DE19859287A1 - Elektrohydroaggregat - Google Patents

Abstract

Es wird ein Elektrohydroaggregat (10) aus einem Antriebsaggregat (15) und einer damit gekoppelten Pumpeneinheit (12) vorgeschlagen. Das Antriebsaggregat (15) besteht aus mehreren voneinander getrennten Motoren (16a, b), die an gegenüberliegenden Außenseiten des Gehäuses (14) der Pumpeneinheit (12) angeflanscht sind. Die Motoren (16a, b) können gemeinsam oder getrennt voneinander betrieben werden. Als Pumpeneinheit (12) wird eine Zahnradpumpe vorgeschlagen, wobei jeder Motor (16a, b) ein Zahnrad (18a, b) der Zahnradpumpe antreibt. Dadurch wird die Gesamtleistung des Elektrohydroaggregats von mehreren Zahnrädern (18a, b) umgesetzt, die deshalb einzeln weniger stark belastet sind. Aufgrund einer hohen Anzahl mehrfach verwendeter Gleichteile lassen sich die Teilekosten eines derartigen Elektrohydroaggregats niedrig halten. Dessen Querschnittsfläche und damit dessen Einbaubedingungen, sind bei höherer Leistung gegenüber einmotorigen Aggregaten verbessert.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Elektrohydroaggregat entsprechend der Gattung des Anspruchs 1.

Elektrohydroaggregate werden insbesondere für mobile Anwendungen eingesetzt. Sie dienen beispielsweise in Kraftfahrzeugen zur Druckmittelversorgung von Lenksystemen bzw. von Einrichtungen zur Verdeckbetätigung oder in Flurförderzeugen zur Druckmittelversorgung des Hubwerks.

Elektrohydroaggregate verschiedenster Fördermengen sind aus dem Bosch Verkaufskatalog AT/VHF-AKY 004.1 Ausgabe 6/96 bereits bekannt. Diese Elektrohydroaggregate bestehen aus einer Pumpeneinheit in Form einer konventionellen Zahnradpumpe und einem mit dieser Pumpeneinheit gekoppelten Antriebsaggregat in Form eines, für sich ebenfalls bekannten, Elektromotors.

Nachteilig bei einer derartigen Ausführungsform ist, daß jedes Elektrohydroaggregat nur mit einem Antriebsmotor ausgestattet ist. Dadurch überträgt das treibende Zahnrad der Zahnradpumpe die gesamte Antriebsleistung auf das getriebenen Zahnrad, ist dadurch stark belastet und relativ hohem Verschleiß ausgesetzt. Ein einzelner Motor baut zudem relativ groß im Querschnitt und erfordert einen entsprechend großen Bauraum. Leistungsstarke Einzelmotoren sind zudem teuer im Verhältnis zu mehreren kleineren Motoren gleicher Gesamtleistung. Ein Einzelmotor erlaubt den Betrieb des Elektrohydroaggregats in nur einem Fördermengenkennfeld, so daß das Elektrohydroaggregat relativ unflexibel gegenüber veränderlichen Anforderungen ist. Ferner sind für das Gehäuse der Pumpeneinheit verschiedene Deckelbauteile, nämlich Abschlußplatten zur Pumpenabdichtung und Anbauflansche zur Bereitstellung einer Anbaufläche für den Motor nötig.

Vorteile der Erfindung

Ein erfindungsgemäßes Elektrohydroaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, mehrere voneinander unabhängige Motoren aufzuweisen, die jeweils einen Verdränger der Pumpeneinheit antreiben. Die gesamte Antriebsleistung wird somit auf die Anzahl der Verdränger verteilt, wodurch deren Belastung und damit deren Verschleiß reduziert wird. Die einzelnen Motoren bauen im Querschnitt kleiner als ein einzelner, großer Motor und sind kostengünstiger. Die Einzelteile des erfindungsgemäßen Elektrohydroaggregats sind jeweils wenigstens paarweise vorhanden. Dies wirkt sich in einer Reduzierung der Anzahl konstruktiv unterschiedlicher Einzelteile aus und ergibt einen Kostenvorteil. Mehrere Motoren erlauben es, das Elektrohydroaggregat mit verschiedenen Fördermengenkennfeldern zu betreiben und Notlaufeigenschaften im Falle eines Motordefekts zu gewährleisten. Die Motoren können einzeln oder gemeinsam betrieben werden; des weiteren sind Motoren unterschiedlicher Leistung einsetzbar.

Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Eine besonders bauraumsparende Bauweise für das erfindungsgemäße Elektrohydroaggregat nach Anspruch 1 ergibt sich, wenn die Motoren, wie in Anspruch 2 beansprucht, an gegenüberliegenden Seitenflächen der Pumpeneinheit angeordnet sind. Aus Kostengründen wird in Anspruch 4 die Verwendung technisch identischer Motoren vorgeschlagen. Nach Anspruch 7 sind diese Motoren parallel zueinander geschaltet, so daß sie jeweils einzeln betrieben werden können.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt das Elektrohydroaggregat in einer Seitenansicht, in Fig. 2 ist dieses Elektrohydroaggregat in Form eines Blockschaltbildes symbolisch gezeichnet. Eine Vorderansicht des Erfindungsgegenstandes zeigt Fig. 3.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in der Fig. 1 konstruktiv und in Fig. 2 symbolisch dargestellte Elektrohydroaggregat 10 besteht aus einer Pumpeneinheit 12 mit einem Gehäuse 14 und einem Antriebsaggregat 15 aus zwei an den Seitenflächen dieses Gehäuses 14 angeflanschten Antriebsmotoren 16a, 16b. Nach Fig. 2 wird als Pumpeneinheit 12 eine Zahnradpumpe eingesetzt, deren Aufbau und Funktion aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist. Das Triebwerk dieser Zahnradpumpe weist zwei im Außeneingriff miteinander kämmende Zahnräder 18a, 18b auf, die drehfest auf gehäuseseitig gelagerten Wellen 20a, 20b angeordnet sind. Die Enden beider Wellen 20a, 20b ragen über jeweils eine Seitenfläche des Gehäuses 14 hinaus, um mit den Antriebsmotoren 16a, 16b zusammenwirken zu können.

Gemäß Fig. 1 werden als Antriebsmotoren 16a, 16b im Ausführungsbeispiel identisch ausgeführte Elektromotoren konventioneller Bauweise eingesetzt, so daß jeder Antriebsmotor 16a, 16b die Hälfte der gesamten Antriebsleistung des Elektrohydroaggregats 10 erzeugt und an das ihm zugeordnete Zahnrad 18a, 18b weiterleitet. Die im Eingriffbefindlichen Zahnflanken (nicht erkennbar) der Zahnräder 18a, 18b liegen somit im Betrieb des Elektrohydroaggregats 10 lediglich zur Trennung der Saugseite der Zahnradpumpe von der Druckseite aneinander an, ohne jedoch im Falle zweier leistungsgleicher Motoren eine nennenswerte Normalkraft aufeinander auszuüben oder ein Drehmoment zu übertragen. Dadurch erfahren diese Zahnflanken eine ausgesprochen geringe Belastung und weisen eine hohe Lebensdauer auf. Mangels einer Normalkraft zwischen den im Eingriffbefindlichen Zahnflanken verbessern sich auch die Reibungsverhältnisse der Zahnräder 18a, 18b, so daß das erfindungsgemäße Elektrohydroaggregat 10 einen besonders hohen mechanischen Wirkungsgrad aufweist.

Wie Fig. 1 zeigt ist das erfindungsgemäße Elektrohydroaggregat 10 aus Einzelteilen aufgebaut, die mit Ausnahme des Gehäuses 14 jeweils paarweise vorhanden sind. Dies spart unter anderem Beschaffungs- und Lagerhaltungskosten ein. Beispielsweise werden zur Befestigung der Antriebsmotoren 16a, 16b an den Seitenflächen des Gehäuses 14 zwei Flansche 22a, 22b vorgeschlagen. Diese sind identisch ausgeführt und um 180° verdreht zueinander angeordnet. Die an ihren äußeren Enden liegenden, Flanschflächen 24a, 24b sind konzentrisch zu den Längsachsen L1 und L2 der Antriebsmotoren 16a, 16b positioniert und fluchten mit den Wellen 20a, 20b des Pumpentriebwerks nach Fig. 2.

Quer zu den Längsachsen L1 bzw. L2 ausgerichtet, ist am Gehäuse 14 der Pumpeneinheit 12 nach Fig. 1 ein Druckmittelanschluß 26 vorgesehen. Ein nicht erkennbarer zweiter Druckmittelanschluß liegt dem ersten Druckmittelanschluß 26 fluchtend gegenüber. Mittels dieser, somit ebenfalls paarweise vorhandenen Druckmittelanschlüssen 26 ist die Pumpeneinheit 12 hydraulisch kontaktierbar.

