DE1088684B - Elektrohydraulisches Hubgeraet - Google Patents

Description

Es ist ein elektrohydraulisches Hubgerät bekannt, bei dem die Pumpe durch einen Elektromagnet angetrieben wird. Hierbei dient der fest in der Magnetspule angeordnete zylindrische Kern als Zylinder für den mit einem federbelasteten Anker sowie einem Schaltwerk verbundenen Pumpenkolben. Der Hubzylinder mit Hubkolben ist seitlich neben dem Elektromagnet mit Pumpe angeordnet, so daß das Gerät verhältnismäßig sperrig baut.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hubgerät mit kleinen Abmessungen zu schaffen, das in allen Lagen verwendbar ist und bei dem alle Teile von einem gemeinsamen zylindrischen Gehäuse umschlossen sind. Dies wird dadurch erreicht, daß der Magnetkern zugleich als Zylinder für den Hubkolben , ausgebildet ist und der Anker über zum Hubkolben konzentrische Stangen sowie einem Ringteller mit der Rückstellfeder und dem Schaltwerk in Verbindung steht. Der untere Teil des Magnetkerns dient als Pumpenzylinder, und der Pumpenkolben, ist mit dem Magnetanker verbunden.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Pumpenkolben mit dem feststehenden Magnetkern verbunden und in dem als Zylinder ausgebildeten Anker angeordnet. Schließlich sind bei einer weiteren Ausführungsform zwei einander zugekehrte Elektromagnete und dazwischen zwei starr miteinander verbundene Anker sowie zum Kern konzentrische Pumpen vorgesehen, deren Kolben von den Ankern bewegt und in Zylinderbohrungen eines Steuerblockes geführt werden.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Es zeigt

Fig.l ein elektrohydraulisches Hubgerät mit im unteren Teil des Magnetkerns angeordneter Pumpe,

Fig. 2 ein Hubgerät, bei dem die Pumpe im Magnetanker vorgesehen ist,

Fig. 3 ein Hubgerät mit zwei einander zugekehrten Magneten und dazwischen angeordneten Ankern und Pumpen.

Nach Fig.l besteht das Hubgerät aus einem Gehäuse 1 aus Gußeisen, in dem eine Magnetspule 2 mit einem feststehenden Eisen-Magnetkern 3 angeordnet ist. Der Magnetkern 3 ist hohlgebohrt und als Zylinder 4 für den Hubkolben 5 ausgebildet, der seine Bewegungen über eine Kolbenstange 6 nach außen überträgt. Im unteren Teil öes Magnetkerns ist eine doppeltwirkende Pumpe vorgesehen, die aus dem Pumpenzylinder 7 und dem mit dem Magnetanker 17 verbundenen Pumpenkolben 8 besteht. Der Zylinder 7 und der Pumpenkolben 8 sind mit Bohrungen und Kanälen 10 bis 16 versehen, die durch entsprechende Ventile 19 geöffnet bzw. geschlossen werden. Die aus-Elektrohydraulisches Hubgerät

Anmelder:

Ernst Thielenhaus jun._f
Wuppertal-Elberfeld, Teutonenstr. 1

gezogene Pfeillinie 9 zeigt den Weg des Öls beim Anheben des Hubkolbens 5, 6.

Beim Einschalten des Stroms wird der Anker 17 vom Magnetkern 3 angezogen und damit der Pumpenkolben 8 nach oben bewegt. Bei diesem ersten Arbeitshub der Pumpe wird das über dem Kolben 8 befindliche öl durch die Bohrungen 13 und das Rückschlagventil 19 in den Hubzylinder 4 gedrückt, dessen Kolben 5 entsprechend der geförderten ölmenge nach oben bewegt wird. Der Anker 17 drückt gleichzeitig über drei Stangen 20, von denen in der Zeichnung nur eine dargestellt ist, gegen eine kräftige Feder 21, die dadurch gespannt wird.

Am Ende dieses ersten Hubes wird der Stromkreis des Magneten durch den oberhalb der Spule 2 liegenden Momentschalter 23 stromlos und der Anker 17 durch die in der Rückstellfeder 21 gespeicherte Kraft in Richtung gegen seine Ausgangslage (Pfeile 22) bewegt. Hierbei wird, das unter dem Kolben 8 befindliche öl durch den Kanal 16 in den Hubzylinder 4 gefördert, dessen Kolben 5 weiter gehoben wird.

