DE102008034175A1

DE102008034175A1 - Electrohydraulic drive arrangement for driving e.g. working hydraulics system of ground conveyor, has ventilation device and exchanger connected to construction unit, where ventilation device cools control electronics unit

Info

Publication number: DE102008034175A1
Application number: DE102008034175A
Authority: DE
Inventors: Bernward Dr. Welschof; Martin Bergmann; Sabine Kausch
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2010-01-28
Also published as: FR2934431A1

Abstract

The arrangement has a hydraulic circuit provided with a heat exchanger (18) for cooling a pressurized medium. An electric motor (2) is connected with a hydraulic pump (7) and a control electronics unit (16), where the motor is formed as a three-phase alternate current (AC) motor. A ventilation device (17) i.e. electrical ventilator, and the heat exchanger are connected to a construction unit (1). The ventilation device cools the control electronics unit through the heat exchanger. The hydraulic pump is arranged in a bearing shield (4) of the construction unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Antriebsanordnung mit einem als Drehstrommotor ausgebildeten Elektromotor und einer von dem Elektromotor angetriebenen hydraulischen Pumpe zur Versorgung eines Hydraulikkreises, wobei zur Steuerung des Elektromotors eine Steuerelektronik vorgesehen ist, die mittels einer Lüftereinrichtung gekühlt ist und wobei der Hydraulikkreis einen Wärmetauscher zur Kühlung des Druckmittels umfasst.The The invention relates to an electro-hydraulic drive arrangement with designed as a three-phase motor electric motor and one of the electric motor driven hydraulic pump for supply a hydraulic circuit, wherein for controlling the electric motor a Control electronics is provided by means of a fan device chilled is and wherein the hydraulic circuit is a heat exchanger for cooling the Pressure medium comprises.

Derartige Antriebsanordnungen werden in mobilen Arbeitsmaschinen, beispielsweise als Gabelstapler ausgebildeten Flurförderzeugen, zur Versorgung der Arbeitshydraulik und/oder der Lenkungshydraulik verwendet.such Drive assemblies are used in mobile work machines, for example as forklift trained industrial trucks, for supply used the working hydraulics and / or the steering hydraulics.

Die Steuerelektronik ist zur Steuerung des als Drehstrommotor ausgebildeten Elektromotors vorgesehen und mit einer Leistungselektronik versehen, die den Elektromotor mit der erforderlichen Energie versorgt. Im Betrieb einer derartigen Antriebsanordnung entsteht eine hohe Wärmebelastung der Aggregate durch die Wärmeverluste des Elektromotors sowie der Verlustenergie der Steuerelektronik. Zudem weist das Druckmittel des Hydraulikkreislaufs eine hohe Temperatur auf, die zu einer weiteren Wärmebelastung der Aggregate beiträgt.The Control electronics is designed to control the as a three-phase motor Electric motor provided and provided with power electronics, which supplies the electric motor with the required energy. in the Operation of such a drive arrangement creates a high heat load the aggregates by the heat losses the electric motor and the loss of energy of the control electronics. moreover the pressure medium of the hydraulic circuit has a high temperature on, leading to a further heat load contributes to the aggregates.

Die Kühlung der Leistungselektronik kann durch freie Konvektion oder durch erzwungene Konvektion mittels eines Lüfters und eines von dem Lüfter erzeugten Kühlluftstromes in Form einer Luftkühlung erfolgen. Zur Kühlung des Druckmittels des Hydraulikkreises ist ein Wärmetauscher vorgesehen, der mittels eines von einem Lüfter erzeugten Kühlluftstromes durchströmt ist.The cooling The power electronics can be controlled by free convection or by forced Convection by means of a fan and one of the fans generated cooling air flow in the form of air cooling respectively. For cooling the pressure medium of the hydraulic circuit, a heat exchanger is provided which using one of a fan generated cooling air flow flows through is.

