DE102007047757A1

DE102007047757A1 - Mobile Hydraulikpumpe für hydraulisch zu betreibende Werkzeuge

Info

Publication number: DE102007047757A1
Application number: DE200710047757
Authority: DE
Inventors: Hans-Günther Gänslein
Original assignee: ESV WERKZEUGE und ZUBEHOER FUE; Esv Werkzeuge und Zubehor fur Die Elektrische Stromverteilung GmbH
Current assignee: ESV WERKZEUGE UND ZUBEHOER FUER DIE ELEKTRISCH, DE
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-02

Abstract

Die Erfindung betrifft mobile Hydraulikpumpen für hydraulisch zu betreibende Werkzeuge mit einem Scheibenläufermotor an einem Gehäuse und einem Auslass für das hydraulische Medium sowie wenigstens einer im Gehäuse angeordneten Pumpeneinheit, die über einen Exzenter im Gehäuse mit dem Scheibenläufermotor gekoppelt ist. Diese zeichnen sich insbesondere durch ihren einfachen und damit ökonomischen Aufbau aus. Dazu ist die Druckseite der Pumpeneinheit über wenigstens einen Kanal als Bestandteil des Gehäuses mit dem Auslass für das hydraulische Medium verbunden. Der besondere Vorteil besteht darin, dass die Druckleitungen für das hydraulische Medium im Gehäuse platziert sind. Dadurch ist eine kompakte mobile Hydraulikpumpe vorhanden. Die Kompaktheit führt weiterhin zu einer kleinen möglichen Realisierung. Die Baugröße wird im Wesentlichen durch das Gehäuse selbst, die eingesetzte Pumpeneinheit und die Abmessungen des Scheibenläufermotors bestimmt.

