DE10210394A1

DE10210394A1 - Axial piston engine in the form of a hydraulic motor or pump has a cylindrical roller bearing the thrust disk of which forms a single unit with the counting collar of a rotational velocity meter, thus reducing production costs

Info

Publication number: DE10210394A1
Application number: DE2002110394
Authority: DE
Inventors: Werner Motzkus; Wolfgang Schnapp
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2003-09-18

Abstract

Axial piston engine in the form of a hydraulic motor or pump has a housing with a cylindrical roller bearing (27) supporting a drive shaft. Surrounding the shaft is a counting collar (30) for a rotational velocity measurement instrument. The inner bearing ring (28) has a thrust disk (29) for axial force transmission with said thrust disk and counting collar formed as a single unit.

Description

Field of the Invention

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine in der Form eines Hydraulikmotors oder einer Hydraulikpumpe, welche eine in einem Gehäuse mit einem Zylinderrollenlager drehbar gelagerte Antriebswelle, einen die Antriebswelle umgebenden und an dieser befestigten Zählkranz für eine Drehzahlmeßeinrichtung und eine mit mehreren Zylinderbohrungen versehene drehbare Trommel aufweist, in deren Zylinderbohrungen Kolben verschiebbar geführt sind, die über eine Hubscheibe mit der Antriebswelle verbunden sind. The invention relates to an axial piston machine in the form of a Hydraulic motor or a hydraulic pump, which one in a housing with a Cylindrical roller bearings rotatably mounted drive shaft, one the drive shaft surrounding and attached to this counting ring for a Speed measuring device and a rotatable provided with several cylinder bores Has drum, in the cylinder bores pistons are slidably guided are connected to the drive shaft via a lifting disk.

Background of the Invention

Zur Messung von Drehzahlen der drehbar gelagerten Teile von Maschinen ist es bekannt, ein elektronisches Meßverfahren zu verwenden, bei welchem sich ein ortsfest angeordneter Meßwertnehmer, auch Fühler oder Sensor genannt, in der Nähe eines beweglichen Meßwertgebers befindet. Ein solcher Meßwertgeber kann ein Zahnring sein, der beispielsweise an dem drehbaren Laufring eines Wälzlagers befestigt ist und auch als Zählkranz oder Zahnscheibe bezeichnet wird. Aus der Druckschrift DE 28 31 637 A1 sind mehrere Konstruktionsbeispiele für eine solche Lageranordnung mit einem Fühler zum Erfassen von Bewegungen und einer drehbaren Zahnscheibe bekannt. For measuring the speed of the rotatably mounted parts of machines it is known to use an electronic measuring method in which a stationary measuring sensor, also called a sensor, is located near a moving sensor. Such a A sensor can be a toothed ring, for example on the rotatable race a rolling bearing is attached and also as a counting ring or toothed washer referred to as. There are several from the publication DE 28 31 637 A1 Design examples for such a bearing arrangement with a sensor for detection of movements and a rotatable toothed disk.

Zur Messung von Drehzahlen bei Pumpen wird die elektronische Messung mit einem Zählkranz und mit einem Sensor zunehmend eingesetzt, sie scheitert aber noch oft an den zusätzlichen Kosten, beispielsweise infolge von aufwendigen Konstruktionen. Eine Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art ist aus der Druckschrift DE 195 13 669 A1 bekannt. Dort ist der Zählkranz am Umfang der Hubscheibe befestigt und hat daher einen wesentlich größeren Durchmesser als die Antriebswelle, welche die Hubscheibe in Drehung versetzt. Zur Abtastung des Zählkranzes benötigt diese Maschine in ihrem Gehäuse eine besondere Bohrung, durch welche der Sensor in das Gehäuse eingeführt wird. Auf die Art der Befestigung des Zylinderrollenlagers, mit welchem die Antriebswelle in dem Gehäuse gelagert ist, wird in der Beschreibung nicht näher eingegangen. Bei dieser Maschine befinden sich zwischen dem Zylinderrollenlager und der Hubscheibe noch zwei Schrägschulterkugellager. Es gibt aber auch Axialkolbenmaschinen, bei welchen die Antriebswelle mit insgesamt nur zwei Wälzlagern in dem Gehäuse gelagert ist, die sich in den Bereichen der Längsenden der Welle befinden. Zur axialen Lagerhalterung auf der Antriebswelle kann jeweils eine Anlaufscheibe verwendet werden, die an der Welle befestigt wird. The electronic measurement is used to measure the speed of pumps a counting ring and increasingly used with a sensor, it fails but often the additional costs, for example as a result of elaborate constructions. An axial piston machine of the type mentioned is known from the publication DE 195 13 669 A1. The counting ring is there Fixed circumference of the lifting disc and therefore has a much larger Diameter than the drive shaft, which rotates the lifting disc added. This machine needs in its to scan the counting ring Housing a special hole through which the sensor enters the housing is introduced. On the type of attachment of the cylindrical roller bearing with which the Drive shaft is mounted in the housing is not in the description discussed in more detail. This machine is located between the Cylindrical roller bearings and the lifting disc two more inclined shoulder ball bearings. There are but also axial piston machines in which the drive shaft with a total only two roller bearings are mounted in the housing, which are in the areas of Longitudinal ends of the shaft are located. For axial bearing support on the Drive shaft can use a thrust washer attached to the shaft is attached.

