升高曲线从工作过程的触发开始在时间上更早地出现。
在下文，甚至在附图说明中，本发明另外的特征都通常以其与权利要求1或者与另外的权利要求的特征的优选配属方式阐述。但是它们也可以与权利要求1的或者相应的另外的权利要求的特征的配属方式或者分别独立地具有意义。
因此，进一步按照可行的设计方案，在达到预定的压力保持区域时，可以向工作设备的使用者发出视觉和/或声学的指示。视觉的指示例如可以以激活照明器件，例如LED或类似的形式进行，备选地在工作设备上可能布置显示器的情况下，通过警告符号和/或纯文本显示的形式的相应显示进行。
对于声学的指示，工作设备可以具有用于输出例如信号音的扬声器。
在另外的可行设计方案中，在达到或甚至超过预定的压力保持区域时，也可以(必要时暂时)禁用工作设备，必要时伴随对使用者的视觉和/或声学的指示。
相对于在预定的压力保持区域方面的评价备选或者附加的是，也可以基于工作过程结束时液压活塞的压力区间，将在该压力区间中的压力保持区域的数与针对该压力区间的预定的压力保持区域的数比较，并且将对应于或者说相当于预定的压力保持区域数的百分之90或更少的压力保持区域数评价如下：表明了对所述设备关于在工作钳嘴中的断裂的检验。
因此，在考虑的压力区间内，相较于针对工作钳嘴预定的台阶高度，台阶高度(泵送力)的显著升高可以推断工作钳嘴中有裂纹或断裂。相应地，在台阶高度增大时，在所考虑的压力区间的起始压力和最终压力之间构成更少数量的压力保持区域。
在此优选的是，使用通过工作过程的结束限制边界的压力区间用于比较测量。
控制/监视单元在此比较在工作过程期间在预定的压力区间内达到的压力保持区域数与在这方面存储的目标压力保持区域数。例如可以规定在压力区间内预设2至5个压力保持区域。相对于此，若在用于比较测量的压力区间内检测到的压力保持区域数量比预定的数量少百分之10或更多，例如在目标值为三个压力保持区域时检测到仅两个压力保持区域，这就可以说明工作钳嘴中有断裂。
在达到所述百分之90或更少的压力保持区域时，在此还可以向该工作设备的使用者发出视觉和/或声学的指示，其中此外在必要时，在超过所述百分之90或更少的压力保持区域时，还可以禁用该工作设备。
根据所述方法，所述设备优选设置为在工作钳嘴中的断裂方面进行监视。因此所述装置可以具有至少一个用于检测液压压力的传感器，此外优选具有用于评估检测到的传感器数据的电子装置，以及例如微处理器形式的电子装置，其用于将检测到的数据与例如存储在内部数据存储器中的预设数据比较，分析和必要时输出信号。
通过将已达到的压力保持区域与预定的压力保持区域的比较进行监视。相对于此备选地或者额外地，将检测到的压力保持区域与预定压力区间中的多个预定的压力保持区域比较。
可以将具有在允许的最大压力的五分之一至二十分之一为起点的范围预定为决定性的纳入评价的压力区间，这也是优选的。例如允许的最大压力为600至800巴的情况下，可以提供用于检验的压力区间，该压力区间例如从30至160巴开始，进一步例如从60至80巴开始。压力区间的终点优选总是通过达到导致泵送过程关闭的压力值提供。
在压力升高曲线中在一时间段内对压力作图，在起始压力的时间点开始并且在出现工作过程结束的时间点结束并且因此得到最终的完整的压力区间，以此可以得到决定性的压力区间，其用于评估。
在公开内容方面，上文和下文给出的范围或者数值范围或者倍数范围也包含全部的中间值，尤其是相应维度的1/10的步进，必要时甚至是无量纲的。例如30至160巴的数据也包括30.1至160巴、30至159.9巴、30.1至159.9巴等的公开。这种公开一方面用于从下和/或从上限定所说的范围界限，备选地或者补充地也用于公开相应给出的范围的一个或者多个单独的值。
附图说明
下面根据附图阐述本发明，然而附图只示出实施例。仅相对于其中一个实施例阐述的并且在另一实施例中由于那里强调的特点而没有用其他部件替换的部件因此对于所述另一实施例也作为无论如何都可能存在的部件。附图中：
图1以立体视图示出带有工作钳嘴的挤压设备形式的液压操纵的工作设备；
图2以局部剖切的侧视图示出按照图1的工作设备；
图3示出图2中区域III的放大视图，涉及到的是在正常工作钳嘴中达到工作过程终点时的位置；
图4示出与图3相应的视图，然而具有带有断裂的工作钳嘴；
图5示出在正常的和断裂的工作钳嘴中执行工作过程时在工作设备的液压介质中的压力升高的视图；
图6示出图5中区域VI的放大视图；
图7示出按照图2的剖视图，涉及工作钳嘴的备选实施方式。
具体实施方式
首先参照图1和图2，所示和所述的是在此挤压设备形式的能液压操纵的工作设备1。
