DE3218001A1

DE3218001A1 - Elektrohydraulische verstellvorrichtung

Info

Publication number: DE3218001A1
Application number: DE19823218001
Authority: DE
Inventors: Kurt 5905 Freudenberg Henrich; Bernhard 5942 Kirchhundem Sasse; Gerhard 5900 Siegen Scheunemann; Erwin 5963 Wenden Zimmermann
Original assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Current assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Priority date: 1982-05-13
Filing date: 1982-05-13
Publication date: 1983-11-17
Also published as: DD209882A5; GB8302910D0; BR8301752A; JPS58203204A; GB2120322B; HU185827B; GB2120322A; IN157026B

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrohydraulische Verstellvorrichtung in einem Gehäuse mit
einem elektrischen Antriebsmotor, einer damit angetriebenen ein- oder mehrstufigen Pumpe für eine
Betriebsflüssigkeit, durch die ein ein- oder mehrstufiger in einem Zylinder geführter Stellkolben, der durch eine Kolbenstange mit einer Drucklasche verbunden ist, beaufschlagt wird, des weiteren
einem zwischen Pumpe und Stellkolben befindlichen Leitring mit Leitschaufeln, einer zwischen Stellkolben und Gehäuse eingebauten Rückstellfeder oder einem auf die Drucklasche wirkenden Gegengewicht, einem zwischen Zylinder und Gehäuse ausgebildeten ringförmigen Raum für die Betriebsflüssigkeit und mit einem Verbindungsraum zwischen dem ringförmigen Raum und dem Stellkolbenraum, in welcher Vorrichtung bei senkrechter Einbaulage (Drucklasche
oben) der Spiegel der Betriebsflüssigkeit oberhalb des Verbindungsraumes liegt und sich über dem
Spiegel ein Luftraum befindet.

Eine derartige Verstellvorrichtung (dargestellt
in senkrechter Einbaulage)ist durch DE-OS 27293^3 bekannt.

Im Stillstand der elektrohydraulischen Verstellvorrichtung befindet sich der Stellkolben mit Kolbenstange und Drucklasche in der unteren Endlage. Der Stellkolben ist dabei in einem in das Gehäuse eingesetzten Zylinder geführt. Zwischen Zylinder und Gehäuse befindet sich ein ringförmiger Raum.
Nach Einschalten des elektrischen Antriebsmotors drückt das Pumpenrad der Pumpe die hydraulische
Betriebsflüssigkeit über den Leitring unter den
Stellkolben und verschiebt dadurch den Stellkolben mit der Kolbenstange und Drucklasche gegen

(EMG «2/1/ FBE 82112

die Kraft einer Rückstellfeder oder eines Gegengewichtes in die obere Endlage. Dabei strömt die Betriebsflüssigkeit von dem Raum über dem Stellkolben über einen Verbindungsraum über den ringförmigen Raum zwischen Zylinder und Gehäuse zum Eintritt in den Pumpenansaugraum. Nach dem Ausschalten des Antriebsmotors geht der Stellkolben im Zylinder durch die Rückstellfeder oder das Gegengewichtes wieder in die Ausgangsstellung zurück. Dabei strömt die Betriebsflüssigkeit in entgegengesetzter Richtung von dem Pumpenansaugraum über den ringförmigen Raum, den erwähnten Verbindungsraum wieder in den Raum über dem Stellkolben, wobei die aus dem Verbindungsraum strömende Betriebsflüssigkeit so umgelenkt wird, daß es nicht mit dem Flüssigkeitsspiegel in Berührung kommt.

Über der Betriebsflüssigkeit liegt ein Luftraum, wodurch verhindert wird, daß bei Erwärmung durch die Ausdehnung der Betriebsflüssigkeit der Druck in dem Gehäuse nicht zu hoch ansteigt. Dieser Luftraum ist bei bekannten Verstellvorrichtungen außen an dem Gehäuse angesetzt. Damit wird der umbaute Raum ziemlich groß. Am Betrxebsflussigkextsspxegel wird bei jedem Strömungsvorgang Luft aus dem Luftraum in die Betriebsflüssigkeit untergemischt, so daß der Luftraum kleiner wird und der Druck in dem Gehäuse ansteigt. Durch die Luftuntermischung wird das gpez. Gewicht der Betriebsflüssigkeit verringert, so daß dadurch die Hubkraft der Verstellvorrichtung vermindert wird. Außerdem wird die Luftuntermischung durch Anhebung des Betriebsflüssigkeitsspiegels beim Einfahren der Kolbenstange in das Gehäuse durch Volumenverdrängung noch verstärkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer elektrohydraulischen Verstellvorrichtung der eingangs angegebenen Art den ringförmigen Raum und den Verbindungsraum zwischen Zylinder und Gehäuse so zu gestalten, daß keine Luftuntermischung stattfindet und der erwähnte umbaute Raum möglichst klein wird.

