EP2128446A2 - Hydraulic unit - Google Patents

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EP2128446A2
EP2128446A2 EP09006984A EP09006984A EP2128446A2 EP 2128446 A2 EP2128446 A2 EP 2128446A2 EP 09006984 A EP09006984 A EP 09006984A EP 09006984 A EP09006984 A EP 09006984A EP 2128446 A2 EP2128446 A2 EP 2128446A2
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EP
European Patent Office
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hydraulic
pump
motor
unit according
housing
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EP09006984A
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German (de)
French (fr)
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EP2128446B1 (en
EP2128446A3 (en
Inventor
Kai Böhner
Christian Dipl.-Ing. Böhner
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.)
BOEHNER-EH GmbH
Original Assignee
Individual
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Publication of EP2128446A2 publication Critical patent/EP2128446A2/en
Publication of EP2128446A3 publication Critical patent/EP2128446A3/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C11/00—Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations
    • F04C11/005—Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations of dissimilar working principle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00—Fluid
    • F04C2210/14—Lubricant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/30—Casings or housings

Definitions

  • the invention / innovation relates to a hydraulic unit for providing a pressurized hydraulic fluid for driving a coupled hydraulic actuator, comprising a motor arranged in a pressurized motor housing, a hydraulic accumulator arranged in a storage housing, a hydraulic pump disposed in a pump housing and a hydraulic block, wherein at least the motor housing, pump housing and the hydraulic block form a uniform manageable rigid module and the hydraulic fluid flowing around in the module passes through all the elements of the module in the longitudinal direction (circulation system) in some areas.
  • WO 2006/056256 A2 teaches a hydraulic power unit, which uses an electric motor and a pump operated via this for generating pressure to a pressurized hydraulic fluid at an output.
  • the hydraulic fluid drawn in by the pump is provided with a storage space with a variable compensation volume, in which the hydraulic fluid is stored gas-free.
  • the invention / innovation is the object of developing a hydraulic unit with the features of the preamble of claim 1 such that it can be realized in a compact design, controlled by the simplest control and regulated (without electric valves) can be and has good operating characteristics such as high rigidity, overload safety and low noise emission. It is another object of the invention to have both good adaptability to, for example, extreme cold, ways and speeds as well as a high degree of flexibility.
  • the hydraulic pump and the hydraulic block form a functional unit
  • the hydraulic block is provided with a plurality of hydraulic connection elements and a flange arranged in the pump housing delivery chamber is covered by the hydraulic block on the opposite side of the motor housing.
  • the arrangement of the hydraulic pump immediately adjacent to the hydraulic block allows both a manufacturing technology easy to implement, as well as reliably operable in operation functional unit.
  • the integration of the delivery chamber of the pump final "lid" to the hydraulic block the dimensioning of the entire hydraulic unit is reduced. Parts of the pump components are assigned to the hydraulic unit. Both in the pump housing, as well as in the hydraulic block valves can be integrated.
  • the hydraulic connection elements serve as an interface of the hydraulic unit to the connecting lines of the hydraulic actuators to be driven.
  • the hydraulic accumulator can be part of the uniform, manageable rigid module, thus reducing the dimensioning of the entire unit.
  • the hydraulic fluid flowing through all the elements of the module in the longitudinal direction is preferably guided in one circulation.
  • This can be the Hydraulic fluid also be assigned a cooling function in addition to the power transmission.
  • hydraulic elements such as pressure relief valves, suction valves or pilot operated check valves may be integrally employed and assisted by the shape and shape of the channels in the pump housing (e.g., channeling and / or concentration of hydraulic fluid in the area of the valves used).
  • the immediate vicinity of the hydraulic block to the pump achieves design advantages, it can be ensured directly from the pump delivery chamber via shortest connections to the hydraulic connection elements and optionally between these intermediate overload valves / pressure relief valves a safe, reliable and energy-saving operation of the hydraulic unit ,
  • circumferential elements of the hydraulic pump protrude into the region of the hydraulic block via the flange surface arranged between the pump housing and the hydraulic block in the delivery chamber.
  • shaft elements (pinion shaft) of the pump can be mounted at least in regions in a corresponding recess of the hydraulic block.
  • the dimensioning of the entire hydraulic unit is further reduced.
  • the rotating elements of the hydraulic pump are guided in the region of the hydraulic block.
  • Such a guide can positively affect both the storage and optionally other functions of the pump shaft to elements of the hydraulic block, for example, the pump shaft is formed as a hollow shaft, which in a continuing, preferably hydraulic fluid leading channel of the hydraulic block continues.
  • the peripheral elements arranged in the pump housing, cooperating therewith, valve elements arranged in the pump housing and the valve elements of the hydraulic block form a coherent integrated hydraulic functional unit.
  • the surface of the hydraulic block facing the pump does not only have a function concluding the delivery chamber, but also has further recesses influencing the function of the pump and / or the hydraulic fluid management, control and / or regulation.
  • the fact that there is a connection to the pump directly from the valve elements of the hydraulic block both a structurally simple, and low-maintenance and thus a reliable hydraulic unit is provided, for example, the sealed areas can be reduced to a minimum (only static seals).
  • the pump is designed such that it is operable in four-quadrant mode and thereby allows a promotion of the hydraulic fluid in two directions (forward / backward).
  • This also makes it possible, for example, not only to use the hydraulic unit as a medium providing hydraulic pressure, but also to tap from this electrical energy when the hydraulic unit is acted upon by a hydraulic pressure (energy return - 2, and 4 th quadrant).
  • the pump is designed as a gear pump.
  • This includes, for example, an external gear, internal gear or gerotor pump.
  • Vane pumps, screw pumps, rotary lobe pumps or rotary vane pumps can also be used in conjunction with the hydraulic unit.
  • Such pumps have the advantage that they are a relative ensure uniform delivery of the pump medium and the conveying direction is reversible with the direction of rotation.
  • drive modes for the motor are preferably called controlled or unregulated electrical asynchronous or synchronous motors.
  • drive modes for the motor are preferably called controlled or unregulated electrical asynchronous or synchronous motors.
  • under oil designs are preferred which ensure intensive cooling, build compact and achieve a low mass moment of inertia.
  • a further hydraulic pump is arranged, which is also driven by the motor.
  • the further hydraulic pump can be arranged between the motor and the hydraulic accumulator and / or between the first pump and the hydraulic block and can likewise be driven via the motor driving the first hydraulic pump.
  • higher pressures for the hydraulic medium can be generated.
  • the pump power especially at high Press
  • a hydraulic pump can be designed as a radial piston pump and arranged both on the pump and preferably on the storage side of the engine. Since this has a favorable efficiency and reaches high load pressures at a smaller flow rate, it is suitable for the above-described Forming and / or shear phases. Consequently, the radial piston pump can serve primarily as a second higher pressure level. In order to be able to use the full drive power for the high pressures, the delivery of the low-pressure pump is automatically switched to pressureless circulation.
  • the leak hydraulic fluid occurring during operation of the hydraulic unit is preferably returned directly to the housing in the hydraulic system of the hydraulic unit.
  • the hydraulic fluid exiting from one or more pressure relief valves and / or other hydraulic elements may be internally fed directly into the hydraulic system of the hydraulic unit.
  • This pressure limiting valve and / or hydraulic element is preferably arranged in the region of the hydraulic block and is operatively connected to channels arranged in the region of the pressure limiting valve and / or hydraulic element, which purposefully recirculate the escaping hydraulic fluid into the hydraulic system of the hydraulic unit. This can also be used for one circulation to maintain the cooling.
  • a hydraulic return line is formed, which connects the outlet of the pressure limiting valve with the hydraulic reservoir passing through the engine and hydraulic accumulator.
  • a hydraulic return flow channel is preferably operatively connected directly or indirectly to the pressure limiting valve and / or hydraulic element.
  • the shaft of the motor and / or the shaft of the pump as Hollow shaft formed and forms a part of the return channel (circulation channel) for the hydraulic fluid to return them to the hydraulic accumulator.
  • both the dimensioning of the entire hydraulic unit can be reduced, as well as a cooling function are taken over by the flowing back through the return flow in the hydraulic fluid, as this when flowing through the motor and / or pump hollow shaft to just this place, but especially at the stator and rotor of the engine can dissipate heat energy.
  • a particularly advantageous embodiment of the hydraulic unit according to the invention is formed in that the return flow channel formed by the shaft of the motor is aligned coaxially with the hydraulic return flow of the pump.
  • Such a linear hydraulic fluid stirring simplifies the overall construction, reduces the resistances acting on the hydraulic fluid and promotes or allows the hydraulic fluid circulation.
  • the return flow channel formed by the shaft of the engine immediately continues with the volume of the hydraulic accumulator.
  • the opposing flanges of the pump housing are aligned parallel to each other.
  • these flanges are aligned parallel to each other and / or have a coordinated coupling surface, it is possible, in the manner of a modular system, one, two or more pump housing together and thus designed depending on the application, the performance of the hydraulic unit targeted.
  • a coupling element such as a cross slide.
  • a coupling element may be formed depending on the combination of different motors and different pumps as a specific combination part, so that at the interfaces of the engine and the pump relatively simple held, the respective component conditions corresponding configurations of the interfaces can be implemented.
  • a first coupling element for connecting the two elements can be used and in a second combination case in the combination of a second motor with again the first pump, a second coupling element can be used.
  • Such a composition of the individual hydraulic units with such coupling elements increases the flexibility and simplifies the overall construction in particular when providing a plurality of different power gradations (motor-pump combination).
  • the coupling element In combination with the central hydraulic fluid return, the coupling element has corresponding recesses and / or openings. In addition, such a coupling compensates for a possible axial offset due to manufacturing tolerances.
  • connecting flange passing through hydraulic fluid carrying elements substantially symmetrical to the motor axis.
  • hydraulic block, the pump housing, the motor housing and the storage housing are formed substantially rotationally symmetrical and are arranged coaxially or axially parallel to each other.
  • the pump housing and / or the motor housing in each case with at least one region beyond the outer diameter of the pump housing or the motor housing final pump flange respectively motor flange area is provided.
  • the Pumpenflanschbereieh and the motor flange area advantageously have at least one mounted in a coplanar plane mounting flange on which the substantially cylindrical hydraulic unit is reliably and statically determined mounted on a flat surface.
  • the hydraulic accumulator used is preferably a bladder accumulator or a piston accumulator which has an air or gas bias directed against the hydraulic reservoir.
  • the bladder accumulator or piston accumulator can also be preloaded with a different preloading element (for example a spring).
  • a bladder accumulator having at least one air or gas bias directed against the hydraulic reservoir has the advantage that by controlling and regulating the air or gas bias (e.g., from a pneumatic network), the operation of the hydraulic unit can be selectively influenced.
  • a terminal adapter with hydraulic connection elements can be attached to the hydraulic block.
  • a cover housing element can be attached to the hydraulic block, which covers at least one valve element.
  • various modular attachment to the hydraulic block connection adapter can be arranged on the hydraulic block.
  • the hydraulic connection elements of the hydraulic block are then formed by the hydraulic connection elements of the connection adapter. Actuators can be directly connected with suitable flanges, so that the hydraulic unit forms a unit with the actuator.
  • the hydraulic unit is designed in such a way that no outwardly acting seals are arranged on moving parts. This is achieved inter alia by the encapsulated, guided in the manner of a circulation hydraulic fluid.
  • the flow and return of a hydraulic actuator can be accomplished by only a reversal of the pump rotation of the hydraulic unit.
  • a forward and reverse flow can be realized without the use of electromagnetic directional control valves.
  • the hydraulic unit is a closed to the atmosphere system and makes it possible to adjust the pressure of different sizes variable. This prevents re-suction (from the atmosphere) and effectively excludes the absorption of air, moisture and foaming harmful to the operation of hydraulic systems.
  • the hydraulic actuators perform linear and / or rotary movements.
  • the unit for decentralized drives can be provided and position independent, stationary and in particular mobile operation with high accelerations (eg mounting on a robot).
  • hydraulic unit 1 is (not shown) for driving a coupled hydraulic actuator driven by a arranged in a motor housing 2 electric motor 3.
  • a storage housing 4 is flanged with a hydraulic accumulator 5 arranged therein.
  • a hydraulic accumulator 5 is arranged in a pump housing 6 hydraulic pump 7 and on the pump housing 5, a hydraulic block 8 is attached.
  • hydraulic connection elements 9 interfaces
  • the motor housing 2, the pump housing 6, the hydraulic block 8 and the storage housing 4 form a uniformly hand-held rigid module 30, wherein the hydraulic fluid flowing around in the module 30 passes through all the elements of the module 30 in the longitudinal direction.
  • a functional unit is formed.
  • the arranged in the pump housing 6 delivery chamber 10 is covered on the motor housing 2 opposite side by the hydraulic block 8.
  • the hydraulic accumulator 5 is part of the uniformly manageable rigid module 30th
  • the hydraulic unit 1 is shown in longitudinal section. It can be seen in particular that the hydraulic fluid in the longitudinal direction of all elements 3, 5, 7, 8 of the module 30 in its longitudinal direction flowed through in a circular manner. This can be used inter alia that leak hydraulic fluid inside the housing directly into the hydraulic system of the hydraulic unit 1 is traceable.
  • the exiting from the pressure relief valves 11 hydraulic fluid inside the housing can be returned directly into the hydraulic system of the hydraulic unit 1. This can be achieved, in particular, by means of a hydraulic return flow channel 12 which is arranged in the central region Z of the hydraulic pump 7, whereby the latter connects the outlet 13 of a pressure limiting valve 11 and / or a pilot operated check valve (not shown) with a hydraulic reservoir passing through the motor 3.
  • the hydraulic reservoir is formed, in particular, by the volume area penetrated by the hydraulic fluid, wherein the largest hydraulic reservoir volume can be found in the region of the hydraulic accumulator 5.
  • the motor 3 has a hollow shaft 14, which is used as reflux channel 12 for the hydraulic fluid to the hydraulic accumulator 5.
  • the hollow shaft 14 it is advantageous, as shown, to connect coaxially with the Hydraulik Wegflußkanal 12 (hollow shaft 15) of the hydraulic pump 7.
  • the hydraulic return passage 12 with its hollow shafts 14, 15 is directly connected to the volume of the hydraulic accumulator 5.
  • the axes of rotation of the rotating elements of the hydraulic pump 7 and the electric motor 3 are arranged coaxially with each other. If the two hollow shafts 14, 15 of the motor 3 and the hydraulic pump 7 are aligned coaxially with each other, they can be coupled together by a connecting sleeve 16 in such a way that the circulation of the hydraulic fluid is not disturbed.
  • the hydraulic accumulator 5 comprises a bladder accumulator, which at its end remote from the motor 3 end 17 with a It is also possible to operate, in particular, from the sectional representation (FIG. Fig. 2 ) can be seen that on the moving parts (hollow shafts 14, 15 and bearing elements of the motor 3 and the hydraulic accumulator 5) no outwardly acting seals are arranged.
  • the pump housing 6 is wholly or partially provided with hydraulic elements (valves, channels). Because in Fig. 2 In some cases the (hidden) elements lying behind the cut surfaces are shown visually (dot-dash line S), the connecting channels 18 arranged in the region of the connection surface of the hydraulic block 8 and the hydraulic pump 7 as well as parts of the delivery chambers 10 of the hydraulic pump 7 are visible. The connecting channels 18 and parts of the delivery chamber 10 are thus incorporated as hydraulic elements in the pump housing 6.
  • the hydraulic block 8 is shown cut, it is easy to see how the pressure relief valve 11 is disposed within the hydraulic block 8 and how the outgoing from the pump connecting channels 18th and the central hydraulic fluid return passage 12 leads from the hydraulic block 8 to the hollow shafts 14, 15.
  • 8 additional attachments 21, 22 can be seen on the hydraulic block.
  • the hydraulic block 8 is viewed from the side view in cross-section T-shaped.
  • a cover housing element 21 can be attached to the hydraulic block 8 in such a way that it at least partially covers the hydraulic block 8 as well as optionally valves 11 connected to the hydraulic block 8 and projecting beyond its contour.
  • the hydraulic connection elements 9 associated with the hydraulic block 8 are arranged in the illustrated embodiment on the connection adapter 22 and connected by means of channels to the hydraulic block 8.
  • connection adapter 22 serves as an adapter to the different connection options due to different connection line connections of the actuators used in each case (line diameter, Amchluß Klipuseelement 21 and / or the terminal adapter 22, it is possible to keep the hydraulic block 8 manufacturing technology simple and to run it as a series part.
  • the application-specific interfaces can be assigned to the modular adapters 22 which can be attached to the hydraulic block 8.
  • the section line VV of FIG. 1 is the yakringpumpen shame structure of the hydraulic pump 7 of the illustrated embodiment recognizable.
  • an internal gear pump is used, since in this the axis of rotation of the central element (pinion shaft 19) remains concentric relative to the pump housing 6 and in particular the hydraulic block 8 and thus finally a linear hydraulic return passage 12 can be formed by the hollow shaft 15 of the hydraulic pump 7.
  • FIGS. 6 and 7 shown schematic diagrams put in the first hydraulic pump 7, a hydraulic fluid both forward and backward promoting hydraulic pump 7, which is operable in four-quadrant mode, based.
  • the actuator can be provided with a one-sided (25) or continuous (26) piston rod, in the embodiment shown in drawing Figure 7, the cylinder 25 is shown with one-sided piston rod, for example, the pressing cylinder of a punching tool.
  • a further hydraulic pump 27 is arranged, which is also driven via the first hydraulic pump 5 driving motor 3.
  • This further hydraulic pump 27 may be formed as a radial piston pump and thereby delivers the higher pressure than the hydraulic block 8 facing the first hydraulic pump 7.
  • the second radial piston pump 27 As the second higher pressure level, it is set with the first hydraulic pump 7 in parallel.
  • the hydraulic pumps 7, 27 are set in operative connection, that when exceeding the low pressure, the promotion of the low-pressure pump 7 is automatically pressureless circulation, so that the drive power of the engine. 3 concentrated on the high-pressure pump 27.
  • FIG. 7 represents the basic design for the operation of a co-axial cylinder.
  • actuators with one-sided piston rod (reference numeral 25 in Fig. 6 ) have different Flow and return volume.
  • the speeds for such cylinders are also the same after this circuit, but during the flow, the missing volume is sucked in via a check valve in the function as Nachsaugventil 31 and the excess volume flows through a pressure relief valve 11 in the return,
  • actuators are shown with one-sided piston rod and different flow and return speed.
  • the excess oil flows through a pressure-controlled 2-way valve and at FIG. 9 via a pilot operated check valve without pressure.
  • the hydraulic block 8, the pump housing 6, the motor housing 2 and the storage housing 4 are formed substantially rotationally symmetrical and coaxial with each other, see. Fig. 1 ,
  • the pump housing 6 and the motor housing 2 each have at least one pump flange region 28 or motor flange region 29 projecting in regions beyond the outer diameter of the pump housing 6 or the motor housing 2.
  • These flanges 28, 29 are used to mount the hydraulic unit 1 to other elements.
  • the hydraulic unit 1 can be mounted on a robot arm in a simple manner via such flanges.
  • the pump flange region 28 and the motor flange region 29 are designed as mounting flanges 28, 29 arranged in a coplanar plane.

