| (19) |
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(11) |
EP 0 612 378 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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06.12.1995 Patentblatt 1995/49 |
| (22) |
Anmeldetag: 30.10.1992 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)6: F15B 15/18 // B66D5/26 |
| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP9202/486 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9310/361 (27.05.1993 Gazette 1993/13) |
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| (54) |
ELEKTROHYDRAULISCHES GERÄT
ELECTROHYDRAULIC MACHINE
APPAREIL ELECTROHYDRAULIQUE
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE ES IT |
| (30) |
Priorität: |
12.11.1991 DE 4137103
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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31.08.1994 Patentblatt 1994/35 |
| (73) |
Patentinhaber: ELEKTRO-MECHANIK GMBH |
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D-57482 Wenden (DE) |
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Erfinder: |
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- SASSE, Bernhard
D-57399 Kirchhundem (DE)
- ZIMMERMANN, Peter
D-57482 Wenden (DE)
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| (74) |
Vertreter: Erbacher, Alfons, Dipl.-Ing. et al |
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EHG Elektroholding GmbH
Patente
Theodor-Stern-Kai 1 60596 Frankfurt am Main 60596 Frankfurt am Main (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 2 929 442 DE-C- 3 607 419
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DE-C- 842 440 DE-U- 1 690 019
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Gerät zur Erzeugung einer an einer
beweglichen, mit dem Kolben eines Zylinders verbundenen Kolbenstange anstehenden Kraft,
mit einer an dem der Kolbenstange abgewandten Teil des Zylinders angeordneten ersten
Zentrifugalpumpe, die über eine Welle mit einem Elektromotor verbunden ist, mit einem
Gehäuse für den Zylinder und die Zentrifugalpumpe, das einen für Betriebsflüssigkeit
bestimmten Vorratsraum begrenzt und Durchführungen für die Welle und die Kolbenstange
aufweist, wobei über eine Druckleitung in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Elektromotors
die Betriebsflüssigkeit von einem Zylinderraum oberhalb des Kolbens in einen Zylinderraum
unterhalb des Kolbens oder in umgekehrter Richtung gepumpt wird, wodurch der Kolben
infolge des einwirkenden Drucks bewegt wird und Kräfte an der Kolbenstange erzeugt.
[0002] Ein derartiges hydraulisches Gerät ist aus dem DE-GM 16 90 019 bekannt. Dieses Gerät
weist ein waagerecht angeordnetes zu einem Elektromotor angetriebenes Flügelrad mit
Leitschaufeln auf. Zusätzlich ist ein Ventilkörper oberhalb des Flügelrades angeordnet,
der je nach Drehrichtung des Elektromotors durch die Tangentialkräfte der Betriebsflüssigkeit
in eine von zwei festen Positionen verschwenkt; dadurch werden Strömungsrichtungen
für die Betriebsflüssigkeit vorgegeben, und zwar wird in der einen Position die Betriebsflüssigkeit
von einem Bereich oberhalb des Kolbens in einen Bereich unterhalb des Kolbens gepumpt,
und in der anderen Position, bei umgekehrter Drehrichtung des Motors, strömt die Betriebsflüssigkeit
in die entgegengesetzte Richtung. Je nach der Strömungsrichtung wird der Kolben entweder
nach oben oder nach unten bewegt. Nachteilig ist, dass die Herstellung des Ventilkörpers
ein recht aufwendiges und präzises Arbeiten erfordert, damit es zuverlässig die Strömungsrichtung
vorgibt.
[0003] Aus der DE-PS 842 440 ist ebenfalls eine elektrohydraulische Verstellvorrichtung
mit einem Motor und einer Pumpe bekannt. Zur Anhebung eines mit einer Kolbenstange
versehenen Kolbens wird aus einem zu dem Raum oberhalb des Kolbens offenen Zylinder
Betriebsflüssigkeit in einen Druckraum unterhalb des Kolbens gepumpt. Dadurch wird
der Kolben hydraulisch nach oben bewegt.
Nach dem Abschalten des Motors drücken gespannte Gegenfedern oder gehobene Gegengewichte
den Kolben in seine untere Ausgangslage zurück. Ein Nachteil dieses bekannten Geräts
besteht darin, dass es nur einseitig eine nach oben gerichtete Druckkraft erzeugt.
