DE19522878A1

DE19522878A1 - Motor pump unit for a high pressure cleaning device

Info

Publication number: DE19522878A1
Application number: DE1995122878
Authority: DE
Inventors: Robert Nathan
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 1995-06-23
Filing date: 1995-06-23
Publication date: 1997-01-02
Also published as: EP0751295A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Motorpumpeneinheit für ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer von einem Motor ange triebenen Motorwelle, einer auf dieser drehfest gehalte nen, senkrecht zur Drehachse der Motorwelle angeordneten Antriebsplatte und mit einer an der Antriebsplatte über ein Wälzlager anliegenden Andruckplatte für Kolben einer Kolbenpumpe, wobei das Wälzlager längs eines konzentrisch zur Drehachse angeordneten Rings Wälzkörper umfaßt, deren Durchmesser von einer Seite des Rings zur gegenüberliegen den Seite zunimmt, so daß die Andruckplatte gegenüber der Antriebsplatte geneigt ist.The invention relates to a motor pump unit for a High-pressure cleaning device with a motor driven motor shaft, one non-rotatably held on this NEN, arranged perpendicular to the axis of rotation of the motor shaft Drive plate and with one on the drive plate above a roller bearing pressure plate for piston one Piston pump, the roller bearing being concentric along one to the axis of rotation arranged ring rolling elements whose Diameter from one side of the ring to the opposite the side increases, so that the pressure plate opposite the Drive plate is inclined.

Bei Hochdruckreinigungsgeräten ist es üblich, die Kolben einer Kolbenpumpe über einen Taumelscheibenantrieb anzu treiben, wobei die Taumelscheibe unmittelbar durch einen Motor der Motorpumpeneinheit angetrieben wird. Ein solcher Taumelscheibenantrieb für ein Hochdruckreinigungsgerät ist beispielsweise aus der EP 0 242 550 B1 bekannt. It is common for high-pressure cleaning devices to use the pistons a piston pump via a swash plate drive drive, the swash plate directly by a Motor of the motor pump unit is driven. Such a Swashplate drive for a high pressure cleaning device is known for example from EP 0 242 550 B1.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, einen Taumelschei benantrieb dadurch zu realisieren, daß zwischen einer drehfest mit der Motorwelle verbundenen Antriebsplatte einerseits und einer an den Kolben der Pumpe anliegenden Andruckplatte andererseits ein Wälzlager angeordnet wird, dessen Wälzkörper von einer Seite zur anderen des Wälzla gers einen zunehmenden Durchmesser aufweisen. Dadurch wird die Andruckplatte gegenüber der Antriebsplatte geneigt, und bei der Drehung der Antriebsplatte wird diese geneigte Andruckplatte durch Reibungsmitnahme zwischen Antriebs platte und Wälzlager einerseits und Andruckplatte und Wälzlager andererseits taumelnd gedreht.It has also been suggested that a wobble benantrieb to realize that between a Drive plate non-rotatably connected to the motor shaft on the one hand and one against the piston of the pump Pressure plate on the other hand a rolling bearing is arranged whose rolling elements from one side to the other of the Wälzla gers have an increasing diameter. This will the pressure plate is inclined towards the drive plate, and when the drive plate rotates, it becomes inclined Pressure plate due to friction between the drive plate and roller bearings on the one hand and pressure plate and Rolling bearings, on the other hand, tumbled.

Die Axialkräfte, die von den federbelasteten Kolben auf die Andruckplatte ausgeübt werden, müssen dabei von der Antriebsplatte aufgenommen werden, und daher ist es bei derartigen Konstruktionen notwendig, stabile Antriebs platten zu verwenden, die große Massen aufweisen und in der Herstellung aufwendig sind.The axial forces exerted by the spring loaded pistons the pressure plate must be exerted by the Drive plate are included, and therefore it is at such constructions necessary, stable drive to use plates that have large masses and in are expensive to manufacture.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Motor pumpeneinheit so zu verbessern, daß mit einfachsten Teilen ein schnell laufender Taumelscheibenantrieb für Hochdruck reinigungspumpen realisiert wird, der auch große Axial kräfte aufnehmen kann.It is an object of the invention to provide a generic engine Pump unit to improve so that with the simplest parts a fast running swashplate drive for high pressure cleaning pumps is realized, which is also large axial can absorb forces.