工作设备1可以具有手柄2，如果工作设备应无线运行则还可以具有蓄能器3。但是也可以借助电线连接在经由电网的电源上。
液压的工作设备1还可以具有液压罐4。借助泵如活塞泵5可以将液压介质从液压罐4泵入液压缸6中。随着将液压介质泵入液压缸6中，液压活塞7可以在液压缸6中在初始位置和终端位置之间移动，如图2示例性所示。液压活塞7可以处于复位弹簧8的作用下。在涉及另一实施方式中的工作设备1的图7中示出活塞初始位置。图2中示出的活塞终端位置也与图3相对应，其是在工作钳嘴正常的情况。
通过液压活塞7的运动，在根据图1至图3的实施例中，可移动的工作钳嘴9可以相对于固定的工作钳嘴10移动。
如图所示，参照图2和图3中所示的纵剖面，固定的工作钳嘴10可以设计成基本上L形，其具有较长的沿液压活塞7的位移方向r指向的边腿11，其固定在工作设备1的缸壁12上，固定的工作钳嘴10还具有横向于边腿11延伸的L边腿，其基本上形成相对于活动的工作钳嘴9作用的固定的工作钳嘴10。
因此整体上获得了在工作基本位置中基本上C形围绕的挤压空间，在该空间中可以容纳待挤压的部件，即挤压件13。挤压件13例如可以由待相互挤压的套筒和管子构成，或者如图所示，由电缆和电缆接头套管构成。
在图7所示的工作设备1中，可移动的工作钳嘴9可以通过液压活塞7相对彼此枢转用于挤压。工作钳嘴9的与此相关的旋转轴线X相对于位移方向r横向延伸。
活塞泵5可以借助电动机14驱动，电动机14可以通过已经提到的蓄能器3或例如通过也提到的电源线获得其能源供应。
此外，也优选的是，工作设备1可以具有适合于评估传输的测量值的数据处理装置15，其示意性地在图2中示出。此外，这种设备优选具有控制装置16。其与数据处理装置15形成线路连接。
数据处理装置15和控制装置16的功能也可以由统一的电子构件提供。例如，通过控制装置可以直接和由设备自主地结束工作过程。
液压的工作设备1可以具有用于检测液压介质中的压力的传感器17。优选地，液压介质的压力由液压缸6中的传感器17测量。
传感器17分别以非常短的时间间隔提供测量值。尤其给出的时间间隔低于一秒，进一步优选低于十分之一秒。这样的时间间隔也可以只是一毫秒或若干毫秒。
该传感器尤其是电子传感器，其例如也可以通过蓄能器3供应电能。
工作过程的结束例如可以在于，在达到预定的挤压力之后，工作部件，例如在挤压工具情况中的可移动的工作钳嘴9被移回初始位置或者启动这种移回。在液压式的挤压工具的情况下，如图所示，所述启动尤其在于，在液压介质从液压缸6中返回液压罐4中的情况下液压活塞7回移。为此，通常尤其打开回流阀，并且优选地甚至与所述打开同时关闭泵。
在例如利用挤压设备形式的液压工作设备执行挤压过程(工作过程)时，通过待由手操纵的开关18在挤压件13放置到挤压空间中之后触发挤压。然后活塞泵5在执行多个活塞冲程的情况下开始从液压罐4将液压介质泵入液压缸6。
在图5中示出第一压力升高曲线K，其涉及在使用未损坏的工作钳嘴9、10的情况下正常地挤压所述挤压件13。
在图中，压力画在纵坐标上，时间t画在横坐标上。随时间t变化，压力有一定的升高，其中在压力升高曲线K方面得到不同斜率。
尤其从图6的放大视图中可以看到，在将压力升高曲线K中的液压压力与液压活塞7的泵送行程和返回行程相关联地记录时，得到压力升高区域a和压力保持区域b的交替变换。
由此得出压力升高曲线K整体阶梯形的走向。
在数据处理装置15和/或控制装置16的存储器中，可以存储与设备的、尤其液压缸6的刚度有关的确定的绝对值，其可以作为设备常数给出，其用于在实际检测到的压力保持区域b、b'方面进行比较。超过预定的压力保持区域bmax的值例如百分之5或更多，但必要时也可以是小于百分之5，例如百分之1％或百分之2.5，就可导致终止工作过程的信号，必要时额外地或者甚至备选地导致触发视觉和/或声学信号。超过预定的压力保持区域bmax的值可以推断出工作钳嘴10中有断裂19。
图4中示例性地示出已断裂的工作钳嘴10的情况。裂缝形式的断裂19尤其出现在工作钳嘴10或相应的边腿在边腿11上的基本上受弯曲载荷的连接区域中。
由于形成断裂，因此可出现挤压件13的不完全和不适当的挤压(见图4中的放大图，其中挤压钳嘴没有合拢)。
此外，在工作钳嘴10的这种不适当的构造中，活塞壁20的自由边缘会从正面碰撞在液压缸6的面对的底部上(见图4中的进一步放大图)。在利用按照图3中视图的正常的工作钳嘴10的通常的挤压中不达到该碰撞位置。相反，在活塞壁20与缸底部出现碰撞之前，达到液压缸6内的允许的最大压力，然后液压活塞7由于弹簧力而回移(在打开回流阀之后)。
