DE19522012B4 - Taumelscheibengetriebe - Google Patents

Abstract

Taumelscheibengetriebe, insbesondere für Axialkolbenpumpen, mit einer Taumelscheibe (6) und einer stirnseitig daran ausgebildeten, in einer Ebene angeordneten Wälzkörperlaufbahn (7), wobei eine zu der Taumelscheibe (6) geneigt und axial in Richtung zu oszillierenden Abtriebselementen (8) vorstehend angeordnete Nabe (5) der Taumelscheibe (6) drehfest auf einer Antriebswelle (1) angeordnet ist, und wobei die oszillierenden Abtriebselemente (8) unter Zwischenschaltung einer Anlaufscheibe (9) und zwischen der Anlaufscheibe (9) und der Taumelscheibe (6) angeordneten Wälzkörpern (10) gegen die Taumelscheibe (6) angefedert sind, und wobei die Antriebswelle (1) mit ihrem Wellenende (4) die Ebene der Wälzkörperlaufbahn (7) zu den oszillierenden Abtriebselementen (8) hin durchstößt und wenigstens eines der oszillierenden Abtriebselemente (8) axial überlappt, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (5) das Wellenende (4) aufnimmt, wobei die Nabe (5) stirnseitig mit einem Nabenboden (11) versehen ist, der an dem Wellenende (4) stirnseitig anliegt.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Taumelscheibengetriebe, insbesondere für Axialkolbenpumpen, mit einer Taumelscheibe und einer stirnseitig daran ausgebildeten, in einer Ebene angeordneten Wälzkörperlaufbahn, wobei eine zu der Taumelscheibe geneigt und axial in Richtung zu oszillierenden Antriebselementen vorstehend angeordnete Nabe der Taumelscheibe drehfest auf einer Antriebswelle angeordnet ist, und wobei die oszillierenden Abtriebselemente unter Zwischenschaltung einer Anlaufscheibe und zwischen der Anlaufscheibe und der Taumelscheibe angeordneten Wälzkörpern gegen die Taumelscheibe angefedert sind, und wobei die oszillierenden Abtriebselemente unter Zwischenschaltung einer Anlaufscheibe und zwischen der Anlaufscheibe und der Taumelscheibe angeordneten Wälzkörpern gegen die Taumelscheibe angefedert sind, und wobei die Antriebswelle mit ihrem Wellenende die Ebene der Wälzkörperlaufbahn zu den oszillierenden Abtriebselementen hin durchstößt und wenigstens eines der oszillierenden Abtriebselemente axial überlappt.
• Ein derartiges Taumelscheibengetriebe ist beispielsweise aus der US 3,249,052 bekannt. Es handelt sich hierbei um ein Taumelscheibengetriebe einer Pumpe, die zur gleichzeitigen Förderung mehrerer Flüssigkeitsströme vorgesehen ist.
• Ein weiteres Taumelscheibengetriebe ist beispielsweise aus der DE 42 05 859 A1 bekannt. Die Nabe der Taumelscheibe nimmt das Wellenende der Antriebswelle auf, wobei an das stirnseitige Wellenende zunächst die Taumelscheibe, dann die Wälzkörper und die Anlaufscheibe und schließlich die als Kolben ausgebildeten oszillierenden Abtriebselemente anschließen. Während des Betriebs des Taumelscheibengetriebes treten Kippmomente auf, die von der Taumelscheibe über die Nabe auf die Antriebswelle übertragen werden. Die Nabe erhält dazu eine axiale Länge derart, dass diese Kippmomente sicher und ohne unzulässige Verformungen an der Nabe auf die Antriebswelle übertragen werden. Dabei ergibt sich infolge der Aneinanderreihung von Wellenende und Taumelscheibe zwangsläufig, dass die Erstreckung des Taumelscheibengetriebes in axialer Richtung von der Länge der Nabe bzw. der Länge des darin eintauchenden Wellenendes negativ beeinflusst wird.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Antriebswelle mit ihrem Wellenende die Ebene der Wälzkörperlaufbahn zu den oszillierenden Abtriebselementen hin durchstößt und wenigstens eines der oszillierenden Abtriebselemente axial überlappt, wobei die ausschließlich an der dem oszillierenden Abtriebselementen zugewandten Stirnseite der Taumelscheibe vorgesehene Nabe das Wellenende aufnimmt. Bei dieser Anordnung schließen die Taumelscheibe, die Wälzkörper, die Anlaufscheibe und die oszillierenden Abtriebselemente nicht wie aus dem Stand der Technik bekannt axial an das Wellenende an, sondern die Taumelscheibe ist auf dem Wellenende angeordnet und von diesem durchdrungen. Das Wellenende und die Nabe kragen beide in Richtung auf die oszillierenden Abtriebselemente soweit hervor, daß die erforderliche axiale Länge der Nabe bzw. des Wellenendes zur sicheren Übertragung der Kippmomente erreicht ist. Dadurch, daß an der den oszillierenden Abtriebselementen abgewandten Stirnseite der Taumelscheibe erfindungsgemäß kein Bereich der Nabe vorgesehen ist, kann diese abgewandte Stirnseite beispielsweise an ein Stützlager der Antriebswelle axial in bauraumsparender Weise herangezogen werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Länge der Nabe bzw. des Wellenendes nicht mehr die axiale Erstreckung des Taumelscheibengetriebes beeinflusst.
