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Die Erfindung betrifft ein Nebenaggregat zur Ansteuerung von einem oder mehreren hydraulischen Antrieben, welche beispielsweise hydraulische Werkzeuge, Kompressoren oder Wasserpumpen antreiben.
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Derzeit sind Vorauslöschfahrzeuge bekannt, welche ein Gesamtgewicht von mehr als 3,5 t aufweisen und mit einer Führerscheinklasse C1 gefahren werden können. Solche Vorauslöschfahrzeuge weisen Nebenaggregate auf, die mit dem Kraftfahrzeugmotor gekoppelt sind, so dass diese Nebenaggregate mit dem Kraftfahrzeugmotor betrieben werden. Diese Nebenaggregate sind als Elektrogeneratoren oder Kompressoren ausgebildet, um über diese Antriebe einen Hydraulikdruck aufzubauen, so dass hydraulische Antriebe, für hydraulische Werkzeuge, wie beispielsweise Scheren, für Antriebe von Schaumlöschanlagen oder für Wasserpumpen, angetrieben werden können.
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Darüber hinaus ist ebenso ein Nebenaggregat bei solchen Fahrzeugen bekannt, welches einen Elektromotor umfasst, das von dem Kraftfahrzeugmotor angetrieben wird, so dass dieser Elektromotor wiederum einen Hydraulikantrieb antreibt.
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Diese Vorauslöschfahrzeuge weisen sehr großbauende Nebenaggregate auf, die aufgrund der Größe von solchen Fahrzeugen zwar ihren Einbauraum finden, jedoch kann eine weitere Leistungserhöhung der Nebenaggregate nicht vorgesehen sein. Leistungsstärkere Nebenaggregate würden dann einen noch größeren Einbauraum benötigen, der nicht mehr zur Verfügung steht. Darüber hinaus weisen solche Vorauslöschfahrzeuge den Nachteil auf, dass diese bezüglich der Flexibilität im Einsatz und dem Vordringen bis zum Einsatzort aufgrund deren Größe und Gewicht beschränkt sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nebenaggregat zur Ansteuerung von einem oder mehreren hydraulischen Antrieben zu schaffen, welches einen geringen Bauraum benötigt, um insbesondere ein solches Nebenaggregat in einem Vorauslöschfahrzeug mit einem Eigengewicht unter 3,5 t einzubauen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Nebenaggregates, bei dem zwischen einem anschlussseitigen Ende der Antriebswelle der Hydraulikpumpe und einem Antriebswellenaustritt aus einem Gehäuse der Hydraulikpumpe eine Radiallagerung für die Antriebswelle der Hydraulikpumpe vorgesehen ist, weist den Vorteil auf, dass neben der üblichen axialen Lagerung der Antriebswelle in der Hydraulikpumpe zusätzlich noch eine radiale Lagerung der Antriebswelle vorgesehen ist. Dadurch kann die Antriebsscheibe direkt auf die Antriebswelle der Hydraulikpumpe aufgesetzt werden, wodurch eine sehr kleinbauende und kompakte Anordnung geschaffen wird. Darüber hinaus kann die Antriebsscheibe, die auf der Antriebswelle sitzt, unmittelbar mit einem Antriebsstrang eines Antriebsmotors gekoppelt werden, ohne dass zusätzliche Lagerungen oder Abstützungen erforderlich sind. Durch diese zusätzliche Anordnung der Radiallagerung kann darüber hinaus der Vorteil erzielt werden, dass bislang bekannte Standard-Hydraulikpumpen eingesetzt werden, wodurch ein kostengünstiges Nebenaggregat bereitgestellt werden kann.
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Die Radiallagerung der Antriebswelle kann bevorzugt ein Wälzlager umfassen, welches gesichert in einer Adapterplatte aufgenommen ist. In Abhängigkeit der Lebensdauer, der Drehzahlen und ggf. weiteren Parametern kann ein entsprechender Lagertyp als Wälzlager ausgewählt werden.