Bei abgeschaltetem Motor und dem übergang von der oberen Endlage in die untere Endlage
erzeugt das Gerät selbst keine Kraft, sondern die nach unten gerichtete Kolbenbewegung
erfolgt aufgrund einer von aussen auf die Kolbenstange einwirkenden Kraft.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrohydraulisches Gerät zu schaffen,
dass an der Kolbenstange nicht nur eine nach oben gerichtete Druckkraft, sondern auch
eine nach unten gerichtete Zugkraft erzeugt, wobei es möglichst einfach herstellbar
ist.
[0005] Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass unterhalb der ersten
Zentrifugalpumpe eine zweite Zentrifugalpumpe vorgesehen ist, dass beide Zentrifugalpumpen
über eine Durchführung mit dem Vorratsraum in Verbindung stehen, dass der Zylinderraum
oberhalb des Kolbens gegenüber dem Vorratsraum geschlossen ist, dass bei einer vorbestimmten
Drehrichtung des Elektromotors die erste Zentrifugalpumpe und bei der entgegengesetzten
Drehrichtung die zweite Zentrifugalpumpe über die Welle angetrieben wird, während
die jeweils andere Zentrifugalpumpe frei läuft, und dass beim Betrieb der zweiten
Zentrifugalpumpe die Betriebsflüssigkeit über die Druckleitung in den Zylinderraum
oberhalb des Kolbens gefördert und der Kolben infolge des einwirkenden Drucks nach
unten bewegt wird, wodurch die Kolbenstange eine nach unten wirkende Zugkraft erfährt.
[0006] Eine alternative Lösung besteht darin, dass unterhalb der ersten Zentrifugalpumpe
auf der Welle eine zweite Zentrifugalpumpe vorgesehen ist, die einerseits mit der
ersten Zentrifugalpumpe und andererseits mit dem Vorratsraum in Verbindung steht,
dass der Zylinder oberhalb des Kolbens gegenüber dem Vorratsraum offen ist und die
Oberfläche der Betriebsflüssigkeit oberhalb des Zylinders liegt, dass bei einer vorbestimmten
Drehrichtung des Elektromotors die erste Zentrifugalpumpe und bei der entgegengesetzten
Drehrichtung die zweite Zentrifugalpumpe über die Welle angetrieben wird, während
die jeweils andere Zentrifugalpumpe frei läuft, und dass beim Betrieb der zweiten
Zentrifugalpumpe die Betriebsflüssigkeit in den Zylinderraum oberhalb des Kolbens
gefördert und der Kolben infolge des einwirkenden Drucks nach unten bewegt wird, wodurch
die Kolbenstange eine nach unten wirkende Zugkraft erfährt.
[0007] Bei diesem elektrohydraulischen Gerät wird in Abhängigkeit von der Drehrichtung des
Motors eine Hub- und eine Zugkraft erzeugt. Bei einer vorgegebenen Drehrichtung des
Motors wird eine der beiden Zentrifugalpumpen angetrieben, während die andere Zentrifugalpumpe
frei läuft. Somit wird je nach Drehrichtung des Motors die Betriebsflüssigkeit unter
oder über den Kolben gefördert und damit ein nach oben oder unten gerichteter Druck
erzeugt.
[0008] Eine Hub- und eine Zugkraft oder allgemein zwei entgegengesetzt gerichtete Kräfte
lassen sich bekanntlich mittels eines Differentialkolbens erzeugen. Der Vorteil des
elektrohydraulischen Geräts gegenüber dem Differentialkolben besteht darin, dass keine
aktiven Steuerungselemente erforderlich sind, sondern die Steuerung von dem passiven
System selbst übernommen wird.
[0009] Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
[0010] Das Wesen der Erfindung soll anhand von zwei, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden.
[0011] Es zeigen
- Fig. 1
- das elektrohydraulische Gerät in halbschematischer Darstellung in der Ausführung als
geschlossenes System und
- Fig. 2
- das elektrohydraulische Gerät in halbschematischer Darstellung in der Ausführung als
offenes System.