Durch die Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 und Anspruch 2 gekennzeichnet ist, wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gehäuse quaderförmig mit nahezu Rechteckprofil gestaltet ist und der Verbindungsraum durch eine Stufe in der ihn begrenzenden Seitenwand mit einer gewölbten Leitfläche derart geformt ist, daß bei senkrechter Einbaulage der Vorrichtung die Strömung der Betriebsflüssigkeit zwischen dem ringförmigen Raum und dem Stellkolbenraum, ohne den Spiegel der Betriebsflüssigkeit zu erreichen, hindurchgeführt wird, und daß das Gehäuse mit dem Zylinder beiderseits desselben durch eine Schottwand verbunden ist, die parallel zu den zwei Seitenwänden des Gehäuses, deren eine eine Stufe aufweist, in einem Abstand von dieser Seitenwand eingefügt ist, welcher größer ist als der Abstand der Schottwand von der anderen Seitenwand, welche der Seitenwand mit der Stufe parallel gegenübersteht, jedoch in waagerechter Einbaulage diese Schottwand ganz in der Betriebsflüssigkeit liegt und mit einer Durchbohrung versehen ist, wodurch der Teil des Flüssigkeit svolumens, der sich über der Schottwand befindet, als Ausgleichsraum der Flüssigkeit dient.

Dabei befindet sich in der waagerechten Einbaulage im unteren Bereich der durch die Schottwand abgetrennte Strömungsraum der Betriebsflüssigkeit, der zwischen dem Zylinder und dem annähernd rechteckigem Gehäuse ausgebildet ist. Im Strömungsraum befindet sich der Verbindungsraum mit den Leit- oder Umlenkungsflächen. Über der Schottwand befindet

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sich ein mit einer Überlaufbohrung verbundener Ausgleichsraum, in dem sich das Niveau des Flüssigkeitsspiegels bei kalter und warmer Betriebsflüssigkeit sowie bei mit geringem Volumen und geringer Geschwindigkeit ein- und ausgefahrener Kolbenstange einspielen kann. Die Bildung von Strömungswirbel im Luftraum wird dadurch verhindert. In diesem Ausgleichsraum findet keine Strömung statt. Über dem Ausgleichsraum befindet sich der Luftraum, für den der Querschnitt des rechteckigen Gehäuses ausgenutzt wird. Damit ist gewährleistet, daß die Betriebsflüssigkeit im Strömungsraum nicht mit dem Luftraum in Verbindung kommt. Durch Einbeziehen des Luftraumes in den annähernd rechteckigen Querschnitt ist der umbaute Raum so klein wie möglich gestaltet.

Bei senkrechter Einbaulage strömt die Betriebsflüssigkeit durch den Verbindungsraum und wird dabei durch die Umlenkungsflachen so geführt, daß sie den Betriebsflüssigkeitsspiegel nicht erreicht. Durch die Abtrennung des Strömungsraumes mit der Schottwand ist dafür gesorgt, daß dem Pumpenrad über dem Pumpenansaugraum luftfreie Betriebsflüssigkeit aus dem Strömungsraum zugeührt wird.

Im Patenanspruch 2 ist eine weitere Ausbildung der Erfindung gekennzeichnet, wonach der Abstand der Innenkante des Gehäuses am inneren Ende der gewölbten Leitfläche von der Kolbenstange kleiner ist als der Halbmesser des Stellkolbens.

Die durcVi die Erfindung erreichten Vorteile werden darin gesehen, daß die ihr zugrunde liegende Aufgabe auch bei einer Verstellvorrichtung in waagerechter Einbaulage sowie auch in beliebiger (schiefer) Einbaulage zwiscVien waagerecht und senkrecht gelöst

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wird. Auch bei Verstellvorrichtungen mit einem Hub- und Senkventil ist die Erfindung anwendbar.

In der Zeichnung mit den Figuren 1 und 2 ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Verstellvorrichtung mit einstufiger Pumpe und mit einstufigem Kolben dargestellt, das nachstehend beschrieben ist.

Die elektrohydraulisch^ Verstellvorrichtung ist im ausgeschalteten drucklosen Zustand, d.h. bei stehendem Antriebsmotor 36 dargestellt (s.Figur 2).

