EP1331393A2 - Solenoid pump with hydraulic transmission - Google Patents
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- EP1331393A2 EP1331393A2 EP03000892A EP03000892A EP1331393A2 EP 1331393 A2 EP1331393 A2 EP 1331393A2 EP 03000892 A EP03000892 A EP 03000892A EP 03000892 A EP03000892 A EP 03000892A EP 1331393 A2 EP1331393 A2 EP 1331393A2
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- piston
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- hydraulic drive
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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
- F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
- F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
- F04B17/04—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids
- F04B17/042—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids the solenoid motor being separated from the fluid flow
Definitions
- the invention relates to a hydraulic drive system with a Schwingankerkolbenpumpe according to the preamble of patent claim 1.
- oscillating armature piston pump engages around a magnet Pump housing and generates an axial magnetic field, which in the Sealing the pump housing, displaceably mounted pistons in one Workspace moves.
- the forward drive of the piston is performed by the applied magnetic field while the reset by a corresponding Return spring takes place, which acts on the piston.
- DE 42 24 057 C2 which works as a metering pump with a suction piston effective, against the force of a Compression spring by exciting an electromagnet surrounding it centric movable anchor works.
- the invention is therefore based on the object, a complete propose hydraulic drive system with which it is possible on narrowest space to realize a hydraulic actuator.
- the invention is characterized in that immediately after the metering piston pump to the housing sealing, axially directed a cylinder liner is connected in the one or a plurality of hydraulically movable working piston are displaceable.
- Such a hydraulic actuator can in a wide Scope be used.
- An important area of application is e.g. the heating and air conditioning technology.
- the inventive hydraulic drive system for raising and lowering of casements or Door panels, the pivoting of flaps, sliders and actuators be used.
- the fluid technology in the control corresponding linearly adjustable actuators such. B. flaps, slide and the like more for the control of water and Hydraulic fluids.
- the pressure fluid generated by the metering piston pump is now directly and directly in the axial direction in the front flanged pump housing fed to a working cylinder and moves there one or more Working piston.
- the pump housing the vibration tank pump and the cylinder housing of the working cylinder form the only continuous part.
- the two parts are modularly separated from each other. This gives the advantage that one on the existing housing of the pump system any Cylinder housing of a drive cylinder modular can put on. In order to can use different working cylinder with the pump housing of the Vibrating anchor system are connected.
- the hydraulic drive is based on the principle of a single-acting Piston pump. He also has an additional scrubströmsystem for the Reverse running of the working piston, which acts against a return spring.
- a backflow system is described, which between the pump piston of the pump system and the Working piston of the hydraulic drive system is arranged. This is at the same time a specific valve control as essential to the invention claimed.
- a magnetically moving valve which essentially consists of a magnetically movable control piston consists.
- the presented here linear drive can be used separately as a feed pump become.
- One of the possible variants and advantage of the system is through different dimensions of the armature piston flow rate and pressure too vary.
- the design allows a very easy replacement of the Magnetic coil body without interfering with the closed drive part.
- By the use of different coils can be adapted electrical voltage and Performance requirements to the drive can be achieved.
- the entire system can be modular. Both pump part as Working cylinder parts are self-contained units and can be used in the Modular system be interconnected.
- the suction chamber may include an expansion element (spring-loaded piston, Membrane etc.), which applies a constant static pressure and thus on the one hand prevents harmful air formation in the suction and on the other hand takes into account the expansion behavior.
- an expansion element spring-loaded piston, Membrane etc.
- a Schwingankerkolbenpumpe is generally shown, whose Pump housing is referred to as a tubular body 3.
- the magnetic drive takes place via a magnetic coil 7, which is radially on the outer circumference of the Tube body 3 is arranged.
- the tubular body is about in the middle of the Solenoid 7 interrupted by a nonmagnetic middle part 8.
- a spring-loaded inlet valve. 4 On one side of the tubular body 3 is a spring-loaded inlet valve. 4 arranged, which arranged from one at the rear end side Suction chamber 19 sucks the pressure oil.
- the suction chamber 19 consists essentially of a locking ring 51, the formed inside the suction chamber 19, wherein the bias of the pressure oil in the suction chamber 19, a displaceable pressure piston 52 is arranged, the is displaced under the force of a spring 53 against the suction 19. On This way is always ensured that the pressure oil from the suction 19 is biased in the direction of arrow 66 and an associated Inlet bore 29 flows to the inlet valve 4.
- the inlet valve and an associated transverse bore 25 are in this case rest stored in a fixed bearing part 17 in the tubular body 3. That about the Inlet valve 4 incoming pressure oil flows into the working space 18 behind the Piston 6 a.
- This piston essentially consists of a front Piston head and a firmly attached thereto piston rod 27, which at her the rear end carries a transverse bore, which in the marked position with a housing-fixed transverse bore 25 in the bearing part 17 is aligned.
- the piston head of the piston 6 is by means of a return spring 9 in the biased rest position and counteracts in the working position a housing-fixed stop 31, the part of a likewise fixed to the housing Bearing parts 30 is.
- control piston 11 radially outward a liquid-conducting gap 22 forms, so that the pressure oil through this gap 22nd axially forward in the arranged in front of the piston 11 piston chamber 21st flows.
- the piston 11 is in this case by a return spring 15 in its closed position held and with appropriate admission with a Pressure surge in the axial direction forward against the force of the return spring 15 moves.
- This piston 11 is firmly connected as a unit with a pipe section 12, which engages in an associated guide bore 68.
- the piston 11 carries on its front side an axially forward directed approach with a return flow 13, which has a counterbore 23rd assigned in the tubular body 3.
- the piston 11 together with the front-side front projection and the rear pipe section 12 is completely penetrated by an axial bore.
- the pressure oil is from the connecting piece 34 in the direction of arrow 43 in the promoted rear cylinder space 43 and acts there on the back of the Piston part 41 which is sealingly guided in the cylinder chamber 39.
- the housing-fixed transverse bore 25 connects the in movable piston 6 arranged piston rod 27, so that the oil over the arranged in the piston rod 27 transverse bore in the housing fixed Longitudinal bore 26 enters and flows from there into the storage room 19.
- a device is provided according to the invention a certain, by appropriate dimensioning of the parameters involved, Spring force and effective flow of oil, adjustable dead time for the Release of the return line provides. This can, taking into account static and dynamic characteristics of the system, whether or not at all, and when, how much oil will flow back through the return lines can. It is preferably provided that no oil during the lower Dead center of the piston 6 flows through the transverse bore 25, since this yes Feed of the working cylinder 1 would affect. This would be for Swinging be excited. However, if a vibration behavior desired Of course, the reflux can of course be regulated so that the Working piston 1 at least one superimposed vibration in his Drive movement experiences.
- an actuator which in the form a piston 11 is formed with a valve function.
- a big part of the pro Working stroke of the pump piston 6 to be pumped oils is characterized by in the Piston 11 arranged through hole 12 (pipe section) conveyed through, that due to the effective cross-section, the oil through the here significantly lower resistance to the gap 22 towards the working piston 1 searches. Only when the piston 11 with its return flow 13 in the Counterbore 23 is immersed, if necessary, still oil through the gap 22nd further into the space 21 and from there into the connecting piece 34 towards the Working piston flow.
- the magnet ring 28 can be used together with the piston head and the piston rod also form a unitary body.
- the modular structure (pluggability) of the two parts is preferred, because it is a simple replacement of the front drive system 35th allows. This allows different working piston 1 with different strokes are used.
- connection of the two parts takes place otherwise by a on the front side the cylinder liner 40 attached screw 49, which in an associated Threaded sleeve 50 can be screwed onto the pump housing of the tubular body 3.
- the front working piston 1 is otherwise fixed with a piston neck 45th connected, which is sealingly guided in the cylinder liner 40.
- the piston shoulder 45 forms a neck of reduced diameter, by a vent hole 46 is provided. This vent hole flows into the atmosphere.
- the stop reduced diameter acts with a housing-fixed stop 47 in the cylinder liner 40 together.