[0012] In Fig. 1 ist unterhalb des Gehäuses 1 ein Elektromotor 2 angeordnet. In dem Zylinder
3 ist ein Kolben 4 vorgesehen, der mit einer Kolbenstange 5 in Verbindung steht. Durch
den Kolben 4 wird der Zylinderraum in einen oberen Zylinderraum 6 und einen unteren
Zylinderraum 7 unterteilt. Die Grösse des oberen und unteren Zylinderraums hängen
von der Stellung des Kolbens ab. Der Zylinder 3 ist oberhalb des Kolbens 4 gegenüber
dem Vorratsraum 14 geschlossen, wodurch ein geschlossenes System gebildet wird. Die
Kolbenstange 5 ist mittels einer Dichtung 8 durch die Zylinderwandung geführt. Ferner
weist das Gehäuse 1 eine Durchführung 9 für die Kolbenstange 5 auf, wobei in dem oberen
Teil der Durchführung 9 ein Schmutzabstreifer 11 vorgesehen ist und im unteren Teil
eine um die Kolbenstange 5 geführte äussere Dichtung 10. Bei dem geschlossenen System
wirkt der Pumpendruck nur auf die innere Dichtung 8, während der Erwärmungsdruck der
Betriebsflüssigkeit nur auf die äussere Dichtung 10 einwirkt.
[0013] Unterhalb des Zylinders 3 befindet sich in direkter Verbindung mit diesem ein Pumpengehäuse
12 für die beiden Zentrifugalpumpen. Zwischen der Wandung 13 des Gehäuses 1 einerseits
und dem Zylinder 3 sowie dem Pumpengehäuse 12 wird ein Vorratsraum 14 für die Betriebsflüssigkeit
gebildet.
[0014] Die Höhe der Betriebsflüssigkeit in dem Vorratsraum ist so bemessen, dass sich ein
geschlossener Kreislauf bei kommunizierender Wirkung in dem Arbeitsraum des geschlossenen
Systems einstellt.
[0015] Von dem Elektromotor 2 wird eine Welle 15 angetrieben, die über eine dichtende Durchführung
16 des Gehäuses 1 in das Pumpengehäuse 12 ragt. Innerhalb des Pumpengehäuses ist die
Welle 15 mit den beiden Zentrifugalpumpen verbunden. Im Ausführungsbeispiel werden
die beiden Zentrifugalpumpen durch die Flügelräder 17 und 18 und den Strömungskörper
19 in einer Einheit gebildet. Die beiden Flügelräder 17 und 18 sind über einen Freilauf
20 mit der Welle 15 verbunden. Dadurch wird erreicht, dass in Abhängigkeit von der
Drehrichtung des Elektromotors eines der beiden Flügelräder mitgenommen und die entsprechende
Zentrifugalpumpe angetrieben wird, während das andere Flügelrad und die ihm zugeordnete
Zentrifugalpumpe frei läuft. Die Flügelräder 17 und 18 sind zueinander gewandt auf
der Welle 15 montiert.
[0016] Der Strömungskörper 19 ist hohlzylinderförmig ausgebildet, wobei der Strömungskörper
19 mit Abstand zu den Flügelrädern 17 und 18 liegt und seine Zylinderflächen etwa
dem Verlauf der Flügelräder angepasst sind. Der Strömungskörper 19 weist eine Durchführung
21 und daran anschliessend das Pumpengehäuse 12 eine Durchführung 22 auf. Diese beiden
Durchführungen 21, 22 sind für die Arbeitsweise in dem geschlossenen System erforderlich.
über diese beiden Durchführungen steht der Vorratsraum 14 für die Betriebsflüssigkeit
mit dem Innenraum des Strömungskörpers 19 in Verbindung, um den Volumenausgleich für
die ein- und ausfahrende Kolbenstange zu ermöglichen.
[0017] Beim Antrieb des oberen Flügelrades 17 der ersten Zentrifugalpumpe wird über die
Durchführung 27, durch die zweite (untere) Zentrifugalpumpe, sowie über ein Druckrohr
24, Betriebsflüssigkeit aus dem Zylinderraum 6 oberhalb des Kolbens 4 angesaugt und
in den Zylinderraum 7 unterhalb des Kolbens 4 gefördert. Dabei wird unter dem Kolben
4 ein Druck erzeugt, der den Kolben 4 nach oben bewegt und an der Kolbenstange 5 eine
nach oben gerichtete Druckkraft erzeugt. Der obere Zylinderraum 6 weist in seinem
oberen Teil eine Öffnung 23 auf, wodurch eine Verbindung zu dem Druckrohr 24 hergestellt
wird. Das Druckrohr 24 liegt ausserhalb des Zylinders 3 und führt durch die Wandung
des Pumpengehäuses 12 in den Bereich des unteren Flügelrades 18 der zweiten Zentrifugalpumpe.