Auf Rippen 32 des Gehäuses 3, l8 ist ein Zylinder 6, gehalten, in dem der Stellkolben 3* gleitet. An dem Stellkolben 31 ist die Kolbenstange 28.mit Drucklasche 10 befestigt. Neben dem Stellkolben 31 ist ein Leitring 19 mit Leitschaufeln 20 befestigt. Auf der Welle 35 des Elektromotor 36, die in einem Kugellager 3*t gelagert und mit einem Wellendichtring 23 abgedichtet ist, ist das Pumpenrad 21 angebracht. An der Ansaugseite 22 des Pumpenrades 21 befindet sich der Pumpenansaugraum 33· Das Gehäuse 3» l8 ist annähernd rechteckig ausgebildet, wobei sich zwischen Gehäuse 3, l8 ein ringförmiger Raum 9» 29 befindet. Dieser ist bis in die außen liegenden Ecken 7 des Rechteckquerschnitts aufweisenden Gehäuses ausgenutzt. Im oberen Teil des ringförmigen Raumes 9» 29 (nach. Figur l) befindet sich ein bei senkrechter Einbaulage wirksamer Verbindungsraum 26 mit Umlenkflächen 25, dessen Form durch die ihn nach außen begrenzende Seitenwand des Gehäuses bestimmt ist, in welcher Wand eine senkrecht zur Kolbenstange ausgerichtete Stufe eingeformt ist. Dadurch wird die Strömung 27 der Betriebsflüssigkeit so geführt, daß sie den Spiegel der Betriebsflüssigkeit 15 nicht erreicht.

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Das Gehäuse besitzt eine Schottwand 8, lA, die den Ausgleichsraum 5» H vom Strömungsraum 9 abtrennt. In der Schottwand 8, Ik befindet sich eine Ausgleichsbohrung 1, 13» durch die sich in der waagerechten Einbaulage der Verstellvorrichtung (Figur 1) bei Temperaturveränderungen sowie bei der Hin- und Herbewegung des Stellkolbens 31 und der Kolbenstange 28 die Betriebsflüssigkeit in beiden Richtungen ausgleichen kann. Über dem Ausgleichsraum 5» und dem Spiegel 4 der Betriebsflüssigkeit liegt bei waagerechter Einbaulage der Verstellvorrichtung ein Luftraum 2, 15. In der Figur 2 ist der Flüssigkeitsspiegel bei waagerechter Einbaulage mit dem Bezugszeichen l6 markiert.

Leerseite

Claims

ÖUU

(EMG 82/I) 30. h. 1982

FBE 82m

Elektro-Mechanik GmbH

5963 Wenden - Wendenerhütte

Bez.: "Elektrohydraulische Verstellvorrichtung"

Patentansprüche

(I)) Elektrohydraulische Verstellvorrichtung in einem Gehäuse mit einem elektrischen Antriebsmotor, einer damit angetriebenen ein- oder mehrstufigen Pumpe für eine Betriebsflüssigkeit, durch die ein ein- oder mehrstufiger in einem Zylinder geführter Stellkolben, der durch eine Kolbenstange mit einer Drucklasche verbunden ist, beaufschlagt wird, des weiteren einem zwischen Pumpe und Stellkolben befindlichen Leitring mit Leitschaufeln, einer zwischen Stellkolben und Gehäuse eingebauten Rückstellfeder oder einem auf die Drucklasche wirkenden Gegengewicht, einem zwischen Zylinder und Gehäuse ausgebildeten ringförmigen Raum für die Betriebsflüssigkeit und mit einem Verbindungsraum zwischen dem ringförmigen Raum und dem Stellkolbenraum, in welcher Vorrichtung bei senkrechter Einbaulage (Drucklasche oben) der Spiegel der Betriebsflüssigkeit oberhalb des Verbindungsraumes liegt und sich über dem Spiegel ein Luftraum befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3t l8) quaderförmig mit nahezu Rechteckprofil gestaltet ist, und der Verbindungsraum (26) durch eine Stufe (37) in der ihn begrenzenden Seitenwand (38) mit einer gewölbten Leitfläche (25) derart geformt ist, daß bei senkrechter Einbaulage der Vorrichtung die Strömung (27) der Betriebsflüssigkeit zwischen dem ringförmigen Raum (32) und dem Stellkolbenraum (30)» ohne den Spiegel der Betriebsflüssigkeit zu erreichen, hindurchgeführt wird, und

· 82/12

daß das Gehäuse mit dem Zylinder (8, 17) beiderseits desselben durch eine Schottwand (8, lA ) verbunden ist, die parallel zu den zwei Seitenwänden des Gehäuses, deren eine (38) eine Stufe aufweist, in einem Abstand

von dieser Seitenwand eingefügt ist, welcher größer ist als der Abstand der Schottwand von der anderen Seitenwand (39)i welche der Seitenwand mit der Stufe parallel gegenübersteht, jedoch in waagerechter Ein-Baulage diese Schottwand ganz in der Betriebsflüssigkeit liegt und mit einer Durchbohrung (l, 13) versehen ist, wodurch der Teil des Flüssxgkeitsvolumens, der sich über der Schottwand befindet, als Ausgleichsraum der Flüssigkeit dient.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Innenkante (ko) des Gehäuses (3» 18) am inneren Ende der gewölbten Leitfläche (25) von der Kolbenstange kleiner ist als der Halbmesser des Stellkolbens (31).