DE905505C - Elektrohydraulische Verstellvorrichtung - Google Patents

Elektrohydraulische Verstellvorrichtung

Info

Publication number
DE905505C
DE905505C DEE3166A DEE0003166A DE905505C DE 905505 C DE905505 C DE 905505C DE E3166 A DEE3166 A DE E3166A DE E0003166 A DEE0003166 A DE E0003166A DE 905505 C DE905505 C DE 905505C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coil
motor
liquid
drive element
excitation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEE3166A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr Phil Herbert Falderbaum
Dr-Ing Otto Grebe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elektro Mechanik GmbH
ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Original Assignee
Elektro Mechanik GmbH
ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elektro Mechanik GmbH, ELMEG Elektro Mechanik GmbH filed Critical Elektro Mechanik GmbH
Priority to DEE3166A priority Critical patent/DE905505C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE905505C publication Critical patent/DE905505C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/18Combined units comprising both motor and pump

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

  • Elektrohydraulische Verstellvorrichtung Für die Verstellung von Bremsen, Schiebern, Ventilen, Pressen u..dgl. kommen vielfach elektrohydraulische Verstellvorrichtungen zur Anwendung, die aus einem Elektromotor, einer von diesem angetriebenen Pumpe, einem von der Druckflüssigkeit dieser Pumpe beaufschlagten Stellkolben sowie einem Flüssigkeitsbehälter bestehen. Bei einer besonderen Bauform dieser elektrohydraulischen Verstellvorrichtungen sind zur Vereinfachung des Aufbaues diePumpe und gegebenenfalls der Stellkolben durch einen vom Motor angetriebenen Propeller ersetzt, wobei jetzt der Propeller als Treibelement der Vorrichtung wirkt.
  • Weiter sind flüssigkeitsmagnetische Vorrichtungen, wie Kupplungen, Bremsen u. dgl., bekannt, bei denen eine magnetisierbare Flüssigkeit, die vorwiegend aus einer Mischung von hochpermeablem Eisenpulver und Öl in kolloidaler Verteilung besteht, einem magnetischen Feld ausgesetzt wird. Durch Veränderung der Feldstärke kann die Viskosität der magnetisierbaren Flüssigkeit in weiten Grenzen geändert werden, wodurch Kupplungs- und Ventileffekte mannigfacher Art erzeugt werden können.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrohydraulischeVerstellvorrichtung mit einem Flüssigkeitsbehälter und einem sich in diesem befindenden Treibelement, das von einem Elektromotor angetrieben wird. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß bei einer derartigen elektrohydraulischen Verstellvorrichtung als Betriebsflüssigkeit eine magnetisierbare Flüssigkeit dient, deren Strömung durch ein magnetisches Feld steuerbar ist. Auf diese Weise erhält man eine 'Verstellvorrichtung, die bei einfachem Aufbau praktisch trägheitslos arbeitet und so als Steuer- oder Regelelement für die mannigfachsten Aufgaben eingesetzt werden kann. Bei dauernd laufendem Motor kann das Einleiten und Beendigen des Verstellvorganges einfach durch Einschalten. bzw. Abschalten .des magnetischen Feldes bewirkt werden, wodurch sich eine Schalthäufigkeit von 3000 und mehr pro Stunde erreichen läßt. Für die Erregung der das magnetische Feld erzeugenden Magnetspule sind nur schwache Steuerströme erforderlich, so daß das Einleiten und Beendigen des Verstellvorganges nicht nur von Hand, sondern auch von den schwachen Steuerströmen einer Programmsteuerung und oder eines Reglers herbeigeführt werden kann. Dabei können durch Verstärkung oder Abschwächung des Erregerstroms die Hub- und Senkzeiten in weiten Grenzen geändert werden, so daß die Vorrichtung weitgehend unterschiedlichen Betriebsbedingungen a.ngepaßt werden kann. Die als Betriebsflüssigkeit dienende magnetisierbare Flüssigkeit hat ein wesentlich höheres spezifisches Gewicht als die bisher ausschließlich verwendeten 051e. Aus dem höheren spezifischen Gewicht ergeben sieh aber auch eine wesentlich höhere Leistung bei gleichen Baumassen bzw. bei gleicher Leistung eine wesentliche Verringerung der Baumasse.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
  • Abb. i der Zeichnung zeigt im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Verstellvorrichtung, die im wesentlichen aus dem Flüssigkeitsbehälter io, dem Elektromotor i i mit Ständerwicklung 12, Läufer 13 und hohler Welle 1d, ferner aus dem Propeller 15 nebst Welle 16 und Kupplungsöse 17 sowie aus der Magnetspule 18 und dem Zwischendeckel ig mit Abdichtung 2o besteht. 21 ist ein zwischen der zylindrischen Magnetspule i8 und der Innenwandung des Behälters io bestehender Ringkanal.