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Abstract

The hydraulic unit (1) has a hydraulic pump (7) and a hydraulic block (8) which forms a functional unit. The hydraulic block is provided with multiple hydraulic connection elements (9). A hydraulic storage (5) is provided as a component part of a uniformly handled rigid module (30).

Description

Die Erfindung/Neuerung betrifft eine Hydraulikeinheit zur Bereitstellung einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit zum Antrieb eines angekoppelten hydraulischen' Aktuators, mit einem in einem unter Druck stehenden Motorgehäuse angeordneten Motor, einem in einem Speichergehäuse angeordneten Hydraulikspeicher, einer in einem Pumpengehäuse angeordneten Hydraulikpumpe und einem Hydraulikblock, wobei zumindest Motorgehäuse, Pumpengehäuse und der Hydraulikblock ein einheitliches handhabbares starres Modul bilden und die in dem Modul umströmende Hydraulikflüssigkeit alle Elemente des Moduls in Längsrichtung (Umlaufsystem) bereichsweise durchsetzt.The invention / innovation relates to a hydraulic unit for providing a pressurized hydraulic fluid for driving a coupled hydraulic actuator, comprising a motor arranged in a pressurized motor housing, a hydraulic accumulator arranged in a storage housing, a hydraulic pump disposed in a pump housing and a hydraulic block, wherein at least the motor housing, pump housing and the hydraulic block form a uniform manageable rigid module and the hydraulic fluid flowing around in the module passes through all the elements of the module in the longitudinal direction (circulation system) in some areas.

Aus den, Stand der Technik sind Hydraulikaggregate bekannt. WO 2006/056256 A2 lehrt ein Hydraulikaggregat, das zur Bereitstellung einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit an einem Ausgang einen Elektromotor sowie eine über diesen betriebene Pumpe zur Druckerzeugung verwendet. Der von der Pumpe angesaugten Hydraulikflüssigkeit ist ein Speicherraum mit einem variierbaren Ausgleichsvolumen bereitgestellt, in dem die Hydraulikflüssigkeit gasfrei bevorratet ist.From the, prior art hydraulic units are known. WO 2006/056256 A2 teaches a hydraulic power unit, which uses an electric motor and a pump operated via this for generating pressure to a pressurized hydraulic fluid at an output. The hydraulic fluid drawn in by the pump is provided with a storage space with a variable compensation volume, in which the hydraulic fluid is stored gas-free.

