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Die
Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat, umfassend einen Elektromotor
und wenigstens eine durch den Elektromotor angetriebene Förderpumpe zum
Fördern
von Hydraulikflüssigkeit,
wobei der Elektromotor und die Förderpumpe
gemeinsam in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht sind.
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Derartige
Pumpenaggregate dienen zur Versorgung von insbesondere Werkzeugmaschinen
mit Hydraulikflüssigkeit.
Aus dem Stand der Technik (
DE 38
39 689 C2 oder
DE
100 22 174 A1 ) sind verschiedene, derartige Pumpenaggregate
bekannt. Bekannte Pumpenaggregate haben den Nachteil, dass sie aufgrund
der bewegten Teile des Elektromotors und der Förderpumpe vergleichsweise laute
Betriebsgeräusche
verursachen. Bei einer entsprechenden Leistung des Pumpenaggregats
ist außerdem
zusätzlich
eine Kühlung
des Elektromotors beziehungsweise der Förderpumpe wünschenswert.
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Aus
der
DE 202 202 46
U1 ist ein geräuscharmes
Hydraulikaggregat bekannt geworden, bei dem der Elektromotor und
die Förderpumpe
von schalldämmenden
Seitenwänden
umgeben ist. Die schalldämmenden
Seitenwänden
werden teils von einem U-förmigen
Querschnitt aufweisenden Vorratsbehälter und teils Dämmwänden gebildet.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Pumpenaggregat
der eingangs genannten Art in der Weise auszubilden, dass diese trotz
hoher Leistung geringe Betriebsgeräusche verursacht, lediglich
einen geringen Bauraum beansprucht und einen einfachen Aufbau aufweist.
Außerdem
ist wünschenswert,
das Pumpenaggregat mit einer geeigneten Kühlung zu betreiben.
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Diese
Aufgabe wird durch ein eingangs genanntes Pumpenaggregat dadurch
gelöst,
dass die Förderpumpe
umströmbar
und/oder der Elektromotor umströmbar
und/oder die Wandung des Gehäuses wenigstens
abschnittsweise durchströmbar
ist von einem Teil der von dem Pumpenaggregat geförderten
Hydraulikflüssigkeit.
Aufgrund der Umströmung beziehungsweise
Durchströmung
wird insbesondere eine effektive Dämpfung des Pumpenaggregats
bewirkt, wodurch die Geräuschemission
des Pumpenaggregats stark reduziert werden kann. Außerdem kann
durch die Umströmung
beziehungsweise Durchströmung
eine Kühlung
des Gehäuses,
des Elektromotors und/oder der Förderpumpe
erreicht werden. Das Pumpenaggregat wird folglich von zwei getrennten
Hydraulikflüssigkeitsströmen durchflossen,
zum einem vom eigentlichen von der Förderpumpe geförderten
Saug-Pump-Flüssigkeitskreislauf und
zum anderen vom Dämpfungs-
und/oder Kühlflüssigkeitskreislauf
zur Umströmung
der Förderpumpe
und/oder des Elektromotors bzw. zur Durchströmung der Wandung des Gehäuses. Erfindungsgemäß kann sowohl
die Förderpumpe
als auch der Elektromotor Dämpfungs-
und/oder Kühlflüssigkeitskreislauf
vollständig
unter Hydraulikflüssigkeit
liegen, wobei insbesondere auch der Elektromotor von der Hydraulikflüssigkeit
durchströmt
wird. Der Rotor des Elektromotors dreht sich dabei in der Hydraulikflüssigkeit.
Durch Verwendung von einem Teil der vom Pumpenaggregat geförderten
Hydraulikflüssigkeit zur
Schwingungsdämpfung
und/oder Kühlung
ist kein zusätzliches
Betriebsmittel erforderlich. Das Pumpenaggregat kann auf einfache
Art und Weise montiert werden, da bei der Montage später zum
Einsatz kommende Schwingungsdämpfungsmittel und/oder
Kühlmittel
nicht mit montiert werden müssen.
Außerdem
wird aufgrund des Volumens, das für die Umströmung beziehungsweise Durchströmung vorgesehen
ist, das gesamte Vorratsvolumen der Hydraulikflüssigkeit vergrößert. Hierdurch kann
der eigentliche Hydrauliktank, aus dem das Pumpenaggregat fördert, kleiner
ausfallen oder auch ganz entfallen.
