DE102022117048A1 - Elektro-hydraulisches Antriebssystem - Google Patents

Elektro-hydraulisches Antriebssystem Download PDF

Info

Publication number
DE102022117048A1
DE102022117048A1 DE102022117048.9A DE102022117048A DE102022117048A1 DE 102022117048 A1 DE102022117048 A1 DE 102022117048A1 DE 102022117048 A DE102022117048 A DE 102022117048A DE 102022117048 A1 DE102022117048 A1 DE 102022117048A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
drive system
electro
electric motor
hydraulic drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102022117048.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Harald Albrecht
Martin Rehbein
Edgar Weißhaupt
Wolfgang Wiest
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.)
Hydac Drive Center GmbH
Original Assignee
Hydac Drive Center GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydac Drive Center GmbH filed Critical Hydac Drive Center GmbH
Priority to DE102022117048.9A priority Critical patent/DE102022117048A1/de
Publication of DE102022117048A1 publication Critical patent/DE102022117048A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014Details or component parts
    • F04B1/2064Housings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/001Noise damping
    • F04B53/002Noise damping by encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

2. Elektro-hydraulisches Antriebssystem mit einem Elektromotor (10) und mit einer Fluidpumpe (12), die von dem Elektromotor (10) über eine Abtriebswelle (14) antreibbar ist, die einen Rotor (16) aufweist, der in einem Stator (18) drehbar geführt ist, der von einem Gehäuse (22) des Elektromotors (10) umfasst ist, wobei zur Reduzierung von Geräuschemissionen die Fluidpumpe (12) in einer Gehäusekapsel (24) aufgenommen ist, die an ihren einander gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils von einem Abschlussteil (26,28) abgeschlossen ist, die zumindest teilweise von der Abtriebswelle (14) durchgriffen sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektro-hydraulisches Antriebssystem mit einem Elektromotor und mit einer Fluidpumpe, die von dem Elektromotor über eine Abtriebswelle antreibbar ist, die einen Rotor aufweist, der in einem Stator drehbar geführt ist, der von einem Gehäuse des Elektromotors umfasst ist.
  • Durch EP 2 921 703 A2 ist als ein dahingehendes Antriebssystem eine Motor-Pumpen-Einheit bekannt mit einem Elektromotor und einer reversiblen Innenzahnradmaschine, die ein mehrteiliges Gehäuse hat, in dem ein au-ßenverzahntes Ritzel und ein innenverzahntes Hohlrad angeordnet sind. Zwischen den genannten Zahnrädern ist ein Freiraum ausgebildet, in dem ein mehrteiliges Füllstück angeordnet ist, das mehrere radial bewegliche Radialdichtsegmente umfasst, zwischen denen ein Radialspalt ausgebildet ist. Zwischen axialen Stirnflächen der Zahnräder und einem Gehäuseteil des Gehäuses ist eine axial bewegliche Axialdichtplatte angeordnet, die eine zu den Stirnflächen der Zahnräder hin offene, mit Druckmittel beaufschlagbare Dichtplatten-Steuernut aufweist, die zu dem Radialspalt hin offen ist und diesem unmittelbar gegenüber liegt. Das Ritzelsegment-und/oder das Hohlradsegment weisen einen mit Druckmittel beaufschlagbaren, sich quer erstreckenden Radialdichtsegment-Steuerkanal auf, der zu dem Radialspalt hin offen ist und der unmittelbar in den Radialspalt mündet.
  • Bei der fortschreitenden Umstellung auf die sogenannte E-Mobilität werden zusehends Verbrennungsmotoren durch elektrische Synchronmotoren ersetzt und dabei werden sowohl die hydrostatischen Antriebe für den Fahrantrieb einer Arbeitsmaschine, wie auch der Antrieb für die zugehörige Arbeitshydraulik, durch dahingehende Synchronmotoren betrieben. Die Verbrennungsmotoren waren bisher in Bezug auf die Geräuschentwicklung von Fahrzeugen die dominierende Größe und durch die Umstellung auf elektrische Antriebskomponenten werden nunmehr die Fluid-oder Hydraulikpumpen der zunehmend bestimmende Faktor für den Geräuschpegel der Fahrzeuge, in denen solche Antriebssysteme verbaut sind. Während ein E-Antrieb also ausgesprochen geräuscharm arbeitet, sind es nunmehr die Anbaukomponenten, wie Fluidpumpen, die störende Geräusche entwickeln.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein elektro-hydraulisches Antriebssystem zu schaffen, das mit all seinen Komponenten geräuscharm auftritt. Eine dahingehende Aufgabe löst ein Antriebssystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit.
  • Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 zur Reduzierung von Geräuschemissionen die Fluidpumpe in einer Gehäusekapsel aufgenommen ist, die an ihren einander gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils von einem Abschlussteil abgeschlossen ist, die zumindest teilweise von der Abtriebswelle des Elektromotors durchgriffen sind, ist eine markante, nachhaltige Reduzierung des Geräuschpegels für das Gesamt-Antriebssystem erreicht. Die in der Art eines Flanschgehäuses ausgebildeten Gehäuseteile mit ihren Abschlussteilen sind eine effektive radiale und axiale sekundäre Geräuschmaßnahme zur Geräuschreduktion und die dahingehende Anordnung wird den speziellen Geräuschanforderungen an Antriebssysteme mit Synchronmotorenantrieben vollumfänglich gerecht. Die insoweit als primäre Geräuschdämpfung die lauten Verbrennungsmotoren ersetzen. Es ist für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet solcher Antriebssysteme überraschend, dass mit der erfindungsgemäßen Antriebssystemlösung ein weitgehend geräuschemissionsfreier Betrieb erreicht ist.
  • Da zwischen dem hydraulischen und dem elektrischen Teil des Antriebssystems eine Abschottung durch die Gehäusekapsel erfolgt, ist darüber hinaus eine fluidische Entkopplung zwischen der hydraulischen und der elektrischen Einheit erreicht. Da beim Einsatz hydraulischer Betriebsmittel, hier im Rahmen des Betriebs der Fluidpumpe, immer ein gewisser Verschmutzungsgrad und Wasseranteil im Betriebsfluid anfällt, ist durch die angesprochene Entkopplung in jedem Fall ein kurzschlussfester Betrieb für den Elektromotor erreicht. Ferner lässt sich durch die Trennung von Hydraulik und Elektrik eine verbesserte Kühlung für jede dieser Komponenten erreichen.
  • Ferner ergibt sich ein modularer Aufbau für das Antriebssystem als Ganzes mit seinen Komponenten Elektromotor nebst Fluidpumpe, sodass sich das Antriebssystem an sich ändernde Leistungsanforderungen ohne Weiteres anpassen lässt, beispielsweise wenn ein größeres Hubvolumen benötigt wird. Auch im dahingehenden Fall ist dann durch die Gehäusekapsel ein mehr als akzeptabler Geräuschwert für das Gesamt-Antriebssystem erreicht. Dies hat so keine Entsprechung im Stand der Technik.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass die Gehäusekapsel einen fassförmigen Aufnahmeraum für die Fluidpumpe aufweist und dass die Gehäusekapsel ihre größte Wandstärke im Bereich einer ringförmigen Umlenkstelle im dahingehend gebildeten Fasskörper aufweist. Durch den angesprochenen Fasskörper, der die antreibbaren und bewegbaren Komponenten der Fluidpumpe mit einem vorgebbaren radialen Abstand umfasst, kommt es an den Begrenzungswänden zum Fasskörper zu Schall-Reflexionen, die sich im Rahmen einer beabsichtigten Interferenz gegenseitig auslöschen können. Insbesondere kann der Fasskörper derart gestaltet werden, dass die Gehäusekapsel eine solche Interferenz erst ermöglicht. Durch die dickwandige Ausbildung der Gehäusekapsel ergeben sich sowohl radial wie auch axial betrachtet hohe, wirksame sekundäre Körperschallmaßnahmen und insbesondere werden lärmverursachende Vibrationen im Betrieb der Fluidpumpe nicht nach außen abgeleitet, sondern von der Wandstärke absorbiert.
