DE4323574C1 - Hydraulik-Werkzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydraulik-Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Ein derartiges Hydraulik-Werkzeug ist aus dem vorveröffentlichten (gleicher Anmelder) Deutschen Gebrauchsmuster DE 92 03 270 U1 bekannt. Dort ist, wie in Fig. 4 der vorliegenden Anmeldung gezeigt, ein Werkzeug 8 mittels einer Kraftübertragungseinrichtung 25 an einem Arbeitskolben 24 eines Arbeitszylinders 3 angebracht. Dieses Werkzeug 8 bildet einen Teil des gesamten, tragba­ ren und sehr mobilen Hydraulik-Werkzeugs, welches von der Bedienperson an zwei Handgriffen 5 und 6 gehalten und über einen Schalter 7 betätigt werden kann. Mittels des Schalters 7 wird über eine (nicht gezeigte) Steuer­ ventilanordnung der Hydraulik-Kreislauf zum Betrieb des Arbeitszylinders 3 angesteuert. Der im Hydraulik-Kreis­ lauf benutzte Druck eines Hydraulikfluids wird durch die Hydraulik-Hochdruckpumpe 2 erzeugt, die von einem Elektromotor 1 angetrieben wird, der über einen elektri­ schen Anschluß 9 seine Stromversorgung erhält. Die Hy­ draulik-Hochdruckpumpe 2 umfaßt eine Taumelscheibe 18, die über ein Schrägkugellager 26 abgestützt ist und die mittels Kolben 10, das durch eine Zuflußöffnung 13 ein­ tretende Hydraulikfluid komprimiert und über Rückschlag­ ventile 12 einem Sammelkanal 15 zuführt. Das Hydraulik­ fluid wird dem Arbeitskolben 24 über eine Vorlaufbohrung (nicht dargestellt) zugeführt bzw. eine Rücklaufboh­ rung 29 abgeführt. Ein im Niederdruckteil der Hydraulikantriebseinheit angeordneter Ringspeicher 19, der sich um den Arbeitszylinder 3 herum erstreckt, dient dazu, das Hy­ draulikfluid im Ausgleich zu den Bewegungen des Arbeitskolbens 24 aufzunehmen, wobei ein Ringkolben 20 unter Fe­ derbelastung steht, um eine entsprechende Ausgleichbewe­ gung zu ermöglichen.

Der Ringspeicher 19 ist im Falle der DE 92 03 270 U1 um den Arbeitszylinder 3 herum angeordnet; er ist axial gesehen von der Hydraulik-Hochdruckpumpe 2 beabstandet und über entsprechende Verbindungsleitungen bzw. Bohrungen an den Hydraulik-Kreislauf angeschlossen. Die Anzahl der Dicht­ stellen ist bei dieser Anordnung relativ hoch.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Hydraulik-An­ triebseinheit gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei der die Fluidwege kürzer sind und die An­ zahl der Dichtstellen reduziert ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird der Ringspeicher in Form eines Zylindermantels um die Hydraulik- Hochdruckpumpe herum angeordnet und bildet mit dieser eine Integraleinheit. Dadurch entfallen längere Verbindungs­ leitungen und die damit verbundenen Dichtstellen.

Die erfindungsgemäße Hydraulik-Antriebseinheit ist sehr kompakt gebaut und hat nach außen hin lediglich einen An­ schluß für den (elektrischen) Antrieb (rechts in Fig. 2) bzw. den hydraulischen Abtrieb (links in Fig. 2). Anson­ sten bildet die Hydraulik-Antriebseinheit eine abge­ schlossene Baueinheit, deren Fertigung dadurch auch ver­ einfacht ist.

Da die Fluidwege zwischen dem Ringspeicher und den Steu­ erkanten der Steuereinrichtung insgesamt kürzer und weni­ ger kompliziert aufgebaut sind, ist einerseits das Ent­ lüften einfacher durchzuführen und andererseits die hy­ draulische Steuerung exakter.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmale erge­ ben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel zeigen, ausführlich darge­ stellt. Es zeigen:

Fig. 1 im linken Teil der Figur eine teilweise aufge­ brochene Schnittdarstellung eines Teils des Hydrau­ lik-Werkzeugs, der im wesentlichen die Antriebsein­ heit umfaßt; im rechten Teil der Fig. 1 eine teil­ weise Schnittdarstellung entlang der Linie A-A;

Fig. 2 eine Schnittansicht der Hydraulik-Hochdruck­ pumpe;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Hydraulik-Werk­ zeugs nach der G 92 03 270.2.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 3 wird nun die Erfin­ dung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, wobei die sich funktional entsprechenden Bauteile, die auch in Fig. 4 dargestellt sind, mit Bezugszeichen versehen sind, die gegenüber der Fig. 4 um 100 erhöht sind.

