WO2002048552A2 - Druckmittelbehälter für hydraulikaggregate und auf verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Druckmittelbehälter für hydraulikaggregate und auf verfahren zu deren herstellung Download PDF

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Josef BÜDEL
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Bosch Rexroth Ag
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/02—Pumping installations or systems having reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/001—Noise damping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/26—Supply reservoir or sump assemblies

Definitions

  • Pressure fluid container for hydraulic units and on processes for their production
  • the present invention relates to pressure medium containers for hydraulic units and to methods for their production.
  • FIG. 1 Hydraulic delivery program of the Mannesmann Rexroth group of companies "Hydropumps for drive hydraulics" is shown, pressure medium tanks are known, on which a pump is attached, via which pressure medium can be removed from the pressure medium tank.
  • An example of such a pump pressure medium container assembly is shown in FIG. 1.
  • a suction line 1 of a pump 2 is immersed in a pressure medium 3 through an opening in a pressure medium container 4.
  • the pressure medium container 4 has sheet metal sections which are welded at the edges. If the pump 2 is operated, vibrations of the pump are transmitted to the pressure medium container 4. Structure-borne noise spreads from one wall to the next. The noise emission increases due to the pressure medium container in a manner similar to that of a violin case.
  • Another disadvantage of such a pressure medium container 4 according to the prior art is the increased cost of welding during its manufacture. Also, in the case of welded pressure medium containers, due to the temperatures that occur, no two-layer sheets with an intermediate plastic layer can be used, so that noise insulation by means of a plastic layer is not possible.
  • the object of the present invention is to eliminate the disadvantage of the prior art and to provide a pressure medium container for a hydraulic unit in which the noise emission is reduced and in which sheets with a plastic layer can be used. Furthermore, an inexpensive method for producing such a pressure medium container is to be provided. This object is achieved by a pressure medium container according to claim 1 and a method according to claim 8.
  • the inventive connection of sheet metal sections to overlapping sections by gluing reduces the transmission of noise between adjacent sheet metal sections, it being possible to set the noise emission by selecting a predetermined distance.
  • Straight sheet metal sections are preferably introduced between two U-shaped sheet metal sections, so that a rectangular plan is produced.
  • the U-shaped sheet metal sections and the straight sheet metal sections can be made in one piece with a base part. In this way, high mechanical stability can be obtained. This is particularly advantageous when short legs of the U-shaped sheet metal sections overlap the straight sheet metal sections, so that the adhesive point is only subjected to pressure and shear stress.
  • the noise behavior can be further optimized by using a PU adhesive for the adhesive layer and a sheet with a plastic layer.
  • the sheet metal sections after the sheet metal sections have been provided, they are joined to the overlap sections by gluing.
  • the adhesive is preferably introduced after the sheet metal sections have been bent.
  • FIG. 1 shows a pressure medium container for a hydraulic pump according to the prior art
  • Fig. 2 shows a stamped sheet metal and provided with bending lines for producing a pressure medium container according to the invention
  • Fig. 3 shows a plan view of a pressure medium container according to the invention.
  • the starting point for the production of the pressure medium container according to the invention is a sheet shown in FIG. 2, which was stamped, for example, using a method known from the prior art.
  • the sheet metal has a central sheet metal section 11 and sheet metal sections 12, 13, 14, 15, which are connected to the central sheet metal section 11 via bending lines.
  • the sheet can be produced by any method from the prior art.
  • the second and fourth sheet metal sections 12, 14 are provided in FIG. 2 on two opposite end sections of the central sheet metal section 11 and each have two overlapping sections 12a, 12b and 14c, 14d lying opposite to each other in the longitudinal direction.
  • the overlap sections 12a, 12b and 14c, 14d are connected to the respective sheet section 12, 14 via the bending lines 17 shown in broken lines.
