EP2300712B1

EP2300712B1 - Hydraulikaggregat

Info

Publication number: EP2300712B1
Application number: EP09768866.7A
Authority: EP
Inventors: Harald Klahm; Frank LIEDTKE
Original assignee: Hydac Fluidtechnik GmbH
Current assignee: Hydac Fluidtechnik GmbH
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2029-04-27
Also published as: US20110173966A1; DE102008030715A1; WO2009156017A1; EP2300712A1; US9080561B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat, insbesondere für die Versorgung von Förder- und Hebezeugen gemäß der Merkmalsausgestaltung des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Hydraulikaggregate dieser Art sind bekannt, siehe beispielsweise DE 10 2004 032 256 B3 . Derartige Aggregate werden als kompakte Baueinheiten bei verschiedenen Arten von Förder- und Hebezeugen für die Betätigung von Hubzylindern benutzt. Der Antrieb der betreffenden Hydropumpe erfolgt üblicherweise elektromotorisch, wobei insbesondere bei nichtstationären Anwendungen, etwa der Betätigung von Ladebordwänden, Gleichstrommotoren benutzt werden, die in einer Leistungsklasse von etwa 0,8 kW bis 3,0 kW aus einem betreffenden Bordnetz betreibbar sind.
Aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und der dadurch bedingten unterschiedlichen Einbausituationen werden derartige Hydraulikaggregate üblicherweise in verschiedenen Baukonzepten realisiert, wobei grundsätzliche Unterschiede insbesondere zwischen Ausführungen für den Einbau mit vertikaler Hauptachse und Ausführungen für den horizontalen Einbau gegeben sind.
Durch die DE 197 39 233 A1 ist ein gattungsgemäßes Hydraulikaggregat bekannt mit einem bezüglich einer Vorrichtungshauptachse endseitig gelegenen Tank und an diesen angebauten Funktionskomponenten, die zumindest eine Hydropumpe und einen Anschlusskörper mit einer Ventileinrichtung und einer Leitungsanordnung zum Ansaugen und Rückführen von Hydraulikflüssigkeit zum und aus dem Tank aufweist, wobei es als Wendeaggregat ausgebildet ist, bei dem das Eintrittsende der Saugleitung der Leitungsanordnung innerhalb des Tanks an einer Stelle angeordnet ist, an der sich bei einem Betrieb des Aggregats mit vertikaler Hauptachse und bei Betrieb des Aggregats mit zur Vertikalen geneigter Hauptachse der Grund der im Tank befindlichen Flüssigkeit befindet. Das bekannte Hydraulikaggregat kann sowohl in senkrechter Position als auch in zur Vertikalen geneigter Position betrieben werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hydraulikaggregat zu schaffen, dessen Bauweise sowohl eine senkrechte als auch eine waagerechte Einbausituation ermöglicht, ohne dass eine Änderung des Baukonzepts erforderlich ist.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch ein Hydraulikaggregat gelöst, das die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
Danach besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass der Tank ein bezüglich der Hauptachse endseitig gelegenes Stirnwandteil und zumindest ein daran unmittelbar anschließendes weiteres Begrenzungswandteil aufweist und dass das Eintrittsende der Saugleitung im Übergangsbereich von Stirnwandteil und Begrenzungswandteil gelegen ist. Damit ist sichergestellt, dass sowohl bei vertikaler Einbaulage, wo das Stirnwandteil den Tankboden bildet, als auch bei horizontaler Einbaulage, bei der das an das Stirnwandteil sich anschließende Begrenzungswandteil den Tankboden bildet, das Eintrittsende der Saugleitung jeweils am Flüssigkeitsgrund gelegen ist. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist ein Wendeaggregat in der Art eines modularen Baukastensystems geschaffen, mit dem unterschiedliche Einsatz- und Einbausituationen abgedeckt werden können.
Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen besitzt zumindest ein Großteil des Tankes eine einem Quader eingeschriebene Form, vorzugsweise mit annähernd quadratischem Umriss des endseitigen Stirnwandteiles, wobei das Eintrittsende der Saugleitung zu einer Ecke des Stirnwandteiles eng benachbart angeordnet ist, also in einem Bereich des Quaders, an dem zwei Wandteile rechtwinklig aneinander angrenzen, von denen je nachdem, ob die Einbaulage vertikal oder horizontal ist, einer der Wandteile den Tankboden bildet.
Wenn bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen die Anordnung so getroffen ist, dass ein Fülleinlass des Tanks an der dem endseitigen Stirnwandteil entgegengesetzten Deckwand des Quaders im Bereich derjenigen Ecke vorgesehen ist, die zu der dem Eintrittsende der Saugleitung zugeordneten Ecke diagonal entgegensetzt ist, dann ist nicht nur eine Wendemöglichkeit zwischen vertikaler und horizontaler Einbaulage möglich, sondern bei horizontaler Einbaulage können beide Seitenwände des Quaders, die an die dem Eintrittsende der Saugleitung zugeordnete Ecke angrenzen, den Tankboden bilden. Mit anderen Worten gesagt, besteht somit bei der horizontalen Einbaulage eine weitere Wendemöglichkeit, nämlich eine mögliche Drehung auch um die in diesem Falle horizontale Vorrichtungshauptachse.
Bei besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die Anordnung so getroffen, dass für den Anbau des Anschlusskörpers an den Tank dessen Deckwand einen aus ihrer Fläche vorstehenden, runden Stutzen mit einem Flanschrand für die Anlage eines Verbindungsflansches des Anschlusskörpers aufweist, wobei eine Spannschelle mit einem den tankseitigen Flanschrand und den Verbindungsflansch des Anschlusskörpers formschlüssig übergreifenden Hohlprofil vorgesehen ist. Dadurch ist eine besonders einfache und betriebssichere Anbindung des metallischen Anschlusskörpers an einen aus einem UV-beständigen Kunststoffmaterial, beispielsweise aus PE-Material, gefertigten Tank möglich, ohne dass Verschraubungen mit den Nachteilen erforderlich wären, wie sie bei Schraubverbindungen zwischen Metallkörpern und dünnwandigen Kunststoffkörpern üblicherweise auftreten.
Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen kann eine Haube, vorzugsweise ebenfalls aus UV-beständigem Kunststoff, in Form eines einseitig offenen Quaders vorhanden sein, in dem die auf dem Tank befindlichen Anbauteile aufnehmbar sind und der mit seiner offenen Seite am Tank anbringbar ist. Die Anbindung kann hier ebenfalls in formschlüssiger Weise erfolgen, wenn in den die Seitenwände des Quaders bildenden Begrenzungswandteilen des Tankes eine nutartige Einwölbung ausgebildet ist, die sich in der Nähe der Deckwand über den Umfang des Quaders durchgehend in einer zur Hauptachse senkrechten Ebene erstreckt. Diese Einwölbung kann in Zusammenwirkung mit einer Endrippe, die an der Haube an dem die offene Seite des Quaders umgebenden Endrand nach innen vorsteht, die formschlüssige Verbindung durch Eingriff der Endrippe der Haube in die Einwölbung des Tankes bilden.
