DE8126303U1

DE8126303U1 - "Für die drehbare Lagerung eines Bauteils und zur Förderung einer Flüssigkeit mit Schmiereigenschaften bestimmte integrierte Baueinheit"

Info

Publication number: DE8126303U1
Application number: DE8126303U
Authority: DE
Original assignee: RIV SKF Officine di Villar Perosa SpA
Current assignee: SKF Industrie SpA
Priority date: 1980-09-29
Publication date: 1982-01-21

Description

B θ s c h r ei bung

Die Erfindung betrifft eine für die drehbare Lagerung eines Bauteils und zur Förderung einer Flüssigkeit mit Schmiereigenschaften bestimmte integrierte Baueinheit.

Die erfindungsgemäße Baueinheit ist dadurch gekennzeichnet, daß sie einen-inneren und einen äußeren Ringkörper aufweist, zwischen den wenigstens eine Reihe von Wälzkörpern und wenigstens ein Laufrad einer starr mit dem inneren Ringkörper verbundenen Pumpe angeordnet ist, und von denen der innere Ringkörper mit einer Sitzfläche, auf welcher das Laufrad befestigbar ist, und der äußere Ringkörper mit einem relativ zur Längsmittelachse des inneren Ringkörpers exzentrisch angeordneten und die Pumpenkammer bildenden Hohlraum versehen ist, wobei im inneren und/oder äußeren Ringkörper wenigstens ein Paar von Durchlässen vorgesehen ist, über welche der Hohlraum mit dem äußeren die Ringkörper umgebenden Raum verbunden ist, und die den Ein- und Auslaß für die zu pumpende Flüssigkeit bilden können.

Die erfindungsgemäße Baueinheit dient, wie aus der folgenden Beschreibung noch klarer wird, der drehbaren Lagerung von Bauteilen, beispielsweise einer Welle einer Vorrichtung oder Maschine, wie beispielsweise

ein normales Rollenlager, und gleichzeitig hat sie die Funktion einer zur Förderung einer Flüssigkeit geeigneten Pumpe{ die Baueinheit kann also die erwähnten beiden Funktionen in gleicher Weise zufriedenstellend erfüllen, wie dies durch zwei vollständig getrennte Vorrichtungen (Lager und Pumpe) möglich, ist9 und sie hat dabei Goß©nabmsssung die bei bemerkenswert einfachem und kompaktem Aufbau einem normalen Lager oder einer Lagsranordnung gleicher Tragfähigkeit entsprechen.

Die srfindungsgemaße Baueinheit kann daher mit Vorteil in Vorrichtungen und Maschinen verwendet werden, in welchen die beiden erwähnten Funktionen erforderlich sind, und die daher sowohl durch Lager gehalterte drehende Bauteile und wenigstens eine Pumpe aufweisen.

Die Baueinheit ist daher insbesondere geeignet für den Einsatz in Wärmekraftmaschinen oder in Arbeitsmaschinen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachstehend beispielsweise mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, und zwar zeigt bzw. zeigen!

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes

AusfUhrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baueinheit;

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Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Ebene II-II in Fig. 1j

Fig. 3 und k der Figur 2 ähnliche Schnittansichten durch abweichende Ausführung sbeispiele der Baueinheit;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Baueinheit, wobei eine von dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel abweichende Dichtung dargestellt ist; und

Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Teil einer ein. weiteres Ausführungsbeispiel veranschaulichenden Baueinheit.

Die erfindungsgemäße Baueinheit umfaßt im wesentlichen ein Paar von Ringkörpern, nämlich einen inneren Ringkörper 1 und einen äußeren Ringkörper 2, zwischen denen wenigstens eine Reihe von Wälzkörpern 3 angeordnet ist; im Fall des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 sind beispielsweise zwei solcher Wälzkörper-Reihen vorgesehen; die Wälzkörper können Kugeln oder Rollen beliebiger Form sein.

