DE10013901A1

DE10013901A1 - Device for supplying a hydraulic consumer with pressure medium

Info

Publication number: DE10013901A1
Application number: DE2000113901
Authority: DE
Inventors: Hans Aichele; Wolfgang Steudel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-10-04
Also published as: WO2001071748A1

Abstract

The invention relates to a device (10) for supplying a hydraulic consumer with pressure means, comprising a pressure generator (14), an electromotor (16) and a reservoir (18). A level switch (40) is located on the reservoir (18) for supplying the electromotor (16) with voltage according to the level and hereby preventing the intake of air. The invention provides that the level switch (40) is anchored on the reservoir (18) in such a way that the two components can move in relation to each other, in order to avoid any dependency of the switching threshold of the level switch (40) on the tolerances and expansion of the parts. The level switch (40) also interacts with a prestressed component (56) that ensures that the level switch remains resting on the bottom surface of the reservoir (18).

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Versorgung eines hydraulischen Verbrauchers mit Druckmittel entsprechend der Gattung des Anspruchs 1.The invention is based on a device for supply of a hydraulic consumer with pressure medium accordingly the type of claim 1.

Ein derartige Einrichtung ist beispielsweise aus den Schulungsunterlagen "Hydraulik in Theorie und Praxis" der Robert Bosch GmbH, Geschäftsbereich Automatisierungstechnik, Erbach, Nr. 198 776 2601, Ausgabe 8/96, Seite 163 bereits bekannt. Diese Einrichtung bildet ein kompaktes Druckversorgungsaggregat, das aus einem hydraulischen Druckerzeuger, einer Antriebseinheit und einem Vorratsbehälter besteht. An das Druckversorgungsaggregat ist ein nicht dargestellter, externer hydraulischer Verbraucher anschließbar.One such device is, for example, already known from the training manual "Hydraulics in theory and practice" of Robert Bosch GmbH, business automation, Erbach, no. 198 776 2601, Issue 8/96 page 163rd This device forms a compact pressure supply unit, which consists of a hydraulic pressure generator, a drive unit and a reservoir. An external hydraulic consumer (not shown) can be connected to the pressure supply unit.

Aus Verschleißgründen ist ein Ansaugen von Luft durch den Druckerzeuger zu vermeiden. Dazu ist es bekannt eine Steuereinheit vorzusehen, die in Abhängigkeit vom Füllstand des Vorratsbehälters die Spannungsversorgung der Antriebseinheit regelt. Der Füllstand wird von einem Niveauschalter erfaßt. Dieser besteht aus einem Schaltrohr mit einem ortsfest fixierbaren Schaltglied, sowie einem beweglich geführten Schwimmer mit einem das Schaltglied beaufschlagenden Element. Das Schaltrohr ragt in das Innere des Vorratsbehälters hinein, wobei sein Ende mit Abstand zu der dem Deckel gegenüberliegenden Bodenseite des Vorratsbehälters liegt.For reasons of wear, air is sucked in through the To avoid pressure generators. For this it is known one Control unit to provide, depending on the level of the Storage container the power supply of the drive unit regulates. The level is detected by a level switch. This consists of a switching tube with a stationary fixable switching element, as well as a movably guided Float with an element acting on the switching element. The switching tube protrudes into the interior of the storage container, its end spaced from that opposite the lid The bottom of the storage container is located.

Dies hat den Nachteil, daß aufgrund temperatur- oder druckbedingter Teiledehnungen oder aufgrund von Teiletoleranzen der Abstand zwischen dem. Ende des Schaltrohrs und der Bodenseite variiert. Der Füllstand, bei dem im Niveauschalter ein Schaltvorgang erfolgt, ist somit veränderlich.This has the disadvantage that due to temperature or part expansion due to pressure or due to part tolerances the distance between that. End of the switching tube and the bottom side varies. The fill level at which in the level switch Switching takes place, is therefore variable.