Zur Bildung einer im wesentlichen glattflächigen Kastenform des Aggregates können die Seitenwände der an dem Tank angebrachten Haube ebenflächige Fortsetzungen der Seitenwände des Quaders des Tankes bilden. Somit ist eine geschützte (beispielsweise gegen Steinschlag und gegen UV-Strahlung) Baueinheit geschaffen, die, abgesehen für die Zugänge für elektrische und hydraulische Anschlüsse, geschlossen ist.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine leicht schematisch vereinfacht gezeichnete Vorderansicht des Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Hydraulikaggregats, dargestellt in vertikaler Einbaulage;
Fig. 2 eine schematisch vereinfacht gezeichnete perspektivische Schrägansicht des Ausführungsbeispieles in vertikaler Einbaulage mit teilweise geöffneter Haube und teilweise aufgeschnitten gezeichnetem Tank;
Fig. 3 eine schematisch vereinfacht gezeichnete Seitenansicht des Ausführungsbeispieles in horizontaler Einbaulage, wobei je eine Seitenwand von Haube und Tank weggelassen sind, um den Blick ins Innere frei zu geben;
Fig. 4 eine schematisch vereinfacht, vergrößert und teils aufgeschnitten gezeichnete Teildarstellung lediglich des Anbindungsbereiches zwischen Tank und Anschlusskörper und
Fig. 5 einen gegenüber Fig. 1 stark vergrößert gezeichneten Teilausschnitt lediglich des in Fig. 1 mit V bezeichneten Bezirks.

Die Fig. 1 bis 3 verdeutlichen Gesamtdarstellungen des Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Aggregates, wobei Fig. 1 das Ausführungsbeispiel in geschlossenem Zustand zeigt, wobei eine im wesentlichen abgeschlossene Kastenform gebildet ist, und Fig. 2 und 3 teilweise geöffnet gezeichnete Darstellungen sind, aus denen innere Bauelemente entnehmbar sind. Dabei handelt es sich, ausgehend von einem endseitigen Tank 1, um an diesem unmittelbar angebaute Funktionselemente, nämlich einen Anschlusskörper 3 und eine Hydropumpe 5. Letztere ist eine elektrisch angetriebene Motor-Pumpeneinheit mit Gleichstrommotor 7. Eine in Fig. 2 abgehoben dargestellte Haube 9, die im großen Ganzen die Form eines an einer Seite offenen Quaders besitzt, bildet, wenn sie, wie in Fig. 1 und 3 gezeigt, am Tank 1 angebracht ist, eine Umhüllung für die auf dem Tank angebauten Bauelemente, wobei die Umhüllung lediglich an einer Seite eine Wandöffnung 11 aufweist, die einen Durchtritt für hydraulische und elektrische Leitungen zum Anschlusskörper 3 sowie für Befestigungsmittel bildet, die am Anschlusskörper 3 angreifen. Der Anschlusskörper 3 ist ein metallischer Ventilblock mit einer Ventilanordnung zur Steuerung von Hydraulikanschlüssen 13 und weist eine Leitungsanordnung für die Entnahme und Rückleitung von Hydraulikflüssigkeit aus dem und in den Tank 1 auf, wobei von der Leitungsanordnung in den Fig. lediglich eine Saugleitung 15 sichtbar ist. Am Ende der Saugleitung 15 befindet sich ein Saugfilter 17, dessen Filtereinlass das Eintrittsende 19 der Saugleitung 15 bildet.
In Entsprechung zur Form der Haube 9 besitzt auch der Tank 1 im großen Ganzen die Form eines Quaders mit einer endseitigen ebenen Stirnwand 21, die, wenn man von der Abrundung an ihren Ecken 23 absieht, einen rechteckförmigen Umriß besitzt, der annähernd quadratisch ist. Als weitere Begrenzungswandteile des Tanks 1 schließen sich ebene Seitenwände 25 und 27 (Fig. 2) an, die sich zu einer oberen Deckwand 29 des Tanks 1 erstrecken. Wie Fig. 2 und 3 entnehmbar ist, befindet sich das Eintrittsende 19 der Saugleitung 15 eng benachbart zu einer Ecke 23, d. h. in einem Knotenbereich, in dem Stirnwand 21 sowie Seitenwände 25 und 27 aneinander anstoßen. Außerdem befindet sich in diesem Eckbereich ein Flüssigkeitsablass 31 in der Seitenwand 27. Ein Fülleinlass 33, der lediglich in Fig. 3 sichtbar ist, ist an der Deckwand 29 des Tanks 1 an einer Stelle vorgesehen, die dem Eintrittsende 19 der Saugleitung 15, bezogen auf die Quaderform des Tanks 1, diagonal entgegengesetzt ist, d. h. bei der Darstellung von Fig. 3 in die Zeichnungsebene hinein nach hinten gegenüber dem in der Zeichnungsebene liegenden Eintrittsende 19 versetzt ist.