Diese Aufgabe wird bei einer Motorpumpeneinheit der ein gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Antriebsplatte auf ihrer der Andruckplatte gegenüberliegenden Seite über ein Wälzlager mit Wälzkör pern gleichen Durchmessers an einer motorfesten, senkrecht auf der Motordrehachse stehenden Stützfläche axial ab stützt. This task is the one with a motor pump unit type described above solved according to the invention that the drive plate on the pressure plate opposite side via a rolling bearing with rolling elements same diameter on a motor-fixed, vertical axially on the support surface standing on the motor axis of rotation supports.

An der Antriebsplatte legt sich also auf beiden gegenüber liegenden Seite jeweils ein Wälzlager an, so daß die Axialkräfte von der Andruckplatte durch diese beiden Wälz lager hindurch auf die Stützfläche übertragen werden können, die ihrerseits motorfest gehalten ist. Dadurch wird es möglich, die Antriebsplatte selbst als dünnes, plattenförmiges Bauteil auszubilden, welches im wesent lichen eine Abwälzfläche für die Wälzlager bildet, sonst aber keine axialen Kräfte aufnehmen muß. Insbesondere ist es daher nicht notwendig, eine besonders stabile Verbin dung zwischen Antriebsplatte und Motorwelle vorzusehen, hier genügt es, wenn Drehkräfte übertragen werden können.So on the drive plate lies opposite on both lying side each on a roller bearing, so that the Axial forces from the pressure plate through these two rolling bearings are transferred through to the support surface can, which in turn is held fixed to the motor. Thereby it becomes possible to make the drive plate itself thin, Form plate-shaped component, which essentially Lichen forms a rolling surface for the rolling bearings, otherwise but does not have to absorb axial forces. In particular is it is therefore not necessary to have a particularly stable connection between the drive plate and the motor shaft, here it is sufficient if torque can be transmitted.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wälzkörper zwischen Antriebsplatte und Andruckplatte und gegebenenfalls auch zwischen Antriebsplatte und Stützfläche Kugeln sind.It is particularly advantageous if the rolling elements between Drive plate and pressure plate and possibly also There are balls between the drive plate and the support surface.

Die Wälzkörper werden vorteilhaft in einem ringförmigen Käfig aus Kunststoff gelagert.The rolling elements are advantageously in an annular Cage stored in plastic.

Es kann vorgesehen sein, daß die Antriebsplatte auf ihrer der Andruckplatte zugewandten Seite eine ringförmige Rinne zur Aufnahme der Wälzkörper aufweist.It can be provided that the drive plate on its an annular groove on the side facing the pressure plate for receiving the rolling elements.

Eine ähnliche Rinne kann auch die Andruckplatte auf ihrer der Antriebsplatte zugewandten Seite aufweisen, ebenso die Antriebsplatte auf ihrer der Stützfläche zugewandten Seite und die Stützfläche auf ihrer der Antriebsplatte zugewand ten Seite.A similar gutter can also be the pressure plate on your have the drive plate facing side, as well Drive plate on its side facing the support surface and the support surface on the drive plate facing page.

Vorteilhaft ist es, wenn der Querschnitt der Rinne dabei im wesentlichen kreisbogenförmig ist, so daß die kugeligen Wälzkörper in dieser Rinne geführt werden. It is advantageous if the cross section of the channel is included is substantially circular, so that the spherical Rolling elements are guided in this channel.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Motorwelle durch ein Kugellager in radialer Richtung in einem Lagerschild des Motors abgestützt ist.In a preferred embodiment it is provided that the motor shaft through a ball bearing in the radial direction is supported in a bearing plate of the engine.