Advantages of the invention

Demgegenüber weist eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil auf, daß der Schaltpunkt des Niveauschalters ausschließlich vom Füllstand abhängig ist und sich damit unabhängig gegenüber Teiletoleranzen, - dehnungen oder den momentanen Betriebsbedingungen der Einrichtung verhält. Erreicht wird dies durch eine Anordnung des Niveauschalters am Vorratsbehälter, die eine Relativbeweglichkeit zwischen beiden Bauteilen gewährleistet in Verbindung mit einem unter Vorspannung stehenden Element, das das freie Ende des Niveauschalters unter allen Betriebsbedingungen der Einrichtung gegen die Bodenfläche des Vorratsbehälters drückt.In contrast, a device with the features of Claim 1 the advantage that the switching point of Level switch depends solely on the level and thus independent of part tolerances, strains or the current operating conditions of the Facility behaves. This is achieved through an arrangement of the level switch on the reservoir, the one Relative mobility guaranteed between the two components in connection with a pre-stressed element, that the free end of the level switch among all Operating conditions of the facility against the floor surface of the reservoir presses.

Als unter Vorspannung stehendes Element eignet sich besonders eine Schraubenfeder. Zur Führung des Niveauschalters reichen einfach herstellbare, nach außen abgedichtete Durchgangsbohrungen am Vorratsbehälter aus.Suitable as a pre-stressed element especially a coil spring. To manage the Level switches range from the outside, which are easy to manufacture sealed through holes on the reservoir.

Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung des Niveauschalters an einem Deckel, der eine Öffnung des Vorratsbehälters verschließt, anzuordnen. An diesem Deckel sind in einer Weiterbildung der Erfindung Anschlußstutzen und Kanäle ausgebildet, die eine Kontaktierung des Vorratsbehälters mit Druckmittel rückführenden Leitungen ermöglichen. Auf der Innenseite des Deckels ist ein Filter anordenbar, um das zurückströmende Druckmittel von Verunreinigungen zu säubern. Gleichzeitig wirkt das Filter als mechanischer Anschlag für den Niveauschalter im nichteingebauten Zustand und bildet eine zweite Führung für den Niveauschalter.An arrangement of the level switch is particularly advantageous on a lid that has an opening of the storage container closes to arrange. On this lid are in one Further development of the invention connecting piece and channels formed with a contacting of the reservoir Allow pressure medium return lines. On the A filter can be arranged on the inside of the lid to prevent this to clean back flowing pressure medium from impurities. At the same time, the filter acts as a mechanical stop for the level switch in the non-installed state and forms a second guide for the level switch.

Der Niveauschalter besteht aus einem Schaltrohr mit einem darin angeordneten Schaltglied und einem beweglich geführten Schwimmer mit einem das Schaltglied beaufschlagenden Element. Der Schwimmer ist ringförmig ausgeführt und umschließt das Schaltrohr. Eine einfach durchführbare Halterung des Schwimmers am Schaltrohr wird durch radial abstehende Elemente erreicht, die am freien Ende des Schaltrohrs ausgebildet sind. Diese Elemente greifen in entsprechende Ausnehmungen des Schwimmers ein. Nach erfolgter Montage läßt sich der Schwimmer gegenüber dem Schaltrohr verdrehen, so daß die Ausnehmungen und die Elemente nicht mehr miteinander fluchten.The level switch consists of a switching tube with a arranged switching element and a movably guided Float with one acting on the switching element Element. The float is designed in a ring and encloses the switching tube. An easy to do The float is held on the switching tube by radial protruding elements reached at the free end of the Switch tube are formed. These elements intervene corresponding recesses of the float. To After assembly, the float can be compared to the Twist the switching tube so that the recesses and the Elements no longer in alignment.

Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.Further advantages or advantageous developments of Invention result from the dependent claims and the Description.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt dazu eine Einrichtung zur Versorgung eines hydraulischen Verbrauchers mit Druckmittel in Form eines Druckversorgungsaggregats im Längsschnitt; in Fig. 2 ist ein Detail X nach Fig. 1 vergrößert dargestellt. An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. . The Figure 1 to a means for supplying a hydraulic consumer with pressure medium in the form of a compression unit in longitudinal section; FIG. 2 shows an enlarged detail X according to FIG. 1.