Bei dieser Lageanordnung von Eintrittsende 19 der Saugleitung 15 und Fülleinlass 33 ist sichergestellt, dass sich das Eintrittsende 19 unterhalb des im Tank 1 befindlichen Flüssigkeitspegels und der Fülleinlass 33 oberhalb des Flüssigkeitspegels befindet, selbst wenn der Tank 1 und damit das Hydraulikaggregat als Ganzes verschiedene Einbaulagen einnimmt. Fig. 1 und 2 zeigen das Aggregat in einer einer vertikalen Einbauposition entsprechenden Lage, bei der die Stirnwand 21 den Tankboden bildet, an dem sich der Grund der Flüssigkeit befindet. Bei der in Fig. 3 gezeigten horizontalen Einbaulage, bei der eine Seitenwand 27 den Tankboden bildet, befindet sich das Eintrittsende 19 der Saugleitung 15 ebenfalls unterhalb des Flüssigkeitspegels, wobei sich der Fülleinlass 33 wiederum, wie bei vertikaler Einbaulage, oberhalb des Flüssigkeitspegels befindet. Abweichend gegenüber Fig. 3 könnte bei horizontaler Einbaulage die Orientierung auch so sein, dass die in Fig. 2 sichtbare Seitenwand 25, die in Fig. 3 weggelassen ist, den Tankboden bildet. Gegenüber der in Fig. 3 gezeigten Situation besteht daher eine weitere Wendemöglichkeit der Verdrehung um die Vorrichtungshauptachse bei horizontaler Einbaulage.
Nähere Einzelheiten des Anbaues des Anschlusskörpers 3, bei dem es sich um einen metallischen Ventilblock handelt, sind aus Fig. 4 ersichtlich. Wie gezeigt, ist an der oberen Deckwand 29 des Tanks 1 ein kreisrunder Rohrstutzen 35 angeformt, der einen verhältnismäßig großen Durchmesser besitzt, der beim gezeigten Beispiel mehr als die Hälfte der Breite des Tankes 1 beträgt und der aus dem Zentralbereich der Deckwand 29 versetzt angeordnet ist, wie aus Fig. 3 zu erkennen ist. Die Saugleitung 15 und eine nicht gezeigte Rücklaufleitung erstrecken sich durch den Stutzen 35 zum Anschlusskörper 3. Dieser weist einen in den Stutzen 35 eingreifenden Ringkörper 37 mit einer Dichtung 39 auf und bildet einen radial vorspringenden Verbindungsflansch 41, der an einem Flanschrand 43 des Stutzens 35 anliegt. Verbindungsflansch 41 und Flanschrand 43 sind von einer Spannschelle 45, die ein dem Verbindungsflansch 41 und dem Flanschrand 43 angepaßtes Hohlprofil aufweist, formschlüssig übergriffen. Ein an der Spannschelle 45 vorgesehener Kniehebelspanner ist in der Fig. nicht dargestellt.
Wie bereits erwähnt, hat die Haube 9 die Form eines an die Außenform des Tankes 1 angepaßten Quaders, der an einer Seite offen und ansonsten, abgesehen von einer Öffnung 11, geschlossen ist, so dass im zusammengebauten Zustand das Hydraulikaggregat, wie in Fig. 1 gezeigt, eine im wesentlichen geschlossene Kastenform besitzt. Zur Anbringung der Haube 9 am Tank 1 ist dieser in der Nähe seiner Deckwand 29 mit einer Einwölbung 47 versehen, die die Form einer Nut mit abgerundeten Seitenwänden besitzt, die sich über den gesamten Umfangsbereich des Tankes 1 durchgehend erstreckt. Diese Einwölbung 47 bildet einen Sitz zur formschlüssigen Aufnahme einer nach innen vorspringenden Endrippe 49, die an dem die offene Seite des Quaders der Haube umgebenden Endrand ausgebildet ist. Diese Endrippe 49 ist unter leichter elastischer Verformung des Haubenendrandes in die Einwölbung 47 einschnappbar. Zur zusätzlichen Sicherung kann ein metallisches Spannband 51, siehe Fig. 5, vorgesehen sein, das die Endrippe in der Einwölbung 47 sichert.