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Erfindungsgemäß ist vorteilhaft,
wenn die Wandung des Gehäuses
wenigstens abschnittsweise als doppelte Wandung ausgebildet ist,
deren Zwischenraum von Hydraulikflüssigkeit durchströmbar ist.
Dadurch kann eine großflächige und
effektive Schwingungsdampfung des Pumpenaggregats erreicht werden.
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Vorteilhafterweise
kann erfindungsgemäß vorgesehen
sein, dass das Gehäuse
zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch, ausgebildet ist und
dass als doppelte Wandung ein Außenrohr und ein inneres, konzentrisch
zum Außenrohr
angeordnetes, Innenrohr vorgesehen ist. Der Zwischenraum zwischen dem
Innenrohr und dem Außenrohr
ist dabei durchströmbar.
Im Betriebszustand wird vorteilhafterweise der gesamte Zwischenraum
zwischen Innenrohr und Außenrohr
gleichmäßig durchströmt, so dass
eine optimale Schwingungsdämpfung
und/oder Kühlung des
Pumpenaggregats, beziehungsweise dessen Gehäuse, erreicht werden kann.
Gerade zylindrische Geometrien des Gehäuses in Form von Innenrohr und
Außenrohr
lassen sich auf einfache und kostengünstige Art herstellen und führen dennoch
zu einer effektiven Schwingungsdämpfung
und/oder Kühlung.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens
eine Stirnseite des Außenrohrs
und des Innenrohrs von einem gemeinsamen Deckelelement abgedeckt
wird, wobei das Deckelelement einen ersten Anlageabschnitt für das Innenrohr
und einen zweiten Anlageabschnitt für das Außenrohr aufweist. Die Anlageabschnitte
können
hierbei insbesondere jeweils als Ringbund, Zylindersenkung, Ringaussparung
oder dergleichen, jeweils mit und/oder ohne Dichtungselemente ausgeführt sein.
Neben der Abdeckung der offenen Seiten der beiden Rohre dient das
Deckelelement folglich außerdem
zur Zentrierung und positionsgenauen Anordnung der beiden Rohre.
Erfindungsgemäß können an
beiden freien Seiten der Rohre jeweils ein Deckelelement angeordnet
sein. Dabei ist denkbar, dass die beiden Deckelelemente wenigstens
weitgehend identisch ausgebildet sind. An den Deckelelementen können Befestigungsmittel
zur dauerhaften Befestigung der Deckelelemente an den Rohren vorgesehen
sein. Insbesondere können
beispielsweise Zuganker Verwendung finden, mit denen die Deckelelemente
gegen die freien Stirnseiten der Rohre gespannt werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung können
die Deckelelemente außerdem
Anschlüsse
für die
Saugleitung und die Druckleitung der Förderpumpe und/oder Anschlüsse für die Leitung zum
Umströmen
der Förderpumpe
beziehungsweise Durchströmen
der Wandung vorsehen. Vorteilhafterweise sind sämtliche Anschlüsse des
Pumpenaggregats am Deckelelement vorgesehen. Dies hat den Vorteil,
dass insbesondere das Außenrohr
als durchgängiges,
geschlossenes Rohr verbaubar ist.
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Der
Elektromotor ist erfindungsgemäß vorteilhafterweise
an der Innenseite des Innenrohrs angeordnet. Der Stator des Elektromotors
kann dabei beispielsweise in axialer Richtung mittig an der Innenseite
des Innenrohrs aufgeschrumpft, angeklebt, angeschweißt, angeschraubt
oder dergleichen angeordnet sein. Eine einfache, und dennoch dauerhafte Anordnung
ergibt sich dann, wenn der Elektromotor auf die Innenseite des Innenrohrs
aufgeschrumpft und zusätzlich
mit dem Innenrohr verklebt angeordnet ist.
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Zur
Lagerung der Antriebswelle des Elektromotors kann erfindungsgemäß ein Lagerschild
an der Innenseite des Innenrohrs angeordnet sein. Die Antriebswelle
des Elektromotors durchgreift dabei vorteilhafterweise das Lagerschild
derart, dass auf der dem Elektromotor abgewandten Seite des Lagerschildes
die Förderpumpe
mit der Antriebswelle des Elektromotors koppelbar ist.