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Die Adapterplatte ist mit dem Gehäuse der Hydraulikpumpe, vorzugsweise lösbar, verbindbar. Durch die Adapterplatte wird sichergestellt, dass eine radiale Abstützung der Antriebswelle gegeben ist und gleichzeitig eine abdichtende Anordnung der Antriebswelle beim Austritt aus dem Gehäuse über eine im Gehäuse angeordnete Wellendichtung beibehalten bleibt. Bevorzugt wird die Adapterplatte über eine Verstiftung zum Gehäuse der Hydraulikpumpe positioniert, so dass eine passgenaue Lagerung der Antriebswelle über das Wälzlager gegeben ist.
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Auf dem anschlussseitigen Ende der Antriebswelle der Hydraulikpumpe ist bevorzugt ein Adapterelement aufsetzbar, welches in eine Nabe der Kupplung eingreift. Dadurch kann eine direkte Kopplung der Antriebswelle der Hydraulikpumpe mit der Kupplung gegeben sein, welche antriebsseitig mit der Antriebsscheibe verbunden ist. Durch das Ineinanderschachteln von Bauteilkomponenten wird ein kleines Bauraumvolumen erzielt. Darüber hinaus weist die Anbringung eines Adapterelementes auf das anschlussseitige Ende der Antriebswelle den Vorteil auf, dass wiederum eine Standard-Hydraulikpumpe einsetzbar ist.
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Als Adapterelement ist bevorzugt ein Kegeladapter ausgebildet. Dadurch kann über eine kurze Bandfläche in axialer Richtung ein Passsitz zwischen der Antriebswelle und dem darauf angeordneten Kupplungsteil erzielt werden.
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Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kupplung als elektrisch ansteuerbare Magnetkupplung ausgebildet ist, welche in einer Innenseite der Antriebsscheibe integriert ist. Dadurch wird eine weitere Optimierung des Bauraumes erzielt. Darüber hinaus kann durch die elektrisch ansteuerbare Magnetkupplung erzielt werden, dass aufgrund des sanften Einrückens der Kupplung keine schlagartige Beaufschlagung der Hydraulikpumpe mit einer Antriebsleistung erfolgt, wodurch die Lebensdauer solcher Hydraulikpumpen erhöht wird.
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Die Antriebsscheibe ist bevorzugt als Riemenscheibe ausgebildet, welche mittels eines Riemens angetrieben wird, der über eine am Antriebsstrang eines Antriebsmotors angetriebene Riemenscheibe wiederum antreibbar ist. Dadurch kann durch das zusätzliche Anbringen einer Riemenscheibe zu einer bereits mit dem Antriebsstrang bzw. der Kurbelwelle des Antriebsmotors verbundenen Riemenscheibe eine einfache Nachrüstung ermöglicht werden.
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Die Pumpenleistung der Hydraulikpumpe, insbesondere die Arbeitsdrücke und/oder die Literleistung der Hydraulikpumpe, ist durch eine Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors einstellbar. Dadurch kann eine bedarfsgerechte Ansteuerung für den jeweiligen Betrieb des oder der hydraulischen Antriebe erzielt werden.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass mittels eines Potentiometers die Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors ansteuerbar ist, wobei insbesondere eine Leerlaufdrehzahl bis auf 3.000 U/min angesteuert werden kann.
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Bei Leerlaufdrehzahlen bis zu 3.000 U/min können die Arbeitsdrücke der hydraulischen Antriebe bis zu 250 bar erzeugen und/oder eine Durchflussmenge bis zu 50 l/min einstellbar sein. Solche Antriebsleistungen ermöglichen, dass sogenannte One-Seven-Schaumlöschanlagen betrieben werden können und dass solche One-Seven-Schaumlöschanlagen auch für Vorauslöschfahrzeuge mit einem Einsatzgewicht unter 3,5 t aufgrund der kleinbauenden Nebenaggregate einsetzbar sind. Dies weist den Vorteil auf, dass mit solchen ausgestatteten Vorauslöschfahrzeugen bis unmittelbar an den Einsatzort vorgedrungen werden kann.
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Durch das kleinbauende Nebenaggregat können Antriebsleistungen erzielt werden, die > 20 kW und insbesondere bis 30 kW einstellbar sind.
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Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
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1 eine schematische Vorderansicht eines Antriebsmotors mit dem erfindungsgemäßen Nebenaggregat,
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2 eine schematische Seitenansicht des Nebenaggregats des weiteren hydraulischen Antriebs und
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3 eine schematische Ansicht im Teilschnitt des kompakt bauenden Nebenaggregats.
