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DE20114020U1 - Bi-directional hydraulic pump with spindle drive - Google Patents

Bi-directional hydraulic pump with spindle drive

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Publication number
DE20114020U1
DE20114020U1 DE20114020U DE20114020U DE20114020U1 DE 20114020 U1 DE20114020 U1 DE 20114020U1 DE 20114020 U DE20114020 U DE 20114020U DE 20114020 U DE20114020 U DE 20114020U DE 20114020 U1 DE20114020 U1 DE 20114020U1
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DE
Germany
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hydraulic pump
piston rod
bidirectional hydraulic
pump according
cylinder
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE20114020U
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German (de)
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INNOVATIONSGMBH VELPKE
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INNOVATIONSGMBH VELPKE
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Publication of DE20114020U1 publication Critical patent/DE20114020U1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/02—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
    • F04B9/025—Driving of pistons coacting within one cylinder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

Bidirektional wirkende Hydrauiikpumpe mit SpindelantriebBidirectional hydraulic pump with spindle drive

OM Pumpe Spindelantrieb dasOM pump spindle drive the

Beschreibung:Description:

Marktübliche Hydraulikpumpen wirken unidirektional, das heißt, Ansaug- und Druckanschluss liegen konstruktionsbedingt fest. Für die meisten praktischen Anwendungen ist dies unerheblich. Symmetrische Konstruktionen wie beispielsweise geradverzahnte Zahnradpumpen lassen sich zwar konstruktiv so ausfuhren, dass Ansaug- und Druckanschluss gleichwertig sind, die Pumpe also bidirektional genutzt werden kann, jedoch hat dieses Konstruktionsprinzip den Nachteil, dass beim Betrieb starke Pulsationen im Öldruck auftreten, was für viele Anwendungen nicht hinzunehmen ist. Schrägverzahnte Spindelpumpen arbeiten zwar weitgehend pulsationsfrei, wegen der großen in Axialrichtung wirkenden Kräfte ist eine symmetrische Konstruktion jedoch kaum zu verwirklichen.Commercially available hydraulic pumps work unidirectionally, which means that the suction and pressure connections are fixed by design. For most practical applications, this is irrelevant. Symmetrical designs such as straight-toothed gear pumps can be designed so that the suction and pressure connections are equivalent, meaning that the pump can be used bidirectionally. However, this design principle has the disadvantage that strong pulsations in the oil pressure occur during operation, which is unacceptable for many applications. Helical-toothed spindle pumps work largely pulsation-free, but due to the large forces acting in the axial direction, a symmetrical design is hardly feasible.

Aufgabenstellung und Zweck der Erfindung ist es, eine kostengünstige Hydraulikpumpe zu schaffen, die einen praktisch pulsationsfreien Betrieb erlaubt und darüber hinaus in beiden Richtungen im Vierquadrantenbetrieb arbeiten kann. In Verbindung mit Synchron- oder Asynchronmotor und elektronischem Leistungssteiler oder Frequenzumrichter steht damit ein einfaches Stellmittel für hydraulische Aktorsysteme zur Verfügung, wie es beispielsweise für hydraulisch betriebene Personenaufzüge mit Lastausgleich anwendbar ist.The task and purpose of the invention is to create a cost-effective hydraulic pump that allows practically pulsation-free operation and can also work in both directions in four-quadrant operation. In conjunction with a synchronous or asynchronous motor and an electronic power divider or frequency converter, this provides a simple actuating means for hydraulic actuator systems, such as can be used for hydraulically operated passenger elevators with load compensation.

Die Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß gelöst, indem ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder (I) mit einem Spindeltrieb bestehend aus Motor mit Kupplung (11), Spindel (4) und Mutter (3) gekoppelt wird. Die an der Kolbenstange (2) auftretenden Drehmomente werden beispielsweise über die Mutterbefestigung (5) mit Führungsschienen (6) und Gleit- oder Rollenschuhen (7) abgefangen. Eine besonders vorteilhafte Ausführung entsteht dadurch, dass die Kolbenstange (2) als durchgehendes Rohr ausgeführt wird. Wenn die Außendurchmesser beider Kolbenstangenhälften gleich sind, dann wird auf der jeweiligen Druckseite (8 oder 9) die gleiche Ölmenge abgegeben, wie auf der Saugseite (9 oder 8) aufgenommen wird. Im Gegensatz zu konventionellen Pumpensystemen ist daher nur ein sehr kleines Reservoir für die Ölmengen erforderlich, die durch Leckage verloren gehen. Die Hydraulikanschlüsse (10) können beispielsweise in konventioneller Weise realisiert werden.The problem is solved according to the invention by coupling a double-acting hydraulic cylinder (I) with a spindle drive consisting of a motor with coupling (11), spindle (4) and nut (3). The torques occurring on the piston rod (2) are absorbed, for example, via the nut fastening (5) with guide rails (6) and sliding or roller shoes (7). A particularly advantageous design is created by designing the piston rod (2) as a continuous tube. If the outside diameters of both piston rod halves are the same, the same amount of oil is released on the respective pressure side (8 or 9) as is taken in on the suction side (9 or 8). In contrast to conventional pump systems, only a very small reservoir is therefore required for the amounts of oil lost through leakage. The hydraulic connections (10) can, for example, be implemented in a conventional manner.