Ebenso paarweise vorhanden und in unterschiedliche Raumrichtungen ausgerichtet sind die im Ausführungsbeispiel zwei Baueinheiten aus den Wellen 20a, 20b und den Zahnrädern 18a, 18b. Nicht explizit erkennbar ist, daß auch die Einzelteile zur Lagerung der Wellen 20a, 20b und zur Abdichtung des Gehäuses 14 untereinander identisch ausgebildet sein können.

Aus der Vorderansicht nach Fig. 3 ergibt sich, daß die Längsachse L1 des ersten Antriebsmotors 16a, die Längsachse L2 des zweiten Antriebsmotors 16b und die Längsachse L3 der Pumpeneinheit 12 eine in Fig. 3 vertikal verlaufende Linie L4 schneiden. Dadurch wird trotz des in Fig. 1 sichtbaren, konstruktionsbedingten Höhenversatzes zwischen den beiden Längsachsen L1 und L2 der Antriebsmotoren 16a, 16b gegenüber der Längsachse L3 der Pumpeneinheit 12 eine aus Bauraumgründen notwendige schmale Ausbildung des Elektrohydroaggregats 10 erreicht.

Selbstverständlich sind Änderungen oder Ergänzungen an beschriebenen Ausführungsbeispielen möglich ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Diesbezüglich ist anzumerken, daß es nicht zwangsweise erforderlich ist, zwei identische Antriebsmotoren 16a, 16b einzusetzen. Vorausgesetzt, daß die beiden verwendeten Antriebsmotoren 16a, 16b mit einer wenigstens annähernd gleich großen Drehzahl rotieren, können auch Antriebsmotoren 16a, 16b unterschiedlicher Leistungsklassen eingesetzt werden. Zur Spannungsversorgung der Antriebsmotoren 16a, 16b können diese sowohl parallel als auch hintereinander in einen Stromkreis geschaltet sein. Eine Parallelschaltung hat den Vorteil, daß die Antriebsmotoren 16a, 16b getrennt oder gemeinsam betrieben werden können. Bei Antriebsmotoren 16a, 16b unterschiedlicher Leistungsklassen ließen sich dadurch drei verschiedene Fördermengenkennfelder darstellen. Mittels einer angepaßten elektrischen oder elektronischen Steuerung wäre eine dem Anwendungsfall angepaßte Umschaltung des Elektrohydroaggregats 10 in die verschiedenen Fördermengenkennfelder denkbar.

Claims (7)

1. Elektrohydroaggregat (10) insbesondere für mobile Anwendungen, mit einer Pumpeneinheit (12), deren Triebwerk zur Förderung eines Druckmittels von einem ersten Druckmittelanschluß (26) zu einem zweiten Druckmittelanschluß wenigstens zwei miteinander zusammenwirkende Verdränger (18a, 18b) aufweist und mit einem am Gehäuse (14) der Pumpeneinheit (12) befestigten und das Triebwerk antreibenden Antriebsaggregat (15), dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat (15) eine der Anzahl der Verdränger (18a, 18b) entsprechende Anzahl von Motoren (16a, 16b) umfaßt, die jeweils einen Verdränger (18a, 18b) des Triebwerks antreiben.

2. Elektrohydroaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (16a, 16b) an einander gegenüberliegenden Außenseiten des Gehäuses (14) der Pumpeneinheit (12) angeordnet sind.

3. Elektrohydroaggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (16a, 16b) untereinander identisch ausgeführte Elektromotoren sind.

4. Elektrohydroaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdränger (18a, 18b) miteinander kämmende und auf Wellen drehfest angeordnete Zahnräder sind.

5. Elektrohydroaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verdränger (18a, 18b) bildenden Zahnräder des Triebwerks im Außeneingriff miteinander kämmen.

6. Elektrohydroaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) der Pumpeneinheit (12) seitlich durch Flansche (22a, 22b) verschlossen ist, die untereinander identisch ausgebildet und verdreht zueinander angeordnet sind.

7. Elektrohydroaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (16a, 16b) elektrisch parallel zueinander geschaltet und getrennt voneinander zu- bzw. abschaltbar sind.