DE2936669A1

DE2936669A1 - Hydraulisches pumpenaggregat.

Info

Publication number: DE2936669A1
Application number: DE19792936669
Authority: DE
Inventors: 8000 München Heilmeier & Weinlein Fabrik für Oel-Hydraulik GmbH & Co KG
Original assignee: Heilmeier and Weinlein Fabrik fuer Oel Hydraulik GmbH and Co KG
Current assignee: Heilmeier and Weinlein Fabrik fuer Oel Hydraulik GmbH and Co KG
Priority date: 1979-09-11
Filing date: 1979-09-11
Publication date: 1981-03-12
Also published as: IT1129165B; FR2465350A1; DE2936669C2; ATA420680A; FR2465350B1; IT8068394A0; CH648096A5; US4594056A; NL8004947A; GB2060272A; GB2060272B; SE8006297L; AT367255B; JPS5650281A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein hydraulischen Pumpenaggregat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der Druckschrift 9600 vom Juni 1976 der Firma Heilmeier & Veinlein ist ein hydraulisches Pumpenaggregat bekannt, bei dem ein elektrischer Einheitsmotor in einem zweiteiligen Druckgußgehäuse derart untergebracht ist, daß sein Stator in das Gehäuse eingeschrumpft und die Lager der Rotorwelle in an der Gehäusedecke und am Gehäuseboden ausgebildeten Stützteilen gelagert wird. Am Gehäuseboden sind ferner drei Pumpenelemente befestigt, die durch ein exzentrischens Wälzlager auf der Eotorwelle bei deren Drehung angetrieben werden. Das Behälterinnere wird mit Hydrauliköl gefüllt, das die Pumpenelemente un» mittelbar ansaugen und über eine Sammelleitung inter Druck zu einem Auslaß führen. An der Außenseite des Gehäuses ist eine Adapterplatte angebracht, an der verschiedene Anbaueinheiten befestigbar sind, die von dem vom Pumpenaggregat gelieferten Hydrauliköl betrieben werden können. Das Gehäuse besteht aus Leichtmetall. Aus diesem Grund sind im Bereich der Pumpenelemente Verstärkungs- oder Zwischenplatten für das. Hydrauliköl notwendig, da das Leichtmetall die hohen, entstehenden Drücke nicht aufzunehmen vermag. Bei diesen bekannten Pumpenaggregaten ist es nachteilig, daß die Herstellungskosten für das gesamte Pumpenaggregat durch die Verwendung des speziell ausgebildeten Gehäuses mit seinen Stützteilen und der Lagesicherung des Stators an der Innenseite des Gehäuses unverhältnismäßig hoch sind. Ferner kann einer Gehäusegröße jeweils nur eine bestimmte Größe eines Einheitsmotors zugeordnet werden, so daß die Leistungsfähigkeit des Pumpenaggregats durch die Gehäuseabmessungen festgelegt ist. Wenn z.B. eine niedrigere Aggregatsleistung gewünscht und ein kleinerer Einheitsmotor verwendet werden soll, muß dafür ein neues Gehäuse geschaffen werden. Reperatüren am Stator des Einheitsmotors sind nur unter

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Schwierigkeiten möglich. Wenn die Schrumpfverbindung einmal gelöst werden muß, läßt sich durch neuerliches Einschrumpfen des Stators kein ausreichend fester Sitz mehr für diesen erzielen.

Aus einer weiteren Druckschrift (Nr. 7200, April 1978) der Firma Heilmeier & Vknlein sind hydraulische Pumpenaggregate bekannt, die in selbstgefertigte Ölbehälter einhängbar sind. Der Einheitsmotor ist dabei in einem mehrteiligen Gußgehäuse gekapselt, das die Lagerungen für die Rotorwelle enthält und durch eine Anschlußplatte erweitert ist, an der Pumpenelemente in der benötigten Anzahl befestigt sind. Bei dieser bekannten Ausführung ist es nachteilig, daß der Einheitsmotor im Ölbehälter sein eigenes, teures und schweres Gehäuse besitzt,das durch die notwendigen Kühlrippen zudem verhältnismäßig viel Raum beansprucht. Bei gleicher Ölmenge muß in letzterem Fall der Ölbehälter größer dimensioniert sein als bei dem vorerwähnten Pumpenaggregat, bei dem der Stator in das Gehäuse unmittelbar eingeschrumpft ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Pumpenaggregat der eingangs genannten Art zu schaffen, das mit technisch geringem Aufwand preiswert herstellbar ist,
bei dem der Elektromotor im Ölbehälter wenig Raum beansprucht, und bei dem ein einfacher und preiswerter Ölbehälter Verwendung finden kann, der keine zusätzlichen Aufgaben im Hinblick auf die Lagesicherung des Elektromotors und der Pumpenelemente bzw. der Pumpe übernehmen muß.