Description of the embodiment

Die in Fig. 1 dargestellte Einheit 10 zur Versorgung eines hydraulischen Verbrauchers mit Druckmittel besteht aus einem Anbauflansch 12, einem daran verankerten Druckerzeuger 14, einem Elektromotor 16, der mit dem Druckerzeuger 14 gekoppelt ist und einem Vorratsbehälter 18. Als Druckerzeuger 14 kommen herkömmlich bekannte Zahnrad- oder Kolbenpumpen in Betracht, die über einen Saugstutzen 22 Druckmittel aus dem Vorratsbehälter 18 ansaugen und zu einem Druckanschluß fördern. Dieser Druckanschluß ist üblicherweise am Anbauflansch 12 vorgesehen, liegt beim Ausführungsbeispiel aber auf der vom Betrachter abgewandten Seite und ist deshalb in Fig. 1 nicht zu erkennen.The unit 10 shown in FIG. 1 for supplying a hydraulic consumer with pressure medium consists of a mounting flange 12 , a pressure generator 14 anchored thereon, an electric motor 16 which is coupled to the pressure generator 14 and a reservoir 18 . Conventionally known gear or piston pumps come into consideration as pressure generators 14 , which suck in pressure medium from the reservoir 18 via a suction connection 22 and promote it to a pressure connection. This pressure connection is usually provided on the mounting flange 12 , but in the exemplary embodiment lies on the side facing away from the viewer and can therefore not be seen in FIG. 1.

Beim Vorratsbehälter 18 handelt es sich um einen vorzugsweise aus Kunststoff hergestellten Hohlkörper, dessen dem Druckerzeuger 14 zugewandte Außenseite einen Durchbruch 24 mit angeformten Hals aufweist. Mit diesem Hals ist der Vorratsbehälter 18 auf einen maßlich abgestimmten Bund am Anbauflansch 12 aufgeschoben und mittels eines Spannbandes 26 druckmitteldicht verankert. Durch die Öffnung 24 des Vorratsbehälters 18 hindurch ragt der Druckerzeuger 14 in das Innere des Vorratsbehälter 18 hinein.The reservoir 18 is a hollow body, preferably made of plastic, the outside of which faces the pressure generator 14 has an opening 24 with a molded-on neck. With this neck, the reservoir 18 is pushed onto a dimensionally coordinated collar on the mounting flange 12 and anchored by means of a tensioning band 26 in a pressure-tight manner. Through the opening 24 of the storage container 18 , the pressure generator 14 projects into the interior of the storage container 18 .