Ferner ist aus dem Stand der Technik ein kompakter Aufbau des Hydraulikaggregates bekannt, der vorsieht, daß in einem Gehäuse des Aggregates der Elektromotor sowie die Pumpe angeordnet und der vom Gehäuse umgebene Innenraum den Speicherraum für die Hydraulikflüssigkeit bildet.Furthermore, a compact design of the hydraulic unit is known from the prior art, which provides that arranged in a housing of the unit of the electric motor and the pump and the housing surrounded by the interior space forms the storage space for the hydraulic fluid.

Der Erfindung/Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikeinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 derart weiterzubilden, daß diese in einer kompakten Bauweise realisiert werden kann, durch einfachste Ansteuerung gesteuert und geregelt (ohne elektrische Wegeventile) werden kann sowie gute Betriebseigenschaften wie hohe Steifigkeit, Überlastsicherheit und eine geringe Geräuschemission aufweist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung sowohl gute Anpassungsmöglichkeiten an beispielsweise extreme Kälte, Wege und Geschwindigkeiten als auch einen hohen Grad an Flexibilität aufzuweisen.The invention / innovation is the object of developing a hydraulic unit with the features of the preamble of claim 1 such that it can be realized in a compact design, controlled by the simplest control and regulated (without electric valves) can be and has good operating characteristics such as high rigidity, overload safety and low noise emission. It is another object of the invention to have both good adaptability to, for example, extreme cold, ways and speeds as well as a high degree of flexibility.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 - 40.This object is solved by the characterizing features of claim 1. Advantageous development of the invention will become apparent from the dependent claims 2-40.

Als Kern der Erfindung wird es angesehen, daß die Hydraulikpumpe und der Hydraulikblock eine Funktionseinheit bilden, der Hydraulikblock mit einer Mehrzahl von Hydraulikanschlußelementen versehen ist und durch einen Flansch eine im Pumpengehäuse angeordnete Förderkammer durch den Hydraulikblock auf der dem Motorgehäuse gegenüberliegenden Seite abgedeckt wird. Insbesondere die Anordnung der Hydraulikpumpe unmittelbar neben dem Hydraulikblock erlaubt eine sowohl fertigungstechnisch einfach realisierbare, als auch im Betrieb zuverlässig betreibbare Funktionseinheit. Durch die Integration des die Förderkammer der Pumpe abschließenden "Deckels" an den Hydraulikblock wird die Dimensionierung der gesamten Hydraulikeinheit reduziert. Teile der Pumpenbestandteile werden der Hydraulikeinheit zugeordnet. Sowohl im Pumpengehäuse, als auch im Hydraulikblock können Ventile integriert sein. Die Hydraulikanschlußelemente dienen als Schnittstelle der Hydraulikeinheit zu den Verbindungsleitungen der anzutreibenden hydraulischen Aktuatoren.As the core of the invention, it is considered that the hydraulic pump and the hydraulic block form a functional unit, the hydraulic block is provided with a plurality of hydraulic connection elements and a flange arranged in the pump housing delivery chamber is covered by the hydraulic block on the opposite side of the motor housing. In particular, the arrangement of the hydraulic pump immediately adjacent to the hydraulic block allows both a manufacturing technology easy to implement, as well as reliably operable in operation functional unit. The integration of the delivery chamber of the pump final "lid" to the hydraulic block, the dimensioning of the entire hydraulic unit is reduced. Parts of the pump components are assigned to the hydraulic unit. Both in the pump housing, as well as in the hydraulic block valves can be integrated. The hydraulic connection elements serve as an interface of the hydraulic unit to the connecting lines of the hydraulic actuators to be driven.

Der Hydraulikspeicher kann Bestandteil des einheitlichen handhabbaren starren Moduls sein, damit wird die Dimensionierung der Gesamteinheit reduziert.The hydraulic accumulator can be part of the uniform, manageable rigid module, thus reducing the dimensioning of the entire unit.

Die alle Elemente des Moduls in Längsrichtung durchströmende Hydraulikflüssigkeit wird vorzugsweise in einem Umlauf geführt. Damit kann der Hydraulikflüssigkeit neben der Kraftübertragungsfinktion ferner eine Kühlfunktion zugeordnet werden.The hydraulic fluid flowing through all the elements of the module in the longitudinal direction is preferably guided in one circulation. This can be the Hydraulic fluid also be assigned a cooling function in addition to the power transmission.

Insbesondere im Pumpengehäuse können Hydraulikelemente wie Druckbegrenzungsventile, Nachsaugventile oder entsperrbare Rückschlagventile integral eingesetzt sein und durch die Form und Gestalt der Kanäle im Pumpengehäuse in ihrer Funktion unterstützt werden (z.B. Kanalisierung und/oder Konzentration der Hydraulikflüssigkeit im Bereich der eingesetzten Ventile).In particular in the pump housing, hydraulic elements such as pressure relief valves, suction valves or pilot operated check valves may be integrally employed and assisted by the shape and shape of the channels in the pump housing (e.g., channeling and / or concentration of hydraulic fluid in the area of the valves used).

Ferner werden durch die unmittelbare Nähe des Hydraulikblockes zur Pumpe (Integration) konstruktionstechnische Vorteile erreicht, so kann direkt aus der Förderkammer der Pumpe über kürzeste Verbindungen zu den Hydraulikanschlußelementen und gegebenenfalls zwischen diesen zwischengeschaltete Überlastventile/Druckbegrenzungsventile ein sicherer, zuverlässiger und energiesparender Betrieb der Hydraulikeinheit gewährleistet werden.Furthermore, the immediate vicinity of the hydraulic block to the pump (integration) achieves design advantages, it can be ensured directly from the pump delivery chamber via shortest connections to the hydraulic connection elements and optionally between these intermediate overload valves / pressure relief valves a safe, reliable and energy-saving operation of the hydraulic unit ,

Vorteilhaft ist es, wenn in der Förderkammer umlaufende Elemente der Hydraulikpumpe über die zwischen dem Pumpengehäuse und der dem Hydraulikblock angeordneten Flanschfläche in den Bereich des Hydraulikblockes hineinstehen. Beispielsweise können Wellenelemente (Ritzelwelle) der Pumpe in einer entsprechenden Ausnehmung des Hydraulikblockes zumindest bereichsweise gelagert sein. Durch derartige Maßnahmen wird die Dimensionierung der gesamten Hydraulikeinheit weiter verkleinert. Dieser Effekt wird weiter dadurch begünstigt, daß die umlaufenden Elemente der Hydraulikpumpe im Bereich des Hydraulikblockes geführt werden. Eine derartige Führung kann sowohl die Lagerung als auch gegebenenfalls weitere Funktionen der Pumpenwelle zu Elementen des Hydraulikblockes positiv beeinflussen, beispielsweise ist die Pumpenwelle als Hohlwelle ausgebildet, die sich in einem fortführenden, vorzugsweise Hydraulikflüssigkeit führenden Kanal des Hydraulikblockes fortsetzt.It is advantageous if circumferential elements of the hydraulic pump protrude into the region of the hydraulic block via the flange surface arranged between the pump housing and the hydraulic block in the delivery chamber. For example, shaft elements (pinion shaft) of the pump can be mounted at least in regions in a corresponding recess of the hydraulic block. By such measures, the dimensioning of the entire hydraulic unit is further reduced. This effect is further promoted by the fact that the rotating elements of the hydraulic pump are guided in the region of the hydraulic block. Such a guide can positively affect both the storage and optionally other functions of the pump shaft to elements of the hydraulic block, for example, the pump shaft is formed as a hollow shaft, which in a continuing, preferably hydraulic fluid leading channel of the hydraulic block continues.

Im Sinne einer Zusatzfunktion kann es vorgesehen sein, die im Pumpengehäuse angeordneten umlaufenden Elemente, damit zusammenwirkende, im Pumpengehäuse angeordnete Ventilelemente und die Ventilelemente des Hydraulikblockes eine zusammenhängende integrierte hydraulische Funktionseinheit bilden zu lassen. Beispielsweise hat die der Pumpe zugewandten Fläche des Hydraulikblockes nicht nur eine die Förderkammer abschließende Funktion, sondern weist weitere die Funktion der Pumpe und/oder der Hydraulikflüssigkeitsführung, -steuerung und/oder -regelung beeinflussende Ausnehmungen auf. Insbesondere dadurch, daß von den Ventilelementen des Hydraulikblockes direkt eine Verbindung zu der Pumpe besteht, wird eine sowohl konstruktiv einfache, als auch wartungsarme und damit eine zuverlässige Hydraulikeinheit bereitgestellt, da beispielsweise die abzudichtenden Bereiche auf ein Minimum reduziert werden können (nur statische Abdichtungen).In the sense of an additional function, it may be provided that the peripheral elements arranged in the pump housing, cooperating therewith, valve elements arranged in the pump housing and the valve elements of the hydraulic block form a coherent integrated hydraulic functional unit. For example, the surface of the hydraulic block facing the pump does not only have a function concluding the delivery chamber, but also has further recesses influencing the function of the pump and / or the hydraulic fluid management, control and / or regulation. In particular, the fact that there is a connection to the pump directly from the valve elements of the hydraulic block, both a structurally simple, and low-maintenance and thus a reliable hydraulic unit is provided, for example, the sealed areas can be reduced to a minimum (only static seals).

Bevorzugt ist die Pumpe derart ausgebildet, daß diese im Vierquadrantenmodus betreibbar ist und dabei eine Förderung der Hydraulikflüssigkeit in zwei Richtungen (vorwärts / rückswärts) erlaubt. Dies ermöglicht beispielsweise auch, die Hydraulikeinheit nicht nur als ein Hydraulikdruck bereitstellendes Medium zu verwenden, sondern auch bei Beaufschlagung der Hydraulikeinheit mit einem hydraulischen Druck von dieser elektrische Energie abzugreifen (Energierückführung - 2, und 4. Quadrant).Preferably, the pump is designed such that it is operable in four-quadrant mode and thereby allows a promotion of the hydraulic fluid in two directions (forward / backward). This also makes it possible, for example, not only to use the hydraulic unit as a medium providing hydraulic pressure, but also to tap from this electrical energy when the hydraulic unit is acted upon by a hydraulic pressure (energy return - 2, and 4 th quadrant).

Vorteilhafter Weise ist die Pumpe als Zahnradpumpe ausgebildet. Diese umfaßt beispielsweise eine Außenzahnrad, Innenzahnrad oder Zahnringpumpe. Auch Flügelzellenpumpen, Schrauben(spindel)pumpen, Kreiskolbenpumpen oder Drehschieberpumpen sind im Zusammenhang mit der Hydraulikeinheit verwendbar. Derartige Pumpen haben den Vorteil, daß diese eine relativ gleichmäßige Förderung des Pumpenmediums gewährleisten und die Förderrichtung mit der Drehrichtung umkehrbar ist.Advantageously, the pump is designed as a gear pump. This includes, for example, an external gear, internal gear or gerotor pump. Vane pumps, screw pumps, rotary lobe pumps or rotary vane pumps can also be used in conjunction with the hydraulic unit. Such pumps have the advantage that they are a relative ensure uniform delivery of the pump medium and the conveying direction is reversible with the direction of rotation.