- the working piston 1 is otherwise sealing in a frontal Guide member 48 of the cylinder bush 40 slidably guided in the longitudinal direction.
- the working piston can be. 1 move according to the mode of operation of the metering piston pump and displace different liquids.
- FIG. 2 generally shows the end view of the arrangement, where it can be seen that that the magnetic coil 7 centrally forms a réellebohrugn 54, over the Tube body 3 of the pump system is pushed.
- FIGS. 3 and 4 now show modifications of the control valve system Figure 1. Here is shown how the piston 11 shown in Figure 1 by other controls can be replaced.
- FIG. 3 shows a magnetically driven control piston 56 which is acted upon by its own magnetic coil 55.
- the Pump housing in turn arranged a magnetic separation 65 to to avoid a short circuit of the magnetic field.
- an axial through hole 72 in the control piston 56 is provided, associated with an associated, spring-loaded valve 73 is.
- This valve opens into a through hole 74 and this in turn the front piston chamber 20 of the pump.
- valve holes complement each other in the transverse bores 25 in housing-fixed bearing part 18 and the associated transverse bore in the Piston rod 27 is then no longer necessary.
- FIG. 4 shows a further variant of a corresponding piston control, also using a magnetically movable spool 57, which is driven by a magnetic coil 55.
- the bearing part 30 In front of the piston chamber 20, the bearing part 30 is arranged, which is the Valve bore 33, through which the non-illustrated Piston generated pressure oil in the direction of arrow overcomes the pressure valve 5.
- This pressure oil first enters the working space 75 in front of the spool 57 a, wherein the spool by means of a return spring 58 in its left Stop side is held.
- the working piston 1 can its front or back are supplied with pressurized oil.
- FIG. 5 shows a further variant of the present invention which compared to the embodiment in Figure 3 with a magnetically movable Spool and modified pump piston is equipped.
- this embodiment with spool 57 is the anchor part with Kolben27 in contrast to the above-mentioned embodiments in the suction 19 and promotes the oil on the inlet valve 4 in the Pressure chamber 20 and from there via the Druckvenitl 5 via the spool 57th in a working cylinder.
- the special feature of this embodiment is that while the pressure chamber 20, the inlet valve 4, the pressure valve 5 and the Reflux channel 24 can be integrated in a component, and thus consuming return flow channels in the tubular body 3 can be omitted.
- the system in a first Embodiment has four pistons, which for the oil guide and To blame power transmission. These are the piston 52, for the permanent pressurization on the system is responsible, and so on ensures that the closed oil system works almost air entrapment, the piston 6, which is responsible for the compression and transport of the oil, the piston 11, which is responsible for controlling the flow of oil, and Finally, the working piston 1 with its effective piston part 41 for the to be generated, effective linear motion.
- the entire system in each embodiment is designed as a closed oil system, consists in the present Technical teaching the advantage that virtually no blistering and thus inevitably prevents problems caused by air pockets in the oil become.
- the system structure prevents as a double-acting Working cylinder 1 the usual way occurring problems due to air entrapment for example in the form of blistering caused by free flow of the Returning oil in the tank or suction of the system.
- the system has a permanent frictional connection, whereby a continuous linear movement of the working piston is ensured and not by air bubbles fluctuations in the delivery volume which cause abrupt movement states.
- the training as a double-acting cylinder is done by means of two correspondingly controllable oil ducts in the pipe formed as System. This means that the piston part 41 of the working piston 1 on both Sides of oil is lapped.
- the oil in the front / outer part of the cylinder 39 is caused by the outward movement of the piston member 41 through the Cross hole 71 pressed into the return system and so immediately again fed to the suction chamber 19, whereby the oil circulation air-free closed is.
- the oil flow takes place in reverse direction.
- the Possibility to control the volume flow by the return speed in desired way to influence.
- An influence on the feed of the working piston 1 is after the technical teaching of the present invention also provided. These can by adjusting the magnetic coil force on the oil promotional piston 6 done. The control takes place in such a way that the maximum feed rate at 100% delivery stroke, and one Reduction of the delivery stroke to less than 100% Accordingly, also has a reduced feed movement result, which due to the known connections and their speed reduced.
- the reduction of the delivery stroke takes place through the use of a correspondingly weaker selected magnetic coil 7, which the piston. 6 only able to move more along its maximum working distance.
- control of the piston can also by means of spring force and / or Magnetic force done.
- Control slide 57 denotes, and the check valves 4, 5 performed.
- This spool causes the oil supply for feed, lock and Return of the working piston 1.
- the spool can by means of oil pressure and / or spring force and / or magnetic force are actuated to the to exercise the desired control function.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Antriebssystem mit einer Schwingankerkolbenpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hydraulic drive system with a Schwingankerkolbenpumpe according to the preamble of patent claim 1.
In einer solchen Schwingankerkolbenpumpe umgreift ein Magnet ein Pumpengehäuse und erzeugt ein axiales Magnetfeld, welches einen im Pumpengehäuse abdichtend, verschiebbar gelagerten Kolben in einem Arbeitsraum bewegt. Der Vorwärtsantrieb des Kolbens erfolgt durch das angelegte Magnetfeld, während die Rückstellung durch eine entsprechende Rückstellfeder erfolgt, die auf den Kolben wirkt.In such oscillating armature piston pump engages around a magnet Pump housing and generates an axial magnetic field, which in the Sealing the pump housing, displaceably mounted pistons in one Workspace moves. The forward drive of the piston is performed by the applied magnetic field while the reset by a corresponding Return spring takes place, which acts on the piston.
Mit dieser bekannten Kolbenpumpe nach dem Schwingankerprinzip ergibt sich der Vorteil eines relativ kleinen Aufbaus, so dass diese bekannte Pumpe beispielsweise als Kraftstoff-Förderpumpe verwendet werden kann. Es ist jedoch nicht bekannt, dass diese Pumpe als hydraulisches Antriebssystem ausgebildet ist, so dass die Pumpe beispielsweise als Stellantrieb mit einem Arbeitskolben zusammen wirkt.With this known piston pump according to the Schwingankerprinzip results the advantage of a relatively small body, making this known pump For example, can be used as a fuel pump. However, it is not known that this pump is hydraulic Drive system is designed so that the pump, for example as Actuator interacts with a working piston.
Nach dem gleichen Prinzip arbeitet im übrigen auch die DE 42 24 057 C2, die
als Dosierpumpe mit einem als Saugkolben wirksamen, gegen die Kraft einer
Druckfeder durch Erregen eines ihn zentrisch umgebenden Elektromagneten
bewegbaren Anker funktioniert.By the same principle, by the way,
Auch bei dieser bekannten Dosierpumpe fehlt die Verbindung zu einem hydraulisch angetriebenen Arbeitskolben.Also in this known metering pump lacks the connection to a hydraulically driven working piston.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein komplettes hydraulisches Antriebssystem vorzuschlagen, mit dem es möglich ist, auf engstem Raum einen hydraulischen Stellantrieb zu verwirklichen. The invention is therefore based on the object, a complete propose hydraulic drive system with which it is possible on narrowest space to realize a hydraulic actuator.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an die Dosierkolbenpumpe an deren Gehäuse unmittelbar abdichtend, axial gerichtet eine Zylinderbüchse angeschlossen ist, in der ein oder mehrere hydraulisch bewegbare Arbeitskolben verschiebbar sind.To achieve the object, the invention is characterized in that that immediately after the metering piston pump to the housing sealing, axially directed a cylinder liner is connected in the one or a plurality of hydraulically movable working piston are displaceable.