Die gestellt Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem hydraulischen Pumpenaggregat gelöst, bei dem die im kennzeichnenden Teil des HauptanSpruchs angegebenen Merkmale verwirklicht sind.

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Der Aufbau bzw. die Herstellung dieses Pumpenaggregats ist dadurch grundsätzlich vereinfacht und raum- bzw. gewichts~ sparend. Die Herstellungskosten sind wesentlich geringer als die vergleichbarer Aggregate gleicher Leistung. Zur Herstellung ist nur ein handelsüblicher Stator und Rotor eines sogenannten Einheitsmotors nötig, die anderen Teile lassen sich aus handelsüblichen Materialien herstellen. Z.B. handelt es sich bei den Stäben um abgelängte Stücke von Stangenmaterial; die Platten sind aus Blechmeterware gefertigt, das Spannband ist in beliebiger Länge handelsüblich, genau wie auch die Wälzlager. Der wesentlichste Vorteil des neuen Aggregats liegt darin, daß ein selbstgefertigter einfacher und billiger ölbehälter verwendet werden kann, da er außer der Aufnahme des Hydrauliköls keine zusätzlichen Aufgaben auszuführen hat. Ferner sind Reperaturen oder das Austauschen eines beschädigten Stators beim neuen Aggregat problemlos durchführbar.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung geht aus Anspruch, hervor. Auf diese Weise wird ein Käfig geschaffen, der sich unter der Wirkung des Spannbandes am Stator abstützt, so daß die Platten die Lager für die Rotorwelle in exakter Ausrichtung auf die Längsmittelachse des Stators halten. Hierbei wirkt sich besonders günstig aus, daß der Stator von sogenannten Einheitsmotoren außen abgedreht ist, so daß seine Umfangsflache eine Zylinderfläche ist, deren Mittelachse mit der Achse der Rotorwelle zusammenfällt. Die den Stator im Schiebesitz haltenden Stäbe richten die Platte genau auf die Stator-Längsmittelachse aus und das Spannband fixiert dann diese Lage. Bei gelöstem Spannband kann der Stator auf dem Rotor bzw. der Rotorwelle verschoben werden. Für die Öffnungen, die die Stabenden aufnehmen sollen, braucht nur ein Teilkreis angerissen zu werden, der sich durch Abmessen des Statoraußendurchmessers und des Stabdurchmessers ermitteln läßt. Die Verteilung der Stäbe über den Aus— senumfang des Stators spielt keine große Rolle, zur Erreichung

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gleichmäßiger Anpreßkräfte ist es jedoch zweckmäßig, eine symmetrische Verteilung der Stäbe anzustreben.

Eine weitere, zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung geht aus dem Anspruch 3 hervor. Diese Maßnahme ist unter anderem bei Verwendung mehrerer von der Rotorwelle angetriebener Pumpenelemente zweckmäßig. Die Kanäle können von Bohrungen gebildet werden, die - wie im Ventilbau üblich - im Platteninneren verlaufen, und dort Anschlußmündungen aufweisen, wo die Pumpenelemente befestigt werden, bzw. eine Sammelleitung angeschlossen wird. Pumpenelemente können auch an den zweiten Platten entsprechend befestigt sein. Anstelle üblicherweise mit einem Kolben ausgestatteter Pumpenelemente lassen sich auch andere hydraulische Pumpen, z.B. Zahnradpumpen, auf den Platten befestigen und antreiben. Je nach Anwendungsfall können auch Pumpenelemente an der einen Platte und eine Zahnradpumpe an der anderen Platte vorgesehen werden.

Eine weitere, zweckmäßige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aggregates geht aus Anspruch 4 hervor. Das Blechgehäuse kann an die jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt sein. Besondere Anforderungen hinsichtlich Steifigkeit oder Form hat es nicht zu erfüllen, da es ausschließlich zur Aufnahme des Hydrauliköls dient.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung geht aus Anspruch 5 hervor. Für die Verbindung der Platte mit dem Deckel können einfache Schrauben verwendet werden, die von außen durch den Deckel in die Platte geschraubt werden. Der Deckel bedarf dazu keiner besonderen Formgebung.

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Eine weitere Vereinfachung des erfindungsgemäßen Aufbaus läßt sich aus Anspruch 6 entnehmen. Die Gesamtkosten des Aggregats können dadurch weiter verringert werden, daß die zur Lagerung der Rotorwelle und der Stäbe dienende Platte gleichzeitig den Verschlußdeckel des Ölbehälters bildet.

