DE19839430C2

DE19839430C2 - Radialkolbenpumpe

Info

Publication number: DE19839430C2
Application number: DE19839430A
Authority: DE
Inventors: Klaus Scharinger; Bernd Koelbl
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1998-08-29
Filing date: 1998-08-29
Publication date: 2002-01-24
Anticipated expiration: 2018-08-30
Also published as: JP2000073938A; US6202538B1; KR20000017617A; DE19839430A1; KR100613016B1; JP4571717B2

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe mit einer rotierenden Pum penwelle, deren Abschnitt mit einem drehfest angeordneten Exzenterring verbunden ist und mit einem auf einer Mantelfläche des Exzenterringes an geordneten Nadellager, bestehend aus einer Nadelhülse mit radial nach innen gerichteten Borden, zwischen denen Lagernadeln abrollen, wobei deren äußere Laufbahn von einer inneren Mantelfläche der Nadelhülse und deren innere Laufbahn von der Mantelfläche des Exzenterringes gebildet sind und wobei sich an der Nadelhülse wenigstens ein in einem Pumpenge häuse angeordneter, radial zur Pumpenwelle verlaufender Pumpenplunger mit seiner Stirnfläche abstützt.

Hintergrund der Erfindung

Eine solch gattungsgemäße Exzenteranordnung einer Hubkolbenpumpe ist aus dem EP 0 539 849 B1 vorbekannt. Wie die zugehörige Fig. 3 zeigt, umfaßt diese bekannte Exzenteranordnung eine Antriebswelle mit einem Wellenzapfen, auf dem eine Exzentereinheit befestigt ist. Die Exzenterein heit weist eine Lagerhülse mit zwei radial nach innen gerichteten Borden auf, zwischen denen in einem Käfig geführte Lagernadeln abrollen. Die äu ßere Laufbahn der Lagernadeln wird durch die innere Mantelfläche der La gerhülse und die innere Laufbahn durch die Mantelfläche eines Exzenter ringes gebildet.

Dabei ist jedoch von Nachteil, daß der Zusammenhalt der Exzentereinheit einerseits durch die radial nach innen gerichteten Borde der Lagerhülse und andererseits durch die radial nach außen gerichteten Borde des Exzenter ringes bewirkt wird.

In diesem Zusammenhang ist aus der US 1,625,299 ein Exzenterantrieb für einen Pumpenplunger bekannt, bei dem der Exzenter innerhalb eines Wälzlagers angeordnet ist. Dieses Wälzlager ist jedoch massiv und nicht spanlos gefertigt und weist an beiden Seiten zwei in den Außenring einge preßte Schultern auf, die ein Herauswandern der zylindrischen Wälzkörper verhindern.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Exzenteranordnung für eine Radialkolbenpumpe zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß das Nadellager als eine selbständige un verlierbare Baueinheit derart ausgebildet ist, daß der Exzenterring innerhalb des Nadellagers zwischen den beiden Borden liegend angeordnet ist, wobei wenigstens an einer Seite zwischen Bord der Nadelhülse und dem Exzen terring eine diesen in axialer Richtung haltende Anlaufscheibe angeordnet ist.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt zum einen darin, daß der Exzenterring aufgrund fehlender Borde kostengünstiger hergestellt werden kann. Zum anderen wird aufgrund dieser fehlenden Borde der erforderliche axiale Bauraum wesentlich verringert. Schließlich wird noch die Montage der gesamten Exzentereinheit vereinfacht.

Diese Anlaufscheibe wird ihrerseits vom radial nach innen gerichteten Bord der Nadelhülse gehalten und sorgt dafür, daß der Exzenterring nicht aus dem Bereich der Nadelhülse herauswandern kann, da sie mit ihrer radialen Ausdehnung in den Bereich der Stirnfläche des Exzenterringes hineinragt.