  • the first and third sheet metal sections 13, 15 are arranged at opposite end sections of the central sheet metal section 11 and offset by 90 ° with respect to the second and fourth sheet metal sections 12, 14. Gaps 18a, 18b, 18c, 18d are provided between the end portions of the overlap portions 12a, 12b, 14c, 14d and the end portions 13a, 15b, 13c, 15d of the first and third sheet metal portions 13, 15 arranged adjacent to them in such a way that bending of the second and fourth sheet metal sections 12, 14 with respect to the central sheet metal section 11 and bending of the overlap sections 12a, 12b, 14c, 14d with respect to the central parts of the sheet metal sections 12, 14 is possible.
  • first and third sheet metal sections 13, 15 are bent by 90 ° with respect to the central sheet metal section 11 at the bending lines 17.
  • the second and fourth sheet metal sections 12, 14 are bent by 90 ° with respect to the central sheet metal section 11 at the bending lines 17.
  • the overlapping sections 12a, 12b, 14c, 14d are bent by 90 ° with respect to the middle parts of the second and fourth sheet metal sections 12, 14, so that the inner sides of the overlapping sections 12a, 12b, 14c, 14d with respect to the middle sheet section 11 are the outer ones Sides of the end sections 13a, 15b, 13c, 15d lie opposite one another without the sheet metal sections 12, 13, 14, 15 touching.
  • the overlap sections 12a, 12b, 14c, 14d and then the sheet metal sections 12, 14 can also be bent first.
  • an adhesive layer 16a, 16b, 16c, 16d is interposed between the end section 13a and the overlap section 12a, the end section 15b and the overlap section 12b, the end section 13c and the overlap section 14c, the end section 15d and the overlap section 14d.
  • a PU adhesive is preferably used.
  • the thickness of the adhesive layer shown in FIG. 3 with "a", which corresponds to the distance between the sheet metal sections 12, 13, 14, 15, is selected so that, on the one hand, there is optimal damping between the sheet metal sections and, on the other hand, an admissible load due to shear is not is exceeded. In this way, the noise emission and the
  • a two-layer sheet can also be used
  • Plastic intermediate layer can be used because of the lack
  • the adhesive layers 16a, 16b, 16c, 16d are only subjected to pressure and shear and not to tension.
  • the reason for this is that the overlap sections 12a, 12b, 14c, 14d absorb the pressure acting on the first and third sheet metal sections 13, 15 in the form of a pressure load on the adhesive layers 16a, 16b, 16c, 16d.
  • the present invention thus relates to a pressure medium container for hydraulic units, in which the wall sections are connected to one another by adhesive bonding.
  • the thickness of the adhesive layer is chosen so that there is optimal noise damping and at the same time the permissible load due to shear is not exceeded.
  • a sheet with a plastic layer is preferably used so that the noise emission is reduced more.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Druckmittelbehälter (10) für Hydraulikaggregate, bei dem die Wandabschnitte (12a, 13a; 12b, 15b; 13c, 14c; 14d, 15d) durch Kleben miteinander verbunden sind. Die Dicke (a) der Klebstoffschicht ist dabei so gewählt, dass eine optimale Geräuschdämpfung vorliegt und gleichzeitig die zulässige Belastung durch Scherung nicht überschritten wird. Vorzugsweise gelangt ein Blech mit Kunststoffschicht zum Einsatz, so dass die Geräuschemission stärker verringert ist.

Description

Beschreibung
Druckmittelbehälter für Hydraulikaggregate und auf Verfahren zu deren Herstellung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Druckmittelbehälter für Hydraulikaggregate und auf Verfahren zu deren Herstellung.
Aus dem Stand der Technik, wie dieser beispielsweise im Katalog zum
Hydraulik-Lieferprogramm der Unternehmensgruppe Mannesmann Rexroth "Hydropumpen für die Antriebshydraulik" wiedergegeben ist, sind Druckmittelbehälter bekannt, auf denen eine Pumpe befestigt ist, über die dem Druckmittelbehälter Druckmittel entnehmbar ist. Ein Beispiel für eine solche Pumpen-Druckmittelbehälter-Baugruppe ist in Fig. 1 gezeigt. Dabei taucht eine Saugleitung 1 einer Pumpe 2 durch eine Öffnung in einem Druckmittelbehälter 4 in ein Druckmittel 3 ein.