Ein derartiger hydraulischer Stellantrieb kann in einem weiten Anwendungsbereich verwendet werden. Ein wichtiger Anwendungsbereich ist z.B. die Heizungs- und Klimatechnik. Hier kann das erfindungsgemässe hydraulische Antriebssystem für Heben und Senken von Fensterflügeln oder Türflügeln, das Verschwenken von Klappen, Schiebern und Stellorganen verwendet werden. Ebenso in der Flüssigkeitstechnik bei der Ansteuerung entsprechender linear verstellbarer Stellorgane, wie z. B. Klappen, Schieber und dergleichen mehr für die Steuerung von Wasser und Hydraulikflüssigkeiten.Such a hydraulic actuator can in a wide Scope be used. An important area of application is e.g. the heating and air conditioning technology. Here, the inventive hydraulic drive system for raising and lowering of casements or Door panels, the pivoting of flaps, sliders and actuators be used. Likewise in the fluid technology in the control corresponding linearly adjustable actuators, such. B. flaps, slide and the like more for the control of water and Hydraulic fluids.
Mit der erfindungsgemässen Verbindung der an sich bekannten Schwingankerkolbenpumpe mit einem oder mehreren hydraulischen Arbeitskolben besteht nun der wesentliche Vorteil, dass nun insgesamt ein sehr gedrängter Aufbau bei kleinen Raummassen und hohem Wirkungsgrad erzielt werden kann.With the inventive compound known per se Vibrating piston pump with one or more hydraulic Power piston is now the main advantage that now a total of a very compact construction achieved with small volumes and high efficiency can be.
Die von der Dosierkolbenpumpe erzeugte Druckflüssigkeit wird nun direkt und unmittelbar in axialer Richtung in das vorne angeflanschte Pumpengehäuse eines Arbeitszylinders eingespeist und bewegt dort einen oder mehrere Arbeitskolben.The pressure fluid generated by the metering piston pump is now directly and directly in the axial direction in the front flanged pump housing fed to a working cylinder and moves there one or more Working piston.
Der einfacheren Beschreibung wegen wird in der folgenden Beschreibung nur von einem einzigen Arbeitskolben ausgegangen, obwohl ein oder mehrere Arbeitskolben in einem Pumpengehäuse angeordnet sein können. For the sake of simplicity of description, in the following description only from a single working piston, although one or more Working piston can be arranged in a pump housing.
Wichtig ist also der gedrängte Aufbau, weil nun erfindungsgemäss die Druckflüssigkeit unmittelbar in axialer Richtung von der Schwingankerkolbenpumpe abgegeben wird und flüssigkeitsleitend in das Pumpengehäuse des hydraulischen Antriebssystems eingespeist wird. Damit ergeben sich mehrere Möglichkeiten.So important is the crowded structure, because now according to the invention Pressure fluid directly in the axial direction of the Schwingankerkolbenpumpe is discharged and liquid-conducting in the Pump housing of the hydraulic drive system is fed. In order to There are several possibilities.
In einer ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Pumpengehäuse der Schwingankerpumpe und das Zylindergehäuse des Arbeitszylinders ein einziges durchgehendes Teil bilden.In a first embodiment, it is provided that the pump housing the vibration tank pump and the cylinder housing of the working cylinder form the only continuous part.
In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die beiden Teile modular voneinander getrennt sind. Damit ergibt sich der Vorteil, dass man auf das vorhandene Gehäuse des Pumpensystems ein beliebiges Zylindergehäuse eines Antriebszylinders modular aufsetzen kann. Damit können unterschiedliche Arbeitszylinder mit dem Pumpengehäuse des Schwingankersystems verbunden werden.In a second embodiment of the invention, it is provided that the two parts are modularly separated from each other. This gives the advantage that one on the existing housing of the pump system any Cylinder housing of a drive cylinder modular can put on. In order to can use different working cylinder with the pump housing of the Vibrating anchor system are connected.
Damit können auch unterschiedliche Anforderungen an die Kräfte im hydraulischen Antriebssystem und an die Hubanforderungen erfüllt werden.This also allows different demands on the forces in the hydraulic drive system and to meet the lifting requirements.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ergibt sich dadurch, dass erfindungsgemäss auch vorgesehen ist, dass die Magnetspule leicht auswechselbar am Aussenumfang des Pumpengehäuses angeordnet ist. Auf diese Weise ist es nun einfach möglich, unterschiedliche Antriebsleistungen für den Pumpenkolben zu übertragen.Another essential advantage results from the fact that according to the invention is also provided that the magnetic coil easily replaceable on Outer circumference of the pump housing is arranged. That's the way it is now simply possible, different drive power for the Transfer pump piston.
Der hydraulische Antrieb basiert auf dem Prinzip einer einfach wirkenden Kolbenpumpe. Er besitzt ausserdem ein zusätzliches Rückströmsystem für den Rückwärtslauf des Arbeitskolbens, der gegen eine Rückstellfeder wirkt. The hydraulic drive is based on the principle of a single-acting Piston pump. He also has an additional Rückströmsystem for the Reverse running of the working piston, which acts against a return spring.
In der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung werden verschiedene Ausführungsformen als erfindungswesentlich beschrieben.In the following description of the invention, various Embodiments described as essential to the invention.
In einer ersten Ausführungsform wird ein Rückströmsystem beschrieben, welches zwischen dem Pumpenkolben des Pumpensystems und dem Arbeitskolben des hydraulischen Antriebssystems angeordnet ist. Hierbei wird gleichzeitig eine bestimmte Ventilsteuerung als erfindungswesentlich beansprucht.In a first embodiment, a backflow system is described, which between the pump piston of the pump system and the Working piston of the hydraulic drive system is arranged. This is at the same time a specific valve control as essential to the invention claimed.
In einer zweiten Ausführungsform wird mit einer zweiten Spule statt eines mechanisch bewegten Ventils ein magnetisch bewegtes Ventil beschrieben, welches im Wesentlichen aus einem magnetisch bewegbaren Steuerkolben besteht.In a second embodiment, with a second coil instead of a mechanically moving valve described a magnetically moving valve, which essentially consists of a magnetically movable control piston consists.
In der dritten Ausführungsform wird ein magnetisch bewegbarer Steuerschieber beschrieben.In the third embodiment, a magnetically movable spool described.
Nachfolgend werden auch noch einige Varianten der Erfindung in Kurzform
beschrieben:
Der hier vorgestellte Linearantrieb kann getrennt als Förderpumpe eingesetzt werden.The presented here linear drive can be used separately as a feed pump become.
Eine der möglichen Varianten und Vorteil des Systems besteht darin, durch verschiedene Dimensionierung des Ankerkolbens Fördermenge und Druck zu variieren. Die Bauart ermöglicht ein sehr einfaches Auswechseln des Magnetspulenkörpers ohne Eingriffe in den geschlossenen Antriebsteil. Durch den Einsatz verschiedener Spulen können angepasste elektrische Spannungsund Leistungsanforderungen an den Antrieb erreicht werden.One of the possible variants and advantage of the system is through different dimensions of the armature piston flow rate and pressure too vary. The design allows a very easy replacement of the Magnetic coil body without interfering with the closed drive part. By the use of different coils can be adapted electrical voltage and Performance requirements to the drive can be achieved.
Eine Vielfalt von Varianten des Zylinders - und Arbeitskolbenteils in ihrer Abmessung ermöglicht Kräfte und Geschwindigkeiten entsprechend den Erfordernissen anzupassen.A variety of variants of the cylinder and working piston part in theirs Dimension allows forces and speeds according to the To adapt requirements.
Das Gesamtsystem kann modular aufgebaut werden. Sowohl Pumpenteil wie Arbeitszylinderteil sind in sich geschlossene Einheiten und können im Baukastensystem miteinander verbunden werden.The entire system can be modular. Both pump part as Working cylinder parts are self-contained units and can be used in the Modular system be interconnected.
Der Anwendungsbereich erstreckt sich auf alle Anwendungen, wo eine lineare Bewegung erforderlich ist und jegliche Hub- und Kraftanforderung abgedeckt werden soll.The scope extends to all applications where a linear Movement is required and any lifting and power requirements are covered shall be.
