DE19738813B4 - Axialkolbenmaschine - Google Patents

Abstract

Axialkolbenmaschine, insbesondere Axialkolbenpumpe eines Hochdruckreinigungsgeräts, die einen Taumelantrieb (1) aufweist, der einen um eine Drehachse D drehbaren Taumelkörper (3) und eine zu der Drehachse D geneigt angeordnete, an dem Taumelkörper (3) drehbar gelagerte Taumelscheibe (5) aufweist, die stirnseitig mit wenigstens einem Kolben (6) in Wirkverbindung steht, wobei der sich in Richtung auf die Taumelscheibe (5) kegelförmig erweiternde Taumelkörper (3) unter Zwischenschaltung eines Kugellagers (7) an einem Maschinenteil (8) abgestützt und an seinem Außenumfang mit einer Kugelrille (12) des Kugellagers (7) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Taumelkörper (3) an seinem von der Taumelscheibe (5) abgewandten Ende mit der spanlos eingearbeiteten Kugelrille (12) versehen ist.

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine, insbesobdere Axialkolbenpumpe eines Hochdruckreinigungsgeräts.
• Aus der EP 02 42 550 A2 beispielsweise ist ein Hochdruckreinigungsgerät bekannt, dessen Axialkolbenpumpe einen Taumelantrieb aufweist, der einen um eine Drehachse drehbaren Taumelkörper und eine zu der Drehachse geneigt angeordnete, an dem Taumelkörper drehbar gelagerte Taumelscheibe aufweist. Stirnseitig steht die Taumelscheibe in Wirkverbindung mit mehreren Kolben, wobei Rotationsbewegungen des Taumelkörpers unter Zwischenschaltung der Taumelscheibe in oszillierende Axialbewegungen der Kolben umgewandelt werden. Der Taumelkörper ist auf einer Motorwelle drehfest angeordnet, wobei ein dem Taumelkörper axial benachbartes Kugellager auf der Motorwelle angeordnet ist. Der Außenring des Kugellagers ist an einem Gehäuse des Hochdruckreinigungsgeräts abgestützt. Dieses Kugellager dient der einwandfreien radialen Abstützung der Motorwelle. Das Kugellager ist als Schrägkugellager ausgebildet, so daß Axialbelastungen infolge von Kolbenbeschleunigungen nicht in die Motorwelle, sondern über den Taumelkörper auf das Schrägkugellager und von dort in das Gehäuse eingeleitet werden. Durch das getrennte Montieren des Taumelkörpers und des Schrägkugellagers auf die Motorwelle ist ein erhöhter Montageaufwand erforderlich.
• Aus GB 672,173 ist eine Axialkolbenmaschine nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt geworden. Der Taumelkörper ist über ein Kugellager an dem Gehäuse gelagert, wobei der Taumelkörper außenumfangsseitig an seinem der Taumelscheibe zugewandten Ende mit einer Kugelrille des Kugellagers versehen ist. Das von der Taumelscheibe abgewandte Ende des Taumelkörpers ist mit einer Art Kupplungszapfen zum Anschluß eines Antriebsteils versehen, der durch eine Öffnung des Gehäuses hindurchgeführt ist. Der Wellenzapfen kragt frei aus dem Gehäuse heraus. Zwischen dem Kugellager und dem Kupplungszapfen ist ein großer Hebelarm gebildet, so daß radiale Kräfte, die an dem Wellenzapfen angreifen, Biegemomente in den Taumelkörper einleiten.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Axialkolbenmaschine nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, die einen einwandfreien Betrieb ermöglicht.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
• Bei dieser Anordnung überlappen der Taumelkörper und das Schrägkugellager die Antriebswelle in axialer Richtung, so daß mangels Hebelarm keine oder nur vernachlässigbar geringe Biegemomente über eine Radialbelastung des Schrägkugellagers in die Kupplungsstelle zwischen Taumelkörper und Antriebswelle eingeleitet werden.
• Eine besonders günstige erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, daß der Kugelrillengrund der Kugelrille eine Zylinderfläche tangiert, innerhalb der sich der Taumelkörper radial erstreckt. Auf diese Weise ist es problemlos möglich, eine Kugelrille eines Schrägkugellagers insbesondere in spanlosen Herstellungsverfahren herzustellen. Das Umformwerkzeug wird im wesentlichen parallel zu der Zylinderfläche und ggf. relativ zu dem Taumelkörper in Umfangsrichtung bewegt, ohne das der Taumelkörper im Wege ist; nach Fertigstellung der Kugelrille kann das Umformwerkzeug durch eine Relativbewegung zwischen Taumelkörper und Umformwerkzeug in einer zu der Zylinderfläche im wesentlichen parallelen Richtung betätigt werden. Wenn der Taumelkörper vorzugsweise im Tiefziehverfahren hergestellt ist, ist die Zylinderfläche derart zur Ziehrichtung des Ziehwerkzeugs angeordnet, daß ein Herausnehmen des Taumelkörpers aus einer Tiefziehform problemlos möglich ist. Wenn die Zylinderfläche senkrecht zu der Taumelscheibe angeordnet ist, lassen sich entsprechende Tiefziehwerkzeuge technisch problemlos ausbilden.
• Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in einer Figur dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Figur zeigt eine Axialkolbenpumpe, wie sie vorzugsweise in Hochdruckreinigungsgeräten verwendet wird. Die Axialkolbenpumpe umfaßt einen Taumelantrieb 1, der einen um eine Drehachse D einer Antriebswelle 2 drehbaren Taumelkörper 3 aufweist. Der Taumelkörper 3 ist an der Antriebswelle 2 befestigt. Eine zu der Drehachse D geneigt angeordnete, an dem Taumelkörper 3 unter Zwischenschaltung eines Axialkugellagers 4 drehbar gelagerte Taumelscheibe 5 liegt mit ihrer von dem Axialkugellager 4 abgewandten Stirnseite an einem Kolben 6 an. Der Taumelkörper 3 ist unter Zwischenschaltung eines Schrägkugellagers 7 an einem Maschinenteil 8 abgestützt.
• Das Schrägkugellager 7 umfaßt einen aus Blech im Tiefziehverfahren hergestellten Außenlaufring 9, der eine Kugelrille 10 aufweist; weiter sind ein Kugelkranz 11 und eine an dem Taumelkörper 3 spanlos hergestellte Kugelrille 12 vorgesehen Zwischen seinen Enden ist der Taumelkörper 3 als sich in Richtung auf die Taumelscheibe 5 erweiternder Kegel ausgeführt, wobei der Kegel innerhalb einer Zylinderfläche Z liegt, die von dem Kugelrillengrund der Kugelrille 12 tangiert wird. Die Zylinderfläche Z ist senkrecht zu der Taumelscheibe 5 angeordnet.
• Bei dieser erfindungsgemäßen Axialkolbenpumpe läßt sich die Kugelrille 12 problemlos, insbesondere im Tiefziehverfahren herstellen. Der Taumelkörper 3 wird in einer nicht weiter dargestellten Tiefziehform gezogen, wobei die Ziehrichtung des Ziehwerkzeugs in den durch die Pfeile dargestellten Richtungen erfolgt, wobei die Ziehrichtung im wesentlichen parallel zu der Zylinderfläche Z angeordnet ist.