Bei bekannten Antriebsanordnungen sind die einzelnen Aggregate, nämlich der Elektromotor, die Leistungselektronik, die hydraulische Pumpe, der Lüfter zur Kühlung der Leistungselektronik und der Wärmetauscher des Hydraulikkreislaufs mittels Flanschen miteinander verbunden oder getrennt voneinander in der Arbeitsmaschine angeordnet und eingebaut. Hierdurch ergibt sich jedoch ein hoher Verkabelungs- und Verrohrungsaufwand, der zudem hohe Montagezeiten und somit einen hohen Herstellaufwand bei der Montage der Arbeitsmaschine verursacht. Wird hierbei die hydraulische Pumpe an den Elektromotor angeflanscht, können zwar Standardbauteile für den Elektromotor und die hydraulische Pumpe verwendet werden. An der Dicht- bzw. Flanschstelle zwischen der Pumpe und dem Elektromotor ist jedoch eine Dichtungseinrichtung, beispielsweise ein Wellendichtring, erforderlich, die eine hohe Ausfallwahrscheinlichkeit aufweist. Zudem wird meistens die Leistungselektronik getrennt von dem Elektromotor an der Arbeitsmaschine eingebaut, um gegenseitige Wärmeeinträge zu vermeiden. Hierdurch sind jedoch lange stromführende, elektrische Verbindungskabel zwischen der Leistungselektronik und dem Elektromotor erforderlich, die Verluste verursachen. Zudem ist bei einem verteilten und getrennten Einbau der Aggregate der Antriebsanordnung in der Arbeitsmaschine die von dem Lüfter erzwungene Konvektion mittels eines Kühlluftstromes nur bedingt gewährleistet, beispielsweise durch Luftführungsbleche. In der Regel sind somit zwei Lüfter erforderlich, wobei ein Lüfter die Leistungselektronik kühlt und ein weiterer Lüfter zur Durchströmung des Wärmetauschers des Hydraulikkreislaufs verwendet wird. Zudem ist das Zusammenwirken der einzelnen Aggregate der Antriebsanordnung lediglich im zusammengebauten und montierten Zustand in der Arbeitsmaschine überprüfbar.at known drive arrangements are the individual units, namely the Electric motor, the power electronics, the hydraulic pump, the fan for cooling the power electronics and the heat exchanger of the hydraulic circuit connected by flanges or separated from each other arranged and installed in the working machine. This results However, a high cabling and Verrohrungsaufwand, the In addition, high assembly times and thus a high manufacturing costs caused the assembly of the working machine. Is this the hydraulic Flanged pump to the electric motor, although standard components for the Electric motor and the hydraulic pump can be used. At the Sealing or flange point between the pump and the electric motor, however, is a sealing device, For example, a shaft seal, which requires a high Probability of default has. In addition, most of the power electronics installed separately from the electric motor on the working machine, to avoid mutual heat input. As a result, however, are long-current, electrical connection cable between the power electronics and the electric motor required cause the losses. Moreover, in a distributed and separate Installation of the aggregates of the drive assembly in the work machine the one from the fan enforced convection by means of a cooling air flow only conditionally for example by air guide plates. As a rule, two fans are required being a fan the power electronics cool and another fan to the flow of the heat exchanger the hydraulic circuit is used. In addition, the interaction the individual units of the drive assembly only in the assembled and assembled state in the work machine verifiable.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrohydraulische Antriebsanordnung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die einen einfachen Aufbau und eine verbesserte Kühlung aufweist und einen geringeren Montageaufwand verursacht.Of the present invention is based on the object, an electro-hydraulic Drive arrangement of the type mentioned above available provide a simple structure and improved cooling and causes less installation effort.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Elektromotor mit der hydraulische Pumpe sowie der Steuerelektronik, der Lüftereinrichtung und dem Wärmetauscher zu einer Baueinheit verbunden sind, wobei die Lüftereinrichtung zur Kühlung der Steuerelektronik und zur Durchströmung des Wärmetauschers vorgesehen ist. Erfindungsgemäß sind somit die Aggregate der Antriebsanordnung zu einer Baueinheit zusammengefasst und somit als Baueinheit ausgebildet, wobei der von der Lüftereinrichtung erzeugte Kühlluftstrom zur Kühlung der Steuerelektronik und zur Durchströmung des Wärmetauschers und somit zur Kühlung des Druckmittels des Hydraulikkreislaufs verwendet wird und somit lediglich eine einzige Lüftereinrichtung erforderlich ist, deren Kühlluftstrom zur Kühlung der Leistungselektronik und zur Durchströmung des Wärmetauschers des Hydraulikkreislaufs zweifach genutzt wird.These Task is inventively characterized solved, that the electric motor with the hydraulic pump and the control electronics, the fan device and the heat exchanger are connected to a structural unit, wherein the fan device for cooling the Control electronics and the flow through the heat exchanger is provided. Thus, according to the invention the aggregates of the drive assembly combined to form a unit and thus formed as a structural unit, wherein the of the fan device generated cooling air flow for cooling the control electronics and the flow through the heat exchanger and thus to cooling the pressure medium of the hydraulic circuit is used and thus only a single fan device is required, the cooling air flow for cooling the power electronics and the flow through the heat exchanger of the hydraulic circuit is used twice.

Durch die erfindungsgemäße Integration des Elektromotors, der hydraulischen Pumpe, der Steuerelektronik, des Wärmetauschers und der Lüftereinrichtung zu einer Baueinheit wird der Montageaufwand für die Montage der als Baueinheit ausgebildeten Antriebsanordnung in der Arbeitsmaschine durch eine vereinfachte Verkabelung und Verrohrung verringert. Zudem ist die Baueinheit vor dem Einbau hinsichtlich der Funktionen überprüfbar. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Baueinheit aufgrund einer unmittelbar an dem Elektromotor angeordneten Steuerelektronik geringe Verluste durch fehlende bzw. kurz bauende elektrische Verbindungskabel auf. Darüber hinaus ist durch die Integration der Leistungselektronik sowie, des Wärmetauschers in der Baueinheit eine einfache Kühlluftführung erzielbar, um mit dem von der einzigen Lüftereinrichtung erzeugten Kühlluftstrom auf einfache Weise sowohl die Steuerelektronik zu kühlen als auch den Wärmetauscher zu durchströmen und somit das Druckmittel des Hydraulikkreislaufs zu kühlen.The inventive integration of the electric motor, the hydraulic pump, the control electronics, the heat exchanger and the fan device to a unit of assembly work for the assembly of the unit constructed as a drive assembly in the machine by a simplified wiring and piping is reduced. In addition, the assembly is verifiable prior to installation in terms of functions. In addition, due to a control electronics arranged directly on the electric motor, the structural unit according to the invention has low losses due to missing or short electrical connecting cables. In addition, by integrating the power electronics as well as, the heat exchanger in the Assembly a simple cooling air guide achievable to cool with the cooling air flow generated by the single fan device in a simple way both the control electronics and to flow through the heat exchanger and thus to cool the pressure medium of the hydraulic circuit.

