EP0898085A2 - Pressurised-fluid motor for electrorheological fluids - Google Patents
Pressurised-fluid motor for electrorheological fluids Download PDFInfo
- Publication number
- EP0898085A2 EP0898085A2 EP98114617A EP98114617A EP0898085A2 EP 0898085 A2 EP0898085 A2 EP 0898085A2 EP 98114617 A EP98114617 A EP 98114617A EP 98114617 A EP98114617 A EP 98114617A EP 0898085 A2 EP0898085 A2 EP 0898085A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- housing
- valves
- pressure medium
- electrorheological
- medium motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/06—Use of special fluids, e.g. liquid metal; Special adaptations of fluid-pressure systems, or control of elements therefor, to the use of such fluids
- F15B21/065—Use of electro- or magnetosensitive fluids, e.g. electrorheological fluid
Definitions
- the invention relates to a pressure medium motor for electrorheological Liquids, with a two working chambers surrounding housing, a movable in the housing Piston that separates the working chambers from one another Inlet channel for the supply of an electrorheological Liquid from a room of higher pressure, an outlet channel for the drainage of the electrorheological fluid in a room of low pressure and electrorheological valves each with a working chamber with the inlet channel or the annular gap connecting the outlet channel, the Boundary surfaces electrodes for generating an electrical Field.
- Electrorheological fluids also as electroviscous Designated liquids, change their viscosity depending on on the field strength of an electric field, the they are exposed. Under the action of an electric Electro-rheological liquids become tough or field even stiff. It is known electrorheological fluids to be used as working fluid in hydraulic systems, to hydraulic with the help of electrorheological valves To be able to control processes directly electrically.
- the invention has for its object a hydraulic motor of the type mentioned at the beginning with integrated valves to create the compact outer dimensions a high differential pressure between the two working chambers and thus enables a relatively large actuating force, which achieves a high dynamic and with which good heat dissipation given by direct metallic heat conduction is.
- the object is achieved in that the electrorheological valves through the housing wall in Longitudinal penetrating holes and in the holes arranged elements insulated from the housing are formed, the holes and the elements together Limit annular gaps of constant gap width and the Elements connected to a high voltage and the housing to ground potential can be created.
- the pressure medium motor can the electrode column of the electrorheological Valves are guided over the entire length of the housing, so that one, measured by the overall length of the pressure medium motor, high pressure difference is achievable. All ring gaps are in direct contact with the one made from a metal Housing wall, which ensures good heat dissipation is guaranteed.
- Each valve can pass through several holes be formed with high voltage elements. It is therefore a large cross-sectional area of the valves and thus a high volume flow and a high dynamic of the Pressure medium motor accessible.
- the design according to the invention the pressure medium motor also enables a mechanical simple structure with identical components, namely Bores and elements of the same size to form the four valves. The elements can be in a simple design consist of cylindrical rods or thorns, they but can also take the form of a along the bore extending helix.
- the elements can, according to the invention, with their Bores protruding ends are stored in end caps, which are attached to the end faces of the housing and from highly insulating material, e.g. engineering thermoplastics such as PPS or ceramics.
- the end caps can continue to form chambers through which the ring gaps the valves with the inlet channel, and the outlet channel or are connected to a working chamber. This has the advantage that the entire annular gap cross section as the inlet cross section is available.
- the four valves can be opened two different types via the chambers in the end caps to the working chambers and the inlet duct and the outlet duct be connected.
- Figure 1 illustrates the operation of the following described in more detail with an electrorheological fluid working pressure motor.
- the upper channel contains the in a row Annular gap valves 1a illustrated by circular areas and 2b, the lower flow channel, the annular gap valves 2a and 1b, viewed in the flow direction.
- Between the annular gap valves 1a, 2b is on the upper flow channel which connected a working chamber A of the pressure medium motor, between the annular gap valves 2a, 1b is on the lower flow channel the other working chamber B of the Pressure fluid motor connected.
- the annular gap valves 1a, 1b blocked by applying a high voltage, i.e. due to the high voltage in the annular gap generated electric field becomes the viscosity of the electrorheological Working fluid within the Annular gap increased so much that against that caused Flow resistance only a fraction of that conveyed amount of liquid, the annular gap valves 1a, 1b can happen.
- This increases the pressure at the pump outlet and in the via the annular gap valve switched to passage 2a connected to this working chamber B.
- the pressure in working chamber A remains low Level of the container T, since the valve 2b is also open Continuity is. Due to the pressure difference between the Working chamber B and working chamber A is the piston in Moved towards the working chamber A.
- the pressure medium motor shown in Figures 2 to 6 has a cylindrical housing 1 made of metal.
- the housing 1 has a central, continuous cylinder bore 2, in which a piston 3 with a piston rod 4 is guided axially movable.
- the piston 3 is with a Sliding seal 5 opposite the wall of the cylinder bore 2 sealed and divided the cylinder bore 2 in two Working chambers A, B.
