DE2936669C2 - Hydraulisches Pumpenaggregat. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Pumpenaggregat der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei dem aus der DE-PS 6 60 673 bekannten Pumpenaggregat sind die Verbindungsglieder langgestreckte Spannschrauben, die durch entsprechend angeordnete Längsbohrungen des Stators gesteckt sind und die Lagerschilde an beiden Stirnenden des Stators auf den Stator aufpressen. Es ist dies die herkömmliche Bauart eines Elektromotors, bei dem die Lagerschilde die Wellenlager enthalten. Dazu ist es erforderlich, im Stator entsprechende Längsbohrungen vorzusehen und auch die Lagerschilde so auszubilden, daß sie bei ihrer

s Abstützung am Stator eine einwandfreie Lagesicherung bewirken. Damit sich der durch die Lagerschilde ausgeübte Längsdruck nicht unmittelbar -auf den StatorkSrper übertragen kann, ist dieser an seinem Außenumfang mit einem ringförmigen Gehäuse umgeben, an dem die Ränder der Lagerschilde abgestützt sind. Die Lagerschilde sind üblicherweise komplizierte

Gußteile und in der Herstellung teuer. Aufwendig ist es

ferner, die Längsbohrungen im Stator anzubringen.

Ein gleichartiges Pumpenaggregat ist auch aus der

DE-OS 26 33 415 bekannt Dort wird der hydraulische Pumpenteil im Hydraulikgehäuse lagegesichert und weist — in Umfangsrichtung um ein in das Pumpengehäuse eingegliedertes Wellenlager verteilt — nach oben ragende Befestigungssockel auf, auf weichen der Stator des Elektromotors mit seiner Stirnseite aufsitzt. Durch entsprechend ausgebildete Längsbohrungen im Stator werden Spannbolzen gesteckt und in die Stützsockel eingeschraubt Im Kopfbereich der Spannschrauben sind auf diese Distanzhülsen aufgeschoben, auf welchen ein Lagerschild ruht, der ein oberes, zentrales Wellenlager aufweist Die Spannschrauben drücken somit den Lagerschild auf die Distanzhülsen, welche ihrerseits den Stator auf die Stützsockel drücken. Auch hierbei sind die Längsbohrungen im Stator auszubilden, Ferner läßt sich sier Elektromotor nur in Kombination mit dem entsprechend ausgebildeten Pumpengehäuse zusammenbauen.

Bei beiden bekannten Lösungen besteht eine starke Abhängigkeit zwischen dem Aufbau des Elektromotors und dem Pumpengehäuse bzw. der Pumpe selbst, das heißt, daß speziell der zur Verwendung kommende Elektromotor speziell für diesen Zweck konstruiert sein muß. Die Verwendung eines Einheitsmotors oder ein wahlweises Austauschen er.twedv; des Elektromotors oder des Pumpengehäuses ist hier nicht möglich.

Aus einer Druckschrift (Nr. 7200, April 1978) der Firma Heilmeier & Weinlein 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

so 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

Aus der DE-AS 1089469 ist ein gehäuseloser Elektromotor bekannt, bei dem die Verbindungsglieder zwischen den beiden Lagerschilden auch zur Führung des Stators dienen, so daß dieser durch sie in radialer Richtung festgelegt ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Pumpenaggregat der eingangs genannten Art zu schaffen, das mit technisch geringem Aufwand preiswert herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Der Aufbau bzw. die Herstellung des Pumpenaggregats ist grundsätzlich vereinfacht und raum- bzwgewichtssparend. Die Herstellungskosten für ein derartiges Aggregat sind, wesentlich geringer als die vergleichbarer Aggregate gleicher Leistung und Große. Zur Herstellung eines Aggregates ist nur. ein handelsüblicher Stator und Rotor eines sogenannten Einheitsmotors nötig; die anderen Teile lassen sich aus handelsüblichen Materialien herstellen. Zum Beispiel handelt es sich bei den Stäben um abgelängte Stücke von Stangenmaterial; die Platten sind aus Blechmeterware gefertigt; das Spannband ist in beliebiger Länge handelsüblich- Ein besonderer Vorteil dieses Aggregats liegt darin, daß ein, selbsjtgefertigter, einfacher und billiger Hydraiiliköibehäiter verwendet werdet* kann, da dieser außer der Aufnahme des .Öls keine zusätzlichen Aufgaben auszuführen hat. Ferner sind Reparaturen oder ein Ajistausch eines beschädigten Stators problemlos durchführbar. Eine gesonderte Bearbeitung des Stators, zum Beispiel das Anbringen der bisher üblichen Längsbobrungen, entfällt

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung geht aus Anspruch 2 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 gunstig aus, daß der Stator von sogenannten Einheitsmotoren außen ,abgedreht ist, so daß seine Umfangsfläche eine Zylinderfläche ist, deren Mitielachse 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 Außenumfang des Stators spielt keine große Rolle, zur Erreichung 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 — v.->e 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 Hvdrauliköls dient.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung geht aus Anspruch5 hervor. Für dje 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.