[0018] Bei umgekehrter Drehrichtung des Motors wird das Flügelrad 18 und damit die zweite
Zentrifugalpumpe angetrieben, wodurch über die Saugöffnung 27 und über die erste Zentrifugalpumpe
aus dem Zylinderraum 7 die Betriebsflüssigkeit über das Druckrohr 24 und die öffnung
23 in den oberen Zylinderraum 6 gefördert wird. Dabei entsteht an dem Kolben 4 ein
nach unten gerichteter Flüssigkeitsdruck, der den Kolben nach unten bewegt und an
der Kolbenstange 5 eine nach unten gerichtete Zugkraft erzeugt. Bei der Bewegung des
Kolbens 4 in dem Zylinder 3 nach unten wird die unterhalb des Kolbens 4 anstehende
Betriebsflüssigkeit über die erste Zentrifugalpumpe 17 und die Saugöffnung 27 durch
die Zentrifugalpumpe 18 über das Druckrohr 24 und die öffnung 23 in den oberen Zylinderraum
6 gedrückt. Bei der umgekehrten Kolbenbewegung nach oben wird die oberhalb des Kolbens
anstehende Betriebsflüssigkeit über die Öffnung 23 und das Druckrohr 24 durch die
zweite Zentrifugalpumpe 18 und die Saugöffnung 27 in den unteren Zylinderraum 7 gedrückt.
[0019] Das System arbeitet somit in einem geschlossenen Kreislauf, wobei der Vorratsraum,
die beiden Zylinderräume und das Druckrohr in kommunizierender Verbindung zueinander
stehen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ist das elektrohydraulische Gerät als offenes
System ausgebildet, d. h. der Zylinder 3 ist nach oben offen und die Oberfläche 26
der Betriebsflüssigkeit steht oberhalb des Zylinders 3. In Fig. 2 sind die gleichen
Teile wie bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
[0020] Für die Kolbenstange 5 ist nur noch die äussere Dichtung 10 erforderlich, auf die
im Unterschied zu Fig. 1 sowohl der Pumpendruck als auch der Erwärmungsdruck der Betriebsflüssigkeit
einwirkt. Das Pumpengehäuse 12 ist an seiner unteren Seite offen, so dass das Flügelrad
18 der zweiten Zentrifugalpumpe bei Rotation in der vorgesehenen Arbeitsdrehrichtung
die Betriebsflüssigkeit direkt ansaugen kann. Der Strömungskörper 25 zwischen den
Flügelrädern 17 und 18 ist der Form der Flügelräder angepasst. Da es sich um ein offenes
System handelt, sind die in Fig. 1 vorgesehenen öffnungen 21 und 22 bei diesem Ausführungsbeispiel
nicht erforderlich. Auch das in Fig. 1 erforderliche Druckrohr 24 kann entfallen,
da der Zylinder 3 in dem Ausführungsbeispiel bei Fig. 2 innerhalb der Betriebsflüssigkeit
in dem Vorraum 14 liegt.
Im übrigen erfolgt die Arbeitsweise bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in der
gleichen Weise, wie es bei der Funktionsdarstellung der Fig. 1 beschrieben ist.
[0021] Die Bildung der ersten und zweiten Zentrifugalpumpe mittels der Flügelräder 17 und
18 sowie des Strömungskörpers 19 bzw. 25 stellt eine einfache und kostengünstige Realisierung
der beiden Zentrifugalpumpen dar. Durch Verwendung der Freilaufhülsen 20 ist es ferner
möglich, durch einfache Drehrichtungsumkehr des Elektromotors eines der beiden Flügelräder
und damit eine der beiden Zentrifugalpumpen in Betrieb zu setzen, während die andere
Zentrifugalpumpe frei läuft. Durch unterschiedliche Durchmesser der beiden Flügelräder
17 und 18 lassen sich unterschiedliche Zug- und Druckkräfte realisieren. Das elektrohydraulische
Gerät kann gegebenenfalls auch in einer Position betrieben werden, bei der die Kolbenstange
nicht in vertikaler Richtung angeordnet ist.