  • Zur weiteren Reduzierung von Geräuschemissionen trägt mit bei, dass vorzugsweise Teile des Stators, die benachbart zu Teilen der Gehäusekapsel angeordnet sind, unter Beibehalten eines axialen und radialen Spaltes vorgebbarer Größe, diese umfassen. Hierdurch wird durch die genannten Teile des Stators eine Art Schutzschild gegen Schallwellen aufgebaut, welche entsprechend reflektiert sich gegenseitig auslöschen und demgemäß nicht nach außen in die Umgebung treten können.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des elektro-hydraulischen Antriebssystems ist vorgesehen, dass die Gehäusekapsel einen radial umlaufenden, nach außen vorspringenden Begrenzungssteg aufweist, an dessen einer freien Stirnseite die Gehäusewand des Elektromotors anschließt, die die Rotor-Stator-Kombination umfasst. Dergestalt ist der Elektromotor mit seinem Gehäuse an einer Art Fest-Gelenkstelle, gebildet durch die Gehäusekapsel, festgelegt, was zu einem Freischwingverhalten für den Elektromotor im Betrieb an seinem freien Ende führt und etwaig zu Geräuschemissionen führende Schwingungen einschließlich Vibrationen werden in die insoweit dämpfend wirkende Gehäusekapsel abgeleitet, ohne dass diese störend nach außen in die Umgebung austreten können.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des elektro-hydraulischen Antriebssystems ist vorgesehen, dass die Abtriebswelle des Elektromotors an ihren jeweiligen Endbereichen in einer Lagerstelle gelagert ist und in einer weiteren, dazwischen liegenden Lagerstelle, die von der Gehäusekapsel umfasst ist. Vorzugsweise ist dabei eine der Lagerstellen für die Abtriebswelle in einem schildartigen Deckelteil des Elektromotorgehäuses integriert und die andere Lagerstelle in dem Abschlussteil der Gehäusekapsel, das diese zur Umgebung hin abschließt. Dergestalt ist eine sichere Aufnahme von Längs-und Querkräften auf die Abtriebswelle des Elektromotors mittels der einzelnen Lagerstellen erreicht und durch die weitere Abstützung über eine Lagerstelle, die in die Gehäusekapsel integriert ist, lässt sich ein lärmarmer Antrieb für die Fluidpumpe über die Abtriebswelle des Elektromotors sicherstellen. Zwar entstehen durch die angesprochene Lagerung gegebenenfalls unerwünschte Biegeschwingungen der Antriebswelle, die durch die Abstützung des Pumpengehäuses gegen das E-Motorgehäuse aber deutlich reduziert sind.
  • Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des elektro-hydraulischen Antriebssystems ist vorgesehen, dass in einem Reversierbetrieb der Fluidpumpe diese als Hydraulikmotor dient, der den Elektromotor zur Stromerzeugung im Generatorbetrieb fährt. Dergestalt ist ein 4-Quadranten Betrieb realisierbar, sodass die Pumpe eine hydraulische Motorfunktion übernimmt und der Synchronmotor als stromerzeugender Generator wirkt. Von besonderem Vorteil ist dabei, wenn das Antriebssystem von seiner Komponentenauslegung her in einer Einheit zusammengefasst beide angesprochenen Betriebsmöglichkeiten erlaubt, sodass mit nur einer Baueinheit verschiedene Anwendungen beim Betrieb von fahrbaren Arbeitsmaschinen abgedeckt werden können.
  • Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des elektro-hydraulischen Antriebssystems ist vorgesehen, dass die Fluidpumpe eine Schrägscheibenmaschine ist, deren einzelne Förderkolben sich mit ihrem einen Ende über ein Aufnahmeteil an einer feststehenden Schrägscheibe abstützen und dass die einzelnen Förderkolben in Hintereinanderabfolge aus jeweils unterschiedlichen Kolbenpositionen heraus zum Durchführen einer Pumpbewegung, in mittels der Abtriebswelle drehbar mitgeführten Kolbenräumen eines Gehäuseteils, in axialen Verfahrrichtungen parallel zur Längsachse der Abtriebswelle geführt sind. Der Einsatz einer Schrägscheibenmaschine respektive Axialkolbenmaschine hat sich als funktionssicher erwiesen, weil die einzelnen Förderkolben für ihre jeweilige axiale Pumpbewegung im Fluid eines zugehörigen Kolbenraumes eines Pumpen-Gehäuseteils geführt sind. Als Fluidpumpe können aber auch ohne Weiteres Außen- und Innenzahnradpumpen Verwendung finden, die trotz des Zahneingriffes aber grundsätzlich im Betrieb weniger stark zu Geräuschemissionen neigen.
  • Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des elektro-hydraulischen Antriebssystems ist vorgesehen, dass das Gehäuseteil mit den Kolbenräumen und den darin verfahrbar geführten Förderkolben auf einer Keilverzahnung der Abtriebswelle derart axial verfahrbar geführt sind, das mittels eines am Gehäuseteil angreifenden Energiespeichers, insbesondere in Form einer Druckfeder, das Gehäuseteil mit seiner einen freien Stirnseite in Richtung der Schrägscheibe vorgespannt ist. Durch den angesprochenen Energiespeicher lassen sich Toleranzen im Betrieb der Fluidpumpe ausgleichen; insbesondere dient er zur Sicherstellung eines Kontaktes von Zylindertrommel zu Steuerspiegel im drucklosen Betrieb in jeder Lage der Pumpe im Raum.
  • In Fortschreibung des modularen Konzeptes ist vorgesehen, dass mittels einer Ständereinrichtung das Gehäuse des Elektromotors und die Gehäusekapsel der Fluidpumpe gegenüber einem Drittbauteil, wie einem Maschinenteil, aufständerbar sind. Dergestalt lässt sich in einem weit skizzierten Rahmen das erfindungsgemäße Antriebssystem, auch nachträglich noch, an nahezu beliebigen Arbeitsmaschinen der Hydraulik einsetzen.
  • Im Folgenden wird das erfindungsgemäße elektro-hydraulische Antriebssystem anhand eines Ausführungsbeispiels nach der Figur näher erläutert, die in prinzipieller Darstellung einen Längsschnitt durch die wesentlichen Komponenten des Antriebssystems zeigt.
  • Das in der Figur gezeigte elektro-hydraulische Antriebssystem weist einen Elektromotor 10 auf sowie eine Fluidpumpe 12, die von dem Elektromotor 10 über eine Abtriebswelle 14 antreibbar ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Abtriebswelle 14 einstückig; es besteht aber auch die Möglichkeit bei einer nicht näher dargestellten Ausführungsform für die Fluidpumpe 12 eine eigenständige Antriebswelle vorzusehen, die dann stirnseitig mit der Abtriebswelle 14 über eine geeignete Kupplung zu koppeln wäre.
  • Die Abtriebswelle 14 weist einen Rotor 16 auf, der in einer für einen Elektromotor 10 üblichen Weise in einem Stator 18 mit einer Spulenwicklung drehbar geführt ist, wobei der Stator 18 respektive die Spulenwicklung von einem zylindrischen Gehäuse 22 des Elektromotors 10 umfasst ist.
  • Zur Reduzierung von Geräuschemissionen jedweder Art ist die Fluidpumpe 12 als Ganzes in einer Gehäusekapsel 24 aufgenommen, die an ihren einander gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils von einem Abschlussteil 26,28 abgeschlossen ist. Dabei wird das hintere Abschlussteil 26 vollständig von der Abtriebswelle 14 durchgriffen und das vordere, zweite Abschlussteil 28 in einem stirnseitigen Randbereich, welcher der Gehäusekapsel 24 zugewandt ist.
  • Wie des Weiteren die Figur zeigt, weist die Gehäusekapsel 24 einen fassförmigen Aufnahmeraum 30 für die Fluidpumpe 12 auf, wobei die Gehäusekapsel 24 ihre größte Wandstärke im Bereich einer ringförmigen Umlenkstelle 32 im dahingehend gebildeten Fasskörper 34 aufweist.
  • Teile 36 des Stators 18, die benachbart zu Teilen 38 der Gehäusekapsel 24 angeordnet sind, insbesondere zu dem ersten Abschlussteil 26, umfassen unter Beibehalten eines axialen und radialen Spaltes 40 vorgebbarer Größe, die dahingehenden Teile der Gehäusekapsel 24. Insbesondere begrenzen die Teile 36 des Stators 18 einen trichterförmigen Schallraum 42, der sich auf seiner der Gehäusekapsel 24 abgewandten Seite zusehends konisch verjüngt. Der dahingehend trichterförmige Schallraum 42 ist geeignet, etwaige Schallemissionen der Fluidpumpe 12 in Richtung eines mittigen Aufnahmeraumes 44 für die Abtriebswelle 14 abzuleiten; ein Raum 44, der gegenüber der Umgebung durch das Gehäuse 22 sowie den Stator 18 schallgedämmt ist. Dabei ist auch von Vorteil, dass der mittige Aufnahmeraum 44 zu seinem anderen Ende hin in einen weiteren Schallraum 46 vergleichbare Konizität und „Kapazität“ zu dem ersten Schallraum 42 ausmündet, was eine weitere Dämpfungsmöglichkeit ergibt im Hinblick auf möglich „aufgestaute“ Schallwellen im mittigen Aufnahmeraum 44. Wie die Figur weiter zeigt, erweitert sich dieser weitere Schallraum 46 in Richtung eines hohlzylindrischen Deckelteils 48, das an dem freien Ende des Elektromotorengehäuses 22 in dieses bündig eingesetzt ist. Insoweit ist das Deckelteil 48 fest, aber lösbar mit dem umlaufenden Mantel des Gehäuses 22 verbunden.