Die Lüftereinrichtung kann als mechanischer Lüfter ausgebildet werden, der von dem Elektromotor angetrieben ist. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Lüftereinrichtung von zumindest einem elektrischen Lüfter gebildet ist. Ein elektrischer Lüfter kann aufgrund der fehlenden mechanischen Verbindung mit dem Elektromotor an der Baueinheit flexibel und mit geringem Bauaufwand angeordnet werden, um sowohl die Leistungselektronik als auch den Wärmetauscher mit Kühlluft zu durchströmen. Die Lüftereinrichtung kann hierbei einen oder mehrere elektrische Lüfter umfassen, um die Verfügbarkeit bei einem Ausfall eines elektrischen Lüfters zu erhöhen.The Fan means can as a mechanical fan be formed, which is driven by the electric motor. Special Benefits arise when the fan device of at least an electric fan is formed. An electric fan can due to the lack of mechanical connection with the electric motor arranged on the unit flexible and low construction costs to both the power electronics and the heat exchanger with cooling air to flow through. The fan device This can include one or more electric fans to the availability to increase in case of failure of an electric fan.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist der Elektromotor flüssigkeitsgekühlt, insbesondere durch das Druckmittel des Hydraulikkreislaufs. Durch eine derartige als Ölkühlung ausgebildete Flüssigkeitskühlung des Elektromotors durch das Druckmittel des Hydraulikkreislaufs, kann der Elektromotor höher belastet werden und bei gleicher Leistung kleiner dimensioniert werden. Zudem entfallen die für eine Luftkühlung des Elektromotors erforderlichen Kühlrippen am Außenumfang des Gehäuses des Elektromotors, so dass weiterhin geringe Abmessungen der erfindungsgemäßen Baueinheit mit einem kleinen Bauraumbedarf erzielbar sind.According to one preferred embodiment of the invention is the electric motor liquid cooled, in particular by the pressure medium of the hydraulic circuit. By such trained as oil cooling Liquid cooling of the Electric motor by the pressure medium of the hydraulic circuit, the Electric motor higher be loaded and dimensioned smaller for the same power become. In addition, account for the an air cooling of the electric motor required cooling ribs on the outer circumference of the housing of the electric motor, so that continues to be small dimensions of the assembly according to the invention a small space requirement can be achieved.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die hydraulische Pumpe in einem Lagerschild der Baueinheit angeordnet ist. Hierdurch ist zwischen dem Elektromotor und der hydraulischen Pumpe keine Dichtungseinrichtung erforderlich, wodurch eine hohe Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Baueinheit erzielbar ist. Zudem kann hierbei die hydraulische Pumpe in der axialen Erstreckung des Wickelkopfes des Elektromotors angeordnet werden, wodurch der Bauraumbedarf der Baueinheit weiter verringert werden kann.Special Benefits arise when the hydraulic pump in a bearing plate the unit is arranged. This is between the electric motor and the hydraulic pump no sealing device required, resulting in high reliability the structural unit according to the invention is achievable. In addition, in this case, the hydraulic pump in the arranged axial extension of the winding head of the electric motor be, whereby the space requirement of the unit further reduced can be.

Die hydraulische Pumpe ist zweckmäßigerweise als Zahnradpumpe, insbesondere Innenzahnradpumpe, ausgebildet.The Hydraulic pump is appropriate as a gear pump, in particular internal gear pump is formed.

Hinsichtlich einer günstigen Kühlung der Baueinheit ergeben sich Vorteile, wenn die Steuerelektronik, die Lüftereinrichtung und der Wärmetauscher im Bereich eines weiteren Lagerschildes der Baueinheit angeordnet sind.Regarding a cheap one cooling the unit benefits when the control electronics, the fan device and the heat exchanger arranged in the region of another bearing plate of the assembly are.

Sofern die Steuerelektronik in einem an dem Lagerschild angeordneten Gehäusebauteil angeordnet ist, kann die Leistungselektronik auf einfache Weise durch das Gehäusebauteil geschützt an der Baueinheit angeordnet werden.Provided the control electronics in a arranged on the end plate housing component is arranged, the power electronics can easily through the housing component protected be arranged on the unit.

Sofern hierbei gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung die Lüftereinrichtung an dem Gehäusebauteil angeordnet ist, ergibt sich für die Anordnung des elektrischen Lüfters ein geringer Bauaufwand.Provided here according to a Embodiment of the invention, the fan device on the housing component is arranged, results for the arrangement of the electric fan a low construction cost.

Besondere Vorteile sind erzielbar, wenn die Lüftereinrichtung senkrecht zur Drehachse des Elektromotors angeordnet ist. Hierdurch wird eine günstige Führung des Kühlluftstromes senkrecht zur Drehachse des Elektromotors erzielt.Special Advantages can be achieved if the fan device is perpendicular to the Rotary axis of the electric motor is arranged. This will be a favorable guide the cooling air flow achieved perpendicular to the axis of rotation of the electric motor.

Sofern zweckmäßigerweise das Gehäusebauteil einen Gehäusedeckel aufweist, innerhalb dem die Steuerelektronik angeordnet ist, und zwischen der Steuerelektronik und dem Gehäusedeckel ein Zwischenraum ausgebildet ist, der an den Kühlluftstrom der Lüftereinrichtung angeschlossen ist, kann die Leistungselektronik auf einfache Weise von dem Kühlluftstrom der Lüftereinrichtung gekühlt werden.Provided expediently the housing component a housing cover has, within which the control electronics is arranged, and between the control electronics and the housing cover a gap is formed, which is connected to the cooling air flow the fan device Connected, the power electronics can easily from the cooling air flow the fan device chilled become.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Wärmetauscher an dem weiteren Lagerschild und/oder an dem Gehäusebauteil angeordnet. Hierdurch ergibt sich ebenfalls ein geringer Bauaufwand für die Anordnung des Wärmetauschers des Hydraulikkreislaufs.According to one preferred embodiment of the invention is the heat exchanger arranged on the further bearing plate and / or on the housing component. hereby also results in a low construction cost for the arrangement of the heat exchanger of the Hydraulic circuit.