Als Abschlußteil, das sich bei geschlossener Haube 9 an der Öffnung 11 befindet, ist eine Blechplatte 53 in Form eines abgerundeten Rechtecks vorgesehen, dessen Rand an drei Seiten von einer U-Profildichtung 55 eingefasst ist und die sich an einer Seitenwand 25 entlang des zugewandten Endes des Anschlusskörpers 3 entlang der Hauptachse erstreckt. Bei aufgesetzter Haube 9 bildet die Profildichtung 55 die Abdichtung gegenüber dem Rand der Öffnung 11 der Haube 9. Die an den Tank 1 angrenzende Seite der Blechplatte 53 bildet an der dem Tank 1 zugeordneten vierten Seite einen Endrand 57, der aus der Plattenebene derart verformt ist, dass der Endrand 57 formschlüssig in der Einwölbung 47 aufgenommen werden kann, wo er durch Kleben oder Schweißen gesichert sein kann. Bei aufgesetzter Haube 9 ist der Endrand 57 der Platte 53 zusätzlich durch die Endrippe 49 der Haube 9 übergriffen, gegebenenfalls mit zusätzlicher Sicherung durch ein übergreifendes Spannband 51 wie in Fig. 5 gezeigt.
In Blickrichtung auf die Fig.2 gesehen besteht bei einer nicht näher dargestellten Ausführungsform auch die Möglichkeit, die insoweit rückwärtige Wand der Haube 9 als Führungsteil in Verlängerung der Seitenwand 25 des Tanks 1 anzuordnen, beispielsweise indem die rückwärtige Wand der Haube an der vorstehenden Platte 53 festgelegt ist. Insoweit werden dann die verbleibenden drei Seitenteile der Haube 9 über endseitig an den Stirnseiten der rückwärtigen Wand angeordnete Längsführungen von oben her auf den Tank 1 aufgeschoben und, wie beschrieben, verbunden. Dabei kann die in Blickrichtung auf die Fig.2 gesehen rückwärtige Stirnwand der Haube 9 auch einstückiger Bestandteil der insoweit vorstehenden Plattenanordnung 53 sein, die wiederum insoweit am Tank 1 und/oder am Anschlußkörper 3 festgelegt sein kann.
Wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, weist die Blechplatte 53 einen Durchgang 59 sowie Durchbrüche 61 auf. Von diesen bildet der Durchgang 59 einen Zugang zu den Hydraulikanschlüssen 13 am Anschlußkörper 3 sowie zu Gewindebohrungen 63 im Anschlußkörper 3, die für Befestigungsschrauben vorgesehen sind, durch die das Aggregat an einer betreffenden Konsole festlegbar ist.
Als modulares Baukastensystem bietet die Erfindung nicht nur die Möglichkeit, unterschiedliche Einbausituationen dank der gebotenen Wendemöglichkeit abzudecken, sondern läßt sich ohne Schwierigkeiten auch an unterschiedliche Leistungsklassen anpassen. So kann beispielsweise das Volumen des Tanks 1 an die Anforderungen der Hydraulikanlage auf einfache Weise angepaßt werden, indem die Tankhöhe vergrößert wird, wobei lediglich die Saugleitung 15 mit entsprechend größerer Länge vorgesehen sein muss. Sämtliche übrige Komponenten sowie deren Anbindung an den Tank 1, bei dem sich gegebenenfalls lediglich der Abstand zwischen Stirnwand 21 und Deckwand 29 geändert hat, bleiben unverändert.