  • Die Gehäusekapsel 24 weist einen radial umlaufenden, nach außen vorspringenden Begrenzungssteg 50 auf, an dessen einer freien Stirnseite, die in Blickrichtung auf die Figur nach rechts gewandt ist, die Gehäusewand des Gehäuses 22 des Elektromotors 10 anschließt, der die Rotor-Stator-Kombination 16,18 umfasst. Auf der gegenüberliegenden anderen freien Stirnseite des Begrenzungssteges 50 ist eine ringförmige Aufnahmeplatte 54 aufgesetzt, mittels der sich der angesprochene Verbund von Elektromotor 10 und Fluidpumpe 12 an einer Ständereinrichtung 56 festlegen lässt, mittels der es möglich ist, dass Antriebssystem als Ganzes an einem Drittbauteil (nicht dargestellt), wie einem Maschinenteil, fußseitig aufzuständern respektive zu befestigen. Auf der gegenüberliegenden Seite der Ständereinrichtung 56 und mithin auf der Oberseite des Gehäuses 22 des Elektromotors 10 und im benachbarten Bereich des Begrenzungssteges 50 ist eine Ringöse 58 vorgesehen, die das Anbringen eines üblichen Laschmittels ermöglicht zum kranseitigen Bewegen des Antriebssystems als Ganzes.
  • Die Abtriebswelle 14 des Elektromotors 10 ist an ihren jeweiligen Endbereichen in einer Lagerstelle 60,62 sowie in einer weiteren dazwischenliegenden Lagerstelle 64 gelagert, die von der Gehäusekapsel 24 umfasst ist. Die im Deckelteil 48 aufgenommene erste Lagerstelle 60 für die Abtriebswelle 14 ist aus einem Kugellager üblicher Bauart gebildet. Die zweite Lagerstelle 62 ist am anderen freien Ende der Abtriebswelle 14 angeordnet und zumindest teilweise innerhalb des zweiten Abschlussteils 28 festgelegt. Die dahingehende zweite Lagerstelle 62 kann wie dargestellt aus einer Lagerbuchse mit guten Gleiteigenschaften bestehen. Die dritte, mittlere Lagerstelle 64 hingegen besteht aus einem Zylinder-Rollerlager, das die Abtriebswelle 14 entlang eines abgesetzten Bundes umfasst, wobei das dahingehende Lager der dritten Lagerstelle 64 sich innenumfangsseitig an Sicherungsringen 66,68 axial abstützt und außenumfangsseitig weiter an dem einen Sicherungsring 66 sowie an stirnseitig freiliegenden Wandteilen des ersten Abschlussteils 26. Des Weiteren ist der erste Sicherungsring 66 über mindestens einen Zylinderstift 70 in der Wandung der Gehäusekapsel 24 gesichert.
  • Im Folgenden wird nunmehr der Aufbau der Fluidpumpe 12 näher erläutert, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als sogenannte Schrägscheibenmaschine konzipiert ist. Dahingehende Fluidpumpen sind in einer Vielzahl von Bauformen im Stand der Technik nachweisbar, beispielsweise durch DE 10 2013 008 678 A1 , sodass nur noch in groben Zügen die Fluidpumpe 12, soweit dies für das Verständnis der Erfindung notwendig ist, beschrieben wird.
