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Die
Erfindung betrifft eine Baugruppe für Hydraulikanlagen, mit einer
von einem Motor angetriebenen Hydraulikpumpe.
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Ein
solche Baugruppe ist aus Vorbenutzungen bekannt und wird insbesondere
bei Werkzeugmaschinen zur Hydraulik-, Schmierstoff- und/oder Kühlmittelversorgung
eingesetzt. Baugruppen dieser Art finden jedoch auch in anderen
industriellen Anlagen, beispielsweise in der Lebensmittelindustrie,
Anwendung.
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Je
nach Art des Einsatzes eines solchen Hydraulikanlage müssen eine
Vielzahl von gesetzlichen Anforderungen erfüllt werden. Eine dieser Anforderungen
betrifft maximal zulässige
Lärmemissionen. Für eine Umgebung,
in der Werkzeugmaschinen zum Einsatz kommen, kann eine maximal zulässiger Lärmpegel
von 70 dB(A) gefordert sein. Vor dem Hintergrund dieser Anforderung,
aber auch um den Mitarbeitern, die in einer solchen Umgebung arbeiten, ein
möglichst
angenehmes Umfeld zu schaffen, liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine Baugruppe für Hydraulikanlagen zu schaffen, die
einen möglichst
leisen Betrieb ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Hydraulikpumpe in einem Raum angeordnet ist, der von einem
sich zumindest abschnittsweise zwischen dem Motor und der Hydraulikpumpe
erstreckenden Zwischenelement und von mindestens einem mit dem Zwischenelement verbundenen
Zusatzelement begrenzt ist. Im Rahmen dieser Erfindung wird unter
einer Hydraulikpumpe eine komplette Pumpeneinheit verstanden, die auch
ein Pumpengehäuse
aufweist. Das Pumpengehäuse
kann mehrteilig sein, wobei ein Teil des Pumpengehäuses durch
das Zwischenelement gebildet sein kann. Das Zusatzelement ist nicht
Teil des Pumpengehäuses,
sondern umgibt dieses zumindest abschnittsweise, so dass von der
Hydraulikpumpe ausgesandter Schall gedämpft werden kann.
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Es
hat sich herausgestellt, dass mit einer erfindungsgemäßen Baugruppe
Schallpegel erreicht werden, die zum Teil deutlich unter 70 dB(A),
teils – je
nach Ausführung – sogar
unter 65 dB(A) liegen. Ein solcher Schallpegel ist so niedrig, dass
er zumindest einer industriellen Umgebung nicht mehr als störend empfunden
wird.
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Vorzugsweise
ist der Motor der Baugruppe als Elektromotor ausgebildet, was eine
einfache Steuerung des Antriebs der Hydraulikpumpe ermöglicht.
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Der
Motor und das Zwischenelement können miteinander
verbunden sein, so dass das Zwischenelement, wie im folgenden noch
detaillierter dargestellt, weitere Funktionen übernehmen kann. In entsprechender
Weise können
die Hydraulikpumpe und das Zwischenelement miteinander verbunden
sein. Vorzugsweise sind der Motor mit dem Zwischenelement und das
Zwischenelement mit der Hydraulikpumpe und dem Zusatzelement verbunden.
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Das
Zwischenelement kann Lagerelemente zur Lagerung einer Antriebswelle
des Motors und/oder zur Lagerung einer angetriebenen Welle der Hydraulikpumpe
aufweisen. Hierfür
kommen beispielsweise Gleit- und/oder Wälzlager in Betracht. Wenn die
genannten Wellen an oder in dem Zwischenelement gelagert sind, können die
entsprechenden Wellenachsen relativ zueinander positioniert werden,
beispielsweise so, dass die Drehachsen zueinander parallel ausgerichtet
sind und vorzugsweise so, dass die Wellenachsen miteinander fluchten.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn das Zwischenelement zwischen dem Motor
und der Hydraulikpumpe wirkende Kopplungsmittel zumindest abschnittsweise
umgibt. Auf diese Weise können
Getriebe und/oder Kupplungen, die eine Kraftübertragung von einer Antriebswelle
des Motors auf eine angetriebene Welle der Hydraulikpumpe ermöglichen, platzsparend
angeordnet werden, wobei das Zwischenelement auch einen mechanischen
Schutz für die
Kopplungsmittel schafft.
