EP0783395B1 - Hydraulic drive unit - Google Patents
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- EP0783395B1 EP0783395B1 EP94924302A EP94924302A EP0783395B1 EP 0783395 B1 EP0783395 B1 EP 0783395B1 EP 94924302 A EP94924302 A EP 94924302A EP 94924302 A EP94924302 A EP 94924302A EP 0783395 B1 EP0783395 B1 EP 0783395B1
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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- B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
- B25F5/005—Hydraulic driving means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B11/0008—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using accumulators
- F04B11/0033—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using accumulators with a mechanical spring
-
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- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
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-
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- F04B2205/00—Fluid parameters
- F04B2205/16—Opening or closing of a valve in a circuit
Definitions
- the present invention relates to a hydraulic tool according to the preamble of claim 1.
- Such a hydraulic tool is from the previously published (same applicant) German utility model DE-U-92 03 270 known.
- a tool 8 by means of a Power transmission device 25 on a working piston 24 a working cylinder 3 attached.
- This tool 8 forms part of the whole, portable and very mobile Hydraulic tool, which by the operator on two Handles 5 and 6 held and operated via a switch 7 can be.
- a Hydraulic circuit control valve assembly (not shown) controlled to operate the working cylinder 3.
- the pressure of a hydraulic fluid used in the hydraulic circuit is generated by the hydraulic high pressure pump 2, which is driven by an electric motor 1, which an electrical connection 9 receives its power supply.
- the hydraulic high-pressure pump 2 comprises a swash plate 18, which is supported by an angular contact ball bearing 26 and by means of pistons 10 that entering through an inflow opening 13 Hydraulic fluid compressed and via check valves 12 feeds a collecting duct 15.
- the hydraulic fluid will the working piston 24 via a feed bore (not shown) supplied or discharged via a return bore 29.
- the ring buffer 19 is in the case of DE-U-92 03 270 Working cylinder 3 arranged around; he is seen axially spaced from the hydraulic high-pressure pump 2 and over corresponding connecting lines or holes on the Hydraulic circuit connected.
- the number of sealing points is relatively high in this arrangement.
- US-A-2 444 550 is a hydraulic drive unit for a closed hydraulic circuit with one Hydraulic high pressure pump and an expansion tank for a hydraulic fluid is known.
- the expansion tank of this Drive unit is designed as a pressure accumulator and surrounds the hydraulic high-pressure pump is essentially cylindrical in shape.
- the pressure accumulator stands over connecting holes with the inside of the hydraulic high pressure pump and has a variable volume. For controlling a control device is provided for the drive unit.
- the ring buffer is in the form of a cylinder jacket arranged around the hydraulic high pressure pump and forms an integral unit with it. This eliminates longer connecting lines and the associated Sealing points.
- the hydraulic drive unit according to the invention is very compactly built and has only one connection to the outside for the (electric) drive (right in Fig. 1) or the hydraulic output (left in Fig. 2). Otherwise the hydraulic drive unit forms a closed one Unit, the manufacture of which also simplifies is.
- the energy supply can via the public power grid, via a portable Power generator or also ensured by a battery will.
- the hydraulic high-pressure pump is designated by 102 from the electric motor 101 directly or via a transmission (not shown) is driven.
- the hydraulic high pressure pump 102 is described below with reference to FIG. 2 described in more detail.
- a ring buffer 119 is arranged around it, which essentially has the shape of a cylinder jacket.
- an annular piston 120 Within the Ring memory 119 is an annular piston 120, the is essentially L-shaped, the longer one Leg runs in the axial direction and radially facing inward has a recess that one Annulus 134 forms that in the right dead center position (Fig. 1) of the annular piston 120 over two radially extending Connection bores 132 and 133 with the interior of the hydraulic high-pressure pump 102 communicates.
- the ring piston 120 is opposite the exterior of the hydraulic high pressure pump 102 provided with a seal 135; the shorter one Leg of the annular piston 120 extends radially Direction and is equipped with a seal 136 which seals the ring buffer 119 to the outer jacket.
- a spring 137 is arranged, the Ring piston 120 loaded and pushes to the right in Fig. 1.
- the hydraulic drive unit forms a compact unit, at the one end (right in Fig. 1) the drive is required via the electric motor 101 and at the output at the other end (left in Fig. 1) two feed lines 139 (Fig. 2).
- the hydraulic drive unit is via the switch 107, which in turn actuated the control slide 140 by means of the control rocker 131, controlled.