Summary of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine zu schaffen, bei welcher der Konstruktionsaufwand gegenüber vorbekannten Maschinen verringert ist. The invention has for its object to an axial piston machine create, in which the design effort compared to previously known Machines is reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zylinderrollenlager einen Lagerinnenring aufweist, welchem zur Axialkraftübertragung eine Anlaufscheibe zugeordnet ist, die mit dem Zählkranz einstückig ausgeführt ist. This object is achieved in that the Cylindrical roller bearing has an inner bearing ring, which for axial force transmission Thrust washer is assigned, which is made in one piece with the counting ring.

Auf diese Weise erhält man eine kostengünstige Ausführung. Dadurch, daß der Zählkranz in der Anlaufscheibe integriert ist, brauchen nicht zwei Teile, nämlich eine Anlaufscheibe und ein davon getrennter Zählkranz, an der Welle montiert zu werden. Mit der einstückig mit dem Zählkranz ausgeführten Anlaufscheibe ergibt sich die Einsparung eines Bauteils, so daß das Gesamtgewicht geringer wird. Außerdem werden die Verwendungsmöglichkeiten bei dem Käufer einer solchen Maschine größer, weil er kurzfristig noch einen Drehzahlsensor nachrüsten und damit die Drehzahlmessung an der Maschine ermöglichen kann. In this way you get an inexpensive version. Because the Counting ring integrated in the thrust washer does not need two parts, namely a thrust washer and a separate counting ring, mounted on the shaft to become. With the thrust washer made in one piece with the counting ring this saves one component, so that the total weight is lower becomes. In addition, the possible uses for the buyer such a machine because it has a speed sensor for a short time retrofit and thus enable the speed measurement on the machine.

Die Anlaufscheibe kann als Stanzteil oder als Tiefziehteil ausgeführt sein, wobei die Stege des Zählkranzes, die von der elektronischen Drehzahlsonde benötigt werden, auf diese Weise nahezu kostenlos in die Anlaufscheibe mit eingebracht werden können. Bei Bedarf kann das mit dem Zählkranz versehene Lager später, z. B. beim Kunden, noch mit einem Sensor versehen werden. The thrust washer can be designed as a stamped part or as a deep-drawn part, where the webs of the counting ring are those of the electronic speed probe are needed in this way with the thrust washer almost free of charge can be introduced. If necessary, this can be provided with the counting ring Camp later, e.g. B. at the customer, can still be provided with a sensor.

Brief description of the drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Vergleich mit vorbekannten Konstruktionen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Embodiments of the invention are shown in the drawing and are compared in the following with previously known constructions described. Show it:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes, einen Zählkranz und eine Anlaufscheibe enthaltendes einstückiges Bauteil in einer stirnseitigen Teilansicht; Fig. 1 shows an inventive, a count wheel and a thrust washer-containing one-piece component in a frontal partial view;

Fig. 2 das Teil-Bauteil nach Fig. 1 in einer Seitenansicht; Fig. 2 shows the partial component of Figure 1 in a side view.

Fig. 3 ein Zylinderrollenlager mit dem zugeordneten erfindungsgemäßen Bauteil nach Fig. 1 im Längsschnitt; Fig. 3 is a cylindrical roller bearing according to the invention with the associated component of Figure 1 in longitudinal section.

Fig. 4 ein weiteres erfindungsgemäßes, einen Zählkranz und eine Anlaufscheibe enthaltendes einstückiges Bauteil in einem Längsschnitt; FIG. 4 shows a further inventive, a count wheel and a thrust washer-containing one-piece component in a longitudinal section;

Fig. 5 ein weiteres Zylinderrollenlager mit dem zugeordneten erfindungsgemäßen Bauteil nach Fig. 4 im Längsschnitt; Fig. 5, a further cylindrical roller bearing with the associated component of the invention of Figure 4 in longitudinal section.

