DE4304390A1 - Radial piston pump - has needle bearing as roller bearing, with outer ring of deep-drawn metal plate, and needles rolling off shaft journal - Google Patents
Radial piston pump - has needle bearing as roller bearing, with outer ring of deep-drawn metal plate, and needles rolling off shaft journalInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Radialpumpe, mit einer rotierenden Pumpen welle, deren Endabschnitt einen exzentrisch zur Längsmittelachse der Pumpenwelle verlaufenden Wellenzapfen aufweist, wobei auf dem Wellen zapfen ein Wälzlager angeordnet ist, an dessen Außenring sich stern förmig in einem Pumpengehäuse angeordnete, radial zur Pumpenwelle verlaufende Pumpenplunger mit ihren Stirnflächen abstützen.The invention relates to a radial pump with a rotating pump shaft, the end section of which is eccentric to the longitudinal central axis of the Pump shaft extending shaft journal, being on the shafts a rolling bearing is arranged, on the outer ring of which star arranged in a pump housing, radially to the pump shaft Support running pump plungers with their end faces.
Eine Radialkolbenpumpe der vorgenannten Gattung ist aus der Druck schrift DE-Z "Hydraulik-Service-Grundlagen", FOS-400 der Deere & Co., Ausgabe 1977, Seiten 2-11 und 2-12 bekannt. Auf einem als Nocken bezeichneten exzentrischen Teil der Pumpenwelle ist dabei ein Wälz lager angeordnet, dessen spangebend aus einem rohrförmigen Rohteil hergestellter Außenring mit seiner Mantelfläche an den Stirnflächen der Pumpenplunger anliegt. Die Verwendung eines derartigen Wälzlagers mit spangebend gefertigtem Außenring ist im Vergleich zu den bei Radialkolbenpumpen auch üblichen Einsatz von Gleitlagern mit einigen gravierenden Nachteilen verbunden: Der relativ dickwandige Außenring führt aufgrund seiner taumelnd umlaufenden Masse bei einer mit hohen Drehzahlen betriebenen Radialkolbenpumpe am exzentrischen Antriebs element zu einer wesentlichen Erhöhung der Massenkräfte. Aus diesem Grund wurden bei Radialkolbenpumpen, die auf hohe Drehzahlen be schleunigt und mit hoher Drehzahl betrieben werden, bevorzugt Gleit lager eingesetzt. Außerdem beansprucht das Wälzlager aufgrund des dickwandigen Außenrings einen relativ großen Bauraum, und es ist bezüglich seiner Herstellkosten ungünstiger als das Gleitlager.A radial piston pump of the aforementioned type is out of pressure DE-Z "Hydraulic Service Basics", FOS-400 from Deere & Co., Edition 1977, pages 2-11 and 2-12 known. On one as a cam designated eccentric part of the pump shaft is a roller Bearing arranged, the cutting from a tubular blank manufactured outer ring with its outer surface on the end faces the pump plunger is applied. The use of such a roller bearing with machined outer ring is compared to that at Radial piston pumps also use plain bearings with some common serious disadvantages: the relatively thick-walled outer ring leads due to its tumbling all around mass with a high Speed-operated radial piston pump on the eccentric drive element to a substantial increase in mass forces. For this Reason were with radial piston pumps, which are at high speeds accelerated and operated at high speed, preferably glide bearings used. In addition, the roller bearing due to the thick-walled outer ring a relatively large amount of space, and it is in terms of its manufacturing costs less favorable than the plain bearing.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, an einer Radialkol benpumpe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und somit eine Wälzlageranordnung auf dem exzentrischen Wellenabschnitt zu schaffen, die geringe Massen kräfte und eine günstige Bauraumausnutzung mit sich bringt, sowie für die Anwendung in einer in Großserie hergestellten Radialkolbenpumpe kostengünstig realisierbar ist.The invention is therefore based on the object on a radial piston benpumpe the kind mentioned in the preamble of claim 1 to avoid the aforementioned disadvantages and thus a rolling bearing arrangement to create the low mass on the eccentric shaft section forces and a favorable use of space, as well as for the application in a radial piston pump manufactured in large series is inexpensive to implement.