• Bei der aus der DE 42 05 859 A1 bekannten Vorrichtung sind die Nabe und die Taumelscheibe als separate Bauteile ausgeführt, die fest miteinander verbunden sind. Eine preiswertere Ausführung bietet sich an, wenn die Taumelscheibe und die Nabe einstückig miteinander verbunden und insbesondere im Tiefziehverfahren hergestellt sind. Bei dieser Ausführung entfällt das zusätzliche Verbinden von Nabe und Taumelscheibe.
• Die oszillierenden Abtriebselemente, beispielsweise Kolben übertragen Axialkräfte über die Taumelscheibe auf die Nabe, und von dort auf die Antriebswelle. Die Nabe ist stirnseitig mit einem Nabenboden versehen, der an dem Wellenende stirnseitig anliegt. Auf diese Weise ist sicher gestellt, daß die Taumelscheibe bzw. die Nabe nicht auf der Antriebswelle in unerwünschter Weise axial verlagert werden kann.
• Zur einwandfreien drehsicheren Verbindung von Nabe und Wellenende sind sowohl reibschlüssige, als auch formschlüssige Verbindungen denkbar. Es ist durchaus möglich, das Wellenende in die Nabe einzupressen. Das Wellenende kann auch mit einer Rändelung versehen sein, in die die Nabe mit ihrer inneren Mantelfläche eingreift. Eine weitere vorteilhafte Lösung ist dadurch gegeben, daß das Wellenende stirnseitig mit einem axial vorspringenden Vielkant versehen ist, der in eine an den Vielkant angepaßte Aufnahmeöffnung des Nabenbodens formschlüssig eingreift. Auf diese Weise übernimmt die Nabe lediglich eine Führungsfunktion und die Übertragung der Kippmomente auf die Antriebswelle. Zusätzliche radiale Belastungen, wie sie beispielsweise beim Einpressen des Wellenendes entstehen würden, entfallen hier. Außerdem übernimmt der Nabenboden in vorteilhafter Weise zwei Funktionen; einerseits liegt er an dem stirnseitigen Wellenende an und verhindert dadurch ein axiales Verschieben der Nabe, und andererseits wird über den Nabenboden die drehfeste Verbindung zwischen Nabe und Antriebswelle sichergestellt.
• Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
• Das dargestellte Taumelscheibengetriebe ist nur mit seinen für die Erfindung wesentlichen Elemente und im Längsschnitt dargestellt. Eine Antriebswelle 1 ist über ein Rillenkugellager 2 gegenüber einem Gehäuse 3 drehbar gelagert. Ein freikragendes Wellenende 4 der Antriebswelle 1 ist in einer topfförmigen Nabe 5 einer Taumelscheibe 6 aufgenommen. Die zu der Achse der Nabe 5 bzw. der Antriebswelle 1 geneigt angeordnete Taumelscheibe 6 ist stirnseitig mit einer in einer Ebene angeordneten Wälzkörperlaufbahn 7 versehen. Kolben 8 sind unter Zwischenschaltung einer Anlaufscheibe 9 und zwischen der Anlaufscheibe 9 und der Taumelscheibe 6 angeordneten Nadeln 10 gegen die Taumelscheibe 6 axial angefedert. Das Wellenende 4 durchdringt die Ebene der Wälzkörper laufbahn 7 zu den Kolben 8 hin und überlappt in axialer Richtung wenigstens die Kolben 8. Die topfförmige Nabe 5 und das Wellenende 4 überlappen die Kolben 8 in axialer Richtung und sind zwischen den radial benachbarten Kolben 8 angeordnet. Die Taumelscheibe 6 und die topfförmige Nabe 5 sind einstückig miteinander verbunden und im Tiefziehverfahren hergestellt. Die topfförmige Nabe 5 ist mit einem Nabenboden 11 versehen, der stirnseitig am Ende des Wellenende 4 anliegt. Das Wellenende 4 ist stirnseitig mit einem axial vorspringenden Zapfen 12 versehen, der einen Zweiflach 13 aufweist, von dem allerdings lediglich die verdeckte flache Seite gestrichelt dargestellt ist. Der Nabenboden 11 ist mit einer an die Kontur des Zapfens 12 angepaßten Aufnahmeöffnung 14 derart versehen, daß der Zapfen 12 darin formschlüssig eingreift.
• Die axiale Länge der topfförmigen Nabe 5 bzw. des Wellenendes 4 ist derart festgelegt, daß eine sichere Übertragung von Kippmomenten über die Taumelscheibe 6 auf die Nabe 5 und schließlich auf das Wellenende 4 möglich sind. Es ist ersichtlich, daß die axiale Erstreckung der topfförmigen Nabe 5 bzw. des Wellenendes 4 keinen Einfluß auf die axiale Erstreckung des Taumelscheibengetriebes nimmt.