- In the wall of the housing 1 are parallel a series of cylindrical bores for cylinder bore 2 6 provided that completely penetrate the housing 1 and have a uniform diameter.
- Through the holes 6 extend cylindrical mandrels 7 made of metal, which have a smaller diameter than the holes 6 and are centered in relation to the holes.
- the ends of the mandrels 7 protruding from the holes 6 are stored in end caps 9, 10 on both end faces of the housing 1 are attached pressure-tight.
- the end caps 9, 10 are made of an insulating material, e.g. PPS or Polycarbonate, which is filled with fillers such as glass fibers, can be reinforced.
- the end caps point in the middle 9, 10 a cylindrical projection 11, each engages in the end of the cylinder bore 2 and closes it.
- the end caps 9, 10 are central Provided through holes 12 in which the piston rod 4 out and sealed.
- the end caps 9, 10 have on their housing 1 facing Each side has two semi-cylindrical chambers 13, 14 or 15, 16 on, which by a radial wall 17 or 18th are separated from each other.
- the walls 17, 18 are relative to one another aligned that their median plane perpendicular to each other stand.
- Annular gaps 8 In each of the chambers 13 to 16 arranged in the corresponding cylinder half of the housing 1 Annular gaps 8.
- Each of the four groups of Annular gaps form an electrorheological annulus valve 1a, 1b, 2a, 2b.
- the mandrels 7 of each annular gap valve are in the end cap 9 by a high voltage distributor 19 connected to each other and each independently of the Thorns of the other ring gap valves to a high voltage source connectable.
- the housing 1 is at earth potential connected. Is on the spikes 7 of an annular gap valve High voltage on, this is in the annular gaps 8 Annular gap valve generates an electric field and the viscosity the located in the annular gaps 8 of this valve electrorheological working fluid increased.
- the chamber 16 via a channel 20 in Housing 1 with the working chamber A and the chamber 15 over a channel 21 in the housing 1 connected to the working chamber B.
- the chamber 14 is connected to the inlet channel 22 and the chamber 13 connected to the outlet duct 23.
- the about the Inlet channel 22 of the chamber 14 supplied working fluid can either into the chamber via the annular gap valve 1a 16 or via the annular gap valve 2a into the chamber 15 reach. Accordingly, the working fluid from the Chamber 16 via the annular gap valve 2b and out of the chamber 15 via the annular gap valve 1b into the chamber 13 and are discharged from there in the outlet duct 23.
- the described invention is equally suitable for Pressure fluid motors with a magnetorheological Working fluid. Instead of an electric one The field is then a magnetic field with the help of suitable coils build up in the ring gaps.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Actuator (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Servomotors (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Druckmittelmotor für elektrorheologische Flüssigkeiten, mit einem zwei Arbeitskammern umgebenden Gehäuse, einem in dem Gehäuse bewegbaren Kolben, der die Arbeitskammern voneinander trennt, einem Einlaßkanal für die Zuführung einer elektrorheologischen Flüssigkeit aus einem Raum höheren Drucks, einem Auslaßkanal für die Abführung der elektrorheologischen Flüssigkeit in einen Raum niederen Drucks und elektrorheologischen Ventilen mit einem jeweils eine Arbeitskammer mit dem Einlaßkanal oder dem Auslaßkanal verbindenden Ringspalt, dessen Begrenzungsflächen Elektroden zur Erzeugung eines elektrischen Feldes bilden.The invention relates to a pressure medium motor for electrorheological Liquids, with a two working chambers surrounding housing, a movable in the housing Piston that separates the working chambers from one another Inlet channel for the supply of an electrorheological Liquid from a room of higher pressure, an outlet channel for the drainage of the electrorheological fluid in a room of low pressure and electrorheological valves each with a working chamber with the inlet channel or the annular gap connecting the outlet channel, the Boundary surfaces electrodes for generating an electrical Field.
Elektrorheologische Flüssigkeiten, auch als elektroviskose Flüssigkeiten bezeichnet, ändern ihre Viskosität in Abhängigkeit von der Feldstärke eines elektrischen Feldes, dem sie ausgesetzt sind. Unter der Wirkung eines elektrischen Feldes werden elektrorheologische Flüssigkeiten zäh oder sogar steif. Es ist bekannt, elektrorheologische Flüssigkeiten als Arbeitsfluid in hydraulischen Systemen einzusetzen, um mit Hilfe elektrorheologischer Ventile hydraulische Vorgänge unmittelbar elektrisch steuern zu können.Electrorheological fluids, also as electroviscous Designated liquids, change their viscosity depending on on the field strength of an electric field, the they are exposed. Under the action of an electric Electro-rheological liquids become tough or field even stiff. It is known electrorheological fluids to be used as working fluid in hydraulic systems, to hydraulic with the help of electrorheological valves To be able to control processes directly electrically.