- a microswitch 122 is provided for switching the electric motor on and off 101. Since the Ring buffer 119 "in" the hydraulic high-pressure pump 102 is integrated and not around the working cylinder as before arranged around is a much more compact Design possible.
- the hydraulic high-pressure pump 102 is shown in FIG. 2.
- the hydraulic high-pressure pump 102 is driven by means of the swash plate 118 with a constant angle of attack, which the pistons 110 back and forth in the cylinders moved here.
- the swash plate 118 is in turn over the electric motor 101 driven, between the swash plate 118 and electric motor 101 for storage purposes Rolling bearings, preferably an angular contact ball bearing 126 is.
- the pistons 110 form together with the cylinders at the end facing away from the swash plate 118, compression chambers 111, the discharge openings of check valves 112 are closable.
- the cylinders are preferably made of hard metal; this has the advantage that at very high pressures, the expansion of the cylinder bores is relatively small.
- the pressure generated by the hydraulic high pressure pump 102 is fed to a collecting channel 115 which is between the hydraulic high pressure pump 102 and the working cylinder (not shown).
- the rear handle 105 is the electric motor 101 can be controlled via the switch 122 (FIG. 1), and on the other hand, by means of the control slide 140 Hydraulic fluid via the two feed lines 139 to the Working cylinder is fed or discharged.
- Switching the electric motor 101 on and off via the Switch 122 is only in the end positions of the control spool 140 possible. With this forced mechanical coupling it is ensured that the electric motor 101 or the hydraulic high pressure pump 102 not against the closed Control spool 140 can run.
- connection bores 132 and 133 to the ring buffer 119 takes place inside the hydraulic high pressure pump 102 pressure equalization instead of leads to a lower load on the seals 138.
- FIG. 3 shows part of the hydraulic drive unit on average, with the control spool 140 set so is that the hydraulic fluid passes through the center of the two Supply lines 139 can flow; there is also a filling valve 116, which is shown when filling the Hydraulic circuit with hydraulic oil is used.
- a filling valve 116 which is shown when filling the Hydraulic circuit with hydraulic oil is used.
- reference number 117 is an adjustable pressure relief valve designated; this protects the drive unit from overload and allows the pressure in the hydraulic circuit adapted for different uses, limit.
- a pressure gauge can be connected to port 114 will.
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydraulik-Werkzeug
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a hydraulic tool
according to the preamble of
Ein derartiges Hydraulik-Werkzeug ist aus dem vorveröffentlichten
(gleicher Anmelder) Deutschen Gebrauchsmuster
DE-U-92 03 270 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, tragbaren 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) Steuerventilanordnung der Hydraulik-Kreislauf
zum Betrieb des Arbeitszylinders 3 angesteuert.
Der im Hydraulik-Kreislauf benutzte Druck eines Hydraulikfluids
wird durch die Hydraulik-Hochdruckpumpe 2 erzeugt,
die von einem Elektromotor 1 angetrieben wird, der über
einen elektrischen Anschluß 9 seine Stromversorgung erhält.
Die Hydraulik-Hochdruckpumpe 2 umfaßt eine Taumelscheibe
18, die über ein Schrägkugellager 26 abgestützt ist und die
mittels Kolben 10 das durch eine Zuflußöffnung 13 eintretende
Hydraulikfluid komprimiert und über Rückschlagventile
12 einem Sammelkanal 15 zuführt. Das Hydraulikfluid wird
dem Arbeitskolben 24 über eine Vorlaufbohrung (nicht dargestellt)
zugeführt bzw. über eine Rücklaufbohrung 29 abgeführt.