1. Elektrohydraulisches Gerät zur Erzeugung einer an einer beweglichen, mit dem Kolben
(4) eines Zylinders (3) verbundenen Kolbenstange (5) anstehenden Kraft, mit einer
an dem der Kolbenstange (5) abgewandten Teil des Zylinders (3) angeordneten ersten
Zentrifugalpumpe (17, 19), die über eine Welle (15) mit einem Elektromotor (2) verbunden
ist, mit einem Gehäuse (1) für den Zylinder (3) und die Zentrifugalpumpe (17, 19),
das einen für Betriebsflüssigkeit bestimmten Vorratsraum (14) begrenzt und Durchführungen
(16,9) für die Welle (15) und die Kolbenstange (5) aufweist, wobei über eine Druckleitung
(24) in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Elektromotors (2) die Betriebsflüssigkeit
von einem Zylinderraum (6) oberhalb des Kolbens (4) in einen Zylinderraum (7) unterhalb
des Kolbens (4) oder in umgekehrter Richtung gepumpt wird, wodurch der Kolben (4)
infolge des einwirkenden Drucks bewegt wird und Kräfte an der Kolbenstange (5) erzeugt,
dadurch gekennzeichnet,
dass unterhalb der ersten Zentrifugalpumpe (17, 19) eine zweite Zentrifugalpumpe (18,
19) vorgesehen ist, dass beide Zentrifugalpumpen (17, 19; 18, 19) über eine Durchführung
(21, 22) mit dem Vorratsraum (14) in Verbindung stehen, dass der Zylinderraum (6)
oberhalb des Kolbens (4) gegenüber dem Vorratsraum (14) geschlossen ist, dass bei
einer vorbestimmten Drehrichtung des Elektromotors (2) die erste Zentrifugalpumpe
(17, 19) und bei der entgegengesetzten Drehrichtung die zweite Zentrifugalpumpe (18,
19) über die Welle (15) angetrieben wird, während die jeweils andere Zentrifugalpumpe
frei läuft, und dass beim Betrieb der zweiten Zentrifugalpumpe (18, 19) die Betriebsflüssigkeit
über die Druckleitung (24) in den Zylinderraum (6) oberhalb des Kolbens (4) gefördert
und der Kolben (4) infolge des einwirkenden Drucks nach unten bewegt wird, wodurch
die Kolbenstange (5) eine nach unten wirkende Zugkraft erfährt.
2. Elektrohydraulisches Gerät zur Erzeugung einer an einer beweglichen, mit dem Kolben
(4) eines Zylinders (3) verbundenen Kolbenstange (5) anstehenden Kraft, mit einer
an dem der Kolbenstange (5) abgewandten Teil des Zylinders (3) angeordneten ersten
Zentrifugalpumpe (17, 25), die über eine Welle (15) mit einem Elektromotor (2) verbunden
ist, mit einem Gehäuse (1) für den Zylinder (3) und die Zentrifugalpumpe (17, 25),
das einen für Betriebsflüssigkeit bestimmten Vorratsraum (14) begrenzt und Durchführungen
(16,9) für die Welle (15) und die Kolbenstange (5) aufweist, wobei über eine Druckleitung
in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Elektromotors (2) die Betriebsflüssigkeit
von einem Zylinderraum (6) oberhalb des Kolbens (4) in einen Zylinderraum (7) unterhalb
des Kolbens (4) oder in umgekehrter Richtung gepumpt wird, wodurch der Kolben (4)
infolge des einwirkenden Drucks bewegt wird und Kräfte an der Kolbenstange (5) erzeugt,
dadurch gekennzeichnet,
dass unterhalb der ersten Zentrifugalpumpe (17, 25) auf der Welle (15) eine zweite
Zentrifugalpumpe (18, 25) vorgesehen ist, die einerseits mit der ersten Zentrifugalpumpe
(17, 25) und andererseits mit dem Vorratsraum (14) in Verbindung steht, dass der Zylinder
(3) oberhalb des Kolbens (4) gegenüber dem Vorratsraum offen ist und die Oberfläche
(26) der Betriebsflüssigkeit oberhalb des Zylinders (3) liegt, dass bei einer vorbestimmten
Drehrichtung des Elektromotors (2) die erste Zentrifugalpumpe (17, 25) und bei der
entgegengesetzten Drehrichtung die zweite Zentrifugalpumpe (18, 25) über die Welle
(15) angetrieben wird, während die jeweils andere Zentrifugalpumpe frei läuft, und
dass beim Betrieb der zweiten Zentrifugalpumpe (18, 25) die Betriebsflüssigkeit in
den Zylinderraum (6) oberhalb des Kolbens (4) gefördert und der Kolben (4) infolge
des einwirkenden Drucks nach unten bewegt wird, wodurch die Kolbenstange (5) eine
nach unten wirkende Zugkraft erfährt.
