DE2929442A1 - Elektrohydraulisches stellgeraet - Google Patents

Description

• Elektrohydraulisches Stellgerät
• Die Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Stellgerät, bestehend aus einem Elektromotor, einer von diesem angetriebenen Kreiselpumpe und einem Kolben mit Kolbenstange, wobei das Gerät mit einer hermethisch von der Atmosphäre abgeschlossenen Betriebsfliissigkeit gefiillt ist.
• Bei derartigen Stellgeräten liegt der Elektromotor im allgemeinen im Elüssigkeitsraum, kann jedoch auch durch eine rotierende Wellendichtung vom Flüssigkeitsraum getrennt sein.
• Eine weitere Wellendi chtting befindet sich zwischen Gehäuse und Kolbenstange. Um das Gerät transpOrtie-ren zu können und es in Einbaulagen zwischen waagerecht und senkrecht betrciben zu können, ist es mittels einer Einfiillschraube fiir das fliissige Betriebsmittel hermethisch verschlossen.
• Das Gerät wird mit einer Betriebsfliissigkeit, z.B. Hydrauliköl, gefiillt. Wiirde man das Gerät voll befiillen, so würden an den Abdichtringen durch die ein- und ausfahrende Kolbenstange (Volumenverminderung und- Vermehrung) sowie durch die während der Arbeitsspiele entstehende Wärmeausdehnung unzulässig hohe Drücke auftreten, welche zur Zerstrung der Dichtringe fiihren. Aus diesem Grunde muß ein bestimmter Prozentsatz des Gerätevolumens mit einem Gas, z.B. Luft, gefüllt sein. Bei Vorhandensein eines Luftpolsters muß jedoch dafiir Sorge getragen werden, daß die Luft bei wechselnden Betriebslagen in keinem Eall in den Strömungskreislauf gelangt, da sonst die Luft sich mit der Betriebsflüssigkeit vermischt und hierdurch die Leistung des Gerätes abnimmt.
• Es sind Lösungen bekannt geworden, bei denen die Luft an oberster Stelle des Gehäuses durch einen Deckel von dem iibrigen Flüssigkeitsraum getrennt ist. Der Deckel ist nur an einer Stelle mit dem Fliissigkeitsraum verbunden und hält die Luft auch in waagerechter Lage an der gleichen Stelle. Ist der Abschlußdeckel jedoch nach oben bei waagerecht er Lage nicht dicht, oder wird beim Transport versehentlich die Luft aus dem dafiir vorgesehenen Raum durch das flüssige Betriebsmittel verdrängt, so besteht die Gefahr, daß die Luft in den Strömungskanal gelangt und so zur Störung führt. Eine weitere Lösung des Problems besteht darin, daß für Waagrecht und Senkrechtbetrieb jeweils eigene Lufträume vorhanden sind, in die die Luft beim Kippen des Gerätes selbständig aufsteigt. hierbei sind Störungen durch ungeeignetes Kippen des Gerätes nicht möglich. Dafiir besteht eher die Gefahr, daß Luft von der Strömung in die Kreiselpumpe mitgerissen wird.
• Der prozentuale Luftanteil im Verhältnis zum Gesamtinhalt des Gehäuses ist im wesentlichen eine Erfahrungssache. Ein zu klein bemessener Luftraum führt zu hohen Drücken, ein zu groß bemessener Luftraum vermeidet diesen Nachteil, ver-teuert aber das Gerät durch zu großes Bauvolumen. Auch bei normal bemessenem Luftraum besteht bei extrem kalten Temperaturen, bei denen sich also das fliissige Betriebsmittel stark zusammenzieht und dabei der Pegelstand fällt, die Gefahr, daß Luft von der Flüssigkeitsströmung mitgerissen wird.
• Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt besteht nunmehr darin, ein elektrohydraulisches Stellgerät der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dm eine Vermischung des fliissigen fletriebsmittels mit der im Luftraum befindlichen Luft nicht mehr stattfinden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgem:,ß dadurch gelöst, daß zwischen Fliissigkeitsraum und Luftraum ein oder mehrere elastische Bauelemente angeordnet sind, die den Fliissigkeitsraum vom Luftraum trennen, Durch diese Maßnahme kann also das e lektrohydrauli sche Stellgerät in jeder beli ebi gen Lage betrieben werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nunmehr das Gerät mit flüssigem Betriebsmittel voll befiillt werden kann. Auch kann der Luftraum mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, wodurch es möglich ist, den Luftausglei chsraum erieblich kleiner zu gestalten. Dies hat wiederum zur Folge, daß auf die im Stellgerät vorhandenen Dichtungen nur noch ganz geringe Drücke einwirken.
• In der Zeichnung sind Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung näher erläutert und zwar zeigen die Figuren 1,2 und 1t einen Querschnitt durch das Stellgerät mit verschiedenen Ausführungsformen der elastischen Bauelemente und die Figuren 3 und 5 weitere Ausführungsformen der elastischen Bauelemente.
• In Figur 1 treibt der Elektromotor 1 eine Kreiselpumpe 2 an, deren Druck den Kolben 3 mit der Kolbenstange 4 aufwärts beliegt, wobei die Stellkraft von dem Stangenkopf 5 auf ein zu verstellendes Gerät übertragen wird. Der Fliissigkeitsraum 6 ist völlig mit Betriebsfliissigkeit gefiillt. Der Luftraum 7 ist durch eine elastische Membran 8, vorzugsweise aus einem Elastomer bestehend, vom Fliissigkeitsraum 6 getrennt und mit Luft gefüllt. Die Membran 8 ist zwischen Deckel 9 und Geh-iuseteil 10 angeordnet und leicht gespannt. Die Luft im Luftraum 7 wird bei mormaler Montagetemperatur hermethisch von der atmosphärischen Luft abgetrennt. Die elastische Membran 8 lind der Deckel 9 sind so angeordnet, daß selbst bei Zerstörung der Membran 8 die jetzige Betriebsweise weiterhin aufrecht erhalten werden kann. Die bewegten Teile des Stellgerätes, die Kolbenstange 4 und die Motorwelle 11, sind durch Wellendichtungen 12 bzw. 13 nach außen abgedichtet.
• Eine andere Ausbildung des elastischen Bauelementes zeigt die Figur 2. hierbei wird ein Gummiformstück 14 durch einen Andruckring 15 und eine Andruckschraube 16 fest mit dem Gehäuse 10 verbunden. Durch die Füllschraube 17 wird die Betriebsflüssigkeit zunächst in das Formstück gegeben und läuft dann in den Hauptflüssigkeitsraum 6 des Stellgerätes über.
• Das Formstiick ist von dem Luftraum 18 umgeben. Wahlweise kann dieser Luftraum durch eine Bohrung 19, die mit einer Verschlußschraube 20 verschlossen werden kann, mit der Atmosphäre (Außenluft) in Verbindung gebracht werden. Dadurch ist ein Druckausgleich möglich und die Belastung der Dichtringe 12 und 13 wird auf ein Minimum reduziert. An Stelle der Verschlußschraube 20 kann auch ein Druckausgleichsventil angebracht werden, welches den Druckabbau erlaubt, aber das Eindringen von Schmutz verhindert.
• Das Gummiformstück 14 kann gemäß Figur 3 auch durch einen normalen betriebsmittelfesten Schlauch 21 ersetzt werden, der am unteren Ende durch ein Verschlußstück 22 und ein Spannband 23 verschlossen wird.
• Figur 4 zeigt eine weitere Ausbildung des elastischen Bauelementes. Hierbei werden in irgendwelche beliebigen Neben räume des Stellgerätes ein oder mehrere mit Luft gefüllte Gummi formstiicke 24 eingebracht, deren Luftinhalt dem erforderlichen Maß entspricht. Über die Öffnung 25 steht der Raum um das oder die Gummiformstiicke 24 mit dem Flüssigkeitsraum 6 in Verbindung, um unzulässige Über- oder Unterdruckbildung zii verhindern. Auch hier kann entsprechend Figur 5 das Gummiformstück 26 iiber eine Öffnung 27 mit der Atmosphare in Verbindung gebracht werden.