Nach weiteren zusätzlichen Merkmalen gemäß den Ansprüchen 2 und 3 soll die Anlaufscheibe frei drehbar oder mit Festsitz angeordnet sein, wobei sie entweder mit ihrer Mantelfläche an der äußeren Laufbahn anliegt oder in einem Bördelfreiraum angeordnet ist.

Aus Anspruch 4 geht hervor, daß die Anlaufscheibe aus einem polymeren Kunststoff, aus einem Nichteisenmetall oder aus einem Eisenwerkstoff her gestellt ist. Die Auswahl des verwendeten Werkstoffes ist jeweils abhängig vom auftretenden Axialschub der Pumpenwelle, d. h. je größer dieser ist, desto stabiler muß die Anlaufscheibe sein.

Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal gemäß Anspruch 5 ist vorgese hen, daß die Anlaufscheibe zur Verbesserung der Schmierung und damit der Reibungsverminderung eine waffelartige Struktur aufweist. In dieser strukturierten Oberfläche hält sich Schmiermittel besonders gut, so daß die Reibung mit den an der Anlaufscheibe angrenzenden Bauteilen entspre chend vermindert ist.

Nach Anspruch 6 kann die Anlaufscheibe auch mit einer reibungsvermin dernden Schicht, beispielsweise mit Polytetrafluorethylen (PTFE), Gold oder Silber versehen sein.

Aus Anspruch 7 geht hervor, daß der Exzenterring in seiner Aufnahmeboh rung ein geometrisches Profil für einen Formschluß, beispielsweise eine Verzahnung oder eine Abflachung aufweist. Bei dieser Art der Verbindung zwischen Exzenterring und Pumpenwelle erfolgt kein Aufweiten des Exzen terringes und damit kein negativer Einfluß auf das Betriebsspiel des Nadel lagers.

Wie aus Anspruch 8 ersichtlich, sollen der Exzenterring und/oder die An laufscheibe zur Verbesserung ihrer mechanischen Kennwerte einem Härte prozeß unterworfen sein.

Aus Anspruch 9 geht hervor, daß die Nadelhülse durch eine Nadelbüchse ersetzt ist, die an ihrer vom Endabschnitt abgewandten Seite durch einen Boden verschlossen ist. Dieser Boden läuft an der Stirnfläche des Endab schnittes der Pumpenwelle an und schützt das Lager vor Verschmutzungen.

Es kann auch vorteilhaft sein, wie im Anspruch 10 beschrieben, wenn der Exzenterring an der Bördelseite des Nadellagers mit einem radial nach au ßen weisenden Vorsprung versehen ist. In diesem Fall wird die Herstellung der Lagerbaueinheit erleichtert, da der Bördelbord in seiner radialen Aus dehnung nicht so weit nach innen gezogen werden muß.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläu tert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1 und 2 zeigen je einen Längsschnitt durch eine erfindungge mäße Exzenteranordnung einer Radialkolbenpumpe.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Exzenteranordnung einer Radialkol benpumpe dargestellt, bei der eine mit einem Endabschnitt 1 versehene Pumpenwelle 2 um eine Längsachse 3 rotiert. Auf dem Endabschnitt 1 der Pumpenwelle 2 ist per Kraft- oder Formschluß ein Exzenterring 4 gehalten, der mit seiner Mantelfläche eine innere Laufbahn 5 für in einem Käfig 6 ge führte Lagernadeln 7 bildet. Die zugehörige äußere Laufbahn 8 wird von einer Nadelhülse 9 gestellt, die an jedem Ende mit einem radial nach innen gerichteten Bord 10 und 11 versehen ist. Der linksseitige Bord 10 weist eine solche radiale Ausdehnung auf, daß er den Exzenterring 4 stirnseitig teil weise überdeckt. In einem rechtsseitigen Freiraum zwischen Exzenterring 4 und Bord 11 ist eine frei drehbare Anlaufscheibe 12 vorhanden, die mit ihrer Mantelfläche an der Verlängerung der äußeren Laufbahn 8 anliegt. Die An laufscheibe 12 ist dabei in ihrer radialen Ausdehnung so bemessen, daß sie die Stirnseite des Exzenterringes 4 teilweise überdeckt. Die Anlaufscheibe 12 wiederum wird durch den nach innen gerichteten Bord 11 der Nadelhül se 9 gehalten. Auf diese Weise ist eine kompakte unverlierbare und axial kurzbauende Exzenterbaueinheit gebildet, die bei Rotation der Pumpen welle 2 für eine Auf- und Abbewegung der an der Mantelfläche der Nadel hülse 9 anliegenden Pumpenplunger 13 sorgt.