Ein im Niederdruckteil der Hydraulikantriebseinheit
angeordneter Ringspeicher 19, der sich um den Arbeitszylinder
3 herum erstreckt, dient dazu, das Hydraulikfluid im
Ausgleich zu den Bewegungen des Arbeitskolbens 24 aufzunehmen,
wobei ein Ringkolben 20 unter Federbelastung steht,
um eine entsprechende Ausgleichbewegung zu ermöglichen.Such a hydraulic tool is from the previously published
(same applicant) German utility model
DE-U-92 03 270 known. There is, as in Fig. 4 of the present
Application shown a
Der Ringspeicher 19 ist im Falle der DE-U-92 03 270 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 Dichtstellen
ist bei dieser Anordnung relativ hoch.The
Aus der US-A-2 444 550 ist eine Hydraulik-Antriebseinheit für einen geschlossenen Hydraulikkreislauf mit einer Hydraulik-Hochdruckpumpe und einem Ausgleichsbehälter für ein Hydraulikfluid bekannt. Der Ausgleichsbehälter dieser Antriebseinheit ist als Druckspeicher ausgebildet und umgibt die Hydraulik-Hochdruckpumpe im wesentlichen zylindermantelförmig. Der Druckspeicher steht über Verbindungsbohrungen mit dem Inneren der Hydraulik-Hochdruckpumpe in Verbindung und weist ein variables Volumen auf. Zur Steuerung der Antriebseinheit ist eine Steuereinrichtung vorgesehen.US-A-2 444 550 is a hydraulic drive unit for a closed hydraulic circuit with one Hydraulic high pressure pump and an expansion tank for a hydraulic fluid is known. The expansion tank of this Drive unit is designed as a pressure accumulator and surrounds the hydraulic high-pressure pump is essentially cylindrical in shape. The pressure accumulator stands over connecting holes with the inside of the hydraulic high pressure pump and has a variable volume. For controlling a control device is provided for the drive unit.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Hydraulik-Werkzeug
gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen,
bei dem die Fluidwege kürzer sind und die Anzahl der
Dichtstellen reduziert ist.It is the object of the invention to provide a hydraulic tool
to create according to the preamble of
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is carried out in the characterizing part of the
Features specified
Erfindungsgemäß wird der Ringspeicher in Form eines Zylindermantels um die Hydraulik-Hochdruckpumpe herum angeordnet und bildet mit dieser eine Integraleinheit. Dadurch entfallen längere Verbindungsleitungen und die damit verbundenen Dichtstellen. According to the invention, the ring buffer is in the form of a cylinder jacket arranged around the hydraulic high pressure pump and forms an integral unit with it. This eliminates longer connecting lines and the associated Sealing points.
Die erfindungsgemäße Hydraulik-Antriebseinheit ist sehr kompakt gebaut und hat nach Außen hin lediglich einen Anschluß für den (elektrischen) Antrieb (rechts in Fig. 1) bzw. den hydraulischen Abtrieb (links in Fig. 2). Ansonsten bildet die Hydraulik-Antriebseinheit eine abgeschlossene Baueinheit, deren Fertigung dadurch auch vereinfacht ist.The hydraulic drive unit according to the invention is very compactly built and has only one connection to the outside for the (electric) drive (right in Fig. 1) or the hydraulic output (left in Fig. 2). Otherwise the hydraulic drive unit forms a closed one Unit, the manufacture of which also simplifies is.
Da die Fluidwege zwischen dem Ringspeicher und den Steuerkanten der Steuereinrichtung insgesamt kürzer und weniger kompliziert aufgebaut sind, ist einerseits das Entlüften einfacher durchzuführen und andererseits die hydraulische Steuerung exakter.Because the fluid paths between the ring buffer and the control edges the control device overall shorter and less venting is complicated easier to do and hydraulic Control more precise.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments and features result itself from the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen,
die ein Ausführungsbeispiel zeigen, ausführlich dargestellt.
Es zeigen:
Bezugnehmend auf die Figuren 1 bis 3 wird nun die Erfindung 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.Referring now to Figures 1 to 3, the invention explained using an exemplary embodiment, wherein the functionally corresponding components that are also in 4 are shown, are provided with reference numerals, which are increased by 100 compared to FIG. 4.
In Fig. 1 ist einer der beiden Handgriffe 105 gezeigt,
sowie der Schalter 107 zur Bedienung des Hydraulik-Werkzeuges.
Am rechten Ende des Hydraulik-Werkzeugs ist der
elektrische Anschluß 109 vorgesehen, der den Elektromotor
101 mit Energie versorgt. Die Energieversorgung kann dabei
über das öffentliche Stromnetz, über einen transportablen
Stromgenerator oder auch über einen Akku sichergestellt
werden.1 shows one of the two
Mit 102 ist die Hydraulik-Hochdruckpumpe bezeichnet, die
vom Elektromotor 101 direkt oder aber über ein Getriebe
(nicht dargestellt) angetrieben wird. Die Hydraulik-Hochdruckpumpe
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 längere
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 Hydraulik-Hochdruckpumpe
102 in Verbindung steht. Der Ringkolben
120 ist gegenüber dem Äußeren der Hydraulik-Hochdruckpumpe
102 mit einer Dichtung 135 versehen; der kürzere
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.The hydraulic high-pressure pump is designated by 102
from the
Die Hydraulik-Antriebseinheit bildet eine kompakte Baueinheit,
bei der am einen Ende (rechts in Fig. 1) der Antrieb
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 betätigt,
angesteuert. Zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors
101 ist ein Mikroschalter 122 vorgesehen. Da der
Ringspeicher 119 "in" die Hydraulik-Hochdruckpumpe 102
integriert ist und nicht wie vorher um den Arbeitszylinder
herum angeordnet ist, ist eine wesentlich kompaktere
Bauform möglich.The hydraulic drive unit forms a compact unit,
at the one end (right in Fig. 1) the drive
is required via the
In der Fig. 2 ist die Hydraulik-Hochdruckpumpe 102 dargestellt.