Als Antriebsarten für den Motor sind vorzugsweise geregelte oder ungeregelte elektrische Asynchron- oder Synchronmotoren zu nennen. Generell werden Unterölausführungen bevorzugt, welche eine intensive Kühlung gewährleisten, kompakt bauen sowie ein geringes Massenträgheitsmoment erreichen.As drive modes for the motor are preferably called controlled or unregulated electrical asynchronous or synchronous motors. Generally, under oil designs are preferred which ensure intensive cooling, build compact and achieve a low mass moment of inertia.

Zur Steigerung der Vielseitigkeit des Systems ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Pumpengehäuse der (ersten) Hydraulikpumpe und dem die Pumpe antreibenden Motor eine weitere Hydraulikpumpe angeordnet ist, die ebenfalls über den Motor antreibbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann die weitere Hydraulikpumpe zwischen dem Motor und dem Hydraulikspeicher und/oder zwischen der ersten Pumpe und dem Hydraulikblock angeordnet sein und ebenfalls über den die erste Hydraulikpumpe antreibenden Motor angetrieben werden. Mittels der weiteren Hydraulikpumpe können höhere Drücke für das Hydraulikmedium generiert werden. Beispielsweise im Fall der Ansteuerung einer Preß- oder Stanzmaschine ist es vorteilhaft, für schnelle lineare Bewegungen der Preß- oder Stanzmaschine die Pumpenleistung der ersten Pumpe zu verwenden und für die Umform- und/oder Scherphasen der Preß-/Stanzmaschine die Pumpleistungen (insbesondere bei hohen Drücken) der weiteren Hydraulikpumpe zu verwenden. Je nach Anwendungsfall kann es vorteilhaft sein, diese beiden Hydraulikpumpen entweder zur Erreichung von hohen Drücken in Reihenschaltung zu betreiben oder wenn die hohen Drücke nicht ausschlaggebend sein sollen, die erste und die weitere Hydraulikpumpe in einer parallelen Wirkverbindung zu schalten, damit können größere Fördervolumina erreicht werden. Ferner kann eine Hydraulikpumpe als Radialkolbenpumpe ausgebildet und sowohl auf der Pumpe als auch bevorzugt auf der Speicherseite des Motors angeordnet sein. Da diese einen günstigen Wirkungsgrad hat und bei kleinerer Fördermenge hohe Lastdrücke erreicht, eignet sie sich für die oben beschriebenen Umform- und/oder Scherphasen. Folglich kann die Radialkolbenpumpe vorwiegend als zweite höhere Druckstufe dienen. Um die volle Antriebsleistung für die hohen Drücke nutzen zu können, wird dabei die Förderung der Niederdruckpumpe automatisch auf drucklosen Umlauf geschaltet.To increase the versatility of the system, it is advantageous if between the pump housing of the (first) hydraulic pump and the motor driving the pump, a further hydraulic pump is arranged, which is also driven by the motor. Alternatively or additionally, the further hydraulic pump can be arranged between the motor and the hydraulic accumulator and / or between the first pump and the hydraulic block and can likewise be driven via the motor driving the first hydraulic pump. By means of the further hydraulic pump higher pressures for the hydraulic medium can be generated. For example, in the case of driving a pressing or punching machine, it is advantageous for fast linear movements of the pressing or punching machine to use the pump power of the first pump and for the forming and / or shear phases of the pressing / punching machine, the pump power (especially at high Press) the other hydraulic pump to use. Depending on the application, it may be advantageous to operate these two hydraulic pumps either to achieve high pressures in series or when the high pressures should not be crucial to switch the first and the other hydraulic pump in a parallel operative connection, so that larger delivery volumes can be achieved , Furthermore, a hydraulic pump can be designed as a radial piston pump and arranged both on the pump and preferably on the storage side of the engine. Since this has a favorable efficiency and reaches high load pressures at a smaller flow rate, it is suitable for the above-described Forming and / or shear phases. Consequently, the radial piston pump can serve primarily as a second higher pressure level. In order to be able to use the full drive power for the high pressures, the delivery of the low-pressure pump is automatically switched to pressureless circulation.

Wenn zwischen Hydraulikblock und Elektromotor zwei Innenzahnradpumpen in Reihe zusammenwirken, wird eine normale Förderleistung und ein hoher Druck erreicht.When two internal gear pumps interact in series between the hydraulic block and the electric motor, normal delivery and high pressure are achieved.

Die während des Betriebes der Hydraulikeinheit auftretende Leckhydraulikflüssigkeit wird vorzugsweise unmittelbar gehäuseintern in das Hydrauliksystem der Hydraulikeinheit zurückgeführt. So ist es vorgesehen, daß die aus einem oder mehreren Druckbegrenzungsventilen und/oder anderen Hydraulikelementen (z.B. entsperrbare Rückschlagventile) austretende Hydraulikflüssigkeit gehäuseintern unmittelbar in das Hydrauliksystem der Hydraulikeinheit zurückführbar ist. Dieses Druckbegrenzungsventil und/oder Hydraulikelement ist vorzugsweise im Bereich des Hydraulikblockes angeordnet und steht in Wirkverbindung mit im Bereich des Druckbegrenzungsventils und/oder Hydraulikelementes angeordneter Kanäle, die die austretende Hydraulikflüssigkeit gezielt in das Hydrauliksystem der Hydraulikeinheit zurückführen. Dies kann ferner für einen Umlauf genutzt werden, um die Kühlung aufrecht zu erhalten.The leak hydraulic fluid occurring during operation of the hydraulic unit is preferably returned directly to the housing in the hydraulic system of the hydraulic unit. Thus, it is contemplated that the hydraulic fluid exiting from one or more pressure relief valves and / or other hydraulic elements (e.g., pilot operated check valves) may be internally fed directly into the hydraulic system of the hydraulic unit. This pressure limiting valve and / or hydraulic element is preferably arranged in the region of the hydraulic block and is operatively connected to channels arranged in the region of the pressure limiting valve and / or hydraulic element, which purposefully recirculate the escaping hydraulic fluid into the hydraulic system of the hydraulic unit. This can also be used for one circulation to maintain the cooling.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist im Zentralbereich der wenigstens einen Hydraulikpumpe ein HydraulikrückflußkanaJ ausgebildet, der den Ausgang des Druckbegrenzungsventils mit dem den Motor und Hydraulikspeicher durchsetzenden Hydraulikreservoirs verbindet. Ein derartiger Hydraulikrückflußkanal ist vorzugsweise mittelbar oder unmittelbar mit dem Druckbegrenzungsventil und/oder Hydraulikelement wirkverbunden. Vorzugsweise ist die Welle des Motors und/oder die Welle der Pumpe als Hohlwelle ausgebildet und bildet einen Bestandteil des Rückflußkanals (Umlaufkanals) für die Hydraulikflüssigkeit, um diese zum Hydraulikspeicher rückzuführen. Infolge dessen findet im Rahmen des Umlaufs ein Durchströmen des Motors zwischen Stator und Rotor statt. Durch eine derartige Ausgestaltung des Umlaufs kann sowohl die Dimensionierung der gesamten Hydraulikeinheit verringert werden, als auch eine Kühlfunktion von der durch die in dem Rückflußkanal zurückfließende Hydraulikflüssigkeit übernommen werden, da diese beim Durchfließen der Motor- und/oder Pumpenhohlwelle an eben diesen Ort, insbesondere aber an Stator und Rotor des Motors Wärmeenergie abtransportieren kann.According to another embodiment, in the central region of the at least one hydraulic pump, a hydraulic return line is formed, which connects the outlet of the pressure limiting valve with the hydraulic reservoir passing through the engine and hydraulic accumulator. Such a hydraulic return flow channel is preferably operatively connected directly or indirectly to the pressure limiting valve and / or hydraulic element. Preferably, the shaft of the motor and / or the shaft of the pump as Hollow shaft formed and forms a part of the return channel (circulation channel) for the hydraulic fluid to return them to the hydraulic accumulator. As a result, in the course of circulation, a flow of the motor between stator and rotor takes place. By such a design of the circulation, both the dimensioning of the entire hydraulic unit can be reduced, as well as a cooling function are taken over by the flowing back through the return flow in the hydraulic fluid, as this when flowing through the motor and / or pump hollow shaft to just this place, but especially at the stator and rotor of the engine can dissipate heat energy.

Eine besonderes günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit wird dadurch gebildet, daß der durch die Welle des Motors gebildete Rückflußkanal koaxial mit dem Hydraulikrückflußkanal der Pumpe ausgerichtet ist. Durch eine derartige lineare Hydraulikflüssigkeitsrührung wird die Gesamtkonstruktion vereinfacht, die auf die Hydraulikflüssigkeit wirkenden Widerstände verringert und der Hydraulikflüssigkeitsumlauf begünstigt bzw. ermöglicht.A particularly advantageous embodiment of the hydraulic unit according to the invention is formed in that the return flow channel formed by the shaft of the motor is aligned coaxially with the hydraulic return flow of the pump. Such a linear hydraulic fluid stirring simplifies the overall construction, reduces the resistances acting on the hydraulic fluid and promotes or allows the hydraulic fluid circulation.

Beispielsweise setzt sich der durch die Welle des Motors gebildete Rückflußkanal unmittelbar mit dem Volumen des Hydraulikspeichers fort.For example, the return flow channel formed by the shaft of the engine immediately continues with the volume of the hydraulic accumulator.

In Weiterbildung der Erfindung sind die sich gegenüberliegenden Flansche des Pumpengehäuses parallel zueinander ausgerichtet. Insbesondere, wenn diese Flansche parallel zueinander ausgerichtet sind und/oder eine aufeinander abgestimmte Kopplungsfläche aufweisen, ist es möglich, nach Art eines modularen Systems eine, zwei oder mehrere Pumpengehäuse aneinanderzusetzen und damit je nach Anwendungsfall die Leistungsfähigkeit der Hydraulikeinheit gezielt auszulegen.In a further development of the invention, the opposing flanges of the pump housing are aligned parallel to each other. In particular, if these flanges are aligned parallel to each other and / or have a coordinated coupling surface, it is possible, in the manner of a modular system, one, two or more pump housing together and thus designed depending on the application, the performance of the hydraulic unit targeted.