Die in Fig. 2 gezeigte vollrollige Exzenteranordnung besteht aus einer Nadelbüchse 15, die an einer Seite durch einen Boden 16 verschlossen ist, an den der Endabschnitt 1 mit seiner Stirnfläche anläuft. Der Exzenterring 4 ist an einer Seite mit einem radial nach außen weisenden Vorsprung 17 versehen, der vom Bord 10 radial überdeckt ist, so daß eine Baueinheit gebildet ist.

Bezugszahlenliste

1

Abschnitt

2

Pumpenwelle

3

Längsachse

4

Exzenterring

5

innere Laufbahn

6

Käfig

7

Lagernadel

8

äußere Laufbahn

9

Nadelhülse

10

Bord

11

Bord

12

Anlaufscheibe

13

Plunger

14

Bördelfreiraum

15

Nadelbüchse

16

Boden

17

Vorsprung

Claims

1. Radialkolbenpumpe mit einer rotierenden Pumpenwelle (2), deren Abschnitt (1) mit einem drehfest angeordneten Exzenterring (4) verbun den ist und mit einem auf einer Mantelfläche des Exzenterringes (4) an geordneten Nadellager, bestehend aus einer Nadelhülse (9) mit radial nach innen gerichteten Borden (10, 11), zwischen denen Lagerna deln (7) abrollen, wobei deren äußere Laufbahn (8) von einer inneren Mantelfläche der Nadelhülse (9) und deren innere Laufbahn (5) von der Mantelfläche des Exzenterringes (4) gebildet sind und wobei sich an der Nadelhülse (9) wenigstens ein in einem Pumpengehäuse angeordneter, radial zur Pumpenwelle (3) verlaufender Pumpenplunger (13) mit seiner Stirnfläche abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadellager als eine selbständige unverlierbare Baueinheit derart ausgebildet ist, daß der Exzenterring (4) innerhalb des Nadellagers zwischen den beiden Borden (10, 11) liegend angeordnet ist, wobei wenigstens an einer Seite zwischen Bord (11) der Nadelhülse (9) und dem Exzenterring (4) eine diesen in axialer Richtung haltende Anlaufscheibe (12) angeordnet ist.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlauf scheibe (12) frei drehbar oder mit Festsitz angeordnet ist.

3. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlauf scheibe (12) mit ihrer Mantelfläche an der äußeren Laufbahn (8) anliegt oder in einem Bördelfreiraum (14) angeordnet ist.

4. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlauf scheibe (12) aus einem polymeren Kunststoff, aus einem Nichteisen metall oder aus einem Eisenwerkstoff hergestellt ist.

5. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlauf scheibe (12) wenigstens an einer Stirnfläche eine waffelartige Struktur aufweist.

6. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlauf scheibe (12) mit einer reibungsvermindernden Schicht, beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE), Gold oder Silber, versehen ist.

7. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter ring (4) in seiner Aufnahmebohrung ein geometrisches Profil für einen Formschluß, beispielsweise eine Verzahnung oder eine Abflachung, aufweist.

8. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter ring (4) und/oder die Anlaufscheibe (12) einem Härteprozeß unterworfen sind.

9. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelhülse (9) durch eine Nadelbüchse (15) ersetzt ist, die an ihrer vom Endab schnitt (1) abgewandten Seite durch einen Boden (16) verschlossen ist.

10. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterring (4) an der Bördelseite des Nadellagers mit einem radial nach außen weisenden Vorsprung (17) versehen ist.