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Dokumentenidentifikation DE3513472C2 27.04.1995
Titel Hydraulisches Motor-Pumpen-Aggregat
Anmelder Heilmeier & Weinlein Fabrik für Oel-Hydraulik GmbH & Co KG, 81673 München, DE
Erfinder Brunner, Rudolf, 8011 Baldham, DE
Vertreter Grünecker, A., Dipl.-Ing.; Kinkeldey, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Stockmair, W., Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Ae.E. Cal Tech; Schumann, K., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Jakob, P., Dipl.-Ing.; Bezold, G., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Meister, W., Dipl.-Ing.; Hilgers, H., Dipl.-Ing.; Meyer-Plath, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anwälte, 80538 München; Kinkeldey, U., Dipl.-Biol. Dr.rer.nat., Pat.-Ass., 82057 Icking; Bott-Bodenhausen, M., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 80538 München
DE-Anmeldedatum 15.04.1985
DE-Aktenzeichen 3513472
Offenlegungstag 16.10.1986
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 27.04.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.04.1995
IPC-Hauptklasse H02K 9/00
IPC-Nebenklasse H02K 9/19   F04D 13/06   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Motor-Pumpen- Aggregat der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einem solchen aus der DE 29 36 669 C2 bekannten Aggregat nimmt der Ölbehälter den offen ausgebildeten Elektromotor und die Pumpenelemente auf. Da die vom Elektromotor erzeugte und auch beim Arbeiten des Öls in diesem gespeicherte Wärme nicht rasch genug nach außen abgeleitet werden kann, ist das Aggregat nur für kurzzeitigen Betrieb geeignet.

Derartige, in der Hochdruckhydraulik häufig verwendete Motor-Pumpen-Aggregate dienen beispielsweise zur hydraulischen Versorgung von Spannvorrichtungen an Werkzeugmaschinen oder von Arbeitszylindern an Kranen oder dgl. Der Ölbehälter hat ein beträchtliches Fassungsvermögen und dient mit seinen Ölführungen als Reservoir für das zum Arbeiten benötigte, nach außen gepumpte Öl, zum Kühlen des zurückgeführten und des gespeicherten Öls sowie zur Wärmeabfuhr vom Elektromotor. Das Öl wird als Arbeitsmedium beim Arbeiten hauptsächlich durch mechanische Belastung erwärmt. Es dient nur zusätzlich zur Kühlung des Elektromotors. Das Öl darf jedoch nicht zu stark erwärmt werden, weil sonst seine Lebensdauer und seine Leistungsfähigkeit leiden. Aus dem letztgenannten Grund ist ein großer Ölvorrat vorgesehen und werden solche Motor-Pumpen-Aggregate intermittierend betrieben, damit das Öl zwischen den Arbeitsphasen genügend Zeit hat, zum Selbstschutz Wärme über die Wand des Ölbehälters nach außen abzugeben.

Aus einer AEG-Druckschrift "Elektrohydraulisches Gerät ELDRO", 1949, ist ein auch im Dauerbetrieb einsetzbares elektrohydraulisches Hubgerät bekannt, das in einem außenverrippten Ölgehäuse einen Elektromotor als Antrieb einer in einem Hub-Kolben angeordneten Flügelradpumpe enthält. Zusätzlich zur Verrippung des Gehäuses sind keine Kühlmaßnahmen für das Arbeitsmedium Öl vorgesehen.