Diese Aufgabe wird an einer gattungsgemäßen Radialkolbenpumpe nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß das Wälzlager als Nadellager ausgebildet ist, wobei der Außenring als tiefgezogener Blechring mit beidseitig spanlos geformten Borden hergestellt ist. Aufgrund der Verwendung eines Nadellagers, dessen Nadeln vorzugsweise unmittelbar auf dem Wellenzapfen abwälzen und dessen Außenring als dünnwandiges Blechteil ausgebildet ist, läßt sich die Abstützung der Pumpenplunger am Exzenter mit geringen radialen Abmessungen gestalten. Dieses Nadellager, dessen nadelförmige Wälzkörper gemäß Anspruch 2 in einem Kunststoffkäfig geführt sind, weist eine geringe Masse auf, so daß aufgrund des exzentrischen Antriebs Schwingungen im Pumpenantrieb vermieden werden können. Zu beachten ist, daß bei der nach Anspruch 4 vorgesehenen Verwendung der Radialkolbenpumpe innerhalb eines Anti blockiersystems die Radialkolbenpumpe kurzzeitig für einen Druckaufbau im Hydrauliksystem sorgen muß und daher aus dem Stillstand auf eine hohe Drehzahl beschleunigt. Während dieses Betriebs werden erfindungs gemäß die auftretenden Massenkräfte reduziert.This task is carried out on a generic radial piston pump according to the characterizing part of claim 1 solved in that the rolling bearing is designed as a needle bearing, the outer ring being a deep-drawn one Sheet metal ring is made with ribs formed without cutting on both sides. Due to the use of a needle bearing, the needles of which are preferred roll off directly on the shaft journal and its outer ring as thin-walled sheet metal part is formed, the support of the Design the pump plunger on the eccentric with small radial dimensions. This needle bearing, the needle-shaped rolling elements according to claim 2 in are guided in a plastic cage, has a low mass, so that due to the eccentric drive vibrations in the pump drive can be avoided. It should be noted that in the case of claim 4 intended use of the radial piston pump within an anti blocking system the radial piston pump for a short time to build up pressure must care in the hydraulic system and therefore from standstill to a accelerated high speed. During this operation, fiction according to the occurring mass forces reduced.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist nach Anspruch 3 vorgese hen, den Außenring des Nadellagers an seiner die Stirnflächen der Pumpenplunger berührenden Mantelfläche mit einer Mittenrauhtiefe Ra 0,8 µm auszubilden. Ein mit entsprechender Rauhtiefe ausgebil deter Außenring eignet sich für die Führung der Pumpenplunger, da nur geringe Relativbewegungen zwischen dem Außenring und den Stirnfläche der Pumpenplunger auftreten. Es läßt sich somit ein kostenmäßig gün stiges Wälzlager für die in Großserie verwendete Radialkolbenpumpe vorsehen.In a further embodiment of the invention, according to claim 3, the outer ring of the needle bearing is formed on its outer surface contacting the end faces of the pump plungers with a mean roughness depth R a 0.8 µm. An outer ring designed with a corresponding roughness depth is suitable for guiding the pump plungers, since only slight relative movements occur between the outer ring and the end face of the pump plungers. It can thus provide a cost-effective rolling bearing for the radial piston pump used in large series.
