DE10317413A1

DE10317413A1 - Hydraulic pressure transmitter has linear electric motor cooled and lubricated by the hydraulic oil

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

A hydraulic pressure transmitter (electro-hydraulic working cylinder) comprises a work space (6) for changing pressure and a store (4) connectable to the pressure and/or lift control by means of a push rod (3) driven by an electric motor (1). Both the mechanical drive (9) and the electric motor components are in the storage space.

Description

State of the art

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. The invention is based on a hydraulic pressure intensifier according to the genus of the main claim. Such hydraulic Pressure translators are known in many different ways, one common feature is that the work space (High pressure chamber) for changing hydraulic pressures and the Storage space for supply with hydraulics, etc. a. also of Workspace, hydraulically via a control piston (plunger) is connectable or separable (see claim 1) and the control piston is either the push rod itself, or of the Push rod of a linear motor is driven (DEOS 10 11 5634). This linear motor is connected to an outside of the Pressure intensifier existing electric motor driven, the Linear motor arranged outside of the storage space and is hydraulically sealed against the storage space. apart that it has some advantages like cooling over the Hydraulic fluid, softer starting and braking of the Linear motor, less wear, etc. is waived especially the problem of a seal between electrical Drive and transmission to the push rod. The professional world mainly assumed that when using electrical Means, given the pressures and movements given here live parts that cannot be separated from the hydraulics and There is a risk of short circuit.

The invention and its advantages

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. The hydraulic pressure intensifier according to the invention with the has characteristic features of the main claim in contrast the advantage that the entire linear motor including rotor of the electric motor is stored in hydraulic oil and therefore this in addition to excellent cooling appropriate lubrication and thus a reduction in Loss of friction and mechanical or other technical and thermal losses. In addition, the Sealing to the outside is greatly simplified, which is particularly the case Prolonged use of such pressure translators is of great advantage. The specialist has apparently so far hardly ever Danger of electrical short circuits classified more important than the Lubrication and cooling required for all linear motors their gears. It actually cools the engine including gears, in conjunction with the dynamic Seals, a not inconsiderable problem of such outside electrically driven and having a linear motor Pressure translators.

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. According to an advantageous embodiment of the invention, the Rotor of the electromechanical motor part rotating Hollow shaft in which the mechanical drive part of the Linear motor is arranged. Both electric motor as well Drive gears are in the storage space in this linear motor or one hydraulically open connected to the storage space Space arranged with all the advantages mentioned above.

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. According to an additional advantageous embodiment of the invention the mechanical drive part as a ball roller, planet roller, Threaded spindle gear or the like. formed, being the output part of the Linear motor at least in sections the push rod driving drive spindle, which can also be designed as a threaded spindle serves.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. Further advantages and advantageous configurations of the invention are the following description, the drawing and the Removable claims.

The drawing and description of the invention

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist vereinfacht in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. An embodiment of the object of the invention is shown in simplified form in FIGS. 1 and 2 of the drawing and is described in more detail below.

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. In Fig. 1 an electro-hydraulic pressure intensifier is shown with an electrically operated linear motor 1 and a hydraulic pressure booster 2, which are arranged coaxially to each other. According to the invention, however, instead of using a linear motor, the rotary movement of the electric motor can be used as a drive by converting it into a linear movement, for example by means of any linear gears which convert a rotary movement into a linear movement. The decisive factor is that the lifting rod 3 of this pressure intensifier is driven in the desired manner, it being particularly advantageous that an electric motor can be easily controlled and the entire system is thereby easier to regulate. The lifting rod 3 is usually attached to the object to be actuated, for example a pressing tool or the like, in a rapid traverse. approached to then achieve the desired processing with appropriate pressure translation.

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. In order to achieve the rapid traverse, a relatively low pressure is sufficient, which is present in a storage space 4 and which, among other things, acts on a storage piston 5 connected to the lifting rod 3 . As soon as the stroke is released, the accumulator piston 5 and accordingly the lifting rod 3 are moved up to the tool (not shown) in rapid traverse. As soon as resistance then occurs, a high pressure is generated in a controlled manner in an high-pressure chamber 6 by an axially driven and in this high-pressure chamber axially displaced working piston 7 , which has a corresponding effect on the axial movement of the lifting rod 3 , since the high-pressure chamber 6 is arranged in a cylinder bore in the lifting rod 3 is, in which the working piston 7 is displaceable in the stroke direction.

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. According to the invention, an electric motor 8 is arranged in the storage space 4 , around which the hydraulic fluid flows and which causes the axial displacement of the working piston 9 with the aid of a gear 9 , in order in particular to achieve the high pressure output.

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
All features shown in the description, the following claims and the drawing can be essential to the invention both individually and in any combination with one another. List of reference numbers 1 electric linear motor
2 hydraulic pressure intensifiers
3 lifting rod
4 storage space
5 storage pistons
6 high pressure room
7 working pistons
8 electric motor
9 gears

Claims

1. Hydraulic pressure intensifier (electrohydraulic working cylinder, hydraulic pressure intensifier etc.)
with a work space for changing hydraulic pressures
with a storage space which can be connected to the work space ( 6 ) for pressure and / or stroke control and
with a linear actuator driven by an electric motor to control the connection of these rooms,
characterized by
that the drive forms a structural unit from a mechanical drive part and an electrical motor part,
that the mechanical drive part (spindle gear or the like) is arranged in the storage space or in a space which is hydraulically openly connected to it, and
that the electromechanical motor part (coil, magnets, etc.) is also arranged in the storage space.

2. Pressure intensifier according to claim 1, characterized in that the rotor of the electric motor part is rotating Has hollow shaft in which the mechanical drive part a linear motor is arranged.

3. Pressure intensifier according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the mechanical drive part as Ball roller, planetary roller, threaded spindle gear or the like. is formed and that as an output part of the linear motor at least one lifting spindle driving the push rod (Drive spindle) is used.