Bei einem aus der DE 28 54 519 A1 bekannten, luftgekühlten Kolbenverdichter dient als Antrieb ein in einem gemeinsamen Antriebsgehäuse angeordneter Elektromotor. Das Schmieröl des Kolbenverdichters ist im Antriebsgehäuse bevorratet, wobei der Ölspiegel unterhalb der Kurbelwangen der in beidendigen Lagerschilden des Antriebsgehäuses gelagerten Elektromotorwelle liegt. Der Elektromotor taucht teilweise in das Schmieröl ein und führt die ins Schmieröl gelangte Verdichterwärme ab. Das Antriebsgehäuse trägt außen Kühlrippen. Die Elektromotorwelle ist durch einen Lagerschild nach außen verlängert und trägt ein durch eine Haube abgedecktes Lüfterrad, das mit Kühlluft Wärme von der Außenoberfläche des Antriebsgehäuses und vom am Antriebsgehäuse befestigten Verdichterkopf abführt. Das durch das Aggregat zum Arbeiten geförderte Arbeitsmedium wird dadurch nicht gekühlt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Motor-Pumpen-Aggregat der eingangs genannten Art zu schaffen, das im Dauerbetrieb eingesetzt werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Mittels des vom Elektromotor angetriebenen Lüfterrads wird die Außenoberfläche des Ölbehälters rasch und wirkungsvoll gekühlt. Die Wärme, die das Öl beim Arbeiten außerhalb des Ölbehälters aufnimmt, wie auch die vom Elektromotor in das Öl eingebrachte Wärme wird im Ölbehälter gleichmäßig verteilt und durch dessen Wand nach außen abgegeben, wo sie durch die Kühlluft zügig abgeführt wird. Die Temperatur des Öls wird auch bei Dauerbetrieb des Aggregats so niedrig gehalten, daß die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit des Öls nicht leiden.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 2 wird die Wärmeaufnahme des Ölbehälters verbessert.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 3 wird der Wirkungsgrad des Lüfterrades für die Kühlung gesteigert, weil die Luftströmung gezielt auf die Oberfläche des Ölbehälters und die Kühlrippen gerichtet ist.

Anhand der Zeichnung, die einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform darstellt, wird nachstehend die Erfindung erläutert.

Ein hydraulisches Motor-Pumpen-Aggregat 1 enthält einen offenen Elektromotor 2 und wenigstens ein hydraulisches Pumpenelement 3, die zur Zusammenarbeit innerhalb eines allseits geschlossenen Ölbehälters 4 angeordnet sind. Der Elektromotor 2 treibt die Pumpenelemente 3 durch seine Motorwelle 5, die nahe eines Endbereiches in einer Zwischenplatte 6 des Ölbehälters 4 mit einem Wälzlager 7 gelagert ist. Die Zwischenplatte 6 enthält Durchgangsöffnungen 8 für das den Ölbehälter 4 ausfüllende Öl und Druckkanäle 9, die an die Pumpenelemente 3 angeschlossen sind. An die Druckkanäle 9 sind nicht dargestellte Anschlußleitungen angeschlossen.

Der andere Endbereich der Motorwelle 5 ist in einem oberen Deckel 10 des Ölbehälters 4 in einem Gleitlager 11 gelagert, das nach außen durch eine Wellendichtung 12 abgedichtet ist. Die Motorwelle 5 ist über das Gleitlager 11 hinaus verlängert und steht mit einer Verlängerung 13 über den Deckel 10 vor.

Zwischen der Zwischenplatte 6 und dem unteren Deckel 10 erstreckt sich ein im wesentlichen zylindrischer Behälterabschnitt 14, der an seiner Außenseite in Längsrichtung verlaufende Kühlrippen 15 trägt.

Am dem Deckel 10 entgegengesetzten Ende des Ölbehälters 4 ist auf der Zwischenplatte 6 ein Deckel 16 aufgebracht, der mit Befestigungselementen 17 die hydraulischen Pumpenelemente 3 festlegt. Die Motorwelle 5 besitzt in diesem Bereich einen exzentrischen Zapfen 19, der über ein Wälzlager 20 auf Druckplatten 21 einwirkt, die an Pumpenelement-Gehäusen 18 über nicht näher hervorgehobene Federn angeordnet sind.

Der Deckel 10 ist mit einem Nabenteil 22 versehen, der das Gleitlager 11 festhält. Ferner ist im Deckel 10 ein Stutzen 23 angeformt, der zum Befüllen und Entfüllen des Ölbehälters 4 dient. Er ist durch eine Kappe 24 verschlossen. Das rückfließende Öl wird auf andere Weise in den Ölbehälter zurückgeführt.