Kurz vor Erreichen der in Fig. 1 dargestellten unteren Endlage des Ankers 17 und des mit ihm verbundenen Pumpenkolbens 8 wird der Magnet durch den Momentschalter 23 wieder an Spannung gelegt, wodurch der Anker 17 wieder angezogen wird. Dieses wechselweise Spiel wiederholt sich, bis der Hubkolben 5 ganz ausgefahren ist und am Gehäusedeckel 24 anliegt oder aber bis der zu überwindende Widerstand die Hubkraft des Gerätes übersteigt. Es tritt dann der Zustand ein, daß die Zugkraft des Magnets nicht mehr ausreicht, den Anker 17 schnell anzuziehen. Der Anker bleibt in der Schwebe und wird vom Magnet nur langsam angezogen, entsprechend. der im Innern des Gerätes durch Undichtigkeiten entstehenden Druckölverluste. Das Hubgerät führt also dann in mehr oder weniger großen Zeitabständen

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einen Pumpenhub aus. Absolute Dichtigkeit des magnete 44, 44a angeordnet, wobei jeder Magnet aus Systems ist somit nicht erforderlich. einer Spule 45, einem Magnetkern 46 und einem An-

Der Kontaktschalter besteht aus dem Metallring 23, ker 47 besteht. Die Magnetkreise werden über das der über die Stahlfeder 30 mit dem Isolierring 31 in Gehäuse 40 geschlossen. Die beiden Anker sind starr der Büchse 32 verbunden ist.. Gegen diese drücken die 5 miteinander verbunden, so daß sich der eine Anker Stangen 20, die durch den Anker 17 bewegt werden von seinem System entfernt, wenn der andere ange- und die Feder 21 spannen. Die festen Kontakte sind zogen wird.

als Bügel 33 ausgebildet, gegen die der Metallring 23 Zwischen den beiden Ankern 47, 47 a ist ein Steuer-

durch die Stahlfeder 30 gedrückt bzw. durch Verschie- block 48 angeordnet, der mit mehreren konzentrisch ben des Ringes 31 von ihnen gelöst wird. Der Zeit- io zum Hubzylinder 41. liegenden Bohrungen versehen punkt des Zu- und Abschaltens ist so gewählt, daß ist. Ein Teil dieser Bohrungen ist als Pumpenzylinder der Anker 17 bereits kurz vor Erreichen seiner End- 49 ausgebildet, in denen die mit den Ankern 47, 47a lagen abgefangen wird.. . verbundenen Kolben 50, 50a gleiten. Die Pumpen-

Zum Senken des Hubkolbens 5 öffnet man den zylinder 49 sind über federbelastete Druckventile 51 Stromkreis mittels eines Betätigungsschalters. Dabei 15 mit einem Ringkanal 52 verbunden, während die KoI-fällt der Anker unter der Wirkung der Rückstellfeder ben 50, 50a Saugventile 53 aufweisen. In beispielsin seine in Fig. 1 dargestellte Endlage zurück, woran weise drei weiteren Bohrungen 55 sind Steuerschieber er beim Hubbetrieb durch die frühzeitig einsetzende 56 angeordnet, die je nach ihrer Lage den Ringkanal Zugkraft des Magnets gehindert wird. Dabei gibt der 52 über Kanäle 57 mit der einen oder anderen Seite Pumpenkolben 8 über Auslaßschlitze im Pumpen- 20 des Hubkolbens 42 verbinden. Die Steuerschieber sind zylinder 7 den Weg vom Hubzylinder 4 zum öl- permanentmagnetisch ausgeführt. In die Bohrungen -55 vorratsraum 18 frei (gestrichelte Linie des Pfeiles 25). sind Zapfen 58 eingesetzt, die als Polschuhe dienen. Durch diese Anordnung wird ein besonderes, magne- Die Zapfen 58 und die Steuerschieber 56 bilden einen tisch gesteuertes Ablaßventil erübrigt. Der Hub- magnetischen Nebenschluß zu den Hauptmagneten, kolben 5 kann durch eine von außen wirkende Kraft 25 der durch einen von der Gehäusewand ausgehenden oder durch eine eingebaute Rückholfeder in seine Aus- Steg 59 geschlossen wird,
gangsstellung zurückgeführt-werden. Durch die hin- und hergehenden Magnetanker wird

Die Kraft der Ankerrückstellfeder 21 ist so ge- " ein elektrischer Umschalter betätigt,' der jeweils in wählt, daß die Pumpe in beiden Richtungen ungefähr den Endlagen den arbeitenden Magnet ab- und den denselben Druck erzeugt. Da der wirksame Quer- 30 Gegenmagnet einschaltet.

schnitt der unter Federkraft arbeitenden unteren Die Wirkungsweise dieses Geräts ist folgende:

Kolbenseite um den Querschnitt der Kolbenstange Schaltet man das Hubgerät ein, so zieht jeweils der kleiner ist als die obere, kann die Feder 21 ent- Magnet, dessen Spule gerade im Stromkreis liegt, sprechend schwächer ausgeführt werden. Ein Über- seinen Anker an, während sich der andere Anker von druckventil, das den Hubzylinder mit dem Vorrats- 35 seinem System entfernt. Dabei führen die beiden raum verbindet, begrenzt die Hubkraft des Gerätes Gruppen der einander gegenüberliegenden Pumpenauf ein fest bestimmbares Maß und dient außerdem kolben einen Hub aus, und zwar die eine Gruppe einen als Sicherheitsventil. Saug- und die andere Gruppe einen Druckhub. Gegen

