DE29802441U1

DE29802441U1 - Hydraulisches Motorpumpenaggregat

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Publication number: DE29802441U1
Application number: DE29802441U
Authority: DE
Original assignee: Heilmeier and Weinlein Fabrik fuer Oel Hydraulik GmbH and Co KG
Current assignee: Hawe Hydraulik GmbH and Co KG
Priority date: 1998-02-12
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 1998-05-07
Anticipated expiration: 2008-02-13
Also published as: ATE266148T1; EP0940578A1; EP0940578B1; DE59811331D1

Description

GRÜNECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & SCHWANHÄUSSER

ANWALTSSOZIETÄT

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DATUM / DATE

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Hydraulisches Motorpumpenaggregat

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Hydraulisches Motorpumpenaggregat

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Motorpumpenaggregat der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einem aus DE-A-41 20 665 bekannten hydraulischen Motorpumpenaggregat ist die Kapselung des mit Gleichstrom betreibbaren Kollektormotors außen am Gehäuse befestigt, das das Reservoir für die Druckflüssigkeit bildet und Pumpenelemente enthält. Daraus resultiert selbst bei einem Reservoir mit relativ kleinem Fassungsvermögen eine unzweckmäßig große Baulänge des Aggregats.

In der Praxis gibt es tragbare hydraulische Motorpumpenaggregate, bei denen ein Gleichstrommotor außen auf dem Gehäuse angebracht ist, das das Reservoir für die Druckflüssigkeit bildet. Die Motorwelle dringt in das Gehäuse ein und treibt dort die Pumpenelemente. Aus dieser Bauweise ergibt sich eine sperrige Baugröße selbst bei relativ kleinem Reservoir.

Aus DE-A-24 13 691, EP-A-O 284 746 oder der Druckschrift D 7900 der Firma Heilmeier & Weinlein, Pumpenaggregat Typ HC, Seite 1, ist es für hydraulische Motorpumpenaggregate bekannt, den Antriebsmotor der Pumpenelemente als Unterölmotor auszubilden und in das das Reservoir bildende Gehäuse innen einzusetzen. Dies ermöglicht bei einfachem Aufbau und relativ großem Reservoir kompakte Abmessungen des Motorpumpenaggregats. Jedoch ist der Elektromotor, z.B. ein Kurzschlußläufer ohne Kollektor, nur mit Drehstrom oder Wechselstrom betreibbar, so daß eine Stromversorgung mit gesichertem Kabelverlauf benötigt wird, die es nicht ohne weiteres ermöglicht, das auch schwere Aggregat als tragbare oder mobile Einheit einzusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Motorpumpenaggregat der eingangs genannten Art zu schaffen, das trotz eines Reservoirs mit großem Fassungsvermögen kompakte Abmessungen hat und, falls gewünscht, als kompakte tragbare bzw. mobile und leichte Einheit einsetzbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Da sich der Kollektormotor mit Gleichstrom betreiben läßt, kann er beispielsweise mit einem aggregatseigenen Powerpack kabellos betrieben werden. Aus der Eingliederung der Kapselung in das Gehäuse ergeben sich kompakte Abmessungen und ein relativ geringes Gewicht, so daß das Aggregat eine transportable bzw. mobile Einheit bildet. Trotz der Eingliederung der Kapselung ins Innere des Gehäuses ist ein großes Fassungsvermögen des Reservoirs möglich, weil sich das Reservoir auch über die Baulänge der Kapselung erstreckt bzw. sich die Baulänge der Kapselung mit der Tiefe des Reservoirs überlappt.

Ein geringfügiger Überstand der Kapselung über das Gehäuse gemäß den Ansprüchen 2 oder 3 beeinträchtigt die bequeme Handhabung des Aggregats kaum und läßt dennoch kompakte Abmessungen erzielen. Jedoch wird die Stromzufuhr zum Kollektormotor erleichtert und läßt sich gegebenenfalls ein Kühllüfter in diesem außenliegenden Bereich anordnen, der entweder vom Kollektormotor getrieben wird oder eine eigene Antriebsquelle gesitzt.