Der Ansaugraum kann ein Dehnelement beinhalten (Federbelasteter Kolben, Membrane etc.), das einen ständigen statischen Druck aufbringt und damit einerseits schädliche Luftbildung im Ansaugraum verhindert und andererseits dem Ausdehnungsverhalten Rechnung trägt.The suction chamber may include an expansion element (spring-loaded piston, Membrane etc.), which applies a constant static pressure and thus on the one hand prevents harmful air formation in the suction and on the other hand takes into account the expansion behavior.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. The subject invention of the present invention is not only evident the subject matter of the individual claims, but also from the Combination of the individual claims among themselves.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All disclosed in the documents, including the abstract Information and features, in particular those shown in the drawings Spatial training, are claimed as essential to the invention, as far as they are individually or in combination with the prior art are new.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.In the following, the invention will be described with reference to only one embodiment illustrative drawings explained in more detail. Here are the Drawings and their description further features essential to the invention and advantages of the invention.
Es zeigen:
- Figur 1:
- Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines hydraulischen Antriebssystems,
- Figur 2:
- Stirnansicht auf die Anordnung nach Figur 1,
- Figur 3:
- ein Teilschnitt aus der Anordnung der Figur 1 mit einer Abwandlung bei der Überleitung des Druckölstroms in das Antriebssystem,
- Figur 4:
- eine weitere Variante gegenüber Figur 3 mit einem magnetisch bewegbaren Steuerschieber.
- Figur 5:
- eine weitere Variante gegenüber Figur 3 mit einem magnetisch bewegbaren Steuerschieber und abgeänderten Pumpenkolben.
- FIG. 1:
- Section through a first embodiment of a hydraulic drive system,
- FIG. 2:
- End view of the arrangement of Figure 1,
- FIG. 3:
- a partial section of the arrangement of Figure 1 with a modification in the transfer of the pressure oil flow in the drive system,
- FIG. 4:
- a further variant with respect to Figure 3 with a magnetically movable spool.
- FIG. 5:
- a further variant with respect to Figure 3 with a magnetically movable spool and modified pump piston.
In Figur 1 ist allgemein eine Schwingankerkolbenpumpe dargestellt, deren
Pumpengehäuse als Rohrkörper 3 bezeichnet wird. Der magnetische Antrieb
erfolgt hierbei über eine Magnetspule 7, die radial am Aussenumfang des
Rohrkörpers 3 angeordnet ist. Der Rohrkörper ist etwa im Mittenberich der
Magnetspule 7 durch ein unmagnetisches Mittelteil 8 unterbrochen.In Figure 1, a Schwingankerkolbenpumpe is generally shown, whose
Pump housing is referred to as a
An der einen Seite des Rohrkörpers 3 ist ein federbelastetes Einlassventil 4
angeordnet, welches aus einem an der hinteren Stirnseite angeordneten
Ansaugraum 19 das Drucköl ansaugt.On one side of the
Der Ansaugraum 19 besteht im Wesentlichen aus einem Verschlussring 51, der
innen den Ansaugraum 19 ausbildet, wobei zur Vorspannung des Drucköls in
dem Ansaugraum 19 ein verschiebbarer Druckkolben 52 angeordnet ist, der
unter der Kraft einer Feder 53 gegen den Ansaugraum 19 verschoben wird. Auf
diese Weise wird stets dafür gesorgt, dass das Drucköl aus dem Ansaugraum
19 in Pfeilrichtung 66 vorgespannt wird und über eine zugeordnete
Einlassbohrung 29 dem Einlassventil 4 zufliesst.The
Das Einlassventil und eine zugeordnete Querbohrung 25 sind hierbei im
übrigen in einem festen Lagerteil 17 im Rohrkörper 3 gelagert. Das über das
Einlassventil 4 einströmende Drucköl strömt in den Arbeitsraum 18 hinter dem
Kolben 6 ein. Dieser Kolben besteht im Wesentlichen aus einem vorderen
Kolbenkopf und einer fest daran ansetzenden Kolbenstange 27, die an ihrem
hinteren Ende eine Querbohrung trägt, die in der eingezeichneten Stellung mit
einer gehäusefesten Querbohrung 25 im Lagerteil 17 fluchtet.The inlet valve and an associated
Der Kolbenkopf des Kolbens 6 wird mittels einer Rückstellfeder 9 in die
eingezeichnete Ruhelage vorgespannt und wirkt in der Arbeitsstellung gegen
einen gehäusefesten Anschlag 31, der Teil eines ebenfalls gehäusefesten
Lagerteils 30 ist.The piston head of the
Bei entsprechender magnetischer Beaufschlagung der Magnetspule 7 wird
daher der Kolben 6 in der eingezeichneten Pfeilrichtung 67 in den Kolbenraum
20 hinein bewegt und verdichtet das dort befindliche Drucköl gegen ein
Druckventil 5, welches dementsprechend geöffnet wird.With appropriate magnetic loading of the
Das Drucköl tritt in die Ventilbohrung 33 des Druckventils 5 ein, überwindet die
Ventilfeder und gelangt auf die Hinterseite eines Kolben 11, der als
Steuerkolben dient.The pressure oil enters the valve bore 33 of the
Wichtig hierbei ist, dass der Steuerkolben 11 radial auswärts einen
flüssigkeitsleitenden Spalt 22 bildet, so dass das Drucköl durch diesen Spalt 22
axial nach vorne in den vor dem Kolben 11 angeordneten Kolbenraum 21
fliesst.It is important that the
Der Kolben 11 wird hierbei durch eine Rückstellfeder 15 in seiner Schliess-Stellung
gehalten und wird bei entsprechender Beaufschlagung mit einem
Druckstoss in axialer Richtung nach vorne gegen die Kraft der Rückstellfeder
15 bewegt.The
Dieser Kolben 11 ist fest als Einheit mit einem Rohrstück 12 verbunden,
welches in eine zugeordnete Führungsbohrung 68 eingreift.This
Ferner trägt der Kolben 11 an seiner Vorderseite einen axial nach vorne
gerichteten Ansatz mit einer Rückströmöffnung 13, der eine Gegenbohrung 23
im Rohrkörper 3 zugeordnet ist.Furthermore, the
Der Kolben 11 zusammen mit dem stirnseitigen vorderen Ansatz und dem
hinteren Rohrstück 12 wird von einer axialen Bohrung vollständig durchsetzt.The
Bei Auftreffen eines Druckstosses aus dem Druckventil 5 auf die Rückseite des
Kolbens 11 wird dieser damit axial nach links gegen die Kraft der Rückstellfeder
15 bewegt und der vordere, stirnseitige Ansatz mit der axialen
Durchgangsbohrung taucht damit abdichtend in die gehäusefeste
Gegenbohrung 23 und wird dort abgedichtet.Upon impact of a pressure surge from the
Damit kann keine Rückströmung mehr in den Ansaugraum über den axialen Kanal und die sich daran anschliessende Querbohrung 32 und 25, sowie 26 erfolgen.Thus, no return flow in the suction via the axial Channel and the adjoining transverse bore 32 and 25, and 26 respectively.
Vielmehr strömt das Drucköl über die Querbohrung 69 in das Verbindungsstück
34 in die Zylinderbüchse 40 des hydraulischen Antriebssystems hinein.Rather, the pressure oil flows through the transverse bore 69 in the
Das Drucköl wird von dem Verbindungsstück 34 in Pfeilrichtung 43 in den
rückwärtigen Zylinderraum 43 gefördert und wirkt dort auf die Rückseite des
Kolbenteils 41, welches abdichtend in dem Zylinderraum 39 geführt ist.The pressure oil is from the connecting
Damit wird der gesamte Arbeitskolben 1 in Pfeilrichtung 70 nach aussen
bewegt und wirkt auf eine nicht näher dargestellte Rückstellfeder 2.Thus, the entire working piston 1 in the direction of
Aus dem Zylinderraum 39 wird das verdrängte Drucköl über die Querbohrung
71 in den Längskanal 38 gefördert und strömt dort in Pfeilrichtung 44 zurück im
Pumpengehäuse 40.From the
Über das Verbindungsstück 37 tritt das rücklaufende Drucköl in den
Rückströmkanal 36 im Rohrkörper 3 des Pumpengehäuses zurück und fliesst
unmittelbar in den Ansaugraum 19.About the
Neben dem obig genannten grossen Rückströmkanal gibt es noch den kleinen
Rückströmkanal, der im Wesentlichen aus der Querbohrung 32 und dem sich
daran anschliessenden Rückströmkanal 24 im Pumpengehäuse der Pumpe
ergibt. In addition to the above-mentioned large return flow there is still the small
Return flow, which consists essentially of the
Wenn nämlich bei stillgesetzter Kolbenpumpe der Arbeitskolben 1 in
Gegenrichtung zur Pfeilrichtung 70 zurück läuft, muss das sich im Arbeitsraum
42 befindliche Drucköl in Gegenrichtung zur Pfeilrichtung 43 über den dortigen
Kanal und das Verbindungsstück 34 in den Sammelraum 19 zurück fliessen.