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In 1 ist schematisch in einer Vorderansicht ein Nebenaggregat 11 mit einem Antriebsmotor 12 in einer schematisch dargestellten Einbausituation dargestellt. 2 zeigt schematisch eine Seitenansicht von 1, wobei zusätzlich noch weitere hydraulische Antriebe 14 dargestellt sind, welche durch das Nebenaggregat 11 wahlweise angetrieben werden können. Bei dem Antriebsmotor 12 kann es sich um einen mit Kraftstoff, Gas oder Elektrizität betriebenen Motor für ein Nutzfahrzeug oder Kraftfahrzeug handeln. Dieser Antriebsmotor 12 umfasst einen Antriebsstrang 16, insbesondere eine Kurbelwelle, welche beispielsweise eine Scheibe, insbesondere eine Riemenscheibe 17 antreibt, durch welche weitere Nebenaggregate, wie beispielsweise eine Lichtmaschine, angetrieben werden. Alternativ können auch Kettenantriebe oder Zahnradgetriebe vorgesehen sein. Auf dieser Riemenscheibe 17 ist bevorzugt eine weitere Scheibe, insbesondere eine Riemenscheibe 18 aufgesetzt. Alternativ kann auch eine Doppelriemenscheibe an dem Antriebsstrang 16 vorgesehen sein. Über diese zusätzliche Riemenscheibe 18 wird mittels eines Riemens 19 das Nebenaggregat 11 angetrieben. Hierzu umfasst das Nebenaggregat 11 eine als Riemenscheibe ausgebildete Antriebsscheibe 21.
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Das Nebenaggregat 11 kann über eine schematisch dargestellte Anschlussvorrichtung 22, wie beispielsweise eine Flanschplatte oder Anschlussplatte, zum Antriebsmotor 12 positioniert und fixiert werden. Dabei ist vorgesehen, dass diese Anschlussvorrichtung 22 mit Bohrungen versehen ist, um Befestigungsschrauben aufzunehmen, die vorzugsweise in bereits am Motorgehäuse vorgesehene Befestigungsbohrungen eingreifen können. Zusätzliche ist eine Justageeinrichtung oder Spannvorrichtung vorgesehen, um das Nebenaggregat 11 zum Antriebsmotor 12 derart zu positionieren, dass eine hinreichende Riemenspannung einstellbar ist.
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Solche Nebenaggregate 11 sind in einfacher Weise auch an bestehenden Fahrzeugen nachrüstbar. Hierzu ist es erforderlich, dass die Anschlussvorrichtung 22 an dem Antriebsmotor 12 befestigt wird. Ergänzend ist das Anbringen einer zusätzlichen Riemenscheibe 18 oder der Austausch der bisherigen Scheibe durch eine Doppelriemenscheibe erforderlich. Im Anschluss daran kann das Nebenaggregat 11 an der Anschlussvorrichtung 22 positioniert und über die Spannvorrichtung in einer Endlage fixiert werden. Ergänzend wird eine Verbindung zur Motorsteuerung geschaffen und zumindest ein Bedienelement im Fahrzeuginnenraum angebracht, um sicherzustellen, dass für den Betrieb des Nebenaggregates der Antriebsmotor 12 ausschließlich im Leerlauf betrieben wird und umgekehrt, dass bei einem laufenden Motor bzw. einer Fahrbewegung das Nebenaggregat 11 nicht zugeschalten werden kann. Das Nebenaggregat 11 kann durch eine nicht näher dargestellte Abdeckung, die an den Antriebsmotor 12 anschließt, umgeben und gegen äußere Einflüsse geschützt sein.
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Durch das Nebenaggregat 11 können ein oder mehrere hydraulische Antriebe 14 angetrieben werden, wobei beispielsweise ein erster hydraulischer Antrieb 14 eine Wasserpumpe 23, ein zweiter hydraulischer Antrieb 14 einen Kompressor 24 und ein dritter hydraulischer Antrieb 14 ein hydraulisches Werkzeug 25 antreiben. Ebenso kann ein hydraulischer Antrieb 14 vorgesehen sein, der beim Einsatz des Nebenaggregats 11 als Vorauslöschfahrzeug eine Schaumlöschanlage, insbesondere eine One-Seven-Schaumlöschanlage, antreibt. Die hydraulischen Antriebe 14 sind wahlweise zu- oder abschaltbar. Somit bildet das Nebenaggregat 11 einen sogenannten Hauptantrieb, um die hydraulischen Antriebe 14 anzusteuern.