Gemäß Anspruch 4 wird ein relativ großes Fassungsvermögen für das Reservoir erreicht. Es kann das gleiche Gehäuse wie für einen Unterölmotor benutzt werden, was Herstellungskosten reduziert, und wird dennoch ein Fassungsvermögen für das Reservoir ermöglicht, das nur prozentuell geringfügig kleiner ist als das Reservoir eines gleich großen Motorpumpenaggregates mit Unterölmotor.

Gemäß Anspruch 5 ist die Stromzuführung, und gegebenenfalls eine an diesem Ende angeordnete Kühlung, dem Einfluß der Druckflüssigkeit entzogen.

Gemäß Anspruch 6 ist die Anzahl der Bauteile gering, weil die Motorwelle das Pumpenelement direkt antreibt. Dies erfordert jedoch in den meisten Fällen eine Sonderkonstruktion des ein Kaufteil bildenden kollektorlosen Motors mit verlängerter Motorwelle.

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Alternativ kann gemäß Anspruch 7 ein handelsüblicher Kollektormotor verwendet werden, weil der Adapter die Antriebsverbindung zum Pumpenelement herstellt.

Eine einfache Bauweise ergibt sich gemäß Anspruch 8. Der Kollektormotor ist gegenüber der Druckflüssigkeit zuverlässig abdichtbar.

Zur einfachen Bauweise tragen auch die Merkmale des Anspruchs 9 bei. Es kann gegebenenfalls das gleiche Gehäuse verwendet werden, wie für ein Motorpumpenaggregat mit einem Unterölmotor. Der integrierte Flansch dient zur Befestigung der Kapselung und/oder des oder der Pumpenelemente. Da das Gehäuse sehr formstabil ausgebildet sein kann, ergibt sich eine stabile Lagerung für den Kollektormotor und/oder die Pumpenelemente. Ferner ist dieses Konzept montage- und wartungsfreundlich.

Gemäß Anspruch 10 ergeben sich große Montageflächen und eine ungehinderte Strömungsverbindung zwischen den Gehäusesektionen, was für eine gleichmäßige Wärmeverteilung vorteilhaft ist.

Gemäß Anspruch 11 läßt sich dieser Bereich der Kapselung mit geringer Bauhöhe ausbilden, weil die Stromzufuhr und die Motorwellenlagerung ineinander gesetzt werden können.

Gemäß Anspruch 12 sorgt die Gleitdichtung für den Schutz des Kollektormotors gegen die Druckflüssigkeit. Das Motorwellenlager in dem anderen Lagerdeckel läuft dennoch in der Druckflüssigkeit, so daß es gekühlt, gereinigt und gedämpft wird.

Gemäß Anspruch 13 wird montagefreundlich ein fester Sitz der Kapselung im Aggregat erzielt.

Die Leistungsfähigkeit des Aggregats läßt sich durch die gewünschte Anzahl der Pumpenelemente variieren. Die Pumpenelemente lassen sich stabil am Flansch montieren.

Gemäß Anspruch 15 ist der Adapter ein einfach und kostengünstig herstellbarer Bauteil, der einfach montierbar und wartungsfreundlich angeordnet ist. Er übernimmt die Lagerungsfunktion für die Motorwelle und die Dichtfunktion zum Trennen des Reservoirs vom Kollektormotor.

Gemäß Anspruch 16 ergibt sich ein verschleißarmer, standfester Antrieb des Pumpenelementes oder der Pumpenelemente.

Gemäß Anspruch 17 lassen sich die Herstellungskosten des Aggregats wünschenswert reduzieren, weil nur der andere Lagerdeckel anzufertigen und anzubringen ist, hingegen die anderen Komponenten der Kaufeinheit ohne Modifikationen verwendbar sind.