Description

Die Erfindung betrifft mobile Hydraulikpumpen für hydraulisch zu betreibende Werkzeuge mit einem Scheibenläufermotor an einem Gehäuse und einem Auslass für das hydraulische Medium sowie wenigstens einer im Gehäuse angeordneten Pumpeneinheit, die über einen Exzenter im Gehäuse mit dem Scheibenläufermotor gekoppelt ist.
Eine tragbare Hydraulikpumpe ist unter anderem durch die Druckschrift DE 295 14 768 U1 (Hydraulikpumpe) bekannt. Der Elektromotor ist außerhalb eines eine Pumpeneinheit umschließenden Gehäuses untergebracht. Der Elektromotor ist als Scheibenläufermotor ausgebildet. Die Druckseite der Pumpeneinheit ist über eine Druckleitung mit einem Auslass verbunden.
Eine weitere derartige Hydraulikpumpe ist durch die Druckschrift DE 298 02 441 U1 (Hydraulisches Motorpumpenaggregat) bekannt. Der Antrieb eines Pumpenelementes erfolgt mittels eines Kollektor-Motors. Die Druckseiten von mehreren Pumpenelementen sind über Druckleitungen mit dem Auslass der Hydraulikpumpe verbunden.
Bei beiden Lösungen sind separate Druckleitungen im Gehäuse vorhanden. Eine derartige Realisierung erhöht den Aufwand zur Realisierung der Hydraulikpumpen. Gleichzeitig ist eine nicht einfache Montage gegeben.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach und ökonomisch realisierte mobile Hydraulikpumpe für hydraulisch zu betreibende Werkzeuge zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die mobilen Hydraulikpumpen für hydraulisch zu betreibende Werkzeuge mit einem Scheibenläufermotor an einem Gehäuse und einem Auslass für das hydraulische Medium sowie wenigstens einer im Gehäuse angeordneten Pumpeneinheit, die über einen Exzenter im Gehäuse mit dem Scheibenläufermotor gekoppelt ist, zeichnen sich insbesondere durch ihren einfachen und damit ökonomischen Aufbau aus.
Dazu ist die Druckseite der Pumpeneinheit über wenigstens einen Kanal als Bestandteil des Gehäuses mit dem Auslass für das hydraulische Medium verbunden.
Der besondere Vorteil besteht darin, dass die Druckleitungen für das hydraulische Medium im Gehäuse platziert sind. Dadurch ist eine kompakte mobile Hydraulikpumpe vorhanden. Die Kompaktheit führt weiterhin zu einer kleinen möglichen Realisierung. Die Baugröße wird im Wesentlichen durch das Gehäuse selbst, die eingesetzte Pumpeneinheit und die Abmessungen des Scheibenläufermotors bestimmt.
Ein weiterer Vorteil einer derartigen Realisierung besteht in den wenigen Bauteilen, die nach der Montage die mobile Hydraulikpumpe darstellen. Das begründet den sehr ökonomischen Aufbau. Die mobile Hydraulikpumpe besteht im Wesentlichen aus dem Gehäuse mit der Pumpeneinheit und dem Scheibenläufermotor, der am Deckel angeordnet oder ein Bestandteil des Deckels ist. Der Innenraum des Gehäuses einschließlich der Pumpeneinheit ist das Reservoir für das hydraulische Medium, wobei sich die Pumpeneinheit wenigstens bereichsweise in diesem hydraulischen Medium befindet.
Mit der Ausbildung der Druckleitungen im Gehäuse können große Drücke des hydraulischen Mediums auch mit kleinen Abmessungen realisiert werden, wobei besondere Druckleitungen im Innern der mobilen Hydraulikpumpe vermieden werden.
Der Scheibenläufermotor ist mit einem bekannten Akkumulator als Energiequelle gekoppelt oder koppelbar. Die Ansteuerung erfolgt bekannterweise über eine Pulsweitenmodulation.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 14 angegeben.
Der Scheibenläufermotor ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 mit einem Datenverarbeitungssystem so zusammengeschaltet, dass die mobile Hydraulikpumpe über den ermittelten Druck des hydraulischen Mediums im Werkzeug gesteuert wird.
Die Ermittlung des Drucks kann dabei direkt über eine bekannte Druckmesseinrichtung oder indirekt über den zum Scheibenläufermotor fließenden elektrischen Strom erfolgen. Natürlich kann auch eine Kombination beider Methoden eingesetzt werden.
Vorteilhafterweise ist der Kanal nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 aus mehreren Bohrungen im Gehäuse gebildet. Nicht benötigte Endenbereiche, die Öffnungen des Gehäuses darstellen, sind mit wenigstens einem Verschlusselement versehen. Damit können leicht im Gehäuse Kanäle für das hydraulische Medium realisiert werden. Damit können auch mehrere im Gehäuse angeordnete Pumpeneinheiten an eine Druckleitung angeschlossen werden.
Das Gehäuse besteht nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 aus mehreren übereinander angeordneten und miteinander verbundenen Platten. Der wenigstens eine Kanal und der Innenraum sind aus Vertiefungen und/oder Durchbrüchen in wenigstens einer der Platten sowie aus Bohrungen ausgebildet. Dadurch ist eine sehr einfacher Aufbau möglich. Insbesondere bei der Verwendung von Durchbrüchen der einzelnen Platten ist ein sehr einfacher Aufbau für das Gehäuse vorhanden.