Auf der Oberseite des Vorratsbehälters 18 ist eine Öffnung 28 zur Befüllung mit Druckmittel vorgesehen. Diese Öffnung 28 ist von einem Deckel 30 mit angeformten Anschlußstutzen 32 zur Kontaktierung etwaiger Druckmittel rückführender Leitungen verschlossen. Der Deckel 30 erstreckt sich abschnittsweise in die Öffnung 28 hinein und ist am Vorratsbehälter 18 mit Hilfe eines zweiten Spannbandes 34 fixiert. Neben einem Filter 38, das an der Innenseite des Deckels 30 zur Säuberung des rückströmenden Druckmittels von Verschmutzungen angebracht ist, ist ferner ein Niveauschalter 40 am Deckel 30 angeordnet. Dieser Niveauschalter 40 umfaßt ein stabförmiges Schaltrohr 42, welches in das Innere des Vorratsbehälters 18 hineinragt. Das zentrisch am Deckel 30 angeordnete Schaltrohr 42 ist in einer Durchgangsbohrung 44 des Deckels 30 und in einer Ausnehmung 46 im Boden des Filters 38 axial beweglich geführt. Zur Abdichtung des Filters 38 gegenüber der Umgebung sind am Schaltrohr 44 zwei konventionelle Dichtkörper 48 angeordnet. Das Schaltrohr 42 ist durch das Filter 38 hindurchgeführt und weist im Bereich seines freien, das heißt vom Deckel 28 abgewandt liegenden Endes einen verschiebbar gelagert Schwimmer 50 auf. Dieser Schwimmer 50 ist ringförmig ausgebildet und umschließt zu seiner Führung das Schaltrohr 42. Es ist davon auszugehen, daß im Schaltrohr 42 auf nicht erkennbare Weise ein Schaltglied, beispielsweise ein nicht dargestellter Reedkontakt, angeordnet ist, während im Schwimmer 50 ein ebenfalls nicht dargestelltes Element untergebracht ist, welches dieses Schaltglied bei entsprechendem Füllstand an Druckmittel berührungslos betätigt. Neben den beschriebenen Reedkontakten können auch andere magnetfeldempfinliche, induktive oder kapazitive Sensoren verwendet werden.An opening 28 for filling with pressure medium is provided on the upper side of the storage container 18 . This opening 28 is closed by a cover 30 with integrally formed connecting pieces 32 for contacting any pressure medium returning lines. The cover 30 extends in sections into the opening 28 and is fixed to the storage container 18 with the aid of a second tensioning band 34 . In addition to a filter 38 , which is attached to the inside of the cover 30 to clean the back pressure fluid from dirt, a level switch 40 is also arranged on the cover 30 . This level switch 40 comprises a rod-shaped switching tube 42 which projects into the interior of the storage container 18 . The switching tube 42 arranged centrally on the cover 30 is axially movably guided in a through bore 44 of the cover 30 and in a recess 46 in the bottom of the filter 38 . To seal the filter 38 from the environment, two conventional sealing bodies 48 are arranged on the switching tube 44 . The switching tube 42 is passed through the filter 38 and has a displaceably mounted float 50 in the region of its free end, that is to say the end facing away from the cover 28 . This float 50 is annular and surrounds the switching tube 42 for its guidance. It can be assumed that a switching element, for example a reed contact, not shown, is arranged in the switching tube 42 in an undetectable manner, while an element, also not shown, is accommodated in the float 50 , which actuates this switching element in a contactless manner with a corresponding fill level of pressure medium. In addition to the reed contacts described, other magnetic field-sensitive, inductive or capacitive sensors can also be used.

Am öffnungsseitigen Ende des Schaltrohrs 42 treten Signalkabel 52 aus. Diese sind einerseits mit dem Schaltglied kontaktiert und führen andererseits zu einer elektronischen Steuereinheit 54. An diese Steuereinheit 54 ist auch der Elektromotor 16 des Kompaktaggregats 10 angeschlossen. Dessen Spannungsversorgung wird unterbrochen, sobald ein gewünschtes Druckniveau am angeschlossenen hydraulischen Verbraucher erreicht ist oder sobald der Füllstand im Vorratsbehälter 18 unter einen vorgegebenen Sollwert sinkt. Dieser Sollwert ist durch Axialverschiebung des Schaltglieds innerhalb des Schaltrohrs 42 an die jeweiligen Einsatzbedingungen der Einrichtung 10 anpaßbar. Signal cables 52 emerge from the opening-side end of the switching tube 42 . These are contacted on the one hand with the switching element and on the other hand lead to an electronic control unit 54 . The electric motor 16 of the compact unit 10 is also connected to this control unit 54 . Its voltage supply is interrupted as soon as a desired pressure level at the connected hydraulic consumer has been reached or as soon as the level in the reservoir 18 drops below a predetermined setpoint. This desired value is adjustable by axial displacement of the shift member in the shifting tube 42 to the respective conditions of use of the device 10 degrees.

Das dem Deckel 30 gegenüberliegende, zweite Ende des Schaltrohrs 42 liegt an der Innenwandung des Vorratsbehälters 18 an. Um diese Anlage unter allen Betriebsbedingungen der Einrichtung 10 sicherzustellen, ist der Niveauschalter 40 mit einer vorgespannten Schraubenfeder 56 ausgestattet. Deren Vorspannung vermag die auf das Schaltrohr 42 einwirkende und dessen Bewegung hemmende Wandreibung der Dichtkörper 48 zu überwinden. Die Schraubenfeder 56 ist dazu zwischen einem Bund 58 des Schaltrohrs 42 und dem Deckel 30 eingespannt und am Schaltrohr 42 zentriert.The second end of the switching tube 42 opposite the cover 30 bears against the inner wall of the storage container 18 . In order to ensure this system under all operating conditions of the device 10 , the level switch 40 is equipped with a prestressed coil spring 56 . Their pretension is able to overcome the wall friction of the sealing bodies 48 which acts on the switching tube 42 and inhibits its movement. The coil spring 56 is clamped between a collar 58 of the switching tube 42 and the cover 30 and centered on the switching tube 42 .

