DE10005777A1 - Hydraulisches Kompaktaggregat - Google Patents

Abstract

Es wird ein hydraulisches Kompaktaggregat (10) mit einem Anbauflansch (12), einem Vorratsbehälter (16) für Druckmittel, einem Druckerzeuger (14), einer Antriebseinrichtung (18) und eine diese Antriebseinrichtung (18) mit dem Druckerzeuger (14) verbindende Kupplung (22) vorgeschlagen, das erfindungsgemäß mit einer Hilfseinrichtung (42) ausgestattet ist, die die Kupplung (22) bei abgenommener Antriebseinheit (18) am Kompaktaggregat (10) festlegt und die zur Vermeidung von in axialer Richtung auf den Druckerzeuger (14) einwirkenden Stößen zwischen der Kupplung (22) und der Eingangswelle (24) des Druckerzeugers (14) einen Axialspalt einstellt. Die Hilfseinrichtung (42) ist als hülsenförmiges Bauelement ausgeführt, das axial und radial wirkende Federelemente (46, 48) bildet und das unter Vorspannung im Einbauraum der Kupplung (22) axial beweglich verankert ist.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Kompaktaggregat entsprechend der Gattung des Anspruchs 1. Ein derartiges Kompaktaggregat ist beispielsweise aus der DE 297 08 663 A1 oder aus den Schulungsunterlagen "Hydraulik in Theorie und Praxis" der Robert Bosch GmbH, Geschäftsbereich Automatisierungstechnik, Erbach, Nr. 1987762601, Ausgabe 8/96, Seite 163 bereits bekannt. Diese bekannten Kompaktaggregate bestehen aus einem zentralen Anbauflansch, an dem ein Vorratsbehälter für Druckmittel, ein extern antreibbarer Druckerzeuger und eine Antriebseinheit befestigt sind. Die Antriebseinheit weist zur Übertragung eines Antriebsmoments eine Ausgangswelle auf, die über eine Fluchtungstoleranzen ausgleichende Kupplung mit einer Eingangswelle des Druckerzeugers gekoppelt ist. Diese Kupplung ist in einem Einbauraum des Anbauflansches angeordnet.

Derart aufgebaute Aggregate zeichnen sich durch ihre kompakte und zuverlässige Bauweise aus und werden vielfach in mobilen Fördereinrichtungen, beispielsweise in Gabelstaplern oder in Hubwagen zur Betätigung von Hydraulikzylindern eingesetzt.

Seitens der Kunden wird zwischenzeitlich vermehrt der Wunsch geäußert, ein Hydraulikaggregat ohne angebaute Antriebseinheit zu beziehen und die Montage der Antriebseinheit selbst vorzunehmen. Dabei ergibt sich das Problem, daß die Eingangswelle des Druckerzeugers in diesem Fall von außen frei zugänglich ist und daß deshalb bei einer unsachgemäßen Montage dieser Antriebseinheit der Druckerzeuger mit axialen Stößen belastet werden kann. Solche Stöße können Beschädigungen hervorrufen, die den Ausfall des Kompaktaggregats herbeiführen können. Darüber hinaus kann die Kupplung beim Transport eines Hydraulikaggregats ohne Antriebseinheit verloren gehen und es können Schmutz oder Partikel in den diesbezüglich empfindlichen Einbauraum der Kupplung gelangen.

Vorteile der Erfindung

Demgegenüber weist ein hydraulisches Kompaktaggregat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil auf, daß mittels einer Hilfseinrichtung ein Verlust der Kupplung bei Aggregaten, die ohne Antriebseinrichtung ausgeliefert werden, weitgehend auszuschließen ist und daß axiale Stöße, wie sie bei der Montage einer Antriebseinheit auftreten können, ohne Auswirkungen auf die Funktion der Druckerzeuger bleiben. Die dazu vorgeschlagene Hilfseinrichtung stellt bei demontierter Antriebseinheit zwischen der Kupplung und der Eingangswelle des Druckerzeugers einen Axialspalt ein, ohne den Formschluß zwischen beiden Bauteilen vollständig aufzuheben. Kleinere Stöße werden somit gar nicht auf die Eingangswelle des Druckerzeugers übertragen. Bei der Hilfseinrichtung handelt es sich um ein in den Einbauraum der Kupplung unter Vorspannung gehaltenes Bauteil. Dieses weist radial und axial wirkende Federelemente auf und ist einteilig ausgeführt. Die Hilfseinrichtung läßt sich preisgünstig aus Kunststoff in einem Spritzgießverfahren oder aus Federstahl durch Rollen herstellen. Beim Anschrauben der Antriebseinheit verbleibt die Hilfseinrichtung im Einbauraum der Kupplung, wird dabei aber derart vom Gehäuse der Antriebseinheit beaufschlagt, daß auf die Kupplung keine Axialkräfte mehr einwirken. Vorteilhafterweise wird als Kupplung eine Kreuzscheibe mit zwei senkrecht zueinander ausgerichteten Klauen eingesetzt. Diese Klauen greifen in entsprechende Schlitze an der Aus- beziehungsweise Eingangswelle der Antriebseinheit und des Druckerzeugers ein. Als Druckerzeuger ist eine Zahnradmaschine verwendbar.

Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt dazu ein erfindungsgemäß ausgestattetes hydraulisches Kompaktaggregat im Längsschnitt, in Fig. 2 ist das Detail X nach Fig. 1 vergrößert dargestellt. Fig. 3 zeigt die der Erfindung zugrundeliegende Hilfseinrichtung in der Vorderansicht und Fig. 4 in einer Seitenansicht.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist ein hydraulisches Kontaktaggregat 10 dargestellt, das aus einem zentralen Anbauflansch 12, einem daran verankerten Druckerzeuger 14, einem Vorratsbehälter 16 für Druckmittel und einer Antriebseinheit 18 aufgebaut ist. Als Antriebseinheit 18 dient ein Elektromotor, dessen Ausgangswelle 20 zur Drehmomentübertragung mittels einer Kupplung 22 mit der Eingangswelle 24 des Druckerzeugers 14 gekoppelt ist. Die Kupplung 22 ist in Form einer Kreuzscheibe mit zwei senkrecht zueinander ausgerichteten Klauen 25 ausgeführt. Mit diesen Klauen 25 greift die Kupplung 22 in dafür vorgesehene Schlitze 27 der Ausgangswelle 20 und der Eingangswelle 24 ein.

Die Wellen 20, 24 ragen in eine im Anbauflansch 12 vorgesehene und in ihrem Innendurchmesser mehrfach abgesetzte Durchgangsbohrung 26 hinein. Die Abstufungen der Durchgangsbohrung 26 dienen zur Zentrierung der Antriebseinheit 18 am Anbauflansch 12 und bilden gleichzeitig einen Einbauraum für die Kupplung 22. Die Antriebseinheit 18 ist mittels Schraubverbindungen lösbar am Anbauflansch 12 befestigt.

Der Druckerzeuger 14 und der Vorratsbehälter 16 sind an der, der Antriebseinheit 18 gegenüberliegenden Seite des Anbauflansches 12 verankert. Dazu weist der Vorratsbehälter 16 an seinem dem Anbauflansch 12 zugewandten Ende eine Öffnung auf, deren begrenzende Wandung eine Erweiterung 28 des Anbauflansches 12 umgreift. Mittels einer Schraubschelle 30 ist der Vorratsbehälter 16 druckmitteldicht auf diese Erweiterung 28 gespannt. Die Öffnung des Vorratsbehälters 16 ist groß genug, um den Druckerzeuger 14 aufzunehmen, der dadurch in den Innenraum des Vorratsbehälters 16 ragt. An dem vom Anbauflansch 12 abgewandten Ende des Druckerzeugers 14 ist ein Saugstutzen 32 zu erkennen - ein Druckstutzen ist dagegen in Fig. 1 nicht sichtbar. Es ist jedoch davon auszugehen, daß dieser Druckstutzen in einen Druckmittelkanal des Anbauflansches 12 einmündet und daß dieser Druckmittelkanal an einem Druckanschluß endet. An den Druckanschluß ist ein zu versorgender hydraulischer Verbraucher anschließbar. Zur Regelung des geförderten Druckmittelstroms kann der Anbauflansch 12 ferner mit entsprechenden Steuerventilen bestückt sein.

In das Innere des Vorratsbehälters 16 ragt darüber hinaus noch eine Einbaueinheit 34 abschnittsweise hinein. Diese weist Rücklaufanschlüsse 36 auf und verfügt über eine Filterpatrone 38, um das vom Verbraucher zurückströmende Druckmittel gefiltert in den Vorratsbehälter 16 einzuleiten. Des weiteren ist an der Einbaueinheit 34 ein Schwimmer 40 zur Messung des Druckmittelfüllstandes vorhanden. Dieser Schwimmer 40 wirkt mit einer Messeinrichtung 41 zusammen, die ein elektrisches Füllstandssignal abgibt.