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Die
Abmessungen des von dem Zwischenelement und dem Zusatzelement begrenzten
Raum sind vorzugsweise so gewählt,
dass das Pumpengehäuse
der Hydraulikpumpe nicht oder nur teilweise an dem Zwischenelement
und/oder dem Zusatzelement anliegt. Auf diese Weise wird eine Übertragung von
Schallwellen über
das Zusatzelement in die Umgebung der Baugruppe zumindest weitgehend
verhindert.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann oder können das Zwischenelement und/oder das
Zusatzelement einen umfangsseitig geschlossenen, die Hydraulikpumpe
umgebenden Wandabschnitt aufweisen. Dieser ist vorzugsweise im wesentlichen
zylindermantelförmig
und somit besonders gut für
in etwa zylindrische Hydraulikpumpen geeignet. Dabei ist es besonders
vorteilhaft, wenn die Außenseite
des Wandabschnitts bündig
zu dem Gehäuse
des Motors ist. Auf diese Weise kann eine nach außen glattflächige, insgesamt
kompakte Baugruppe geschaffen werden.
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Das
Zusatzelement kann einen mit dem Wandabschnitt verbundenen Deckelabschnitt
aufweisen. Es versteht sich, dass das Zusatzelement einstückig hergestellt
sein kann, beispielsweise urformend, oder durch spanende Fertigung
("aus dem Vollen"). Es ist aber auch
möglich,
dass das Zusatzelement sich aus mehreren Abschnitten zusammensetzt,
beispielsweise einem Rohrabschnitt, der endseitig mit einem den
Querschnitt des Rohrabschnitts überdeckenden
Deckelabschnitt versehen ist. Dieser kann beispielsweise über eine
Schweißverbindung mit
dem Rohrabschnitt verbunden sein. Insgesamt ist es vorteilhaft,
wenn das Zusatzelement im wesentlichen topfförmig ausgebildet ist.
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In
das Zwischenelement können
Leitungsabschnitte für
einen Saugeingang der Hydraulikpumpe und/oder für einen Druckausgang der Hydraulikpumpe
integriert sein. Dies ermöglicht
eine kompakte Bauweise, die hinsichtlich des Verlaufs der sich anschließenden Saug-
und Druckleitungen Freiheitsgrade schafft. Die Leitungsabschnitte
können
endseitig abgedichtet sein, um Leckagen und Druckverluste zu vermeiden.
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In
entsprechender Weise kann das Zusatzelement Aussparungen oder Öffnungen
für Leitungen zu
dem Saugeingang der Hydraulikpumpe und/oder von dem Druckausgang
der Hydraulikpumpe aufweisen.
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Dabei
können
die Leitungen und das Zusatzelement zueinander abgedichtet sein,
beispielsweise, wenn der Raum, in dem die Hydraulikpumpe angeordnet
ist, mit dem von der Hydraulikpumpe zu fördernden Medium gefüllt sein
soll.
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Es
ist vorteilhaft, wenn der Raum, in dem die Hydraulikpumpe angeordnet
ist, mit einem flüssigen Medium
gefüllt
ist. Dies kann das von der Pumpe zu fördernde Medium oder auch ein
anderes flüssiges Medium
sein. Das in dem Raum eingeschlossene flüssige Medium bewirkt eine weitere
Schalldämmung
insbesondere der von der Hydraulikpumpe der Baugruppe erzeugten
Schallwellen.
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Zur
Verbindung des Zusatzelements und des Zwischenelements haben sich
Schraubverbindungen bewährt.
Wenn sich diese zumindest abschnittsweise durch den Wandabschnitt
des Zusatzelements hindurch erstrecken, kann das Zusatzelement in
einfacher Weise auf das Zwischenelement gedrückt werden. Hierbei können optional
Dichtungen eingesetzt werden, die im Bereich einer Kontaktfläche zwischen dem
Wandabschnitt des Zusatzelements und dem Zwischenelement angeordnet
sind.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass der Motor zwischen zwei
Hydraulikpumpen angeordnet ist, dass jeweils zwei sich zumindest
abschnittsweise zwischen dem Motor und einer der Hydraulikpumpen erstreckende
Zwischenelemente vorgesehen sind und dass zwei Zusatzelemente vorgesehen
sind, die jeweils mit einem der Zwischenelemente verbunden sind.