1

Antriebswelle

2

Rillenkugellager

3

Gehäuse

4

Wellenende

5

topfförmige Nabe

6

Taumelscheibe

7

Wälzkörperlaufbahn

8

Kolben/Abtriebselement

9

Anlaufscheibe

10

Nadel

11

Nabenboden

12

Zapfen

13

Zweiflach

14

Aufnahmeöffnung

Claims (3)

1. Taumelscheibengetriebe, insbesondere für Axialkolbenpumpen, mit einer Taumelscheibe (6) und einer stirnseitig daran ausgebildeten, in einer Ebene angeordneten Wälzkörperlaufbahn (7), wobei eine zu der Taumelscheibe (6) geneigt und axial in Richtung zu oszillierenden Abtriebselementen (8) vorstehend angeordnete Nabe (5) der Taumelscheibe (6) drehfest auf einer Antriebswelle (1) angeordnet ist, und wobei die oszillierenden Abtriebselemente (8) unter Zwischenschaltung einer Anlaufscheibe (9) und zwischen der Anlaufscheibe (9) und der Taumelscheibe (6) angeordneten Wälzkörpern (10) gegen die Taumelscheibe (6) angefedert sind, und wobei die Antriebswelle (1) mit ihrem Wellenende (4) die Ebene der Wälzkörperlaufbahn (7) zu den oszillierenden Abtriebselementen (8) hin durchstößt und wenigstens eines der oszillierenden Abtriebselemente (8) axial überlappt, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (5) das Wellenende (4) aufnimmt, wobei die Nabe (5) stirnseitig mit einem Nabenboden (11) versehen ist, der an dem Wellenende (4) stirnseitig anliegt.
2. Taumelscheibengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibe (6) und die Nabe (5) einstückig, insbesondere im Tiefziehverfahren hergestellt sind.
3. Taumelscheibengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenende (4) stirnseitig mit einem axial vorspringenden Vielkant (12, 13) versehen ist, der in eine an den Vielkant (12, 13) angepasste Aufnahmeöffnung (14) des Nabenbodens (11) formschlüssig eingreift.