Mit besonderem Vorteil ist hierbei der der Wärmetauscher gegenüberliegend zu der Lüftereinrichtung angeordnet. Hierdurch wird auf einfache Weise erzielt, dass der Wärmetauscher über geeignete Öffnungen im Gehäusedeckel an den Zwischenraum zwischen dem Gehäusedeckel und der Leistungselektronik angeschlossen werden kann und somit von dem quer zur Drehachse des Elektromotors gerichteten Kühlluftstrom der Lüftereinrichtung durchströmt werden kann.With particular advantage here is that of the heat exchanger opposite to the fan device arranged. This is achieved in a simple manner that the Heat exchanger via suitable openings in the housing cover to the space between the housing cover and the power electronics can be connected and thus from the transverse to the axis of rotation of the Electric motor directed cooling air flow to be flowed through the fan device can.

Sofern das Gehäusebauteil einen Kühlkörper aufweist, der von dem Druckmittel des Hydraulikkreislaufs flüssigkeitsgekühlt ist und an dem die Steuerelektronik angeordnet ist, kann weiterhin eine zusätzliche Flüssigkeitskühlung der Leistungselektronik durch das Druckmittel des Hydraulikkreislauf auf einfache Weise erzielt werden.Provided the housing component has a heat sink, which is liquid-cooled by the pressure medium of the hydraulic circuit and on which the control electronics is arranged, can continue a additional Liquid cooling of the Power electronics by the pressure medium of the hydraulic circuit be achieved in a simple manner.

Der Wärmetauscher kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Ansaugkanal der hydraulischen Pumpe angeordnet ist, wobei der Elektromotor von dem von der Hydraulikpumpe angesaugten und mittels des Wärmetauschers abgekühlten Druckmittel durchströmt ist. Hierdurch wird auf einfache Weise erzielt, dass der Elektromotor von gekühltem und somit kaltem Druckmittel durchströmt ist, so dass eine wirkungsvolle Kühlung des Elektromotors erzielbar ist.The heat exchanger can be arranged according to an embodiment of the invention in the intake passage of the hydraulic pump, wherein the electric motor is flowed through by the sucked by the hydraulic pump and cooled by the heat exchanger pressure medium. This achieves a simple way that the electric motor is flowed through by cooled and thus cold pressure medium, so that an effective cooling of the electric motors is achievable.

Der Wärmetauscher kann gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung im Rücklauf des Hydraulikkreislaufs angeordnet sein, wobei der Elektromotor von dem im Rücklauf des Hydraulikkreislaufs strömenden und mittels des Wärmetauschers abgekühlten Druckmittel durchströmt ist. Hierdurch sind geringe Ansaugverluste der Pumpe erzielbar, da diese direkt aus einem Behälter ansaugen kann.Of the heat exchangers can according to a second embodiment the invention in the return be arranged of the hydraulic circuit, wherein the electric motor from that in the return of the hydraulic circuit flowing and by means of the heat exchanger cooled pressure medium flows through is. As a result, low intake losses of the pump can be achieved, since these are directly from a container can suck.

Eine zusätzliche Flüssigkeitskühlung der Steuerelektronik ist hierbei auf einfache Weise erzielbar, wenn der Kühlkörper des Gehäusebauteils, an dem die Steuerelektronik angeordnet ist, von dem aus dem Wärmetauscher austretenden Druckmittel gekühlt ist.A additional Liquid cooling of the control electronics This is achieved in a simple manner, when the heat sink of the Housing component, where the control electronics is located, from which from the heat exchanger leaking pressure fluid cooled is.

Der Hydraulikkreislauf ist hierbei als Arbeitshydraulik und/oder Lenkungshydraulik einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines Flurförderzeugs, ausgebildet. Mit der erfindungsgemäßen, als Baueinheit ausgebildeten Antriebsanordnung, die einen geringen Bauraumbedarf aufweist und einen geringen Montageaufwand in der Arbeitsmaschine verursacht, kann eine Arbeitshydraulik und/oder eine Lenkungshydraulik einer mobilen Arbeitsmaschine mit geringem Bauaufwand mit Druckmittel versorgt werden.Of the Hydraulic circuit is here as working hydraulics and / or steering hydraulics a mobile working machine, in particular an industrial truck, educated. With the invention, designed as a unit Drive arrangement, which has a low space requirement and causes a low installation effort in the working machine, can a working hydraulics and / or a steering hydraulics mobile work machine with low construction costs with pressure medium be supplied.