在图5中示出另外的压力升高曲线K'，其涉及使用存在断裂19的工作钳嘴10的情况下的压力曲线。
尤其从图6的放大视图中可以看出，用相应完好的工作钳嘴9适当挤压时，得到压力保持区域b，其检测到的值(高度)直至达到确定的或一般的工作力C都始终低于预定的压力保持区域bmax的值。因此，可以适当地执行例如挤压过程，直到达到工作力C。
相反，若根据图6左侧所示的压力升高曲线K'，检测到压力保持区域b'并且其压力值超过预定的压力保持区域bmax的最大压力值，则由此得出的测量和比较结果导致存储的措施(声学的和/或视觉的信号和/或如示意性所示的关闭等)。在图6中，关于上述的测量图，用虚线表示另外的在不关闭的情况下至少在理论上产生的压力值测量曲线。
在相对于上述方案备选的或附加的方法中，还可以在包括多个压力上升和压力保持区域a和b并且以此包括多个泵送循环P的压力区间D内检测压力保持区域b的数量。
在所示实施例中，压力区间D大约包括基于导致关闭的最大压力或作为上部终端达到的最大压力计百分之10数量级中的范围。例如若该最大压力是750巴，则由此得出关于压力升高的压力区间D为75巴。
基于在压力升高曲线K中关于时间t对压力作图，压力区间D以起始压力E开始并且以最终压力F结束，最终压力F优选也是泵的关闭压力。
尤其从图6中的放大视图可以看出，参照在工作钳嘴9、10断裂时的压力升高曲线K’，在相同的压力区间D上，相应地在此也在相同的例如75巴的压力范围上直至工作过程结束时最终压力F，相较于如在压力升高曲线K中所示的预定数量的压力保持区域b得到更少数量的压力保持区域b'。因此，根据视图，在工作钳嘴10断裂的情况下，在压力区间D内只得到两个压力保持区域b'。根据用于完好的工作钳嘴的压力升高曲线K的参考值为三个。相关的测量相应得到压力保持区域b'的数量，其相当于预定的压力保持区域b数量的三分之二。
若既评估压力保持区域b、b'相对于预定的压力保持区域bmax的测量值，也评估压力区间D内的压力保持区域b、b'的数量，则例如在时间上首个偏离预设值的测量就导致立即停机。
上述实施方式用于阐述由本申请总体上包括的发明，该发明至少通过下述特征组合也分别单独地改进现有技术，其中，这些特征组合的两个、多个或者全部也可以组合，即：
一种方法，其特征在于，将分别达到的压力保持区域b、b'在其就此针对泵送循环P给出的压力差方面与预定的压力保持区域bmax比较，并且将所达到的压力保持区域b、b'超过预定的压力保持区域bmax评价如下：表明了对所述设备1关于在工作钳嘴9、10中的断裂19的检验。
一种方法，其特征在于，在所达到的压力保持区域b、b'超过预定的压力保持区域bmax时，可以向工作设备1的使用者发出视觉和/或声学的指示。
一种方法，其特征在于，工作设备1设置用于，根据在预定的压力区间中所达到的压力保持区域b、b'相对于预定的压力保持区域bmax的比较进行在工作钳嘴9、10中的断裂19方面的监视。
一种方法，其特征在于，将在允许的最大压力的五分之一至二十分之一之间的范围预定为压力区间D。
一种方法，其特征在于，针对所述评价，基于关于时间t对压力作图来使用压力区间D，所述压力区间D以起始压力E开始直至最后的完整的其中出现工作过程终止的压力区间。
所有公开的特征(本身，或者相互组合地)都是发明本质。因此本申请的公开内容也包含附属的/所附的优先权文件(在先申请副本)的全部公开内容，目的也是将这些文件的特征也纳入本申请的权利要求中。从属权利要求甚至在没有被引用的权利要求的特征的情况下也利用其特征表征了对现有技术的独立的创造性的改进设计方案，尤其用于基于这些权利要求进行分案申请。在所有权利要求中给出的发明可以额外地具有一个或者多个在上述说明、尤其带附图标记的和/或在附图标记列表中给出的特征。本发明也涉及单个在上述说明中所述特征不被实现的设计方式，尤其只要它们对于相应使用目的明显不必要或者能通过其他技术上作用相同的器件替代。
附图标记列表
1 工作设备
2 手柄
3 蓄能器
4 液压罐
5 活塞泵
6 液压缸
7 液压活塞
8 复位弹簧
9 工作钳嘴
10 工作钳嘴
11 边腿
12 缸壁
13 挤压件
14 电动机
15 数据处理装置
16 控制设备
17 传感器
18 开关
19 断裂
20 活塞壁
a 压力升高区域
b 压力保持区域
b' 压力保持区域
bmax 压力保持区域(预定)
r 位移方向
t 时间
x 枢转轴线
C 工作力
D 压力区间
E 起始压力
F 最终压力
K 压力升高曲线
K' 压力升高曲线
P 泵送循环
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