Auf der Verlängerung 13 der Motorwelle 15 ist ein Lüfterrad 25 mit seinem Nabenteil 26 befestigt, zweckmäßigerweise unter Vermittlung einer Keilverzahnung 27 auf der Verlängerung 13 der Motorwelle 5.

Das Lüfterrad 25 ist durch einen Schutzdeckel oder -käfig 28 abgedeckt, der Ansaugöffnungen 29 aufweist und auf nach außen vortretenden Vorsprüngen 30 des Deckels 10 mit Befestigungsschrauben 31 festgelegt ist. Ein mit 32 bezeichneter Rand des Deckels 28 greift über die im Bereich 33 abgestuften Enden der Kühlrippen 15, so daß eine einwandfreie Kühlluftführung 34 geschaffen wird, mit der die vom Lüfterrad 25 bewegte Luft gleichmäßig über den gesamten Umfang des Ölbehälters 4 gedrückt wird. An der Innenoberfläche des Ölbehälters 4, insbesondere in seinem Behälterabschnitt 14, können weitere, innenliegende Kühlrippen 35 angeformt sein, mit denen der Wärmeübergang vom Öl im Ölbehälter an die Wand des Ölbehälters 4 verbessert wird.

Beim Betrieb des Aggregats 1 treibt der Elektromotor 2 die Pumpenelemente 3, die das im Ölbehälter 4 enthaltene Öl ansaugen und durch die Druckleitungen 9 zu nicht dargestellten Verbrauchern pressen. Danach wird das Öl wiederum in den Ölbehälter 4 zurückgeführt. Die Pumpenelemente 3 werden durch den exzentrischen Fortsatz 19 angetrieben. Gleichzeitig wird bei der Drehung der Motorwelle 5 das Lüfterrad 25 gedreht, das die Umgebungsluft ansaugt und über die Oberfläche des Ölbehälters 4 führt, so daß im Öl enthaltene Wärme nach außen abgeführt und das Öl und mittels des Öl auch der Elektromotor auf einer zweckmäßig niedrigen Temperatur gehalten werden.

Denkbar wäre es auch, die Motorwelle am dem Lüfterrad 25 abgewandten Ende durch den Deckel 16 nach außen zu führen und dort das Lüfterrad 25 oder ein zusätzliches Lüfterrad anzubringen. Ferner könnte der Deckel 28 so weit vergrößert werden, daß er über einen größeren Längsabschnitt der außenliegenden Kühlrippen 15 reicht.


Anspruch[de]
  1. 1. Hydraulisches Motor-Pumpen-Aggregat, mit einem wenigstens einen Druckkanal für Anschlußleitungen aufweisenden Ölbehälter, in dem im Öl ein Elektromotor mit einer in zwei Lagern abgestützten Motorwelle und wenigstens ein von der Motorwelle des Elektromotors antreibbares hydraulisches Pumpenelement für das Öl angeordnet sind, und der einen endseitigen Deckel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Lager (11) im Deckel (10) angeordnet ist, daß die Motorwelle (5) dem Pumpenelement (18) abgewandt durch das eine Lager (11) aus dem Ölbehälter (4) herausgeführt ist und ein außenliegendes Lüfterrad (25) trägt, mit dem zum Kühlen des Öls Umgebungsluft über den Ölbehälter (4) förderbar ist, daß der Ölbehälter (4) zumindest in seinem vom Lüfterrad (25) mit Umgebungsluft beaufschlagten Außenoberflächenbereich mit in Längsrichtung verlaufenden Kühlrippen (15) versehen ist, und daß das Lüfterrad (25) durch einen am Deckel (10) befestigten, Ansaugöffnungen (29) aufweisenden Schutzdeckel (28) oder -käfig abgedeckt ist.
  2. 2. Hydraulisches Motor-Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölbehälter (4) an seiner Innenoberfläche Rippen (35) trägt.
  3. 3. Hydraulisches Motor-Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzdeckel (28) oder -käfig die Enden der Kühlrippen (15) auf dem Außenoberflächenbereich des Ölbehälters (4) übergreift.






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