Besondere Vorteile ergeben sich bei einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere einem Flurförderzeug, mit einer erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Antriebsanordnung zur Versorgung der Arbeitshydraulik und/oder der Lenkungshydraulik. Insbesondere bei einem als Gabelstapler ausgebildeten Flurförderzeug ergeben sich mit der erfindungsgemäßen, als Baueinheit ausgebildeten Antriebsanordnung bei der Versorgung der Arbeitshydraulik und/oder der Lenkungshydraulik besondere Vorteile, da die erfindungsgemäße Baueinheit einen geringen Bauraumbedarf aufweist und in einem Aggregateraum des Flurförderzeugs einfach zu montieren ist.Special Advantages arise in a mobile work machine, in particular an industrial truck, with an electrohydraulic according to the invention Drive arrangement for supplying the working hydraulics and / or the Steering hydraulics. Especially with a trained as a forklift Truck arise with the invention, designed as a unit Drive arrangement in the supply of the working hydraulics and / or the steering hydraulics special advantages, since the assembly of the invention has a low space requirement and in a unit room of the truck easy to assemble.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigenFurther Advantages and details of the invention will be apparent from the in the Schematically illustrated embodiments illustrated embodiments. in this connection demonstrate

1 eine erfindungsgemäße elektrohydraulische Antriebsanordnung in einer perspektivischen Darstellung, 1 an inventive electro-hydraulic drive assembly in a perspective view,

2 die Antriebsanordnung der 1 in einer Seitenansicht, 2 the drive arrangement of 1 in a side view,

3 die Antriebsanordnung der 1 und 2 in einem Längsschnitt, 3 the drive arrangement of 1 and 2 in a longitudinal section,

4 eine erste Ausführungsform eines hydraulischen Schaltplans einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung, 4 A first embodiment of a hydraulic circuit diagram of a drive arrangement according to the invention,

5 eine zweite Ausführungsform eines hydraulischen Schaltplans einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung und 5 a second embodiment of a hydraulic circuit diagram of a drive assembly according to the invention and

6 eine Weiterbildung eines hydraulischen Schaltplans einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung. 6 a development of a hydraulic circuit diagram of a drive arrangement according to the invention.

In der 1 ist eine erfindungsgemäße, als Baueinheit 1 ausgebildete elektrohydraulische Antriebsanordnung in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Die Baueinheit 1 umfasst einen als Drehstrommotor ausgebildeten Elektromotor 2, der – wie in der 3 gezeigt ist – in einem Gehäusebauteil 3 der Baueinheit 1 angeordnet ist, an dem ein Lagerschild 4 angeordnet ist, in dem der Rotor 5 des Elektromotors 2 mittels eines Lagers 6 drehbar gelagert ist. Die als Zahnradpumpe ausgebildete hydraulische Pumpe 7, die mit dem Rotor 5 trieblich verbunden ist, ist ebenfalls in dem Lagerschild 4 angeordnet. Die Pumpe 7 ist hierbei in axialer Richtung innerhalb der Erstreckungen eines Wickelkopfes 8 des Stators 9 des Elektromotors 2 angeordnet.In the 1 is an inventive, as a structural unit 1 trained electro-hydraulic drive assembly shown in a perspective view. The construction unit 1 comprises a designed as a three-phase motor electric motor 2 who, as in the 3 is shown - in a housing component 3 the building unit 1 is arranged, on which a bearing plate 4 is arranged, in which the rotor 5 of the electric motor 2 by means of a warehouse 6 is rotatably mounted. The designed as a gear pump hydraulic pump 7 that with the rotor 5 is also connected in the bearing plate 4 arranged. The pump 7 is here in the axial direction within the extensions of a winding head 8th of the stator 9 of the electric motor 2 arranged.

Die Pumpe 7 ist als Innenzahnradpumpe ausgebildet, die ein Zahnrad 40 und einen mit einer Innenverzahnung versehenen Zahnring 41 aufweist, wobei das Zahnrad 40 mit einer als Verzahnung ausgebildeten Drehmomentübertragungseinrichtung zum direkten Antrieb durch die Abtriebswelle des Elektromotors 2 versehen ist. Der Zahnring 41 ist hierbei exzentrisch zu dem angetrieben Zahnrad 40 in dem Lagerschild 4 angeordnet. Zwischen dem Zahnring 41 und dem Zahnrad 40 ist ein nicht näher dargestelltes sichelförmiges Bauelement angeordnet, mit dem ein Einlasskanal gegenüber einem Druckkanal der Pumpe 7 abgedichtet ist. Zur Befestigung des sichelförmigen Bauelementes der Pumpe 7 ist ein Befestigungsbolzen 42 vorgesehen, der in einer Bohrung 43 des Lagerschildes 4 befestigt ist.The pump 7 is designed as an internal gear pump, which is a gear 40 and a toothed ring provided with an internal toothing 41 having, wherein the gear 40 with a trained as a toothed torque transmission device for direct drive through the output shaft of the electric motor 2 is provided. The toothed ring 41 is here eccentric to the driven gear 40 in the bearing plate 4 arranged. Between the toothed ring 41 and the gear 40 a not-shown crescent-shaped component is arranged, with which an inlet channel relative to a pressure channel of the pump 7 is sealed. For attachment of the crescent-shaped component of the pump 7 is a fixing bolt 42 provided in a hole 43 of the end shield 4 is attached.

Gegenüberliegend zu dem Lagerschild 4 ist an dem Gehäusebauteil 3 ein weiteres Lagerschild 10 ausgebildet, in dem der Rotor 5 mittels eines weiteren Lagers 12 gelagert ist.Opposite to the end shield 4 is on the housing component 3 another bearing shield 10 formed in which the rotor 5 by means of another warehouse 12 is stored.

An dem weiteren Lagerschild 10 ist ein Gehäusebauteil 15 angeordnet, in dem eine eine Leistungselektronik aufweisende Steuerelektronik 16 angeordnet ist, die zur Steuerung des Elektromotors 2 und zur Versorgung des Elektromotors 2 mit elektrischer Energie dient.At the other end shield 10 is a housing component 15 arranged in which a power electronics having control electronics 16 is arranged, which is used to control the electric motor 2 and for the supply of the electric motor 2 serves with electrical energy.