Aus der US 4 840 112 A ist ein als Differentialzylinder ausgeführter Druckmittelmotor bekannt, der als Stellmotor für Flugzeuge vorgesehen ist und mit einer elektrorheologischen Flüssigkeit betrieben wird. Die Steuerung erfolgt über elektrorheologische Ventile, die in den Zylinder integriert sind. Die vier Ventile sind als Ringspalte ausgeführt, die durch den Einzug von zwei Rohren in den Zylinder gebildet werden. Der Kolben des Zylinders wird durch das innere Rohr geführt. Die Zu- und Abführung der elektrorheologischen Flüssigkeit erfolgt über Stutzen, die in der Mitte zwischen den beiden Stirnseiten des Zylinders in der Zylinderwand angeordnet sind. Durch die kurze Verbindung zwischen den Ventilen und den Zylinderkammern, kann bei dieser bekannten Ausführung die hohe Ansprechgeschwindigkeit der elektrorheologischen Flüssigkeit gut ausgenutzt werden. Um die erforderlichen vier Ventile zu bilden, ist es bei der bekannten Anordnung notwendig, die zwei durch die Rohre gebildeten Ringspalte jeweils zu teilen, so daß über die Länge des Zylinders jeweils zwei Ventile pro Ringspalt unterzubringen sind. Dies führt zu einer großen Baulänge des Zylinders, da die Länge der Ringspalte in die erreichbare Druckdifferenz und damit in die Stellkräfte des Druckmittelmotors eingehen. Weiterhin ist der Kolbendurchmesser mit dem Umfang der Ringspalte und damit mit dem Eintrittsquerschnitt der Flüssigkeit in die Ringspalte verknüpft, so daß alle erforderlichen geometrischen Abmessungen der Ringspalte im wesentlichen festliegen und nicht mehr nach anderen Gesichtspunkten, z.B. der Führung der Hochspannung, optimiert werden können. Als nachteilig ist auch anzusehen, daß die durch Viskosereibung entstehende Wärme im inneren Ringspalt nicht durch direkte metallische Wärmeleitung nach außen abgeführt werden kann. Es kann daher insbesondere bei hohen Frequenzen der Kolbenbewegung zu einer starken Erwärmung der elektrorheologischen Flüssigkeit im inneren Ringspalt kommen.From US 4 840 112 A is a differential cylinder executed pressure medium motor known as a servomotor is intended for aircraft and with an electrorheological Liquid is operated. The control takes place via electrorheological valves integrated in the cylinder are. The four valves are designed as annular gaps, by pulling two pipes into the cylinder be formed. The piston of the cylinder is replaced by the inner tube led. The supply and discharge of the electrorheological Liquid is carried out via spouts in the Middle between the two faces of the cylinder in the Cylinder wall are arranged. Because of the short connection between the valves and the cylinder chambers, at this known version the high response speed the electrorheological fluid is well used become. To form the required four valves is it is necessary in the known arrangement, the two by to split the tubes formed annular gaps each, so that over the length of the cylinder two valves each Annular gap are to be accommodated. This leads to a big one Overall length of the cylinder, since the length of the annular gap in the achievable pressure difference and thus in the actuating forces of the Enter the pressure medium motor. Furthermore, the piston diameter with the circumference of the ring gaps and thus with the inlet cross-section the liquid linked into the ring gaps, so that all the required geometric dimensions the annular gap is essentially fixed and not more from other points of view, e.g. the leadership of the High voltage, can be optimized. As a disadvantage also consider that the viscose friction Heat in the inner annular gap is not due to direct metallic Heat conduction can be dissipated to the outside. It can therefore especially at high frequencies of piston movement to a strong heating of the electrorheological fluid come in the inner annular gap.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckmittelmotor der eingangs genannten Art mit integrierten Ventilen zu schaffen, der bei kompakten äußeren Abmessungen einen hohen Differenzdruck zwischen den beiden Arbeitskammern und damit eine relativ große Stellkraft ermöglicht, der eine hohe Dynamik erreicht und bei dem eine gute Wärmeabfuhr durch direkte metallische Wärmeleitung gegeben ist.The invention has for its object a hydraulic motor of the type mentioned at the beginning with integrated valves to create the compact outer dimensions a high differential pressure between the two working chambers and thus enables a relatively large actuating force, which achieves a high dynamic and with which good heat dissipation given by direct metallic heat conduction is.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektrorheologischen Ventile durch die Gehäusewand in Längsrichtung durchdringende Bohrungen und in den Bohrungen angeordnete, gegenüber dem Gehäuse isolierte Elemente gebildet werden, wobei die Bohrungen und die Elemente miteinander Ringspalte konstanter Spaltweite begrenzen und die Elemente an eine Hochspannung und das Gehäuse an Massepotential anlegbar sind.The object is achieved in that the electrorheological valves through the housing wall in Longitudinal penetrating holes and in the holes arranged elements insulated from the housing are formed, the holes and the elements together Limit annular gaps of constant gap width and the Elements connected to a high voltage and the housing to ground potential can be created.