Der überstehende Bund 58 am Schaltrohr 42 liegt innerhalb des Filters 38, so daß dessen Boden im vormontierten Zustand der Einbaueinheit aus Deckel 30, Niveauschalter 40 und Filter 38 als Anschlag wirkt, der die Endlage des Schaltrohrs 42 relativ zum Deckel 30 definiert. Im eingebauten Zustand nach Fig. 1 besteht ein Abstand zwischen diesem Bund 58 und dem Boden des Filters 38, so daß Teiletoleranzen oder Betriebsdruck oder temperaturbedingte Dehnungen der Bauteile, insbesondere des Vorratsbehälters 18 ausgeglichen werden können. Der Schaltpunkt des im Schaltrohr 42 befindlichen Schaltglieds ist demnach nur vom Füllstand des Vorratsbehälters 18 abhängig.The protruding collar 58 on the switching tube 42 lies within the filter 38 , so that its bottom in the preassembled state of the installation unit consisting of cover 30 , level switch 40 and filter 38 acts as a stop which defines the end position of the switching tube 42 relative to the cover 30 . In the installed state according to FIG. 1, there is a distance between this collar 58 and the bottom of the filter 38 , so that part tolerances or operating pressure or temperature-related expansions of the components, in particular of the storage container 18 , can be compensated for. The switching point of the switching element located in the switching tube 42 is therefore only dependent on the fill level of the storage container 18 .

Fig. 2 zeigt das Detail X nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung. Darin ist in Ausschnitten des vom Deckel 28 abgewandt liegende Ende des Schaltrohrs 42 mit dem axial verschiebbar daran gelagerten Schwimmer 50 gezeigt. Am Ende des Schaltrohrs 42 ist ein radial abstehendes und axial begrenztes Element 60 zu erkennen; eine im Schwimmer 50 vorgesehene Führung 62 ist um eine durchgehende nutförmige Aussparung 64 erweitert. Maßlich ist der Vorsprung 60 auf die Aussparung 64 derart abgestimmt, daß bei entsprechender Ausrichtung der beiden Teile zueinander, ein problemloses Aufschieben des Schwimmers 50 auf das Schaltrohr 42 möglich ist. Nach erfolgter Montage des Schimmers 50 ist dieser gegenüber dem Schaltrohr 42 verdrehbar, so daß die Aussparung 64 nicht mehr mit dem Vorsprung 60 fluchtet. Der Schwimmer 50 ist damit bis zum Einbau des Niveauschalters 40 in den Vorratsbehälter 18 verliersicher am Schaltrohr 42 gehalten, ohne daß dazu separat zu montierende Bauteile anfallen. Exemplarisch ist im Ausführungsbeispiel nur jeweils ein Vorsprung 60 und eine Aussparung 64 gezeigt, eine mehrfache Ausbildung dieser Bauelemente wäre jedoch denkbar. Darüber hinaus wäre es vorstellbar das Element 60 auch nur als Fahne darzustellen. Diese Fahne ließe sich aufgrund ihrer Beweglichkeit bei der Montage des Schwimmers 50 auf das Schaltrohr 42 an dessen Umfang anlegen, so daß auf Ausnehmungen 64 im Schwimmer 50 verzichtet werden könnte. Nach der Montage stellt sich die Fahne elastizitätsbedingt wieder auf und kann damit als Verlierschutz wirken. Im in den Vorratsbehälter 18 eingebauten Zustand des Niveauschalters 40 ist dieser Verlierschutz funktionslos. Fig. 2 shows the detail X of FIG. 1 in an enlarged view. This shows in sections of the end of the switching tube 42 facing away from the cover 28 with the float 50 mounted axially displaceably thereon. At the end of the switching tube 42 , a radially projecting and axially delimited element 60 can be seen; a guide 62 provided in the float 50 is extended by a continuous groove-shaped recess 64 . The projection 60 is dimensionally matched to the recess 64 in such a way that, if the two parts are aligned with one another, the float 50 can be easily pushed onto the switching tube 42 . After installation of the shimmer 50 , it can be rotated relative to the switching tube 42 , so that the recess 64 is no longer aligned with the projection 60 . The float 50 is thus held captively on the switching tube 42 until the level switch 40 is installed in the storage container 18 , without the need to separately install components. As an example, only one projection 60 and one recess 64 are shown in the exemplary embodiment, however, a multiple design of these components would be conceivable. In addition, it would be conceivable to represent element 60 only as a flag. This flag could be placed on the circumference of the switching tube 42 due to its mobility during assembly of the float 50 , so that recesses 64 in the float 50 could be dispensed with. After assembly, the flag rises again due to the elasticity and can thus act as a protection against loss. When the level switch 40 is installed in the reservoir 18 , this protection against loss is not functional.