Das Gehäusebauteil 15 umfasst hierbei einen Kühlkörper 24, der an dem Gehäusebauteil 3 im Bereich des weiteren Lagerschildes 10 befestigt ist und an dem die Steuerelektronik 16 angeordnet ist, sowie einen an dem Kühlkörper 24 angeordneten Gehäusedeckel 27, der die Steuerelektronik 16 überdeckt. Der Kühlkörper 24 besteht beispielsweise aus Aluminium, wodurch die Verlustwärme der Leistungselektronik der Steuerelektronik 16 an den Kühlkörper 24 abgegeben wird.The housing component 15 this includes a heat sink 24 attached to the housing component 3 in the area of the other end shield 10 is attached and where the control electronics 16 is arranged, as well as one on the heat sink 24 arranged housing cover 27 that the control electronics 16 covered. The heat sink 24 consists for example of aluminum, whereby the heat loss of the power electronics of the control electronics 16 to the heat sink 24 is delivered.

An dem Gehäusedeckel 27 des Gehäusebauteils 15 ist – wie aus der 2 ersichtlich ist – an einer Seite eine von einem elektrischen Lüfter gebildete Lüftereinrichtung 17 senkrecht zur Drehachse des Elektromotors 2 angeordnet.On the housing cover 27 of the housing component 15 is - like from the 2 it can be seen - on one side of a fan formed by an electric fan device 17 perpendicular to the axis of rotation of the electric motor 2 arranged.

An dem Gehäusedeckel 27 des Gehäusebauteils 15 ist weiterhin an einer der Lüftereinrichtung 17 gegenüberliegenden Seite ein als Kühler ausgebildeter Wärmetauscher 18 eines von der Pumpe 5 mit Druckmittel versorgten Hydraulikkreislaufes angeordnet.On the housing cover 27 of the housing component 15 is still on one of the fan device 17 opposite side designed as a cooler heat exchanger 18 one of the pump 5 arranged with pressure medium supplied hydraulic circuit.

Zwischen der Steuerelektronik 16 und dem Gehäusedeckel 27 des Gehäusebauteils 15 ist hierbei ein Zwischenraum 19 ausgebildet, so dass der quer zur Drehachse des Elektromotors 2 gerichtete Kühlluftstrom der Lüftereinrichtung 17 innerhalb des Gehäusebauteils 15 die Steuerelektronik 16 zu deren Kühlung überströmt und über nicht mehr dargestellte Öffnungen des Gehäusedeckels 27 an der der Lüftereinrichtung 17 gegenüberliegenden Seite aus dem Gehäusedeckel 27 austreten und den Wärmetauscher 18 zur Kühlung des Druckmittels des Hydraulikkreislaufs durchströmen kann.Between the control electronics 16 and the housing cover 27 of the housing component 15 this is a gap 19 formed so that the transverse to the axis of rotation of the electric motor 2 directed cooling air flow of the fan device 17 within the housing component 15 the control electronics 16 flows over to the cooling and not shown openings of the housing cover 27 at the fan device 17 opposite side of the housing cover 27 exit and the heat exchanger 18 can flow through to cool the pressure medium of the hydraulic circuit.

An dem Wärmetauscher 18 ist ein Einlassanschluss 20 für Druckmittel ausgebildet. Der Kühlkörper 24 steht gegenüberliegend zu der Steuerelektronik 16 mit einem öldurchströmten Raum 26 in Verbindung, der ausgangsseitig an den Wärmetauscher 18 angeschlossen ist. Der Innenraum des Gehäusebauteils 3 und somit der Elektromotor 2 ist mittels Ausnehmungen 21 im Bereich des weiteren Lagerschildes 10 mit den Raum 26 verbunden.At the heat exchanger 18 is an inlet port 20 designed for pressure medium. The heat sink 24 is opposite to the control electronics 16 with an oil-filled space 26 in connection, the output side to the heat exchanger 18 connected. The interior of the housing component 3 and thus the electric motor 2 is by means of recesses 21 in the area of the other end shield 10 with the room 26 connected.

Nach dem Durchströmen des Wärmetauschers 18 gelangt das Druckmittel somit über den an dem Kühlkörper 24 ausgebildeten Raum 26, der zwischen dem Wärmetauscher 18 und den in dem weiteren Lagerschild 10 angeordneten Ausnehmungen 21 angeordnet ist, und die Ausnehmungen 21 im weiteren Lagerschild 10 in den Innenraum des Gehäusebauteils 3, der auf nicht mehr dargestellte Weise mit der Saugseite der Pumpe in Verbindung steht oder an einen Behälter angeschlossen ist. Der Rotor 5 und/oder der Stator 9 des Elektromotors 2 sind somit von dem mittels der Pumpe 7 angesaugten Druckmittel bzw. von dem zum Behälter zurückströmenden Druckmittel, das von dem von der Lüftereinrichtung 17 durchströmten Wärmetauscher 18 gekühlt ist, durchströmt und somit gekühlt. Der Kühlkörper 24 wird hierbei ebenfalls von dem aus dem Wärmetauscher 18 und in die Ausnehmungen 21 eintretenden Druckmittel umströmt, wodurch eine zusätzliche Flüssigkeitskühlung der Steuerelektronik 16 und somit der Leistungselektronik erzielt wird.After flowing through the heat exchanger 18 the pressure medium thus passes through the on the heat sink 24 trained room 26 that is between the heat exchanger 18 and in the other end shield 10 arranged recesses 21 is arranged, and the recesses 21 in the further bearing plate 10 in the interior of the housing component 3 which communicates in a manner not shown with the suction side of the pump or is connected to a container. The rotor 5 and / or the stator 9 of the electric motor 2 are thus of the by means of the pump 7 sucked pressure fluid or from the pressure fluid flowing back to the container, that of the fan device 17 flowed through the heat exchanger 18 is cooled, flows through and thus cooled. The heat sink 24 This is also the case from the heat exchanger 18 and in the recesses 21 incoming pressure medium flows around, whereby an additional liquid cooling of the control electronics 16 and thus the power electronics is achieved.