  • Der Behälter io ist etwa biss zur angegebenen Höhe mit einer magnetisierbaren Flüssigkeit, z. B. einer Mischung von i Teil 01 und 5 Teilen Cärbonyleisenpulver, gefüllt. Die Abdichtung 2o verhindert einen Durchtritt dieses Eisenöles zum unteren Motorlager im Zwischendeckel 1g sowie in das Innere .des Motors i i. Der Motorraum kann dabei mit 01 gefüllt sein, um gegebenenfalls mit Unterstützung von Außenrippen .die Verlustwärme des Motors besser abzuführen und so eine höhere Belastbarkeit des Motors zu erzielen.
  • Die Propellerwelle 16 ist durch die hohle Motorwelle 1q. nach oben geführt, wobei sie in der Längsrichtung in der Motorwelle frei verschiebbar ist, in der Drehrichtung dagegen .durch eine Keilnuten-oder Vierkantkupplung mit der Motorwelle gekuppelt ist. Die zur Kupplung .der Propellerwelle 16 mit dem zu verstellenden Gerät dienende Kupplungsöse 17 sitzt auf dem oberen Ende der Welle 16, und zwar derart, daß sie von der Propellerwelle 16 zwar in der Längsrichtung, nicht aber in der Drehrichtung mitgenommen wird.
  • DieZeichnung zeigt dieVorrichtung in der oberen Hubstellung des Propellers 15. Der Motor i i ist ' eingeschaltet, die Spule 18 Ist erregt. Die im Ringkanal 21 befindliche Flüssigkeit ist unter der Einwirkung des magnetischen Feldes so versteift, daß die mit den Pfeilen angedeutete Umlaufströmung von .der unteren zur oberen Beaufschlagungsseite des Propellers 15 praktisch unterbunden ist. Da bei konstanter Drehzahl des Propellers der Axialdruck am Propeller ,der Strömungsgeschwindigkeit umgekehrt proportional ist, wird die maximale Stellkraft bei völliger Drosselung der Strömung erhalten und umgekehrt die geringste Stellkraft dann,- wenn die Drosselung am kleinsten ist.
  • Wird also in der gezeichneten Arbeitsphase der Vorrichtung .die Erregung der Magnetspule 18 abgeschaltet, so geht der Axialdruck des Propellers, 1 5 auf Null zurück, und der Propeller wird unter dem Einfluß der beim Arbeitshub gespeicherten Gegenkraft (Gewicht oder Feder) in die untere Ausgangslage zurückgedrückt. Soll ein neuer Verstellvorgang ausgeführt werden, so genügt ein Wiedereinschalten der Erregung. Das Arbeitsspiel wiederholt sich. Der Motor i i kann dauernd durchlaufen und braucht infolgedessen nicht bei jedem Arbeitsspiel beschleunigt und verzögert zu werden.
  • Wirkt auf die Propellerwelle 16 in axialer Richtung eine wegabhängige Gegenkraft, so kann die jeweilige Hubstellung von der Größe der Spulenerregung abhängig gemacht. werden.