Weiterhin soll die erfindungsgemäß ausgebildete Radialkolbenpumpe nach Anspruch 5 innerhalb eines Hochdruckreinigungsgerätes vorgesehen sein. Kolbenpumpen derartiger Hochdruckreinigungsgeräte werden zur Erzielung eines hohen Flüssigkeitsdrucks über einen Elektromotor und gegebenen falls ein Getriebe mit hoher Drehzahl angetrieben. Durch die Verwen dung eines gemäß Anspruch 1 ausgebildeten Nadellagers läßt sich einer seits wiederum die umlaufende Masse reduzieren, andererseits tritt aber auch der Vorteil ein, daß sich insgesamt das Gewicht des Hoch druckreinigungsgeräts verringert.Furthermore, the radial piston pump designed according to the invention is intended to Claim 5 can be provided within a high pressure cleaning device. Piston pumps of such high pressure cleaning devices are used a high fluid pressure via an electric motor and given if a gearbox is driven at high speed. By use dung a trained according to claim 1 needle bearing can be on the one hand reduce the circulating mass, on the other hand occurs but also the advantage that the overall weight of the high pressure washer reduced.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung ver wiesen, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:To further explain the invention, reference is made to the drawing pointed, in which an embodiment of the invention is simplified is shown. Show it:
Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Radialkolbenpumpe mit einem auf einem exzentrischen Wellenzapfen einer Pum penwelle angeordneten Nadellager und Fig. 1 shows a partial longitudinal section through a radial piston pump with a needle shaft arranged on an eccentric shaft journal of a pump and
Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des in der Radialkolben pumpe nach Fig. 1 verwendeten Nadellagers. Fig. 2 is an enlarged partial view of the needle bearing used in the radial piston pump of FIG. 1.
In der Fig. 1 ist mit 1 eine Radialkolbenpumpe bezeichnet, in deren Gehäuse 2 eine Pumpenwelle 3 über ein Kugellager 4 gelagert ist. Die Pumpenwelle 3 weist an ihrem Endabschnitt einen Wellenzapfen 5 auf, der exzentrisch zur Längsmittelachse der Pumpenwelle 3 angeordnet ist. Auf diesem Wellenzapfen 5 ist ein Nadellager 6 angeordnet, das aus zylindrischen, nadelförmigen Wälzkörpern 7, einem diese Wälzkörper 7 aufnehmenden Käfig 8 und einem Außenring 9 besteht. Der Außenring 9 weist stirnseitige Borde 10 und 11 auf.In Fig. 1 is a radial piston pump is denoted by 1, a pump shaft 3 is supported via a ball bearing 4 in the housing 2. The pump shaft 3 has at its end section a shaft journal 5 which is arranged eccentrically to the longitudinal center axis of the pump shaft 3 . On this shaft journal 5 , a needle bearing 6 is arranged, which consists of cylindrical, needle-shaped rolling elements 7 , a cage 8 receiving these rolling elements 7 and an outer ring 9 . The outer ring 9 has end flanges 10 and 11 .
Am Außenmantel des Außenrings 9 sind mehrere Pumpenplunger 12 geführt, von denen in der Schnittdarstellung nur zwei Pumpenplunger 12 sichtbar sind. Diese Pumpenplunger 12 verlaufen radial und sternförmig zu dem Außenring 9 des Nadellagers 6 und berühren den Außenring 9 mit ihren Stirnflächen 13. Jeder Pumpenplunger 12 ist in einem zylindrischen Druckraum 14, der unmittelbar im Gehäuse 2 ausgebildet ist, angeord net. Aufgrund der oszillierenden Bewegung der Pumpenplunger 12 wird über ein jedem Pumpenplunger 12 zugeordnetes Einlaßventil 15 hydrauli sches Druckmedium angesaugt, das über nicht näher dargestellte Bohrun gen und Druckleitungen in das Drucksystem eines Antiblockiersystems von Fahrzeugbremsen geleitet wird. Am Außenring 9 sind Blattfedern 16 geführt, die jeweils in eine Nut 17 des Pumpenplungers 12 eingreifen. Diese Blattfedern 16 sorgen dafür, daß die Pumpenplunger 12 stets mit ihren Stirnflächen 13 am Außenring 9 geführt sind.A plurality of pump plungers 12 are guided on the outer casing of the outer ring 9 , of which only two pump plungers 12 are visible in the sectional view. These pump plungers 12 run radially and in a star shape to the outer ring 9 of the needle bearing 6 and touch the outer ring 9 with their end faces 13 . Each pump plunger 12 is in a cylindrical pressure chamber 14 , which is formed directly in the housing 2 , angeord net. Due to the oscillating movement of the pump plunger 12 , hydraulic pressure medium is sucked in via an inlet valve 15 assigned to each pump plunger 12 , which is passed through bores and pressure lines (not shown) into the pressure system of an anti-lock braking system of vehicle brakes. Leaf springs 16 are guided on the outer ring 9 and each engage in a groove 17 of the pump plunger 12 . These leaf springs 16 ensure that the pump plungers 12 are always guided with their end faces 13 on the outer ring 9 .