Gemäß Anspruch 18 läßt sich das Aggregat zum Transport und beim mobilen Betrieb bequem handhaben. Ein stehender und/oder liegender Betrieb ist möglich. Bei liegendem Betrieb ist es zweckmäßig, das Pumpenelement unten im Reservoir zu lagern oder bei mehreren Pumpenelementen nach unten geführte Ansaugrüssel vorzusehen, um das Ansaugen von Luft bei Absinken des Flüssigkeitsspiegels zu vermeiden. Zweckmäßigerweise ist am Aggregat, z.B. am Gehäuse oder am aus dem Gehäuse ragenden Endbereich der Kapselung eine Halterung für einen Powerpack vorgesehen, um das Aggregat kabellos einsetzen zu können.

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines hydraulischen Motorpumpenaggregats in stehender Betriebslage,

Fig. 2 einen Querschnitt in der Schnittebene Il - Il in Fig. 1, und

Fig. 3 einen Längsschnitt einer anderen Ausführungsform eines hydraulischen Motorpumpenaggregats in liegender Betriebslage.

Ein hydraulisches Motorpumpenaggregat A gemäß den Fig. 1 und 2 weist ein Gehäuse G, vorzugsweise mit viereckigem oder quadratischem Außen- und Innenquerschnitt, auf, in dem sternförmig verteilt mehrere hydraulische Pumpenelemente P montiert sind. Es sind drei Pumpenelemente P gezeigt. Je nach Bedarf kann die Anzahl der Pumpenelemente P jedoch auch höher oder niedriger sein. Das Gehäuse ist beispielsweise ein Vierkant-Hohl-Gußkörper 1, beispielsweise aus einer Leichtmetall-Legierung, und weist an seiner Innenwand einen Ringflansch 2 auf, der über Stege 3 (Fig. 2), zweckmäßigerweise einstückig, mit dem Gehäuse G verbunden ist und das Gehäuse in zwei Sektionen unterteilt. Zwischen den Stegen 3 liegen Strömungskanäle 40 vor. Das Gehäuse G ist an beiden Enden durch Verschlußdeckel 4 und 5 dicht verschlossen, wobei der Verschlußdeckel 5 annähernd ringartig ausgebildet ist und einen Dichtbereich 7 bildet. Die Pumpenelemente P sind am Flansch 2 montiert und werden von einer Motorwelle W eines Kollektormotors M (Gleichstrommotor) getrieben, der in einer Kapselung K flüssigkeitsdicht angeordnet und mit der Kapselung K in das Gehäuseinnere derart eingesetzt ist, daß zwischen der Innenwand des Gehäuses G und der Kapselung K ein Reservoir R für eine Druckflüssigkeit, z.B. Hydrauliköl, definiert ist.

Die Kapselung K besteht aus einem beidendig offenen Rohrabschnitt 8, z.B. mit gleichbleibender Wandstärke und beiderseitigen Lagerdeckeln 9,10. Die Komponenten 8, 9 und 10 sind durch Spannschrauben 11 gegeneinander verspannt. Im Rohrabschnitt 8 ist der Stator oder Magnetteil 12 festgelegt, der einen Rotor 13 auf der Motorwelle W umgibt. An der dem Lagerdeckel 9 zugewandten Seite des Rotors 13 ist eine Kollektoreinrichtung 14, 16 vorgesehen. Im Lagerdeckel 19 befinden sich eine Stromzuführung 17 mit außenliegendem Anschluß 18 und ein Motorwellen-Lager 15.

Der andere Lagerdeckel 10, der als massiver Formteil ausgebildet ist, enthält in einer Bohrung einen Sitz 19 für ein zweites Motorlager 20 und einen Sitz für eine Gleitdichtung 21 an der dem Motor M zugewandten Seite des Motorlagers 20.

Der Kollektormotor M bzw. die Kapselung K ist mittels Halteschrauben 6 am Flansch 2 festgelegt, bei der gezeigten Ausführungsform derart, daß die Kapselung K mit einem

freien Endbereich durch den Dichtbereich 7 des Verschlußdeckels 5 abgedichtet nach außen aus dem Gehäuse G ragt.