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Druckmittelmotors können die Elektrodenspalte der elektrorheologischen Ventile über die gesamte Länge des Gehäuses geführt werden, so daß eine, gemessen an der Baulänge des Druckmittelmotors, hohe Druckdifferenz erreichbar ist. Alle Ringspalte sind unmittelbar in Kontakt mit der aus einem Metall herstellbaren Gehäusewand, wodurch eine gute Wärmeabfuhr gewährleistet ist. Jedes Ventil kann durch mehrere Bohrungen mit Hochspannungselementen gebildet werden. Es ist daher eine große Querschnittsfläche der Ventile und damit ein hoher Volumenstrom und eine hohe Dynamik des Druckmittelmotors erreichbar. Die erfindungsgemäße Gestaltung des Druckmittelmotors ermöglicht ferner einen mechanisch einfachen Aufbau mit identischen Bauteilen, nämlich Bohrungen und Elementen gleicher Abmessung, zur Bildung der vier Ventile. Die Elemente können in einer einfachen Ausführung aus zylindrischen Stäben oder Dornen bestehen, sie können aber auch die Form einer sich längs der Bohrung erstreckenden Wendel haben. In the embodiment of the pressure medium motor according to the invention can the electrode column of the electrorheological Valves are guided over the entire length of the housing, so that one, measured by the overall length of the pressure medium motor, high pressure difference is achievable. All ring gaps are in direct contact with the one made from a metal Housing wall, which ensures good heat dissipation is guaranteed. Each valve can pass through several holes be formed with high voltage elements. It is therefore a large cross-sectional area of the valves and thus a high volume flow and a high dynamic of the Pressure medium motor accessible. The design according to the invention the pressure medium motor also enables a mechanical simple structure with identical components, namely Bores and elements of the same size to form the four valves. The elements can be in a simple design consist of cylindrical rods or thorns, they but can also take the form of a along the bore extending helix.
Die Elemente können erfindungsgemäß mit ihren aus den Bohrungen herausragenden Enden in Endkappen gelagert sein, die an den Stirnflächen des Gehäuses befestigt sind und aus hochisolierendem Material, z.B. technischen Thermoplasten wie PPS oder Keramik, hergestellt werden. Die Endkappen können weiterhin Kammern bilden, durch die die Ringspalte der Ventile mit dem Einlaßkanal, und dem Auslaßkanal oder einer Arbeitskammer verbunden sind. Dies hat den Vorteil, daß der gesamte Ringspaltquerschnitt als Eintrittsquerschnitt zur Verfügung steht. Die vier Ventile können auf zwei unterschiedliche Arten über die Kammern in den Endkappen an die Arbeitskammern und den Einlaßkanal und den Auslaßkanal angeschlossen sein. Bei einer Ausführungsart liegen der Einlaßkanal und der Auslaßkanal auf einer Stirnseite des Gehäuses und die Ventile sind über die andere Stirnseite des Gehäuses mit den Arbeitskammern verbunden. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß eine Einheit aus Motor, Pumpe und Tank bzw. Speicher an die eine Stirnfläche des Druckmittelmotors angeflanscht werden kann, wodurch sich ein sehr kompakter mechanischer Gesamtaufbau eines Aggregats ergibt, das beispielsweise in Industrierobotern zum genauen Positionieren oder als Lenkhilfe für Personen- oder Lastkraftwagen eingesetzt werden kann. Da die elektrorheologische Flüssigkeit eine sehr hohe Ansprechgeschwindigkeit von üblicherweise 1 ms aufweist, läßt sich ein solches Aggregat auch als Hochfrequenzzylinder in der Materialprüfung einsetzen.The elements can, according to the invention, with their Bores protruding ends are stored in end caps, which are attached to the end faces of the housing and from highly insulating material, e.g. engineering thermoplastics such as PPS or ceramics. The end caps can continue to form chambers through which the ring gaps the valves with the inlet channel, and the outlet channel or are connected to a working chamber. This has the advantage that the entire annular gap cross section as the inlet cross section is available. The four valves can be opened two different types via the chambers in the end caps to the working chambers and the inlet duct and the outlet duct be connected. One type of execution the inlet channel and the outlet channel on one end face of the housing and the valves are above the other Front of the housing connected to the working chambers. This configuration has the advantage that one unit Motor, pump and tank or storage on one end face the pressure medium motor can be flanged, whereby a very compact overall mechanical structure of a Aggregates results, for example in industrial robots for precise positioning or as a steering aid for people or Trucks can be used. Since the electrorheological fluid has a very high response speed of typically 1 ms can be such a unit also as a high-frequency cylinder in the Use material testing.
