EP0890741B1 - Kompakte Hydraulikeinheit - Google Patents

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EP0890741B1
EP0890741B1 EP98112313A EP98112313A EP0890741B1 EP 0890741 B1 EP0890741 B1 EP 0890741B1 EP 98112313 A EP98112313 A EP 98112313A EP 98112313 A EP98112313 A EP 98112313A EP 0890741 B1 EP0890741 B1 EP 0890741B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hydraulic
housing
pump
shaft
hydraulic unit
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98112313A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0890741A2 (de
EP0890741A3 (de
Inventor
Ralf Dr. Lemmen
Karl-Heinz Jakubowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brueninghaus Hydromatik GmbH
Original Assignee
Brueninghaus Hydromatik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Brueninghaus Hydromatik GmbH filed Critical Brueninghaus Hydromatik GmbH
Publication of EP0890741A2 publication Critical patent/EP0890741A2/de
Publication of EP0890741A3 publication Critical patent/EP0890741A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0890741B1 publication Critical patent/EP0890741B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00Pumping installations or systems
    • F04B23/04Combinations of two or more pumps
    • F04B23/08Combinations of two or more pumps the pumps being of different types
    • F04B23/10Combinations of two or more pumps the pumps being of different types at least one pump being of the reciprocating positive-displacement type
    • F04B23/106Combinations of two or more pumps the pumps being of different types at least one pump being of the reciprocating positive-displacement type being an axial piston pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00Pumping installations or systems
    • F04B23/04Combinations of two or more pumps
    • F04B23/08Combinations of two or more pumps the pumps being of different types
    • F04B23/12Combinations of two or more pumps the pumps being of different types at least one pump being of the rotary-piston positive-displacement type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/12Combinations of two or more pumps

Definitions

  • the invention relates to a compact hydraulic unit, in particular a compact one Hydraulic unit by an internal combustion engine of a motor vehicle or commercial vehicle is driven.
  • the hydraulic unit according to the invention is used in particular for driving a main hydraulic pump for the hydraulic supply of hydraulic components, z. B. Factory and lifting devices of vehicles of agricultural machinery, and to drive an auxiliary hydraulic pump, e.g. B. for hydraulic supply of hydraulic control components.
  • From DE 33 24 583 A1 is a double pump unit with two coaxial mutually arranged hydraulic pumps known, with a secondary shaft and a torque transmission element further pumps can be driven and Hydraulic medium via suction lines in a housing wall Intermediate housing is fed to the two pumps.
  • FR-A-2 096 191 is a double pump unit with a common auxiliary pump known, the auxiliary pump with a valve block Filters is connected.
  • the invention is therefore based on the object of a compact hydraulic unit create, which takes up little space and with relatively little Effort can be manufactured and assembled.
  • the invention is based on the knowledge that the space required Hydraulic unit reduced and at the same time the ease of installation can be improved can if the hydraulic lines and the filter or filters in the housing wall are integrated.
  • a particularly compact design is also achieved in that the Main hydraulic pump and the secondary hydraulic pump on two opposite one another Front sides of the hydraulic unit can be mounted and with one in the hydraulic unit mounted shaft are connected to each other, with a side drive or a The shaft is driven by means of a side drive wheel arranged on the shaft.
  • the charge pump can be in accordance with claim 4 advantageously as a gear, blade or arranged on the shaft Turbine pump to be designed.
  • the gear, blade or turbine pump only has a relatively small footprint, so that overall a particularly compact design is achieved.
  • the charge pump provides pre-compression for the main hydraulic pump causes.
  • an axially to the Charge pump adjacent mounting disc can be provided, the same time the storage the shaft on one of the end faces of the housing and the inclusion of one by the Mounting washer leading section of the suction line is used.
  • the charge pump accessible after dismantling the mounting disc and can be mounted in the axial direction or demountable.
  • the side drive wheel is preferably mounted in the housing according to claim 6, that radial forces exerted on the side drive wheel are not transmitted to the shaft.
  • the side drive wheel can be cup-shaped and enclose the drive wheel bearing radially and axially at least on one side. In the radial direction acting forces are on the preferably between the ring gear of the Side drive wheels and the drive wheel bearings located on the shaft are cushioned.
  • the drive wheel bearing at the same time the bearing of the shaft on one of the serve both ends of the housing.
  • the housing wall encloses the shaft, the side drive wheel and the charge pump may be relatively narrow. This creates a relatively thick-walled one Housing wall that offers space for the filters and hydraulic lines.
  • an agricultural vehicle can be flanged.
  • the side drive wheel which is designed as a gearwheel, can have a comb the corresponding gear of the internal combustion engine or the drive gear, if the hydraulic unit on the internal combustion engine or the drive gear is flanged.
  • FIG Fig. 1 An embodiment of a compact hydraulic unit 1 according to the invention is shown in FIG Fig. 1 shown partially in section.
  • the housing 2 of the hydraulic unit 1 is one shaft 3 extending axially through the hydraulic unit 1 is rotatably supported.
