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WO2009068256A1 - Elektrohydraulisches motorpumpenaggregat - Google Patents

Elektrohydraulisches motorpumpenaggregat Download PDF

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Publication number
WO2009068256A1
WO2009068256A1 PCT/EP2008/010016 EP2008010016W WO2009068256A1 WO 2009068256 A1 WO2009068256 A1 WO 2009068256A1 EP 2008010016 W EP2008010016 W EP 2008010016W WO 2009068256 A1 WO2009068256 A1 WO 2009068256A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pump
housing
motor
housing end
end part
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2008/010016
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Heller
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch 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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2009068256A1 publication Critical patent/WO2009068256A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/02—Pumping installations or systems having reservoirs
    • F04B23/021—Pumping installations or systems having reservoirs the pump being immersed in the reservoir
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C2/18—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with similar tooth forms

Definitions

  • the invention relates to an electro-hydraulic motor pump assembly according to the preamble of claim 1, which meets as requirements for clamping and drive module compact modular assemblies.
  • Rexroth uses these compact units under the type designation UPE according to the RD sheet 51142 / 10.05 or RD 51147 / 10.05 for a multitude of functions in automation, above all in machine tools, in presses, in the tire industry and in paper processing , Container volumes from 4.5 to 9 liters are used and outputs from 0.37 to 4 kW are available.
  • the clamping and drive module of type UPE 2 from Rexroth essentially has an aluminum housing, a pump and an under-oil motor. A stator pressed into the aluminum housing conducts the evolving heat to the outer wall of the aluminum housing.
  • the electrohydraulic motor pump units described above are used only standing, the pump is in the standing arrangement below, immersed in oil and thus can suck. A recumbent insert is not possible because suction is made on radially opposite portions of the pump.
  • the publication DE 100 09 587 A1 describes a compact electrohydraulic motor pump unit in which a radial piston pump and an external gear pump can be arranged one behind the other in the axial direction. Both the radial piston pump and the gear pump with the respective housing are attached to a support plate, resulting in a high installation cost and a large axial length.
  • the object of the present invention is to provide a elektrohydra ⁇ lische motor pump assembly with variable mounting with cost-effective production and low component count.
  • An electrohydraulic motor pump unit is provided with a housing which forms a reservoir for hydraulic fluid and which has a housing end part which can be connected to a tubular housing middle part, with an electric motor located in the housing and with a pump located in the housing, which can be driven by the electric motor via a motor shaft is.
  • the pump and the first housing end part are designed so that a horizontal or stationary operation of the motor pump unit is possible. This allows the motor pump unit to be used variably.
  • connection opening which is provided in such a way that these closer to the seat in the horizontal mode of operation than the central axis of the motor pump unit the bearing surface of the motor pump unit can be arranged. In this way, a lying and a standing mode of operation are possible with the same pump unit.
  • the housing termination form part of the pump housing. This can reduce the number of components used and achieve a small axial dimension of the motor pump unit.
  • the pressure port and the suction port are preferably formed radially, so that the connection diagram of conventional clamping and drive modules can be implemented.
  • the housing end part and the pump can be designed so that, for different nominal sizes of the pump, the distance between the standing face of the pump shaft facing the electric motor and the base surface of the housing end part is constant. As a result, with reduced material usage, the size for different nominal sizes can be kept constant.
  • the pump is preferably an external gear pump allowing variable use.
  • the housing end part preferably has a centering projection for the pump, so that it can be mounted in a simple manner aligned with the housing end part.
  • the housing end part and the pump are provided with such a configuration that a different length of the shaft of the driven gear is applicable for different nominal sizes of the pump. In this way, over different wavelengths, a different delivery volume flow can be implemented at the same axial length.
  • the pump can be a radial piston pump. Thus, even in this type of pump both the standing and the horizontal use in a motor pump unit is possible.
  • the pump housing is formed by the housing end part of the motor pump assembly and by a housing section introduced into it, so that the assembly of housing end part and pump can be made compact.
  • the motor pump unit builds particularly short and is cheaper by eliminating a component of the pump.
  • FIG. 1A is a front view of an electro-hydraulic motor pump unit and FIG. 1B is a view of the motor pump unit from the left, FIG.
  • FIG. 2 shows a sectional view of a housing end part with external gear pump according to a first exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a housing end part with a radial piston pump according to the second exemplary embodiment of the invention
  • Figure 4 shows a housing end part with a radial piston pump according to a modification of the second embodiment of the invention
  • Figure 5 is a sectional view of another embodiment with a GesimouseabQueryteil and an external gear pump with shorter housing housing.
  • the electro-hydraulic motor pump unit 3 shown in front view in FIG. 1A has a housing 1 which has a motor-side housing end part 2 and a pump-side housing end part 4, which are connected to one another via a middle part 6 of the housing.
  • the housing middle part 6 is preferably a profiled tube made of an aluminum alloy, which has been machined and received in a sealed manner in the housing closure parts 2 and 4.
  • the GeHouseab gleichmaschine 2 and 4 are disc-shaped and have the connections for the motor and for the pump.
  • This housing 1 has the function of the memory for the hydraulic fluid and serves as a housing portion for both an electric motor and a pump in the motor pump unit.