Der Druckmittelbehälter 4 weist Blechabschnitte auf, die an den Kanten verschweißt sind. Wird die Pumpe 2 betrieben, so werden Vibrationen der Pumpe zum Druckmittelbehälter 4 übertragen. Dabei breitet sich Körperschall von einer Wand zur nächsten aus. Die Geräuschemission erhöht sich dabei durch den Druckmittelbehälter in ähnlicher Weise wie bei einem Geigenkasten. Ein weiterer Nachteil eines solchen Druckmittelbehälters 4 nach dem Stand der Technik sind die durch das Schweißen erhöhten Kosten bei dessen Herstellung. Auch können bei geschweißten Druckmittelbehältern aufgrund der dabei auftretenden Temperaturen keine zweilagigen Bleche mit Kunststoffzwischenschicht zum Einsatz gelangen, so daß eine Geräuschdämmung mittels Kunststoffschicht nicht möglich ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteil des Standes der Technik zu beseitigen und einen Druckmittelbehälter für ein Hydraulikaggregat vorzusehen, bei dem die Geräuschemission verringert ist und bei dem Bleche mit Kunststoffschicht zum Einsatz gelangen können. Ferner soll ein kostengünstiges Verfahrens zur Herstellung eines solchen Druckmittelbehälters vorgesehen werden. Diese Aufgabe wird durch einen Druckmittelbehälter nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 8 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Verbindung von Blechabschnitten an Überlappungsabschnitten durch Kleben wird die Geräuschübertragung zwischen benachbarten Blechabschnitten vermindert, wobei sich durch die Wahl eines vorbestimmten Abstandes die Geräuschemission einstellen läßt.
Bei der Einstellung des Abstandes zwischen den Überlappungsab- schnitten ist zu beachten, daß dieser nicht so groß gestaltet wird, daß eine zulässige Belastung durch Scherung überschritten wird. Es muß also anders ausgedrückt ein Kompromiß zwischen Geräuschdämpfung und mechanischer Beanspruchbarkeit gefunden werden.
Vorzugsweise werden zwischen zwei U-förmigen Blechabschnitten gerade Blechabschnitte eingebracht, so daß ein rechteckiger Grundriß entsteht. Dabei können die U-förmigen Blechabschnitte und die geraden Blechabschnitte mit einem Bodenteil einstückig ausgeführt sein. Auf diese Weise läßt sich eine hohe mechanische Stabilität erhalten. Dieses tritt insbeson- dere dann vorteilhaft hervor, wenn kurze Schenkel der U-förmigen Blechabschnitte die geraden Blechabschnitte übergreifen, so daß die Klebestelle nur auf Druck und Scherung belastet wird.
Durch die Verwendung eines PU-Klebers für die Klebeschicht und ei- nes Blechs mit einer Kunststoffschicht läßt sich das Geräuschverhalten weiter optimieren.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden nach dem Bereitstellen der Blechabschnitte diese an den Überlappungsabschnitten durch Kleben zusammengefügt. Dabei erfolgt das Einbringen des Klebstoffs vorzugsweise erst nach dem Biegen der Blechabschnitte. Somit läßt sich die Herstellung der erfindungsgemäßen Druckmittelbehälter vorteilhaft automatisieren, wobei gleichzeitig gute mechanische Eigenschaften des Druckmittelbehälters erzielbar sind. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, in denen:
Fig. 1 einen Druckmittelbehälter für eine Hydraulikpumpe nach dem Stand der Technik zeigt,
Fig. 2 ein gestanztes und mit Biegelinien versehenes Blech zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Druckmittelbehälters zeigt, und
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Druckmittelbehälter zeigt.
Den Ausgangspunkt bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Druckmittelbehälters bildet ein in Fig. 2 gezeigtes Blech, das beispielsweise mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren gestanzt wurde. Das Blech weist einen mittleren Blechabschnitt 11 und Blech abschnitte 12, 13, 14, 15 auf, die über Biegelinien mit dem mittleren Blechabschnitt 11 verbunden sind.