  • the wave 3 connects a main hydraulic pump 4 designed as a variable displacement pump with only one schematically shown auxiliary hydraulic pump 5.
  • the main hydraulic pump 4 serves z. B for the hydraulic drive of tools or lifting devices such as buckets, Plowing etc. on agricultural vehicles, for example.
  • the auxiliary hydraulic pump 5 serves to supply control components of the Hydraulic system.
  • the main hydraulic pump 4 is preferably with a Adjustment device 6 is adjustable in its delivery volume.
  • the housing wall 7 of the housing 2 is relatively thick-walled and surrounds it even closer components of the hydraulic unit to be described at a relatively short distance.
  • the hydraulic lines are in one in the housing wall 7 integrated design. Furthermore, the housing wall 7 can be closer Integrate descriptive filters.
  • the main hydraulic pump 4 is the compact one on a first end face 8 Hydraulic unit flange flange 9 with the compact hydraulic unit 1 connected.
  • the auxiliary hydraulic pump 5 on the other hand, is connected to a second one, the first one End face 8 axially opposite second end face 10 arranged flange 11 with the compact hydraulic unit 1 z.
  • the flange 9 can with the first end face 8 of the compact hydraulic unit 1 can also be screwed.
  • screw connections are not shown in Fig. 1.
  • Appropriately are on the interface between the compact hydraulic unit 1 and the flanges 9 and 11 appropriate sealing devices, e.g. B. sealing lips or O-rings provided to a effect for the hydraulic medium sealing closure.
  • hydraulic medium e.g. B. a hydraulic oil
  • the filter 15 is also integrated into the housing wall 7 and can, for. B. cartridge-shaped be and in a cylindrical recess of the housing wall 7 in one direction be insertable perpendicular to the drawing plane. This is a particularly simple one Maintenance and cleaning of the filter 15 possible. After flowing through the filter 15 flows the hydraulic medium to a branch 16 in the low pressure line 14. Zur better illustration is the flow of the hydraulic medium in the Hydraulic unit 1 according to the invention characterized by corresponding arrows.
  • the pressure line 19 carries the current of the Hydraulic medium through a second filter 21, which is also in the housing wall 7th the compact hydraulic unit 1 is integrated.
  • the second filter 21 can be like the first Filter 15 can be inserted in the form of a cartridge into the housing wall 7 of the hydraulic unit 1 or be usable.
  • the pressure line 19 then leads to one in the flange 9 provided suction channel of the main hydraulic pump 4.
  • the charge pump 20 is preferably a gear pump, vane pump or turbine pump trained and serves the pre-compression of the hydraulic medium.
  • the pressure in the pressure line 19 can preferably by means of a pressure relief valve, not shown in FIG predetermined pressure, e.g. 6 bar, can be adjustable.
  • the gear, the impeller or the Turbine of the charge pump 20 can also be formed in one piece with the shaft 3.
  • the charge pump 20 may together with the shaft 3 axially into a corresponding recess in the housing wall 7 the hydraulic unit 1 are removed or installed.
  • the axial fixation of the Charge pump 20 is carried out by means of the axially adjacent mounting disc 17.
  • Die Mounting disc 17 is used in the preferred embodiment shown in FIG. 1 at the same time the bearing of the shaft 3 on the end face 10 of the hydraulic unit 1 a corresponding bearing 22 between the mounting disc 17 and the shaft 3 intended. Furthermore, the mounting disc 17 is used to supply the hydraulic medium to the Auxiliary hydraulic pump 5.
  • a bore 24a can be provided in a cavity 23 surrounding the shaft.
  • the bore between the line 55 and the surrounding the shaft 3 Cavity 23 may be formed.
  • a drive wheel 24 to be described below is used to drive the shaft 3.
  • the shaft 3 can also be in other way, e.g. B. axially by a through the main hydraulic pump 4 or the auxiliary hydraulic pump 5 protruding extension of the shaft 3 are driven and that Drive wheel 24 then works as an output gear for driving further mechanical Components.
  • this is Drive wheel 24 is cup-shaped and encloses a drive wheel bearing 25 radially and one-sided axial.
  • the drive wheel bearing 25 is cup-shaped within the trained drive wheel 24 arranged.
  • the drive wheel 24 preferably has one Sprocket 26, which radially surrounds the drive wheel bearing 25.
  • the drive wheel bearing 25 is arranged on a pin 30 of the housing wall 7 and is of an annular Recess 27 surround the front 8 of the compact hydraulic unit 1 is open.
  • the drive wheel 24 designed as a gear can, for. B. by means of a key and groove connection 28 connected to the shaft 3. However, it is also conceivable to use the drive wheel 24 in one piece with the shaft 3.
  • the compact hydraulic unit 1 according to the invention is installed, for. B. in the Way that the shaft 3, the charge pump 20 and the mounting disc 17 with the bearing 22nd be pre-assembled.
  • the above-mentioned unit can then be removed with the flange 11 are inserted axially into the cavity 23 of the hydraulic unit 1.