Fig. 6 eine vorbekannte Axialkolbenmaschine im Längsschnitt; Fig. 6 is a prior art axial piston machine in longitudinal section;

Fig. 7 ein vorbekanntes Zylinderrollenlager mit einer Anlaufscheibe im Längsschnitt; Fig. 7 is a prior art cylindrical roller bearing with a thrust washer in longitudinal section;

Fig. 8 einen vorbekannten Zählkranz im Längsschnitt Fig. 8 shows a known counting ring in longitudinal section

Detailed description of the drawing

Die in Fig. 6 dargestellte Axialkolbenmaschine nach dem Stand der Technik weist eine in einem Gehäuse 1 gelagerte Antriebswelle 2 auf. Diese geht in eine Hubscheibe 3 über, die ein Lager für eine auf einem Mittelzapfen 4 gelagerte Trommel 5 und Kolbenstangen 6 bildet, deren Kolben 7 in Zylinderbohrungen 8 der Trommel 5 geführt sind. Aufgrund der Neigung der Trommel 5 gegenüber einer Drehachse 9 der Antriebswelle 2 werden die Kolben 7 bei jeder Umdrehung der Antriebswelle 2 einmal auf- und abbewegt. Auf der von der Hubscheibe 3 abgewandten Seite läuft die Trommel 5 auf einem Steuerspiegelkörper 10, durch welchen die Zylinderbohrungen 8 je nach Drehstellung der Trommel 5 mit druckseitigen bzw. saugseitigen Flüssigkeitskanälen und 11 und 12 verbunden sind. Die Antriebswelle 2 ist in dem Gehäuse 1 antriebsseitig mit einem Zylinderrollenlager 14 und kolbenseitig mit zwei Schrägschulterkugellagern 13 gelagert. Die Hubscheibe 3 ist von einem Zählkranz 15 umgeben, der mit Hilfe eines nicht dargestellten Sensors über eine Bohrung 16 in dem Gehäuse 1 abgetastet wird. The axial piston machine according to the prior art shown in FIG. 6 has a drive shaft 2 mounted in a housing 1 . This merges into a lifting disk 3 , which forms a bearing for a drum 5 and piston rods 6 mounted on a central pin 4 , the pistons 7 of which are guided in cylinder bores 8 of the drum 5 . Due to the inclination of the drum 5 with respect to an axis of rotation 9 of the drive shaft 2 , the pistons 7 are moved up and down once with each revolution of the drive shaft 2 . On the side facing away from the lifting disk 3 , the drum 5 runs on a control mirror body 10 , through which the cylinder bores 8 are connected to pressure-side or suction-side liquid channels 11 and 12, depending on the rotational position of the drum 5 . The drive shaft 2 is mounted in the housing 1 on the drive side with a cylindrical roller bearing 14 and on the piston side with two inclined shoulder ball bearings 13 . The lifting disk 3 is surrounded by a counting ring 15 , which is scanned with the aid of a sensor, not shown, via a bore 16 in the housing 1 .

Fig. 7 zeigt ein Zylinderrollenlager 17 nach dem Stand der Technik, in welchem eine Anlaufscheibe 18 integriert ist. Diese dient zur Axialkraftübertragung zwischen einem Lagerinnenring 19, an welchem die Anlaufscheibe 18 axial angrenzt, und der Antriebswelle, welche von dem Lagerinnenring 19 und der Anlaufscheibe 18 umgeben ist. Fig. 7 shows a cylindrical roller bearing 17 according to the prior art, in which a thrust washer 18 is integrated. This serves for the axial force transmission between a bearing inner ring 19 , on which the thrust washer 18 axially adjoins, and the drive shaft, which is surrounded by the bearing inner ring 19 and the thrust washer 18 .

Fig. 8 zeigt einen Zählkranz 20 nach dem Stand der Technik, der als drehbarer Meßwertgeber einer Drehzahlmeßeinrichtung in einer Axialkolbenmaschine eingebaut, beispielsweise auf eine Welle aufgesteckt sein kann. Er weist in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen hintereinander angeordnete Durchbrechungen 21 auf, so daß Stege 22 gebildet sind, welche sich beim Messen an einem nicht dargestellten Sensor der Meßeinrichtung vorbeibewegen. Dabei ist die Anzahl der an dem Sensor vorbeibewegten Stege in der Zeiteinheit ein Maß für die Drehzahl des Zählkranzes 20 und der ihn tragenden Welle. Fig. 8 shows a counting ring 20 according to the prior art, which can be installed as a rotatable transducer of a speed measuring device in an axial piston machine, for example on a shaft. It has openings 21 arranged one after the other in the circumferential direction at uniform intervals, so that webs 22 are formed which move past a sensor (not shown) of the measuring device during measurement. The number of ridges moved past the sensor in the unit of time is a measure of the speed of rotation of the counting ring 20 and the shaft carrying it.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Zylinderrollenlager 23 ist dem Lagerinnenring 24 eine axial angrenzende Anlaufscheibe 25 zugeordnet, die erfindungsgemäß einstückig mit einem Zählkranz 26 ausgeführt ist. Die Form dieser Anlaufscheibe 25 mit dem Zählkranz 26 ist auch aus den Fig. 1 und 2 erkennbar. Statt der Stege 22 des Zählkranzes 20 in Fig. 8 wirken hier die Zähne des Zählkranzes 26 auf den Sensor ein. Diese Anlaufscheibe 25 mit dem Zählkranz 26 ist in einfacher Weise durch Stanzen hergestellt. In the cylindrical roller bearing 23 shown in FIG. 3, the bearing inner ring 24 is assigned an axially adjacent thrust washer 25 , which according to the invention is made in one piece with a counting ring 26 . The shape of this thrust washer 25 with the counting ring 26 can also be seen in FIGS . 1 and 2. Instead of the webs 22 of the counting ring 20 in FIG. 8, the teeth of the counting ring 26 act on the sensor here. This thrust washer 25 with the counting ring 26 is produced in a simple manner by stamping.