Das Blech kann jedoch alternativ dazu nach einem beliebigen Verfahren aus dem Stand der Technik hergestellt werden.
Der zweite und der vierte Blechabschnitt 12, 14 sind in Fig. 2 an zwei entgegengesetzten Endabschnitten des mittleren Blechabschnitts 11 vorgesehen und weisen jeweils zwei in Längsrichtung entgegengesetzt zueinander liegende Überlappungsabschnitte 12a, 12b bzw. 14c, 14d auf. Die Überlap- pungsabschnitte 12a, 12b bzw. 14c, 14d sind mit dem jeweiligen Blechabschnitt 12, 14 über die gestrichelt dargestellte Biegelinien 17 verbunden.
Der erste und der dritte Blechabschnitt 13, 15 sind an entgegengesetzt liegenden Endabschnitten des mittleren Blechabschnitts 11 und bezüglich dem zweiten und vierten Blechabschnitt 12, 14 um 90° versetzt angeordnet. Zwischen den Endabschnitten der Überlappungsabschnitte 12a, 12b, 14c, 14d und den benachbart zu diesen angeordneten Endabschnitten 13a, 15b, 13c, 15d des ersten und dritten Blechabschnitts 13, 15 sind Zwischenräume 18a, 18b, 18c, 18d in einer solchen Weise vorgesehen, daß ein Bie- gen des zweiten und vierten Blechabschnitts 12, 14 bezüglich des mittleren Blechabschnitts 11 und ein Biegen der Überlappungsabschnitte 12a, 12b, 14c, 14d bezüglich den Mittelteilen der Blechabschnitte 12, 14 möglich ist.
Nun werden der erste und der dritte Blechabschnitt 13, 15 bezüglich des mittleren Blechabschnitts 11 an den Biegelinien 17 um 90° gebogen.
Anschließend werden der zweite und der vierte Blechabschnitt 12, 14 bezüglich des mittleren Blechabschnitts 11 an den Biegelinien 17 um 90° gebogen. Dann werden die Überlappungsabschnitte 12a, 12b, 14c, 14d be- züglich den Mittelteilen des zweiten und vierten Blechabschnitts 12, 14 um 90° gebogen, so daß die bezüglich des mittleren Blechabschnitts 11 innenliegenden Seiten der Überlappungsabschnitte 12a, 12b, 14c, 14d den außenliegenden Seiten der Endabschnitte 13a, 15b, 13c, 15d gegenüberliegen, ohne daß sich die Blechabschnitte 12, 13, 14, 15 berühren.
Alternativ dazu können auch zuerst die Überlappungsabschnitte 12a, 12b, 14c, 14d und dann die Blechabschnitte 12, 14 gebogen werden.
Dann wird zwischen den Endabschnitt 13a und den Überlappungsab- schnitt 12a, den Endabschnitt 15b und den Überlappungsabschnitt 12b, den Endabschnitt 13c und den Überlappungsabschnitt 14c, den Endabschnitt 15d und den Überlappungsabschnitt 14d jeweils eine Klebstoffschicht 16a, 16b, 16c, 16d zwischengebracht. Dabei gelangt bevorzugt ein PU-Kleber zum Einsatz.
Die in Fig. 3 mit "a" wiedergegebene Dicke der Klebstoffschicht, die dem Abstand zwischen den Blechabschnitte 12, 13, 14, 15 entspricht, ist so gewählt, daß einerseits eine optimale Dämpfung zwischen den Blechabschnitten vorliegt und andrerseits eine zulässige Belastung durch Scherung nicht überschritten wird. Auf diese Weise lassen sich die Geräuschemission verringern und die
Herstellungskosten minimieren. Femer kann auch ein zweilagiges Blech mit
Kunststoffzwischenschicht verwendet werden, da durch das fehlende
Schweißen die Temperaturbeanspruchung des Druckmittelbehälters niedri- ger ist.
