EP0047336A1

EP0047336A1 - Hydraulikeinheit zum Betreiben von einer oder mehreren Arbeits- und Bearbeitungsmaschinen

Info

Publication number: EP0047336A1
Application number: EP80105393A
Authority: EP
Inventors: Herbert Fruehbauer
Original assignee: Olsson Lars-Uno
Current assignee: Olsson Lars-Uno
Priority date: 1980-09-09
Filing date: 1980-09-09
Publication date: 1982-03-17

Abstract

In einem gemeinsamen Rahmen sind eine Hydraulikpumpe und ein Behälter (12) für das Hydraulikmedium angeordnet, wobei zum Wärmaustausch zwischen dem Hydraulikmedium und der Umgebung ein schmaler Kühlluftkanal (13) vorgesehen ist, der sich etwa über die gesamte Höhe und mindestens drei Viertel der Länge der Seitenwandung des Behälters für das Hydraulikmedium erstreckt. Durch diesen Kühlluftkanal wird mittels eines Gebläses (8) von der Umgebung angesaugte Luft geleitet. Die im Kühlluftkanal erwärmte Luft kann in Arbeitsräume, Lager od. dgl. zur Erwärmung derselben geleitet werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikeinheit zum Betreiben von ein oder mehreren Arbeits- oder Bearbeitungsmaschinen, wie Pressen, Bohr- oder Fräsmaschinen, nit einer Hydraulikpumpe, einem in einem von Kühlluft durchströmten Kanal angeordneten Rohr-Wärmetauscher zum Kühlen des Hydraulikmediums, einem an einem Ende des Kühlluftkanals angeschlossenen Kühlluftgebläse und mit einem Behälter für das Hydraulikmedium.
In Industriebetrieben oder Werkstätten werden gewöhnlich Arbeitsmaschinen eingesetzt, die aus einer Bearbeitungs- bzw. Werkzeugeinheit und einer Antriebseinheit, insbesondere hydraulischen Antriebseinheit bestehen. Diese beiden Einheiten sind in der Regel nicht voneinander trennbar. Dies gilt insbesondere für hydraulische Pressen, wie Pressen des C-Typs oder ein Ständerpressen mit einer Presskraft von 5 bis 25 Tonnen. In den meisten Werkstätten werden grössere Pressen der genannten Art installiert, da ab und zu höhere Presskräfte erforderlich sind. Die häufigsten Arbeiten werden jedoch bei niedrigeren Presskräften durchgeführt, mit der Folge, dass das Hydrauliksystem und das entsprechende Kühlsystem für die meisten Arbeiten äberdimensioniert sind. Das Hydraulik- und Kühlsystem müssen nämlich an die maximale Presskraft angepasst sein.
Der erste Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt also darin, die Antriebseinheit von der Bearbeitungs- bzw. Werkzeugeinheit zu trennen, dergestalt, dass an die Antriebseinheit auch andere Bearbeitungseinheiten anschliessbar sind. In der Industrie bzw. im Werkstattbetrieb ist eine derartige Trennung bisher nicht bekannt. Es ist lediglich aus der DE-OS 2 204 695 bekannt, eine einzige Hydraulikeinheit zum Betreiben von mehreren Arbeitsaggregaten eines Traktors zu verwenden. Die bekannte Hydraulikeinheit besteht aus einer Hydraulikpumpe, einem in einem Kühlluftkanal angeordneten Rohr-Wärmetauscher zum Kühlen des Hydraulikmediums, einem an einem Ende des Kühlluftkanals angeschlossenen Kühlluftgebläse und einem Behälter für das Hydraulikmedium. Über biegsame Hydraulikschläuche ist diese Hydraulikeinheit mit den Arbeitsgerätschaften zugeordneten Hydraulikmotoren fluidverbunden. Nach den Ausführungen in der DE-OS 2 204 695 soll sich die bekannte Hydraulikeinheit durch eine kompakte Bauweise auszeichnen, so dass sie an einem Fahrzeug zum Antrieb verschiedener, mit dem Fahrzeug verbundener Arbeitsgerätschaften, z. B. Seitenmähwerk, anbringbar ist. Die Praxis hat jedoch gezeigt, dass die in der DE-OS 2 204 695 gezeigte Lösung bei weitem nicht das Optimum einer kompakten Konstruktion darstellt, wie sie insbesondere auch aus Raumgründen im Werkstättenbetrieb gewünscht wird. Der Wärmeaustausch erfolgt bei der bekannten Lösung im wesentlichen allein über luftumströmte Wärmetauscherrohre und über die Rohre haltende Wärmeleitrippen. Ein unmittelbarer Wärmeaustausch zwischen der dem Kühlluftkanal durchströmenden Kühlluft und dem im Behälter befindlichen Hydraulikmedium findet so gut wie nicht statt. Aus diesem Grunde muss der Wärmetauscher relativ gross dimensioniert werden, mit der Folge, dass sich die bekannte Lösung - wie bereits dargelegt - durch einen erheblichen Platzbedarf auszeichnet. Dieser Platzbedarf wäre bei grösseren Hydraulikeinheiten, wie sie im Werkstättenbetrieb notwendig sind, unverhältnismässig gross.