Damit das öl bei dieser Ausbildung nicht unkontrolliert aus dem Behälter nach außen austreten kann und trotzdem für die Schmierung des Lagers der Rotorwelle sorgt, ist schließlich eine Ausführung gemäß Anspruch 7 zweckmäßig.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein hydraulisches Pumpenaggregat in einem ölbehälter,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Pumpenaggregat von Fig. 1, Fig. 3 eine Druntersicht des Pumpenaggregats von Fig. 1,

Fig. 4· eine Druntersicht einer Ausführungsform mit drei Pumpenelementen,

Fig. 5a, b zwei nur teilweise gezeigte Ausführungsformen, bei denen der Verschlußdeckel des Ölbehälters von der Platte des Rotorlagers gebildet wird.

Ein hydraulisches Pumpenaggregat 1 ist in den Fig. 1, 2 und $ in einem quaderförmigen ölbehälter 2 untergebracht, der durch einen Deckel 3 oberseitig verschlossen ist und Hydrauliköl 4- enthält.

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Das Pumpenaggregat besteht aus einem Elektromotor, von dem ein ringförmiger Stator 5 mit einer Statorwicklung 6 erkennbar ist, der außenseitig eine in etwa zylindrische Umfangsflache 7 besitzt. Die Stirnflächen des Stators sind mit 8 bezeichnet. Innerhalb des Stators 5 ist ein Rotor 9 drehbar angeordnet , der auf einer Rotorwelle 10 (hier zweiteilig) aufgeschrumpft ist. Die Rotorwelle ist in Wälzlagern 11 und 12 in Platten 13 und 14- gelagert, die sich benachbart zu den Stirnflächen 8 des Stators befinden. Die Platte 13 ist mit Hilfe von Befestigungsschrauben 16 und Gewindelöchern 15 mit dem Deckel 3 des Behälters 2 verbunden.

Die beiden Platten 13 und 14 sind miteinander über Stäbe 17 fest verbunden, deren Enden in Öffnungen 18 in den Ecken der Platte eingeschrumpft sind. Die Stäbe 17 erstrecken sich annähernd parallel zur Welle 10 und liegen am Außenumfang 7 des Stators 5 berührend an. Außen um die Stäbe 17 und den von diesen nicht abgedeckte Umfangsbereiche des Stators 5 ist ein Spannband 19 geschlungen, das mit einer Spannschraube 20 soweit gespannt ist, daß die Stäbe 17 unter Verformung fest an den Außenumfang 7 des Stators 5 angepresst werden. Die Wälzlager 11 und 12 in den Platten 13 und 14 werden auf diese Weise in fester Ausrichtung auf die Welle 10 über die Stäbe 17 und die Platten 13 und 14 lagegesichert,

Aus Fig. 2 ist eine Zuführung 21 der elektrischen Kabel zum Aggregat 1 erkennbar.

Aus den Fig. 1 und 3 ist ersichtlich, daß an der Unterseite der Platte 14 zwei sich im Bezug auf die Achse der Welle 10 in etwa diametral gegenuberlxegende, hydraulische Pumpenelemente 22

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ORIGINAL INSPECTED

"befestigt sind. Von jedem Pump en element 22 ragt ein Betätigungnstößel 23, belastet durch eine Rückholfeder 24-,bis an den Außenring eines weiteren Wälzlagers 25, das auf einem gegenüber der Längsachse der Welle 10 exzentrisch angeordneten Zapfen 26 drehbar ist. Das Maß der Exzentrizität (Fig. 3) bestimmt den für die Pumpenelemente 22 nutzbaren Arbeitshub.

Jedes Pumpenelement besitzt eine nur angedeutete und frei zugängliche Ansaugöffnung 27, während ihr Auslaß 28 unmittelbar in die Platte 14- mündet, wo sich Kanäle 29 uni 30 befinden, die das komprimierte Hydrauliköl zu einer Sammelleitung 31 (Fig. 2) führen.

Das Pumpenaggregat läuft komplett im ölbad, wobei von der Drehung der Rotorwelle 10 über das exzentrisch angebrachte Wälzlager 25 die Pumpenelemente 22 betätigt werden, die aus dem ölbad ansaugen und das Hydrauliköl unter Druck durch die Kanäle 29 und 30 in den Sammelkanal 31 pressen.

Fig. 4 deutet eine weitere Ausführungsform eines Pumpenaggregats 1' an, bei dem an der Unterseite der Platte 14-· drei der Pumpenelemente 22 um jeweils 120° zueinander versetzt um das Wälzlager angeordnet sind. In diesem Fall sind entsprechende Kanäle 30'innerhalb der Platte 14· vorgesehen, die das aus den Pumpenelementen 22 ausgepresste Hydrauliköl sammeln und weiterleiten.

An Stelle der Stäbe mit kreisförmigem Querschnitt können auch andere ntarre Elemente zur Verbindung der Platten Verwendung finden. Die Enden dieser Elemente lassen sich auch auf andere Weise in den Platten befestigen, z.B. durch Verschraubung, so daß die Demontage des Aggregats vereinfacht wird. Die Form der Platten kann ferner von einer viereckigen Gestalt abweichen.

