DE10317413A1

DE10317413A1 - Hydraulischer Druckübersetzer

Info

Publication number: DE10317413A1
Application number: DE10317413A
Authority: DE
Inventors: Eugen Rapp
Original assignee: Tox Pressotechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Tox Pressotechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2003-12-11

Abstract

Es wird ein hydraulischer Druckübersetzer vorgeschlagen, bei dem mindestens der Endhub über einen elektrischen Linearmotor erfolgt, welcher unmittelbar von dem im Druckübersetzer vorhandenen Hydrauliköl umströmt ist.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Druckübersetzer nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige hydraulische Druckübersetzer sind in vielfältigster Weise bekannt, wobei ein gemeinsames Merkmal darin besteht, dass der Arbeitsraum (Hochdruckraum) für wechselnde hydraulische Drücke und der Speicherraum zur Versorgung mit Hydraulik, u. a. auch des Arbeitsraums, über einen Steuerkolben (Tauchkolben) hydraulisch miteinander verbindbar bzw. trennbar (siehe Anspruch 1) ist und der Steuerkolben entweder die Schubstange selbst ist, oder von der Schubstange eines Linearmotors angetrieben wird (DEOS 10 11 5634). Dieser Linearmotor wird über einen außerhalb des Druckübersetzers vorhandenen Elektromotor angetrieben, wobei der Linearmotor außerhalb des Speicherraums angeordnet und hydraulisch gegen den Speicherraum abgedichtet ist. Abgesehen davon, dass dadurch auf manche Vorteile wie Kühlung über die Hydraulikflüssigkeit, weicheres Anlaufen und Bremsen des Linearmotors, geringerem Verschleiß usw. verzichtet wird, besteht vor allem das Problem einer Abdichtung zwischen elektrischem Antrieb und der Übertragung auf die Schubstange. Die Fachwelt ging vor allem davon aus, dass bei der Verwendung von elektrischen Mitteln, bei den hier gegebenen Drücken und Bewegungen stromführender Teile, von der Hydraulik nicht zu trennen seien und Kurzschlussgefahr bestünde.