Auf diese Weise kann eine Baugruppe, bei der ein Motor zwei Hydraulikpumpen antreibt
auf einfache und effektive Weise hinsichtlich ihrer Schallemission
optimiert werden.
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Eine
weitere Verbesserung des Lärmverhaltens
der Baugruppe ergibt sich, wenn diese in einem die Baugruppe aufnehmenden
Behälter
angeordnet ist. Somit wird eine zusätzliche Abschirmung der Baugruppe
erreicht.
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Vorzugsweise
dient der Behälter
zur Speicherung eines Mediums, das von der Hydraulikpumpe mit Druck
zu beaufschlagen ist. Die Baugruppe kann in dieses Medium oder in
ein anderes flüssiges Medium
eingetaucht werden, so dass ein Unterflurbetrieb der Baugruppe ermöglicht wird.
Dies erleichtert die Kühlung
der Baugruppe und hat außerdem den
Vorteil, dass die Lärmemission
weiter verringert werden kann.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Werkzeugmaschinenvorrichtung, die als
eine der vorstehend beschriebenen Baugruppen ausgebildet ist.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung
besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele
im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in der Zeichnung gezeigten
sowie in den Ansprüchen
sowie in der Beschreibung erwähnten
Merkmale jeweils einzeln für
sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Baugruppe für Hydraulikanlagen gemäß einer
ersten Ausführungsform;
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2 eine
geschnittene Seitenansicht der Baugruppe nach 1 entsprechend
Sichtrichtung II gemäß 1;
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3 eine
geschnittene Seitenansicht einer Baugruppe gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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4 eine
geschnittene Seitenansicht einer Baugruppe gemäß einer dritten Ausführungsform;
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5 eine
geschnittene Seitenansicht einer Baugruppe gemäß einer vierten Ausführungsform.
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In 1 ist
eine Baugruppe für
eine Hydraulikanlage insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet.
Diese Baugruppe umfasst einen als Elektromotor ausgebildeten Motor 4,
mit dem eine Pumpe 6 und eine Pumpe 8 angetrieben
werden können.
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Der
Motor 4 ist an einem Gestell 10 montiert und über Gummilager 12 schwingungstechnisch
von dem Gestell 10 entkoppelt.
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Das
Gestell 10 ist in einem nicht weiter dargestellten Behälter angeordnet,
dessen Deckel 14 zur Anordnung einer Steuereinheit 16 dient.
Die Steuereinheit 16 steht mit einer Rücklaufleitung 18 sowie
mit einer Druckleitungen 20 und 22 in Verbindung.
Eine weitere Druckleitung 24 ist mit einem Druckausgang 26 der
Hydraulikpumpe 6 verbunden; die Druckleitungen 20 und 22 stehen
in Verbindung mit einem Druckausgang 28 der Hydraulikpumpe 8.
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Zwischen
dem Motor 4 und der Hydraulikpumpe 8 ist ein im
wesentlichen zylindrisches Zwischenelement 30 angeordnet.
Ein entsprechendes Zwischenelement 32 ist zwischen dem
Motor 4 und der Hydraulikpumpe 6 angeordnet, dieses
ist jedoch aus Übersichtsgründen in 1 nicht,
jedoch in 2 dargestellt.
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Mit
weiterem Bezug auf 1 und 2 ist die
Außenseite
des Gehäuses 34 des
Motors 4 bündig
zu der Außenseite
der Zwischenelemente 30 und 32.
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Die
Zwischenelement 30 und 32 sind mit Zusatzelementen 36 und 38 verbunden.
Diese können – wie in 1 dargestellt – außenseitig
bündig
zu den Zwischenelementen 30 bzw. 32 angeordnet
sein, oder – wie
in 2 dargestellt – außenseitig versetzt zu den Zwischenelementen 30 bzw. 32 angeordnet sein.
