DE19636508A1 - Radialkolbenpumpe mit einseitig geschlossener Lagerschale des Radiallagers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe insbesondere für geregelte Bremsensysteme. Derartige Pumpen werden in geregelten Bremsensystemen zur Erzeugung des notwendigen Drucks für eine Hydraulikflüssigkeit benötigt, durch welche die einzelne Bremsenvorrichtung in der durch die Steuerung vorgegebenen Abfolge ansteuerbar sind. Die Arbeitsweise der­ artiger Pumpen ist beispielsweise in der DE-OS 38 40 691 (P 7361) vorbeschrieben worden. Weitere Einzelheiten zu diesen Pumpen ergeben sich aus den dort genannten Literaturstellen.

Die prinzipielle Arbeitsweise derartiger Pumpen besteht dar­ in, daß durch eine gehäusesymmetrisch gelagerte Exenterwelle die inneren Antriebsstempel zumindest zweier Kolben gegen­ läufig angetrieben werden.

Um nun ein Schleifen der Exenterwelle an den antriebsseiti­ gen Enden der Kolben zu vermeiden, ist auf das exzentrische Ende der Antriebswelle ein Radiallager aufgesteckt, dessen Lagerschale gegenüber dem Gehäuse undrehbar gelagert ist, aber der Radialbewegung des Exenterabschnitts folgt. Die Seitenwände der Lagerschalen oder mit diesen fest verbundene Teile können also gegenüber dem Gehäuse radiale Schwingbewe­ gungen durchführen und gegenüber sich drehenden Teilen da­ gegen im wesentlichen drehend Schleifen. Dabei ist aufgrund der kürzeren Bewegung ggf. noch die radiale Bewegung zu to­ lerieren. Auf jeden Fall muß aber eine Schleifbewegung der Lagerschale an sich drehenden Teilen sicher verhindert wer­ den. Dies ist besonders dann wichtig, wenn die Arbeitsge­ schwindigkeit derartiger Pumpen zur Erhöhung des benötigten Drucks erhöht wird oder bei gleichartiger Arbeitsgeschwin­ digkeit die Pumpen unter erhöhter Belastung arbeiten.

Die vorliegende Erfindung geht daher aus von einer Radial­ kolbenpumpe der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung. Aufgabe der Erfindung ist es, die Stei­ figkeit des Gehäuses des Radiallagers zu erhöhen und dafür zu sorgen, daß die Lagerschale des Radiallagers im Abstand zu dem zugewandten Lagerbereich des Wellenlagers im Gehäuse, also insbesondere des Lagers der Antriebswelle im Gehäuse des Elektromotors, gehalten wird.

Die Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebende Merkmalskombination gelöst. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, die radialen Sei­ tenwände der Lagerschale des Radiallagers auf der stirnwan­ digen Seite der Antriebswelle zu verschließen. Damit erhält die Lagerschale ein in etwa topfförmiges Aussehen, wobei die Bodenwand des Topfes zu einer großen Erhöhung der Steifig­ keit der Lagerschale beiträgt. Weiterhin ist die Bewegung der Lagerschale in Richtung zu dem Gehäuselager für die An­ triebswelle begrenzt, da zuvor die Bodenwand an der Stirn­ fläche der Antriebswelle anschlägt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Lagerschale am offenen Ende der Welle geschlossen und somit dieses Wellenende gekapselt ist. Hier­ durch erhält man Vorteile hinsichtlich der Schmierung und dem Fernhalten möglicher Schmutzpartikel.

Um die Reibkräfte zwischen dem sich drehenden Wellenende und dem im wesentlichen drehfest gehaltenen Radiallager abzusen­ ken, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merk­ malskombination nach Anspruch 2. Wenn also die Abstandsmit­ tel die genannten Bauelemente in einem hinreichenden Abstand zueinander halten, läßt sich die Reibung zwischen diesen erheblich herabsetzen. Hierzu schlägt die Erfindung insbe­ sondere die Merkmalskombination nach Anspruch 3 vor. Danach werden die Abstandsmittel danach ausgesucht, daß sie für eine möglichst große Reibungsfreiheit sorgen.