Durch die unvermeidlichen Fertigungstoleranzen sowie unsymmetrische Ölverluste an den Dichtlippen verschieben sich zwangsläufig Geber- und Nehmerwege gegeneinander im Laufe der Zeit. Mit Hilfe von Wegsensoren am Geber- oder Nehmersystem sowie gesteuerten oder passiven Bypassventilen wird der Gleichlauf von Geber- und Nehmersystem wieder hergestellt.Due to the unavoidable manufacturing tolerances and asymmetrical oil losses at the sealing lips, the master and slave travels inevitably shift relative to each other over time. With the help of travel sensors on the master or slave system as well as controlled or passive bypass valves, the synchronization of the master and slave systems is restored.

Claims (4)

1. Bidirektional wirkende Hydraulikpumpe, bestehend aus einem doppelt wirkenden Hydraulikzylinder mit durchgehender Kolbenstange und einem Antrieb, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Kolbens im Zylinder durch einen Motor mit Hilfe eines Spindeltriebes verwirklicht wird und das Verdrehen der Kolbenstange durch eine geeignete Führung, beispielsweise eine Gleit- oder Rollenführung, verhindert wird. 1. Bidirectional hydraulic pump, consisting of a double-acting hydraulic cylinder with a continuous piston rod and a drive, characterized in that the movement of the piston in the cylinder is realized by a motor with the aid of a spindle drive and the twisting of the piston rod is prevented by a suitable guide, for example a sliding or roller guide. 2. Bidirektional wirkende Hydraulikpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgehende Kolbenstange innen ganz oder teilweise hohl ist und die Antriebsspindel sowie die zugehörige Mutter aufnimmt. 2. Bidirectional hydraulic pump according to claim 1, characterized in that the continuous piston rod is completely or partially hollow on the inside and accommodates the drive spindle and the associated nut. 3. Bidirektional wirkende Hydraulikpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Wegsensorik eine Abweichung des Gleichlaufs von Geber- und Nehmersystem sensorisiert wird und der Gleichlauf mit Hilfe eines Bypaßventils zwischen beiden Zylinderhälften wieder hergestellt wird, wobei dieses Ventil aktiv gesteuert sein kann oder als passives Überdruckventil ausgestaltet werden kann. 3. Bidirectional hydraulic pump according to claim 1 or 2, characterized in that a deviation of the synchronization of the master and slave systems is sensed by a displacement sensor and the synchronization is restored with the aid of a bypass valve between the two cylinder halves, whereby this valve can be actively controlled or can be designed as a passive pressure relief valve. 4. Kombination einer bidirektional wirkenden Hydraulikpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit einem Nehmersystem, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Nehmersystem die gleichen oder annähernd gleichen Symmetrieeigenschaften aufweist wie die Pumpe als Gebersystem, wodurch erreicht wird, dass ein Reservoir für Hydraulikflüssigkeit nur für ein sehr geringes Volumen zum Ausgleich von Leckagen ausgelegt sein muss. 4. Combination of a bidirectional hydraulic pump according to claim 1, 2 or 3 with a slave system, characterized in that this slave system has the same or approximately the same symmetry properties as the pump as a master system, whereby it is achieved that a reservoir for hydraulic fluid only has to be designed for a very small volume to compensate for leaks.
DE20114020U 2001-08-24 2001-08-24 Bi-directional hydraulic pump with spindle drive Expired - Lifetime DE20114020U1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20311033U1 (en) * 2003-07-17 2004-11-25 Cooper Cameron Corp., Houston pumping device

Cited By (2)

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DE20311033U1 (en) * 2003-07-17 2004-11-25 Cooper Cameron Corp., Houston pumping device
GB2419645B (en) * 2003-07-17 2008-07-02 Cooper Cameron Corp Pump device for the hydraulic actuation of a valve

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