  • the side drive wheel 25 is inserted from the end face 8 into the annular space 27 put on the shaft 3. Possibly. are still the z.
  • the necessary assembly steps are therefore on limited to a minimum. In particular, there are no hose lines or pipes assemble.
  • Fig. 2 shows the embodiment already described with reference to Fig. 1 in its final assembled condition in a supervision. Elements already described are included matching reference numerals, so that there is a repetitive Description unnecessary.
  • the housing 2 has a lateral opening 40, in the region of the side drive wheel 24 which the side drive wheel 24 is accessible.
  • the lateral opening 40 of the housing 2 is surrounded by a connecting flange 41, the mounting holes 42 to 47 z. B. can be connected to a gear box of a drive gear.
  • the drive gear can e.g. B. with the internal combustion engine, for example agricultural Commercial vehicle are connected. It can be designed as a gear Comb side drive wheel 24 with a corresponding tooth edge of the drive gear, so that the main hydraulic motor 4 and the auxiliary hydraulic motor 5 via the shaft 3 are driven.
  • a tank line is connected via the connecting flange 41 connected to the suction opening 13 of the hydraulic unit 1.
  • FIG. 2 further hydraulic control components, e.g. B. the control valves of a load-sensing unit 48 are mounted on the flange 9.
  • the individual valves of the load-sensing unit can be connected via connecting lines 49 which are in the flange 9 are integrated, connected to each other.
  • a signal pressure line 50 is used to control the adjusting device 6 of the main hydraulic pump designed as a variable pump 4.
  • a priority valve 51 can be mounted on the auxiliary hydraulic pump 5.
  • the suction opening 13 leading to the pressure medium tank which via the Suction line 14 connected to the suction opening 13 and the first filter 15 in the Suction line 14 arranged branch 16, on the one hand to the auxiliary hydraulic pump 5th and on the other hand leads to the charge pump 20.
  • the priority valve 51 can be arranged and a plurality of hydraulic outputs 52, 53 lead to different hydraulic consumers.
  • the charge pump 20 feeds that Pressure medium in the pressure line 19.
  • the second is in the pressure line 19 Filter 21.
  • the pressure in the pressure line 19 can by means of a pressure relief valve 60 can be adjusted to a predetermined maximum pressure.
  • the pressure line 19 leads to the main hydraulic pump 4, which pumps the hydraulic medium into the working line 61 feeds.
  • the displacement of the main hydraulic pump designed as a variable displacement pump 4 is adjustable via the adjustment device 6, the in the Control line 50 prevailing signal pressure by a not described here and as such known load sensing unit 48 is controlled.
  • the main hydraulic pump 4, the secondary hydraulic pump 5 and the Charge pump 20 connected to one another via a shaft 3, which is connected via the side drive wheel 24 is drivable.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment.
  • the Compact hydraulic unit 1 according to the invention can also be others Components, e.g. B. the pressure relief valve can be integrated.
  • the invention Hydraulic unit 1 allows an extremely space-saving and easy-to-assemble design.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine kompakte Hydraulikeinheit, insbesondere eine kompakte Hydraulikeinheit, die durch eine Brennkraftmaschine eines Kraft- oder Nutzfahrzeuges angetrieben ist. Die erfindungsgemäße Hydraulikeinheit dient insbesondere zum Antrieb einer Haupt-Hydropumpe zur hydraulischen Versorgung von Hydraulik-Komponenten, z. B. Werk- und Hebeeinrichtungen von Fahrzeugen der Landmaschinentechnik, sowie zum Antrieb einer Neben-Hydropumpe, z. B. zur hydraulischen Versorgung von hydraulischen Steuerkomponenten.
Aus der DE 41 30 225 C1 geht eine in einen Getriebekasten einbaubare Axialkolbenpumpe hervor, wobei die Anschlußkanäle zur Zufuhr und Abfuhr des Hydraulikmediums sowie ein Steueranschlußkanal teilweise innerhalb des Getriebekastendeckels geführt sind. Die Axialkolbenmaschine kann auf diese Weise ohne größere Umbaumaßnahme in den Getriebekasten z. B. eines Nutzfahrzeuges der Landmaschinentechnik eingebaut werden. Der Getriebekasten von Nutzfahrzeugen der Landmaschinentechnik bietet jedoch nur wenig Platz zum Einbau hydraulischer Komponenten. Insbesondere wenn mehrere Hydropumpen zur Versorgung des hydraulischen Systems des Nutzfahrzeugs notwendig sind, ist der unmittelbare Einbau der Hydropumpen in den Getriebekasten des Fahrzeugs aus Platzgründen in der Regel nicht möglich. Es ist vielmehr eine zusätzliche Hydraulikeinheit vorzusehen, die vorzugsweise an den Getriebekasten des Nutzfahrzeugs anflanschbar ist und dem Antrieb der Hydropumpen dient. Nachteilig bei bekannten derartigen Hydraulikeinheiten ist, daß diese einen relativ großen Bauraum einnehmen und insbesondere die Filter zum Filtern des Hydraulikmediums an der Hydraulikeinheit extern angebracht werden müssen, was einen relativ hohen Montage- und Fertigungsaufwand erfordert. Die Verbindung der hydraulischen Komponenten, also der Hydropumpen, der Filter, der Ventile usw. erfolgt bei bekannten Hydraulikeinheiten über ein Rohr- oder Schlauchsystem. Das Anbringen der Hydraulikrohre oder Hydraulikschläuche erhöht zusätzlich den Fertigungs- und Montageaufwand.