Darüber hinaus hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Rotationsachsen der rotierenden Elemente wenigstens einer Hydraulikpumpe und des Elektromotors im wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind. Auch dieses Merkmal ermöglicht eine einfache und nach Art einer Modulbauweise ausgebildete Zusammensetzung der Hydraulikpumpe mit dem Elektromotor,In addition, it has proved to be advantageous if the axes of rotation of the rotating elements of at least one hydraulic pump and the electric motor are arranged substantially coaxially with each other. This feature also allows a simple and designed in the manner of a modular design composition of the hydraulic pump with the electric motor,

Ferner ist es vorgesehen, den Antriebsmotor mit der die Pumpe antreibenden Welle mittels eines Kupplungselementes, beispielsweise eines Kreuzschiebers zu verbinden. Ein derartiges Kupplungselement kann je nach Kombination verschiedener Motoren und verschiedener Pumpen als spezifisches Kombinationsteil ausgebildet sein, so daß an den Schnittstellen des Motors und der Pumpe relativ einfach gehaltene, den jeweiligen Bauteilgegebenheiten entsprechende Gestaltungen der Schnittstellen umgesetzt werden können. So kann bei einem ersten Kombinationsfall eines ersten Motors mit einer ersten Pumpe ein erstes Kupplungselement zur Verbindung der beiden Elemente verwendet werden und in einem zweiten Kombinationsfall bei der Kombination eines zweiten Motors mit wiederum der ersten Pumpe ein zweites Kupplungselement verwendet werden. Eine derartige Zusammensetzung der einzelnen Hydraulikeinheiten mit derartigen Kupplungselementen erhöht die Flexibilität und vereinfacht die Gesamtkonstruktion insbesondere beim Vorsehen einer Vielzahl von verschiedenen Leistungsabstufungen (Motor-Pumpe-Kombination). In Kombination mit der zentralen Hydraulikflüssigkeitsrückführung weist das Kupplungselement entsprechende Ausnehmungen und/oder Durchbrüche auf. Zusätzlich gleicht eine solche Kupplung einen infolge Fertigungstoleranzen möglichen Achsversatz aus.Further, it is provided to connect the drive motor with the pump driving shaft by means of a coupling element, such as a cross slide. Such a coupling element may be formed depending on the combination of different motors and different pumps as a specific combination part, so that at the interfaces of the engine and the pump relatively simple held, the respective component conditions corresponding configurations of the interfaces can be implemented. Thus, in a first combination case of a first motor with a first pump, a first coupling element for connecting the two elements can be used and in a second combination case in the combination of a second motor with again the first pump, a second coupling element can be used. Such a composition of the individual hydraulic units with such coupling elements increases the flexibility and simplifies the overall construction in particular when providing a plurality of different power gradations (motor-pump combination). In combination with the central hydraulic fluid return, the coupling element has corresponding recesses and / or openings. In addition, such a coupling compensates for a possible axial offset due to manufacturing tolerances.

Ferner kann es vorgesehen sein, die den Anschlußflansch durchsetzenden Hydraulikflüssigkeit führenden Elemente im wesentlichen symmetrisch zur Motorachse anzuordnen.Furthermore, it may be provided to arrange the connecting flange passing through hydraulic fluid carrying elements substantially symmetrical to the motor axis.

Vorteilhaft ist es auch, wenn der Hydraulikblock, das Pumpengehäuse, das Motorgehäuse und das Speichergehäuse im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet sind und koaxial oder achsparallel zueinander angeordnet sind.It is also advantageous if the hydraulic block, the pump housing, the motor housing and the storage housing are formed substantially rotationally symmetrical and are arranged coaxially or axially parallel to each other.

Um die Verankerung der Hydraulikeinheit mit der Umgebung, beispielsweise mit einem Trägerelement und/oder einem Roboterarm zu vereinfachen, ist es vorteilhaft, wenn das Pumpengehäuse und/oder das Motorgehäuse jeweils mit wenigstens einem bereichsweise über den äußeren Durchmesser des Pumpengehäuses bzw. des Motorgehäuses hinausstehenden oder abschließenden Pumpenflanschbereich respektive Motorflanschbereich versehen ist. Der Pumpenflanschbereieh und der Motorflanschbereich weisen vorteilhafter Weise wenigstens einen in einer koplanaren Ebene angeordneten Montageflansch auf, an dem die im wesentlichen zylindrische Hydraulikeinheit zuverlässig und statisch bestimmt an einer ebenen Fläche montierbar ist.In order to simplify the anchoring of the hydraulic unit with the environment, for example with a support element and / or a robot arm, it is advantageous if the pump housing and / or the motor housing in each case with at least one region beyond the outer diameter of the pump housing or the motor housing final pump flange respectively motor flange area is provided. The Pumpenflanschbereieh and the motor flange area advantageously have at least one mounted in a coplanar plane mounting flange on which the substantially cylindrical hydraulic unit is reliably and statically determined mounted on a flat surface.

Der verwendete Hydrautikspeicher ist vorzugsweise ein Blasenspeicher oder ein Kolbenspeicher, der eine gegen das Hydraulikreservoir gerichtete Luft- oder Gasvorspannung aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann der Blasenspeicher oder Kolbenspeicher auch ein mit einem andersartigen Vorspannelement (beispielsweise einer Feder) vorgespannt werden. Insbesondere die Verwendung eines Blasenspeichers, der zumindest eine gegen das Hydraulikreservoir gerichtete Luft- oder Gasvorspannung aufweist, hat den Vorteil, daß durch Steuerung und Regelung der Luft- oder Gasvorspannung (z.B. aus einem Pneumatiknetz) gezielt auf die Funktionsweise der Hydraulikeinheit Einfluß genommen werden kann.The hydraulic accumulator used is preferably a bladder accumulator or a piston accumulator which has an air or gas bias directed against the hydraulic reservoir. Alternatively or additionally, the bladder accumulator or piston accumulator can also be preloaded with a different preloading element (for example a spring). In particular, the use of a bladder accumulator having at least one air or gas bias directed against the hydraulic reservoir has the advantage that by controlling and regulating the air or gas bias (e.g., from a pneumatic network), the operation of the hydraulic unit can be selectively influenced.

Die Flexibilität und Einfachheit der Hydraulikeinheit läßt sich dadurch weiter positiv beeinflussen, indem an den Hydraulikblock ein Anschlußadapter mit Hydraulikanschlußelementen ansetzbar ist. Ferner kann an dem Hydraulikblock ein Abdeckgehäuseelement angesetzt sein, das wenigstens ein Ventilelement abdeckt. Je nach Art und Dimensionierung der anzuschließenden Hydraulikanschlüsse der Hydraulikleitungen an die Hydraulikeinheit und/oder je nach geforderten Volumenströmen, können an den Hydraulikblock verschiedene jeweils modular an den Hydraulikblock ansetzbare Anschlußadapter angeordnet werden. Die Hydraulikanschlußelemente des Hydraulikblocks werden dann durch die Hydraulikanschlußelemente des Anschlußadapters gebildet. Auch Aktuatoren sind mit geeigneten Flanschen direkt anschließbar, so daß das Hydraulikaggregat mit dem Aktuator eine Einheit bildet.The flexibility and simplicity of the hydraulic unit can be further positively influenced by a terminal adapter with hydraulic connection elements can be attached to the hydraulic block. Furthermore, a cover housing element can be attached to the hydraulic block, which covers at least one valve element. Depending on the type and dimensions of the connected Hydraulic connections of the hydraulic lines to the hydraulic unit and / or depending on the required volume flows, various modular attachment to the hydraulic block connection adapter can be arranged on the hydraulic block. The hydraulic connection elements of the hydraulic block are then formed by the hydraulic connection elements of the connection adapter. Actuators can be directly connected with suitable flanges, so that the hydraulic unit forms a unit with the actuator.

Vorteilhafterweise wird die Hydraulikeinheit derart ausgelegt, daß an bewegten Teilen keine nach außen wirkenden Dichtungen angeordnet sind. Dies wird unter anderem durch die gekapselte, nach Art eines Umlaufs geführte Hydraulikflüssigkeit erreicht.Advantageously, the hydraulic unit is designed in such a way that no outwardly acting seals are arranged on moving parts. This is achieved inter alia by the encapsulated, guided in the manner of a circulation hydraulic fluid.

Eine weitere vorteilhafte Maßnahme ist es, in der Hydraulikeinheit wenigstens ein Nachsaugventil zum Volumenausgleich für thermische Vorgänge und evtl. Leckverlusten vorzusehenA further advantageous measure is to provide at least one suction valve for volume compensation for thermal processes and possibly leakage in the hydraulic unit

Der Vor- und Rücklauf eines hydraulischen Aktuators kann durch lediglich eine Umkehr der Pumpendrehrichtung der Hydraulikeinheit vollzogen werden. Damit kann eine Vor- und Rücklaufumkehr ohne die Verwendung von elektromagnetischen Wegeventilen realisiert werden. Zweckdienlicherweise ist die Hydraulikeinheit ein zur Atmosphäre abgeschlossenes System und ermöglicht es, den Druck unterschiedlicher Größe variabel einzustellen. Damit wird ein Nachsaugen (aus der Atmosphäre) verhindert und die Aufnahme von Luft, Feuchtigkeit und eine für den Betrieb von Hydrauliksystemen schädliche Schaumbildung wirkungsvoll ausgeschlossen.The flow and return of a hydraulic actuator can be accomplished by only a reversal of the pump rotation of the hydraulic unit. Thus, a forward and reverse flow can be realized without the use of electromagnetic directional control valves. Conveniently, the hydraulic unit is a closed to the atmosphere system and makes it possible to adjust the pressure of different sizes variable. This prevents re-suction (from the atmosphere) and effectively excludes the absorption of air, moisture and foaming harmful to the operation of hydraulic systems.

In Ausgestaltung der Erfindung vollziehen die hydraulischen Aktuatoren lineare und/oder rotatorische Bewegungen. Ferner kann das Aggregat für dezentrale Antriebe vorgesehen werden und lageunabhängig, stationär und insbesondere mobil auch mit hohen Beschleunigungen betrieben werden (z.B. Montage an einem Roboter).In an embodiment of the invention, the hydraulic actuators perform linear and / or rotary movements. Furthermore, the unit for decentralized drives can be provided and position independent, stationary and in particular mobile operation with high accelerations (eg mounting on a robot).

Die Erfindung eist anhand von Ausführungsbeispiel in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen

Fig. 1:
eine perspektivische Darstellung der Hydraulikeinheit;
Fig. 2:
eine schematische, mittige Längsschnittdarstellung gem. Fig. 1;
Fig. 3:
eine schematische Vollschnittdarstellung gem. Schnittlinie IV-IV aus Fig. 1;
Fig. 4:
eine perspektivische Vollschnittdarstellung gem. Schnittlinie V-V aus Fig. 1;
Fig. 5:
eine schematische Vollschnittdarstellung gem. Schnittlinie VI-VI aus Fig. 1;
Fig. 6:
einen Schaltplan einer einen Aktuator mit einseitiger Kolbenstange betreibenden Hydraulikeinheit in 2-Stufenausführung mit unterschiedlichen Volumenströmen und unterschiedlichen Drücken;
Fig. 7:
einen Schaltplan einer einen Aktuator mit durchgehender Kolbenstange (Gleichgangzylinder) betreibenden Hydraulikeinheit;
Fig. 8:
einen Schaltplan einer einen Aktuator mit einseitiger Kolbenstange betreibenden Hydraulikeinheit mit druckgesteuertem 2-Wege-Ventil;
Fig.9
einen Schaltplan einer einen Aktuator mit einseitiger Kolbenstange betreibenden Hydraulikeinheit mit einem entsperrbaren Rückschlagventil.
The invention is explained in more detail by means of exemplary embodiment in the drawing figures. These show
Fig. 1:
a perspective view of the hydraulic unit;
Fig. 2:
a schematic, longitudinal longitudinal view in accordance with. Fig. 1 ;
3:
a schematic full sectional view acc. Section IV-IV off Fig. 1 ;
4:
a perspective full-sectional view acc. Cut line VV off Fig. 1 ;
Fig. 5:
a schematic full sectional view acc. Section line VI-VI off Fig. 1 ;
Fig. 6:
a circuit diagram of an actuator with a one-sided piston rod operating hydraulic unit in 2-stage design with different flow rates and different pressures;
Fig. 7:
a circuit diagram of an actuator with a continuous piston rod (Gleichgangzylinder) operating hydraulic unit;
Fig. 8:
a circuit diagram of an actuator with a one-sided piston rod operating hydraulic unit with pressure-controlled 2-way valve;
Figure 9
a circuit diagram of an actuator with a one-sided piston rod operating hydraulic unit with a pilot operated check valve.