Eine besonders günstige Konstruktion ergibt sich, wenn die motorfeste Stützfläche durch eine Platte gebildet wird, die in eine Ausnehmung des Lagerschilds passend eingelegt ist.A particularly favorable construction results if the motor-fixed support surface is formed by a plate, which fits into a recess in the end shield is.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsfor men der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments Men of the invention is used in connection with the drawing the detailed explanation. Show it:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Motor pumpeneinheit mit einem Taumelscheibenan trieb für die Kolben der Pumpe und Fig. 1 is a schematic side view of a motor pump unit with a swash plate drive for the pistons of the pump and

Fig. 2 eine vergrößerte Längsschnittansicht des Taumelscheibenbereichs zwischen Motor und Pumpe in schematischer Darstellung. Fig. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of the swash plate area between the motor and pump in a schematic representation.

Die in der Zeichnung dargestellte Motorpumpeneinheit um faßt einen Elektromotor 1 mit einem Gehäuse 2, welches stirnseitig durch ein Lagerschild 3 abgeschlossen ist. In diesem Lagerschild 3 ist eine Motorwelle 4 mittels eines die Motorwelle 4 umgebenden Kugellagers 5 drehbar gela gert, dieses Kugellager 5 kann die Motorwelle in radialer Richtung und gegebenenfalls bei geeigneter Ausbildung auch in axialer Richtung unterstützen.The motor pump unit shown in the drawing comprises an electric motor 1 with a housing 2 , which is closed at the end by a bearing plate 3 . In this end shield 3 , a motor shaft 4 is rotatably supported by means of a ball bearing 5 surrounding the motor shaft 4 , this ball bearing 5 can support the motor shaft in the radial direction and, if appropriate, also in the axial direction with a suitable design.

Das Lagerschild 3 weist auf seiner dem Elektromotor 1 ab gewandten Seite eine die Motorwelle 4 konzentrisch umge bende kreisförmige und stirnseitig offene Ausnehmung 6 auf, in die eine die Ausnehmung 6 ausfüllende Stützplatte 7 eingelegt ist. Diese Stützplatte 7 weist eine zentrale Öffnung 8 für den Durchtritt der Motorwelle 4 auf und eine konzentrisch zur Öffnung 8 verlaufende ringförmige, im Querschnitt kreisbogenförmige Rinne 9.The end shield 3 has on its side facing the electric motor 1 from the motor shaft 4 concentrically surrounding circular and frontally open recess 6 , in which a support plate 7 filling the recess 6 is inserted. This support plate 7 has a central opening 8 for the passage of the motor shaft 4 and an annular groove 9 which runs concentrically to the opening 8 and is circular in cross-section.

Auf dem Ende der Motorwelle 4 ist drehfest eine scheiben förmige Antriebsplatte 10 gehalten, die sich senkrecht zur Drehachse der Motorwelle 4 erstreckt. Diese Antriebsplatte 10 trägt auf beiden Seite einander gegenüberliegend kon zentrisch zur Drehachse der Motorwelle 4 verlaufende Rinnen 11 beziehungsweise 12, wobei die Rinne 11 genau der Rinne 9 in der Stützplatte 7 gegenüberliegt.On the end of the motor shaft 4 , a disc-shaped drive plate 10 is rotatably held, which extends perpendicular to the axis of rotation of the motor shaft 4 . This drive plate 10 carries on both sides opposite con centric to the axis of rotation of the motor shaft 4 grooves 11 and 12 , respectively, the groove 11 opposite the groove 9 in the support plate 7 .

Zwischen Antriebsplatte 10 und Stützplatte 7 ist ein ring förmiger Käfig 13 aus Kunststoff eingelegt, in dem in der Ebene des Käfigs 13 liegend eine Anzahl von kugelförmigen Wälzkörpern 14 frei drehbar gelagert sind. Diese Wälzkör per haben alle denselben Durchmesser, und sie tauchen in die Rinnen 9 beziehungsweise 11 der Stützplatte 7 und der Antriebsplatte 10 ein, so daß auf diese Weise die An triebsplatte 10 in axialer Richtung an der Stützplatte 7 abgestützt ist.Between the drive plate 10 and the support plate 7 , a ring-shaped cage 13 made of plastic is inserted, in which lying in the plane of the cage 13 a number of spherical rolling elements 14 are freely rotatable. These Wälzkör by all have the same diameter, and they dip into the grooves 9 and 11 of the support plate 7 and the drive plate 10 , so that in this way the drive plate 10 is supported in the axial direction on the support plate 7 .