An dem Lagerschild 4 ist weiterhin ein Auslassanschluss 23 ausgebildet, der mit der Förderseite der Pumpe 7 in Verbindung steht.At the end shield 4 is still an outlet port 23 formed with the delivery side of the pump 7 communicates.

Der Wärmetauscher 18 ist hierbei – wie aus den 1 und 2 gezeigt ist – an dem Kühlkörper 24 des Gehäusebauteil 15 befestigt, beispielsweise mittels mehreren Schraubverbindungen 28.The heat exchanger 18 is here - as from the 1 and 2 is shown - on the heat sink 24 of the housing component 15 fastened, for example by means of several screw connections 28 ,

In der 4 ist eine erste Ausführungsform eines hydraulischen Schaltplans einer erfindungsgemäßen Baueinheit 1 dargestellt. Die von dem Elektromotor 2 angetriebene Pumpe 7 steht eingangsseitig mit einem Behälter 30 in Verbindung und fördert in einen an den Auslassanschluss 23 angeschlossene Förderleitung 31, die zu einer schematisch dargestellte Steuerventileinrichtung 32 geführt ist, die zur Steuerung des von der Arbeitshydraulik und/oder der Lenkungshydraulik gebildeten Hydraulikkreislaufes einer beispielsweise als Gabelstapler ausgebildeten mobilen Arbeitsmaschine dient. Die Steuerventileinrichtung 32 ist mittels einer Rücklaufleitung 33 an den Behälter 30 angeschlossen. Der Einlassanschluss 20 des Wärmetauschers 18 ist hierbei an den Behälter 30 angeschlossen, so dass der Wärmetauscher 18 im Ansaugkanal 34 der Pumpe 7 angeordnet ist. Die Pumpe 7 saugt somit aus dem Behälter 30 Druckmittel an, wobei das Druckmittel aus dem Behälter 30 dem Wärmetauscher 18 zuströmt, den Elektromotor 2 und somit den Rotor 5 und/oder den Stator 9 durchströmt und zur Saugseite der Pumpe 7 gelangt. In der 4 ist weiterhin die Steuerelektronik 16 gezeigt, die mit dem Elektromotor 2 in Verbindung steht, und die Lüftereinrichtung 17 gezeigt, deren Kühlluftstrom die Steuerelektronik 16 und somit die Leistungselektronik kühlt und den Wärmetauscher 18 durchströmt, um das von der Pumpe 7 angesaugte Druckmittel vor der Durchströmung des Elektromotors 2 zu kühlen.In the 4 is a first embodiment of a hydraulic circuit diagram of a structural unit according to the invention 1 shown. The of the electric motor 2 driven pump 7 is on the input side with a container 30 communicates and conveys into one to the outlet port 23 connected delivery line 31 leading to a schematically illustrated control valve device 32 is guided, which serves to control the hydraulic circuit formed by the working hydraulics and / or the steering hydraulic system, for example, designed as a forklift mobile working machine. The control valve device 32 is by means of a return line 33 to the container 30 connected. The inlet connection 20 of the heat exchanger 18 is here to the container 30 connected so that the heat exchanger 18 in the intake channel 34 the pump 7 is arranged. The pump 7 thus sucks from the container 30 Pressure medium, wherein the pressure medium from the container 30 the heat exchanger 18 flows, the electric motor 2 and thus the rotor 5 and / or the stator 9 flows through and to the suction side of the pump 7 arrives. In the 4 is still the control electronics 16 shown with the electric motor 2 communicates, and the fan device 17 shown, the cooling air flow to the control electronics 16 and thus the power electronics cool and the heat exchanger 18 flows through to the pump 7 sucked pressure medium before the flow through the electric motor 2 to cool.

Bei der in der 5 dargestellten zweiten Ausführungsform eines hydraulischen Schaltplans einer erfindungsgemäßen Baueinheit 1 ist der Einlassanschluss 20 des Wärmetauschers 18 an die Rücklaufleitung 33 der Steuerventileinrichtung 32 angeschlossen. Der Elektromotor 2 ist somit in dem Rücklauf 35 des von der Arbeitshydraulik und/der der Lenkungshydraulik gebildeten Hydraulikkreises angeordnet und wird von dem mittels des Wärmetauschers 18 gekühlten und aus dem Hydraulikkreislauf zurückströmenden Druckmittel durchströmt und somit gekühlt. Nach dem Durchströmen des Elektromotors 2 kann das im Rücklauf 35 strömende Druckmittel zum Behälter 30 oder zur Saugseite der Pumpe 7 strömen.When in the 5 illustrated second embodiment of a hydraulic circuit diagram of a structural unit according to the invention 1 is the inlet port 20 of the heat exchanger 18 to the return line 33 the control valve device 32 connected. The electric motor 2 is thus in the return 35 of the hydraulic circuit formed by the working hydraulics and / or the steering hydraulic and is arranged by means of the heat exchanger 18 cooled and flows back out of the hydraulic circuit pressure fluid and thus cooled. After flowing through the electric motor 2 can that be in the return 35 flowing pressure medium to the container 30 or to the suction side of the pump 7 stream.