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In 3 ist ein schematischer Teilschnitt des Nebenaggregats 11 dargestellt. Das Nebenaggregat 11 umfasst eine Hydraulikpumpe 27, eine Radiallagerung 28 sowie die Antriebsscheibe 21 mit einer darin angeordneten Kupplung 29. Diese Komponenten sind in platzsparender Bauweise einander zugeordnet, so dass ein sehr kleinbauendes Nebenaggregat 11 ausgebildet ist.
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Die Hydraulikpumpe 27 umfasst eine Antriebswelle 31, welche nahe einem Austrittsbereich 32 eine Wellendichtung 33 umfasst, die die Hydraulikpumpe 27 gegen austretende Hydraulikflüssigkeit abdichtet. Im Gehäuse 34 der Hydraulikpumpe 27 sind Anschlüsse 40 für Hydraulikleitungen 41 vorgesehen, welche von der Hydraulikpumpe 27 zu den einzelnen Antrieben 14 hin und wieder zurück führen.
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Die Antriebswelle 31 ist bei Standard-Hydraulikpumpen 27 axial im Gehäuse 34 gelagert. Zusätzlich ist außerhalb des Gehäuses 34 die Radiallagerung 28 vorgesehen, durch welche die Antriebswelle 31 radial gelagert aufgenommen ist. Die Radiallagerung 28 umfasst ein Wälzlager 36, wie beispielsweise ein Rollenlager oder dergleichen, welches durch eine Adapterplatte 37 gehalten ist. Die Adapterplatte 37 ist wiederum mit dem Gehäuse 34 fest verschraubt, wobei bevorzugt ein Passsitz vorgesehen ist, so dass das Wälzlager 36 exakt zur Rotationsachse der Antriebswelle 31 fluchtet. Die Radiallagerung 28 ist unmittelbar an einen Austrittsbereich 32 der Antriebswelle 31 angrenzend positioniert. Dadurch verbleibt ein anschlussseitiges freies Ende 38 der Antriebswelle 31 zum Anschluss der Kupplung 29. Hierfür ist bevorzugt vorgesehen, dass ein Adapterelement 39, insbesondere ein Kegeladapter, auf das anschlussseitige Ende 38 der Antriebswelle 31 aufgesetzt wird. Bevorzugt ist eine Passfeder 43 vorgesehen, um eine axial wie auch radial gesicherte Aufnahme des Adapterelementes 39 auf der Antriebswelle 31 sicherzustellen. Dieses Adapterelement 39 greift in eine Nabe 42 der Kupplung 29 ein, wobei ein Passsitz zur zentrischen Aufnahme der Kupplung 29 ausgebildet ist. Die Kupplung 29 ist bevorzugt als Magnetkupplung ausgebildet, welche elektrisch ansteuerbar ist. Innerhalb der Antriebsscheibe 21 ist die Kupplung 29 vorgesehen, so dass wiederum eine raumsparende Anordnung gegeben ist.
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Durch die Anbringung der Radiallagerung 28 an der Hydraulikpumpe 27 kann die Antriebswelle 31 auch radial belastet werden, wodurch ermöglicht wird, dass die Antriebsscheibe 21 ohne weitere Abstützung auf die Antriebswelle 31 aufsetzbar ist und mit dem Riemen 19 angetrieben werden kann. Sollte anstelle des Riemens 19 eine Kette oder Zahnräder vorgesehen sein, ist anstelle der Antriebsscheibe 21 ein entsprechendes Bauteil vorgesehen, um die Hydraulikpumpe 27 anzutreiben.
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Durch diese kleinbauende, platzsparende Ausgestaltung des Nebenaggregates 11 ist ermöglicht, dass innerhalb eines vorgesehenen Bauraums größere Hydraulikpumpen eingesetzt werden können, wodurch wiederum eine erhöhte Leistung des Nebenaggregates 11 bereitgestellt werden kann.