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Die
Förderpumpe
ihrerseits ist vorteilhafterweise auf der Innenseite des Deckelelements
befestigt. Bei der Montage des Pumpenaggregats bilden folglich das
Innenrohr mit dem Elektromotor und dem Lagerschild eine Baugruppe.
Eine weitere Baugruppe bildet das Deckelelement, an dem die Förderpumpe
vormontiert angeordnet ist. Die Förderpumpe kann dabei beispielsweise
mittels Bolzenschrauben auf der Innenseite des Deckelelements angeschraubt
sein. Bei der Endmontage wird das Deckelelement samt Förderpumpe
auf das Innenrohr samt Elektromotor und Lagerschild aufgesetzt.
Bei der Kopplung zwischen der Antriebswelle des Elektromotors und
der Förderpumpe
kann es sich um eine Steckkopplung, insbesondere um eine Kreuzsteckkopplung,
handeln.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist vorteilhaft, wenn eine Kühlvorrichtung zur Kühlung des
Teils der Hydraulikflüssigkeit
vorgesehen ist, der die Förderpumpe
umströmt
beziehungsweise die Wandung durchströmt. Die Kühlvorrichtung kann dabei entweder
innerhalb des Gehäuses
oder außerhalb
des Gehäuses,
dann als eigene Baugruppe, vorgesehen sein. Über die Kühlvorrichtung kann die Temperatur
der Hydraulikflüssigkeit eingestellt
werden.
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Erfindungsgemäß ist ferner
vorteilhaft, wenn das Pumpenaggregat als Mehrfachpumpenaggregat, und
insbesondere als Doppelpumpenaggregat, ausgebildet ist. Dabei kann
der Elektromotor beidseitig einen Antriebswellenabschnitt aufweisen,
der jeweils mit einer Förderpumpe
koppelbar ist. An den beiden, gegenüberliegenden freien Enden des
Innenrohrs und des Außenrohrs
kann dann jeweils ein Deckelelement vorgesehen sein, wobei jeweils
an der Innenseite des jeweiligen Deckelelements eine Förderpumpe
vorgesehen ist. Die Förderpumpen
können hierbei
zur Erreichung verschiedener Fördermengen, beziehungsweise
verschiedener Drücke,
ausgelegt sein. Dies hat im Gegensatz zu bekannten Mehrfachpumpenaggregaten,
bei denen die einzelnen Förderpumpen
auf einer Welle liegend hintereinander angeordnet sind, den Vorteil,
dass die einzelnen Kopplungen lediglich nur das Lastmoment übertragen
müssen,
das die mit ihnen gekoppelte Förderpumpe
aufbringt.
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Weitere
Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der ein in der Figur
dargestelltes Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher beschrieben
und erläutert
ist.
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Es
zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
durch ein erfindungsgemäßes Pumpenaggregat;
und
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2 eine
Draufsicht auf die Innenseite des Deckelelements eines Pumpenaggregats
gemäß 1.
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In
der 1 ist ein erfindungsgemäßes Pumpenaggregat 10 dargestellt,
das einen Elektromotor 12 und zwei durch den Elektromotor 12 angetriebene
Förderpumpen 14, 16 zur
Förderung
von Hydraulikflüssigkeit
umfasst. Der Elektromotor 12 und die beiden Förderpumpen 16 sind
in einem Gehäuse 18 untergebracht,
das im Bereich seines Mantels eine doppelte Wandung aufweist, deren
Zwischenraum 20 bei Betrieb des Pumpenaggregats von einem
Teil der von dem Pumpenaggregat geförderten Hydraulikflüssigkeit
durchströmt
wird.
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Das
Gehäuse 18 ist
im Wesentlichen gebildet von einem kreiszylindrischen Innenrohr 22,
einem kreiszylindrischen Außenrohr 24,
und zwei die jeweiligen Stirnseiten des Innenrohrs 22 und
des Außenrohrs 24 verschließenden Deckelelementen 26, 28.