Aus der DE 33 24 583 A1 ist ein Doppelpumpen-Aggregat, mit zwei koaxial zueinander angeordneten Hydropumpen bekannt, wobei über eine Nebenwelle und ein Drehmoment-Übertragungsorgan weitere Pumpenangetrieben werden können und Hydraulikmedium über Saugleitungen in einer Gehäuse-Wandung eines Zwischengehäuses den beiden Pumpen zugeführt wird.
Weiterhin ist aus der FR-A-2 096 191 ein Doppelpumpen-Aggregat mit einer gemeinsamen Hilfspumpe bekannt, wobei die Hilfspumpe an einem Ventilblock mit Filtern angeschlossen ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Hydraulikeinheit zu schaffen, welche nur einen geringen Bauraum beansprucht und mit relativ geringem Aufwand fertigbar und montierbar ist.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der benötigte Bauraum der Hydraulikeinheit verringert und zugleich die Montagefreundlichkeit verbessert werden kann, wenn die Hydraulikleitungen und das bzw. die Filter in der Gehäuse-Wandung integriert sind. Eine besonders kompakte Bauform wird ferner dadurch erzielt, daß die Haupt-Hydropumpe und die Neben-Hydropumpe an zwei sich gegenüberliegenden Stirnseiten der Hydraulikeinheit montiert werden und mit einer in der Hydraulikeinheit gelagerten Welle miteinander verbunden sind, wobei ein Seitenantrieb oder ein Seitenabtrieb der Welle mittels eines auf der Welle angeordneten Seitentriebrades erfolgt.
Die Ansprüche 2 bis 12 beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Entsprechend Anspruch 2 ist es vorteilhaft, wenn eine mit der Welle drehfest verbundene und innerhalb des Gehäuses angeordnete Ladepumpe vorgesehen ist, die über ein in der Gehäuse-Wandung integriertes Filter das Hydraulikmedium der Haupt-Hydropumpe zuführt. Entsprechend Anspruch 3 ist vorzugsweise ein zweites in der Gehäuse-Wandung integriertes Filter vorgesehen, über welches die Ladepumpe das Hydraulikmedium aus einem Hydraulikmedium-Tank ansaugt. Die Ladepumpe kann entsprechend Anspruch 4 in vorteilhafter Weise als eine auf der Welle angeordnete Zahnrad-, Schaufel- oder Turbinenpumpe ausgebildet sein. Die Zahnrad-, Schaufel- oder Turbinenpumpe hat nur einen relativ geringen Platzbedarf, so daß insgesamt eine besonders kompakte Bauform erzielt wird. Durch die Ladepumpe wird eine Vorkompression für die Haupt-Hydropumpe bewirkt. In besonders vorteilhafter Weise kann entsprechend Anspruch 5 eine axial an die Ladepumpe angrenzende Montagescheibe vorgesehen sein, die gleichzeitig der Lagerung der Welle an einer der Stirnseiten des Gehäuses und der Aufnahme eines durch die Montagescheibe führenden Abschnitts der Saugleitung dient. Dabei ist die Ladepumpe nach Demontage der Montagescheibe zugänglich und in axialer Richtung montierbar bzw. demontierbar.
Das Seitentriebrad ist entsprechend Anspruch 6 vorzugsweise in dem Gehäuse so gelagert, daß auf das Seitentriebrad ausgeübte Radialkräfte nicht auf die Welle übertragen werden. Dazu kann das Seitentriebrad entsprechend Anspruch 7 topfförmig ausgebildet sein und das Triebrad-Lager radial und zumindest einseitig axial umschließen. In radialer Richtung wirkende Kräfte werden dabei auf das sich vorzugsweise zwischen dem Zahnkranz des Seitentriebrads und der Welle befindliche Triebrad-Lager abgefedert. Entsprechend Anspruch 9 kann das Triebrad-Lager gleichzeitig der Lagerung der Welle an einer der beiden Stirnseiten des Gehäuses dienen.
Entsprechend Anspruch 10 umschließt die Gehäuse-Wandung die Welle, das Seitentriebrad und ggf. die Ladepumpe relativ eng. Auf diese Weise entsteht eine relativ dickwandige Gehäuse-Wandung, die Platz zur Aufnahme der Filter und der Hydraulikleitungen bietet.