Wenn nun die Abstandsmittel an der Stirnwand der Antriebs­ welle aber auch an der Innenfläche der Bodenwand oder aber auch an beiden Bauelementen angebracht sein können, emp­ fiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskom­ bination nach Anspruch 5. Danach hat das Abstandsmittel eine gekrümmte Oberfläche, die im wesentlichen punktförmig an der gegenüberliegenden zugeordneten Fläche anliegt. Gemäß der Weiterbildung ist das Abstandsmittel eine kugelsektorförmige Ausprägung oder ein anderer gerundeter Vorsprung in der Bo­ denwand. Da die Außenschale des Radiallagers der Radialbewe­ gung des Exenters folgt, besteht somit zwischen dem Vor­ sprung und der zugeordneten Bodenwand nur eine Drehbewegung an einer punktförmigen Auflagefläche, so daß die Reibungs­ verluste hier besonders klein sind. Man erhält somit eine reibungsarme definierte Anschlagfläche. Hierdurch wird die Anwendung der Merkmalskombination nach Anspruch 5 möglich, die sicherstellt, daß die der Bodenwand gegenüberliegende im wesentlichen ringförmige Seitenwand der Lagerschale zur An­ lage an drehenden Bauelementen kommt. Dies kann entweder ein Absatz der Antriebswelle selbst sein oder aber auch eine mit der Antriebswelle verbundene drehende Wellenlagerschale. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht somit auch darin, daß derartige drehende Teile nun offen dem Radial­ lager zugewandt ausgebildet sein können, ohne daß ein Schleifen des Radiallagers an diesen Teilen zu befürchten ist. Folgerichtig kann auf entsprechende Schutzmaßnahmen, die derartig drehende Teile abdecken, verzichtet werden, so daß insgesamt das System entsprechend kürzer ausgestaltet werden kann, weil auf ortsfeste sich in radialer Richtung erstreckende schützende Trennflächen verzichtet werden kann.

An sich ist die Verwendung von Wälzlagern als Radiallager bekannt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es allerdings, durch die heruntergezogenen Seitenflächen des Radiallagers auf eine axiale Sicherung der Lagerwalzen oder Kugeln gegen­ über dem Gehäuse durch seitliche Käfigwände oder entspre­ chende Abstandsringe zu verzichten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand der Zeichnung erläutert. Dabei wird von einer Pumpe ausgegangen, wie sie in der DE-OS 38 40 691 vorbeschrieben ist.

Die vorbeschriebene Pumpe zeigt ein System, bei dem das Ra­ diallager in beiden Achsen verschieblich auf dem Exenter­ abschnitt angeordnet ist. Da die Seitenflächen des Radial­ lagers nur an ortsfesten Teilen anschlagen können und sei­ nerzeit Pumpen noch nicht besonders hohen Belastungen ausge­ setzt waren, hatte eine derartige Konstruktion durchaus Vor­ teile. Aufgrund der geforderten kurzen Bauweise sind aber die aus der bekannten Konstruktion ersichtlichen sich in radialer Richtung erstreckenden Trennscheiben nicht mehr zulässig. Die sich drehenden Wellenabschnitte und auf der Welle sitzenden drehenden Lagerschalen sind daher dem Radi­ allager auf dem Exenterabschnitt unmittelbar zugänglich.

Fig. 1 zeigt in skizzierter Darstellung den Aufbau des aus der DE-OS 38 40 691 bekannten Radiallagers. Das Radiallager 1 sitzt auf dem Exenterabschnitt 2 der Antriebswelle 3. Das Wellenlager 4, in dem die Antriebswelle 3 in dem Gehäuse 5 gelagert ist, ist dabei durch eine gehäusefeste Trennscheibe 6 abgetrennt. Die Lagerschale 7, welche, wie sich aus der obengenannten vorbekannten Anmeldung ergibt, drehgesichert aber in radialer Richtung beweglich ist, kann somit mit dre­ henden Teilen nicht in Berührung kommen, sondern allenfalls eine radiale Bewegung gegenüber der Trennscheibe 6 oder der Gehäusewand 8 des Gehäuses 5 ausführen. Fig. 2 zeigt einen Vorschlag, eine Bewegung der Lagerschale 7 in Fig. 2 nach links in Richtung des Wellenlagers zu verhindern, wobei die schützende Trennscheibe 6 weggelassen wurde. Dies geschieht dadurch, daß die Seitenwand 10 bis zur Stirnfläche 11 des Exenterabschnitts 2 heruntergezogen wurde, so daß hier ein Anschlag entsteht. Dieser Anschlag hat allerdings eine er­ hebliche Reibungswirkung gegenüber dem sich drehenden Exen­ terabschnitt. Außerdem kann es geschehen, daß die Kante 12 der Öffnung 13 in der Seitenwand 10 der Lagerschale 7 an der Gehäusewand 8 reibt oder die Kante 12 speziell bearbeitet werden muß, um dies zu verhindern.

Erfindungsgemäß wird daher in Fig. 3 die Seitenwand 10 ge­ schlossen, so daß eine in sich geschlossene Bodenwand 14 entsteht, die ebenfalls als Anschlag gegenüber der Stirn­ fläche 11 des Exenterabschnitts 2 dient. Für die Erfindung sehr wichtig ist nun, daß an der Bodenwand 14 nach innen vorspringend ein abgerundeter Vorsprung 15 vorgesehen ist, welcher beim Anschlagen nur punktförmig an der Stirnfläche 11 anliegt, so daß sich nur vernachlässigbare Reibungsverlu­ ste ergeben. Dieser Anschlag kann in einfacher Weise dadurch ausgebildet sein, daß er durch eine Einprägung oder Durch­ stellung in der Bodenwand hergestellt wird. Dabei wird man die Mittelachse der Durchstellung 15 bevorzugt so legen, daß sie mit der Mittelachse des Exenterabschnitts 2 zusammen­ fällt, also außerhalb der Mittelachse der Antriebswelle 3 liegt, da ja die Lagerschale 7 ihren Radialabstand zur Man­ telfläche des Exenterabschnitts nicht ändert.

