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Einrichtung an einer Axialkolbenpumpe zur Axialfixierung
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eines eine Wälzlagerung enthaltenden zylindrischen Bauteiles Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung an einer Axialkolbenpumpe zur Axialfixierung eines eine
Wälzlagerung enthaltenden zylindrischen Bauteiles in einer Bohrung des Pumpengehäuses.
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Die AntriebswelAen von Axialkolbenpumpen werden häufig mittels zweier
Radialwälzlager und eines Axialwälzlagers gelagert. Dabei empfiehlt es sich, diese
Wälzlager in einem gesonderten zylindrischen Bauteil unterzubringen, das in eine
Bohrung des Pumpengehäuses eingesetzt und gegen Axialverschiebung fixiert wird.
Diese Maßnahme hat den Vorteil der einfachen Montage sowie der leichten Auswechselbarkeit
der Wälzlagerung.
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Für die Axialfixierung eines derartigen die Wälzlagerung enthaltenden
Bauteiles hatte man beispielsweise einen Sprengring vorgesehen, der in eine Nut
der Gehäusebohrung eingesetzt war und gegen den das zylindrische Bauteil mit seiner
Stirnseite zur Anlage kam. Dies hatte den Nachteil, daß nicht mehr die gesamte Länge
der Gehäusebohrung für die Aufnahme des zylindrischen Bauteiles zur Verfügung stand,
weil ein gewisser Betrag der Länge für die Unterbringung des Sprengringes benötigt
wurde. Dies führte dazu, daß man die axiale Länge des Sprengringes und damit die
für diesen erforderliche Nut in der Bohrung so klein wie nur irgend
möglich
machte, was wiederum zur Folge hatte, daß man bei den auftretenden hohen Axialbelastungen
sich der Grenze der Scherfestigkeit der Sprengringe näherte.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialfixierung für
ein solches zylindrisches Bauteil bei einer Axialkolbenpumpe zu schaffen, die mittels
eines einfachen sprengringähnlichen Elementes eine sichere und spielfreie Fixierung
schafft und dabei die Nachteile der bekannten Ausführungen vermeidet.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das zylindrische
Bauteil und die Bohrung des Pumpengehäuses mit einander gegenüberliegenden Nuten
versehen sind, in die ein federnder Sperring eingreift, wobei die erste der beiden
Nuten eine solche Tiefe aufweist, daß der Sperring im entspannten Zustand völlig
in sie eintaucht, und daß Mittel vorgesehen sind, durch die der Sperring in eine
Lage gebracht wird, in der er teilweise in die zweite Nut eingreift. Diese Ausführung
ermöglicht es, den Sperring und die für diesen benötigten Nuten innerhalb des Bereiches
unterzubringen, in dem sich das zylindrische Bauteil und die Gehäusebohrung überdecken.
Damit ist keine zusätzliche axiale Baulänge für die Unterbringung der Fixierungsmittel
erforderlich und diese können deshalb mit praktisch jeder beliebigen Breite ausgeführt
werden, was bedeutet, daß die Grenzen der Beanspruchbarkeit im Betrieb bei weitem
nicht erreicht werden.
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Um bei derartigen Axialfixierungen absolute Spielfreiheit zu erreichen,
wäre es erforderlich, die beiden einander gegenüberliegenden Nuten in ihrer Breite
ganz exakt auf die Breite des Sperringes abzustimmen. Dies würde bedingen, daß bei
der Montage die beiden Nuten einander äußerst exakt gegenüberstehen müßten, weil
es nur dann möglich wäre, den Ring aus der ersten in die zweite Nut eindringen zu
lassen. Dies kann dadurch umgangen werden,
daß der Sperring eine
plane und eine leicht kegelige Stirnfläche erhält und daß die zweite Nut durch entsprechende
Stirnflächen begrenzt ist. Durch diese Ausbildung ist es nunmehr nur noch erforderlich,
die erste Nut in ihrer Breite sehr genau auf die Breite des Sperringes abzustimmen,
während das satte Anliegen des Sperringes in der zweiten Nut durch die korrespondierenden
Kegelflächen erzielt wird.
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Um den Sperring aus seiner Anfangslage, in der er völlig in die erste
Nut eintaucht, in die Position zu bringen, in der er teilweise in die zweite Nut
eingreift, können mehrere über den Umfang verteilte und auf den Sperring einwirkende
Stellschrauben vorgesehen sein, durch die er in die Lage gedrückt wird, in der er
teilweise (bzw. bis zur Anlage) in die zweite Nut eingreift. Durch diese Stellschrauben
wird es nun außerdem möglich, auch die Forderung zu umgehen, daß die erste Nut in
ihrer Breite genau auf die Breite des Sperringes abgestimmt sein muß, um Spielfreiheit
zu erzeugen. Dies ist dadurch möglich, daß die Stellschrauben in dem Bauteil angeordnet
sind, das die erste Nut trägt und daß die Stellschrauben mit einer kegeligen Fläche
derart an dem Sperring angreifen, daß dieser in Richtung auf die kegelige Fläche
der zweiten Nut gedrückt wird. Selbst wenn die erste Nut breiter als der Sperring
ausgeführt ist, so wird doch dadurch, daß der Sperring durch die Stellschrauben
gegen die eine Stirnfläche der Nut gedrückt wird, praktisch Spielfreiheit in dieser
Nut erzielt.