  • FIG. 1B which shows a view from the left of the object from FIG. 1A
  • a power supply module 8 is shown in plan view, which is electrically connected to the electric motor located in the motor pump assembly.
  • a level indicator 10 is provided, in the lying operation of the electro-hydraulic motor pump unit in which the GescouseabQuerymaschine 2, 4 are arranged vertically, the level of the pressure medium in the motor pump assembly can be removed.
  • the pump-side housing end part 4 has, in a radially right-angled orientation, a pump connection which is not shown in FIG. 1B and to which a mounting module 14 is hydraulically connected.
  • the add-on module 14 is a control block for clamping and drive modules such as this is sold for example by Bosch Rexroth AG under the name IH15A. This attachment module may have any desired valve arrangement via which the pressure medium removed via the pressure connection can be supplied to consumers.
  • a pressure medium Let 18 provided, which is closed with a stopper.
  • a further pressure medium discharge 20 is provided adjacent to the support surface in horizontal operation of the motor pump unit. About the pressure medium outlets 18, 20, the pressure medium can be discharged from the housing 1.
  • FIG. 1B reveals that the attachment module 14 is arranged outside the center line M of the housing closure parts 2, 4.
  • the present invention is not limited thereto, but the pressure port may be provided together with the attachment module in any portion of the outer surface of the pump-side housing end part 4, wherein for reasons of space saving is preferred that the attachment module 14 is parallel to the middle part 6.
  • the housing middle part 6 further has offset in the axial direction of the middle part 6 two mounting recesses 16a, 16b, via which the level indicator 10 can be attached at a standing arrangement of the housing middle part 6 at this.
  • the pump-side housing end part 4 is arranged at the bottom and the motor-side housing end part 2 at the top. This variable positioning (standing / lying) is made possible by the internal structure of the motor pump unit, which is described below with reference to Figure 2, which represents a first embodiment, Figure 3, which shows a second embodiment, and Figure 4, which is a modification of the second embodiment , is described.
  • FIG. 2 shows a pump-side housing end portion 34 with attached external gear pump 36 according to the first embodiment of the invention.
  • the add-on module 14 is indicated on the right side.
  • the pump-side housing closure part 34 has a disc section 38, a flange 40 with a downgrading 42 and a central section 44 for receiving the external gear pump. Between the flange 40 and the outer surface of the external gear pump 36, an annular space 46 is defined, whose radius is increased toward the disk portion 38 out.
  • the downgrading 42 is provided with a seal 48, via which the pump-side housing end part 34, which is applied to the housing middle part 6, can be connected in a fluid-tight manner to the housing middle part 6.
  • a suction channel 50 and a pressure channel 52 are provided in the radial direction, each extending to the center line of the shaft portion 54 and in front of the external gear pump 36th are angled away.
  • the external gear pump 36 has axially extending ports, a suction port S and a pressure port P, which exit to the disc portion 38 out of the radial piston pump.
  • the housing section of the external gear pump opposite to the connection shaft 54 is formed by the housing end part 34.
  • a centering projection 56 is provided on the housing end part 34 which protrudes between the suction connection S and the pressure connection P to a middle part 58 of the external gear pump 36 and the middle part 58 to the third part 38 aligns.
  • sealing rings 60a, 60b are formed, via which the pressure chambers of the external gear pump 36 are fluid-tightly connectable to the suction channel 50 and the pressure channel 52.
  • the annular space 46 is in an area adjacent to the suction channel 50, with this via a connection opening 62 in fluid communication.
  • the suction channel 50 is closed by a plug 51.
  • pressure fluid can be discharged from the pressure chamber 46.
  • This suction channel 50 may be provided instead of the pressure medium discharge 20 or in addition to this.
  • two dowel pins can serve.
  • the housing end part 34 is designed differently depending on the nominal size used.
  • the distance between the contact surface 64 of the external gear pump on the central portion 44 and the end surface 66 of the connecting shaft 54, which is shown at b, Figure 2 is the same as the distance between the contact surface 64 and the housing end portion 34 facing end face of the housing middle portion 58 of the external gear pump 36 constant.
  • the axial dimension c of the housing middle section 58 is variable depending on the nominal size.
  • Figure 3 shows a section through a pump-side housing portion 74 with a radial piston pump 76 according to the second embodiment of the invention.
  • the housing end portion 74 has a disc portion 78 with flange 80 and remindstufung 82 and a central portion 84 for receiving the radial piston pump 76. Between the outer periphery of the radial piston pump 76 and the inner periphery of the flange 80, an annular space 86 is formed.
  • the downgrading 82 is connected via a seal 88 with the housing middle part 6 of the motor pump unit.
  • a suction channel 90 and a pressure channel 92 are formed in the disc portion 78 and the suction channel 90 is closed by a plug 91 and connected via a connecting opening 102 which extends in the axial direction of the motor pump unit, with the annular space 86.
  • the pressure channel 92 and the suction channel 90 are angled towards the pump.
  • the radial piston pump 76 has a connection shaft 94, which is connectable to the electric motor in the motor pump unit.