Die Erfindung und ihre Vorteile

Der erfindungsgemäße hydraulische Druckübersetzer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass der gesamte Linearmotor einschließlich Läufer des Elektromotors in Hydrauliköl gelagert ist und somit dieser außer einer hervorragenden Kühlung auch eine entsprechende Schmierung und damit eine Herabsetzung von Reibungsverlusten und mechanischen oder sonstigen technischen und thermischen Verlusten erfährt. Darüber hinaus ist die Abdichtung nach außen stark vereinfacht, was besonders bei längerer Nutzung solcher Druckübersetzer von großem Vorteil ist. Der Fachmann hat offensichtlich bisher die kaum vorhandene Gefahr von elektrischen Kurzschlüssen wichtiger eingestuft, als die bei allen Linearmotoren erforderliche Schmierung und Kühlung von deren Getrieben. Tatsächlich stellt die Kühlung des Motors einschließlich Getriebe, in Verbindung mit den dynamischen Dichtungen, nach außen ein nicht unerhebliches Problem solcher elektrisch angetriebener und einen Linearmotor aufweisender Druckübersetzer dar.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, weist der Läufer des elektromechanischen Motorteils eine rotierende Hohlwelle auf, in welcher der mechanische Antriebsteil des Linearmotors angeordnet ist. Sowohl Elektromotor als auch Antriebsgetriebe sind bei diesem Linearmotor in dem Speicherraum oder einem mit dem Speicherraum hydraulisch offen verbundenen Raum angeordnet, mit all den oben genannten Vorteilen.
Nach einer zusätzlich vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mechanische Antriebsteil als Kugelroll-, Planetenrollen-, Gewindespindelgetriebe odgl. ausgebildet, wobei als Abtriebsteil des Linearmotors mindestens Abschnittsweise eine die Schubstange antreibende, auch als Gewindespindel ausbildbare Antriebsspindel dient.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Die Zeichnung und Beschreibung der Erfindung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist vereinfacht in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
In Fig. 1 ist ein elektrohydraulischer Druckübersetzer dargestellt, mit einem elektrisch arbeitenden Linearmotor 1 und einem hydraulischen Druckübersetzer 2, die achsgleich zueinander angeordnet sind. Erfindungsgemäß kann jedoch auch statt der Verwendung eines Linearmotors die Drehbewegung des Elektromotors durch Umsetzung in eine Linearbewegung, beispielsweise mittels irgendwelcher Lineargetriebe, die eine Drehbewegung in eine Linearbewegung umsetzen, als Antrieb dienen. Maßgebend ist, dass die Hubstange 3 dieses Druckübersetzers in gewünschter Weise angetrieben wird, wobei besonders vorteilhaft ist, dass ein Elektromotor einfach ansteuerbar und dadurch die ganze Anlage leichter regelbar ist. Meist wird in einem Eilgang die Hubstange 3 an den zu betätigenden Gegenstand, beispielsweise ein Presswerkzeug odgl. herangefahren, um dann bei entsprechender Druckübersetzung die gewünschte Bearbeitung zu erzielen.
Um den Eilgang zu erreichen genügt ein relativ niederer Druck, der in einem Speicherraum 4 vorhanden ist und der unter anderem einen mit der Hubstange 3 verbundenen Speicherkolben 5 beaufschlagt. Sobald der Hub freigegeben wird, wird der Speicherkolben 5 und entsprechend die Hubstange 3 an das nicht dargestellte Werkzeug im Eilgang herangefahren. Sobald dann ein Widerstand auftritt, wird gesteuert in einem Hochdruckraum 6 durch einen axial angetriebenen und in diesem Hochdruckraum axial verschobenen Arbeitskolben 7 ein Hochdruck erzeugt, der sich entsprechend auf die Axialbewegung der Hubstange 3 auswirkt, da der Hochdruckraum 6 in einer Zylinderbohrung der Hubstange 3 angeordnet ist, in der der Arbeitskolben 7 in Hubrichtung verschiebbar ist.
Erfindungsgemäß ist im Speicherraum 4 ein Elektromotor 8 angeordnet, der von der Hydraulikflüssigkeit umströmt ist und mit Hilfe eines Getriebes 9 die Axialverschiebung des Arbeitskolbens 9 bewirkt, um insbesondere die hohe Druckleistung zu erzielen.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. Bezugszahlenliste 1 elektrischer Linearmotor
2 hydraulischer Druckübersetzer
3 Hubstange
4 Speicherraum
5 Speicherkolben
6 Hochdruckraum
7 Arbeitskolben
8 Elektromotor
9 Getriebe

Claims

1. Hydraulischer Druckübersetzer (elektrohydraulischer Arbeitszylinder, hydraulischer Druckübersetzer udgl.)
mit einem Arbeitsraum für wechselnde hydraulische Drücke
mit einem Speicherraum, welcher mit dem Arbeitsraum (6) zur Druck- und/oder Hubsteuerung verbindbar ist und
mit einer linear durch einen Elektromotor angetriebenen Schubstange zur Steuerung der Verbindung dieser Räume,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb eine Baueinheit aus einem mechanischen Antriebsteil und einem elektrischen Motorteil bildet,
dass der mechanische Antriebsteil (Spindelgetriebe odgl.) im Speicherraum oder einem mit diesem hydraulisch offen verbundenen Raum angeordnet ist, und
dass der elektromechanische Motorteil (Spule, Magnete udgl.) ebenfalls im Speicherraum angeordnet ist.

2. Druckübersetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer des elektrischen Motorteils eine rotierende Hohlwelle aufweist, in welcher der mechanische Antriebsteil eines Linearmotors angeordnet ist.

3. Druckübersetzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Antriebsteil als Kugelroll-, Planetenrollen-, Gewindespindelgetriebe odgl. ausgebildet ist und dass als Abtriebsteil des Linearmotors mindestens eine, die Schubstange antreibende Hubspindel (Antriebsspindel) dient.