Claims (6)

1. Patentanspriiche 1. Elektrohydraulisches Stellgerät, bestehend aus einem Elektromotor, einer von diesem angetriebenen Kreiselpumpe und einem Kolben mit Kolbenstange, wobei das Gerät mit einer hermetisch von der Atmosphäre abgeschlossenen Uetriebsfliissigkeit gefüllt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß zwischen Flüssigkeitsraum (6) und Luftraum (7) ein oder mehrere elastische Bauelemente (8, 14, 21, 24, 26) angeordnet sind, die die Betriebsflüssigkeit von der Luft trennen.
2. 2. Elektrohydraulisches Stellgerät nach Anspruch 1, da durch g e k e n n z e i c h n e t , daß als elastisches Bauelement eine Membran (8) verwendet wird, die zwischen Deckel 9 und Gehäuseteil 10 angeordnet ist.
3. 3. Elektrohydraulisches Stellgerät nach Anspruch 1 da durch g e k e n n z e i c h n e t , daß als elastisches Bauelement ein Gummiformstück 14 verwendet wird das mit Betriebsflüssigkeit gefüllt wird und sich im Raum 18 befindet.
4. 4. Elektrohydraulisches Stellgerät nach Anspruch 3, da durch g e k e n n z e i c h n e t , daß als elastisches Bauelement ein Gummischlauch (21) verwendet wird, der an seinem unteren Ende durch ein Verschlußstück (22) und ein Spannband (23) verschlossen wird.
5. 5. Elektrohydraulisches Stellgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß als elastisches Bauelement ein luftgefiilltes Gummiformstiick (24) verwendet wird.
6. 6. Elektrohydraulisches Stellgerät nach Anspruch 2 bis 5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die elastischen Bauelemente (8, 14, 21, 24) und 26) iiber eine Öffnung oder mittels eines Ventils mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht werden.