DE10111574A1

DE10111574A1 - Lagerung eines Maschinenteils

Info

Publication number: DE10111574A1
Application number: DE10111574A
Authority: DE
Inventors: Joerg Wagner; Klaus Scharinger
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-03-10
Filing date: 2001-03-10
Publication date: 2002-09-12
Anticipated expiration: 2021-03-11
Also published as: EP1368571A1; DE10111574B4; WO2002073050A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagerung eines umlaufenden Maschinenteils, insbesondere eine Welle, bei dem zur Verminderung der Reibung zwischen einem Stützlager (6) und einem Loslager (7) oder zwischen einem Gehäuse und einem Loslager (7) eine Anlaufscheibe (14, 14.1, 14.2) angeordnet ist. DOLLAR A Zum Zwecke der Montageerleichterung ist die Anlaufscheibe (14, 14.1, 14.2) mit dem Loslager (7) zu einer lösbaren Baueinheit verbunden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Lagerung eines umlaufenden Maschinenteils, insbe sondere eine Welle, bei dem zur Verminderung der Reibung zwischen einem Stützlager und einem Loslager oder zwischen einem Gehäuse und einem Los lager eine Anlaufscheibe angeordnet ist.

Hintergrund der Erfindung

Derartig nebeneinander angeordnete, durch Anlaufscheiben voneinander ge trennte Stütz- und Loslager sind bei Radialkolbenpumpen bereits bekannt. So ist beispielsweise in der DE 42 04 631 A1 eine Radialkolbenpumpe beschrie ben, in deren Gehäuse eine Pumpenwelle über ein Stützlager gelagert ist. Die Pumpenwelle weist an ihrem Endabschnitt einen Wellenzapfen auf, der exzent risch versetzt zur Längsmittelachse der Pumpenwelle angeordnet ist. Auf die sem Wellenzapfen befindet sich ein Nadellager, das aus zylindrischen, nadel förmigen Wälzkörpern, einem diese Wälzkörper aufnehmenden Käfig und ei nem Außenring besteht. Der Außenring weist stirnseitige Borde auf. Am Au ßenmantel des Außenringes sind mehrere Pumpenplunger geführt, die radial und sternförmig zum Außenring des Nadellagers verlaufen und mit ihren Stirn flächen den Außenring des Nadellagers berühren. Aufgrund der oszillierenden Bewegung der Pumpenplunger wird über ein jedem Pumpenplunger zugeord netes Einlaßventil hydraulisches Druckmedium angesaugt.

Das die Pumpenwelle haltende Stützlager ist als Festlager ausgebildet, d. h. es sorgt dafür, daß die Pumpenwelle in axialer Richtung nicht wandern kann. Das Exzenterlager hingegen ist als ein Loslager ausgebildet, weil es unter Umstän den einem Axialschub ausgesetzt ist. Dieser Axialschub kann durch eine Wel lendurchbiegung oder durch einen unerwünschten Versatz der am Exzenterla ger anliegenden Pumpenplunger ausgelöst werden.

Um nun ein unerwünschtes Berühren von Exzenterlager und Festlager oder von Exzenterlager und Gehäuse zu vermeiden, ist zwischen den beteiligten Partnern eine Anlaufscheibe angeordnet, die eine direkte Berührung von Ex zenterlager und Stützlager verhindert. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß Reibung, Hitze und somit Verschleiß der Lageranordnung vermindert ist.

Nachteilig dabei ist, daß nach dem bisherigen Stand der Technik diese Anlauf scheibe als ein getrenntes Teil gehandhabt wird, so daß der Montageaufwand beim Zusammenbau der Lagerung erhöht ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Montageaufwand bei der aus Stütz- und Loslager bestehenden Lagereinheit zu minimieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß zu Montagezwecken die Anlaufscheibe mit dem Loslager zu einer lösbaren Baueinheit verbunden ist.