Ca. 85 % der Länge der Kapselung K sind im Inneren des Gehäuses G angeordnet bzw. 85 % des Volumens der Kapselung K. Die Kapselung K könnte jedoch auch zur Gänze innerhalb des Gehäuses G angeordnet sein, oder gegebenenfalls geringfügig weiter durch den Dichtbereich 7 nach außen ragen. Zwischen dem Rohrabschnitt 8 und dem Lagerdeckel 10 ist eine zusätzliche Abdichtung 27 zweckmäßig.

Die Motorwelle W ist bei 22 über das Motorwellenlager 20 hinaus verlängert und trägt am freien Ende einen Exzenterabschnitt 23, auf dem mittels eines Gleitlagers 24 ein Laufring 25 drehbar gelagert ist. Der Laufring 25 beaufschlagt einen Stößel 26 eines nicht-gezeigten Kolbens des Pumpenelements P.

In Fig. 2 ist angedeutet, daß die Innenwand des Gehäuses G eckenartige Bereiche 28 definiert, die mit dem runden Außenquerschnitt des Rohrabschnitts 8, zweckmäßigerweise auch in der die Pumpenelemente P enthaltenden Gehäusesektion, ein Reservoir R mit großem Fassungsvermögen begrenzen.

Die Druckauslässe aller Pumpenelemente P sind über eine Druckleitung 29 mit einem Druckanschluß 30 des Gehäuses G verbunden, wobei sich der Druckanschluß in einem Gehäusevorsprung 31 befindet, der auch einen Rücklauf 32 aufweisen kann.

Bei der in Fig. 1 angedeuteten, stehenden Betriebslage mit aufrechtstehender Motorwelle W und unten angeordneten Pumpenelementen P reicht es aus, jedes Pumpenelement P saugseitig über ein Filtersieb 33 direkt ansaugen zu lassen. Für eine liegende Betriebslage, etwa gemäß Fig. 3, sind entweder nur untenliegende Pumpenelemente P vorgesehen, oder sind die Pumpenelemente P über nach unten gerichtete Ansaugrüssel 34 (gestrichelt angedeutet in Fig. 2) mit dem Sumpfbereich verbunden, um das Ansaugen von Luft zu vermeiden.

Bei der Ausführungsform des hydraulischen Motorpumpenaggregats A in Fig. 3 ist im Unterschied zur Ausführungsform von Fig. 1 die Motorwelle W dem für solche Kollek-

tormotoren entsprechenden Standard ausgebildet. Um die Entfernung zu den Pumpenelementen überbrücken zu können, ist ein Adapter D auf die Motorwelle W aufgepreßt und durch einen Spannstift 37 gesichert, der den Exzenterabschnitt 23 (siehe Fig. 1) zum Antreiben der Pumpenelemente aufweist. Der Adapter D ist hülsenartig ausgebildet und trägt Sitzflächen 38, 39 für das Motorlager 20 und die Gleitdichtung 21.

Ferner ist in Fig. 3 angedeutet, daß am Gehäuse G wenigstens ein Handgriff 35 vorgesehen ist, und gegebenenfalls auch Absteller 36, um das Aggregat A tragen und aufstellen zu können. Der Handgriff 35 ist je nach vorgesehener Betriebslage (stehend oder liegend) oben vorgesehen. Gegebenenfalls sind Handgriffe für beide Betriebslagen vorgesehen. Ferner kann, da der Kollektormotor M mit Gleichstrom betreibbar ist, eine Halterung für einen Powerpack am Gehäuse oder am aus dem Gehäuse ragenden Ende der Kapselung vorgesehen sein (nicht gezeigt), um das Aggregat ohne Kabel einsetzen zu können. Auch könnte am nach außen ragenden Ende der Kapselung K ein Kühllüfter angeordnet sein, der entweder durch die durch den Lagerdeckel 9 hindurchgeführte Motorwelle W angetrieben wird oder einen eigenen Antrieb besitzt, zweckmäßigerweise ebenfalls einen Gleichstrommotor.

Am Gehäuse G und/oder an der Kapselung K könnten innere und/oder äußere Kühlrippen vorgesehen sein. Anstelle der Absteller 36 könnten Bodenlaufräder angebracht sein. Alternativ oder additiv zum Tragegriff 35 könnte auch ein Tragegurt zum Umhängen des Aggregats vorgesehen sein.