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikeinheit der eingangs beschriebenen Art so weiter zu bilden, dass neben einer erhöhten Kompaktheit ein verbesserter Wärmeaustausch-Wirkungsgrad erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Dadurch, dass die hydraulischen Aggregate der Hydraulikeinheit in einem gemeinsamen Rahmen angeordnet sind, lässt sich die erfindungsgemässe Einheit in einfacher Weise getrennt von den eigentlichen Arbeits- oder Bearbeitungsmaschinen installieren. Es ist jedoch auch möglich, die in sich geschlossene Hydraulikeinheit unmittelbar an eine Arbeits- oder Bearbeitungsmaschine anzuschliessen, indem an der Oberseite des gemeinsamen Rahmens für Hydraulikpumpe, Wärmetauscher und Behälter für das Hydraulikmedium eine Montageplatte für den Anschluss einer Maschine oder dgl. vorgesehen ist.
Die Ausbildung eines schmalen Kühlluftkanals, der sich über die gesamte Höhe und mindestens drei Viertel der Länge der Seitenwandung des Behälters für das Hydrau- li_kmedium entlang diesem erstreckt, erlaubt trotz einer ausreichend grossen Wärmetauscherfläche eine äusserst kompakte Bauweise. Die Breite des Kühlluftkanals ist geringfügig grösser als der äussere Rohrdurchmesser der sich durch den Kanal erstreckenden Rohrschlange.
Bei der erfindungsgemässen Lösung findet auch ein unmittelbarer Wärmeaustausch zwischen der den Kühlluftkanal durchströmenden Kühlluft und dem im Behälter befindlichen Hydraulikmedium statt. Dadurch wird insgesamt der Wärmeaustausch-Wirkungsgrad im Verhältnis zur Baugrösse erheblich verbessert.
Die Ausbildung des Wärmetauschers als eine sich längs und im wesentlichen über die gesamte Höhe des Kühlluftkanals erstreckende Rohrschlange ist konstruktiv äusserst einfach im Gegensatz zu der bekannten Lösung gemäss der DE-OS 2 204 695, bei der eine Vielzahl von Rohrabschnitten erforderlich ist, die zwei im Kühlluftkanal diametral angeordnete Behälter miteinander verbinden.
Der Wärmeaustausch-Wirkungsgrad wird ferner erhöht durch die Verwendung eines Querstromgebläses, das sich zudem sehr einfach und raumsparend in die Gesamtanordnung integrieren lässt.
Der schmale Kühlluftkanal gemäss vorliegender Erfindung bewirkt im übrigen bei vorgegebener Kühlluftdurchsatzmenge eine wesentlich höhere Luftströmungsgeschwindigkeit als ein breiterer Kanal wie bei der bekannten Lösung, mit der Folge, dass auch dadurch ein erhöhter Wärmeabtransport erfolgt.
Schliesslich lässt sich die erfindungsgemässe Lösung in einfacher Weise auch nachträglich an ein bestehendes Hydrauliksystem mit einem zylindrischen oder quaderförmigen Hydraulikmediumbehälter anbauen. Die erfindungsgemässe Lösung eignet sich also ganz besonders zur Nachrüstung.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1A eine Hydraulikpresse vom C-Typ, die getrennt von einer Hydraulikeinheit angeordnet ist,
Fig. 1B einen Teil der Hydraulikeinheit gemäss Fig.IC in vergrössertem Nasstab,
Fig. IC eine von der Hydraulikpresse getrennt angeordnete Hydraulikeinheit,
Fig. 2A die Hydraulikeinheit gemäss Fig. 1C in Draufsicht,
Fig. 2B die Hydraulikeinheit gemäss Fig. 2A in Frontansicht, teilweise geschnitten, und
Fig. 2C die Hydraulikeinheit gemäss Fig. 2A bzw. 2B in Seitenansicht, wobei die äussere Abdeckung weggelassen ist.