Im erfindungsgemäßen Sinne ist unter lösbarer Baueinheit zu verstehen, daß sich die mit dem Loslager verbundene Anlaufscheibe nach einer ersten Berüh rung mit dem Stützlager bzw. einem angrenzenden Gehäuse vom Loslager löst, somit frei drehbar angeordnet ist und in die Lage versetzt ist, die entkop pelnde Wirkung zwischen beiden Lagerstellen zu realisieren. In bekannter Weise wirkt dabei die Anlaufscheibe als Reib- bzw. Gleitpartner der beiden angrenzenden Lagerstellen, was besonders dann von Bedeutung ist, wenn sich beide Lager in ihrer Drehzahl wesentlich unterscheiden. Der Vorteil der erfin dungsgemäßen Lösung liegt insbesondere in einer vereinfachten Montage, da die Anlaufscheibe nicht zusätzlich gehandhabt werden muß. Ein weiterer Vor teil ist die Abdichtung des Loslagers durch die Anlaufscheibe insbesondere gegen eindringende Medien wie Flüssigkeiten und Schmutz. Auch ist in vorteil hafter Weise zu erwarten, daß eine Senkung des Geräuschpegels der La gereinheit eintritt. In zusätzlicher Weise kann durch die Anlaufscheibe axialer Bauraum überbrückt oder ausgeglichen werden, so daß ein Positionieren des Loslagers nochmals vereinfacht ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü chen 2 bis 10 geschrieben.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß das Loslager als ein Nadellager aus gebildet ist, wobei die spanlos geformte Nadelhülse beidseitig mit radial nach innen gerichteten Borden versehen ist. Aufgrund der Verwendung eines Na dellagers, dessen Nadeln unmittelbar auf einer zugehörigen Wälzfläche abwäl zen und dessen Außenring als ein dünnwandiges Blechteil ausgebildet ist, werden geringe Massenkräfte realisiert und es wird wertvoller Bauraum einge spart.

In den Unteransprüchen 3 bis 7 sind unterschiedliche Befestigungsmöglich keiten der Anlaufscheibe am Loslager aufgezeigt.

So geht aus Anspruch 3 hervor, daß die Anlaufscheibe an der Nadelhülse mit Hilfe eines Klebemittels, beispielsweise eines Klebstoffes oder eines Klebfettes gehalten ist. Nach einem anderen Merkmal gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen, daß die Anlaufscheibe mit einem axial gerichteten äußeren Flansch versehen ist und mit diesem auf die Mantelfläche der Nadelhülse aufgeklipst ist. In Um kehrung dieser Verfahrensweise weist die Anlaufscheibe nach Anspruch 5 ei nen axial gerichteten inneren Flansch auf, der von den radial nach innen ge richteten Bord der Nadelhülse umfaßt ist. Nach einem zusätzlichen weiteren Merkmal gemäß Anspruch 6 soll die Nadelhülse an einer Seite eine zusätzliche Stufe aufweisen, auf die die Anlaufscheibe aufgesetzt ist. In Umkehrung dieser Verfahrensweise ist nach einem anderen Merkmal gemäß Anspruch 7 vorge sehen, daß die Nadelhülse an einer Seite eine zusätzliche innere Stufe auf weist, die die Anlaufscheibe umschließt.

Schließlich sind in den Ansprüchen 8 und 9 Ausführungen zur Anlaufscheibe selbst gemacht, wobei diese nach Anspruch 8 aus Stahl, einem Nichteisenme tall oder aus Kunststoff gefertigt sein soll. Die Materialauswahl richtet sich da bei nach der auftretenden Axialkraft. Nach einem anderen Merkmal der Erfin dung gemäß Anspruch 9 soll die Anlaufscheibe mit einer Beschichtung verse hen sein. Dies könnte beispielsweise eine die Reibung verminderte Polytetra fluorethylen-Beschichtung (PTFE) sein.