Auf dem inneren Ringkörper 1 ist eine Sitzfläche k für ein Laufrad 5 einer Pumpe vorgesehen. Diese Sitzfläche kann jede beliebige Form haben, sofern sie die Befestigung des Laufrades auf dem inneren

ingkörper 1 ermöglicht, beispielsweise durch einen Preßsitz, obwohl diese Befestigung auch in anderer Weise erfolgen kann. Das besagte Laufrad, w.elches einen beliebigen bekannten Aufbau haben kann,

~ 7 —

kann - wie im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Pig. 1 - einfach eine Anzahl von radialen Schaufeln 6 aufweisen, oder diese Schaufeln können auch in der Nabe des Laufrads selbst radial verschieblich angeordnet sein, wie dies beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 der Fall ist, oder es kann auch von einer einfachen Scheibe 7 gebildet werden, in welcher radiale Durchlässe 8 (Fig. k) vorgesehen sind,, die mit weiteren Durchlässen 9 im inneren Ringkörper 1 in Verbindung stehen.

Der äußere Ringkörper 2 weist.in Zuordnung zum Laufrad 5 einen Hohlraum 10 beliebiger Form auf, welcherdie Kammer einer Pumpe bildet, deren Laufrad genau vom Bauelement 5 gebildet wird} dieser Hohlraum kann einfach zylindrisch geformt und relativ zur Achse der Ringkörper 1 und 2 exzentrisch angeordnet sein, wie dies bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1, 3 und k der Fall ist.

Die Ringkörper 1 und 2 sind mit wenigstens zwei Durchlässen versehen, über welche der Hohlraum mit der äußeren Umgebung der Ringkörper in Verbindung steht, und welche den Flüssigkeitsein- bzw. -auslaß der Pumpe bilden. Die Durchlässe sind relativ zueinander so angeordnet, daß wenigstens ein Teil des ringförmigen Hohlraums 15 zwischen den beiden Ringkörpern 1 und 2 zwischen diesen Ringkörpern., liegt, so daß der durch die Pumpe geförderte

Flüssigkeitsstrom die Wälzkörper 3 umströmt.

Eine Anordnung der Durchlässe, welche diese Anforderung ' erfüllt, 1st in Fig. 1 gezeigt, in welcher diese mit 13 und Ik bezeichneten Durchlässe im äußeren Ringkörper jeweils auf einer Seite der beiden Reihen von Wälzkörpern 3 angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine Flüssigkeitsströmung erzeugt werden, welche über den (den Einlaß bildenden) Durchlaß 13 eintritt und durch den (den Auslaß bildenden) Durchlaß Ik austritt und dabei die Wälzkörper 3 umströmt. Von diesen Auslässen kann der eine am inneren Ringkörper und der aäclere am äußeren Ringkörper vorgesehen sein, wie dies beispielsweise beim Ausführungebeispiel gemäß Fig. k der Fall ist, bei welchem

Ί der Einlaß von Bohrungen 9 in* inneren Ringkörper

gebildet wird. Selbstverständlich können auch ®

konstruktive Lösungen gefunden werden, bei welchen sowohl der Ein- wie auch der Auslaß am inneren Ringkörper vorgesehen sind.

Der ringförmige Hohlraum 15 zwischen den beiden

ingkörpern 1 und 2 i«t nach außen durch Dichtungen beliebiger Art abgeschlossen, welcäe den Austritt von Flüssigkeit aus dem Hohlraum selbst verhindern* Solche Dichtungen können beispielsweise von Dichtringen 16 gebildet werden, wie im Fall des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1, oder für solche Fälle» in denen der drehende Bauteil, auf welchem der innere Ringkörper 1 befestigt ist, nicht über

eine Seite des Ringkörpers vortreten muß, von einem Verschlußdeckel 17* Ersichtlich können auch von den beschriebenen Dichtungen verschiedene andere Dichtungen vorgesehen werden.

Die Ringkörper 1 und 2 können zweckmäßig mit Ringnuten 18 seitlich versetzt zum Ein- und Auslaß 13 bzw. 14 (Fig. i) versehen sein, die zur Aufnahme von entsprechenden (nicht gezeigten) Dichtringen dienen, die mit zugeordneten Tragflächen der Bau-

einheit zusammenwirken und Dichtungen für die über den Einlaß eintretende und aus dem Auslaß austretende Flüssigkeit bilden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 unterscheidet sich von den vorausgehenden Ausführungsbeispielen

in-sofern, als die Pumpe von einem Paar von Zahn-

das rädern 19» 20 gebildet wird, von denen/eine in

beliebiger Weise starr mit dem inneren Ringkörper des Lagers verbunden ist, während das andere frei drehbar auf einem vom Verschlußdeckel 17 gehalterten Lagerzapfen 21 gelagert ist, In diesem Fall ist der im äußeren Ringkörper 2 (und/oder im inneren Ringkörper 1) gebildeten Hohlraum 10 so ausgebildet, daß er die beiden Zahnräder passend aufnimmt.