3. Elektrohydraulisches Gerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Zentrifugalpumpen (17, 19; 18, 19) durch zwei mit Abstand zueinander
gewandte, auf der Welle (15) gegensinnig drehend angeordnete Flügelräder (17, 18)
und einen zwischen den Flügelrädern (17, 18) befindlichen, hohlzylinderförmigen Strömungskörper
(19) gebildet werden, und dass der Zylinderraum des Strömungskörpers (19) über Durchführungen
(21, 22) in der Zylinderwandung und der Wandung eines Pumpengehäuses (12) mit dem
Vorratsraum (14) verbunden ist.
4. Elektrohydraulisches Gerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Zentrifugalpumpen (17, 25; 18, 25) durch zwei mit Abstand zueinander
gewandte, auf der Welle (15) gegensinnig drehend angeordnete Flügelräder (17, 18)
und einen zwischen den Flügelrädern (17, 18) befindlichen Strömungskörper (25) gebildet
werden.
5. Elektrohydraulisches Gerät nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Strömungskörper (19, 25) mit Abstand etwa dem Verlauf der Flügelräder (17,
18) angepasst ist.
6. Elektrohydraulisches Gerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Flügelräder (17, 18) mittels gegensinnig drehender Freilaufhülsen (20) auf
der Welle (15) gelagert sind.
7. Elektrohydraulisches Gerät nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Flügelräder (17, 18) der beiden Zentrifugalpumpen mit unterschiedlichen Durchmessern
ausgebildet sind.
1. An electrohydraulic device for generating a force acting on movable piston rod (5)
that is connected with the piston (4) of a cylinder (3), the device further including
a first centrifugal pump (17, 19) disposed in the portion of the cylinder (3) facing
away from the piston rod (5) and connected by way of a shaft (15) with an electric
motor (2), a housing (1) for the cylinder (3) and the centrifugal pump (17, 19), with
the housing defining a reservoir (14) intended for the operating fluid and being provided
with passages (16, 19) for the shaft (15) and the piston rod (5), with the operating
fluid being pumped through a pressure conduit (24) as a function of the direction
or rotation of the electric motor (2) from a cylinder chamber (6) above the piston
(4) into a cylinder chamber (6) below the piston (4) or in the opposite direction,
thus causing the piston (4) to be moved due to the pressure acting on it and to generate
forces at the piston rod (5)
characterized in that
a second centrifugal pump (18, 19) is provides below the first centrifugal pump (17,
19); both centrifugal pumps (17, 19; 18, 19) are in communication with the reservoir
(14) by way of a passage (21, 22); above the piston (4), the cylinder chamber (6)
is closed toward the reservoir (14); if the electric motor (2) rotates in a predetermined
direction of rotation, the shaft (15) drives the first centrifugal pump (17, 19) and,
in the opposite direction of rotation, the shaft (15) drives the second centrifugal
pump (18, 19), while the respective other centrifugal pump idles; and, during operation
of the second centrifugal pump (18, 19), the operating fluid is conveyed through the
pressure conduit (24) into the cylinder chamber (6) above the piston (4) and, due
to the pressure acting on it, the piston (4) is moved downward, thus imparting a downwardly
acting traction force on the piston rod (5).