Nach einem zusätzlichen weiteren Merkmal gemäß Anspruch 10 ist vorgese hen, daß die Welle eine Pumpenwelle einer Radialkolbenpumpe ist, deren Endabschnitt einen exzentrisch zur Längsmittelachse verlaufenden Wellen zapfen aufweist, wobei auf dem Wellenzapfen ein Nadellager angeordnet ist, an dessen Außenring sich sternförmig in einem Pumpengehäuse angeordnete, radial zur Pumpenwelle verlaufende Pumpenplunger mit ihren Stirnflächen ab stützen und daß die Pumpenwelle über ein als Rillenkugellager ausgebildetes Stützlager im Gehäuse gehalten ist. Schließlich soll nach Anspruch 11 eine solche Radialkolbenpumpe zur Druckmittelversorgung eines Antiblockiersys tems für Fahrzeugbremsen eingesetzt sein.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Radialkol benpumpe mit Stütz- und Exzenterlager und

Fig. 2, 3, 4, 5 und 6 verschiedene Befestigungsmöglichkeiten der An laufscheibe am Loslager.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Die in Fig. 1 teilweise dargestellte Radialkolbenpumpe 2 zeigt die Pumpen welle 1, die um ihre Längsmittelachse 3 rotiert. An ihrem rechtsseitigen Endab schnitt weist die Pumpenwelle 1 den Wellenzapfen 4 mit seiner Längsmit telachse 5 auf, wobei der Wellenzapfen 4 zum Endabschnitt der Pumpen welle 1 exzentrisch versetzt ist. Die Pumpenwelle 1 ist im nichtdargestellten Gehäuse mit Hilfe des als Kugellager ausgebildeten Stützlagers 6 gehalten. Dieses Stützlager 6 wirkt als Festlager, d. h. die Pumpenwelle 1 ist in axialer Richtung nicht verschiebbar. Auf dem exzentrisch versetzten Wellenzapfen 4 ist das als Nadellager ausgebildete Loslager 7 angeordnet. Dessen Nadelhül se 8 weist beidseitig die radial nach innen gerichteten Borde 9, 10 auf, zwi schen denen auf zugehörigen Laufbahnen die im Käfig 12 geführten Lagerna deln 11 abwälzen. Auf der Mantelfläche der Nadelhülse 8 sind Pumpenplun ger 13 mit ihren Stirnflächen geführt, von denen in der Schnittdarstellung nur zwei sichtbar sind. Diese Pumpenplunger 13 verlaufen radial und sternenför mig zur Nadelhülse 8 des Loslagers 7. Bei Rotation der Pumpenwelle 1 werden die Pumpenplunger 13 über den exzentrisch versetzten Wellenzapfen 4 in eine oszillierende Bewegung versetzt, so daß ein Druckmedium förderbar ist.

Zwischen Stützlager 6 und Loslager 7 ist die Anlaufscheibe 14 frei drehbar angeordnet, die bei einem auf das Loslager 7 wirkenden Axialschub eine di rekte Berührung von Bord 10 der Nadelhülse 8 mit dem Stützlager 6 bzw. mit der Pumpenwelle 1 verhindert. Der Axialschub wird entweder dadurch ausge löst, daß die Pumpenplunger 13 nicht genau im Zentrum der Nadelhülse 8 an greifen oder eine gewisse durch Biegung der Pumpenwelle 1 an ihrem rechts seitigen Ende vorhanden ist. Die Anlaufscheibe 14 wird entweder durch die Pumpenwelle 1 selbst bzw. durch deren Stützlager 6 oder durch die Nadelhül se 8 des Loslagers 7 angetrieben und entkoppelt somit die unterschiedlichen Umlaufgeschwindigkeiten zwischen Stützlager 6 und Loslager 7.

Aus den Fig. 2 bis 6 ist die unterschiedliche Befestigung der Anlaufschei ben 14, 14.1 und 14.2 an der Nadelhülse 8 ersichtlich. Wie aus Fig. 2 er kennbar, weist die Anlaufscheibe 14.1 an ihrem äußeren Umfangsende den axial gerichteten Flansch 15 auf, der die Mantelfläche der Hülse 8 umfaßt, d. h. die Anlaufscheibe 14.1 ist auf die Hülse 8 aufgeklipst. Gemäß Fig. 3 ist die Anlaufscheibe 14.2 an ihrer inneren Umfangsfläche mit dem axial gerichteten Flansch 16 versehen, der vom Bord 9 der Nadelhülse 8 umfaßt ist, so daß wie der eine aus Anlaufscheibe 14.2 und Nadelhülse 8 bestehende lösbare Bau einheit gebildet ist.

Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, kann die Nadelhülse 8 an einem Ende entwe der mit einer äußeren Stufe 17 oder mit einer inneren Stufe 18 zusätzlich ver sehen sein, so daß die Anlaufscheibe 14 auf- bzw. eingesetzt werden kann. Diese unterschiedliche Gestaltung des linksseitigen Bordes 10 läßt sich durch spanlose Formgebung relativ einfach bewerkstelligen.

Schließlich zeigt Fig. 6 eine besonders einfache Verbindungsvariante zwi schen Nadelhülse 8 und Anlaufscheibe 14 derart, daß diese mit Hilfe eines Klebemittels am Bord 10 befestigt ist.

Bezugszeichen

1

Pumpenwelle

2

Radialkolbenpumpe

3

Längsmittelachse

4

Wellenzapfen

5

Längsmittelachse

6

Stützlager

7

Loslager

8

Nadelhülse

9

Bord

10

Bord

11

Lagernadel

12

Käfig

13

Pumpenplunger

14

Anlaufscheibe

14.1

Anlaufscheibe

14.2

Anlaufscheibe

15

Flansch

16

Flansch

17

Stufe

18

Stufe

Claims

1. Lagerung eines umlaufenden Maschinenteils, insbesondere eine Welle, bei dem zur Verminderung der Reibung zwischen einem Stützlager (6) und einem Loslager (7) oder zwischen einem Gehäuse und einem Losla ger (7) eine Anlaufscheibe (14, 14.1, 14.2) angeordnet ist, dadurch ge kennzeichnet, dass zu Montagezwecken die Anlaufscheibe (14, 14.1, 14.2) mit dem Loslager (7) zu einer lösbaren Baueinheit verbunden ist.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Losla ger (7) als ein Nadellager ausgebildet ist, wobei die spanlos geformte Na delhülse (8) beidseitig mit radial nach innen gerichteten Borden (9, 10) versehen ist.

3. Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlauf scheibe (14) an der Nadelhülse (8) mit Hilfe eines Klebemittels gehalten ist.

4. Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlauf scheibe (14.1) mit einem axial gerichteten äußeren Flansch (15) versehen ist und mit diesem auf die Mantelfläche der Nadelhülse (8) aufgeklippst ist.

5. Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlauf scheibe (14.2) mit einem axial gerichteten inneren Flansch (16) versehen ist, der von dem radial nach innen gerichteten Bord (10) der Nadelhül se (8) umfasst ist.

6. Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadel hülse (8) an einer Seite eine zusätzliche äußere Stufe (17) aufweist, auf die die Anlaufscheibe (14) aufgesetzt ist.

7. Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadel hülse (8) an einer Seite eine zusätzliche innere Stufe (18) aufweist, die die Anlaufscheibe (14) umschließt.

8. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Anlauf scheibe (14, 14.1, 14.2) aus Stahl, aus einem Nichteisenmetall oder aus einem Kunststoff gefertigt ist.

9. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlauf scheibe (14, 14.1, 14.2) mit einer Beschichtung versehen ist.

10. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle eine Pumpenwelle (1) einer Radialkolbenpumpe (2) ist, deren Endab schnitt einen exzentrisch zur Längsmittelachse (3) verlaufenden Wellen zapfen (4) aufweist, wobei auf dem Wellenzapfen (4) ein Nadellager an geordnet ist, an dessen Außenring (8) sich sternförmig in einem Pumpen gehäuse angeordnete, radial zur Pumpenwelle (1) verlaufende Pum penplunger (13) mit ihren Stirnflächen abstützen und dass die Pumpen wel le (1) über das als Rillenkugellager ausgebildete Stützlager (6) im Ge häuse gehalten ist.

11. Radialkolbenpumpe (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Druckmittelversorgung eines Antiblockiersystems für Fahr zeugbremsen eingesetzt wird.