Dies wird dadurch erreicht, dass dieses Drucköl nun über die Querbohrung 69
in den vorderen Kolbenraum 21 fliesst, dort in die Stirnseite der
Rückströmöffnung 13 am Kolben 11 eintritt, den Kolben in axialer Richtung
durchfliesst und an der Rückseite in die Querbohrung 32 eintritt.Namely, when stopped piston pump, the working piston 1 in
The opposite direction to the
Von dort aus fliesst das Öl über den besagten Rückströmkanal 24 in den
Lagerraum zurück. Hierbei ist jedoch noch eine weitere Ventilsteuerung
vorgesehen, die ein Rückströmen nur dann erlaubt, wenn einerseits der Kolben
11 sich in der eingezeichneten Ruhelage befindet und andererseits auch der
Kolben 6 sich ebenfalls in der Ruhelage befindet.From there, the oil flows via said
Für diesen Fall verbindet nämlich die gehäusefeste Querbohrung 25 die im
bewegbaren Kolben 6 angeordnete Kolbenstange 27, so dass das Öl über die
in der Kolbenstange 27 angeordnete Querbohrung in die gehäusefeste
Längsbohrung 26 eintritt und von dort aus in den Lagerraum 19 fliesst.For this case, namely the housing-fixed transverse bore 25 connects the in
Dies wäre auch dann der Fall, wenn der Kolben 11 mit dem darin angeordneten
Rohrstück 12 an der Arbeitsseite keine Vorrichtung zur Regelung der Sperrzeit
für den Rückfluß des Öles über diesen Rücklaufweg aufweisen würde. In
diesem Fall wäre der Ölrückfluß während des unteren Totpunktes des Kolbens
6 bzw. dessen Kolbenstange 27 so groß, dass wenigstens ein Teil des gerade
geförderten Öles durch diesen Weg wieder zurückfließen würde, und somit
kontraproduktiv für den Vorschub des Arbeitskolbens wirken würde. Dies ergibt
sich aus dem Schwingsystem bestehend aus der Masse des Kolbens 6 mit
seinen einzelnen Teilen, der Federkraft der Rückstellfeder 9 und der
Magnetkraft der Magnetspule 7, welche die Antriebsarbeit verrichtet. This would be the case even if the
Um dies zu verhindern ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgesehen, die
eine gewisse, durch entsprechende Dimensionierung der beteiligten Parameter,
Federkraft und wirksamer Durchfluß des Öles, regelbare Totzeit für die
Freigabe der Rückflußleitung vorsieht. Dadurch kann, unter Berücksichtigung
statischer und dynamischer Eigenschaften des Systems, geregelt werden, ob
überhaupt, und wenn, wieviel Öl durch die Rückflußleitungen zurückfließen
kann. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass kein Öl während des unteren
Totpunktes des Kolbens 6 durch die Querbohrung 25 fließt, da dies ja den
Vorschub des Arbeitszylinders 1 beeinträchtigen würde. Dieser würde zum
Schwingen angeregt werden. Sollte jedoch ein Schwingverhalten gewünscht
werden, so kann der Rückfluß selbstverständlich so geregelt werden, dass der
Arbeitskolben 1 zumindest eine überlagerte Schwingung in seiner
Antriebsbewegung erfährt.To prevent this, a device is provided according to the invention
a certain, by appropriate dimensioning of the parameters involved,
Spring force and effective flow of oil, adjustable dead time for the
Release of the return line provides. This can, taking into account
static and dynamic characteristics of the system, whether or not
at all, and when, how much oil will flow back through the return lines
can. It is preferably provided that no oil during the lower
Dead center of the
Die Regelung dieser Totzeit ist nun in der vorliegenden Erfindung in einer
bevorzugten Ausführungsform durch die Ausführung des Kolbens 11 mit den
dazugehörigen Bauelementen und Funktionen realisiert.The regulation of this dead time is now in the present invention in one
preferred embodiment by the embodiment of the
Um in der Rückflußleitung des Öles eine entsprechende Totzeitregelung zu
realisieren wurde erfindungsgemäß ein Stellglied entwickelt, das in der Form
eines Kolbens 11 mit Ventilfunktion ausgebildet ist. Ein großer Teil des pro
Arbeitshub der Pumpkolbens 6 zu fördernden Öles wird durch die in dem
Kolben 11 angeordnete Durchgangsbohrung 12 (Rohrstück) hindurchgefördert,
das auf Grund des wirksamen Querschnittes sich das Öl durch den hier
deutlich geringeren Widerstand gegenüber der Spalt 22 hin zum Arbeitskolben
1 sucht. Erst wenn der Kolben 11 mit seiner Rückströmöffnung 13 in die
Gegenbohrung 23 eintaucht wird gegebenenfalls noch Öl durch den Spalt 22
weiter in den Raum 21 und von da aus in das Verbindungssück 34 hin zum
Arbeitskolben fließen. To in the return line of the oil to a corresponding dead time control
realize an actuator has been developed according to the invention, which in the form
a
Die hauptsächliche Leitung für den Rückfluß, das Rohrstück 12, ist also
unwirksam. Über dies Verbindung kann so lange kein Öl fließen, bis die
Rückströmöffnung 13 wieder freigegeben ist. Diese Freigabe kann nun durch
die Beeinflussung der betreffenden Parameter geregelt werden. Somit kann
genau festgelegt werden, wann das Rohrstück 12 wieder öldurchgängig
geschaltet ist.The main conduit for the reflux, the
Im Weiteren kann durch entsprechende Parametrierung auch der
Verschiebeweg der einzelnen Kolben 6, 11, 1 beeinflußt werden, so dass diese
beispielsweise nicht den vollständigen Hubweg ausführen, und somit auch
nicht an den enstprechenden Stirnseiten mit den zugeordneten Flächen
zusammenstoßen. Dadurch ist auch eine enorme Geräuschreduktion möglich,
und zwar so weit, dass das gesamte hydraulische Antriebssystem nahezu
geräuschlos arbeitet.In addition, by appropriate parameterization and the
Displacement of the
Generell wird noch angeführt, dass die Regelung der Totzeit für die
Rückströmung des Öles nicht zwingend durch einen sogenannten
Steuerkolben / -zylinder, wie hier dem Kolben 11 erfolgen muß. Es sind dazu
auch verschiedene andere Möglichkeiten gegeben. So sind z. B. in einer
anderen Ausführungsform der Steuerzylinder 57 in der Figur 4 beschrieben, der
ebenfalls in dieser #weise arbeitet. Die Ausführung in der Figur 3 zeigt einen
magnetisch betätigten Steuerkolben 56, der ebenfalls diese Funktion ausübt.
Weitere, entsprechende Ausführungsformen liegen somit im Umfang der
Erfindung.In general, it is stated that the control of the dead time for the
Backflow of the oil not necessarily by a so-called
Control piston / cylinder, as here the
Es wird noch darauf hingewiesen, dass, um den Kolben 6 überhaupt
magnetisch bewegen zu können, dieser am Aussenumfang mit einem
Magnetring 28 versehen ist, der mit dem Magnetfeld der Magnetspule 7
zusammenwirkt. It should be noted that to the
Der Magnetring 28 kann zusammen mit dem Kolbenkopf und der Kolbenstange
auch einen einheitlichen Körper bilden.The
Es gibt einen weiteren Betriebsfall, bei dem es vorgesehen ist, dass der Kolben
6 entgegen der Kraft der Feder 9 in seiner nach links verschobenen Stellung
verharrt, wenn er dementsprechend von der Magnetspule 7 beaufschlagt wird.