Das Innenrohr 22 und das Außenrohr 24 sind konzentrisch
zueinander angeordnet; zwischen der Außenseite des Innenrohres und
der Innenseite des Außenrohres
liegt der von Hydraulikflüssigkeit
durchströmbare
Zwischenraum 20.
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Der
Stator 13 des Elektromotors 12 ist an der Innenseite
des Innenrohrs 22 fest angeordnet, beispielsweise durch
Aufschrumpfen und/oder Verkleben. Der Elektromotor 12 sieht
am Rotor 15 eine Antriebswelle 30 vor, deren freien
Enden jeweils ein an der Innenseite des Innenrohrs 22 angeordnetes
Lagerschild 32 durchgreifen. Die freien Enden der Antriebswelle 30 sind
mit der jeweiligen Förderpumpe 14, 16 drehgekoppelt
und treiben die jeweilige Förderpumpe 14, 16 an.
Die Drehkopplung ist vorteilhafterweise derart, dass die Förderpumpen 14, 16 in
axialer Richtung auf die freien Enden der Antriebswelle 30 aufsteckbar
sind.
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Die
Förderpumpen 16, 18 sind über Bolzenschrauben 34 an
der Innenseite des jeweiligen Deckelelements 26, 28 angeschraubt
und liegen jeweils in einem entsprechenden Gehäuseinnenraumabschnitt 51.
Die Deckelelemente 26, 28 sind ihrerseits über Zuganker 36 miteinander
derart verspannt, dass das Innenrohr 22 und das Außenrohr 24 zwischen
den beiden Deckelelementen 26, 28 unter Druckbelastung
gehalten wird.
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Zur
positionsgenauen Anordnung vom Innenrohr 22 und Außenrohr 24 weisen
die Deckelelemente 26, 28 auf ihren nach innen
gewandten Seiten Anlageabschnitte 38, 40 zur zentrierten
Anlage der Stirnseiten des Innenrohrs 22 und des Außenrohrs 24 auf.
Die Anlageabschnitte 38, 40 werden durch ringartig
umlaufende Schultern gebildet. Vorteilhafterweise sind im Bereich
der Anlageabschnitte 38, 40 Dichtelemente vorgesehen,
die zur Abdichtung der Fügefläche zwischen
dem Innenrohr 22 beziehungsweise dem Außenrohr 24 und dem
jeweiligen Deckelelement 26, 28 vorgesehen sind.
In der 1 ist im Bereich des Anlageabschnitts 28 eine
Ringnut 42 zur Aufnahme eines O-Rings 44 vorgesehen.
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Die
beiden Deckelelemente 26, 28 weisen jeweils wenigstens
drei Anschlüsse
auf, nämlich
einen Sauganschluss 46 und einen Druckanschluss 48 des Saug-Pump-
Flüssigkeitskreislaufes
sowie einen Kreislaufanschluss 50 für einem vom Saug-Pump-Flüssigkeitskreislauf
separat ausgebildeten Kühl-
und Dämpfungsmittelkreislauf.
Die Anschlüsse
sind in der 2 dargestellt, die die Draufsicht
auf die Innenseite des Deckelelements 26 wiedergibt. An
den Sauganschluss 46 beziehungsweise den Druckanschluss 48 schließen sich
eine Saugleitung 47 beziehungsweise eine Druckleitung 49 an. Der
Anschluss 46 führt
zur Saugseite 52 der Förderpumpe 16.
Der Druckanschluss 48 kommt von der Druckseite 54 der
Förderpumpe 16.
Der Kreislaufanschluss 50 führt zu einem Deckelausgang 56, über den
die durch den Kreislaufanschluss 50 geförderte Hydraulikflüssigkeit
als Kühl-
und Dämpfungsmittel 58 über die
die Förderpumpen 14, 16 aufnehmenden Gehäuseinnenraumabschnitte 51 in
den Zwischenraum 20 zwischen dem Innenrohr 22 und
dem Außenrohr 24 gelangt.