Der Scheibenläufermotor ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 im oder am Deckel des Gehäuses angeordnet. Weiterhin ist dabei die Motorwelle vorteilhafterweise gleichzeitig die Welle für den Exzenter zum Betrieb der Pumpeneinheit. Eine derartige Realisierung führt zu einer einfach und ökonomisch günstig realisierten mobilen Hydraulikpumpe.
Die Pumpeneinheit ist vorteilhafterweise nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 mit Stiften am Deckel fixiert, so dass eine einfache Montage der mobilen Hydraulikpumpe möglich ist.
Wenigstens ein Innenraum für das hydraulische Medium des Gehäuses ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 über ein Magnetventil mit einem Tank für hydraulisches Medium am Gehäuse verbunden. Weiterhin ist das Magnetventil mit dem Datenverarbeitungssystem zusammengeschaltet. Während des Druckaufbaus zum Werkzeug ist das Magnetventil geschlossen.
Damit können vorteilhafterweise auch Werkzeuge unterschiedlicher Volumina leicht an die mobile Hydraulikpumpe angeschlossen werden.
Der Tank ist vorteilhafterweise an der mobilen Hydraulikpumpe platziert, so dass für den Nutzer eine kompakte Einheit vorhanden ist.
Der Auslass ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 vorteilhafterweise mit einer Kupplung für den Anschluss eines Druckschlauchs versehen, so dass ein Werkzeug mit einem derartigen Schlauch einfach an die mobile Hydraulikpumpe angeschlossen werden kann. Gleichzeitig Ist ein Werkzeugwechsel einfach möglich.
Der Scheibenläufermotor ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 mit einer Einrichtung zur Messung des elektrischen Stromes gekoppelt. Diese Einrichtung zur Messung des elektrischen Stromes ist weiterhin mit dem Datenverarbeitungssystem verbunden, wobei bei über einen Zeitraum sich wesentlich steigerndem fließenden elektrischen Strom der Scheibenläufermotor abgeschaltet wird. Der fließende elektrische Strom ist dabei dem Druck zum Werkzeug proportional. Nach der Bearbeitung sind die entsprechenden Werkzeuge in ihrer Endposition. Der Druck wird nur noch in den zu den Werkzeugen führenden Kanälen und Schläuchen erhöht. Das führt zu einer wesentlichen Druckerhöhung, das in der Zeit-Druck-Kennlinie durch einen Knickpunkt und einer wesentlich erhöhten Steigung der entsprechenden Kurve kenntlich ist.
Nach der Bearbeitung des Werkstücks wird der Scheibenläufermotor und damit die mobile Hydraulikpumpe schnell abgeschaltet. Die Arbeitszeit wird optimiert. Gleichzeitig wird ein wesentlicher Überdruck in den Zuleitungen zum Werkzeug vermieden.
Der Scheibenläufermotor ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 10 mit einer Einrichtung zur Messung des elektrischen Stromes gekoppelt. Die Einrichtung zur Messung des elektrischen Stromes ist weiterhin mit dem Datenverarbeitungssystem verbunden, wobei bei einem vorbestimmt einstellbaren elektrischen Strom der Scheibenläufermotor abgeschaltet wird. Ein Überdruck in den Zuleitungen zum Werkzeug wird weitestgehend vermieden.
Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 11 ist ein Drucksensor an den Kanal gekoppelt. Der Drucksensor ist weiterhin mit dem Datenverarbeitungssystem zusammengeschaltet, wobei bei über einen Zeitraum sich wesentlich steigerndem Druck im Kanal der Scheibenläufermotor abgeschaltet wird.
Nach der Bearbeitung sind die entsprechenden Werkzeuge in ihrer Endposition. Der Druck wird nur noch in den zu den Werkzeugen führenden Kanälen und Schläuchen erhöht. Das führt zu einer wesentlichen Druckerhöhung, das in der Zeit-Druck-Kennlinie durch einen Knickpunkt und einer wesentlich erhöhten Steigung der entsprechenden Kurve kenntlich ist.
Nach der Bearbeitung des Werkstücks wird der Scheibenläufermotor und damit die mobile Hydraulikpumpe schnell abgeschaltet. Die Arbeitszeit wird optimiert. Gleichzeitig wird ein wesentlicher Überdruck in den Zuleitungen zum Werkzeug vermieden.
Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 12 ist ein Drucksensor an den Kanal gekoppelt. Dieser ist weiterhin mit dem Datenverarbeitungssystem so zusammengeschaltet, dass bei einem vorbestimmten und einstellbaren Druck der Scheibenläufermotor abgeschaltet wird. Ein Überdruck in den Zuleitungen zum Werkzeug wird weitestgehend vermieden.
Die mobile Hydraulikpumpe ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 13 mit dem Werkzeug so verbunden ist, dass vorteilhafterweise über einen Leerlauf das Volumen für das hydraulische Medium und damit die Art des Werkzeugs bestimmt wird. Damit ist eine einfache Werkzeugerkennung realisiert.
Am Auslass für das hydraulische Medium ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 14 ein Sende-/Empfangssystem für elektromagnetische Wellen angeordnet. Darüber hinaus befindet sich am Werkzeug wenigstens ein Transponder. Das Sende-/Empfangssystem für elektromagnetische Wellen ist weiterhin mit dem Datenverarbeitungssystem so verbunden, dass das Werkzeug durch Daten des Transponders bestimmt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine mobile Hydraulikpumpe in einer Seitenansicht,