1

Taumelantrieb

2

Antriebswelle

3

Taumelkörper

4

Axialkugellager

5

Taumelscheibe

6

Kolben

7

Schrägkugellager

8

Maschinenteil

9

Außenlaufring

10

äußere Kugelrille

11

Kugelkranz

12

innere Kugelrille

D

Drehachse

Z

Zylinderfläche

Claims (4)

1. Axialkolbenmaschine, insbesondere Axialkolbenpumpe eines Hochdruckreinigungsgeräts, die einen Taumelantrieb (1) aufweist, der einen um eine Drehachse D drehbaren Taumelkörper (3) und eine zu der Drehachse D geneigt angeordnete, an dem Taumelkörper (3) drehbar gelagerte Taumelscheibe (5) aufweist, die stirnseitig mit wenigstens einem Kolben (6) in Wirkverbindung steht, wobei der sich in Richtung auf die Taumelscheibe (5) kegelförmig erweiternde Taumelkörper (3) unter Zwischenschaltung eines Kugellagers (7) an einem Maschinenteil (8) abgestützt und an seinem Außenumfang mit einer Kugelrille (12) des Kugellagers (7) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Taumelkörper (3) an seinem von der Taumelscheibe (5) abgewandten Ende mit der spanlos eingearbeiteten Kugelrille (12) versehen ist.
2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, bei der der Kugelrillengrund der Kugelrille (12) eine Zylinderfläche (Z) tangiert, innerhalb der sich der Taumelkörper (3) radial erstreckt.
3. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 2, bei der der Taumelkörper (3) im Tiefziehverfahren hergestellt ist, wobei die Zylinderfläche (Z) im wesentlichen parallel zur Ziehrichtung des Ziehwerkzeugs angeordnet ist.
4. Axialkolbenmachine nach Anspruch 3, bei der die Zylinderfläche (Z) senkrecht zu der Taumelscheibe (5) angeordnet ist.