Entsprechend Anspruch 11 ist die seitliche Öffnung des Gehäuses im Bereich des Seitentriebrads von einem Verbindungsflansch umgeben, der an einer Brennkraftmaschine oder an einem Antriebsgetriebe z. B. eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs anflanschbar ist. Dabei kann das als Zahnrad ausgebildete Seitentriebrad mit einem korrespondierenden Zahnrad der Brennkraftmaschine oder des Antriebsgetriebes kämmen, wenn die Hydraulikeinheit an der Brennkraftmaschine bzw. dem Antriebsgetriebe angeflanscht ist.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1
ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit in einer teilweise geschnittenen Darstellung;
Fig. 2
das in Fig. 2 dargestellt Ausführungsbeispiel in einer ungeschnittenen Darstellung mit an der Hydraulikeinheit angeschlossenen externen Hydraulikkomponenten; und
Fig. 3
das hydraulische Schaltschema der erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen, kompakten Hydraulikeinheit 1 ist in Fig. 1 teilweise geschnitten dargestellt. In dem Gehäuse 2 der Hydraulikeinheit 1 ist eine sich axial durch die Hydraulikeinheit 1 erstreckende Welle 3 drehbar gelagert. Die Welle 3 verbindet eine als Verstellpumpe ausgebildete Haupt-Hydropumpe 4 mit einer nur schematisch dargestellten Neben-Hydropumpe 5. Die Haupt-Hydropumpe 4 dient z. B zum hydraulischen Antrieb von Werkzeugen oder Hebeeinrichtungen wie Schaufeln, Pflügen usw. an beispielsweise landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugen. Die Neben-Hydropumpe 5 dagegen dient zur Versorgung von Steuerkomponenten des Hydrauliksystems. Die Haupt-Hydropumpe 4 ist vorzugsweise mit einer Verstellvorrichtung 6 in ihrem Fördervolumen verstellbar ausgebildet. Die Gehäuse-Wandung 7 des Gehäuses 2 ist relativ dickwandig ausgebildet und umgibt die noch näher zu beschreibenden Komponenten der Hydraulikeinheit in einem relativ geringen Abstand.
In der Gehäuse-Wandung 7 sind erfindungsgemäß die hydraulischen Leitungen in einer integrierten Bauweise ausgebildet. Ferner kann die Gehäuse-Wandung 7 noch näher zu beschreibende Filter integrierend aufnehmen.
Die Haupt-Hydropumpe 4 ist über einen an einer ersten Stirnseite 8 der kompakten Hydraulikeinheit anflanschbaren Flansch 9 mit der kompakten Hydraulikeinheit 1 verbunden. Die Neben-Hydropumpe 5 dagegen ist über einen an einer zweiten, der ersten Stirnseite 8 axial gegenüberliegenden zweiten Stirnseite 10 angeordneten Flansch 11 mit der kompakten Hydraulikeinheit 1 z. B. über schematisch dargestellte Schraubverbindungen 12 verbunden. Der Flansch 9 kann mit der ersten Stirnseite 8 der kompakten Hydraulikeinheit 1 ebenfalls verschraubt sein. Die diesbezüglichen Schraubverbindungen sind jedoch in Fig. 1 nicht dargestellt. Zweckmäßigerweise sind an der Nahtstelle zwischen der kompakten Hydraulikeinheit 1 und den Flanschen 9 und 11 entsprechende Dichtvorrichtungen, z. B. Dichtlippen oder O-Ringe vorgesehen, um einen für das Hydraulikmedium dichtenden Abschluß zu bewirken.
Da Hydraulikmedium, z. B. ein Hydrauliköl, tritt über eine Saugöffnung 13 in die erfindungsgemäße, kompakte Hydraulikeinheit 1 ein und wird über eine in die Gehäuse-Wandung 7 integrierte Saugleitung 14 zu einem ersten Filter 15 geführt. Das Filter 15 ist ebenfalls in die Gehäuse-Wandung 7 integriert und kann z. B. patronenförmig ausgebildet sein und in eine zylinderförmige Aussparung der Gehäuse-Wandung 7 in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene einführbar sein. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Wartung und Säuberung des Filters 15 möglich. Nach Durchströmen des Filters 15 strömt das Hydraulikmedium zu einer Verzweigung 16 in der Niederdruckleitung 14. Zur besseren Veranschaulichung ist die Strömung des Hydraulikmediums in der erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit 1 durch entsprechende Pfeile gekennzeichnet. Ein Abschnitt der Saugleitung 14 ist durch eine noch näher zu beschreibende Montagescheibe 17 hindurchgeführt. Das Hydraulikmedium gelangt somit zu dem Saugkanal 18 der Neben-Hydropumpe 5. Ein in Fig. 1 nicht näher dargestellter Ausgang der Neben-Hydropumpe 5 ist z. B. über ein Prioritätsventil mit hydraulischen Steuerkomponenten beispielsweise eines Nutzfahrzeugs verbunden.