Die in Fig. 1 dargestellte Hydraulikeinheit 1 wird zum Antrieb eines angekoppelten hydraulischen Aktuators (nicht dargestellt) durch einen in einem Motorgehäuse 2 angeordneten Elektromotor 3 angetrieben. An einem ersten Ende des Motorgehäuses 2 ist ein Speichergehäuse 4 mit einem darin angeordneten Hydraulikspeicher 5 angeflanscht. An der dem Hydraulikspeicher 5 gegenüberliegenden Stirnseite des Motors 3 ist eine in einem Pumpengehäuse 6 angeordnete Hydraulikpumpe 7 und an dem Pumpengehäuse 5 ein Hydraulikblock 8 angesetzt. Über an dem Hydraulikblock 8 angeordnete Hydraulikanschlußelemente 9 (Schnittstellen) werden hydraulische Aktuatoren angeschlossen.In the Fig. 1 illustrated hydraulic unit 1 is (not shown) for driving a coupled hydraulic actuator driven by a arranged in a motor housing 2 electric motor 3. At a first end of the motor housing 2, a storage housing 4 is flanged with a hydraulic accumulator 5 arranged therein. At the hydraulic accumulator 5 opposite end face of the motor 3 is arranged in a pump housing 6 hydraulic pump 7 and on the pump housing 5, a hydraulic block 8 is attached. About arranged on the hydraulic block 8 hydraulic connection elements 9 (interfaces) hydraulic actuators are connected.

Wie dargestellt, bilden das Motorgehäuse 2, das Pumpengehäuse 6, der Hydraulikblock 8 sowie das Speichergehäuse 4 ein einheitlich handbares starres Modul 30, wobei die in dem Modul 30 umströmende Hydraulikflüssigkeit alle Elemente des Moduls 30 in Längsrichtung bereichsweise durchsetzt. Durch das Aneinandersetzen der Hydraulikpumpe 7 und des Hydraulikblocks 8 wird eine Funktionseinheit gebildet. Die im Pumpengehäuse 6 angeordnete Förderkammer 10 wird auf der dem Motorgehäuse 2 gegenüberliegenden Seite durch den Hydraulikblock 8 abgedeckt. Wie in der dargestellten Ausführungsform ersichtlich, ist der Hydraulikspeicher 5 Bestandteil des einheitlich handhabbaren starren Moduls 30.As shown, the motor housing 2, the pump housing 6, the hydraulic block 8 and the storage housing 4 form a uniformly hand-held rigid module 30, wherein the hydraulic fluid flowing around in the module 30 passes through all the elements of the module 30 in the longitudinal direction. By juxtaposing the hydraulic pump 7 and the hydraulic block 8, a functional unit is formed. The arranged in the pump housing 6 delivery chamber 10 is covered on the motor housing 2 opposite side by the hydraulic block 8. As can be seen in the illustrated embodiment, the hydraulic accumulator 5 is part of the uniformly manageable rigid module 30th

In der Zeichnungsfigur 2 ist die Hydraulikeinheit 1 im Längsschnitt dargestellt. Hieraus ist insbesondere ersichtlich, daß die Hydraulikflüssigkeit in Längsrichtung alle Elemente 3, 5, 7, 8 des Moduls 30 in dessen Längsrichtung umlaufartig durchströmt. Dies kann unter anderem dafür verwendet werden, daß Leckhydraulikflüssigkeit gehäuseintern unmittelbar in das Hydrauliksystem der Hydraulikeinheit 1 rückführbar ist. Außerdem kann die aus den Druckbegrenzungsventilen 11 austretende Hydraulikflüssigkeit gehäuseintern unmittelbar in das Hydrauliksystem der Hydraulikeinheit 1 zurückgeführt werden. Dies kann insbesondere durch einen Hydraulikrückflußkanal 12, der im Zentralbereich Z der Hydraulikpumpe 7 angeordnet ist, erreicht werden, wobei dieser den Ausgang 13 eines Druckbegrenzungsventils 11 und/oder eines entsperrbaren Rückschlagventils (nicht dargestellt) mit einem den Motor 3 durchsetzenden Hydraulikreservoir verbindet. Das Hydraulikreservoir ist insbesondere durch den von der Hydraulikflüssigkeit durchsetzten Volumenbereich gebildet, wobei das größte Hydraulikreservoirvolumen im Bereich des Hydraulikspeichers 5 zu finden ist. Wie vor allen in der Schnittdarstellung der Figur 2 erkennbar ist, besitzt der Motor 3 eine Hohlwelle 14, welche als Rückflußkanal 12 für die Hydraulikflüssigkeit hin zum Hydraulikspeicher 5 verwendet wird. Im Zusammenhang mit der Hohlwelle 14 ist es vorteilhaft, diese wie dargestellt, koaxial mit dem Hydraulikrückflußkanal 12 (Hohlwelle 15) der Hydraulikpumpe 7 zu verbinden. Der Hydraulikrückflußkanal 12 mit seinen Hohlwellen 14, 15 ist unmittelbar mit dem Volumen des Hydraulikspeichers 5 verbunden.In the drawing figure 2, the hydraulic unit 1 is shown in longitudinal section. It can be seen in particular that the hydraulic fluid in the longitudinal direction of all elements 3, 5, 7, 8 of the module 30 in its longitudinal direction flowed through in a circular manner. This can be used inter alia that leak hydraulic fluid inside the housing directly into the hydraulic system of the hydraulic unit 1 is traceable. In addition, the exiting from the pressure relief valves 11 hydraulic fluid inside the housing can be returned directly into the hydraulic system of the hydraulic unit 1. This can be achieved, in particular, by means of a hydraulic return flow channel 12 which is arranged in the central region Z of the hydraulic pump 7, whereby the latter connects the outlet 13 of a pressure limiting valve 11 and / or a pilot operated check valve (not shown) with a hydraulic reservoir passing through the motor 3. The hydraulic reservoir is formed, in particular, by the volume area penetrated by the hydraulic fluid, wherein the largest hydraulic reservoir volume can be found in the region of the hydraulic accumulator 5. As especially in the sectional view of the FIG. 2 can be seen, the motor 3 has a hollow shaft 14, which is used as reflux channel 12 for the hydraulic fluid to the hydraulic accumulator 5. In connection with the hollow shaft 14, it is advantageous, as shown, to connect coaxially with the Hydraulikrückflußkanal 12 (hollow shaft 15) of the hydraulic pump 7. The hydraulic return passage 12 with its hollow shafts 14, 15 is directly connected to the volume of the hydraulic accumulator 5.

Vor allem für die Hydraulikflüssigkeitsrückführung ist es vorteilhaft, wenn die Rotationsachsen der rotierenden Elemente der Hydraulikpumpe 7 und des Elektromotors 3 koaxial zueinander angeordnet sind. Wenn die beiden Hohlwellen 14, 15 des Motors 3 und der Hydraulikpumpe 7 koaxial zueinander ausgerichtet sind, lassen sich diese durch eine Verbindungshülse 16 derart miteinander koppeln, daß der Umlauf der Hydraulikflüssigkeit nicht gestört wird.Especially for the hydraulic fluid return, it is advantageous if the axes of rotation of the rotating elements of the hydraulic pump 7 and the electric motor 3 are arranged coaxially with each other. If the two hollow shafts 14, 15 of the motor 3 and the hydraulic pump 7 are aligned coaxially with each other, they can be coupled together by a connecting sleeve 16 in such a way that the circulation of the hydraulic fluid is not disturbed.

In der dargestellten Ausführungsform umfaßt der Hydraulikspeicher 5 einen Blasenspeicher, der an seinem vom Motor 3 abgewandten Ende 17 mit einer gegen das Hydraulikreservoir gerichteten Luft- oder Gasvorspannung und/oder Federelementvorspannung betrieben werden kann, Ferner ist insbesondere aus der Schnittdarstellung (Fig. 2) ersichtlich, daß an den bewegten Teilen (Hohlwellen 14, 15 sowie Lagerungselemente des Motors 3 und des Hydraulikspeichers 5) keine nach außen wirkenden Dichtungen angeordnet sind.In the illustrated embodiment, the hydraulic accumulator 5 comprises a bladder accumulator, which at its end remote from the motor 3 end 17 with a It is also possible to operate, in particular, from the sectional representation (FIG. Fig. 2 ) can be seen that on the moving parts (hollow shafts 14, 15 and bearing elements of the motor 3 and the hydraulic accumulator 5) no outwardly acting seals are arranged.

Für die Bildung einer Funktionseinheit des Hydraulikblocks 8 und der Hydraulikpumpe 7, ist es vorteilhaft, wenn das Pumpengehäuse 6 ganz oder teilweise mit Hydraulikelementen (Ventilen, Kanälen) versehen ist. Da in Fig. 2 zum Teil die hinter den Schnittflächen liegenden (verdeckten) Elemente sichtbar dargestellt sind (Strichpunktlinie S), sind die im Bereich der Anschlußfläche des Hydraulikblockes 8 und der Hydraulikpumpe 7 angeordneten Verbindungskanäle 18 sowie Teile der Förderkammern 10 der Hydraulikpumpe 7 sichtbar. Die Verbindungskanäle 18 und Teile der Förderkammer 10 sind damit als Hydraulikelemente in das Pumpengehäuse 6 eingearbeitet. Im Zuge dieser integrierten Bauweise von Hydraulikpumpe 7 und dem Hydraulikblock 8 ist es zweckmäßig, umlaufende Elemente der Hydraulikpumpe 7 wie beispielsweise die Ritzelwelle 19 über zwischen dem Pumpengehäuse 6 und dem Hydraulikblock 8 angeordnete Flanschflächen in den Bereich des Hydraulikblockes 8 hineinstehen zu lassen. In diesen hineinstehenden Bereichen wird die Ritzelwelle 19 somit im Hydraulikblock 8 geführt. Durch das Vorsehen einer Hohlwelle 15 für die Ritzelwelle 19 der Hydraulikpumpe 7 kann die Ritzelwelle 19 neben ihrer Wellenfunktion auch vorteilhaft mit im Pumpengehäuse 6 angeordneten Ventilelementen und/oder Ventilelementen des Hydraulikblockes 8 zusammenwirken und eine zusammenhängende integrierte hydraulische Funktionseinheit bilden.For the formation of a functional unit of the hydraulic block 8 and the hydraulic pump 7, it is advantageous if the pump housing 6 is wholly or partially provided with hydraulic elements (valves, channels). Because in Fig. 2 In some cases the (hidden) elements lying behind the cut surfaces are shown visually (dot-dash line S), the connecting channels 18 arranged in the region of the connection surface of the hydraulic block 8 and the hydraulic pump 7 as well as parts of the delivery chambers 10 of the hydraulic pump 7 are visible. The connecting channels 18 and parts of the delivery chamber 10 are thus incorporated as hydraulic elements in the pump housing 6. In the course of this integrated construction of the hydraulic pump 7 and the hydraulic block 8, it is expedient to allow circulating elements of the hydraulic pump 7, such as the pinion shaft 19, to protrude into the area of the hydraulic block 8 via flange surfaces arranged between the pump housing 6 and the hydraulic block 8. In these protruding areas, the pinion shaft 19 is thus guided in the hydraulic block 8. By providing a hollow shaft 15 for the pinion shaft 19 of the hydraulic pump 7, the pinion shaft 19 in addition to its wave function also advantageously cooperate with arranged in the pump housing 6 valve elements and / or valve elements of the hydraulic block 8 and form a contiguous integrated hydraulic functional unit.