Das Innenrohr 22 sieht verschiedene Durchlässe 60 vor,
durch welche das Kühl-
und Dämpfungsmittel 58 von
den Gehäuseinnenraumabschnitten 51,
in den es die Förderpumpen 14, 16 umströmt, in den
Zwischenraum 20 gelangt. Gemäß der 1 wird über den
Deckelausgang 56 das Kühl-Dämpfungsmittel 58 zunächst in
die auf der Innenseite des Innenrohrs 22 gelegenen Gehäuseinnenraumabschnitte 51 geleitet,
von wo es über
die Durchlässe 60 in
den Zwischenraum 20 gelangt. Auch am Lagerschild 32 sind
entsprechende Durchlässe 62 vorhanden.
Erfindungsgemäß wäre auch denkbar,
dass der Deckelausgang 56 direkt im Bereich zwischen dem
Innenrohr 22 und dem Außenrohr 24 liegt,
wodurch das Kühl-Dämpfungsmittel 58 unmittelbar
in den Zwischenraum 20 gefördert wird.
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Wie
in der 2 deutlich wird, wird über den Sauganschluss 46 Hydraulikflüssigkeit
aus einem Reservoir 64 gefördert. Über den Druckanschluss 48 wird
die geförderte
Hydraulikflüssigkeit
einem Verbraucher 66 zugeführt. Ein Teil der Hydraulikflüssigkeit
wird als Kühl-
und Dämpfungsmittel 58 abgezweigt
und über
den Kreislaufanschluss 50 dem Pumpenaggregat 10 bzw.
dem Kühl-
und Dämpfungsmittelkreislauf zugeführt. Die
Abzweigung kann innerhalb des Gehäuses oder. wie in 2 dargestellt,
auch außerhalb
des Gehäuses
liegen.
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Wie
aus der 1 deutlich wird, werden beide
Förderpumpen 16, 18 sowie
die doppelte Wandung 18 von Kühl- und Dämpfungsmittel 58 umströmt beziehungsweise
durchströmt.
Hierdurch kann zum einen eine effektive Kühlung des Elektromotors 12 sowie
der beiden Förderpumpen 16, 18 erreicht
werden und zum anderen eine effektive Dämpfung des gesamten Pumpenaggregats.
Durch die Dämpfung werden
insbesondere Geräuschemissionen
stark reduziert; das Betriebsgeräusch
des Pumpenaggregats wird stark verringert.
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Bevor
das Hydrauliköl
in das Pumpenaggregat 10 einfließt, kann vorgesehen sein, dass
eine Kühlvorrichtung
vorgesehen ist, mit der das Hydrauliköl beziehungsweise das Kühl-Dämpfungsmittel 58 auf
eine entsprechende Temperatur gekühlt wird. Eine derartige Kühlvorrichtung
ist in der 2 mit dem Bezugszeichen 68 angedeutet.
Die Kühlvorrichtung 68 kann
innerhalb des Pumpenaggregats angeordnet sein oder als eigene Baugruppe
dem Pumpenaggregat 10 vorgeschaltet sein.
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In
der 1 sind elektrische Leitungen 70 angedeutet,
die von dem Elektromotor 12 zu einem Steckeranschluss 72 führen. Über die
Leitungen 70 kann der Elektromotor 12 mit Strom
versorgt werden.
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Der
Elektromotor 12 mit Stator 13 und Rotor 15 wird
bei der in der 2 gezeigten Ausführungsform
der Erfindung vom Kühl- und Dämpfungsmittel 58 ebenfalls
durchströmt;
der Rotor 15 dreht sich folglich im Kühl- und Dämpfungsmittel 58.
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Die
beiden Pumpen 14, 16 können verschiedene Fördermengen
beziehungsweise Förderdrücke realisieren.
Je nach gewünschter
Fördermenge
beziehungsweise Förderdruck
kann in ein und demselben Gehäuse
eine entsprechende Förderpumpe
an der Innenseite des jeweiligen Deckelelements 26, 28 angeordnet
sein. Denkbar ist auch, dass das Pumpenaggregat 10 lediglich
mit einer Förderpumpe
betrieben wird. Je nach Größe des Innenrohrs 22 beziehungsweise
Außenrohrs 24 und
der Gehäuseinnenräume 51 kann
das Volumen des Kühl-Dämpfungsmittels 58 innerhalb
des Pumpenaggregats eingestellt werden. Dadurch kann gegebenenfalls
ein separates Reservoir für
Hydraulikflüssigkeit
vergleichsweise klein gehalten werden oder ganz entfallen.