  • the distance between the end face 106 of the connecting shaft 94 and the contact surface 104 of the radial piston pump 76 on the central portion 84 of the housing end part 74 is preferably equal to the size b of the first embodiment. Since the suction channel 90 and the pressure channel 92 extend directly to the inner pressure chambers of the radial piston pump 76, the seals around the suction channel and the pumping channel around are not necessary.
  • the housing middle part 98 is placed on the central portion 84 via a seal 100.
  • the configurations of the pump-side housing closure part 34, 74 of the first and second embodiments differ from each other.
  • a modular exchange of pump-side housing end part and pump to an aggregate with electric motor, middle part and motor becameem housing end part possible.
  • the pumps used differ in different sizes only in thickness at the same distance between the end face of the connection shaft and housing end part. In this way, the housing end part can be aligned with the pump to predetermined requirements. To drive the same electric motor can be used in all cases.
  • the annular space is preferably empty when the housing end part is installed on the middle part of the housing, so that the suction of air is prevented.
  • FIG. 4 shows a sectional view through a housing end part with a pump according to a modification of the second exemplary embodiment.
  • the pump-side housing end part 174 is embodied here in one piece with a radial piston pump 176.
  • the attachment module 14 is in fluid communication with a pressure channel 192 having two angled portions 192 a, 192 b, which extend to pressure chambers of the radial piston pump 176 at opposite sides with respect to the connecting shaft 154.
  • the connecting shaft 194 is mounted on the one hand in the disc portion 178, in which the pressure channel 192 is formed, and on the other hand in a housing portion 208 which is introduced with inner surfaces of the flange 180 via a seal 210.
  • the axial dimension is selected to be as small as possible in view of a small thickness of the excavation.
  • FIG. 4 in which the central part of the housing of conventional radial piston pumps can be used, in the modification according to FIG. 4, a housing optimized with regard to the simple introduction into the housing end part 174 is provided.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 5 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 2 in that the external gear pump 36, which rests on the pump-side housing end part 34, builds shorter.
  • the housing here consists of an upper housing cover 57 and a middle part 58 of the housing.
  • An external gear pump has an upper and a lower housing cover, which surround the housing middle part, which accommodates the floatingly mounted gears.
  • Figure 5 eliminates the lower bearing cap, so that the centering of the housing middle part 58 takes place at the central housing end portion 44 and by means of two not shown dowel pins.
  • the centering projection 56 of Figure 2 is omitted.
  • the sealing rings 6Oa 1 60b are arranged between the connection side of the housing middle part 58 and the pump-side end face of the housing end part 34 in depressions in the middle part 58 and seal the connection between the suction chamber 49 of the pump 36 and the suction channel 50 of the housing end part 34 and the connection between the pump chamber 53 the pump 36 and the pressure channel 52 in the housing end portion 34 fluid-tight.
  • An electro-hydraulic motor pump unit is provided in which the housing forms the reservoir for hydraulic fluid and the housing section for the electric motor.
  • a pump-side housing end part that can be connected to a tubular housing middle part is provided with a pump that can be driven by the electric motor via a motor shaft.
  • the pump and the housing end part are designed in such a way that a horizontal operation of the motor pump unit is possible.
  • Electro-hydraulic motor pump unit Pump-side housing end part

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat, bei dem das Gehäuse den Speicher für Druckflüssigkeit und den Gehäuseabschnitt für den Elektromotor bildet. Ein pumpenseitiges Gehäuseabschlussteil (34), dass mit einem rohrartigen Gehäusemittelteil verbindbar ist, ist mit einer Pumpe (36) versehen, die von dem Elektromotor über ein Motorwelle antreibbar ist. Die Pumpe und das Gehäuseabschlussteil sind in einer solchen Weise ausgestaltet, dass eine stehende und eine liegende Betriebsweise des Motorpumpenaggregates möglich sind.

Description

Beschreibung
Elektrohvdraulisches Motorpumpenaggregat
Die Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 , das als Spann- und Antriebsmodul Anforderungen an kompakte modulare Baugruppen erfüllt.
Bei derartigen kompakten Aggregaten bilden Behälter, Motor und Pumpe sowie die komplette Steuerung eine einbaufertige Einheit. Von der Firma Rexroth werden diese kompakte Aggregate unter der Typenbezeichnung UPE entsprechend dem RD- Blatt 51142/10.05 oder RD 51147/10.05 für eine Vielzahl an Funktionen in der Automation, vor allem in Werkzeugmaschinen, in Pressen, in der Reifenindustrie und in der Papierverarbeitung eingesetzt. Hierbei gelangen Behältervolumen von 4,5 bis 9 Liter zum Einsatz und sind Leistungen von 0,37 bis 4 kW lieferbar. Als Pumpen werden vornehmlich Radialkolbenpumpen, Zahnradpumpen und Flügelzellenpumpen eingesetzt. Das Spann- und Antriebsmodul vom Typ UPE 2 der Firma Rexroth weist im Wesentlichen ein Aluminiumgehäuse, eine Pumpe und einen Unterölmotor auf. Ein in das Aluminiumgehäuse eingepresste Stator führt die sich entwickelnde Wärme auf die Außenwand des Aluminiumgehäuses.