Bei der zweiten Ausführungsart sind der Einlaßkanal und der Auslaßkanal zu Kammern an beiden Stirnseiten des Gehäuses geführt und dort jeweils mit den Ringspalten eines anderen Ventils verbunden. Hierdurch ergeben sich an allen vier Ventilen sehr kurze Verbindungswege zu der jeweiligen Arbeitskammer. In the second embodiment, the inlet duct and the Outlet channel to chambers on both faces of the housing led and there each with the ring gaps of another Valve connected. This results in all four Valves very short connection paths to the respective Chamber of Labor.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist sind. Es zeigen
Figur 1- das Schaltschema eines erfindungsgemäßen Druckmittelmotors,
Figur 2- einen Längsschnitt E-E durch einen erfindungsgemäßen Druckmittelmotor für elektrorheologische Flüssigkeiten mit einem zylindrischen Gehäuse und in das Gehäuse integrierten Ringspaltventilen,
- Figur 3
- einen Querschnitt A-A des Druckmittelmotors gemäß
Figur 2, Figur 4- einen Querschnitt B-B des Druckmittelmotors gemäß
Figur 2, - Figur 5
- einen Querschnitt C-C des Druckmittelmotors gemäß
Figur 2 und Figur 6- einen Querschnitt D-D des Druckmittelmotors gemäß
Figur 2.
- Figure 1
- the circuit diagram of a pressure medium motor according to the invention,
- Figure 2
- 2 shows a longitudinal section EE through a pressure medium motor according to the invention for electrorheological liquids with a cylindrical housing and annular gap valves integrated in the housing,
- Figure 3
- 3 shows a cross section AA of the pressure medium motor according to FIG. 2,
- Figure 4
- 2 shows a cross section BB of the pressure medium motor according to FIG. 2,
- Figure 5
- a cross section CC of the pressure medium motor according to Figure 2 and
- Figure 6
- 2 shows a cross section DD of the pressure medium motor according to FIG. 2.
Figur 1 veranschaulicht die Arbeitsweise des im folgenden
näher beschriebenen, mit einer elektrorheologischen Flüssigkeit
arbeitenden Druckmittelmotors. Die Linien bezeichnen
die Strömungskanäle, durch die die elktrorheologische
Arbeitsflüssigkeit von einer Pumpe P kommend zu einem
drucklosen Behälter T gefördert wird. Zwischen der Pumpe P
und dem Behälter T sind zwei parallele Strömungskanäle vorhanden.
Der obere Kanal enthält in Reihe hintereinander die
durch Kreisflächen veranschaulichten Ringspaltventile 1a
und 2b, der untere Strömungskanal die Ringspaltventile 2a
und 1b, jeweils in Strömungsrichtung betrachtet. Zwischen
den Ringspaltventilen 1a, 2b ist an den oberen Strömungskanal
die eine Arbeitskammer A des Druckmittelmotors angeschlossen,
zwischen den Ringspaltventilen 2a, 1b ist an den
unteren Strömungskanal die andere Arbeitskammer B des
Druckmittelmotors angeschlossen.Figure 1 illustrates the operation of the following
described in more detail with an electrorheological fluid
working pressure motor. Designate the lines
the flow channels through which the electrorheological
Working fluid coming from a pump P to one
unpressurized container T is conveyed. Between the pump P
and the container T are two parallel flow channels.
The upper channel contains the in a row
Soll der die Arbeitskammern A, B trennende Kolben in Richtung
der Kammer A bewegt werden, so werden die Ringspaltventile
1a, 1b durch Anlegen einer Hochspannung gesperrt,
d.h. durch das von der Hochspannung in dem Ringspalt
erzeugte elektrische Feld wird die Viskosität der elektrorheologischen
Arbeitsflüssigkeit innerhalb des
Ringspalts so stark erhöht, daß gegen den dadurch hervorgerufenen
Strömungswiderstand nur noch ein Bruchteil der
geförderten Flüssigkeitsmenge die Ringspaltventile 1a, 1b
passieren kann. Hierdurch steigt der Druck am Pumpenausgang
und in der über das auf Durchgang geschaltete Ringspaltventil
2a mit diesem verbundenen Arbeitskammer B an. Der Druck
in der Arbeitskammer A bleibt hingegen auf dem niedrigen
Niveau des Behälters T, da das Ventil 2b ebenfalls auf
Durchgang ist. Durch die Druckdifferenz zwischen der
Arbeitskammer B und der Arbeitskammer A wird der Kolben in
Richtung der Arbeitskammer A bewegt.If the piston separating the working chambers A, B is directed in the direction
the chamber A are moved, so the
Soll der Kolben in Richtung der Arbeitskammer B bewegt werden,
so werden die Ringspaltventile 2a, 2b durch Anlegen
einer Hochspannung gesperrt und die Ringspaltventile 1a, 1b
spannungslos und damit auf Durchgang geschaltet. Werden die
Ventile schnell hin- und hergeschaltet, so kann der Kolben
in eine der Schaltfrequenz entsprechende Schwingung versetzt
werden.If the piston is to be moved in the direction of working chamber B,
so the
Der in den Figuren 2 bis 6 dargestellte Druckmittelmotor
hat ein zylindrisches Gehäuse 1, das aus Metall besteht.