Claims

Hydraulikaggregat, insbesondere für die Versorgung von Förder- und Hebezeugen mit Druckflüssigkeit, mit einem bezüglich einer Vorrichtungshauptachse endseitig gelegenen Tank (1) und an diesen angebauten Funktionskomponenten, die zumindest eine Hydropumpe (5) und einen Anschlusskörper (3) mit einer Ventileinrichtung und einer Leitungsanordnung zum Ansaugen und Rückführen von Hydraulikflüssigkeit zum und aus dem Tank (1) aufweist, wobei es als Wendeaggregat ausgebildet ist, bei dem das Eintrittsende (19) der Saugleitung (15) der Leitungsanordnung innerhalb des Tanks (1) an einer Stelle angeordnet ist, an der sich bei einem Betrieb des Aggregats mit vertikaler Hauptachse und bei Betrieb des Aggregats mit zur Vertikalen geneigter, vorzugsweise zur Vertikalen senkrechter Hauptachse, der Grund der im Tank (1) befindlichen Flüssigkeit befindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Tank (1) ein bezüglich der Hauptachse endseitig gelegenes Stirnwandteil (21) und zumindest ein daran unmittelbar anschließendes weiteres Begrenzungswandteil (25, 27) aufweist und dass das Eintrittsende (19) der Saugleitung (15) im Übergangsbereich von Stirnwandteil (21) und Begrenzungswandteil (25, 27) gelegen ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Großteil des Tankes (1) eine einem Quader eingeschriebene Form, vorzugsweise mit annähernd quadratischem Umriss des endseitigen Stirnwandteiles (21) besitzt, und dass das Eintrittsende (19) der Saugleitung (15) zu einer Ecke (23) des Stirnwandteiles (21) eng benachbart angeordnet ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flüssigkeitsablass (31) eng benachbart zu der dem Eintrittsende (19) der Saugleitung (15) zugeordneten Ecke (23) in dem angrenzenden Begrenzungswandteil (25, 27) des Quaders vorgesehen ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem endseitigen Stirnwandteil (21) entgegengesetzten Deckwand (29) des Quaders ein Fülleinlass (33) im Bereich derjenigen Ecke (23) des Quaders vorgesehen ist, die zu der dem Eintrittsende (19) der Saugleitung (15) zugeordneten Ecke (23) diagonal entgegengesetzt ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für den Anbau des Anschlusskörpers (3) an den Tank (1) dessen Deckwand (29) einen aus ihrer Fläche vorstehenden, runden Stutzen (35) mit einem Flanschrand (43) für die Anlage eines Verbindungsflansches (41) des Anschlusskörpers (3) aufweist und dass eine Spannschelle (45) mit einem den tankseitigen Flanschrand (43) und den Verbindungsflansch (41) des Anschlusskörpers (3) formschlüssig übergreifenden Hohlprofil vorgesehen ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haube (9) in Form eines einseitig offenen Quaders vorhanden ist, in dem die auf dem Tank (1) befindlichen Anbauteile aufnehmbar sind und der mit seiner offenen Seite am Tank (1) anbringbar ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den die Seitenwände (25, 27) des Quaders bildenden Begrenzungswandteilen des Tankes (1) eine nutartige Einwölbung (47) ausgebildet ist, die sich in der Nähe der Deckwand (29) über den Umfang des Quaders durchgehend in einer zur Hauptachse senkrechten Ebene erstreckt.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (9) an dem die offene Seite des Quaders umgebenden Endrand eine nach innen vorstehende Endrippe (49) bildet, die bei am Tank (1) angebrachter Haube (9) in die Einwölbung (47) des Tankes (1) eingreift.
Hydraulikaggregat nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände der an dem Tank angebrachten Haube (9) ebenflächige Fortsetzungen der Seitenwände (25, 27) des Quaders des Tankes (1) bilden.