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Anstelle der Stellschrauben, die den Sperring aus der ersten in die
zweite Nut drücken, kann auch eine andere Ausführung gewählt werden. Es kann nämlich
der Nutgrund der ersten Nut exzentrisch zur Achse au:;gebildet sein und der Sperring
eine entsprechend exzentrische Bohrung besitzen. Dann braucht nur noch das die zweite
Nut tragende Bauteil mit Mitteln versehen zu sein, die formschlüssig in den Sperring
eingreifen, damit dadurch unter Drehung dieses Bauteiles eine Drehung des Sperringes
bewirkt wird. Bei dieser Drehung wird dann
durch Verdrehen des Sperringes
zur ersten Nut bewirkt, daß der Sperring über einen Teil seines Umfanges aus der
ersten Nut heraus und damit in die zweite Nut eintritt. Um die Drehung des Sperringes
zu bewirken kann beispielsweise im Bereich der zweiten Nut ein sich radial erstreckender
Stift vorgesehen sein, der in eine Ausnehmung des Sperringes eingreift.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 und 2 zwei verschiedene Ausführungen der Erfindung im Längsschnitt,
Fig. 3 eine weitere Ausführung im Längsschnitt im Zustand vor erfolgter Fixierung,
Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Figur 3, Fig. 5 die Ausführung gemäß Figur
3 nach erfolgter Fixierung und Fig. 6 einen Schnitt gemäß Linie VI-VI der Figur
5 Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführung ist in einem Pumpengehäuse 1 ein zylindrisches
Bauteil 2 angeordnet, das in bekannter Weise Wälzlagerungen trägt. Zur gegenseitigen
Axialfixierung des zylindrischen Bauteiles 2 gegenüber dem Pumpengehäuse 1 dient
ein Sperring 3, der an einer Stelle seines Umfanges geschlitzt ist. Im entspannten
Zustand federt dieser Sperring 3 derart in die Nut 4 des Pumpengehäuses 1 ein, daß
er völlig in diese eintaucht. In diesem Zustand kann dann das zylindrische Bauteil
2 axial in die Bohrung 5 des Pumpengehäuses 1 eingeführt werden, bis es die vorgesehene
Position erreicht hat. In dieser Lage befindet sich die Nut 6 des zylindrischen
Bauteiles 2 gegenüber der Nut 4 in der
Bohrung 5 des Pumpengehäuses
1. In dieser Situation wird dann durch Hineindrehen der Stell schrauben 7 der Sperring
3 soweit in die Nut 6 gedrückt, bis er formschlüssig in dieser zur Anlage kommt.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel kommt die Axiallast, die
auf das zylindrische Bauteil 2 einwirkt, von links. Sie versucht also, das zylindrische
Bauteil 2 gegenüber der Pumpengehäuse nach rechts zu drücken. Aus diesem Grunde
ist der Sperring 3 und ebenso die damit korrespondierenden Nuten 4 und 6 an den
Flächen, die der Hauptbelastung ausgesetzt sind, mit planen Flächen versehen. Die
gegenüberliegenden Flächen sind dagegen kegelig ausgebildet, wobei die kegelige
Fläche des Sperringes 3 im Bereich der Nut 4 mit einer Kegelfläche 8 an der Stellschraube
7 zusammenwirkt. Dadurch, daß im Endzustand der Sperring 3 formschlüssig zwischen
diesen Kegelflächen der Nut 6 einerseits und der Stellschrauben 7 andererseits gehalten
wird, ist eine absolut spielfreie Axialfixierung gewährleistet.
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Bei der Ausführung gemäß Figur 2 ist in der Bohrung 9 des Pumpengehäuses
10 ebenfalls ein zylindrisches Bauteil 11 angeordnet, das wiederum die Wälzlagerungen
trägt. Bei dieser Konstruktion ist die Nut 12, in die der Sperring 13 im entspannten
Zustand völlig eintaucht, in dem zylindrsichen Bauteil 11 angeordnet. Ihr gegenüber
liegt die Nut 14 im Pumpengehäuse 10, die eine plane und eine kegelige Begrenzungsfläche
aufweist.