Um für diesen Betriebsfall eine Rückströmung zu vermeiden, ist es vorgesehen,
dass dann die Querbohrung in der Kolbenstange 27 nicht mehr mit der
gehäusefesten Querbohrung 25 im Lagerteil 17 fluchtet, und damit ist der
Rückstromfluss abgesperrt.There is another operating case where it is intended that the
In der Zeichnung ist lediglich angegeben, dass das vordere, hydraulische
Antriebssystem 35 mit dem Arbeitskolben 1 über die besagten
Verbindungsstücke 37 und 34 lösbar mit dem Rohrkörper 3 des
Pumpengehäuses verbindbar ist. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht
beschränkt. Es kann auch vorgesehen sein, dass das vordere, hydraulische
Antriebssystem 35 fest und unlösbar mit dem Rohrkörper 3 des sich dahinter
anschliessenden Pumpensystems verbunden ist.In the drawing, only indicated that the front,
Der modulare Aufbau (die Steckbarkeit) der beiden Teile wird jedoch bevorzugt, weil es ein einfaches Auswechseln des vorderen Antriebssystems 35 ermöglicht. Damit können unterschiedliche Arbeitskolben 1 mit unterschiedlichen Hüben verwendet werden.However, the modular structure (pluggability) of the two parts is preferred, because it is a simple replacement of the front drive system 35th allows. This allows different working piston 1 with different strokes are used.
Die Verbindung der beiden Teile erfolgt im übrigen durch eine an der Stirnseite
der Zylinderbüchse 40 angesetzten Schraube 49, die in eine zugeordnete
Gewindebüchse 50 am Pumpengehäuse des Rohrkörpers 3 einschraubbar ist.The connection of the two parts takes place otherwise by a on the front side
the
Der vordere Arbeitskolben 1 ist im übrigen fest mit einem Kolbenansatz 45
verbunden, der abdichtend in der Zylinderbüchse 40 geführt ist. The front working piston 1 is otherwise fixed with a piston neck 45th
connected, which is sealingly guided in the
Der Kolbenansatz 45 bildet einen Ansatz verringerten Durchmessers aus,
indem eine Entlüftungsbohrung 46 vorgesehen ist. Diese Entlüftungsbohrung
mündet in die Atmosphäre. Der Anschlag verringerten Durchmessers wirkt mit
einem gehäusefesten Anschlag 47 in der Zylinderbüchse 40 zusammen.
Der Arbeitskolben 1 ist im übrigen abdichtend in einem stirnseitigen
Führungsteil 48 der Zylinderbüches 40 in Längsrichtung verschiebbar geführt.The
Wichtig ist, dass bei der erfindungsgemässen Pumpe beim Ansaugen immer
ein konstantes Volumen vorhanden ist, weil durch die Vorspannung mit einem
Druckkolben 52 der Ansaugraum 19 und das dort befindliche Hydrauliköl immer
unter einer gewissen Vorspannung gehalten wird. Damit besteht kein
bewegliches Volumen, und das Öl wird nicht aus einem freien Tank
entnommen, sondern unter Verschluss gehalten.It is important that in the inventive pump when sucking always
a constant volume exists because by the bias with a
Unabhängig von diesem konstanten Volumen im Ansaugraum 19, welches
unter Federvorspannung gehalten wird, kann sich der Arbeitskolben 1
entsprechend der Arbeitsweise der Dosierkolbenpumpe bewegen und
unterschiedliche Flüssigkeiten verdrängen.Regardless of this constant volume in the
Die Figur 2 zeigt allgemein die Stirnansicht der Anordnung, wo erkennbar ist,
dass die Magnetspule 7 zentral eine Innenbohrugn 54 ausbildet, die über den
Rohrkörper 3 des Pumpensystems geschoben ist.FIG. 2 generally shows the end view of the arrangement, where it can be seen that
that the
Die Figuren 3 und 4 zeigen nun Abwandlungen des Steuerventilsystems nach
Figur 1. Hier wird dargestellt, wie der in Figur 1 dargestellte Kolben 11 durch
andere Steuerelemente ersetzt werden kann.FIGS. 3 and 4 now show modifications of the control valve system
Figure 1. Here is shown how the
Die Figur 3 zeigt hierbei einen magnetisch angetriebenen Steuerkolben 56, der
von einer eigenen Magnetspule 55 beaufschlagt wird. Hierbei ist im
Pumpengehäuse wiederum eine magnetische Trennung 65 angeordnet, um
einen Kurzschluss des Magnetfeldes zu vermeiden. FIG. 3 shows a magnetically driven
Entsprechend der Ansteuerung der Magnetspule 55 wird damit der
Steuerkolben 56 in axialer Richtung entgegen der Kraft der Rückstellfeder 15
hin und her bewegt.
Der Steuerkolben 56 schlägt dann an eine gehäusefeste Stirnfläche 14 an.Accordingly, the control of the
The
Der Übersichtlichkeit halber ist noch als weitere Variante der Rücklaufsteuerung das in der Figur 1 bereits schon beschriebene Rohrstück 12 mit der axialen Durchgangsbohrung dargestellt, welches abdichtend- je nach Verschiebelage des Steuerkolbens 56 - in eine zugeordnete Sackbohrung 23 im gehäusefesten Teil eintaucht und damit die axiale Durchgangsbohrung verschliesst.For the sake of clarity is still another variant of the Return control the already described in Figure 1 pipe section 12th represented with the axial through hole, which sealing - depending on Displacement position of the control piston 56 - in an associated blind bore 23rd immersed in the housing-fixed part and thus the axial through hole closes.