Selbstverständlich sind Weiterbildungen oder Ergänzungen am beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.Of course, further training or additions are on described embodiment possible without Deviate basic ideas of the invention.

Claims

1. Device ( 10 ) for supplying a hydraulic consumer with pressure medium with a pressure generator ( 14 ) driven by an electric motor ( 16 ) and a pressure medium storing reservoir ( 18 ), characterized in that
for level-dependent voltage regulation of the electric motor ( 16 ), an electromechanical level switch ( 40 ) is anchored on the storage container ( 18 ) in a relatively movable manner and
that the level switch ( 40 ) rests against the bottom surface of the storage container ( 18 ) with the aid of a component ( 56 ) that is pretensioned.

2. Device according to claim 1, characterized in that the level switch ( 40 ) has a switching tube ( 42 ) with a switching element and a float ( 50 ) with an element which acts on the switching element and that the component ( 56 ) under tension is one on the switching tube ( 42 ) is a centered spring which is supported on the storage container ( 18 ) and a device ( 58 ) of the switching tube ( 42 ) provided for this purpose.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the level switch ( 40 ) in a through hole ( 44 ) of the storage container ( 18 ) is guided and that the through hole ( 44 ) by means of the level switch ( 40 ) fixed sealing bodies ( 48 ) Environment is sealed.

4. Device according to claim 3, characterized in that the through hole ( 44 ) is formed on a lid ( 30 ) which closes an opening ( 28 ) of the storage container ( 18 ).

5. Device according to claim 4, characterized in that on the cover ( 30 ) connecting pieces ( 32 ) are formed which open into the interior of a filter ( 38 ) arranged on the inside of the cover ( 30 ), that the cover ( 30 ) opposite bottom side of the filter ( 38 ) has a recess ( 46 ) which forms a second guide for the switching tube ( 42 ) and that this bottom side simultaneously acts as a stop that the relative mobility between the switching tube ( 42 ) and the cover ( 30 ) in Unmounted state of the level switch ( 40 ) limited.

6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the float ( 50 ) is annular and surrounds the switching tube ( 42 ) and that in the reservoir ( 18 ) protruding end of the switching tube ( 42 ) at least one axially limited and a radially projecting element ( 60 ) is provided for holding the float ( 50 ) on the switching tube ( 42 ) when the level switch ( 40 ) is not installed.

7. Device according to claim 6, characterized in that a continuous groove-shaped recess ( 64 ) is formed on the float ( 50 ), in which with appropriate alignment of the float ( 50 ) to the switching tube ( 42 ) during assembly, the element ( 60 ) is guided and that the float ( 50 ) is rotatably mounted on the switching tube ( 42 ) under operating conditions.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the electric motor ( 16 ), the pressure generator ( 14 ) and the reservoir ( 18 ) with the built-in level switch ( 40 ) form a pressure supply unit.