Die Klebstoffschichten 16a, 16b, 16c, 16d werden bei der vorliegenden Erfindung nur auf Druck und Scherung beansprucht und nicht auf Zug. Der Grund dafür liegt darin, daß die Überlappungsabschnitte 12a, 12b, 14c, 14d den auf den ersten und dritten Blechabschnitt 13, 15 wirkenden Druck in Form einer Druckbelastung auf die Klebeschichten 16a, 16b, 16c, 16d aufnehmen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich somit auf einen Druckmittelbe- hälter für Hydraulikaggregate, bei dem die Wandabschnitte durch Kleben miteinander verbunden sind. Die Dicke der Klebstoffschicht ist dabei so gewählt, daß eine optimale Geräuschdämpfung vorliegt und gleichzeitig die zulässige Belastung durch Scherung nicht überschritten wird. Vorzugsweise gelangt ein Blech mit Kunststoffschicht zum Einsatz, so daß die Geräusch- emission stärker verringert ist.

Claims

Ansprüche
1. Druckmittelbehälter für Hydraulikaggregate mit Blechabschnitten (12, 13, 14, 15), die miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechabschnitte an Überlappungsabschnitten (12a, 13a; 12b, 15b; 13c, 14c; 14d, 15d) durch Kleben miteinander verbunden sind.
2. Druckmittelbehälter nach Anspruch 1 mit einer Klebeschicht (16a, 16b, 16c, 16d), durch die zwischen den Überlappungsabschnitten (12a, 13a;
12b, 15b; 13c, 14c; 14d, 15d) ein vorbestimmter Abstand (a) vorgesehen ist.
3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der vorbestimmte Abstand (a) der Überlappungsabschnitte so gewählt ist, daß eine optimale Geräusch- dämpfung vorliegt und gleichzeitig die zulässige Belastung durch Scherung nicht überschritten wird.
4. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit zwei U-förmigen Blechabschnitten (12, 14), die jeweils einen langen und zwei kurze Schenkel (12a, 12b; 14c, 14d) aufweisen, und mit zwei geraden Blechabschnitten (13, 15), wobei die Überlappungsabschnitte in einer solchen Weise an den kurzen Schenkeln (12a, 12b; 14c, 14d) und den geraden Blechabschnitten (13, 15) vorgesehen sind, daß ein rechteckiger Grundriß entsteht.
5. Behälter nach Anspruch 4, wobei die kurzen Schenkel der U-förmigen Blechabschnitte (12a, 12b; 14c, 14d) die geraden Blechabschnitte (13, 15) übergreifen.
6. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Klebstoffschicht PU-Kleber aufweist und das Blech eine Schicht aus Kunststoff aufweist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Druckmittelbehälters für ein Hydraulikaggregat, das die Schritte aufweist: a) Bereitstellen von Blechabschnitten (12, 13, 14, 15), c) Zusammenfügen der Blechabschnitte an Überlappungsabschnitten (12a, 13a; 12b, 15b; 13c, 14c; 14d, 15d) durch Kleben.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei Schritt c) aufweist: Einbringen eines Klebstoffs (16a, 16b, 16c, 16d) zwischen zwei in einem Abstand zueinander liegende Überlappungsabschnitte (12a, 13a; 12b, 15b; 13c, 14c; 14d, 15d).
9. Verfahren nach Anspruch 7, mit einem Schritt b), der nach Schritt a) und vor Schritt c) ausgeführt wird und in dem zwei U-förmige Blechabschnitte (12, 14), die jeweils einen langen und zwei kurze Schenkel (12a, 12b; 14c, 14d) aufweisen, und zwei gerade Blechabschnitte (13, 15) ausgebildet werden, und bei dem in Schritt c) Überlappungsabschnitte (12a, 12b; 14c, 14d) der kurzen Schenkel mit Überlappungsabschnitten der geraden Blechab- schnitte (13, 15) in einer solchen Weise verklebt werden, daß ein rechteckiger Behältergrundriß entsteht.
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