Das Gehäuse 1 weist eine zentrale, durchgehende Zylinderbohrung
2 auf, in der ein Kolben 3 mit einer Kolbenstange 4
axial beweglich geführt ist. Der Kolben 3 ist mit einer
Gleitdichtung 5 gegenüber der Wand der Zylinderbohrung 2
abgedichtet und unterteilt die Zylinderbohrung 2 in zwei
Arbeitskammern A, B. In der Wand des Gehäuses 1 sind parallel
zur Zylinderbohrung 2 eine Reihe zylindrischer Bohrungen
6 vorgesehen, die das Gehäuse 1 vollständig durchringen
und einen einheitlichen Durchmesser haben. Durch die Bohrungen
6 erstrecken sich zylindrische Dorne 7 aus Metall,
die einen kleineren Durchmesser haben als die Bohrungen 6
und gegenüber den Bohrungen zentriert sind. Durch diese
Anordnung ergeben sich zwischen der Wand der Bohrungen 6
und den Dornen 7 Ringspalte 8 von konstanter Spaltweite.
Die aus den Bohrungen 6 herausragenden Enden der Dorne 7
sind in Endkappen 9, 10 gelagert, die an beiden Stirnseiten
des Gehäuses 1 druckdicht befestigt sind. Die Endkappen 9,
10 bestehen aus einem isolierenden Material, z.B. PPS oder
Polycarbonat, das mit Füllstoffen, beispielsweise Glasfasern,
verstärkt sein kann. In ihrer Mitte weisen die Endkappen
9, 10 einen zylindrischen Ansatz 11 auf, der jeweils
in das Ende der Zylinderbohrung 2 eingreift und diese verschließt.
Weiterhin sind die Endkappen 9, 10 mit zentralen
Durchgangsbohrungen 12 versehen, in denen die Kolbenstange
4 geführt und abgedichtet ist.The pressure medium motor shown in Figures 2 to 6
has a
Die Endkappen 9, 10 weisen auf ihrer dem Gehäuse 1 zugekehrten
Seite jeweils zwei halbzylindrische Kammern 13, 14
bzw. 15, 16 auf, die durch eine radiale Wand 17 bzw. 18
voneinander getrennt sind. Die Wände 17, 18 sind so zueinander
ausgerichtet, daß ihre Mittelebene senkrecht aufeinander
stehen. In die Kammern 13 bis 16 münden jeweils die
in der entsprechenden Zylinderhälfte des Gehäuses 1 angeordneten
Ringspalte 8. Durch die Anordnungen der Kammern
13, 14 in einer um 100° gedrehten Position gegenüber den
Kammern 15, 16 verbinden jeweils nur die in einem Quadranten
des zylindrischen Gehäuses 1 liegenden vier
Ringspalte 8 zwei auf entgegengesetzten Stirnseiten des
Gehäuses 1 befindliche Kammern miteinander. Es ergeben sich
somit vier Gruppen von Ringspalten 8, die jeweils einen
anderen Strömungsweg bilden. Jede der vier Gruppen von
Ringspalten bildet ein elektrorheologisches Ringspaltventil
1a, 1b, 2a, 2b. Die Dorne 7 eines jeden Ringspaltventils
sind in der Endkappe 9 durch einen Hochspannungsverteiler
19 miteinander verbunden und jeweils unabhängig von den
Dornen der anderen Ringspaltventile an eine Hochspannungsquelle
anschließbar. Das Gehäuse 1 ist mit Erdpotential
verbunden. Liegt an den Dornen 7 eines Ringspaltventils
Hochspannung an, so wird in den Ringspalten 8 dieses
Ringspaltventils ein elektrisches Feld erzeugt und die Viskosität
der in den Ringspalten 8 dieses Ventils befindlichen
elektrorheologischen Arbeitsflüssigkeit erhöht.The end caps 9, 10 have on their
Um die in Verbindung mit Figur 1 beschriebene Steuerfunktion
zu erreichen, ist die Kammer 16 über einen Kanal 20 im
Gehäuse 1 mit der Arbeitskammer A und die Kammer 15 über
einen Kanal 21 im Gehäuse 1 mit der Arbeitskammer B verbunden.