Die in Fig. 1A schematisch dargestellte Hydraulikpresse 1 ist von der in Fig. 1C dargestellten Hydraulikeinheit 2 getrennt angeordnet. Die Hydraulikeinheit 2 kann jedoch an der Oberseite ihres Rahmens 3 mit einer Montageplatte 4 versehen sein, auf die die Hydraulikpresse 1 oder eine andere Bearbeitungseinheit aufsetzbar ist. Die Fluidverbindung zwischen der Hydraulikeinheit und der Bearbeitungseinheit, hier Hydraulikpresse 1, erfolgt auf bekannte Weise mittels Druckschläuchen oder dgl. Der über die Montageplatte 4 ragende Teil des Antriebsmotors für die Hydraulikpumpe ist mit einer Schutzkappe 5 abgedeckt (vgl. insbesondere Fig. 1B). Auf diese Weise erhält man eine allseitig geschlossene Hydraulikeinheit.
Die eigentliche konstruktive Ausbildung der Hydraulikeinheit 2 ist in den Fig. 2A bis C näher dargestellt. Demgemäss umfasst die Hydraulikeinheit eine Hydraulikpumpe 6, die in einer Ausnehmung eines quaderförmigen Behälters 12 für das Hydraulikmedium angeordnet ist. Die Hydraulikpumpe 6 kann auch als Tauchpumpe ausgebildet sein und unmittelbar in das Innere des Behälters 12 hineinragen. Um drei Seiten des Behälters 12 erstreckt sich ein schmaler Kühlluftkanal 13 (Fig. 2A), dessen Höhe der Höhe des Behälters 12 entspricht (Fig. 2B und 2C). An der in Fig. 2A bzw. 2B rechten Eintrittsseite des Kühlluftkanals 13 ist ein Querstromgebläse 8 mit einem Lufteintritt 9 vorgesehen, durch den die Kühlluft angesaugt wird. Die durch den Lufteintritt 9 angesaugte Kühlluft wird durch den Kühlluftkanal 13 gepresst und verlässt diesen wieder durch den Luftauslass 10. Im Kühlluftkanal befindet sich eine sich längs und im wesentlichen über die gesamte Höhe desselben erstreckende Rohrschlange 7, durch die erwärmtes Rückflussöl, das von den Bearbeitungseinheiten stammt, zur Abkühlung hindurchgeleitet wird. Die Rohrschlange 7 ist vorzugsweise so im Kühlluftkanal angeordnet, dass sie jeweils von der Seitenwand des Behälters 12 sowie der äusseren seitlichen Abdeckwand des Kühlluftkanals beabstandet ist. Mit der Bezugsziffer 11 sind in Fig.2A Ventilblöcke gekennzeichnet, deren Aufbau an sich bekannt ist und die zur Steuerung des Ölkreislaufes dienen.
Bei der Herstellung von Verkleidungen für Haushaltsmaschinen ist es z. B. notwendig, Stanzoperationen durchzuführen (Durchbrüche für die Kabelführungen, Schraubenlöcher oder dgl.). Diese Stanzoperationen erfolgen mittels einer Hydraulikpresse, wobei zum Ausstanzen der einzelnen Durchbrüche oder Ausnehmungen die Verkleidungen jeweils in die Presse eingeführt, nach dem Stanzen wieder herausgenommen und zum Stanzen eines weiteren Durchbruches bzw. einer weiteren Ausnehmung wieder manuell in die Presse eingeführt werden müssen. Diese Arbeitsweise ist augenscheinlich sehr aufwendig. Mit Hilfe der erfindungsgemässen Hydraulikeinheit ist es ohne weiteren Energieaufwand möglich, die erwähnten beiden Stanzungen mit zwei Pressen durchzuführen, wobei der Transport der Verkleidung (vorzugsweise aus Blech) von der einen Presse zur anderen Presse vorzugsweise mittels eines hydraulischen Transportmittels erfolgt. Trotz der drei Arbeitseinheiten, nämlich zwei Pressen und Transportmittel, wird insgesamt gegenüber dem herkömmlichen Verfahren eine erhebliche Rationalisierung erreicht, da mittels der gemeinsamen Hydraulikeinheit eine wesentlich günstigere Auslastungsziffer erzielt wird.
Bisher benötigte man zu den vier Arbeitsschritten : Stanzen, Graten, Biegen und Nieten von Blechteilen vier Arbeitsmaschinen, die jeweils eine eigene Hydraulikeinheit aufwiesen. Zum Transport der zu bearbeitenden Blechteile von einer zur nächsten Arbeitsmaschine bediente man sich zudem eines meist hydraulisch angetriebenen Fördermittels. Dass eine derartige Anordnung unwirtschaftlich ist, ist augenscheinlich. Diese Unwirtschaftlichkeit wird durch die erfindungsgemässe Lösung beseitigt. Die Steuerung der einzelnen Arbeitsmaschinen und des Fördermittels in Verbindung mit der gemeinsamen Hydraulikeinheit gemäss den Fig. 2A bis 2C erfolgt durch entsprechende Ventile in den Fluidverbindungen zwischen der Hydraulikeinheit und den einzelnen Arbeitsmaschinen bzw. dem Hydraulikantrieb des Fördermittels.
Die gemeinsame Hydraulikeinheit bringt neben einer Reduzierung der Investitionskosten und des Energieverbrauchs auch eine erhebliche Reduzierung des Platzbedarfes für die Fertigungsanlage bzw. -linie.
Die erwärmte Abluft aus dem Kühlluftkanal 13 kann mit Vorteil zur Erwärmung bzw. Klimatisierung von Werkstatträumen, Werkhallen, Lagern mit empfindlichen Werkzeugen oder dgl. verwendet werden. Dadurch erhält man insgesamt ein äusserst ökonomisches System.
Sämtliche in den Unterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Claims