Da ein Magnet vorteilhaft durch Gleichstrom be- Ende der Hubbewegung schaltet der Umschalter um, trieben wird, kann ein Gleichrichter 26 angebaut wer- 40 wodurch das Magnetsystem, das den ersten Hub ausden. Dieser kann nach dem heutigen Stand der Tech- führte, spannungslos und das andere System an Spannik durch Germaniumdioden ersetzt werden, die im nung gelegt wird. Es folgt nun eine Hubbewegung in oberen Schalterraum 27 des Gerätes Platz finden kön- entgegengesetzter Richtung. Dieses Spiel wiederholt nen. Das beschriebene Gerät ist nur wenig größer als sich fortlaufend, und die Pumpen fördern einen fast ein Elektromagnet gleicher Hubkraft, kann aber mit 45 kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom aus dem Vorratsbeliebig großem Hub bei über den ganzen Hubweg raum 54 über den Ringkanal 52 zu den Steuergleichbleibender Hubkraft arbeiten. Dabei ist der Schiebern 56. Diese leiten, je nach ihrer augenblick-Stromverbrauch sehr gering. liehen Lage, die Druckflüssigkeit an das eine oder das

Das Hubgerät gemäß Fig. 2 entspricht im Prinzip andere Ende des Hubzylinders 41 weiter. Der Kolben dem Gerät nach Fig. 1, nur mit dem Unterschied, daß 5° 42 bewegt sich unter Einwirkung des Flüssigkeitsder Pumpenkolben 35 fest mit dem Magnetkern 3 ver- druckes in die entsprechende Richtung, bis er am bunden und der Zylinder 34 im Magnetanker 17 ange- Ende des Zylinders anschlägt oder bis der äußere ordnet ist. Dadurch ist es möglich, die Baulänge des Gegendruck die Leistung des Gerätes übersteigt. Die Gerätes weiterhin zu verkleinern und eine bessere Flüssigkeit aus der drucklosen Seite des Hubzylinders Anordnung der Ventile und deren Federn zu erreichen. 55 fließt an den Steuerkolben vorbei über die Bohrung in Das Überdruckventil 36, das den Hubzylinder mit den Zapfen. 58 zum Vorratsraum 54 zurück. Der zudem Ölvorrat verbindet, ist in der Kolbenstange 37 letzt arbeitende Magnet bleibt beispielsweise auf haiangeordnet, wodurch es von außen einstellbar ist. bem Wege stehen und verharrt unter der Einwirkung

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind der bleibenden. Magnetzugkraft. Er wird sich langanstatt einer Rückstellfeder zwei einander zugekehrte 60 sam, Leckverluste ausgleichend, weiterbewegen und Elektromagnete 44, 44a vorgesehen, die wechselweise am Ende seines Hubes umschalten. Das Spiel setzt die beiden starr miteinander verbundenen Anker 47, sich also je nach der Dichtigkeit des Gerätes in stark 47a und damit die Pumpen 50, 50a betätigen. Das verlangsamtem Tempo fort.

Gerät besteht im einzelnen aus einem Gehäuse 40, in Polt man das System utn, so kehrt sich auch die

dessen Längsachse der Hubzylinder 41 mit Kolben 42 65 Polarität der gleichsinnig gewickelten Magnete um. angeordnet ist. Die Kolbenbewegung wird mittels der Die permanentmagnetischen Steuerschieber, die ja als durchgehenden Kolbenstange, 43 nach außen über- Nebenschluß in den Magnetkreisen liegen, verschie-' tragen. ' ben sich in die entgegengesetzte Lage. Dadurch wird

Um den Hubzylinder 41 herum sind, sich einander der Flüssigkeitsstrom auf die andere Seite des Hubspiegelbildlich gegenüberstehend, die beiden Elektro- 70 zylinders geleitet und der Weg zum ölvorrat für die

nunmehr drucklose Seite geöffnet. Dabei kehrt sich auch die Bewegungsrichtung des Kolbens im Hubzylinder um.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrohydraulisches Hubgerät mit einem in einer Magnetspule fest angeordneten zylindrischen Kern, der als Zylinder für den mit einem federbelasteten Anker sowie einem Schaltwerk verbundenen Pumpenkolben dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (3) zugleich als Zylinder (4) für den Hubkolben (5, 6) ausgebildet ist und der Anker (17) über zum Hubkolben (5, 6) konzentrische Stangen (20) sowie einen Ringteller (32) mit der Rückstellfeder (21) und dem Schaltwerk (31, 30, 23, 33) in Verbindung steht (Fig. 1).

2. Hubgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (35) mit dem feststehenden Magnetkern (3) verbunden und in

dem als Zylinder (34) ausgebildeten Anker (17) angeordnet ist (Fig. 2).

3. Hubgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander zugekehrte Elektromagnete (44, 44 a) und dazwischen zwei starr miteinander verbundene Anker (47, 47 a) sowie zum Kern konzentrische Pumpen vorgesehen sind, deren Kolben (50, 50 a) von den Ankern bewegt und in Zylinderbohrungen (49) eines S teuerblockes (48) geführt werden.

4. Hubgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steuerblock (48) permanentmagnetische, das Heben und Senken steuernde Schieber (56) vorgesehen sind, die durch Umpolen der Elektromagnete (44, 44 a) betätigt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 897 655, 617 088,
870, 333 167.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

© 009 590/96 8.60