Die Kammer 14 ist an den Einlaßkanal 22 und die Kammer
13 an den Auslaßkanal 23 angeschlossen. Die über den
Einlaßkanal 22 der Kammer 14 zugeführte Arbeitsflüssigkeit
kann also entweder über das Ringspaltventil 1a in die Kammer
16 oder über das Ringspaltventil 2a in die Kammer 15
gelangen. Entsprechend kann die Arbeitsflüssigkeit aus der
Kammer 16 über das Ringspaltventil 2b und aus der Kammer 15
über das Ringspaltventil 1b jeweils in die Kammer 13 und
von dort im Auslaßkanal 23 abgeführt werden.To the control function described in connection with Figure 1
to achieve, the
Die beschriebene Erfindung eignet sich gleichermaßen für Druckmittelmotore, die mit einer magnetorheologischen Arbeitsflüssigkeit arbeiten. Anstelle eines elektrischen Feldes ist dann mit Hilfe geeigneter Spulen ein Magnetfeld in den Ringspalten aufzubauen.The described invention is equally suitable for Pressure fluid motors with a magnetorheological Working fluid. Instead of an electric one The field is then a magnetic field with the help of suitable coils build up in the ring gaps.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19735466 | 1997-08-16 | ||
DE19735466A DE19735466B4 (en) | 1997-08-16 | 1997-08-16 | Pressure medium motor for electrorheological fluids |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0898085A2 true EP0898085A2 (en) | 1999-02-24 |
EP0898085A3 EP0898085A3 (en) | 2000-01-19 |
EP0898085B1 EP0898085B1 (en) | 2006-05-10 |
Family
ID=7839107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP98114617A Expired - Lifetime EP0898085B1 (en) | 1997-08-16 | 1998-08-04 | Pressurised-fluid motor for electrorheological fluids |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6116144A (en) |
EP (1) | EP0898085B1 (en) |
JP (1) | JPH11125215A (en) |
KR (1) | KR19990023619A (en) |
DE (2) | DE19735466B4 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1101953A3 (en) * | 1999-11-19 | 2004-01-02 | Schenck Pegasus GmbH | Fluid pressure motor based on electrorheological fluids |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19717693A1 (en) * | 1997-04-26 | 1998-10-29 | Schenck Ag Carl | Actuator and damper device |
US6823895B2 (en) * | 2001-05-31 | 2004-11-30 | The Board Of Regents Of The University And Community College System Of Nevada On Behalf Of The University Of Nevada | Magnetorheological fluid device |
DE102004010532A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-12-15 | Fludicon Gmbh | Valve control of hydraulic actuators based on electrorheological fluids |
DE102004026454B4 (en) * | 2004-05-29 | 2007-10-25 | Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium der Verteidigung, dieses vertreten durch das Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung | Floating pipe storage |
DE102010001595B4 (en) * | 2010-02-04 | 2012-05-16 | Sumitomo (Shi) Demag Plastics Machinery Gmbh | Injection molding machine and hydraulic drive unit for this |
RU2634166C2 (en) * | 2014-08-18 | 2017-10-24 | Катарина Валерьевна Найгерт | Magnetorheological drive of direct electromagnetic control of flow characteristics of hydraulic system with hydraulic bridge upper circuit (versions) |
CN106438565B (en) | 2016-12-08 | 2018-02-02 | 广东技术师范学院 | A kind of dust-proof heat controlling installation and its method |
DE102017214660B4 (en) * | 2017-08-22 | 2022-12-15 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Pressure bolt of a press and press with pressure bolt |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4840112A (en) | 1988-01-12 | 1989-06-20 | Ga Technologies Inc. | Combined valve/cylinder using electro-rheological fluid |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3050034A (en) * | 1960-04-04 | 1962-08-21 | Ct Circuits Inc | Transducer-controlled servomechanism |
US3501099A (en) * | 1967-09-27 | 1970-03-17 | Physics Int Co | Electromechanical actuator having an active element of electroexpansive material |
US3552275A (en) * | 1968-07-29 | 1971-01-05 | Boeing Co | Electric fluid actuator |
US3587613A (en) * | 1969-07-18 | 1971-06-28 | Atomic Energy Commission | Electro-fluid valve having strip electrodes |
US3599428A (en) * | 1970-04-29 | 1971-08-17 | Boeing Co | Electric fluid actuator |
DE3063743D1 (en) * | 1979-05-15 | 1983-07-21 | Secr Defence Brit | A hydraulic servo valve arrangement |
JP2599602B2 (en) * | 1987-11-02 | 1997-04-09 | 株式会社ブリヂストン | Exciter |
DE3738630C2 (en) * | 1987-11-13 | 1995-06-08 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Electro-hydraulic pressure converter device |
US5014829A (en) * | 1989-04-18 | 1991-05-14 | Hare Sr Nicholas S | Electro-rheological shock absorber |
US5161653A (en) * | 1989-04-18 | 1992-11-10 | Hare Sr Nicholas S | Electro-rheological shock absorber |
US5158109A (en) * | 1989-04-18 | 1992-10-27 | Hare Sr Nicholas S | Electro-rheological valve |
GB2244006B (en) * | 1990-05-04 | 1994-05-25 | Blatchford & Sons Ltd | An artificial limb |
US5170866A (en) * | 1991-04-01 | 1992-12-15 | Motorola, Inc | Motion-damping device using electrorheological fluid |
USH1292H (en) * | 1992-09-23 | 1994-03-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Electro-rheological fluid damped actuator |
US5866971A (en) * | 1993-09-09 | 1999-02-02 | Active Control Experts, Inc. | Hybrid motor |
GB2285494B (en) * | 1994-01-05 | 1998-04-22 | Ckd Corp | Control apparatus for an electroviscous fluid |
-
1997
- 1997-08-16 DE DE19735466A patent/DE19735466B4/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-08-04 EP EP98114617A patent/EP0898085B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-04 DE DE59813531T patent/DE59813531D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-11 JP JP10237973A patent/JPH11125215A/en active Pending