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Anstelle nur eines Spannbandes können bei größeren Aggregaten auch mehrere nebeneinander vorgesehen werden.

In Fig. 5a und 5b dient die Platte 13' gleichzeitig als Verschlußdeckel des Ölbehälters 2, indem sie vergrößert und mit einem Befestigungsrad 32 versehen ist. Das Wälzlager 11 für die Rotorwelle 10 ist nach außen abgedichtet und gegen Verschmutzung gesichert, indem am feststehenden Laufring entweder eine Ringdichtung 34· mit einer am anderen Laufring streifenden Dichtlippe 35 oder eine Dichtkappe 36 mit einem Einsteckrand 37 festgelegt ist. Die Platte 13' wird auf dem Ölbehälterrand z.B. mit Befestigungselementen 33 angebracht.

Anstelle der mit einem Kolben arbeitenden Pumpenelemente läßt sich auch eine andere Art einer Hydraulikpumpe, z.B. eine Zahnradpumpe, auf der Platte 14 anbringen. Die Pumpenelemente 12 oder eine Zahnradpumpe können sowohl an der unteren und/als auch an der oberen Platte 13, 14-angebracht sein. Palis an der oberen Platte 13 Pumpenelemente 22 oder eine Zahnradpumpe vorgesehen ist, wird diese z.B. über Distanzelemente mit dem Behälterdeckel verbunden. Da die radialen Andruckkräfte der Stäbe nicht besonders groß sind, würde als Spannband auch ein Draht genügen, dessen Enden verspannt oder auch nur miteinander verdreht sind.

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Claims

PATENTANWALT fc£ A. GRÜNECKER

H. KINKELDEY

OM INQ

W. STOCKMAIR

OKfNT. A-KCAUtO*

K. SCHUMANN

OH RFH NAI OirV mV»

P. H. JAKOB

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G. BEZOLD

QHHERIStAI L»*V CHfcM

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASae «3

PH 14 218 - 55/wa

Heilmeier & Veinlein

Fabrik für Oel-Hydraulik GmbH & Co.KG

Neumarkter Str. 26
München 80

Hydraulisches Pumpenaggregat

Patentansprüche

Hydraulisches Pumpenaggregat, mit einem Elektromotor, dessen Stator in einem einen ölbehälter bildenden Gehäuse angeordnet ist und dessen Rotor auf einer wenigstens ein hydraulisches Pumpenelement oder eine Hydraulikpumpe antreibenden, in mit dem Gehäuse verbundenen
Stützteilen gelagerten Welle sitzt, wobei an wenigstens einem Stützteil ein Pumpenelement oder eine Pumpe
befestigt ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Stützteile benachbart zu den Stator-Stirnflächen (8) angeordnete Platten (13, 14) sind, die
miteinander über wenigstens drei zur Rotorwelle (10)

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>n (ο·β) aaaeea telex os-aesao teleoramme monapat telekoheh«»

parallele Stäbe (17) fest verbunden sind, die in unverformtem Zustand den Stator (5) an seiner Umfangsflache (7) im Schiebesitz führen, und daß um die Stäbe (17) und den Statorumfang (7) ein Spannband (19) geschlungen ist, mit dem die Stäbe bis zur festen Lagesicherung des Stators verform- und an den Statorumfang anpreßbar sind.
2. Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Platten (13> Ή) vorzugsweise viereckige Gestalt haben und mit ihren Ecken den Umfang des Stators (5) überragen, und daß die Stäbe (17) biegesteife und in einem zur zylindrischen Umfangsflache (7) des Stators (5) vom zentrischen Teilkreis angeordnete Paßbolzen sind, deren Enden in Öffnungen (18) in den Ecken der Platten befestigt, vorzugsweise eingeschrumpft, sind.
3. Pumpenaggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß in der (den) die Pumpe oder die Pumpenelemente (22) tragenden Platte(n) (14, 13) Kanäle (29, 30) für das Hydrauliköl ausgebildet sind.
4. Pumpenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch ein quader- oder tonnenförmiges Blechgehäuse (2) als Ölbehälter, in dem das Pumpenaggregat herausnehmbar untergebracht ist.
5- Pumpenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine der Platten (13) mit einem Verschlußdeckel (3) für den Ölbehälter (2) verbindbar ist.
6. Pumpenaggregat nach ehern der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte (13') als Verschlußdeckel für den Ölbehälter ausgebildet ist und daß das Lager (11) der Motorwelle (10) in der Platte (13¹) nach außen abgedichtet angeordnet ist.

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7. Pumpenaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Lager (11) ein Wälzlager ist, in dessen feststehenden Laufring eine Dichtkappe (36) oder eine Ringdichtung (34-) mit umlaufender Dichtlippe (35) eingesetzt ist.
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