Ein anderer Zweig der Saugleitung 14 ist über eine noch näher zu beschreibende Ladepumpe 20 mit der Druckleitung 19 verbunden. In dem in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel führt die Druckleitung 19 den Strom des Hydraulikmediums durch ein zweites Filter 21, das ebenfalls in der Gehäuse-Wandung 7 der kompakten Hydraulikeinheit 1 integriert ist. Das zweite Filter 21 kann wie das erste Filter 15 patronenförmig in die Gehäuse-Wandung 7 der Hydraulikeinheit 1 einschiebbar oder einsetzbar sein. Die Druckleitung 19 führt dann zu einem in dem Flansch 9 vorgesehenen nicht weiter dargestellten Ansaugkanal der Haupt-Hydropumpe 4.
Die Ladepumpe 20 ist vorzugsweise als Zahnradpumpe, Flügelpumpe oder Turbinenpumpe ausgebildet und dient der Vorkompression des Hydraulikmediums. In der Druckleitung 19 herrscht daher ein Druck von wenigen bar. Der Druck in der Druckleitung 19 kann vorzugsweise durch ein in Fig. 1 nicht dargestelltes Druckbegrenzungsventil auf einen vorgegebenen Druck, z.B. 6 bar, einstellbar sein. Das Zahnrad, das Flügelrad oder die Turbine der Ladepumpe 20 kann mit der Welle 3 auch einstöckig ausgebildet sein. Nach Entfernen des Flansches 11 und der Montagescheibe 17 kann die Ladepumpe 20 ggf. mitsamt der Welle 3 axial in eine entsprechende Ausnehmung in der Gehäuse-Wandung 7 der Hydraulikeinheit 1 ausgebaut bzw. eingebaut werden. Die axiale Fixierung der Ladepumpe 20 erfolgt mittels der axial benachbarten Montagescheibe 17. Die Montagescheibe 17 dient in dem in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel gleichzeitig der Lagerung der Welle 3 an der Stirnseite 10 der Hydraulikeinheit 1. Dazu ist zwischen der Montagescheibe 17 und der Welle 3 ein entsprechendes Lager 22 vorgesehen. Ferner dient die Montagescheibe 17 der Zufuhr des Hydraulikmediums zu der Neben-Hydropumpe 5.
Zur Druckabsicherung der Leitungen 19 und 55 kann zwischen der Druckleitung 19 und einem die Welle umgebenden Hohlraum 23 eine Bohrung 24a vorgesehen sein. Alternativ kann die Bohrung auch zwischen der Leitung 55 und dem die Welle 3 umgebenden Hohlraum 23 ausgebildet sein.
Zum Antrieb der Welle 3 dient ein nachfolgend zu beschreibendes Triebrad 24. Entsprechend einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Welle 3 jedoch auch in anderer Weise, z. B. axial durch eine durch die Haupt-Hydropumpe 4 oder die Neben-Hydropumpe 5 hindurchragende Verlängerung der Welle 3 angetrieben werden und das Triebrad 24 arbeitet dann als Abtriebsrad zum Antrieb weiterer mechanischer Komponenten. In dem in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Triebrad 24 topfförmig ausgebildet und umschließt ein Triebrad-Lager 25 radial und einseitig axial. Mit anderen Worten ist das Triebrad-Lager 25 innerhalb des topfförmig ausgebildeten Triebrads 24 angeordnet. Das Triebrad 24 weist vorzugsweise einen Zahnkranz 26 auf, der das Triebrad-Lager 25 radial umschließt. Das Triebrad-Lager 25 ist auf einem Zapfen 30 der Gehäuse-Wandung 7 angeordnet und wird von einer ringförmigen Ausnehmung 27 umgeben, die zu der Stirnseite 8 der kompakten Hydraulikeinheit 1 hin geöffnet ist. Das als Zahnrad ausgebildete Triebrad 24 kann z. B. mittels einer Keil-Nut-Verbindung 28 mit der Welle 3 verbunden sein. Es ist jedoch auch denkbar, das Triebrad 24 mit der Welle 3 einstückig auszubilden.
Daß der Zahnkranz 26 des Seitentriebrads 24 das Triebrad-Lager 25 radial umschließ hat einen wesentlichen Vorteil. Auf das Seitentriebrad 24 ausgeübte, in radialer Richtung wirkende Kraftkomponenten werden von den Triebrad-Lager 25 aufgenommen und auf den Zapfen 26 der Gehäuse-Wandung 7 übertragen. Eine unmittelbare Übertragung dieser Kraftkomponente auf die Welle 3 findet daher nicht statt und die axiale Ausrichtung der Welle 3 bzw. koaxialer Ausrichtung der Welle 3 mit den nicht mehr dargestellten Triebwerkachsen der Haupt-Hydropumpe 4 und der Neben-Hydropumpe 5 bleiben erhalten.