- 1998-08-11 US US09/132,609 patent/US6116144A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-14 KR KR1019980033111A patent/KR19990023619A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4840112A (en) | 1988-01-12 | 1989-06-20 | Ga Technologies Inc. | Combined valve/cylinder using electro-rheological fluid |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1101953A3 (en) * | 1999-11-19 | 2004-01-02 | Schenck Pegasus GmbH | Fluid pressure motor based on electrorheological fluids |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19735466B4 (en) | 2007-06-28 |
EP0898085A3 (en) | 2000-01-19 |
DE19735466A1 (en) | 1999-02-18 |
US6116144A (en) | 2000-09-12 |
EP0898085B1 (en) | 2006-05-10 |
JPH11125215A (en) | 1999-05-11 |
DE59813531D1 (en) | 2006-06-14 |
KR19990023619A (en) | 1999-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2622041C2 (en) | Changeover valve | |
WO1999058874A1 (en) | Valve on the basis of electrorheological and/or magnetorheological fluids | |
EP2628959B1 (en) | Servo valve | |
EP0066274B1 (en) | Valve arrangement for increasing the operating speed of a working cylinder | |
EP0688411B1 (en) | Hydraulic control valve | |
DE19735466B4 (en) | Pressure medium motor for electrorheological fluids | |
DE2253733A1 (en) | SERVO VALVE | |
DE3446134C2 (en) | ||
DE10320005B3 (en) | Vibration damper with adjustable damping force comprises a field force-producing element having a part connected to an electricity supply and arranged outside a cylinder for transmitting the field force through the closed cylinder | |
DE19637051A1 (en) | Hydraulic drive | |
DE3435952A1 (en) | VALVE DEVICE FOR HYDRAULIC EXTENSION SYSTEM AND THE LIKE | |
EP1101953A2 (en) | Fluid pressure motor based on electrorheological fluids | |
DE19735898A1 (en) | Valve and shock absorber based on electrorheological fluids | |
DE102014011541B4 (en) | Electrorheological actuator | |
DE19757157C2 (en) | Hydraulic linear drive | |
DE3825453C2 (en) | ||
DE3204303A1 (en) | HYDRAULIC CYLINDER | |
DE2825790C2 (en) | Servomotor with follow-up control | |
DE3614484A1 (en) | ELECTROHYDRAULIC CONVERTER | |
DE19843122C2 (en) | way valve | |
DE2825827C2 (en) | Servomotor with follow-up control for hydraulic adjusting machines | |
DE2515035A1 (en) | CONTROL VALVE FOR HYDRAULIC CIRCUITS | |
DE3026788A1 (en) | Leakage prevention system between coaxial components - uses higher pressure barrier medium in groove adjacent to fluid chamber | |
DE2505126C3 (en) | Two-stage electro-hydraulic servo valve with mechanical feedback | |
DE1665938C3 (en) | Low-liquid high-voltage circuit breaker |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): BE CH DE ES FR GB IT LI SE |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
|
RIN1 | Information on inventor provided before grant (corrected) |
Inventor name: FEES, GERALD Inventor name: BUESING, KLAUS Inventor name: WENDT, ECKHARDT DR. Inventor name: SCHERK, HORST Inventor name: ADAMS, DOROTHEA Inventor name: ROSENFELDT, HORST DR. |
|
PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20000719 |
|
AKX | Designation fees paid |
Free format text: BE CH DE ES FR GB IT LI SE |
|
RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: CARL SCHENCK AG Owner name: BAYER CHEMICALS AG |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20041202 |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: FLUDICON GMBH |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
RIN1 | Information on inventor provided before grant (corrected) |
Inventor name: FEES, GERALD Inventor name: BUESING, KLAUS Inventor name: WENDT, ECKHARDT DR. Inventor name: SCHERK, HORST Inventor name: ADAMS, DOROTHEA Inventor name: ROSENFELDT, HORST DR. |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): BE CH DE ES FR GB IT LI SE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: EP |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 59813531 Country of ref document: DE Date of ref document: 20060614 Kind code of ref document: P |
|
GBT | Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977) |
Effective date: 20060530 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20060810 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: ES Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20060821 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LI Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20060831 Ref country code: CH Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20060831 Ref country code: BE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20060831 |
|
ET | Fr: translation filed | ||
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20070213 |
|
BERE | Be: lapsed |
Owner name: FLUDICON G.M.B.H. Effective date: 20060831 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 20120821 Year of fee payment: 15 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Payment date: 20120823 Year of fee payment: 15 Ref country code: FR Payment date: 20120906 Year of fee payment: 15 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20121024 Year of fee payment: 15 |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130804 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20140301 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST Effective date: 20140430 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R119 Ref document number: 59813531 Country of ref document: DE Effective date: 20140301 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20130804 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20130804 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20130902 |