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Die
Zusatzelemente 36 und 38 weisen jeweils einen
im wesentlichen zylindrischen Wandabschnitt 40 auf, an
den sich ein Deckelabschnitt 42 anschließt. Das
Zwischenelement 30 bildet gemeinsam mit dem im wesentlichen
topfförmigen Zusatzelement 38 einen
Raum 46 zur Aufnahme der Hydraulikpumpe 8. In
entsprechender Weise begrenzt das Zwischenelement 32 gemeinsam
mit dem Zusatzelement 36 einen Raum 46 zur Aufnahme
der Hydraulikpumpe 6. Die Hydraulikpumpen 6 und 8 weisen
Pumpengehäuse
auf, die zu den dem Raum 46 zugewandten Seiten der Wandabschnitte 40 bzw. der
Deckelabschnitte 42 beabstandet sind. Der auf diese Art
und Weise entstehende Zwischenraum kann mit einem flüssigen Medium
gefüllt
sein.
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Die
Zusatzelemente 36 und 38 sind über in 1 dargestellte
Schraubverbindungen 44 mit den Zwischenelementen 30 bzw. 32 verbunden.
Die Zusatzelemente 36 und 38 weisen in den Wandabschnitten 40 angeordnete Öffnungen 48 auf, um
eine Verbindung zu den Saugeingängen 50 der Pumpen 6 und 8 zu
ermöglichen.
Das Zusatzelement 36 weist eine weitere Öffnung 52 auf,
um eine Verbindung zu der Druckleitung 24 an dem Druckausgang 26 zu
schaffen. Hingegen ist der Druckausgang 28 der Pumpe 6 mit
einem in dem Zwischenelement 30 integrierten Leitungsabschnitt 54 verbunden;
dieser ist über
eine Dichtung 56 gegenüber
der Pumpe 8 abgedichtet.
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Der
Motor 4 weist eine Antriebswelle 58 auf, die über insgesamt
mit dem Bezugszeichen 60 bezeichnete Kopplungsmittel mit
den Pumpen 6 und 8 zusammenwirkt. Hierfür treibt
die Antriebswelle 58 jeweils ein Abtriebsritzel 62 an,
das jeweils auf ein Antriebsritzel 64 der Pumpe 6 oder 8 wirkt,
wenn eine zwischengeschaltete Kupplung 66 aktiv ist.
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Die
Zwischenelemente 30 und 32 weisen auf ihrer dem
Motor 4 zugewandten Seite Zentrierabschnitte 68 auf.
In entsprechender Weise sind auf den den Pumpen 6 und 8 zugewandten
Seiten der Zwischenelemente 30 und 32 Zentrierabschnitte 70 vorgesehen.
Auf diese Weise ist gewährleistet,
dass die Antriebswelle 58 des Motors 4 und die über die Kopplungsmittel 60 jeweils
angetriebenen Wellen 74 der Pumpen 6 und 8 um
eine gemeinsame Achse 72 drehen.
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Zur
Lagerung der Antriebswelle 58 sind in den Zwischenelementen 30 und 32 entsprechende Lagerelemente 76,
beispielsweise Kugellager vorgesehen.
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Bei
der in 2 dargestellten Ausführungsform weist der Motor 4 einen
Eingang 78 und einen Ausgang 80 für einen
separaten Kühlkreislauf
auf, wobei das Kühlmittel über in die
Zwischenelemente 30 und 32 integrierte Kühlmittelleitungen 82 geführt wird.
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Die
in 1 und 2 dargestellte Baugruppe 2 eignet
sich gut für
einen Unterflurantrieb, unter dem verstanden wird, dass die Baugruppe 2 zumindest
teilweise in ein flüssiges
Medium eingetaucht ist. Über
die Öffnungen 48 und 52 kann
das Medium auch in den von den Zwischenelementen 36 und 38 mit
begrenzten Raum 46 eindringen. Auf diese Weise wird der
von der Baugruppe 2 erzeugte Schall nicht nur durch die
Zusatzelemente 36 und 38 gedämmt, sondern zusätzlich über das
in dem Raum 46 angeordnete Medium und darüber hinaus
mit Hilfe des Mediums, das auf der Außenseite der Baugruppe 2 innerhalb
des nicht dargestellten Behälters
vorgesehen ist.