Alternativ hierzu ist jedoch eine axiale Durchgangsbohrung 72 im Steuerkolben
56 vorgesehen, dem ein zugeordnetes, federbelastetes Ventil 73 zugeordnet
ist.Alternatively, however, an axial through
Dieses Ventil mündet in eine Durchgangsbohrung 74 und diese wiederum in
den vorderen Kolbenraum 20 der Pumpe.This valve opens into a through
Fordert nun der nicht näher dargestellte Kolben der Pumpe Drucköl in
Pfeilrichtung nach links, tritt dieses Drucköl über die Durchgangsbohrung 74
unter Ãœberwindung des Ventils 73 durch die Durchgangsbohrung 72 im
Steuerkolben 56 hindurch und gelangt über den Anschluss-Stift 34 in das
Antriebssystem 35.Now calls for the piston of the pump not shown in detail pressure oil
Arrow direction to the left, this pressure oil passes through the through hole 74th
overcoming the
Gleichzeitig wird der Rückströmkanal mit dem Rohrstück 12 verschlossen, weil
das vordere, stirnseitige Ende in die Sackbohrung 23 eintaucht.At the same time the return flow is closed with the
In der Ruhestellung des Steuerkolbens 56 gilt der umgekehrt Fall. Das Ventil
73 ist geschlossen, und es erfolgt eine Rückströmung über das
Verbindungsstück 34 und die nun offene axiale Bohrung im Rohrstück 12 und
die Querbohrung 32 in den Ansaugraum 19.In the rest position of the
Die sich einander ventilmässig ergänzenden Querbohrungen 25 im
gehäusefesten Lagerteil 18 und die zugeordnete Querbohrung in der
Kolbenstange 27 ist dann nicht mehr erforderlich.The valve holes complement each other in the transverse bores 25 in
housing-fixed
Die Figur 4 zeigt eine weitere Variante einer entsprechenden Kolbensteuerung,
wobei ebenfalls ein magnetisch bewegbarer Steuerschieber 57 verwendet wird,
der von einer Magnetspule 55 angesteuert wird.FIG. 4 shows a further variant of a corresponding piston control,
also using a magnetically
Vor dem Kolbenraum 20 ist das Lagerteil 30 angeordnet, welches die
Ventilbohrung 33 aufweist, durch welches das vom nicht näher dargestellten
Kolben erzeugte Drucköl in Pfeilrichtung das Druckventil 5 überwindet.In front of the
Dieses Drucköl tritt zunächst in den Arbeitsraum 75 vor dem Steuerschieber 57
ein, wobei der Steuerschieber mittels einer Rückstellfeder 58 in seiner linken
Anschlagseite gehalten wird.This pressure oil first enters the working
Ist hingegen der Steuerschieber 57 durch die Magnetspule aktiviert, dann
nimmt er seine erste Steuerstellung ein. In dieser Stellung strömt das in dem
Arbeitsraum 55 befindliche Drucköl über den Mittenkanal 59 und eine
zugeordnete Querbohrung in eine sich daran anschliessende gehäusefeste
Querbohrung 76 ein, von wo aus das Drucköl in Pfeilrichtung 77 in das
Antriebssystem 35 hinein strömt.If, however, the
Auf diese Weise wird das Drucköl in das Antriebssystem 35 eingespeist.In this way, the pressure oil is fed into the
Der Rücklaufstrom des Öls aus dem Antriebssystem erfolgt über das
Verbindungsstück 37, welches über Querbohrungen mit dem Rückströmkanal
36 verbunden ist. Dieser ist nun wiederum flüssigkeitsleitend mit einem
Querkanal 60 verbunden, der gehäusefest ist. Diesem gehäusefesten
Querkanal 60 liegt eine entsprechende - im Steuerschieber 57 angeordnete -
Querbohrung 61 gegenüber, so dass in der aktivierten Stellung des
Steuerschiebers 57 ein Rückstromfluss über die Querbohrung 61 in den
Steuerschieber 57 hinein erfolgt und über den mittig angeordneten Querkanal
62 im Steuerschieber 57 in einen im Pumpengehäuse gehäusefest
angeordneten Längskanal 78 zurück in den Ansaugraum 19 fliesst.The return flow of the oil from the drive system via the
Vorteil dieser Ausführung ist, dass die im Ausführungsbeispiel in Verbindung
mit der Kolbenstange 27 beschriebene Ventilsteuerung entfallen kann und die
gesamte Steuerung des Rückflusses bereits schon im Bereich des
Steuerschiebers 57 erfolgt.Advantage of this embodiment is that in the embodiment in conjunction
can be omitted with the
Dies ist übrigens auch der Vorteil des Ausführungsbeispiels nach Figur 3.Incidentally, this is also the advantage of the exemplary embodiment according to FIG. 3.
Die andere Verschiebelage des Steuerschiebers 57 ermöglicht eine
Gegenüberstellung der gehäusefesten Querbohrung 64 zu einer zugeordneten,
im Steuerschieber angeordneten, Querbohrung 63.The other displacement position of the
Wenn sich also der Steuerschieber 57 in seiner linken Anschlagstellung
befindet, kommt damit die Querbohrung 64 in Ãœbereinstimmung mit dem
Querkanal 63 und das Drucköl fliesst in axialer Richtung nach links
(Pfeilrichtung 79), wobei der Arbeitskolben 1 eine Rückwärtsbewegung
ausführt.So if the
Je nach Stellung des Steuerschiebers 57 kann somit der Arbeitskolben 1 auf
seiner Vorderseite oder seiner Rückseite mit Drucköl versorgt werden.Depending on the position of the
Es wird im übrigen noch zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 angefügt, dass
die in dem Rohrstück 12 des Kolbens 11 angeordnete Bohrung als
Führungsbohrung 68 bezeichnet wird. It is also added to the embodiment of Figure 1, that
arranged in the
Mit dem integrierten Pumpen- und Arbeitskolbensystem in einem Rohrstück ist ein einfaches platzsparendes und daher kostengünstiges Antriebssystem geschaffen worden. Die leichte Austauschbarkeit der Magnetspule ermöglicht ,rasch andere Leistungsspezifikationen zu erfüllen.With the integrated pump and working piston system in a pipe section is a simple space-saving and therefore inexpensive drive system been created. The easy interchangeability of the solenoid allows to quickly meet other performance specifications.
Die Figur 5 zeigt eine weitere Variante der vorliegenden Erfindung, welche gegenüber der Ausführung in Figur 3 mit einem magnetisch bewegbaren Steuerschieber und abgeänderten Pumpenkolben ausgestattet ist.FIG. 5 shows a further variant of the present invention which compared to the embodiment in Figure 3 with a magnetically movable Spool and modified pump piston is equipped.
In diesem Ausführungsbeispiel mit Steuerschieber 57 befindet sichder Ankerteil
mit Kolben27 im Gegensatz zu vorangehend angeführten Ausführungsformen
im Ansaugraum 19 und fördert das Öl über das Einlassvenitl 4 in den
Druckraum 20 und von dort über das Druckvenitl 5 über den Steuerschieber 57
in einen Arbeitszylinder. Das besondere an dieser Ausführungsform ist, dass
dabei der Druckraum 20, das Einlaßventil 4, das Druckventil 5 und den
Rückflußkanal 24 in einem Bauteil integriert werden können, und damit
aufwändige Rückströmkanäle im Rohrkörper 3 entfallen können.In this embodiment with
Zusammenfassend wird festgehalten, dass das System in einer ersten
Ausführungsform vier Kolben aufweist, welche für die Ölführung und
Kraftübertragung verantwortlich zeichnen. Diese sind der Kolben 52, der für die
permanente Druckbeaufschlagung auf das System verantwortlich ist, und so
dafür sorgt, dass das geschlossene Ölsystem nahezu Lufteinschluß arbeitet,
der Kolben 6, der für die Komprimierung und Förderung des Öles zuständig ist,
dem Kolben 11, der für die Steuerung des Ölflusses zuständig ist, und
schlußendlich dem Arbeitskolben 1 mit seinem wirksamen Kolbenteil 41 für die
zu erzeugenden, wirksame Linearbewegung.In summary, it is stated that the system in a first
Embodiment has four pistons, which for the oil guide and
To blame power transmission. These are the
Auf Grund der Tatsache, dass das gesamte System in jeder Ausführungsform als geschlossenes Ölsystem ausgebildet ist, besteht bei der vorliegenden technischen Lehre der Vorteil, dass so gut wie keine Blasenbildung und damit unweigerlich einhergehende Probleme durch Lufteinschlüsse im Öl verhindert werden. Somit verhindert der Systemaufbau als Doppeltwirkender Arbeitszylinder 1 die üblicher Weise auftretenden Probleme durch Lufteinschluß beispielsweise in Form von Blasenbildung bedingt durch freies einströmen des rücklaufenden Öls in den Tank bzw. Ansaugraum der Anlage. Somit ergibt sich der Vorteil, das das System einen permanenten Kraftschluß aufweist, wodurch eine kontinuierliche Linearbewegung des Arbeitskolbens gewährleistet wird, und nicht durch Lufteinschlüsse Schwankungen im Fördervolumen hervorgerufen werden, welche schlagartige Bewegungszustände verursachen.Due to the fact that the entire system in each embodiment is designed as a closed oil system, consists in the present Technical teaching the advantage that virtually no blistering and thus inevitably prevents problems caused by air pockets in the oil become. Thus, the system structure prevents as a double-acting Working cylinder 1 the usual way occurring problems due to air entrapment for example in the form of blistering caused by free flow of the Returning oil in the tank or suction of the system. Thus results the advantage that the system has a permanent frictional connection, whereby a continuous linear movement of the working piston is ensured and not by air bubbles fluctuations in the delivery volume which cause abrupt movement states.