In Fig. 1 ist einer der beiden Handgriffe 105 gezeigt, sowie der Schalter 107 zur Bedienung des Hydraulik-Werk­ zeuges. Am rechten Ende des Hydraulik-Werkzeugs ist der elektrische Anschluß 109 vorgesehen, der den Elektromotor 101 mit Energie versorgt. Die Energieversorgung kann da­ bei über das öffentliche Stromnetz, über einen transport­ ablen Stromgenerator oder auch über einen Akku sicherge­ stellt werden.

Mit 102 ist die Hydraulik-Hochdruckpumpe bezeichnet, die vom Elektromotor 101 direkt oder aber über ein Getriebe (nicht dargestellt) angetrieben wird. Die Hydraulik-Hoch­ druckpumpe 102 wird weiter unten, mit Bezug zur Fig. 2 näher beschrieben. Um die Hydraulik-Hochdruckpumpe 102 herum ist ein Ringspeicher 119 angeordnet, der im wesentlichen die Form eines Zylindermantels hat. Innerhalb des Ringspeichers 119 befindet sich ein Ringkolben 120, der im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist, wobei der län­ gere Schenkel in axialer Richtung verläuft und radial einwärts zeigend eine Aussparung aufweist, die einen Ringraum 134 bildet, der in der rechten Totpunktlage (Fig. 1) des Ringkolbens 120 über zwei radial verlaufende Verbindungs-Bohrungen 132 und 133 mit dem Inneren der Hy­ draulik-Hochdruckpumpe 102 in Verbindung steht. Der Ring­ kolben 120 ist gegenüber dem Äußeren der Hydraulik-Hoch­ druckpumpe 102 mit einer Dichtung 135 versehen; der kür­ zere Schenkel des Ringkolbens 120 verläuft in radialer Richtung und ist mit einer Dichtung 136 ausgestattet, die den Ringspeicher 119 zum Außenmantel hin abdichtet. Im Ringspeicher 119 ist eine Feder 137 angeordnet, die den Ringkolben 120 belastet und in Fig. 1 nach rechts drückt.

Die Hydraulik-Antriebseinheit bildet eine kompakte Bau­ einheit, bei der am einen Ende (rechts in Fig. 1) der An­ trieb über den Elektromotor 101 erforderlich ist und bei der am anderen Ende (links in Fig. 1) der Abtrieb über zwei Zuführleitungen 139 (Fig. 2) erfolgt. Die Hydraulik- Antriebseinheit wird über den Schalter 107, der wiederum mittels der Steuerwippe 131 den Steuerschieber 140 betä­ tigt, angesteuert. Zum Ein- und Ausschalten des Elektro­ motors 101 ist ein Mikroschalter 122 vorgesehen. Da der Ringspeicher 119 "in" die Hydraulik-Hochdruckpumpe 102 integriert ist und nicht wie vorher um den Arbeitszylin­ der herum angeordnet ist, ist eine wesentlich kompaktere Bauform möglich.

In der Fig. 2 ist die Hydraulik-Hochdruckpumpe 102 darge­ stellt. Der Antrieb der Hydraulik-Hochdruckpumpe 102 er­ folgt mittels der Taumelscheibe 118 mit konstantem An­ stellwinkel, die die Kolben 110 in den Zylindern hin und her bewegt. Die Taumelscheibe 118 wird ihrerseits über den Elektromotor 101 angetrieben, wobei zwischen Taumel­ scheibe 118 und Elektromotor 101 zu Lagerungszwecken ein Wälzlager, vorzugsweise ein Schrägkugellager 126 angeord­ net ist. Die Kolben 110 bilden zusammen mit den Zylindern am der Taumelscheibe 118 abgewandten Ende Verdichtungs­ kammern 111, deren Ausstoßöffnungen von Rückschlagventilen 112 verschließbar sind. Vorzugsweise sind die Zylin­ der aus Hartmetall gefertigt; dies hat den Vorteil, daß bei den sehr hohen Drücken die Ausdehnung der Zylinder­ bohrungen relativ klein ist.