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Zum Hinausdrücken des Sperringes 13 aus der Nut 12 bis zur formschlüssigen
Anlage in der Nut 14 dienen Stifte 15, die in Radialbohrungen angeordnet sind. Diese
wirken zusammen mit Bolzen 16, die an ihren Enden Abschrägungen 17 aufweisen, die
mit den Enden der Stifte 15 zusammenwirken. Werden die Bolzen 16, die längsbeweglich
in Bohrungen 18 des zylindrischen Bauteiles 11 angeordnet sind, in Richtung auf
die Stifte 15 vorgeschoben, so werden die letzteren durch die Abschrägungen 17 nach
außen gedrückt und drücken dabei ihrerseits
rjen Sperring 13 in
die -rt 14 Durch Zurückziehen der Bolzen 16 in die entgegengesetzte Richtung federt
der Sperring wieder zirnrrück in die Nut 12. Spielreiheit dieserAxialsicherung kann
dadurch erzielt e7 rden, daß der Sperring 13 mit minimalsten Axialspiel in der Nut
12 gefükLrt, während er andererseits infolge der korrespondierenden kegeligen Flächen
formschlüssig Sn ri«3 tut 14 eingreift.
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In den Figuren 3 bs 6 ist ein weiteres Lösungsprinzip der der Erfindung
zugrundeliegenden Aufgabe dargestellt. Dabei zeigen die Figuren j und 4 in einem
Langs- und aszeinem Querschritt die erfindungsgemäße Einrichtung bevor die Axialfixierung
zur Wirksamkeit gebracht wurde, während in den Figuren 5 und 6 die Einrichtung nach
Beendigung des Fixiervorganges dargestellt ist.
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Auch hier ist ein zylindrisches Bauteil 19 in die Bohrung eines Pumpengehäuses
20 eingebracht, in der es gegen Axialverschiebung gesichert werden soll. Das zylindrische
Bauteil 19. und das Pumpengehäuse 2Qbesitzen zu diesem Zweck einander gegenüberliegende
Nuten 21 und 22 von gleicher Breite. Während die Nut 22 in dem Pumpengehäuse 20
konzentrisch zur Bohrung ausgeführt ist, verläuft der Nutgrund der Nut 21 exzentrisch
zur Achse des zylindrischen Bauteiles 19. In dieser Nut 21 ist der an einer Stelle
seines Umfanges mit einem Schlitz 23 versehene Sperring 24 untergebracht, der ebenfalls
eine exzentrische Bohrung besitzt und zwar derart, daß er, wenn er die richtige
Lage zur Nut 21 einnimmt, völlig in diese eintaucht. Diese Position ist in den Figuren
3 und 4 dargestellt. In dieser Lage kann also das zylindrische Bauteil 19 in das
Pumpengehäuse 20 eingeführt werden. Nachdem dies geschehen ist und die beiden Nuten
21 und 22 sich genau gegenüberliegen, wird in eine Bohrung 25 des Pumpengehäuses
20 ein Stift 26 eingeführt, der in den Schlitz 23 des Sperringes 24 eingreift. Durch
diesen Stift 26 ist eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Pumpengehäuse 20
einerseits und dem Sperring 24 andererseits herbeigeführt, die es ermöglicht,
das
Pumpengehäuse mitsamt dem Sperring 24 gegenüber dem zylindrischen Bauteil 19 zu
verdrehen.
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In den Figuren 5 und 6 ist die Einrichtung dargestellt, nachdem das
Pumpengehäuse 20 mit dem Sperring 24 um 1800 gegenüber der in den Figuren 3 und
4 dargestellten Lage verdreht wurde. Die Figuren 5 und 6 lassen erkennen, daß nunmehr
der Sperring 24 im unteren Bereich beide Nuten 21 und 22 überdeckt und damit eine
sichere formschlüssige Verbindung des zylindrischen Bauteiles 19 und des Pumpengehäuses
20 bewirkt. Da diese formschlüssige Verbindung sich nur über einen Teilbereich des
Umfanges des Sperringes erstrecken kann, ist diese naturgemäß nicht so hoch belastbar,
wie die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Verbindungen.
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Um ein unbeabsichtigtes nachträgliches Verdrehen der Teile 19 und
20 relativ zueinander zu verhindern, ist es möglich, in der in Figur 6 dargestellten
Lage beispielsweise den Stift 26 in eine Radialbohrung des zylindrischen Bauteiles
19 eingreifen zu lassen, um dadurch Formschluß zu erzielen.
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Es ist aber auch möglich, den Stift 26 z.B. durch eine Sicherungsschraube
zu ersetzen, die zur klemmenden Anlage im Nutgrund der Nut 21 kommt.
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In den Figuren 3 bis 6 ist der deutlicheren Darstellung halber der
Sperring 24 etwas schmäler als die Nuten 21 und 22 dargestellt. Es versteht sich,
daß, wenn Spielfreiheit in Achsrichtung erzielt werden soll, die Breite des Sperrringes
24 sehr exakt auf die Breite der Nuten 21 und 22 abgestimmt werden muß.
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