Die Montage der erfindungsgemäßen kompakten Hydraulikeinheit 1 erfolgt z. B. in der Weise, daß die Welle 3, die Ladepumpe 20 und die Montagescheibe 17 mit dem Lager 22 vormontiert werden. Die vorstehend genannte Einheit kann dann bei demontiertem Flansch 11 axial in den Hohlraum 23 der Hydraulikeinheit 1 eingeschoben werden. Schließlich wird von der Stirnseite 8 das Seitentriebrad 25 durch Einführen in den Ringraum 27 auf die Welle 3 aufgeschoben. Ggf. sind noch die z. B. patronenförmig ausgebildeten Filter 15 in die Gehäuse-Wandung 7 einzusetzen. Die notwendigen Montageschritte sind daher auf ein Minimum begrenzt. Insbesondere sind keine Schlauchleitungen oder Rohrleitungen zu montieren.
Fig. 2 zeigt das bereits anhand von Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel in seinem endmontierten Zustand in einer Aufsicht. Bereits beschriebene Elemente sind mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen, so daß sich insoweit eine wiederholende Beschreibung erübrigt.
Das Gehäuse 2 hat im Bereich des Seitentriebrads 24 eine seitliche Öffnung 40, über welche das Seitentriebrad 24 zugänglich ist. Die seitliche Öffnung 40 des Gehäuses 2 ist von einem Verbindungsflansch 41 umgeben, der über Montagebohrungen 42 bis 47 z. B. mit einem Getriebekasten eines Antriebsgetriebes verbindbar ist. Das Antriebsgetriebe kann z. B. mit der Brennkraftmaschine eines beispielsweise landwirtschaftlichem Nutzfahrzeuges in Verbindung stehen. Dabei kann das als Zahnrad ausgebildete Seitentriebrad 24 mit einem korrespondierenden Zahnrand des Antriebsgetriebes kämmen, so daß der Haupt-Hydromotor 4 und der Neben-Hydromotor 5 über die Welle 3 angetrieben werden. Gleichzeitig wird über den Verbindungsflansch 41 eine Tankleitung mit der Ansaugöffnung 13 der Hydraulikeinheit 1 verbunden.
Wie aus Fig. 2 ferner zu erkennen, können weitere hydraulische Steuerkomponenten, z. B. die Steuerventile einer Load-Sensing-Einheit 48 an dem Flansch 9 montiert sein. Die einzelnen Ventile der Load-Sensing-Einheit können über Verbindungsleitungen 49, die in dem Flansch 9 integriert sind, miteinander verbunden sein. Eine Stelldruckleitung 50 dient zur Ansteuerung der Verstellvorrichtung 6 der als Verstellpumpe ausgebildeten Haupt-Hydropumpe 4. An der Neben-Hydropumpe 5 kann ein Prioritätsventil 51 montiert sein.
Zum besseren Verständnis der Erfindung ist in Fig. 3 das hydraulische Schaltschema der erfindungsgemäßen kompakten Hydraulikeinheit 1 wiedergegeben.
Zu erkennen ist die zum Druckmedium-Tank führende Saugöffnung 13, das über die Saugleitung 14 mit der Saugöffnung 13 verbundene erste Filter 15 und die in der Saugleitung 14 angeordnete Verzweigung 16, die einerseits zu der Neben-Hydropumpe 5 und andererseits zu der Ladepumpe 20 führt. Stromaufwärts der Neben-Hydropumpe 5 kann das Prioritätsventil 51 angeordnet sein und mehrere hydraulische Ausgänge 52, 53 führen zu unterschiedlichen hydraulischen Verbrauchern. Die Ladepumpe 20 speist das Druckmedium in die Druckleitung 19 ein. In der Druckleitung 19 befindet sich das zweite Filter 21. Der Druck in der Druckleitung 19 kann mittels eines Druckbegrenzungsventils 60 auf einen vorgegebenen maximalen Druck eingeregelt werden. Die Druckleitung 19 führt zu der Haupt-Hydropumpe 4, die das Hydraulikmedium in die Arbeitsleitung 61 einspeist. Das Verdrängungsvolumen der als Verstellpumpe ausgebildeten Haupt-Hydropumpe 4 ist über die Verstellvorrichtung 6 verstellbar, wobei der in der Steuerleitung 50 herrschende Stelldruck durch eine hier nicht näher beschriebene und als solche bekannte Load-Sensing-Einheit 48 gesteuert wird.
Wie bereits beschrieben sind die Haupt-Hydropumpe 4, die Neben-Hydropumpe 5 und die Ladepumpe 20 über eine Welle 3 miteinander verbunden, die über das Seitentriebrad 24 antreibbar ist.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel begrenzt. In der erfindungsgemäßen kompakten Hydraulikeinheit 1 können auch noch weitere Komponenten, z. B. das Druckbegrenzungsventil integriert sein. Die erfindungsgemäße Hydraulikeinheit 1 gestattet eine äußerst raumsparende und montagefreundliche Bauform.