Der von der Hydraulik-Hochdruckpumpe 102 erzeugte Druck wird einem Sammelkanal 115 zugeleitet, der sich zwischen der Hydraulik-Hochdruckpumpe 102 und dem Arbeitszylinder (nicht dargestellt) befindet. Mittels des Schalters 107 am hinteren Handgriff 105 ist einerseits der Elektromotor 101 über den Schalter 122 (Fig. 1) ansteuerbar, sowie andererseits mittels des Steuerschiebers 140 das Hydraulikfluid über die beiden Zuführleitungen 139 dem Arbeitszylinder zugeführt bzw. abgeführt wird.

Das Ein- und Ausschalten des Elektromotors 101 über den Schalter 122 ist nur in den Endlagen des Steuerschiebers 140 möglich. Mit dieser zwangsweisen mechanischen Kop­ plung ist sichergestellt, daß der Elektromotor 101 bzw. die Hydraulik-Hochdruckpumpe 102 nicht gegen den ge­ schlossenen Steuerschieber 140 laufen können.

Durch die Verbindungsbohrungen 132 und 133 zum Ringspei­ cher 119 (Niederdruckseite) findet im Inneren der Hydrau­ lik-Hochdruckpumpe 102 ein Druckausgleich statt, der zu einer geringeren Belastung der Dichtungen 138 führt.

Die Fig. 3 zeigt einen Teil der Hydraulik-Antriebseinheit im Schnitt, wobei der Steuerschieber 140 so eingestellt ist, daß das Hydraulikfluid durch die mittige der beiden Zuführleitungen 139 strömen kann; weiterhin ist ein Füll­ ventil 116 dargestellt, welches bei der Füllung des Hydraulik-Kreislaufes mit Hydraulik-Öl benutzt wird. Mit der Bezugszahl 117 ist ein einstellbares Überdruckventil bezeichnet; dieses schützt die Antriebseinheit vor Überlastung und erlaubt es, den Druck im Hydraulik-Kreislauf für verschiedene Verwendungszwecke angepaßt, zu begren­ zen. Am Anschluß 114 kann ein Druckmeßgerät angeschlossen werden.

Claims (10)

1. Hydraulik-Werkzeug mit vollständig geschlossenem Hy­ draulik-Kreislauf, in dem ein Arbeitskolben von einer Hoch­ druckpumpe mit Hydraulikfluid aus einem Ringspeicher ver­ sorgbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringspeicher (119) die Hochdruckpumpe (102) zylin­ dermantelförmig umschließt und mit dieser eine integrierte Antriebseinheit für den Arbeitskolben (24) bildet.

2. Hydraulik-Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Volumen im Ringspeicher (119) gegen einen Ringkolben (120), der durch eine Feder (137) belastet ist, variabel ist.

3. Hydraulik-Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspeicher (119) über radiale Verbindungsbohrungen (132, 133) mit dem Niederdruckteil der Hochdruckpumpe (102) in Verbindung steht.

4. Hydraulik-Werkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (120) im wesentlichen L- förmig ausgebildet ist, wobei der längere Schenkel in axialer Richtung verläuft und der kürzere Schenkel radial auswärts verläuft.

5. Hydraulik-Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der längere Schenkel auf seiner radial innen liegenden Seite eine Aussparung aufweist, die einen Ring­ raum (134) bildet, der in einer Totpunktlage des Ring­ kolbens (120) über die Verbindungsbohrungen (132, 133) mit dem Inneren der Hochdruckpumpe (102) in Verbindung steht.

6. Hydraulik-Werkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der längere Schenkel radial innen­ liegend mit einer Dichtung (135) versehen ist.

7. Hydraulik-Werkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kürzere Schenkel radial außenliegend mit einer Dichtung (136) versehen ist.

8. Hydraulik-Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbohrungen (132, 133) im Inneren der Hochdruckpumpe (102) für einen Druck­ ausgleich sorgen, so daß die Dichtungen (138), die an­ triebsseitig vorgesehen sind, entlastet werden.

9. Hydraulik-Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbohrungen (132, 133) axial gesehen auf beiden Seiten eines Wälzlagers ange­ ordnet sind, das zur Lagerung einer Taumelscheibe (118) der Hochdruckpumpe (102) vorgesehen ist.

10. Hydraulik-Werkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (137) eine Schrauben­ feder ist.