2 die mobile Hydraulikpumpe in einer Seitenansicht als eine Schnittdarstellung und
3 einen Schnitt durch das Gehäuse.
Eine mobile Hydraulikpumpe für hydraulisch zu betreibende Werkzeuge besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 1 mit Pumpeneinheiten 3, einem Scheibenläufermotor 2, einem Tank, einem Magnetventil 4, einer Kupplung für den Anschluss eines Druckschlauchs und einem Datenverarbeitungssystem.
Die 1 zeigt eine mobile Hydraulikpumpe in einer prinzipiellen Seitenansicht.
Das Gehäuse 1 weist einen Auslass 5 für das hydraulische Medium auf, der mit einer Kupplung versehen ist. Darüber kann ein Werkzeug mittels eines Druckschlauchs mit der mobilen Hydraulikpumpe lösbar verbunden werden.
Im Gehäuse 1 sind drei Pumpeneinheiten 3 angeordnet. Die Pumpeneinheiten 3 selbst sind bekannte Kolbenpumpen. Die Kolben der in der Ebene des Gehäuses 1 versetzt angeordneten Pumpeneinheiten 3 sind an einen Exzenter 6 gekoppelt. Der Scheibenläufermotor 2 befindet sich am Deckel des Gehäuses 1. Die Welle 7 des Scheibenläufermotors 2 ist gleichzeitig die Welle 7 für den Exzenter 6, wobei die Welle den Deckel durchdringt.
Die 2 zeigt die mobile Hydraulikpumpe in einer Seitenansicht als eine prinzipielle Schnittdarstellung.
Die Pumpeneinheiten 3 sind mit Stiften am Deckel des Gehäuses 1 fixiert.
Die Saugseite der Pumpeneinheiten 3 ist mit dem Innenraum 8 des Gehäuses 1 verbindbar. Die Druckseite der Pumpeneinheiten 3 sind über Kanäle 9 als Druckkanäle mit dem Auslass 5 der mobilen Hydraulikpumpe verbunden. Die Kanäle 9 sind Bestandteile des Gehäuses 1. Die Kanäle 9 selbst sind aus mehreren Bohrungen im Gehäuse 1 gebildet, wobei nicht benötigte Endenbereiche mit wenigstens einem Verschlusselement versehen sind.
Die 3 zeigt dazu einen Schnitt durch das Gehäuse 1 mit Kanälen 9.
Der Scheibenläufermotor 2 ist mit dem Datenverarbeitungssystem zusammengeschaltet, wobei die mobile Hydraulikpumpe über den ermittelten Druck des hydraulischen Mediums im Werkzeug gesteuert wird.
Dazu ist in einer ersten Ausführungsform der Scheibenläufermotor 2 mit einer Einrichtung zur Messung des elektrischen Stromes gekoppelt. Das ist beispielsweise ein bekannter Shunt, wobei der durch den fließenden elektrischen Strom und dem Shunt vorhandene Spannungsabfall ein Maß für den fließenden elektrischen Strom ist. Das kann aber auch ein bekanntes Hall-Element sein, wobei das durch den fließenden elektrischen Strom hervorgerufene Magnetfeld ein Maß für den fließenden elektrischen Strom ist. Diese Einrichtung zur Messung des elektrischen Stromes ist mit dem Datenverarbeitungssystem so verbunden, dass bei über einen Zeitraum sich wesentlich steigerndem fließenden elektrischen Strom der Scheibenläufermotor 2 abgeschaltet wird.
In einer zweiten Ausführungsform ist ein bekannter Drucksensor an den Kanal 9 gekoppelt. Das erfolgt über eine Bohrung zum Kanal 9 als Druckkanal, so dass der Druck im Kanal 9 sowohl in diesem Kanal 9 als auch am Drucksensor anliegt. Der Drucksensor ist mit dem Datenverarbeitungssystem so zusammengeschaltet, dass bei über einen Zeitraum sich wesentlich steigerndem Druck im Kanal 9 der Scheibenläufermotor 2 abgeschaltet wird.
Eine dritte Ausführungsform ist eine Kombination der Merkmale der ersten und der zweiten Ausführungsform.
Wenigstens ein Innenraum für das hydraulische Medium des Gehäuses 1 ist über das Magnetventil 4 mit dem Tank am Gehäuse 1 verbunden. Der Tank selbst besteht vorteilhafterweise aus einem flexiblen Material, zum Beispiel Gummi. Das Magnetventil 4 ist mit dem Datenverarbeitungssystem zusammengeschaltet, wobei bei Druckaufbau zum Werkzeug das Magnetventil geschlossen ist.
Zur Erkennung des mit der mobilen Hydraulikpumpe verbundenen Werkzeugs können diese so miteinander verbunden sein, dass über einen Leerlauf das Volumen für das hydraulische Medium und damit die Art des Werkzeugs bestimmt wird. Das erfolgt mittels des mit dem Scheibenläufermotor 2 verbundenen Datenverarbeitungssystems.
In einer Ausführungsform der Erkennung des Werkzeugs kann am Auslass 5 für das hydraulische Medium ein Sende-/Empfangssystem für elektromagnetische Wellen angeordnet sein. Am Werkzeug und/oder dessen Schlauchanschluss befindet sich dazu wenigstens ein Transponder. Das Sende-/Empfangssystem für elektromagnetische Wellen ist dabei mit dem Datenverarbeitungssystem so verbunden, dass das Werkzeug durch Daten des Transponders bestimmt ist.
Das Gehäuse 1 selbst kann in einer weiteren Ausführungsform auch aus mehreren übereinander angeordneten und miteinander verbundenen Platten bestehen, wobei die Kanäle 9 und der Innenraum 8 aus Vertiefungen und/oder Durchbrüchen der Platten ausgebildet sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 29514768 U1 [0002]
- DE 29802441 U1 [0003]