2. An electrohydraulic device for generating a force acting on a movable piston rod (5)
that is connected with the piston (4) of a cylinder (3), the device further including
a first centrifugal pump (17, 25) disposed in the portion of the cylinder (3) facing
away from the piston rod (5) and connected by way of a shaft (15) with an electric
motor (2), a housing (1) for the cylinder (3) and the centrifugal pump (17, 25), with
the housing defining a reservoir (14) intended for the operating fluid and being provided
with passages (16, 19) for the shaft (15) and the piston rod (5), with the operating
fluid being pumped through a pressure conduit as a function of the direction or rotation
of the electric motor (2) from a cylinder chamber (6) above the piston (4) into a
cylinder chamber (7) below the piston (4) or in the opposite direction, thus causing
the piston (4) to be moved due to the pressure acting on it and to generate forces
at the piston rod (5)
characterized in that
a second centrifugal pump (17, 25) is provided on the shaft (15) below the first centrifugal
pump (18, 25) and is connected, on the one hand, with the first centrifugal pump (17,
25) and, on the other hand, with the reservoir (14); the cylinder (3) is open to the
reservoir above the piston (4) and the surface (26) of the operating fluid lies above
the cylinder (3); if the electric motor (2) rotates in a predetermined direction of
rotation, the shaft (15) drives the first centrifugal pump (17, 25) and, in the opposite
direction of rotation, the shaft (15) drives the second centrifugal pump (18, 25),
while the respective other centrifugal pump idles; and, during operation of the second
centrifugal pump (18, 25), the operating fluid is conveyed into the cylinder chamber
(6) above the piston (4) and, due to the pressure acting on it, the piston (4) is
moved downward, thus imparting a downwardly acting traction force on the piston rod
(5).
3. An electrohydraulic device according to claim 1,
characterized in that
the two centrifugal pumps (17, 19; 18, 19) are constituted of two spaced apart facing
impeller wheels (17, 18) that are arranged on the shaft (15) so as to rotate in opposite
directions and of hollow cylindrical flow body (19) disposed between the impeller
wheels (17, 18); and the cylinder chamber of the flow body (19) is connected with
the reservoir (14) by way of passages (21, 22) in the cylinder wall and in the wall
of a pump housing (12).
4. An electrohydraulic device according to claim 2,
characterized in that
the two centrifugal pumps (17, 25; 18, 25) are constituted of two spaced apart facing
impeller wheels (17, 18) that are arranged on the shaft (15) so as to rotate in opposite
directions and of a flow body (25) disposed between the impeller wheels (17, 18).
5. An electrohydraulic device according to claim 3 or 4,
characterized in that
the flow body (19, 25) is spaced from and approximately adapted to the course of the
impeller wheels (17, 18).
6. A electrohydraulic device according to one of claims 3 to 5,
characterized in that
the impeller wheels (17, 18) are mounted on the shaft (15) by means of oppositely
rotating idler sleeves (20).
7. An electrohydraulic device according to one of claims 3 to 6,
characterized in that
the impeller wheels (17, 18) of the two centrifugal pumps are configured to have different
diameters.
1. Appareil électro-hydraulique pour la génération d'une force s'appliquant à une tige
de piston (5) mobile et reliée au piston (4) d'un vérin (3), comprenant une première
pompe centrifuge (17, 19) qui est disposée sur la partie du vérin (3) opposée à la
tige de piston (5) et qui est reliée, par un arbre (15), à un moteur électrique (2),
comprenant un carter (1) pour le vérin (3) et la pompe centrifuge (17, 19), carter
qui délimite une chambre formant réservoir (14) destinée au liquide de fonctionnement
et qui présente des passages (16, 9) pour l'arbre (15) et pour la tige de piston (5),
le pompage du liquide de fonctionnement étant effectué, par l'intermédiaire d'une
conduite de pression (24), en fonction du sens de rotation du moteur électrique (2),
depuis une chambre de vérin (6) en amont du piston (4) vers une chambre de vérin (7)
en aval du piston (4) ou dans le sens inverse, le piston (4) étant amené à se déplacer
sous l'action de la pression et à appliquer des forces sur la tige de piston (5),
caractérisé en ce qu'
il est prévu, sous la première pompe centrifuge (17, 19), une seconde pompe centrifuge
(18, 19), en ce que les deux pompes centrifuges (17, 19 ; 18, 19) sont reliées par
un passage (21, 22) à la chambre formant réservoir (14), en ce que la chambre de vérin
(6) en amont du piston (4) est fermée vis-à-vis de la chambre formant réservoir (14),
en ce que, pour un sens de rotation prédéterminé du moteur électrique (2), la première
pompe centrifuge (17, 19) et, pour le sens de rotation inverse, la seconde pompe centrifuge
(18, 19) sont actionnées par l'arbre (15) pendant que l'une des pompes respectives
fonctionne en roue libre, en ce que, pendant le fonctionnement de la seconde pompe
centrifuge (18, 19), le liquide de fonctionnement passe par la conduite de pression
(24) pour arriver dans la chambre de vérin (6) en amont du piston (4) et en ce que
le piston (4) est déplacé vers le bas sous l'action de la pression, la tige de piston
(5) subissant une force de traction agissant vers le bas.