  • Die in der Figur gezeigte Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauart weist eine Schrägscheibe 72 auf, die stationär an der Gehäusekapsel 24 angeordnet und mittels des jeweiligen Zylinderstiftes 70 festgelegt ist. Da im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Schrägscheibe 72, anders als bei der DE 10 2013 008 678 A1 , nicht bewegbar ist, ist dergestalt eine Art Konstantpumpe als Fluidpumpe 12 mit konstantem Fördervolumen realisiert. Des Weiteren weist die Fluidpumpe 12 ein zylindrisches Pumpengehäuseteil 74 auf, das mittels einer Keilwellenverzahnung 76 mit der Abtriebswelle 14 drehfest verbunden, und von dieser drehend antreibbar ist. In dem Gehäuseteil 74 sind einzelne Kolbenräume 78 eingebracht, in denen einzelne zugeordnete Förderkolben 80 längsverfahrbar geführt sind. In der Figur ist nur ein Kolbenraum 78 mit einem zugeordneten Förderkolben 80 gezeigt, wobei sich aufgrund der Schrägstellung der Schrägscheibe 72 der Förderkolben 80 in seiner untersten, fluidausschiebenden Förderstellung gezeigt ist. Demgegenüber ist auf der diametral zur Längsachse 82 der Abtriebswelle 14 gegenüberliegend angeordnet, ein Förderkolben im Gehäuseteil 74 in seiner obersten Stellung aufgenommen, bei dem sich im zugehörigen Kolbenraum das maximal mögliche Fördervolumen der Fluidpumpe 12 einstellt.
  • Die jeweils fluidansaugenden sowie fluidabgebenden Förderkolben 80 sind mit ihrem jeweiligen Kolbenboden an entsprechende Fluidzu-und Ablaufleitungen angeschlossen, die der Einfachheit halber in der Figur und der besseren Übersichtlichkeit wegen weggelassen wurden. Ein dahingehender Zu-oder Ablauf über nicht näher dargestellte Kanäle im zweiten Abschlussteil 28 ist aber insoweit ohne Weiteres möglich. Die stirnseitigen Enden der einzelnen Förderkolben 80 sind in einem scheibenförmigen Aufnahmeteil 84 gelenkig gelagert und das insoweit schräg gestellte Aufnahmeteil 84 ist entlang der stationär angeordneten Schrägscheibe 72 verfahrbar geführt.
  • Dank der angesprochenen Keilwellenverzahnung 76 ist das Pumpen-Gehäuseteil 74 koaxial zur Längsachse 82 auf der Abtriebswelle 14 verfahrbar geführt und dank eines Energiespeichers, in Form einer Druckfeder 86, ist das Gehäuseteil 74 mit seinen einzelnen Förderkolben 80 in Richtung der Schrägscheibe 72 vorgespannt. Dabei stützt sich die Druckfeder 86 mit ihrem einen freien Ende an einer Sicherungsscheibe in Richtung der zweiten Lagerstelle 62 in Form des dortigen Gleitlagers ab, und an ihrem anderen Ende an einem gehäuseseitigen Aufnahmeraum des Pumpen-Gehäuseteils 74.
  • Der einfacheren Darstellung wegen wurde in der Figur die Verkabelung für die Spulenwicklung des Stators 18 weggelassen, wobei die dahingehende Verkabelung über ein steckerförmiges Anschlussteil 88 üblicher Bauart auf der Oberseite des Gehäuses 22 weitergeführt ist. Mit dem erfindungsgemä-ßen Antriebssystem nach der Figur ist darüber hinaus ein sogenannter Reversier-oder 4-Quadrantenbetrieb möglich, bei dem die Fluidpumpe 12 als Hydromotor fungiert, und die dann von Seiten der Fluidpumpe 12 angetriebene Abtriebswelle 14 generiert über ihren Rotor 16 im Stator 18 ein sich änderndes elektrisches Feld, sodass der Elektromotor 10 nunmehr im Generatorbetrieb elektrischen Strom erzeugt, der über das Anschlussteil 88 an einen elektrischen Verbraucher (nicht dargestellt) abgegeben werden kann.
  • Da die Abtriebswelle 14 an ihrer einen freien Stirnseite, die im zweiten Abschlussteil 28 ausmündet, gleichzeitig eine weitere Anschlussstelle für eine nicht näher dargestellte Welle einer weiteren Antriebskomponente aufweisen kann, lässt sich insoweit diese mit dem gezeigten System nach der Figur zwanglos koppeln. Dergestalt besteht die Möglichkeit des Anbaus von Zusatzpumpen. Da insoweit regelmäßig dann eine höhere Leistung eingefordert wird, kann mit der Systemlösung nach der Figur, beispielsweise die Rotorlänge zwanglos angepasst werden und mithin das zugehörige Leistungsvermögen des Elektromotors 10.