Eine weitere Vereinfachung des erfindungsgemäßen Aufbaus läßt sich aus Anspruch 6i entnehmen. Die Gesamtkosten des Aggregats können dadurch weiter in 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 au? 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 Zeichnung näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 einsn Längsschnitt durch ein hydraulisches Pumpenaggregat in einem ölbehälter,

Fi g. 2 eine Draufsicht auf das Pumpenaggregat von Fig.l,

Fig.3 eine Druntersicht des Pumpenaggregats von Fig. 1, .

Fig.4 »'ine Druntersicht einer Ausführungsform mit drei Pumpenelementen,

F i g. 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 F i g. 1, 2 und 3 in einem quaderförmigen ölbehälter 2 untergebracht, der durch einen Deckel 3 oberseitig verschlossen ist und Hydrauliköi 4 enthält
Das Pumpenaggregat besteht aus einem Elektromotor, von dem ein ringfönniger Stator 5 mit einer Statorwicklung 6 erkennbar ist der außenseitig eine in etwa zylindrische Umfangsfläche 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 10 ist in Wälzlagern U 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

so 17 erstrecken sich annähernd parallel zur Welle 10 und liegen am Außenumfwig 7 des Stators 5 berührend an.

Außen um die Stäbe 17 und die von diesen nicht

abgedeckte Umfangsberciche des Stators 5 ist ein

Spannband 19 geschlungen, das mit einer Spannschrau-

be 20 so weit 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 F i g. 1 und 3 ist ersichtlich, daß an der Unterseite der Platte 14 zwei sich in bezug auf die Achse der Welle 10 in etwa diametral gegenüberliegende, hydraulische Pumpenelemente 22 befestigt sind. Von jedem Pumpenelement 22 ragt ein Betätigungsstößel 23, belastet durch eine Rückholfeder 24, bis an den

Außenring eines weiteren Wälzlagers 25, das auf einem gegenüber der Längsachse der Welle 10 exzentrisch angeordneter. Zapfen 26 drehbar ist. Das Maß der Exzentrizität (F i g. 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 und 30 befinden, die das komprimierte Hydrauliköl zu einer Sammelleitung 31 (F i g. 2) führen, to

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 3t pressen.

Fig.4 deutet eine weitere Ausführungsform eines Pumpenaggregats Γ an, bei dem an der Unterseite der Platte 14' drei der Pumpene'temente 22 um jeweils i2ü" 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 starre 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.

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 Befestigungsrand 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 22 läßt sich auch eine andere Art einer Kyurauiikpuinpe, 2. 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. Falls 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 Drall» genügen, dessen Enden verspannt oder auch nur miteinander verdreht sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche: ;

1. 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 Welle befestigt ist, mit je einem einem Stirnende des Stators gegenüberliegenden Lagerschild für ein Wellenlager, wobei auf wenigstens einem Lagerschild das Pumpenelement oder die Pumpe befestigt ist, und mit parallel zur und um die Welle in Umfangsrichtung verteilt angeordneten, langgestreckten Verbindungsgliedern zwischen den Lagerschilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder als Stäbe (17) ausgebildet sind und daß um die Stäbe (17) und den Statoraußenumfang ein Spannband (19) geschlungen ist, mit dem die Stäbe (17) bis zur festen Lagesicherung des Stators verform- und in radialer Richtung unmittelbar an den Statcrumfang anprcßbar sind.

2. Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (13,14) vorzugsweise viereckige Gestalt haben und mit ihren Ecken den Umfang des Stators (5) fibertragen, und daß die Stäbe (17) biegesteife und in einem zur zylindrischen Umfangsfläche (7) des Stators (5) vom zentrischen Teilkreis angeordnete Paßbolzen sind, deren Enden in Öffnungen (18) in den Ecken der Platten befestigt, vorzugswef ^ eingeschrumpft sind.

3. Pumpenaggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der (den) die Pumpe oder die Pumpeneleir-ente (22) tragenden Platten) (13,14) Kanäle (29, So) für das Hydrauliköl ausgebildet sind.

4. Pumpenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein auader- oder tonnenförmiges Biechgehäuse (2) als Ölbehälter, in dem das Pumpenaggregat herausnehmbar untergebracht ist

5. Pumpenaggregat nach einem der Anspruch? 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Platten Π3) mit einem Verschlußdeckel (3) für den ölbehälter (2) verbindbar ist

6. Pumpenaggregat nach einem 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 (13') nach außen abgedichtet angeordnet ist

7. Pumpenaggregat nach Ansprüche, 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