  • Man erhält so ein wegabhängiges Steuer- oder Regelelement mit kleinem Trägheitsmoment und hoher Schalthäufigkeit. Durch mechanische oder elektrische Maßnahmen. kann verhindert werden, daß beim Abwärtsstegern der Erregung infolge Remanenz ein Festsetzen, insbesondere eine Pfropfenbildung, der Flüssigkeit eintritt. Als mechanische Maßnahme kommt z. B. ein mit dem Propeller umlaufender Finger oder Zylinder in Frage, .der in den Ringkanal 21 eintaucht und die in diesem befindliche Flüssigkeit umrührt. Als. elektrische Schaltmaßnahme kann z. B. ein kurzzeitiges Abschalten oder Abschwächen der Erregung .in Betracht kommen, was eine Aufhebung bzw. eine solche Minderung der Remanenz zur Folge hat, :daß der Erstarrun gszustand .der Flüssigkeit aufgehoben und in einen Bewegungsvorgang überführt wird. Während der Einschaltdauer des Motors kann die Magnetspule auch in den Pausen der Verstellvorgänge so schwach erregt bleiben, daß zwar kein Verstellhub erfolgt, daß aber die magnetisierbarenFlüssigkeitsteile magnetisch ausgerichtet bleiben und nur eine geringe Erhöhung der Spulenerregung den Verstellvorgang sofort einleitet.
  • In Weiterbildung der Ausführung nach Abb. i sind bei der Ausführung .der Abb. 2 zwei Propeller i5a und 15b vorgesehen, wobei jedem Propellereine besondere Magnetspule i 8a bzw. 18b und j e ein Ringkanal 21a bzw. 21b zugeordnet sind. Die beiden Propell-er 15a und i5b arbeiten gegensinnig. - Bei Erregung der Spule 18a wird eine Hubkraft nach oben und bei Erregung .der Spule i8b eine Zugkraft nach unten ausgeübt. Man erhält so eine in beiden Bewegungsrichtungen wirkende Stehkraft, ohne daß es einer besonderen Gegenkraft bedarf, die beim Verstellhub überwunden werden muß und die daher den Leistungsbedarf der Vorrichtung unerwünscht vergrößert. Insbesondere wird in diesem Fall auch eine besonders einfache Wegsteuerung möglich, wobei die Arbeitsweise beliebigen Steuerkennlin.ien angepaßt werden kann.
  • Das gleiche kann man auch mit einer Ausführung nach Abb. i erreichen, wenn man als Antriebsmotor einen Motor mit umkehrbarer Drehrichtung vorsieht. Allerdings setzt dies voraus, daß der Motor bei jedem Arbeitsspiel von seiner Betriebsdrehzahl bis auf Null heruntergeholt und in entgegengesetzter Drehrichtung wieder beschleunigt werden muß, was aus verschiedenen Gründen wenig erwünscht ist.
  • Bei der Ausführung der Abb. 3 sind gleichfalls zwei Propeller 1511 und 15b sowie zwei Magnetspulen i8a und r8b und zwei Ringkanäle 21a und 21b vorgesehen. Die Propeller, Spulen und Kanäle liegen hierbei aber nicht auf der gleichen Stirnseite des Motors wie bei der Ausführung Abb. 2, sondern zu beiden Stirnseiten des Motors, so daß sie .diesen, in Längsrichtung gesehen, einschließen. Die Zwischendeckel iga und igb teilen .dabei den Behälter io in drei Räume, wobei die außenliegenden Propellerräume gegenüber dem mittleren Motorraum abgedichtet sind. Die Propeller i5a und i5b sind unmittelbar auf beidseitigen Verlängerungen der Motorwelle 14 befestigt. Der Läufer 13 des Motors i i wird also beim Stellhub jeweils mit verschoben. Damit der Läufer 13 immer noch im Drehfeld der Ständerwicklung 12 bleibt, ist der Läufer um das Maß des Stellhubes axial verlängert. Jede der Propellerwellen ist nach außen geführt und kann über je eine Kupplungsöse 17a bzw. 17b mit einem zu verstellenden Gerät gekuppelt werden. Die Vorrichtung kann mithin gleichzeitig drücken und ziehen. Sie kommt mit Vorteil in liegender Anordnung zur Anwendung.