In Zeichnungsfigur 3 ist der Hydraulikblock 8 geschnitten dargestellt, dabei ist gut erkennbar, wie das Druckbegrenzungsventil 11 innerhalb des Hydraulikblockes 8 angeordnet ist und wie die von der Pumpe ausgehenden Verbindungskanäle 18 sowie der zentrale Hydraulikflüssigkeitsrückflußkanal 12 von dem Hydraulikblock 8 zu den Hohlwellen 14, 15 führt. Darüber hinaus sind an dem Hydraulikblock 8 weitere Anbauteile 21, 22 erkennbar. Der Hydraulikblock 8 ist von der Seitenansicht aus betrachtet im Querschnitt T-förmig ausgebildet. An den Hydraulikblock 8 ist ein Abdeckgehäuseelement 21 derart ansetzbar, daß dieses zumindest bereichsweise den Hydraulikblock 8 sowie gegebenenfalls an dem Hydraulikblock 8 angeschlossene und über dessen Kontur herausragende Ventile 11 überdecken. Die dem Hydraulikblock 8 zugeordneten Hydraulikanschlußelemente 9 sind in der dargestellten Ausführungsform an dem Anschlußadapter 22 angeordnet und mittels Kanäle mit dem Hydraulikblock 8 verbunden. Damit dient der Anschlußadapter 22 als Adapter zu den unterschiedlichen Anschlußmöglichkeiten bedingt durch unterschiedlichste Anschlußleitungsverbindungen der jeweils verwendeten Aktuatoren (Leitungsdurchmesser, Amchlußsicherungsmechanismus). Durch das Abdeckgehäuseelement 21 und/oder den Anschlußadapter 22 wird es ermöglicht, den Hydraulikblock 8 fertigungstechnisch einfach zu halten und ihn als Serienteil auszuführen. Die anwendungsspezifischen Schnittstellen können den modular an den Hydraulikblock 8 ansetzbaren Anschlußadaptern 22 zugeordnet werden.In drawing figure 3, the hydraulic block 8 is shown cut, it is easy to see how the pressure relief valve 11 is disposed within the hydraulic block 8 and how the outgoing from the pump connecting channels 18th and the central hydraulic fluid return passage 12 leads from the hydraulic block 8 to the hollow shafts 14, 15. In addition, 8 additional attachments 21, 22 can be seen on the hydraulic block. The hydraulic block 8 is viewed from the side view in cross-section T-shaped. A cover housing element 21 can be attached to the hydraulic block 8 in such a way that it at least partially covers the hydraulic block 8 as well as optionally valves 11 connected to the hydraulic block 8 and projecting beyond its contour. The hydraulic connection elements 9 associated with the hydraulic block 8 are arranged in the illustrated embodiment on the connection adapter 22 and connected by means of channels to the hydraulic block 8. Thus, the connection adapter 22 serves as an adapter to the different connection options due to different connection line connections of the actuators used in each case (line diameter, Amchlußsicherungsmechanismus). By Abdeckgehäuseelement 21 and / or the terminal adapter 22, it is possible to keep the hydraulic block 8 manufacturing technology simple and to run it as a series part. The application-specific interfaces can be assigned to the modular adapters 22 which can be attached to the hydraulic block 8.

In der perspektivischen Schnittdarstellung der Zeichnungsfigur 4 gem. der Schnittlinie V-V der Figur 1 ist der zahnringpumpenartige Aufbau der Hydraulikpumpe 7 der dargestellten Ausführungsform erkennbar. Vorzugsweise wird eine Innenzahnradpumpe verwendet, da bei dieser die Rotationsachse des zentralen Elementes (Ritzelwelle 19) relativ zum Pumpengehäuse 6 und insbesondere dem Hydraulikblock 8 konzentrisch bleibt und damit schließlich ein linearer Hydraulikrückflußkanal 12 durch die Hohlwelle 15 der Hydraulikpumpe 7 gebildet werden kann.In the perspective sectional view of the drawing figure 4 gem. the section line VV of FIG. 1 is the zahnringpumpenartige structure of the hydraulic pump 7 of the illustrated embodiment recognizable. Preferably, an internal gear pump is used, since in this the axis of rotation of the central element (pinion shaft 19) remains concentric relative to the pump housing 6 and in particular the hydraulic block 8 and thus finally a linear hydraulic return passage 12 can be formed by the hollow shaft 15 of the hydraulic pump 7.

Aus der Zeichnungsfigur 5 ist das den Motor 3 und die Hydraulikpumpe 7 verbindende Kupplungselement 23 erkennbar. Hierbei handelt es sich um einen Kreuzschieber 24, der sowohl Fertigungstoleranzen der beiden Verbindungspartner ausgleicht, als auch im Sinne des modularen Aufbaus unterschiedliche Motor-Pumpe-Kombinationen ermöglicht.From the drawing figure 5, the motor 3 and the hydraulic pump 7 connecting coupling element 23 can be seen. This is a Cross slide 24, which compensates both manufacturing tolerances of the two connection partners, as well as in the sense of modular design allows different motor-pump combinations.

Die in den Figuren 6 und 7 dargestellten schematischen Schaltpläne legen bei der ersten Hydraulikpumpe 7 eine die Hydraulikflüssigkeit sowohl vorwärts als auch rückwärts fördernde Hydraulikpumpe 7, die im Vierquadrantenmodus betreibbar ist, zugrunde. Damit kann der Aktuator mit einer einseitigen (25) oder durchgehenden (26) Kolbenstange versehen sein, In der in Zeichnungsfigur 7 dargestellten Ausführungsform ist der Zylinder 25 mit einseitiger Kolbenstange beispielsweise der Preßzylinder eines Stanzwerkzeugs abgebildet. Für die dabei notwendigen hohen Drücke zwischen dem Motor 3 und dem Hydraulikspeicher 5 ist eine weitere Hydraulikpumpe 27 angeordnet, die ebenfalls über den die erste Hydraulikpumpe 5 antreibenden Motor 3 angetrieben wird. Diese weitere Hydraulikpumpe 27 kann als Radialkolbenpumpe ausgebildet sein und liefert dabei den höheren Druck als die dem Hydraulikblock 8 zugewandte erste Hydraulikpumpe 7. Um die zweite Radialkolbenpumpe 27 als zweite höhere Druckstufe verwenden zu können, wird diese mit der ersten Hydraulikpumpe 7 in Parallelschaltung gesetzt. Insbesondere kann durch die entsprechende Verwendung und Anordnung eines druckgesteuerten 2-Wege-Ventils die Hydraulikpumpen 7, 27 derart in Wirkverbindung gesetzt werden, daß sich bei Überschreitung des Niederdrucks die Förderung der Niederdruckpumpe 7 automatisch auf drucklosen Umlauf stellt, so daß die Antriebsenergie des Motors 3 sich auf die Hochdruckpumpe 27 konzentriert.The in the FIGS. 6 and 7 shown schematic diagrams put in the first hydraulic pump 7, a hydraulic fluid both forward and backward promoting hydraulic pump 7, which is operable in four-quadrant mode, based. Thus, the actuator can be provided with a one-sided (25) or continuous (26) piston rod, in the embodiment shown in drawing Figure 7, the cylinder 25 is shown with one-sided piston rod, for example, the pressing cylinder of a punching tool. For the thereby necessary high pressures between the engine 3 and the hydraulic accumulator 5, a further hydraulic pump 27 is arranged, which is also driven via the first hydraulic pump 5 driving motor 3. This further hydraulic pump 27 may be formed as a radial piston pump and thereby delivers the higher pressure than the hydraulic block 8 facing the first hydraulic pump 7. To use the second radial piston pump 27 as the second higher pressure level, it is set with the first hydraulic pump 7 in parallel. In particular, by the corresponding use and arrangement of a pressure-controlled 2-way valve, the hydraulic pumps 7, 27 are set in operative connection, that when exceeding the low pressure, the promotion of the low-pressure pump 7 is automatically pressureless circulation, so that the drive power of the engine. 3 concentrated on the high-pressure pump 27.

Die in Zeichnungsfigur 7 dargestellte Ausführungsform stellt die Grundausführung für den Betrieb eines Gleichgangszylinders dar. Bei diesem sind Vor- und Rücklaufvolumen gleich und somit auch die Vor- und Rücklaufgeschwindigkeiten des angeschlossenen Aktuators 26. Aktuatoren mit einseitiger Kolbenstange (Bezugszeichen 25 in Fig. 6) haben unterschiedliche Vor- und Rücklaufvolumia. Die Geschwindigkeiten für solche Zylinder sind nach dieser Schaltung zwar ebenfalls gleich, wobei aber beim Vorlauf das fehlende Volumen über ein Rückschlagventil in der Funktion als Nachsaugventil 31 nachgesaugt wird und beim Rücklauf das überschüssige Volumen über ein Druckbegrenzungsventil 11 abfließt,The embodiment shown in Figure 7 represents the basic design for the operation of a co-axial cylinder. In this flow and return volume are equal and thus also the forward and return speeds of the connected actuator 26. actuators with one-sided piston rod (reference numeral 25 in Fig. 6 ) have different Flow and return volume. Although the speeds for such cylinders are also the same after this circuit, but during the flow, the missing volume is sucked in via a check valve in the function as Nachsaugventil 31 and the excess volume flows through a pressure relief valve 11 in the return,

In Zeichnungsfiguren 8 und 9 sind Aktuatoren mit einseitiger Kolbenstange und unterschiedlicher Vorlauf- sowie Rücklaufgeschwindigkeit dargestellt. Bei Zeichnungsfigur 8 fließt das überschüssige Öl über ein druckgesteuertes 2-Wege-Ventil und bei Figur 9 über ein entsperrbares Rückschlagventil drucklos ab.In drawing figures 8 and 9 actuators are shown with one-sided piston rod and different flow and return speed. In drawing figure 8, the excess oil flows through a pressure-controlled 2-way valve and at FIG. 9 via a pilot operated check valve without pressure.