Die vorstehend beschriebenen elektrohydraulische Motorpumpenaggregate gelangen nur stehend zum Einsatz, wobei die Pumpe sich in der stehenden Anordnung unten befindet, in Öl eintaucht und somit ansaugen kann. Ein liegender Einsatz ist nicht möglich, da an in Radialrichtung entgegengesetzten Abschnitten der Pumpe das Ansaugen vorgenommen wird.
Aus der Druckschrift DE 100 09 587 A1 ist ein kompaktes elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat beschrieben, bei dem eine Radialkolbenpumpe und eine Au- ßenzahnradpumpe in Axialrichtung hintereinander angeordnet sein können. Dabei sind sowohl die Radialkolbenpumpe als auch die Zahnradpumpe mit dem jeweiligen Gehäuse an einer Tragplatte befestigt, wodurch sich ein hoher Montageaufwand und eine große Axiallänge ergeben.. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektrohydraυlisches Motorpumpenaggregat mit variabler Montage bei kostengünstiger Fertigung und geringer Bauteilezahl zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat gemäß Anspruch 1 gelöst.
Es wird ein elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat mit einem Gehäuse vorgesehen, das einen Speicher für Druckflüssigkeit bildet und das ein mit einem rohrartigen Gehäusemittelteil verbindbares Gehäuseabschlussteil aufweist, mit einem im Gehäuse befindlichen Elektromotor und mit einer in dem Gehäuse befindlichen Pumpe, die von dem Elektromotor über eine Motorwelle antreibbar ist. Die Pumpe und das erste Gehäuseabschlussteil sind so ausgestaltet, dass eine liegende oder stehende Betriebsweise des Motorpumpenaggregats ermöglicht ist. Dadurch lässt sich das Motorpumpenaggregat variabel einsetzen.
Es wird bevorzugt, dass zwischen dem Saugraum der Pumpe und dem Innenraum des Gehäuses radial außerhalb des Saugraums der Pumpe in Axialrichtung eine Verbindungsöffnung vorliegt, die in einer solchen Weise vorgesehen ist, dass diese beim Einsitz in der liegenden Betriebsweise näher als die Mittelachse des Motorpumpenaggregates an der Auflagefläche des Motorpumpenaggregats angeordnet werden kann. Auf diese Weise sind mit dem gleichen Pumpenaggregat eine liegende und eine stehende Betriebsweise möglich.
Es wird bevorzugt, dass das Gehäuseabschlussteil einen Teil des Pumpengehäuses bildet. Dadurch lassen sich die Anzahl der verwendeten Bauteile verringern und eine geringe Axialabmessung des Motorpumpenaggregats erzielen.
Der Druckanschluss und der Sauganschluss sind bevorzugt radial ausgebildet, so dass das Anschlussbild herkömmlicher Spann- und Antriebsmodulen umgesetzt werden kann.
Ferner können das Gehäuseabschlussteil und die Pumpe ausgelegt sein, so dass für unterschiedliche Nenngrößen der Pumpe der Abstand zwischen der zum Elektromotor weisenden Standfläche der Pumpenwelle und der Standfläche des Gehäuseabschlussteils konstant ist. Im Ergebnis kann bei verringertem Materialeinsatz die Baugröße für unterschiedliche Nenngrößen konstant gehalten werden. Die Pumpe ist bevorzugt eine Außenzahnradpumpe, die einen variablen Einsatz ermöglicht.
Das Gehäuseabschlussteil weist bevorzugt einen Zentriervorsprung für die Pumpe auf, so dass diese in einfacher Weise am Gehäuseabschlussteil ausgerichtet montierbar ist.
Entsprechend einer Weiterbildung sind das Gehäuseabschlussteil und die Pumpe mit einer solchen Ausgestaltung versehen, dass für unterschiedliche Nenngrößen der Pumpen eine unterschiedliche Länge der Welle des angetriebenen Zahnrades anwendbar ist. Auf diese Weise kann über unterschiedliche Wellenlängen ein unterschiedlicher Fördervolumenstrom bei gleicher Axiallänge umgesetzt werden.
Die Pumpe kann eine Radialkolbenpumpe sein. Somit ist auch bei diesem Pumpentyp sowohl der stehende als auch der liegende Einsatz in einem Motorpumpenaggregat möglich.
Es wird ferner bevorzugt, wenn das Pumpengehäuse durch das Gehäuseabschlussteil des Motorpumpenaggregats und durch einen in dieses eingebrachten Gehäuseabschnitt gebildet wird, so dass die Baugruppe aus Gehäuseabschlussteil und Pumpe kompakt ausgebildet werden kann.
Wenn der untere Lagerdeckel der Pumpe entfällt, dann baut das Motorpumpenaggregat besonders kurz und wird durch den Wegfall einer Komponente der Pumpe kostengünstiger.
Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand schematischer Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1A eine Vorderansicht eines elektrohydraulischen Motorpumpenaggregats und Figur 1 B eine Ansicht des Motorpumpenaggregats von links,
Figur 2 eine Schnittansicht eines Gehäuseabschlussteil mit Außenzahnradpumpe entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figur 3 ein Gehäuseabschlussteil mit einer Radialkolbenpumpe entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 4 ein Gehäuseabschlussteil mit einer Radialkolbenpumpe entsprechend einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, und
Figur 5 eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles mit einem Gehäuseabschlussteil und einer Außenzahnradpumpe mit kürzer bauendem Gehäuse.