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In 3 ist
eine weitere Ausführungsform der
Erfindung dargestellt. Diese Anordnung eignet sich besonders gut
für einen Überflurantrieb,
bei dem die Baugruppe 2 nicht in ein flüssiges Medium eingetaucht wird.
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In
seinem wesentlichen Aufbau entspricht die Baugruppe 2 der
vorstehend beschriebenen Baugruppe 2 gemäß 1 und 2.
Dementsprechend sind für
funktionsgleiche Bauteile die gleichen Bezugszeichen eingezeichnet.
Im folgenden soll daher nur auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen
gemäß 1 und 2 einerseits
und 3 andererseits eingegangen werden.
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Der
Motor 4 der Baugruppe 2 gemäß 3 treibt
lediglich eine Pumpe 8 an. Es versteht sich, dass dieser
Motor aber auch eine weitere Pumpe antreiben könnte.
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Die
Baugruppe 2 gemäß 3 umfasst
eine Saugleitung 84, mit der ein Medium 86, das
die Pumpe 8 mit Druck beaufschlagen soll, angesaugt werden
kann. Die Saugleitung 84 ist im Unterschied zu der in 2 dargestellten
Ausführung über eine Dichtung 88 relativ
zu dem Zusatzelement 38 abgedichtet.
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Ferner
ist die Pumpe 8 im Bereich des Zentrierabschnitts 70 des
Zwischenelements 30 mit Hilfe einer Dichtung 90 abgedichtet.
Mit Hilfe der Dichtung 90 und mit Hilfe der Dichtung 56 des
Leitungsabschnitts 54 am Druckausgang 28 der Pumpe 8 ist
gewährleistet,
dass ein Bereich 92 des Zwischenelements 30, in
dem die Kopplungsmittel 60 angeordnet sind, nicht mit dem
Medium 86 aufgefüllt
wird. Hingegen ist der Raum 46 mit dem flüssigen Medium 86 aufgefüllt, da
der Saugeingang 50 der Pumpe 8 nicht druckdicht
mit der Öffnung 48 verbunden
ist.
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Die
Kühlung
des in 3 dargestellten Motors 4 wird über einen
schematisch angedeuteten Lüfter 94 erreicht.
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Die
in 4 dargestellte Baugruppe 2 unterscheidet
sich von der in 3 dargestellten Baugruppe 2 durch
einen in das Zwischenelement 30 integrierten Leitungsabschnitt 98,
der den Raum 46, in dem die Hydraulikpumpe 8 angeordnet
ist, mit dem Bereich 92, in dem die Kopplungsmittel 60 angeordnet
sind, verbindet.
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Auf
diese Weise kann auch der Bereich 92 mit dem flüssigen Medium 86 gefüllt werden.
Aus diesem Grunde kann auch die in 3 dargestellte Dichtung 90 im
Bereich des Zentrierabschnitts 70 entfallen. Hingegen weist
die Ausführungsform
gemäß 4 benachbart
zu dem Lagerelement 76 eine weitere Dichtung 96 auf,
die den Bereich 92 gegenüber dem Motor 4 abdichtet.
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Die
in 5 dargestellte Ausführungsform einer Baugruppe 2 ist
ebenfalls für
einen Überflurantrieb
geeignet. Bei dieser Ausführungsform
steht der Saugeingang 50 der Pumpe 6 in druckdichter
Verbindung mit einer Saugleitung 84, die ohne weitere Abdichtung
durch die Öffnung 48 des
Zusatzelements 36 geführt
ist. In entsprechender Weise ist der Druckausgang 26 der
Pumpe 6 druckdicht mit der Druckleitung 24 verbunden,
die ohne weitere Abdichtung durch die Öffnung 52 des Zusatzelements 36 geführt ist.
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Die
in 5 dargestellte Ausführungsform hat einen etwas
höheren
Wirkungsgrad, da das Medium 86 nicht zur Auffüllung des
Raums 46 und/oder des Bereichs 92 angesaugt werden
muss.