Bei der in der 6 dargestellten Weiterbildung der Erfindung ist zusätzlich eine als Ölkühlung ausgebildete Flüssigkeitskühlung der mittels der Lüftereinrichtung 17 luftgekühlten Steuerelektronik 16 gemäß der 3 dargestellt. Der aus dem Wärmetauscher 18 austretende abgekühlte Druckmittelstrom umströmt bzw. durchströmt hierbei den Kühlkörper 24, an dem die Steuerelektronik 16 und somit die Leistungselektronik angeordnet ist, und durchströmt anschließend den Elektromotor 2. Der Einlassanschluss 20 des Wärmetauschers 18 kann hierbei gemäß der 4 an den Behälter 30 und somit den Ansaugkanal 34 der Pumpe 7 oder gemäß der 5 an die Rücklaufleitung 33 und somit den Rücklauf 35 des Hydraulikkreislaufs angeschlossen sein.When in the 6 illustrated embodiment of the invention is additionally designed as an oil cooling liquid cooling by means of the fan device 17 air-cooled control electronics 16 according to the 3 shown. The from the heat exchanger 18 exiting cooled pressure medium flow flows around or flows through the heat sink 24 at which the control electronics 16 and thus the power electronics is arranged, and then flows through the electric motor 2 , The inlet connection 20 of the heat exchanger 18 can here according to the 4 to the container 30 and thus the intake channel 34 the pump 7 or according to the 5 to the return line 33 and thus the return 35 be connected to the hydraulic circuit.

Claims

Electrohydraulic drive arrangement with a designed as a three-phase motor electric motor and a driven by the electric motor hydraulic pump for supplying a hydraulic circuit, wherein for controlling the electric motor control electronics is provided which is cooled by a fan means and wherein the hydraulic circuit comprises a heat exchanger for cooling the pressure medium, characterized characterized in that the electric motor ( 2 ) with the hydraulic pump ( 7 ) and the control electronics ( 16 ), the fan device ( 17 ) and the heat exchanger ( 18 ) to a structural unit ( 1 ), wherein the fan device ( 17 ) for cooling the control electronics ( 16 ) and to the flow through the heat exchanger ( 18 ) is provided.

Electrohydraulic drive arrangement according to claim 1, characterized in that the fan device ( 17 ) is formed by at least one electric fan.

Electrohydraulic drive arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the electric motor ( 2 ) is liquid-cooled, in particular by the pressure medium of the hydraulic circuit.

Electrohydraulic drive arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the hydraulic pump ( 7 ) in a bearing plate ( 4 ) of the assembly ( 1 ) is arranged.

Electrohydraulic drive arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hydraulic pump ( 7 ) is designed as a gear pump, in particular internal gear pump.

Electrohydraulic drive arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the control electronics ( 16 ), the fan device ( 17 ) and the heat exchanger ( 18 ) in the area of another end shield ( 10 ) of the assembly ( 1 ) are arranged.

Electrohydraulic drive arrangement according to claim 6, characterized in that the control electronics ( 16 ) in one on the end plate ( 10 ) arranged housing component ( 15 ) is arranged.

Electrohydraulic drive arrangement according to claim 7, characterized in that on the housing component ( 15 ) the fan device ( 17 ) is arranged.

Electrohydraulic drive arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the fan device ( 17 ) perpendicular to the axis of rotation of the electric motor ( 2 ) is arranged.

Electrohydraulic drive arrangement according to one of claims 7 to 9, characterized in that the housing component ( 15 ) a housing cover ( 27 ), within which the control electronics ( 16 ) is arranged, wherein between the control electronics ( 16 ) and the housing cover ( 27 ) a gap ( 19 ) is formed, which at the cooling air flow, the fan device ( 17 ) connected.

Electrohydraulic drive arrangement according to one of claims 6 to 10, characterized in that the heat exchanger ( 18 ) on the further end shield ( 10 ) and / or on the housing component ( 15 ) is arranged.

Electrohydraulic drive arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the heat exchanger ( 18 ) opposite to the fan device ( 17 ) is arranged.

Electrohydraulic drive arrangement according to one of claims 7 to 12, characterized in that the housing component ( 15 ) a heat sink ( 24 ), which is liquid-cooled by the pressure medium of the hydraulic circuit and to which the control electronics ( 16 ) is arranged.

Electrohydraulic drive arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that the heat exchanger ( 18 ) in the intake channel ( 34 ) of the hydraulic pump ( 7 ), wherein the electric motor ( 2 ) from that of the hydraulic pump ( 7 ) and by means of the heat exchanger ( 18 ) is flowed through cooled pressure medium.

Electrohydraulic drive arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that the heat exchanger ( 18 ) in the return ( 35 ) of the hydraulic circuit is arranged, wherein the electric motor ( 2 ) of which in the return ( 35 ) stream and by means of the heat exchanger ( 18 ) is flowed through cooled pressure medium.

Electrohydraulic drive arrangement according to claim 14 or 15, characterized in that the heat sink ( 24 ) of the housing component ( 15 ) of which from the heat exchanger ( 18 ) exiting pressure medium is cooled.

Electrohydraulic drive arrangement according to a the claims 1 to 16, characterized in that the hydraulic circuit as Working hydraulics and / or steering hydraulics of a mobile work machine, in particular an industrial truck, is trained.

Mobile work machine, in particular industrial truck, with an electro-hydraulic drive arrangement according to one of previous claims to supply the working hydraulics and / or the steering hydraulics.