Das in Figur 1A in der Vorderansicht gezeigte elektrohydraulische Motorpumpenaggregat 3 weist ein Gehäuse 1 auf, das ein motorseitiges Gehäuseabschlussteil 2 und ein pumpenseitiges Gehäuseabschlussteil 4, die über ein Gehäusemittelteil 6 miteinander verbunden sind, hat. Das Gehäusemittelteil 6 ist bevorzugt ein aus einer Aluminiumlegierung hergestelltes Profilrohr, das spanend bearbeitet wurde und in den Gehäuseabschlussteilen 2 und 4 abgedichtet aufgenommen ist. Die Gehäuseabschlussteile 2 und 4 sind scheibenförmig ausgebildet und weisen die Anschlüsse für den Motor und für die Pumpe auf. Dieses Gehäuse 1 hat die Funktion des Speichers für das Hydraulikfluid hat und dient als Gehäuseabschnitt sowohl für einen E- lektromotor als auch für eine Pumpe in dem Motorpumpenaggregat.
In Figur 1 B, die eine Ansicht von links des Gegenstandes aus Figur 1A darstellt, ist ein Stromversorgungsmodul 8 in der Draufsicht dargestellt, das mit dem im Motorpumpenaggregat befindlichen Elektromotor elektrisch verbunden ist.
An einem in Radialrichtung außen liegenden Abschnitt des motorseitigen Gehäuseabschlussteils 2 ist eine Füllstandsanzeige 10 vorgesehen, über die im liegenden Betrieb des elektrohydraulischen Motorpumpenaggregats, in dem die Gehäuseabschlussteile 2, 4 vertikal angeordnet sind, der Füllstand des Druckmittels im Motorpumpenaggregat entnehmbar ist. Das pumpenseitige Gehäuseabschlussteil 4 weist in einer in Radialrichtung rechtwinkligen Ausrichtung einen Pumpenanschluss auf, der in Figur 1 B nicht gezeigt ist und mit dem ein Anbaumodul 14 hydraulisch verbunden ist. Das Anbaumodul 14 ist ein Steuerblock für Spann- und Antriebsmodule wie dieser beispielsweise von der Bosch Rexroth AG unter der Bezeichnung IH15A vertrieben wird. Dieses Anbaumodul kann eine beliebige Ventilanordnung aufweisen, über die das über den Druckanschluss entnommene Druckmittel Verbrauchern zuführbar ist.
An einer vom Gehäusemittelteil 6 abgewandten, zum Betrachter in Fig. 1B weisenden Stirnfläche des motorseitigen Gehäuseabschlussteils 2 ist ein Druckmittelab- lass 18 vorgesehen, der mit einem Stopfen verschlossen ist. Am pumpenseitigen Gehäuseabschlussteil 4 ist benachbart zur Auflagefläche bei horizontalem Betrieb des Motorpumpenaggregates ein weiterer Druckmittelablass 20 vorgesehen. Über die Druckmittelablässe 18, 20 kann das Druckmittel aus dem Gehäuse 1 abgelassen werden.
Figur 1 B ist entnehmbar, dass das Anbaumodul 14 außerhalb der Mittellinie M der Gehäuseabschlussteile 2, 4 angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern der Druckanschluss kann zusammen mit dem Anbaumodul in einem beliebigen Abschnitt der Außenfläche des pumpenseitigen Gehäuseabschlussteils 4 vorgesehen sein, wobei aus Gründen der Platzersparnis bevorzugt wird, dass das Anbaumodul 14 parallel zum Gehäusemittelteil 6 verläuft.
Das Gehäusemittelteil 6 weist ferner in Axialrichtung des Gehäusemittelteils 6 versetzt zwei Befestigungsausnehmungen 16a, 16b auf, über die die Füllstandsanzeige 10 bei einer stehenden Anordnung des Gehäusemittelteils 6 an diesem anbringbar ist. In dem genannten zweiten Anwendungsfall ist das pumpenseitige Gehäuseabschlussteil 4 unten und das motorseitige Gehäuseabschlussteil 2 oben angeordnet. Diese variable Positionierung (stehend/liegend) wird durch den Innenaufbau des Motorpumpenaggregats ermöglicht, der nachfolgend unter Bezugnahme auf Figur 2, die ein erstes Ausführungsbeispiel darstellt, Figur 3, die ein zweites Ausführungsbeispiel darstellt, sowie Figur 4, die eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels darstellt, beschrieben wird.
Figur 2 zeigt ein pumpenseitiges Gehäuseabschlussteil 34 mit angebrachter Außenzahnradpumpe 36 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Figur 2 ist an der rechten Seite das Anbaumodul 14 angedeutet. Das pumpenseitige Gehäuseabschlusssteil 34 weist einen Scheibenabschnitt 38, einen Flansch 40 mit einer Zurückstufung 42 und einem mittleren Abschnitt 44 zur Aufnahme der Außenzahnradpumpe auf. Zwischen dem Flansch 40 und der Außenfläche der Außenzahnradpumpe 36 ist ein Ringraum 46 definiert, dessen Radius zum Scheibenabschnitt 38 hin vergrößert ist.