In die dem Elektromotor 1 abgewandte Rinne 12 der An triebsplatte 10 tauchen ebenfalls Wälzkörper 15 ein, die in einem zweiten ringförmigen Käfig 16 aus Kunststoff frei drehbar gelagert sind. Diese Wälzkörper 15 weisen einen von einer Seite des Käfigs 16 zur gegenüberliegenden Seite ansteigenden Durchmesser auf, und sie tauchen auf der der Antriebsplatte 10 gegenüberliegenden Seite in eine kreis förmige Rinne 17 in einer Andruckplatte 18 ein, die auf dem durch die Wälzkörper 15 gebildeten Wälzlager aufliegt. In the groove facing away from the electric motor 1 12 to the drive plate 10 also dip rolling elements 15 which are freely rotatably mounted in a second annular cage 16 made of plastic. These rolling elements 15 have a diameter increasing from one side of the cage 16 to the opposite side, and they dip on the opposite side of the drive plate 10 into a circular groove 17 in a pressure plate 18 , which rests on the rolling bearing 15 formed by the rolling elements .

Aufgrund der von einer Seite zur anderen zunehmenden Durchmesser der Wälzkörper 15 ist die Andruckplatte 18 ge genüber der Antriebsplatte 10 geneigt.Due to the increasing from one side to the other diameter of the rolling elements 15 , the pressure plate 18 is inclined relative to the drive plate 10 .

Auf der gegenüberliegenden Seite der Andruckplatte 18 le gen sich an diese Kolben 19 einer Pumpe 20 an, die sich an den Elektromotor anschließt. Die Kolben 19 werden dabei durch sie umgebende Schraubenfedern 21 federnd gegen die Andruckplatte 18 gedrückt, und dadurch drücken sie auch die Andruckplatte 18 an die Wälzkörper 15 an.On the opposite side of the pressure plate 18 le gen on these pistons 19 to a pump 20 which connects to the electric motor. The pistons 19 are resiliently pressed against the pressure plate 18 by helical springs 21 surrounding them, and as a result they also press the pressure plate 18 against the rolling elements 15 .

Die beschriebene Anordnung ist in einfachster Weise da durch zu montieren, daß auf das Gehäuse 2 des Elektromo tors 1 und das daran gehaltene Lagerschild 3 nacheinander die Stützplatte 7, der Käfig 13 mit den Wälzkörpern 14, die Antriebsplatte 10, der Käfig 16 mit den Wälzkörpern 15 und schließlich die Andruckplatte 18 aufgesetzt werden, dabei umgreift die Antriebsplatte 10 mit einer unrunden Öffnung formschlüssig eine entsprechend ausgebildete Mit nahmefläche 22 am freien Ende der Motorwelle 4, so daß eine drehfeste Verbindung entsteht, ohne daß es notwendig wäre, die Antriebsplatte 10 in axialer Richtung auf der Motorwelle 4 besonders festzulegen.The arrangement described is in the simplest way to assemble that on the housing 2 of the electromo tor 1 and the bearing plate 3 held thereon the support plate 7 , the cage 13 with the rolling elements 14 , the drive plate 10 , the cage 16 with the rolling elements 15 and finally the pressure plate are placed 18, well 10 surrounds the drive plate having a non-circular aperture form fit a correspondingly formed with the mating surface 22 at the free end of the motor shaft 4, so that a rotationally fixed connection is formed, without it being necessary to the drive plate 10 in the axial Specify the direction on the motor shaft 4 .

Die in dieser Weise vorgefertigte Baueinheit wird in axia ler Richtung an die Pumpe 20 herangeführt, wobei bei spielsweise der beschriebene Taumelscheibenantrieb in ein topfartiges Gehäuse 23 der Pumpe 20 eintauchen kann, bis die Andruckplatte 18 an den Kolben 19 anliegt. Weitere Montageschritte sind nicht notwendig.The prefabricated unit in this way is introduced in axial direction to the pump 20 , wherein, for example, the swash plate drive described can plunge into a pot-like housing 23 of the pump 20 until the pressure plate 18 abuts the piston 19 . No further assembly steps are necessary.