Die erfindungsgemäße Baueinheit arbeitet wie folgt.

Sie wird - wie ein normales Wälzlager - in einer geeigneten zylindrischen Aufnahme montiert, in-dem

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die Außenfläche des äußeren Ringkörpers 1 in die Sitzfläche der Aufnahme selbst eingesetzt wird. In diese Sitzfläche münden geeignete Durchlässe zum Anschluß an den Einlaß 13 und den Auslaß 14 der Baueinheit. Die Abdichtung wird dabei durch die in den Ringnuten 19 vorgesehenen Dichtringe sichergestellt.

I Ein drehbarer Bauteil der Maschine oder Vorrichtung,

I in welcher die Baueinheit montiert ist, ist dreh-

k bar im inneren Ringkörper 1 gehaltert, indem dieser

;. Bauteil beispielswedse in der Innenbohrung dieses

;' Ringkörpers gehaTtert ist.

\ Die Baueinheit kann also einerseits - wie ein normales

i; Wälzlager - der drehbaren Lagerung des erwähnten

i Bauteils dienen, und gleichzeitig hat sie die

P Funktion einer Pumpe, da die Drehung des inneren

|! Ringkörpers 1 der Baueinheit das Laufrad 5 (oder die

ft .

I beiden Zahnräde'r 19 und 20) in Drehung versetzt

■' und so eine bestimmte Pumpwirkung verursacht, welche

Flüssigkeit entweder durch den Hohlraum 15 zwischen

?' den beiden Ringkörpern (Fig. 1 ) oder durch den

Durchlaß 21 des inneren ^Ringkörpers (Fig. k) ansaugt und sie unter Druck sum Auslaß "{k fördert. Auf diese Weise wird eine Flüssigkeitsströmung vom Einlaß 13 zum Auslaß "\k erzeugt, welche die Wälzkörper 3 und die zugeordneten Laufbahnen in den Ringkörpern umströmt und auf diese Weise eine wirksame Schmierung dieser Wälzkörper und der Laufbahnen bewirkt.

- 11 -

Mit der erfindungsgemäßen Baueinheit ist es deshalb %

möglich, eine beliebige Flüssigkeit unter Druck f

innerhalb der Maschine oder Vorrichtung, in welcher |

die Baueinheit montiert ist, in Zirkulation zu |;

versetzen, wobei auch zwei verschiedene Funktionen, |

nämlich eins Lager- und eine Pumpfunktion erreicht |

werden« Die Abissssun" der Baueinheit ist "w©it^cröhend ^

verringert und entspricht etwa der Abmessung des ?

Lagers oder von Lagern, welche in jedem Falle zur '*

drehbaren Lagerung des drehbaren Bauteils erforderlich §

wärai. Darüber hinaus' ist die Baueinheit konstruktiv |

sehr einfach aufgebaut und daher sehr preiswert. |

Eine Baueinheit dieser Art kann daher in einer Wärme- |

kraftmaschine eingesetzt werden, um einen drehbaren §

Bauteil zu lagern und gleichzeitig als .Pumpe für J

Öl oder Kraftstoff zu dienen. Andererseits kann die 1

Baueinheit in jeder beliebigen Arbeitsmaschine

zur drehbaren Lagerung- eines Bauteils eingesetzt \

werden, wobei sie gleichzeitig die Funktion einer

Pumpe für beliebige Zwecke übernimmt. - \

Es ist ersichtlich, daß die verschiedenen Teile der

beschriebenen AusfUhrungsbeispiele der Erfindung , im Rahmen- des Erfindungsgedankens abgewandelt und

weitergebildet worden können. \

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Zusammenfassung

Für die Lagerung eines drehbaren Bauteils und zur Förderung einer Flüssigkeit mit Schiniereigenschaften bestimmte integrierte Baueinheit.