Wie Fig. 2 im Detail zeigt, wirkt die Kupplung 22 erfindungsgemäß mit einer Hilfseinrichtung 42 zusammen. Diese Hilfseinrichtung 42 hat die Aufgabe, bei abgebauter Antriebseinheit 18 die Kupplung 22 unverlierbar am Kompaktaggregat 10 zu halten und die Weiterleitung von axialen Stößen, wie sie bei der Montage der Antriebseinheit 18 entstehen können, auf die Bauteile des Druckerzeugers 14 zu vermeiden. Dazu zwingt die Hilfseinrichtung 42 der Kupplung 22 bei der Demontage der Antriebseinheit 18 eine Hubbewegung in axialer Richtung auf. Aufgrund dieser Hubbewegung entsteht zwischen der Kupplung 22 und dem Schlitz 27 der Eingangswelle 24 des Druckerzeugers 14 ein, in Fig. 2 nicht erkennbarer Axialspalt, ohne daß dabei der Formschluß zwischen der Kupplung 22 und der Eingangswelle 24 aufgehoben wird. Dadurch entfällt beim neuerlichen Anbau der Antriebseinheit 18 ein mühsames Ausrichten der Kupplung 22 zur Eingangswelle 24.

Die Hilfseinrichtung 42 ist einteilig ausgeführt und besteht aus einem hülsenförmigen Grundkörper 44 mit daran angeformten ersten und zweiten Federeinrichtungen 46 und 48. Bei der ersten Federeinrichtung 46 handelt es sich um radial abstehende Vorsprünge 50 (Fig. 3), die an dem der Antriebseinrichtung 18 zugewandten Ende des Grundkörpers 44 biegeelastisch angeformt sind. Diese ersten Federeinrichtungen 46 wirken in axialer Richtung, das heißt in Richtung der Längsachse des Kompaktaggregats 10 und sind dazu schräg vom Grundkörper 44 abgespreizt. Über den Spreizwinkel ist der gewünschte Hub der Kupplung 22 einstellbar. Exemplarisch sind beim Ausführungsbeispiel zwei Paare einander gegenüberliegender Vorsprünge 50 ausgebildet, mit denen sich die Hilfseinrichtung 42 an einer Schulter 52 der Durchgangsbohrung 26 abstützt.

Der zylindrische Grundkörper 44 der Hilfseinrichtung 42 ist in seinem Aussendurchmesser auf den Innendurchmesser des Einbauraums für die Kupplung 22 derart abgestimmt, daß zwischen beiden Bauteilen eine schwache Pressverbindung besteht. Diese Pressverbindung hält die Hilfseinrichtung 42 in der Durchgangsbohrung 26, sofern die ersten Federeinrichtungen 46 ungespannt sind. Im angebauten Zustand der Antriebseinrichtung 18 sind die Vorsprünge 50 von einem Absatz am Antriebsgehäuse plan gegen die Schulter 42 gepresst und damit vorgespannt. Die erzeugte Vorspannkraft ist größer, als die aufgrund der Pressverbindung wirkenden Haltekräfte auf die Hilfseinrichtung 42, so daß letztere nach Abbau der Antriebseinrichtung 18 die beschriebene Hubbewegung in axialer Richtung ausführt. Mit dem Erreichen der in Fig. 2 gezeigten, ungespannten Ausgangsstellung der Vorsprünge 50 ist die Hubbewegung beendet.

Über eine Ringfläche 53, die an dem den Vorsprüngen 50 gegenüberliegenden Ende der Hilfseinrichtung 42 ausgebildet ist, wird aufgrund der Hubbewegung die Kupplung 22 betätigt. Dazu verfügt die Kupplung 22 über einen zwischen ihren beiden Klauen 25 angeordneten Bund 29, der mit seiner dem Druckerzeuger 14 zugewandten Stirnfläche an der Ringfläche 53 anliegt. Die dem Druckerzeuger 14 zugeordnete Klaue 25 ragt durch den Durchbruch der Ringfläche 53 hindurch.

Zur Ausbildung der zweiten, radial zur Längsachse des Kompaktaggregats 10 wirkenden Federeinrichtung 48 ist der Grundkörper 44, wie in Fig. 4 gezeigt, an mehreren Stellen seines Umfangs geschlitzt. Diese Schlitze 54 haben U-Form, so daß einteilig an den Grundkörper 44 angeformte Federzungen 56 bestehen. Diese ragen mit geringem Neigungswinkel in das Innere der Hilfseinrichtung 42 hinein. Die Federzungen 56 sind ebenfalls paarweise vorhanden und verhindern auf mechanischem Weg das Herausfallen der Kupplung 22 aus der Hilfseinrichtung 42, bei abgebauter Antriebseinrichtung 18.