Die Zurückstufung 42 ist mit einer Dichtung 48 versehen, über die das auf das Gehäusemittelteil 6 aufgebrachte pumpenseitige Gehäuseabschlussteil 34 mit dem Gehäusemittelteil 6 fluiddicht verbindbar ist. Im Scheibenabschnitt 38 sind in Radialrichtung ein Saugkanal 50 und ein Druckkanal 52 vorgesehen, die jeweils zur Mittellinie des Schaftabschnitts 54 hin verlaufen und vor dieser zur Außenzahnradpumpe 36 hin abgewinkelt sind. Die Außenzahnradpumpe 36 weist axial verlaufende Anschlüsse, einen Sauganschluss S und einen Druckanschluss P, auf, die zum Scheibenabschnitt 38 hin aus der Radialkolbenpumpe austreten.
Im Stand der Technik gelangen Außenzahnradpumpen mit eigenem Gehäuse zum Einsatz. In der vorliegenden Erfindung wird der zur Anschlusswelle 54 entgegengesetzt liegende Gehäuseabschnitt der Außenzahnradpumpe durch das Gehäuseabschlussteil 34 gebildet. Um eine Zentrierung der Außenzahnradpumpe in Bezug auf das Gehäuseabschlussteil 34 vornehmen zu können, ist an dem Gehäuseabschlussteil 34 ein Zentriervorsprung 56 vorgesehen, der zwischen dem Sauganschluss S und dem Druckanschluss P zu einem Gehäusemittelteil 58 der Außenzahnradpumpe 36 vorsteht und das Gehäusemittelteil 58 zum .Scheibenabschnitt 38 ausrichtet. Zwischen dem Scheibenabschnitt 36 und dem Gehäusemittelteil 58 der Außenzahnradpumpe 36 sind Dichtringe 60a, 60b ausgebildet, über die die Druckräume der Außenzahnradpumpe 36 mit dem Saugkanal 50 und dem Druckkanal 52 fluiddicht verbindbar sind.
Um den horizontalen Betrieb des Motorpumpenaggregats zu ermöglichen, steht der Ringraum 46 in einem Bereich, der zum Saugkanal 50 benachbart ist, mit diesem über einer Verbindungsöffnung 62 in Druckmittelverbindung. Der Saugkanal 50 ist durch einen Stopfen 51 verschlossen. Über den Stopfen 51 kann Druckmittel aus dem Druckraum 46 abgelassen werden. Dieser Saugkanal 50 kann statt des Druckmittelablasses 20 oder zusätzlich zu diesem vorgesehen sein.
Zur Unterstützung der Zentrierung der Außenkolbenpumpe in Bezug auf das Gehäuseabschlussteil 34 können zusätzlich zum Zentriervorsprung 56 zwei in Figur 2 nicht gezeigte Passstifte dienen.
Das Gehäuseabschlussteil 34 wird je nach verwendeter Nenngröße unterschiedlich ausgestaltet. Der Abstand zwischen der Aufsetzfläche 64 der Außenzahnradpumpe auf den mittleren Abschnitt 44 und der Stirnfläche 66 der Anschlusswelle 54, der Figur 2 mit b wiedergegeben ist, ist genauso wie der Abstand zwischen der Aufsetzfläche 64 und der zum Gehäuseabschlussteil 34 weisenden Stirnfläche des Gehäusemittelabschnitts 58 der Außenzahnradpumpe 36 konstant. Die Axialabmessung c des Gehäusemittelabschnitts 58 ist in Abhängigkeit von der Nenngröße variabel. Mit einem Gehäuseabschlussteil, das eine Außenzahnradpumpe aufweist, entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel kann eine kostengünstigere Fertigung mit weniger Teilen und geringerer Montagezeit umgesetzt werden. Da lediglich eine Ver- bindungsöffnung 62 vorgesehen ist, die sich im liegenden Betrieb benachbart zu Auflagefläche des Aggregats befindet, ist mit dem erfindungsgemäßen Motorpumpenaggregat nicht nur ein stehender, sondern auch ein liegender Betrieb möglich.
Figur 3 zeigt einen Schnitt durch einen pumpenseitigen Gehäuseabschnitt 74 mit einer Radialkolbenpumpe 76 entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel weist der Gehäuseabschlussteil 74 einen Scheibenabschnitt 78 mit Flansch 80 und Zurückstufung 82 sowie einem mittleren Abschnitt 84 zur Aufnahme der Radialkolbenpumpe 76 auf. Zwischen dem Außenumfang der Radialkolbenpumpe 76 und dem Innenumfang des Flansches 80 ist ein Ringraum 86 ausgebildet. Die Zurückstufung 82 ist über eine Dichtung 88 mit dem Gehäusemittelteil 6 des Motorpumpenaggregats verbindbar. Ein Saugkanal 90 und ein Druckkanal 92 sind im Scheibenabschnitt 78 ausgebildet und der Saugkanal 90 ist über einen Stopfen 91 verschließbar und über eine Verbindungsöffnung 102, die in Axialrichtung des Motorpumpenaggregats verläuft, mit dem Ringraum 86 verbunden.