Die Baueinheit weist einen inneren und einen äußeren Ringkörper (ij 2) auf, zwischen denen wenigstens eine Reihe von Wälzkörpern (3) und wenigstens ein Laufrad (5j 7| 19) einer starr mit dem inneren Ring= körper (i) verbundenen Pumpe angeordnet ist. Der innere Ringkörper (1) ist mit einer Sitzfläche (h) versehen, auf welcher das Laufrad (5? 7; 19) befestigbar ist, und der äußere Ringkörper (2) ist mit einem relativ zur Längsmittelachse des inneren Ringkörpers (1) exzentrisch angeordneten und eine Pumpenkammer bildenden Hohlraum versehen. Im inneren und/oder äußeren Ringkörper (ij 2) ist wenigstens ein Paar von Durchlässen (13} 1*0 vorgesehen, über welche der Hohlraum mit dem außerhalb der Ringkörper liegenden umgebenden Raum verbunden ist. Diese Durchlässe bilden den Einlaß bzw. Auslaß für die durch die Pumpe -zu fördernde Flüssigkeit.

Claims

1. Für die drehbare Lagerung eines Bauteils und zur Förderung einer Flüssigkeit mit Schmiereigenschaften bestimmte integrierte Baueinheit, gekennzeichnet durch einen inneren und einen äußeren Ringkörper (1}2), zwischen den wenigstens eine Reihe von Wälzkörpern (3) und wenigstens ein Laufrad (5| 7} 19) einer starr mit dem inneren Ringkörper (i) verbundenen Pumpe angeordnet ist, und von denen der innere Ringkörper (i) mit einer Sitzfläche (k) zur Befestigung des Laufrades (5J 7? 19) und der äußere Ringkörper mit einem relativ zur Längsmittel-' achse des inneren Ringkörpers (1) exzentrisch angeordneten und die Pumpenkammer bildenden Hohlraum

— 2 —

versehen ist, wobei im inneren und/oder äußeren Ringkörper wenigstens ein Paar von Durchlässen (13I 1*0 vorgesehen ist, über welche der! Hohlraum mit dem äußeren die Ringkörper (1{ 2) umgebenden Raum verbunden ist, und die den Ein- und Auslaß für die zu pumpende Flüssigkeit bilden.

2. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (13» 1Ό relativ zueinander so angeordnet.sLnd, daß wenigstens ein Abschnitt (15) des Hohlraums zwischen den Ringkörpern (ij 2) liegt, und daß die Wälzkörper (3) so zwischen den Ringkörpern vorgesehen sind, daß der von der Pumpe gelieferte Flüssigkeitsstrom die Wälzkörper (3) umströmt.

3· Baueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Ringkörpern (I5 2) liegenden Hohlraum von der äußeren Umgebung durch Flüssigkeits-Dichtmittel (16| I7) getrennt ist.

h. Baueinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmittel einen Dichtring (16) aufweisen.

5. Baueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmittel einen den Hohlraum abdeckenden Deckel (17) aufweisen.

6. Baueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5t dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpen-Laufrad (5) ein Zentrifugal-Laufraö mit im wesentlichen radial angeordneten Flügeln (6) ist.

7■> Baueinheit nach Anspruch. 6, dadurch gekenn- ■$

zeichnet, daß das Pumpen—Laufrad mit in radialen U

'f Nuten des Laufrads verschiebbar angeordneten §?

Flügeln (6) versehen ist. 1

8. Baueinheit nach Anspruch 6, dadurch gekenn- *

zeichnet, daß das Pumpen-Laufrad mit radialen I

Durchlässen (8) versehen ist, die mit im inneren ·-

Ringkörper (i) gebildeten radialen Durchlässen * in Verbindung stehen.

9. Baueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5t

dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpen-Laufrad (19) i

ein mit einer Verzahnung versehener Rotor ist, ■§

dessen Verzahnung mit der Verzahnung eines t

weiteren, frei drehbar am Verschlußdeckel ('17) j gelagerten weiteren Rotors (20) kämmt.