Ermöglicht wird durch die technische Lehre der vorliegenden Erfindung auch eine gezielte, in ihrer Geschwindigkeit einstellbare Rückstellung des Arbeitskolbens. Die Einstellung erfolgt dabei mittels Dimensionierung des Leitungsquerschnittes des Öls. Durch die Beeinflussung des Querschnittes wird entsprechend der rückfließende Volumenstrom geregelt, wodurch sich schlußendlich die Rückstellgeschwindigkeit beeinflussen läßt.It is made possible by the technical teaching of the present invention also a targeted, adjustable in their speed provision of the Working piston. The adjustment takes place by means of dimensioning of Line cross-section of the oil. By influencing the cross section is regulated according to the return flow, resulting in Finally, the return speed can be influenced.
Die Ausbildung als doppelt wirkender Zylinder geschieht mittels zweier
entsprechend ansteuerbarer Ölführungen in dem als Rohr ausgebildeten
System. Das bedeutet, dass der Kolbenteil 41 des Arbeitskolbens 1 auf beiden
Seiten von Öl umspült ist. Das Öl im vorderen/äußeren Teil des Zylinders 39
wird, verursacht durch die Auswärtsbewegung des Kolbenteiles 41, durch die
Querbohrung 71 in das Rücklaufsystem gepresst und so unmittelbar wieder
dem Ansaugraum 19 zugeführt, wodurch der Ölkreislauf lufteinschlußfrei
geschlossen ist. Bei der Rückstellung des Arbeitskolbens 1 erfolgt der Ölfluß in
umgekehrter Richtung. Dabei besteht jedoch nach der technischen Lehre die
Möglichkeit den Volumenstrom zu Steuern um die Rückstellgeschwindigkeit in
gewünschter Weise zu beeinflussen.The training as a double-acting cylinder is done by means of two
correspondingly controllable oil ducts in the pipe formed as
System. This means that the
Eine Beeinflussung des Vorschubs des Arbeitskolbens 1 ist nach der
technischen Lehre der vorliegenden Erfindung ebenfalls vorgesehen. Diese
kann mittels Anpassung der magnetischen Spulenkraft auf den das Öl
fördernden Kolben 6 erfolgen. Die Steuerung erfolgt dabei in der Weise, dass
die maximale Vorschubgeschwindigkeit bei 100 % Förderhub erfolgt, und eine
Reduzierung des Förderhubes auf entsprechend weniger als 100 %
demgemäß auch eine reduzierte Vorschubbewegung zur Folge hat, wodurch
sich auf Grund der bekannten Zusammenhänge auch deren Geschwindigkeit
reduziert.An influence on the feed of the working piston 1 is after the
technical teaching of the present invention also provided. These
can by adjusting the magnetic coil force on the oil
Die Reduzierung des Förderhubes erfolgt durch den Einsatz einer
entsprechend schwächer ausgewählten Magnetspule 7, welche den Kolben 6
nur mehr zum Teil entlang dessen maximalen Arbeitsweg bewegen vermag.The reduction of the delivery stroke takes place through the use of a
correspondingly weaker selected
Die bereits umfangreich beschriebene Ansteuerung des Ölflusses kann nun in
verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf
unterschiedlichste Weise erfolgen. Einmal, wie eben nochmals aufgeführt,
mittels des durch den Öldruck selbst gesteuerten Kolben 11 in
Zusammenwirkung mit den entsprechenden Ventilen, Einlaß- 4 und Auslaß 5,
die hier als Rückschlagventile ausgebildet sind. Zusätzlich wirken dabei die
Rückstellfeder 15 und Position des das Öl fördernden Kolbens 6 auf diesen ein,
so dass lediglich durch die Beeinflussung der Position des Kolbens 6 die
Rückstellgeschwindigkeit gesteuert werden kann.The already extensively described control of the oil flow can now in
various embodiments of the present invention
done in different ways. Once, as just mentioned again,
by means of the
Die Ansteuerung des Kolbens kann jedoch auch mittels Federkraft und/oder Magnetkraft erfolgen.However, the control of the piston can also by means of spring force and / or Magnetic force done.
Ein weiteres mal wird die Steuerung mittels eines Zweiwegeventils, hier als
Steuerschieber 57 bezeichnet, und den Rückschlagventilen 4, 5 durchgeführt.
Dieser Steuerschieber bewirkt die Ölführung für Vorschub, Sperre und
Rückstellung des Arbeitskolbens 1. Der Steuerschieber kann mittels Öldruck
und/oder Federkraft und/oder Magnetkraft betätigt werden, um die
gewünschete Steuerfunktion auszuüben. Once again, the control by means of a two-way valve, here as
Control slide 57 denotes, and the
- 11
- Arbeitskolbenworking piston
- 22
- RückstellfederReturn spring
- 33
- Rohrkörper (Pumpe)Tubular body (pump)
- 44
- Einlassventilintake valve
- 55
- Druckventilpressure valve
- 66
- Kolbenpiston
- 77
- Magnetspulesolenoid
- 88th
- Mittelteilmidsection
- 99
- RückstellfederReturn spring
- 1010
- Rohrstückpipe section
- 1111
- Kolbenpiston
- 1212
- Rohrstückpipe section
- 1313
- Rückströmöffnungreturn flow
- 1414
- Stirnflächeface
- 1515
- RückstellfederReturn spring
- 16 1716 17
- Lagerteilbearing part
- 1818
- Arbeitsraumworking space
- 1919
- Ansaugraumsuction
- 2020
- Kolbenraum (vorne)Piston chamber (front)
- 2121
- Kolbenraum (hinten)Piston chamber (rear)
- 2222
- Spalt (Kolben 11)Gap (piston 11)
- 2323
- Gegenbohrungcounterbore
- 2424
- Rückströmkanalbackflow
- 2525
- Querbohrungtransverse hole
- 2626
- Längsbohrunglongitudinal bore
- 2727
- Kolbenstangepiston rod
- 2828
- Magnetringmagnetic ring
- 2929
- Einlassbohrunginlet bore
- 3030
- Lagerteilbearing part
- 3131
- Anschlag (Lagerteil 30)Stop (bearing part 30)
- 3232
- Querbohrungtransverse hole
- 3333
- Ventilbohrungvalve bore
- 3434
- Verbindungsstückjoint
- 3535
- Antriebssystemdrive system
- 3636
- Rückströmkanalbackflow
- 3737
- Verbindungsstückjoint
- 3838
- Längskanallongitudinal channel
- 3939
- Zylinderraumcylinder space
- 4040
- Zylinderbüchsecylinder liner
- 4141
- Kolbenteilpiston part
- 4242
- Zylinderraumcylinder space
- 4343
- Pfeilrichtungarrow
- 4444
- Pfeilrichtungarrow
- 4545
- Kolbenansatzpiston extension
- 4646
- Entlüftungsbohrungvent hole
- 4747
- Anschlagattack
- 4848
- Führungsteilguide part
- 4949
- Schraubescrew
- 5050
- Gewindebüchsethreaded bushing
- 5151
- Verschlussringlock ring
- 5252
- Druckkolbenpressure piston
- 5353
- Federfeather
- 5454
- Innenbohrunginternal bore
- 5555
- Magnetspulesolenoid
- 5656
- Steuerkolben spool
- 5757
- Steuerschieberspool
- 5858
- RückstellfederReturn spring
- 5959
- Mittenkanalcenter channel
- 6060
- QuerkanalQuerkanal
- 6161
- Querbohrungtransverse hole
- 6262
- QuerkanalQuerkanal
- 6363
- QuerkanalQuerkanal
- 6464
- Querbohrungtransverse hole
- 6565
- magn. Trennungmagn. separation
- 6666
- Pfeilrichtungarrow
- 6767
- Pfeilrichtungarrow
- 6868
- Führungsbohrungguide bore
- 6969
- Querbohrungtransverse hole
- 7070
- Pfeilrichtungarrow
- 7171
- Querbohrungtransverse hole
- 7272
- DurchgangsbohrungThrough Hole
- 7373
- VentilValve
- 7474
- DurchgangsbohrungThrough Hole
- 7575
- Arbeitsraumworking space
- 7676
- Querbohrungtransverse hole
- 7777
- Pfeilrichtungarrow
- 7878
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