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind der Druckkanal 92 und der Saugkanal 90 zur Pumpe hin abgewinkelt. Die Radialkolbenpumpe 76 weist eine Anschlusswelle 94 auf, die mit dem Elektromotor im Motorpumpenaggregat verbindbar ist. Hierbei ist der Abstand zwischen der Stirnfläche 106 der Anschlusswelle 94 und der Aufsetzfläche 104 der Radialkolbenpumpe 76 auf den mittleren Abschnitt 84 des Gehäuseabschlussteils 74 vorzugsweise gleich der Größe b des ersten Ausfühungs- beispiels. Da der Saugkanal 90 und der Druckkanal 92 direkt zu den inneren Druckräumen der Radialkolbenpumpe 76 verlaufen, sind die Dichtungen um den Saugkanal und den Pumpkanal herum nicht notwendig. Somit ist im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel das Gehäusemittelteil 98 auf den mittleren Abschnitt 84 über eine Dichtung 100 aufgesetzt.
Die Ausgestaltungen des pumpenseitigen Gehäuseabschlussteils 34, 74 des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheiden sich voneinander. Jedoch ist aufgrund einer vergleichbaren Ausgestaltung der Anschlusswelle 54, 94 und der Flansche 40, 80 beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ein modularer Austausch von pumpenseitigem Gehäuseabschlussteil und Pumpe an einem Aggregat mit Elektromotor, Gehäusemittelteil und motorseitigem Gehäuseabschlussteil möglich. Die verwendeten Pumpen unterscheiden sich bei unterschiedlichen Größen lediglich in der Dicke bei gleichem Abstand zwischen Stirnfläche der Anschlusswelle und Gehäuseabschlussteil. Auf diese Weise kann das Gehäuseabschlussteil mit der Pumpe auf vorbestimmte Anforderungen ausgerichtet werden. Zum Antrieb kann in allen Fällen der gleiche Elektromotor verwendet werden.
Bei der Außenzahnradpumpe entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel werden maßliche Unterschiede aufgrund der Längenunterschiede, die durch die einzelnen Längengrößen bedingt sind, durch unterschiedliche Wellenlängen des angetriebenen Zahnrads gelöst. Auf diese Weise entfallen unterschiedlich starke Gehäuseabschlussteile. Bei den Motorpumpenaggregaten entsprechend dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist der Ringraum bei installiertem Gehäuseabschlussteil am Gehäusemittelteil bevorzugt luftleer, damit das Ansaugen von Luft verhindert ist.
In Figur 4 ist eine Schnittansicht durch ein Gehäuseabschlussteil mit einer Pumpe entsprechend einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels dargestellt.
Das pumpenseitige Gehäuseabschlussteil 174 ist hier einstückig mit einer Radialkolbenpumpe 176 ausgebildet. Das Anbaumodul 14 steht mit einem Druckkanal 192 in Druckmittelverbindung, der zwei abgewinkelte Bereiche 192a, 192b aufweist, die zu Druckräumen der Radialkolbenpumpe 176 an in Bezug auf die Anschlusswelle 154 entgegengesetzte Seiten verlaufen. Die Anschlusswelle 194 ist einerseits im Scheibenabschnitt 178 gelagert, in dem auch der Druckkanal 192 ausgebildet ist, und andererseits in einem Gehäuseabschnitt 208, der mit Innenflächen des Flansches 180 über eine Dichtung 210 eingebracht ist. In diesem Gehäuseabschnitt 208 verläuft achsparallel zur Anschlusswelle 194 die Verbindungsöffnung 202 zu den Saugräumen, deren Axialabmessung im Hinblick auf eine geringe Dicke der Baugrube möglichst klein gewählt wird. Im Unterschied zu Figur 3, in dem der Gehäusemittelteil herkömmlicher Radialkolbenpumpen verwendbar ist, wird bei der Abwandlung nach Figur 4 ein im Hinblick auf das einfache Einbringen in das Gehäuseabschlussteil 174 optimiertes Gehäuse vorgesehen.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 dadurch, dass die Außenzahnradpumpe 36, die auf das pumpenseitige Gehäuseabschlussteil 34 aufsetzt, kürzer baut. Das Gehäuse besteht hier aus einem oberen Gehäusedeckel 57 und einem Gehäusemittelteil 58. Norma- lerweise hat eine Außenzahnradpumpe einen oberen und einen unteren Gehäusedeckel, die das Gehäusemittelteil, das die schwimmend gelagerten Zahnräder aufnimmt, umgeben. Nach Figur 5 entfällt der untere Lagerdeckel, so dass die Zentrierung des Gehäusemittelteils 58 am mittleren Gehäuseabschlussteilabschnitt 44 und mittels zweier nicht gezeigter Passstifte erfolgt. Der Zentriervorsprung 56 nach Figur 2 entfällt. Die Dichtringe 6Oa1 60b sind zwischen der Anschlussseite des Gehäusemittelteiles 58 und der pumpenseitigen Stirnfläche des Gehäuseabschlussteiles 34 in Einsenkungen im Gehäusemittelteil 58 angeordnet und dichten die Verbindung zwischen dem Saugraum 49 der Pumpe 36 und dem Saugkanal 50 des Gehäuseabschlussteils 34 sowie die Verbindung zwischen dem Pumpraum 53 der Pumpe 36 und dem Druckkanal 52 im Gehäuseabschlussteil 34 fluiddicht ab.