Durch die Übernahme von Mehrfachfunktionen einzelner Bauteile z. B. der Montagescheibe 17 oder des Triebrad-Lagers 25 wird die Anzahl der Bauteile reduziert, wodurch die Fertigungskosten gesenkt werden können. Durch die spezielle Ausbildung der Welle 3 und des Seitentriebrads 24 wird ein Lager für die Welle 3 eingespart. Durch die Integration der Filter 19, 21 in die Gehäuse-Wandung 7 kann auf spezielle Filterhalterungen verzichtet werden und es ergibt sich die Möglichkeit, strömungstechnisch günstige Kanalausführungen mit kurzen Wegen zu realisieren. Separate Gehäuse für die Filter 19, 21 sind nicht erforderlich. Die Montage der kompakten Hydraulikeinheit 1 als Komplettsystem kann durch die leicht räumliche Zugänglichkeit unter Zuhilfenahme von Montagehilfseinrichtungen optimiert werden.

Claims (12)

  1. Kompakte Hydraulikeinheit (1), insbesondere angetrieben durch eine Brennkraftmaschine eines Kraft- oder Nutzfahrzeugs, mit einem Gehäuse (2),
    in welchem eine Welle (3) drehbar gelagert ist, die eine an einer Stirnseite (8) des Gehäuses (2) anflanschbare Haupt-Hydropumpe (4) mit einer an einer zweiten Stirnseite (10) des Gehäuses (2) anflanschbaren Neben-Hydropumpe (5) verbindet und mit einem Seitentriebrad (24) drehfest verbunden ist, das an dem Gehäuse (2) mittels eines Triebrad-Lagers (25) gelagert ist und über eine seitliche Öffnung (40) des Gehäuses (2) zum Antrieb und/oder Abtrieb zugänglich ist,
    wobei in einer Gehäuse-Wandung (7) zumindest eine Saugleitung (14), integriert ist, die ein Hydraulikmedium der Haupt-Hydropumpe (4) und der Neben-Hydropumpe (5) zuführt,
    dadurch gekennzeichnet, daß in der Gehäuse-Wandung (7) ferner zumindest ein in der Saugleitung (14) angeordnetes erstes Filter (15) zum Filtern des Hydraulikmediums integriert ist.
  2. Kompakte Hydraulikeinheit nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Welle (3) drehfest verbundene und innerhalb des Gehäuses (2) angeordnete Ladepumpe (20) vorgesehen ist, die über ein zweites in der Gehäuse-Wandung (7) integriertes Filter (21) das Hydraulikmedium der Haupt-Hydropumpe (4) über eine in der Gehäuse-Wandung (7) integrierte Druckleitung (19) zuführt.
  3. Kompakte Hydraulikeinheit nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ladepumpe (20) über das erste in der Gehäuse-Wandung (7) integrierte Filter (19) das Hydraulikmedium aus einem Hydraulikmedium-Tank (T) ansaugt.
  4. Kompakte Hydraulikeinheit nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ladepumpe (20) als auf der Welle (3) angeordnete Zahnrad-, Schaufel- oder Turbinenpumpe ausgebildet ist.
  5. Kompakte Hydraulikeinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ladepumpe (20) an eine Montagescheibe (17) axial angrenzt, die gleichzeitig der Lagerung der Welle (3) an der zweiten Stirnseite (10) des Gehäuses (2) und der Aufnahme eines Abschnitts der Saugleitung (14) zur Zuleitung des Hydraulikmediums an die Nebenpumpe (5) dient und nach deren Demontage die Ladepumpe (20) axial in das Gehäuse (2) einführbar ist.
  6. Kompakte Hydraulikeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Seitentriebrad (24) in dem Gehäuse (2) mittels des Triebrad-Lagers (25) so gelagert ist, daß auf das Seitentriebrad (24) ausgeübte Radialkräfte nicht auf die Welle (3) übertragen werden.
  7. Kompakte Hydraulikeinheit nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Seitentriebrad (24) topfförmig ausgebildet ist und das Triebrad-Lager (25) radial und zumindest einseitig axial umschließt.
  8. Kompakte Hydraulikeinheit nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Seitentriebrad (24) als Zahnrad ausgebildet ist und einen Zahnkranz (26) aufweist, der das Triebrad-Lager (25) radial umgibt.
  9. Kompakte Hydraulikeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Triebrad-Lager (25) gleichzeitig der Lagerung der Welle (3) an der ersten Stirnseite (8) des Gehäuses (2) dient.
  10. Kompakte Hydraulikeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse-Wandung (7) die Welle (3), das Seitentriebrad (24) und ggf. die Ladepumpe (20) eng umschließt.
  11. Kompakte Hydraulikeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Öffnung (40) des Gehäuses (2) von einem Verbindungsflansch (41) umgeben ist, der an die Brennkraftmaschine oder an ein Antriebsgetriebe anflanschbar ist.
  12. Kompakte Hydraulikeinheit nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Seitentriebrad (24) als Zahnrad ausgebildet ist, das nach dem Anflanschen des Verbindungsflansches (41) an die Brennkraftmaschine oder das Antriebsgetriebe mit einem Zahnrad der Brennkraftmaschine bzw. des Antriebsgetriebes kämmt.
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