  • Die umgesetzte elektrisch-hydraulische Leistung ergibt sich aus der Antriebsdrehzahl und dem Druck in der nicht näher dargestellten fluidabgebenden Arbeitsleitung plus einem möglichen Leckölvolumenstrom, der aus dem Pumpengehäuse respektive der Gehäusekapsel 24 über einen separaten Leckölanschluss 90 abgeführt wird, der gemäß der Darstellung in der Figur von einem Stopfen verschlossen ist. Alle verwendeten Komponenten des Antriebssystems sind in massiver Bauweise konzipiert, was auch für das Deckelteil 48 gilt, sodass aufgrund des sehr steifen Aufbaus ein geräuscharmes Verhalten im Betrieb erreicht ist. Im Bedarfsfall können weitere Maßnahmen zur Geräuschreduzierung getroffen werden, beispielsweise das Verwenden von dämpfenden Einlagen in den Gehäusen 22 und 24.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2921703 A2 [0002]
    • DE 102013008678 A1 [0024, 0025]

Claims (10)

  1. Elektro-hydraulisches Antriebssystem mit einem Elektromotor (10) und mit einer Fluidpumpe (12), die von dem Elektromotor (10) über eine Abtriebswelle (14) antreibbar ist, die einen Rotor (16) aufweist, der in einem Stator (18) drehbar geführt ist, der von einem Gehäuse (22) des Elektromotors (10) umfasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung von Geräuschemissionen die Fluidpumpe (12) in einer Gehäusekapsel (24) aufgenommen ist, die an ihren einander gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils von einem Abschlussteil (26, 28) abgeschlossen ist, die zumindest teilweise von der Abtriebswelle (14) durchgriffen sind.
  2. Elektro-hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusekapsel (24) einen fassförmigen Aufnahmeraum (30) für die Fluidpumpe (14) aufweist und dass die Gehäusekapsel (24) ihre größte Wandstärke im Bereich einer ringförmigen Umlenkstelle (32) im dahingehend gebildeten Fasskörper (34) aufweist.
  3. Elektro-hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Teile (36) des Stators (18), die benachbart zu Teilen (38) der Gehäusekapsel (24) angeordnet sind, unter Beibehalten eines axialen und radialen Spaltes (40) vorgebbarer Größe, diese umfassen.
  4. Elektro-hydraulisches Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusekapsel (24) einen radial umlaufenden, nach außen vorspringenden Begrenzungssteg (50) aufweist, an dessen einer freien Stirnseite (52) die Gehäusewand der Gehäuses (22) des Elektromotors (10) anschließt, die die Rotor-Stator-Kombination (16,18) umfasst.
  5. Elektro-hydraulisches Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle des Elektromotors an ihren jeweiligen Endbereichen in einer Lagerstelle (60, 62) gelagert ist und in einer weiteren dazwischen liegenden Lagerstelle (64), die von der Gehäusekapsel (24) umfasst ist.
  6. Elektro-hydraulisches Antriebssystem, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Lagerstellen (60) für die Abtriebswelle (14) in einem Deckelteil (48) des Elektromotorgehäuses (22) integriert ist und die andere Lagerstelle (62) in dem Abschlussteil (28) der Gehäusekapsel (24), das diese (24) zur Umgebung hin abschließt.
  7. Elektro-hydraulisches Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Reversierbetrieb der Fluidpumpe diese als Hydraulikmotor dient, der den Elektromotor zur Stromerzeugung im Generatorbetrieb fährt.
  8. Elektro-hydraulisches Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidpumpe (12) eine Schrägscheibenmaschine ist, deren einzelne Förderkolben (80) sich mit ihrem einen Ende über ein Aufnahmeteil (84) an einer feststehenden Schrägscheibe (72) abstützen und dass die einzelnen Förderkolben (80) in Hintereinanderabfolge aus jeweils unterschiedlichen Kolbenpositionen heraus zum Durchführen einer Pumpbewegung, in mittels der Abtriebswelle (14) drehbar mitgeführten Kolbenräumen (78) eines Gehäuseteils (74), in axialen Verfahrrichtungen parallel zur Längsachse (82) der Abtriebswelle (14) geführt sind.
  9. Elektro-hydraulisches Antriebssystem, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (74) mit den Kolbenräumen (78) und den darin verfahrbar geführten Förderkolben (80) axial auf einer Keilwellenverzahnung (76) der Abtriebswelle (14) derart axial verfahrbar geführt sind, dass mittels eines am Gehäuseteil (74) angreifenden Energiespeichers, insbesondere in Form einer Druckfeder (86), das Gehäuseteil (74) mit seiner einen freien Stirnseite in Richtung der Schrägscheibe (72) vorgespannt ist.