1. Hydraulikeinheit zum Betreiben von ein oder mehreren Arbeits- oder Bearbeitungsmaschinen, wie Pressen, Bohr-oder Fräsmaschinen, mit einer Hydraulikpumpe, einem in einem von Kühlluft durchströmten Kanal angeordneten Rohr--Wärmetauscher zum Kühlen des Hydraulikmediums, einem an einem Ende des Kühlluftkanals angeschlossenen Kühlluftgebläse und mit einem Behälter für das Hydraulikmedium,
dadurch gekennzeichnet ,

- dass die Hydraulikpumpe (6), der Wärmetauscher (7) und der Behälter (12) für das Hydraulikmedium in an sich bekannter Weise in einem gemeinsamen Rahmen (3) angeordnet sind,

- dass der Kühlluftkanal (13), ein sich etwa über die gesamte Höhe und mindestens drei Viertel der Länge der Seitenwandung des Behälters (12) für das Hydraulikmedium entlang dieser erstreckender schmaler Durchgang ist,

- dass der Wärmetauscher durch eine sich längs und im wesentlichen über die gesamte Höhe des Kühlluftkanals (13) erstreckende Rohrschlange (7) gebildet ist, und

- dass das Gebläse als sich über die Querschnittsfläche des Kühlluftkanals (13) erstreckendes Querstromgebläse (8) ausgebildet ist.

2. Hydraulikeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite des Rahmens (3) eine Montageplatte (4) für den Anschluss einer Maschine oder dgl. vorgesehen ist.

3. Hydraulikeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass (10) des Kühlluftkanals (13) an Arbeitsräume, Werkzeuglager oder dgl. zur Erwärmung derselben angeschlossen ist.