In entsprechender Weise ist bei dem in Fig. 5 dargestellten Zylinderrollenlager 27 dem Lagerinnenring 28 eine axial angrenzende Anlaufscheibe 29 zugeordnet, die erfindungsgemäß einstückig mit einem Zählkranz 30 ausgeführt ist. Die Form der Anlaufscheibe 29 mit dem Zählkranz 30 ist auch aus Fig. 4 erkennbar. Dieses Bauteil ist in einfacher Weise durch Tiefziehen hergestellt, wobei in einem Arbeitsgang auch Durchbrechungen 31 geformt sind, welche Stege 32 im Meßwertgeberbereich des Zählkranzes 30 bilden. Bezugszeichenliste 1 Gehäuse
2 Antriebswelle
3 Hubscheibe
4 Mittelzapfen
5 Trommel
6 Kolbenstange
7 Kolben
8 Zylinderbohrung
9 Drehachse
10 Steuerspiegelkörper
11 Flüssigkeitskanal
12 Flüssigkeitskanal
13 Schrägschulterkugellager
14 Zylinderrollenlager
15 Zählkranz
16 Bohrung
17 Zylinderrollenlager
18 Anlaufscheibe
19 Lagerinnenring
20 Zählkranz
21 Durchbrechung
22 Steg
23 Zylinderrollenlager
24 Lagerinnenring
25 Anlaufscheibe
26 Zählkranz
27 Zylinderrollenlager
28 Lagerinnenring
29 Anlaufscheibe
30 Zählkranz
31 Durchbrechung
32 Steg
Correspondingly, in the cylindrical roller bearing 27 shown in FIG. 5, the bearing inner ring 28 is assigned an axially adjacent thrust washer 29 , which according to the invention is made in one piece with a counting ring 30 . The shape of the thrust washer 29 with the counting ring 30 can also be seen in FIG. 4. This component is produced in a simple manner by deep drawing, with openings 31 being formed in one work step, which form webs 32 in the transmitter area of the counting ring 30 . LIST OF REFERENCE NUMERALS 1 Housing
2 drive shaft
3 lifting disc
4 center pins
5 drum
6 piston rod
7 pistons
8 cylinder bore
9 axis of rotation
10 control mirror bodies
11 liquid channel
12 liquid channel
13 angular shoulder ball bearings
14 cylindrical roller bearings
15 counting ring
16 hole
17 cylindrical roller bearings
18 thrust washer
19 bearing inner ring
20 counting ring
21 breakthrough
22 bridge
23 cylindrical roller bearings
24 bearing inner ring
25 thrust washer
26 counting ring
27 cylindrical roller bearings
28 bearing inner ring
29 thrust washer
30 counting ring
31 breakthrough
32 bridge

Claims

1. Axial piston machine in the form of a hydraulic motor or a hydraulic pump, which has a drive shaft ( 2 ) rotatably mounted in a housing ( 1 ) with a cylindrical roller bearing ( 14 , 23 , 27 ), a counting ring surrounding the drive shaft ( 2 ) and fastened to it ( 15 , 26 , 30 ) for a speed measuring device and a rotatable drum ( 5 ) provided with a plurality of cylinder bores ( 8 ), in the cylinder bores ( 8 ) of which pistons ( 7 ) are displaceably guided, which are connected to the drive shaft ( 3 ) via a lifting disk ( 3 ). 2 ), characterized in that the cylindrical roller bearing ( 23 , 27 ) has an inner bearing ring ( 24 , 28 ), which is assigned a thrust washer ( 25 , 29 ) for axial force transmission, which is made in one piece with the counting ring ( 26 , 30 ) ,

2. Machine according to claim 1, characterized in that the thrust washer ( 25 ) made in one piece with the counting ring ( 23 ) is a stamped part.

3. Machine according to claim 1, characterized in that the thrust washer ( 29 ) made in one piece with the counting ring ( 30 ) is a deep-drawn part.