  • Für besonders hochwertige Aufgaben empfiehlt es sich, eine Anordnung und Ausbildung der Spule 18 nach Abb. 4a und 4b zu wählen, wobei Abb. 4!' einen Querschnitt durch die Spule i8 mit einer Draufsicht auf den Propeller 15 darstellt, während Abb. 4b einen Teilschnitt in Längsrichtung der Vorrichtung wiedergibt. Die Spule 18 wird hiernach von vier Teilspulenkörpern gebildet, deren Kerne lamelliert sind und die den Propeller kastenförmig umschließen.
  • Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Sie kann beispielsweise auch dann zur Anwendung kommen, wenn an Stelle eines Propellers als Treibelement eine Kreiselpumpe mit Kolben vorgesehen ist. Weiter kann an Stelle der Eisen-Öl-Mischung als Betriebsmedium auch reines Eisenpuder, gegebenenfalls mit einem geringen Zusatz von einer oxvdationsver'hindernden Flüssigkeit verwendet werden.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrohydraulische Verstellvorrichtung mit einem Flüssigkeitsbehälter und einem sich in diesem befindlichen Treibelement, das von einem Elektromotor angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Betriebsflüssigkeit eine magnetisierbare Flüssigkeit dient, deren Strömung durch ein magnetisches Feld steuerbar ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß :die das magnetische Feld erzeugende Magnetspule (18) im Flüssigkeitsraum untergebracht ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das magnetische Feld erzeugende Magnetspule (18) als zylindrische Spule ausgebildet ist, die das Treibelement (15) auf seiner vorzugsweise gesamten Hublänge umschließt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung der Spule (18) im Flüssigkeitsbehälter (io), daß zwischen dem Außenumfang der Spule (18) und der Innenwandung des Behälters (io) ein Ringkanal (21) gebildet wird, .der die beiden Beaufschlagungsseitendes Treibelements (1,9) miteinander verbindet.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichzeitig die Stellkraft nach außen abgebende Welle (16) des Treibelements (15) durch die hohle Motorwelle (14) hindurchgeführt ist, wobei die beiden Wellen (14, 16) in der Längsrichtung gegeneinander verschiebbar, in der Drehrichtung dagegen miteinander gekuppelt sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Befestigung des Treibelements (15) auf einer Verlängerung der Motorwelle (14) der Motorläufer (13) um das Maß des Stellhubes verlängert ist, wobei die Stellkraft über den Motorläufer (13) bzw. dessen Welle (14) nach außen abgegeben wird.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verbindung der Stellwelle (14 bzw. 16) mit dem zu verstellenden Gerät dienende Kupplungsöse (17) in der Längsrichtung der Stellwelle (14bzw. 16) mit dieser gekuppelt, in der Drehrichtung dagegen drehbeweglich ist. B. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung ,eines in seiner Drehrichtung umkehrbaren Motors (i i) für den Antrieb des Treibelements. g. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anordnung zweier gleichsinnigoder gegensinnigwirkenderTreibelemente (i5a, i5 b), wobei jedem Treibelement eine besondere Magnetspule (i8a, 18b) zugeordnet ist und die beiden Spulen (i8a, igb) unabhängig voneinander erregbar sind. io. Vorrichtung nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Treibelemente (15a, 15b) und Magnetspulen (i8a, 18b) auf der gleichen Stirnseite des Motors (r i) angeordnet sind. i i. Vorrichtung nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Treibelemente (15a', 15b) und Magnetspulen (iSa, 18b) zu beiden Stirnseiten des Motors (i i) liegen und so diesen, in der Längsrichtung gesehen, einschließen. 12. Vorrichtung nach Anspruch i r, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Wellen des Treibelements (i5a, i5b) nach außen geführt ist, wobei jede Welle unabhängig von der anderen mit einem zu verstellenden Gerät kuppelbar ist. 13. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß :der Motor (i i) unter 01 angeordnet ist, wobei der Motorraum gegenüber .dein :die magnetisierbare Flüssigkeit enthaltenden Raum des Treibelements abgedichtet .ist. 1q.. Vorrichtung nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkraft :des. Treibelements (15) eine solche Gegenkraft entgegenwirkt, daß die jeweilige Hubstellung von der Größe der Erregung der Magn,tspule (18) abhängig ist. 15. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung der Magnetspule (18) selbsttätig abhängig von einer Programmsteuerung und/oder einer Betriebsgröße erfolgt. 16. Vorrichtung nach !Anspruch i; 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung der Magnetspule (i8) stufenlos oder feinstufig veränderlich ist. 17. Vorrichtung nach Anspruch i und 14 bis 16, gekennzeichnet :durch mechanische oder elektrische Maßnahmen, die ein Festsetzen der mägnetis:ierbaren Flüssigkeitsteile infolge Remänenz beim Abwärtssteuern der Spulenerregung verhindern. 18. Vorrichtung nach Anspruch i und 14 bis 17, insbesondere für hohe Schalthäufigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ingangsetzung die Einleitung und Beendigung des Verstellvorganges bei dauernd laufendem Motor (i i) und Treibelement (15) aus-schließlich durch Ein- und Abschalten der Magnetspule (18) erfolgt. .1g. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß während,der Einschaltdauer des Motors (i i) die Magnetspüle (18) auch in den Pausen der Verstellvorgänge so schwach erregt bleibt, daß zwar kein Verstellhub erfolgt, daß aber die magnetisierbaren Flüssigkeitsteile magnetisch ausgerichtet bleiben und eine geringe Erhöhung der Spulenerregung den Verstellvorgang sofort einleitet. 2o. Vorrichtung nach Anspruch i bis i9, gekennzeichnet durch die Verwendung lamellierter Kerne für die Magnetspule (18). 21. Vorrichtung nach Anspruch i bis, 2o. gekennzeichnet durch die Verwendung von Eisenpuder mit oder ohne Zusatz von oxydationsverhindernder Flüssigkeit als Betriebsmedium.
DEE3166A 1950-12-24 1950-12-24 Elektrohydraulische Verstellvorrichtung Expired DE905505C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEE3166A DE905505C (de) 1950-12-24 1950-12-24 Elektrohydraulische Verstellvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEE3166A DE905505C (de) 1950-12-24 1950-12-24 Elektrohydraulische Verstellvorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE905505C true DE905505C (de) 1954-03-04

Family

ID=7065742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEE3166A Expired DE905505C (de) 1950-12-24 1950-12-24 Elektrohydraulische Verstellvorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE905505C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3500530C2 (de)
DE2621272A1 (de) Elektromagnetische betaetigungsvorrichtung, insbesondere fuer hydraulische servo-steuerschuetze
DE19925132A1 (de) Flüssigkeitsreibungskupplung
DE19805049A1 (de) Elektromagnet
EP0574960B1 (de) Elektrischer Rotationsmotor
DE3904881A1 (de) Elektrische scherungsbremse
DE112005002756T5 (de) Aktuator
DE2458516A1 (de) Elektromagnetische betaetigungseinrichtung
CH625600A5 (en) Electrohydraulic pusher
DE905505C (de) Elektrohydraulische Verstellvorrichtung
DE4207709A1 (de) Elektromagnetisch betaetigbare reibscheibenkupplung
DE3417357A1 (de) Elektromagnetische vorrichtung
DE2742987A1 (de) Elektromagnetische antriebsvorrichtung, insbesondere fuer eine werkzeugmaschine
DE885270C (de) Elektromechanische Verstellvorrichtung
DE6930577U (de) Kupplungsmotor.
DE3325566C2 (de)
DE841094C (de) Elektrohydraulischer Verstellantrieb mit Schiebersteuerung
DE841020C (de) Drehstrommotor mit axial verschiebbarem Laeufer
DE678793C (de) Hubmagnet mit Zuganker
DE720476C (de) Vorrichtung zum stufenweisen Antrieb, bestehend aus miteinander gekuppelten Drehmagneten
DE852573C (de) Elektromotor
DE905567C (de) Doppelt wirkende elektrohydraulische Verstellvorrichtung
EP0825369B1 (de) Einstellvorrichtung für den magnetischen Widerstand eines Magnetkreises in einem Magnetventil
DE19901679B4 (de) Elektromagnet
DE826101C (de) Elektrohydraulische Verstellvorrichtung