Mit der Montage der Antriebseinrichtung 18 werden, wie bereits erwähnt, die Vorsprünge 50 der ersten Federeinrichtung 46 zur Anlage an der anbauflanschseitigen Schulter 52 gebracht und dadurch vorgespannt. Gleichzeitig bewegt sich dadurch die Hilfseinrichtung 42 in Richtung des Druckerzeugers 14. Dabei wird die Anlage der Ringfläche 53 am Bund 29 der Kreuzscheibe aufgehoben und die Kupplung 22 in axialer Richtung freigegeben. Das Kompaktaggregat ist nunmehr betriebsfertig montiert.

Selbstverständlich sind Änderungen oder Ergänzungen am beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, daß als Druckerzeuger 14 vorzugsweise eine Zahnradmaschine einzusetzen ist. Besonders einfach und kostengünstig läßt sich die der Erfindung zugrundeliegende Hilfseinrichtung 42 aus Kunststoff in einem Spritzgießverfahren oder aus Federstahl in einem Rollverfahren herstellen.

Claims (10)

1. Hydraulisches Kompaktaggregat (10) mit einem Anbauflansch (12), einem daran verankerten Vorratsbehälter (16) zur Speicherung von Druckmittel, einen über eine Eingangsquelle (24) extern antreibbaren Druckerzeuger (14), einer lösbar am Anbauflansch (12) befestigbaren Antriebseinheit (18) mit einer Ausgangswelle (20) und einer in einem Einbauraum des Anbauflansches (12) angeordneten Kupplung (22), zur Übertragung des Antriebsdrehmoments von der Ausgangsquelle (20) der Antriebseinheit (18) auf die Eingangswelle (24) des Druckerzeugers (14), dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (22) mit wenigstens einer Hilfseinrichtung (42) ausgestattet ist, die bei abgenommener Antriebseinheit (18) die Kupplung (22) unverlierbar am Kompaktaggregat (10) festlegt und die zur Vermeidung axial gerichteter Stöße auf die Eingangswelle (24) des Druckerzeugers (14) zwischen der Kupplung (22) und der Eingangswelle (24) ein Axialspiel einstellt.

2. Hydraulisches Kompaktaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfseinrichtung (42) ein hülsenförmiges Bauelement mit radial und axial wirkenden Federelementen (46, 48) ist, das unter Vorspannung im Einbauraum der Kupplung (22) gehalten ist.

3. Hydraulisches Kompaktaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axial und die radial wirkenden Federelemente (46, 48) jeweils wenigstens paarweise an der Hilfseinrichtung (42) ausgebildet sind.

4. Hydraulisches Kompaktaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Hilfseinrichtung (42) wirkende Vorspannkraft und die Kraft der axial wirkenden Federelemente (46) derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Hilfseinrichtung (42) beim Abbau der Antriebseinheit (18) eine Hubbewegung ausführt.

5. Hydraulisches Kompaktaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radial wirkenden Federelemente (48) Federzungen (56) bilden, die die Kupplung (22) im nicht montierten Zustand der Antriebseinheit (18) mechanisch am Kompaktaggregat (10) halten.

6. Hydraulisches Kompaktaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfseinrichtung (42) einteilig ausgeführt ist und aus Kunststoff in einem Spritzgießverfahren oder aus Federstahl in einem Rollverfahren hergestellt ist.

7. Hydraulisches Kompaktaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (22) eine Kreuzscheibe mit zwei senkrecht zueinander ausgerichteten Klauen (25) ist und daß die Klauen (25) in zugeordnete Schlitze (27) der Antriebseinheit (18) und des Druckerzeugers (14) eingreifen.

8. Hydraulisches Kompaktaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckerzeuger (14) eine Zahnradmaschine vorgesehen ist.

9. Hydraulisches Kompaktaggregat, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die axial wirkenden Federelemente (48) an einem Ende der Hilfseinrichtung (42) angeordnet und in Form von radial abstehenden und biegeelastisch an die Hilfseinrichtung (42) angeformten Vorsprüngen (50) ausgebildet sind.

10. Hydraulisches Kompaktaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfseinrichtung (42) eine mit der Kupplung (22) in unmittelbarer Wirkverbindung stehende Ringfläche (53) bildet.