Alle Axialkräfte, die von den Kolben 19 auf den Taumel scheibenantrieb ausgeübt werden, werden über die Andruck platte 18, die Wälzkörper 15, die Antriebsplatte 10, die Wälzkörper 14 auf die Stützplatte 7 übertragen, so daß die Antriebsplatte 10 als dünne Platte mit zwei parallelen und senkrecht zur Drehachse der Motorwelle 4 angeordneten Stirnflächen ausgebildet werden kann.All axial forces, which are exerted by the piston 19 on the swash plate drive, are transferred via the pressure plate 18 , the rolling elements 15 , the drive plate 10 , the rolling elements 14 to the support plate 7 , so that the drive plate 10 as a thin plate with two parallel ones and can be formed perpendicular to the axis of rotation of the motor shaft 4 end faces.

Die Kombination eines ersten durch die Wälzkörper 14 ge bildeten Wälzlagers mit gleich großen Wälzkörpern und eines zweiten, durch die Wälzkörper 15 gebildeten Wälzla gers mit verändertem Durchmesser der Wälzkörper ergibt eine besonders einfache und robuste und leicht zu montie rende Konstruktion eines solchen Taumelscheibenantriebs, der besonders zum Einsatz in Hochdruckreinigungsgeräten geeignet ist.The combination of a first formed by the rolling elements 14 ge rolling bearing with the same size rolling elements and a second, formed by the rolling elements 15 Wälzla gers with a changed diameter of the rolling elements results in a particularly simple and robust and easy to assemble design of such a swash plate drive, which is particularly for Use in high-pressure cleaning devices is suitable.

Claims

1.Motor pump unit for a high-pressure cleaning unit advises with a motor-driven motor shaft, a non-rotatably mounted drive plate arranged perpendicularly to the axis of rotation of the motor shaft and with a pressure plate for pistons of a piston pump bearing against the drive plate via a roller bearing, the roller bearing being longitudinal of a ring arranged concentrically to the axis of rotation comprises rolling elements, the diameter of which increases from one side of the ring to the opposite side, so that the pressure plate is inclined relative to the drive plate, characterized in that the drive plate ( 10 ) is on the pressure plate ( 18 ) on the opposite side by means of a roller bearing with roller bodies ( 14 ) of the same diameter on a motor-fixed support surface ( 7 ) which is perpendicular to the motor axis of rotation.

2. Motor pump unit according to claim 1, characterized in that the rolling elements ( 15 ) between the drive plate ( 10 ) and pressure plate ( 18 ) are balls.

3. Motor pump unit according to claim 1 or 2, characterized in that the rolling bodies ( 14 ) between the drive plate ( 10 ) and support surface ( 7 ) are balls.

4. Motor pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling bodies ( 14 , 15 ) are mounted in an annular cage ( 13 or 16 ) made of plastic.

5. Motor pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that the drive plate ( 10 ) on its the pressure plate ( 18 ) facing side has an annular groove ( 12 ) for receiving the rolling elements ( 15 ).

6. Motor pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure plate ( 18 ) on its drive plate ( 10 ) facing side has an annular groove ( 17 ) for receiving the rolling elements ( 15 ).

7. Motor pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that the drive plate ( 10 ) on its support surface ( 7 ) facing side has an annular groove ( 11 ) for receiving the rolling elements ( 14 ).

8. Motor pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that the support surface ( 7 ) on its the drive plate ( 10 ) facing side an annular groove ( 9 ) for receiving the rolling elements ( 14 ).

9. Motor pump unit according to one of claims 2 or 3 and according to one of claims 5 to 8, characterized in that the cross section of the channel ( 9 , 11 , 12 , 17 ) is substantially circular-arc-shaped.

10. Motor pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that the motor shaft ( 4 ) by a ball bearing ( 5 ) in a bearing plate ( 3 ) of the motor ( 1 ) is supported.

11. Motor pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that the motor-fixed support surface ( 7 ) is formed by a plate which is suitably inserted into a recess ( 6 ) of the end shield ( 3 ).