Claims

Mobile Hydraulikpumpe für hydraulisch zu betreibende Werkzeuge mit einem Scheibenläufermotor an einem Gehäuse und einem Auslass für das hydraulische Medium sowie wenigstens einer im Gehäuse angeordneten Pumpeneinheit, die über einen Exzenter im Gehäuse mit dem Scheibenläufermotor gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckseite der Pumpeneinheit (3) über wenigstens einen Kanal (9) als Bestandteil des Gehäuses (1) mit dem Auslass (5) für das hydraulische Medium verbunden ist.
Hydraulikpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenläufermotor (2) mit einem Datenverarbeitungssystem so zusammengeschaltet ist, dass die mobile Hydraulikpumpe über den ermittelten Druck des hydraulischen Mediums im Werkzeug gesteuert wird.
Hydraulikpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (9) aus mehreren Bohrungen im Gehäuse (1) gebildet ist, wobei nicht benötigte Endenbereiche mit wenigstens einem Verschlusselement versehen sind.
Hydraulikpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) aus mehreren übereinander angeordneten und miteinander verbundenen Platten besteht und dass der Kanal (9) und der Innenraum (8) aus Vertiefungen und/oder Durchbrüchen in wenigstens einer der Platten sowie aus Bohrungen ausgebildet sind.
Hydraulikpumpe nach Patentanspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenläufermotor (2) im oder am Deckel des Gehäuses (1) angeordnet ist und dass die Welle (7) des Motors gleichzeitig die Welle (7) für den Exzenter (6) ist.
Hydraulikpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinheit (3) mit Stiften am Deckel des Gehäuses (1) fixiert ist.
Hydraulikpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, nach 1 und 2 dass wenigstens ein Innenraum für das hydraulische Medium des Gehäuses (1) über ein Magnetventil (4) mit einem Tank für hydraulisches Medium am Gehäuse (1) verbunden ist und dass das Magnetventil (4) mit dem Datenverarbeitungssystem zusammengeschaltet ist.
Hydraulikpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (5) mit einer Kupplung für den Anschluss eines Druckschlauchs mit dem Werkzeug versehen ist.
Hydraulikpumpe nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenläufermotor (2) mit einer Einrichtung zur Messung des elektrischen Stromes gekoppelt ist und dass die Einrichtung zur Messung des elektrischen Stromes mit dem Datenverarbeitungssystem verbunden ist, wobei bei über einen Zeitraum sich wesentlich steigerndem fließenden elektrischen Strom der Scheibenläufermotor (2) abgeschaltet wird.
Hydraulikpumpe nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenläufermotor (2) mit einer Einrichtung zur Messung des elektrischen Stromes gekoppelt ist und dass die Einrichtung zur Messung des elektrischen Stromes mit dem Datenverarbeitungssystem verbunden ist, wobei bei einem vorbestimmt einstellbaren elektrischen Strom der Scheibenläufermotor (2) abgeschaltet wird.
Hydraulikpumpe nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drucksensor an den Kanal (9) gekoppelt ist und dass der Drucksensor mit dem Datenverarbeitungssystem so zusammengeschaltet ist, dass bei über einen Zeitraum sich wesentlich steigerndem Druck der Scheibenläufermotor (2) abgeschaltet wird.
Hydraulikpumpe nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drucksensor an den Kanal (9) gekoppelt ist und dass der Drucksensor mit dem Datenverarbeitungssystem so zusammengeschaltet ist, dass bei einem vorbestimmt einstellbaren Druck der Scheibenläufermotor (2) abgeschaltet wird.
Hydraulikpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Hydraulikpumpe mit dem Werkzeug so verbunden ist, dass über einen Leerlauf das Volumen für das hydraulische Medium und damit die Art des Werkzeugs bestimmt wird.
Hydraulikpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Auslass für das hydraulische Medium ein Sende-/Empfangssystem für elektromagnetische Wellen angeordnet ist, dass sich am Werkzeug und/oder einem damit verbundenen Druckschlauch und/oder Anschlussstück wenigstens ein Transponder befindet und dass das Sende-/Empfangssystem für elektromagnetische Wellen mit dem Datenverarbeitungssystem so verbunden ist, dass das Werkzeug durch Daten des Transponders bestimmt ist.