  10. Elektro-hydraulisches Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Ständereinrichtung (56) das Gehäuse (22) des Elektromotors (10) und die Gehäusekapsel (38) gegenüber einem Drittbauteil, wie einem Maschinenteil, aufständerbar sind.
DE102022117048.9A 2022-07-08 2022-07-08 Elektro-hydraulisches Antriebssystem Withdrawn DE102022117048A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022117048.9A DE102022117048A1 (de) 2022-07-08 2022-07-08 Elektro-hydraulisches Antriebssystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022117048.9A DE102022117048A1 (de) 2022-07-08 2022-07-08 Elektro-hydraulisches Antriebssystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022117048A1 true DE102022117048A1 (de) 2024-01-11

Family

ID=89387112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022117048.9A Withdrawn DE102022117048A1 (de) 2022-07-08 2022-07-08 Elektro-hydraulisches Antriebssystem

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022117048A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4416449A1 (de) 1994-05-10 1995-11-16 Rexroth Mannesmann Gmbh Baueinheit aus einer Hydromaschine (Hydropumpe oder Hydromotor) und einem Träger
EP0698183B1 (de) 1993-05-12 1997-11-26 ITT Automotive Europe GmbH Elektromotor-pumpen-aggregat
DE10016517A1 (de) 2000-04-03 2001-10-04 Mannesmann Rexroth Ag Gehäuse für Hydromaschine
DE102013008678A1 (de) 2013-05-22 2014-11-27 Hydac Drive Center Gmbh Verfahren zur Beschichtung eines Pumpenbauteils
EP2921703A2 (de) 2014-03-21 2015-09-23 ECKERLE INDUSTRIE-ELEKTRONIK GmbH Motor-pumpen-einheit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0698183B1 (de) 1993-05-12 1997-11-26 ITT Automotive Europe GmbH Elektromotor-pumpen-aggregat
DE4416449A1 (de) 1994-05-10 1995-11-16 Rexroth Mannesmann Gmbh Baueinheit aus einer Hydromaschine (Hydropumpe oder Hydromotor) und einem Träger
DE10016517A1 (de) 2000-04-03 2001-10-04 Mannesmann Rexroth Ag Gehäuse für Hydromaschine
DE102013008678A1 (de) 2013-05-22 2014-11-27 Hydac Drive Center Gmbh Verfahren zur Beschichtung eines Pumpenbauteils
EP2921703A2 (de) 2014-03-21 2015-09-23 ECKERLE INDUSTRIE-ELEKTRONIK GmbH Motor-pumpen-einheit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2921702B1 (de) Motor-pumpen-einheit
EP2921703B1 (de) Motor-pumpen-einheit
EP2128446B1 (de) Hydraulikeinheit
DE1528949A1 (de) Pumpe mit in der Saugleitung eingebauter,verstellbarer Drossel
EP2884046A1 (de) Pendelschieberpumpe
DE102006056844A1 (de) Innenzahnradpumpe
DE1426754A1 (de) Drehkolbenmaschine
DE102014212920A1 (de) Schaufelpumpe
EP1495227B1 (de) Hydraulisches pumpenaggregat
WO2014001138A2 (de) Zahnradpumpe
DE102012206699A1 (de) Zahnradmaschine mit wannenartiger Vertiefung an der Außenoberfläche des Gehäuses
DE102012202904A1 (de) Pumpenanordnung zum Erzeugen eines variablen Volumenstromes
DE102022117048A1 (de) Elektro-hydraulisches Antriebssystem
WO2005024237A1 (de) Drehkolbenmaschine
WO2015090702A2 (de) Axialkolbenmaschine
EP0509077B1 (de) Kolbenpumpe, insbesondere radialkolbenpumpe
DE1528367A1 (de) Hydraulische Pumpen- und Motorvorrichtung
DE102022117052A1 (de) Elektro-hydraulisches Antriebssystem
DE102008060596A1 (de) Hydrotransformator
DE10354312A1 (de) Pumpenaggregat mit einer Zahnradpumpe und einem Elektromotor
DE4428410C2 (de) Kompakte Regeleinheit für eine Flügelzellenpumpe
EP2655802B1 (de) Zahnradmaschine mit kleinem durchmesser-längenverhältnis
EP1925823A1 (de) Umlaufverdrängermaschine
DE102019110762A1 (de) Schlitzgesteuerte Radialkolbenpumpe
DE10249494A1 (de) Motorpumpenaggregat

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R120 Application withdrawn or ip right abandoned