2. Appareil électro-hydraulique pour la génération d'une force s'appliquant à une tige
de piston (5) mobile et reliée au piston (4) d'un vérin (3), comprenant une première
pompe centrifuge (17, 25) qui est disposée sur la partie du vérin (3) opposée à la
tige de piston (5) et qui est reliée, par un arbre (15), à un moteur électrique (2),
comprenant un carter (1) pour le vérin (3) et la pompe centrifuge (17, 25), carter
qui délimite une chambre formant réservoir (14) destinée au liquide de fonctionnement
et qui présente des passages (16, 9) pour l'arbre (15) et la tige de piston (5), le
pompage du liquide de fonctionnement étant effectué, par l'intermédiaire d'une conduite
de pression (24), en fonction du sens de rotation du moteur électrique (2), depuis
une chambre de vérin (6) en amont du piston (4) vers une chambre de vérin (7) en aval
du piston (4) ou dans le sens inverse, le piston (4) étant amené à se déplacer sous
l'action de la pression et à appliquer des forces sur la tige de piston (5),
caractérisé en ce qu'
il est prévu, sous la première pompe centrifuge (17, 25), sur l'arbre (15), une seconde
pompe centrifuge (18, 25) qui est reliée, d'une part, à la première pompe centrifuge
(17, 25) et, d'autre part, à la chambre formant réservoir (14), en ce que le vérin
(3) est ouvert en amont du piston (4) par rapport à la chambre formant réservoir et
que la surface (26) du liquide de fonctionnement se trouve en amont du vérin (3),
en ce que, pour un sens de rotation prédéterminé du moteur électrique (2), la première
pompe centrifuge (17, 25) et, pour le sens de rotation inverse, la seconde pompe centrifuge
(18, 25) sont actionnées par l'arbre (15) pendant que l'une des pompes respectives
fonctionne en roue libre, en ce que pendant le fonctionnement de la seconde pompe
centrifuge (18, 25), le liquide de fonctionnement est amené dans la chambre de vérin
(6) en amont du piston (4) et en ce que le piston (4) est déplacé vers le bas sous
l'action de la pression, la tige de piston (5) subissant une force de traction agissant
vers le bas.
3. Appareil électro-hydraulique selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
les deux pompes centrifuges (17, 19 ; 18, 19) sont constituées par deux palettes (17,
18), se faisant face à distance l'une de l'autre et disposées de manière rotative
en sens opposé sur l'arbre (15) et par un corps d'écoulement de forme cylindrique
creuse (19) se trouvant entre les deux palettes (17, 18) et en ce que la chambre cylindrique
du corps d'écoulement (19) est reliée à la chambre formant réservoir (14) par l'intermédiaire
de passages (21, 22) dans la paroi de vérin et dans la paroi d'un carter de pompe
(12).
4. Appareil électro-hydraulique selon la revendication 2,
caractérisé en ce que
les deux pompes centrifuges (17, 25 ; 18, 25) sont constituées par deux palettes (17,
18), se faisant face à distance l'une de l'autre et disposées de manière rotative
en sens opposé sur l'arbre (15), et par un corps d'écoulement (25) se trouvant entre
les deux palettes (17, 18).
5. Appareil électro-hydraulique selon la revendication 3 ou 4,
caractérisé en ce que le corps d'écoulement (19, 25) est adapté, à distance, à l'allure
des palettes (17, 18).
6. Appareil électro-hydraulique selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en
ce que
les palettes (17, 18) sont logées sur l'arbre (15) au moyen de douilles à roue libre
(20) tournant en sens opposé.
7. Appareil électro-hydraulique selon selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé
en ce que les palettes (17, 18) des deux pompes centrifuges présentent des diamètres
différents.