Der Hydraulikblock 8, das Pumpengehäuse 6, das Motorgehäuse 2 und das Speichergehäuse 4 sind im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und koaxial zueinander angeordnet, vgl. Fig. 1. Dabei weisen das Pumpengehäuse 6 und das Motorgehäuse 2 jeweils wenigstens einen bereichsweise über den äußeren Durchmesser des Pumpengehäuses 6 bzw. des Motorgehäuses 2 hinausstehenden Pumpenflanschbereich 28 bzw. Motorflanschbereich 29 auf. Diese Flansche 28, 29 dienen der Montage der Hydraulikeinheit 1 an weitere Elemente. Beispielsweise kann über derartige Flansche die Hydraulikeinheit 1 an einen Roboterarm auf einfache Weise montiert werden. Für die Montage an ebenen Flächen ist es vorteilhaft, wenn der Pumpenflanschbereich 28 und der Motorflanschbereich 29 als in einer koplanaren Ebene angeordnete Montageflansche 28, 29 ausgebildet sind.The hydraulic block 8, the pump housing 6, the motor housing 2 and the storage housing 4 are formed substantially rotationally symmetrical and coaxial with each other, see. Fig. 1 , In this case, the pump housing 6 and the motor housing 2 each have at least one pump flange region 28 or motor flange region 29 projecting in regions beyond the outer diameter of the pump housing 6 or the motor housing 2. These flanges 28, 29 are used to mount the hydraulic unit 1 to other elements. For example, the hydraulic unit 1 can be mounted on a robot arm in a simple manner via such flanges. For mounting on flat surfaces, it is advantageous if the pump flange region 28 and the motor flange region 29 are designed as mounting flanges 28, 29 arranged in a coplanar plane.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Hydraulikeinheithydraulic unit
22
Motorgehäusemotor housing
33
Motorengine
44
Speichergehäusestorage Enclosures
55
Hydraulikspeicherhydraulic accumulator
66
Pumpengehäusepump housing
77
Hydraulikpumpehydraulic pump
88th
Hydraulikblockhydraulic block
99
HydraulikanschlußelementHydraulic connection element
1010
Förderkammerdelivery chamber
1111
DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
1212
HydraulikrückflußkanalHydraulikrückflußkanal
1313
Ausgang v. 11Output v. 11
1414
Hohlwelle v. 3Hollow shaft v. 3
1515
Hohlwelle v. 7Hollow shaft v. 7
1616
Verbindungshülseconnecting sleeve
1717
Endev.5Endev.5
1818
Verbindungskanalconnecting channel
1919
Ritzelwellepinion shaft
2121
AbdeckgehäuseelementAbdeckgehäuseelement
2222
Anschlußadapterconnection adapter
2323
Kupplungselementcoupling member
2424
Kreuzschiebercross slide
2525
EinwegezylinderEinwegezylinder
2626
ZweiwegezylinderTwo-way cylinder
2727
Hydraulikpumpe (weitere)Hydraulic pump (further)
2828
PumpenflanschbereichPumpenflanschbereich
2929
MotorflanschbereichMotorflanschbereich
3030
Modulmodule
3131
Nachsaugventilcavitation valve
ZZ
ZentralbereichCentral area

Claims (15)

Hydraulikeinheit (1) zur Bereitstellung einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit zum Antrieb eines angekoppelten hydraulischen Aktuators, mit einem in einem Motorgehäuse (2) angeordneten Motor (3), einem in einem Speichergehäuse (4) angeordneten Hydraulikspeicher (5), einer in einem Pumpengehäuse (6) angeordneten Hydraulikpumpe (7) und einem Hydraulikblock (8), wobei zumindest Motorgehäuse (2), Pumpengehäuse (6) und der Hydraulikblock (8) ein einheitlich handhabbares starres Modul (30) bilden und die in dem Modul (30) umströmende Hydraulikflüssigkeit alle Elemente des Moduls (30) in Längsrichtung bereichsweise durchsetzt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hydraulikpumpe (7) und der Hydraulikblock (8) eine Funktionseinheit bilden, der Hydraulikblock (8) mit einer Mehrzahl von Hydraulikanschlußelementen (9) versehen ist und durch einen Flansch eine im Pumpengehäuse (6) angeordnete Förderkammer (10) auf der dem Motorgehäuse (2) gegenüberliegenden Seite abdeckt.Hydraulic unit (1) for providing a pressurized hydraulic fluid for driving a coupled hydraulic actuator, comprising a motor (3) arranged in a motor housing (2), a hydraulic accumulator (5) arranged in a storage housing (4), and a pump housing ( 6) arranged hydraulic pump (7) and a hydraulic block (8), wherein at least the motor housing (2), pump housing (6) and the hydraulic block (8) form a uniformly manageable rigid module (30) and in the module (30) flowing around the hydraulic fluid all elements of the module (30) interspersed in the longitudinal direction in regions,
characterized in that
the hydraulic pump (7) and the hydraulic block (8) form a functional unit, the hydraulic block (8) is provided with a plurality of hydraulic connection elements (9) and by a flange a delivery chamber (10) arranged in the pump housing (6) on the motor housing ( 2) opposite side covers. Hydraulikeinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Hydräulikspeicher (5) Bestandteil des einheitlichen handhabbaren starren Moduls (30) ist.Hydraulic unit according to claim 1,
characterized in that
the hydraulic accumulator (5) is part of the unitary, handleable rigid module (30). Hydraulikeinheit nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die alle Elemente des Moduls (30) in Längsrichtung durchströmende Hydraulikflüssigkeit in einem Umlauf geführt ist.Hydraulic unit according to claim 1 or 2,
characterized in that
the hydraulic fluid flowing through all the elements of the module (30) in the longitudinal direction is guided in one circulation. Hydraulikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hydraulikpumpe (7) eine im Vierquadrantenmodus betreibbare Pumpe (7) ist, die eine Förderung von Hydraulikflüssigkeit in zwei Richtungen, nämlich Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erlaubt.Hydraulic unit according to one of the preceding claims,
characterized in that
the hydraulic pump (7) is a four-quadrant mode pump (7) for allowing hydraulic fluid to be delivered in two directions, namely forward and reverse directions. Hydraulikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Pumpengehäuse (6) der (ersten) Hydraulikpumpe (7) und dem die Hydraulikpumpe (7) antreibenden Motor (3) eine weitere Hydraulikpumpe (27) angeordnet ist, die ebenfalls über den Motor (3) antreibbar ist.Hydraulic unit according to one of the preceding claims,
characterized in that
between the pump housing (6) of the (first) hydraulic pump (7) and the hydraulic pump (7) driving motor (3) a further hydraulic pump (27) is arranged, which is also driven by the motor (3). Hydraulikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Pumpengehäuse (6) der (ersten) Hydraulikpumpe (7) und dem Hydraulikblock (8) eine weitere Hydraulikpumpe angeordnet ist, die ebenfalls über den Motor (3) antreibbar ist.Hydraulic unit according to one of the preceding claims,
characterized in that
between the pump housing (6) of the (first) hydraulic pump (7) and the hydraulic block (8), a further hydraulic pump is arranged, which is likewise drivable via the motor (3). Hydraulikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Motor (3) und dem Hydraulikspeicher (5) eine weitere Hydraulikpumpe (27) angeordnet ist, die ebenfalls über den die erste Hydraulikpumpe (7) antreibenden Motor (3) antreibbar ist.Hydraulic unit according to one of the preceding claims,
characterized in that
between the motor (3) and the hydraulic accumulator (5), a further hydraulic pump (27) is arranged, which is likewise drivable via the motor (3) driving the first hydraulic pump (7). Hydraulikeinheit nach einem der Ansprüche 5 - 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste und die weitere Hydraulikpumpe (7, 27) zur Erreichung von hohen Drücken in Reihenschaltung betreibbar sind.Hydraulic unit according to one of claims 5 - 7,
characterized in that
the first and the further hydraulic pump (7, 27) are operable in series to achieve high pressures. Hydraulikeinheit nach einem der Ansprüche 5 - 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hydraulikpumpen (7, 27) derart in Wirkverbindung stehen, daß sich bei Überschreitung des Niederdruckes die Förderung der Niederdruckpumpe (7) automatisch auf Umlauf umstellt.Hydraulic unit according to one of claims 5 - 8,
characterized in that
the hydraulic pumps (7, 27) are operatively connected in such a way that, when the low pressure is exceeded, the delivery of the low-pressure pump (7) automatically switches over to circulation. Hydraulikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Zentralbereich (Z) der wenigstens einen Hydraulikpumpe (7) ein Hydraulikrückflußkanal (12) gebildet ist, der den Ausgang wenigstens eines Druckbegrenzungsventils (11) und/oder eines entsperrbaren Rückschlagventils mit einem den Motor (3) durchsetzenden Hydraulikreservoir verbindet.Hydraulic unit according to one of the preceding claims,
characterized in that
in the central region (Z) of the at least one hydraulic pump (7) a Hydraulikrückflußkanal (12) is formed, which connects the output of at least one pressure relief valve (11) and / or a pilot-operated check valve with a motor (3) passing through hydraulic reservoir. Hydraulikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Welle des Motors (3) als Hohlwelle (14) ausgebildet ist und einen Rückflußkanal (12) für die Hydraulikflüssigkeit zum Hydraulikspeicher (5) bildet.Hydraulic unit according to one of the preceding claims,
characterized in that
the shaft of the motor (3) is designed as a hollow shaft (14) and forms a return channel (12) for the hydraulic fluid to the hydraulic accumulator (5). Hydraulikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Hydraulikspeicher (5) ein Blasenspeicher oder Kolbenspeicher ist, der eine gegen das Hydraulikreservoir gerichtete Luft- oder Gasvorspannung und/oder Federelementvorspannung aufweist.Hydraulic unit according to one of the preceding claims,
characterized in that
the hydraulic accumulator (5) is a bladder accumulator or piston accumulator which has an air or gas bias and / or spring element prestress directed against the hydraulic reservoir. Hydraulikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse des Hydraulikblockes (8) aus einem mittleren Ventilflansch (21) und wenigstens einem daran angesetzten Anschlußflansch (20) besteht.Hydraulic unit according to one of the preceding claims,
characterized in that
the housing of the hydraulic block (8) consists of a central valve flange (21) and at least one connecting flange (20) attached thereto. Hydraulikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
an bewegten Teilen keine nach außen wirkenden Dichtungen angeordnet sind.Hydraulic unit according to one of the preceding claims,
characterized in that
on moving parts no outwardly acting seals are arranged. Hydraulikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Vor- und Rücklauf eines hydraulischen Aktuators durch Umkehr der Pumpendrehrichtung vollziehbar ist.Hydraulic unit according to one of the preceding claims,
characterized in that
a flow and return of a hydraulic actuator by reversing the pump rotation is enforceable.
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