Der Antrieb der Hydraulik-Hochdruckpumpe 102 erfolgt
mittels der Taumelscheibe 118 mit konstantem Anstellwinkel,
die die Kolben 110 in den Zylindern hin und
her bewegt. Die Taumelscheibe 118 wird ihrerseits über
den Elektromotor 101 angetrieben, wobei zwischen Taumelscheibe
118 und Elektromotor 101 zu Lagerungszwecken ein
Wälzlager, vorzugsweise ein Schrägkugellager 126 angeordnet
ist. Die Kolben 110 bilden zusammen mit den Zylindern
am der Taumelscheibe 118 abgewandten Ende Verdichtungskammern
111, deren Ausstoßöffnungen von Rückschlagventilen
112 verschließbar sind. Vorzugsweise sind die Zylinder
aus Hartmetall gefertigt; dies hat den Vorteil, daß
bei den sehr hohen Drücken die Ausdehnung der Zylinderbohrungen
relativ klein ist. The hydraulic high-
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.The pressure generated by the hydraulic
Das Ein- und Ausschalten des Elektromotors 101 über den
Schalter 122 ist nur in den Endlagen des Steuerschiebers
140 möglich. Mit dieser zwangsweisen mechanischen Kopplung
ist sichergestellt, daß der Elektromotor 101 bzw.
die Hydraulik-Hochdruckpumpe 102 nicht gegen den geschlossenen
Steuerschieber 140 laufen können.Switching the
Durch die Verbindungsbohrungen 132 und 133 zum Ringspeicher
119 (Niederdruckseite) findet im Inneren der Hydraulik-Hochdruckpumpe
102 ein Druckausgleich statt, der zu
einer geringeren Belastung der Dichtungen 138 führt.Through the connection bores 132 and 133 to the ring buffer
119 (low pressure side) takes place inside the hydraulic
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 Füllventil
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 begrenzen.
Am Anschluß 114 kann ein Druckmeßgerät angeschlossen
werden.3 shows part of the hydraulic drive unit
on average, with the
Claims (10)
- Hydraulic tool with closed hydraulic circuit in which an operational piston (24) is fed hydraulic fluid from an annular storage by a high-pressure pump (102), and the annular storage serves as a compensating container which receives the hydraulic fluid in compensation of the movements of the operational piston, characterised in that the annular storage (119) encases the high-pressure pump (102) in the form of a cylindrical casing, forming together with the pump an integral drive unit for the operational piston (24).
- Hydraulic tool according to Claim 1, characterised in that the volume in the annular storage (119) is variable against an annular piston (120) which is loaded by a spring (137).
- Hydraulic tool according to Claim 1 or 2, characterised in that the annular storage (119) is connected via radial connecting bores (132, 133) to the low-pressure section of the high-pressure pump (102).
- Hydraulic tool according to Claim 2 or 3, characterised in that the annular piston (120) is essentially of L-shaped design, and the longer shank extends in the axial direction and the shorter shank extends radially outward.
- Hydraulic tool according to Claim 4, characterised in that the longer shank has on its radially inner side a recess which establishes an annular space (134) which is in a dead-centre position of the annular piston (120) connected via the connecting bores (132, 133) to the interior of the high-pressure pump (102).
- Hydraulic tool according to Claim 4 or 5, characterised in that the longer shank is provided with a seal (135) placed radially and internally.
- Hydraulic tool according to one of Claims 4 to 6, characterised in that the shorter shank is provided with a seal (136) placed radially and externally.
- Hydraulic tool according to one of Claims 3 to 7, characterised in that the connecting bores (132, 133) attend to pressure compensation inside the high-pressure pump (102), thus relieving the seals (138) provided on the drive side.
- Hydraulic tool according to one of Claims 3 to 8, characterised in that the connecting bores (132, 133) are, axially seen, arranged on both sides of a roller bearing which is provided for mounting a tumbler disc (118) of the high-pressure pump (102).
- Hydraulic tool according to one of Claims 2 to 9, characterised in that the spring (137) is a helical spring.
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