Es wird ein elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat vorgesehen, bei dem das Gehäuse den Speicher für Druckflüssigkeit und den Gehäuseabschnitt für den Elektromotor bildet. Ein pumpenseitiges Gehäuseabschlussteil, dass mit einem rohrartigen Gehäusemittelteil verbindbar ist, ist mit einer Pumpe versehen, die von dem Elektromotor über ein Motorwelle antreibbar ist. Die Pumpe und das Gehäuseabschlussteil sind in einer solchen Weise ausgestaltet, dass eine liegende Betriebsweise des Motorpumpenaggregates möglich ist.
Bezuαszeichenliste
Gehäuse motorseitiges Gehäuseabschlussteil elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat pumpenseitiges Gehäuseabschlussteil
Gehäusemittelteil
Stromversorgungsmodul
Füllstandsanzeige
Sauganschluss
Anbaumodul a,b Befestigungsausnehmungen
Druckmittelablass
Druckmittelablass pumpenseitiges Gehäuseabschlussteil
Außenzahnradpumpe
Scheibenabschnitt
Flansch
Zurückstufung mittlerer Abschnitt
Ringraum
Dichtung
Saugraum
Saugkanal
Stopfen
Druckkanal
Pumpraum
Anschlusswelle
Zentriervorsprung oberer Gehäusedeckel
Gehäusemittelteil a, b Dichtung
Verbindungsöffnung
Aufsetzfläche
Stirnfläche pumpenseitiges Gehäuseabschlussteil
Radialkolbenpumpe 78 Scheibenabschnitt
80 Flansch
82 Zurϋckstufung
84 mittlerer Abschnitt
86 Ringraum
88 Dichtung
90 Saugkanal
91 Stopfen
92 Druckkanal
94 Anschlusswelle
98 Gehäusemittelteil
100 Dichtung
102 Verbindungsöffnung
104 Aufsetzfläche
106 Stirnfläche
174 pumpenseitiges Gehäuseabschlussteil
176 Radialkolbenpumpe
178 Scheibenabschnitt
180 Flansch
192 Druckkanal
192a,b abgewinkelter Bereich
194 Anschlusswelle
202 Verbindungsöffnung
208 Gehäuseabschnitt
210 Dichtung

Claims

Ansprüche
1. Elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat (3) mit einem Gehäuse (1), das einen Speicher für Druckflüssigkeit bildet und das ein mit einem rohrartigen Gehäusemittelteil verbindbares Gehäuseabschlussteil (34; 74; 174) aufweist, mit einem im Gehäuse befindlichen Elektromotor, und mit einer in dem Gehäuse befindlichen Pumpe (36; 76; 176), die von dem Elektromotor über eine Motorwelle antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (36; 76; 176) und das erste Gehäuseabschlussteil (34; 74; 174) in einer solchen Weise ausgestaltet sind, dass eine stehende und liegende Betriebsweise des Motorpumpenaggregats ermöglich sind.
2. Elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat (3) nach Anspruch 1 , wobei zwischen dem Saugraum der Pumpe und dem Innenraum des Gehäuses (46; 86) radial außerhalb des Saugraums der Pumpe eine Verbindungsöffnung (62; 102; 202) in Axialrichtung in einer solchen Weise angeordnet ist, dass diese beim Einsatz in der liegenden Betriebsweise näher als die Mittelachse des Motorpumpenaggregats an der Auflagefläche des Motorpumpenaggregats angeordnet werden kann.
3. Elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat (3) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuseabschlussteil (34; 74; 174) einen Teil des Pumpengehäuses bildet.
4. Elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druckanschluss (P) sowie der Sauganschluss (S) der Pumpe axial ausgebildet sind.
5. Elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuseabschlussteil (34; 74; 174) und die Pumpe (36; 76; 176) in einer solchen Weise ausgelegt sind, dass für unterschiedliche Nenngrößen der Pumpe der Abstand zwischen der zum Elektromotor weisenden Stirnfläche (66; 106) der Pumpenwelle (54; 94) und der Stirnfläche (44; 104) des Gehäuseabschlussteils konstant ist.
6. Elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pumpe eine Außenzahnradpumpe (36) ist.
7. Elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat (3) nach Anspruch 6, wobei das Gehäuseabschlussteil (34) einen Zentriervorsprung (56) für die Pumpe aufweist.
8. Elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat (3) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Gehäuseabschlussteil (34) und die Pumpe (36) in einer solchen Weise ausgestaltet sind, dass für unterschiedliche Nenngrößen der Pumpe eine unterschiedliche Wellenlänge des angetriebenen Zahnrades einsetzbar ist.
9. Elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Pumpe eine Radialkolbenpumpe (76; 176) ist.
10. Elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat (3) nach Anspruch 9, wobei das Pumpengehäuse durch das Gehäuseabschlussteil (174) des Motorpumpenaggregats und durch einen in dieses eingebrachten Gehäuseabschnitt (208) gebildet wird.
11. Elektrohydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 6 oder 8, wobei die Pumpe (36) einen unteren Lagerdeckel hat und das Gehäuseabschlussteil (34) den Lagerdeckel bildet.
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