Die Ausbildung des Nadellagers ist der Fig. 2 zu entnehmen. Der Außenring 9 des Nadellagers 6 ist als tiefgezogener Blechring herge stellt, dessen Borde 10 und 11 ebenfalls durch spanlose Verformung dieses sehr dünnwandigen Blechrings geschaffen sind. Die Oberfläche des Außenrings 9 wird im Anschluß an die spanlose Formgebung nicht mechanisch bearbeitet. Aufgrund des sehr dünnwandigen Außenrings 9 und seiner spanlosen Formgebung läßt sich eine kostengünstige Lagerung der Pumpenplunger 12 gegenüber dem exzentrischen Wellenzapfen 5 realisie ren, die auch eine sehr geringe Bauhöhe und Masse hat. In vorteilhaf ter Weise kann dabei die Oberfläche des Außenrings 9 einen Mitten rauhwert von Ra 0,8 µm haben, da die Pumpenplunger 12 gegenüber dem Außenring 9 nur geringe Relativbewegungen ausführen. Wesentlich ist auch eine Gesamthärtung des Außenrings 9, da dadurch ein Verschleiß der eventuell am Gehäuse 2 anlaufenden Borde 10 und 11 vermieden werden kann.The configuration of the needle bearing can be seen in FIG. 2. The outer ring 9 of the needle bearing 6 is a deep-drawn sheet metal ring, the rims 10 and 11 of which are also created by non-cutting deformation of this very thin-walled sheet metal ring. The surface of the outer ring 9 is not machined after the non-cutting shaping. Due to the very thin-walled outer ring 9 and its non-cutting shape, inexpensive mounting of the pump plunger 12 relative to the eccentric shaft journal 5 can be realized, which also has a very low overall height and mass. In an advantageous manner, the surface of the outer ring 9 can have a mean roughness value of R a 0.8 μm, since the pump plungers 12 perform only slight relative movements with respect to the outer ring 9 . An overall hardening of the outer ring 9 is also essential, since wear of the rims 10 and 11 possibly starting on the housing 2 can thereby be avoided.
BezugszahlenlisteList of reference numbers
1 Radialkolbenpumpe
2 Gehäuse
3 Pumpenwelle
4 Kugellager
5 Wellenzapfen
6 Nadellager
7 Wälzkörper
8 Käfig
9 Außenring
10 Bord von 9
11 Bord von 9
12 Pumpenplunger
13 Stirnfläche von 12
14 zylindrischer Druckraum
15 Einlaßventil
16 Blattfedern
17 Nut 1 radial piston pump
2 housings
3 pump shaft
4 ball bearings
5 shaft journals
6 needle bearings
7 rolling elements
8 cage
9 outer ring
10 board of 9
11 board of 9
12 pump plungers
13 end face of 12
14 cylindrical pressure chamber
15 inlet valve
16 leaf springs
17 groove
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19934304390 DE4304390A1 (en) | 1992-02-15 | 1993-02-13 | Radial piston pump - has needle bearing as roller bearing, with outer ring of deep-drawn metal plate, and needles rolling off shaft journal |
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