Aus Fig. 3 ist noch ersichtlich, daß seitliche Abstandsringe 16, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind und welche regelmäßig aus dem entsprechenden Käfig des Wälzlagers herausgearbeitet sind, in Fig. 3 weggelassen wurden. Somit ist es möglich, ggf. gemäß Fig. 3 ohne Käfig auszukommen oder bei dem Käfig auf seitliche Abstandsringe zu verzichten.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen Radiallagers ist nicht auf Radialkolbenpumpen beschränkt, sondern es kann bei allen Wellenenden eingesetzt werden, bei denen die Lagerbewegung in Richtung zum entgegengesetzten Wellenende hin verbindet und in Weiterbildung des Radiallagers die Reibung des Wel­ lenendes gegen eine ortsfeste Gehäusewand verhindert werden soll. Besonders vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Radi­ allager ist es, daß auf einen inneren Lagerring verzichtet werden kann. Auch lassen sich mit dem Radiallager vorab be­ stückte Wellenden leicht in ortsfeste Lageröffnungen ein­ fügen, wobei reibungsarm auch Tangentialkraft von diesem Radiallager aufgenommen werden können.

Claims (12)

1. Radialkolbenpumpe mit mindestens einem Arbeitskolben, wobei dieser Arbeitskolben in einem Zylinderblock am Gehäuse (5) angeordnet ist und mittels einer in den Zylinderblock (5) ragenden Antriebswelle (3) angetrie­ ben wird, auf deren Exenterabschnitt (2) ein Radial­ lager (1) angeordnet ist, durch dessen Lagerschale (7) das radial nach innen aus dem Zylinderblock ragende Kolbenende beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (7) auf der dem Ende des Exenter­ abschnitts (2) zugeordneten Seite in Form einer Boden­ wand (14) geschlossen ist.

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenfläche der Bodenwand (14) ge­ genüber der Stirnfläche (11) des Exenterabschnitts (2) durch Abstandsmittel (15) in Abstand gehalten ist.

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abstandsmittel (15) zwischen dem drehenden Exenterabschnitt (2) und der im wesentlichen drehfest angeordneten Bodenwand (14) reibungsarm aus­ gestaltet sind.

4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abstandsmittel ein auf das Exenter­ abschnittsende gerichteter, zentrischer Vorsprung (15) an der Bodeninnenwand ist.

5. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vorsprung (15) eine im wesentlichen kugelsektorförmige, vorzugsweise durch Herausprägen aus der Bodenwand (14) dargestellter Vorsprung ist, der etwa punktförmig an die Stirnfläche (11) des Exen­ terabschnitts (2) anlegbar ist.

6. Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Radiallager (1) in axialer Richtung derart kurz gehalten ist, daß bei gegen die Stirnfläche (11) des Exzenterabschnitts (2) anschlagender Bodenwand (14) die radiale Seitenwand des Radiallagers (1) im Abstand zu drehenden Lager­ teilen des Wellenlagers (4) der Antriebswelle (3) im Gehäuse (5) gehalten ist.

7. Radialkolbenpumpe nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Radiallager (1) ein Wälzlager ist und die Walzen oder Kugeln in axialer Richtung direkt durch die seitlichen Ränder der Lagerschale (7) gefangen sind.

8. Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Bodenwand (14) abgewandten Seite des Radiallagers sich radial er­ streckende drehende Teile wie beispielsweise Wellen­ lagerschale, Wellenabsätze oder ähnliches zum Radial­ lager (1) hin frei zugänglich sind.

9. Radiallager (1), auch zur Verwendung in einer Radial-Kolbenpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, daß die äußere Lagerschale (7) an ihrem seitlichen Ende in radialer Richtung als eine Bodenwand (14) ge­ schlossen ist.

10. Radiallager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Radiallager (1) ein Wälzlager ist und daß vor­ zugsweise reibungsarme axial wirkende Abstandsmittel (15) vorgesehen sind, die die Bodenwand (14) im Ab­ stand von dem drehenden Wellenende (2, 11) halten auf welches das Radiallager (1) aufschiebbar ist.

11. Radiallager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsmittel (15) an der Bodenwand (14) an­ geordnet sind und vorzugsweise als ein sich in Rich­ tung der Lagerlängsachse in den Lagerinnenraum er­ streckender Vorsprung (15) ist.

12. Radiallager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (15) eine im wesentlichen kugelka­ lottenförmige Einprägung in der Bodenwand (14) ist und daß das Radiallager (1) vorzugsweise keinen inneren Lagerring besitzt.