Claims

PATEiHWSPRUCH E

1. Hydraulisches Motorpumpenaggregat (A) mit einem ein Reservoir (R) für eine zu fördernde Druckflüssigkeit bildenden Gehäuse (G), in dem in der Druckflüssigkeit wenigstens ein durch einen mit Gleichstrom betreibbaren Kollektor-Motor (M) über dessen Motorwelle (W) antreibbares Pumpenelement (P) enthalten ist, und mit einer den Kollektor-Motor (M) umgebenden Kapselung (K), die mit dem Gehäuse (G) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselung (K) im Gehäuse (G) innenliegend angeordnet ist und zusammen mit dem Gehäuse (G) das Reservoir (R) begrenzt.

2. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselung (K) zu etwa 60 bis 100 %, vorzugsweise etwa 85 %, ihrer axialen Länge im Gehäuse (G) angeordnet ist.

3. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kapselung (K) mit etwa 60 bis 100 %, vorzugsweise etwa 85 %, ihres Volumens im Gehäuse (G) angeordnet ist.

4. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (G) einen viereckigen Innenquerschnitt und die Kapselung (K) einen runden Außenquerschnitt haben.

5. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselung (K) an einer Seite des Gehäuses (G) einen Abdichtbereich (7) durchsetzt, und, vorzugsweise, dort mit einem Stromzuführende freiliegt.

6. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Motorwelle (W) verlängert ist und das Pumpenelement (P) direkt antreibt.

7. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß auf der Motorwelle (W) ein Adapter (D) angeordnet, der die Motorwelle (W) verlängert und das Pumpenelement (P) antreibt.

8. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselung (K) ein beidendig durch Lagerdeckel (9, 10) für Motorwellenlager (15, 20) verschlossener Rohrabschnitt (8) ist, wobei, vorzugsweise, diese Komponenten durch Spannschrauben (11) verspannt sind.

9. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (G) ein beidendig durch Verschlußdeckel (5, 4) verschlossenes Hohlprofil (1) ist, vorzugsweise ein Vierkant-Gußkörper, und daß an der Innenwand des Gehäuses (G) zwischen über Strömungswege (40) verbundene Gehäusesektionen ein nach innen ragender Flansch (2) vorgesehen ist.

10. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (2) ein über Stege (3) mit dem Gehäuse (G) verbundener Ringflansch ist.

11. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Lagerdeckel (9) die von außen zugängliche Stromzufuhr (17,18) zum dem Motorwellenlager (15) benachbarten Kollektorbereich (14, 16) aufweist.

12. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Lagerdeckel (10) angrenzend an das Motorwellenlager (20) eine dem Kollektormotor (M) zugewandte Gleitdichtung (21) enthält.

13. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselung (K) mittels des anderen Lagerdeckels (10) auf dem Flansch (2) festgelegt ist, vorzugsweise durch von der Seite des Pumpenelementes (P) her in den Flansch (2) eingreifende Halteschrauben (6).

14. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Pumpenelemente (P) am Flansch (2) festgelegt sind.

15. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (D) auf die Motorwelle (W) aufgepreßt und durch einen Spannstift (37) gesichert ist und zwei benachbarte Sitze (38, 39) für das Motorwellenlager (20) und die Gleitdichtung (21) sowie einen angeformten Exzenterabschnitt (23) aufweist.

16. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Exzenterabschnitt (23) in einem Gleitlager (24) ein Laufring (25) drehbar gelagert ist.

17. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektormotor (M) mit dem Rohrabschnitt (8) und dem einen Lagerdeckel (9) eine handelsübliche Kaufeinheit ist.

18. Hydraulisches Motorpumpenaggregat nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für stehenden bzw. liegenden Transport und/oder Betrieb des Motorpumpenaggregats wenigstens ein obenliegender Traggriff (35) und, gegebenenfalls, ein jeweils untenliegender Absteller (36) sowie gegebenenfalls eine Halterung für ein Powerpack vorgesehen sind.