EP1045989B1

EP1045989B1 - Hochdruckreinigungsgerät

Info

Publication number: EP1045989B1
Application number: EP98966373A
Authority: EP
Inventors: Bernd Keiner; Erich Moritsch; Jürgen KLÖPFER
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 1998-01-10
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2002-03-20
Anticipated expiration: 2018-12-18
Also published as: DE59803473D1; US6499962B1; BR9814810A; DE19800680A1; AU2275099A; DK1045989T3; EP1045989A1; WO1999035397A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einem Motor und einer von diesem angetriebenen Kolbenpumpe, deren Kolbenfedern an einer von dem Motor angetriebenen Taumelscheibe anliegen, mit einer Motorwelle, die beidseitig drehbar gelagert und an einem Ende drehfest mit der Taumelscheibe verbunden ist, und mit einem Wälzlager mit zwei konzentrischen Lagerringen am taumelscheibenseitigen Ende, dessen äußerer Lagerring in einem Lagerschild des Motors gehalten ist, während der innere Lagerring die Motorwelle umgibt.

Bei bekannten Hochdruckreinigungsgeräten dieser Bauart wird die Motorwelle taumelscheibenseitig in einem Wälzlager geführt, das sowohl drehfest mit der Motorwelle als auch mit dem Lagerschild des Motors verbunden ist (WO 96/17694). Diese drehfesten Verbindungen können dadurch erreicht werden; daß der innere Lagerring des Wälzlagers auf die Motorwelle aufgeschrumpft und der äußere Lagerring in das Lagerschild des Motors eingespannt wird. Deshalb wirken sich bereits geringste, durch Fertigungstoleranzen bedingte Abweichungen bei den Durchmessern der Motorwelle sowie der Lagerringe des Wälzlagers bei der Montage nachteilig aus. Alternativ kann eine drehfeste Verbindung des Wälzlagers mit der Motorwelle dadurch erreicht werden, daß die Motorwelle eine Schulter aufweist, so daß das Wälzlager axial zwischen diese Schulter und der Taumelscheibe unter Bildung eines Reibschlusses eingespannt werden kann. Dabei erfordert die Ausbildung der Schulter an der Motorwelle einen erhöhten Fertigungsaufwand.

Es ist dementsprechend Aufgabe der Erfindung, die taumelscheibenseitige Lagerung der Motorwelle so zu gestalten, daß die Montage der Motorwelle und des Lagers vereinfacht und möglichst unabhängig von unvermeidlichen Fertigungstoleranzen wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der innere Lagerring die Motorwelle lose umgibt. Dadurch erübrigt es sich, den inneren Lagerring des taumelscheibenseitigen Lagers auf die Motorwelle aufzuschrumpfen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der äußere Lagerring lose in einer Aufnahme des Lagerschildes ruht, die den äußeren Lagerring in radialer und in axialer Richtung festlegt. Die Aufnahme des Lagerschildes bildet somit einen Anschlag für das Wälzlager in axialer und radialer Richtung, wodurch die Motorwelle zumindest in radialer Richtung festgelegt werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Aufnahme zur Taumelscheibe hin offen ist. Dies erleichtert die Montage, da das Wälzlager von der Kolbenseite her in die Aufnahme hineingelegt werden kann.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Motorwelle und die Taumelscheibe durch die Kolben federnd in den Motor hineingedrückt sind. Die Gehäuse des Motors und der Pumpe sind typischerweise fest miteinander verbunden. Die Kolben der Pumpe sind von Federn umgeben, die sich am Pumpengehäuse abstützen und die die Kolben gegen die Taumelscheibe drücken. Die Kolbenachse und die Längsachse der Motorwelle verlaufen in der Regel parallel. Dadurch drücken die Kolbenfeder die Taumelscheibe mit der daran befestigten Motorwelle in Richtung des Motorgehäuses.

Günstig ist es, wenn die Einschubtiefe der Motorwelle durch einen Anschlag begrenzt wird. Über den Anschlag stützt sich die Motorwelle am Motorgehäuse ab. Die Gegenkraft zu der von den Kolbenfedern ausgeübten Kraft auf die Motorwelle wird von dem Anschlag aufgebracht, wodurch die Motorwelle in axialer Richtung festgelegt werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Anschlag durch das Lager der Motorwelle gebildet wird, das sich seinerseits am Lagerschild des Motors abstützt. Auf diese Weise wirkt die Kraft der Kolbenfedern über das Wälzlager auf das Lagerschild des Motors. Das Wälzlager wird somit durch die Kraft der Kolbenfedern gegen das Motorgehäuse gepreßt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Taumelscheibe stirnseitig an dem taumelscheibenseitigen Lager anliegt. Dadurch wird eine Verbindung zwischen dem taumelscheibenseitigen Lager und der Motorwelle hergestellt, da die Taumelscheibe mit der Motorwelle drehfest verbunden ist. Der innere Lagerring umgibt die Motorwelle nur lose.

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, daß die Taumelscheibe stirnseitig am inneren Lagerring des taumelscheibenseitigen Lagers anliegt. Da die Taumelscheibe die beiden Lagerringe nicht gleichzeitig berührt, ist sichergestellt, daß sich die Lagerringe relativ zueinander verdrehen können.

Besonders günstig ist es, wenn die Aufnahme als einseitig offene Schale mit nach innen springender Stufe ausgebildet ist und daß der innere Lagerring nicht an der Stufe anliegt. Wie bereits beschrieben, wirken die Federkräfte der Kolbenfedern auf die Taumelscheibe, diese wiederum ist drehfest mit der Motorwelle verbunden. Die Taumelscheibe stützt sich aber am inneren Lagerring des Wälzlagers ab. Der äußere Lagerring liegt lose in der einseitig offenen Schale mit nach innen springender Stufe. Dies führt zu einem Kraftschluß, der die wirkende Kraft der Kolbenfedern über die Taumelscheibe, die innere Lagerschale, die Kugeln und die äußere Lagerschale auf die Stufe des Lagerschildes überträgt. Die Auswahl von Kolbenfedern mit entsprechend großer Federkonstante hat zur Folge, daß die Taumelscheibe und damit die Motorwelle über das Wälzlager so in den Motorblock hineingepreßt werden, daß sich zwischen der Taumelscheibe und der inneren Lagerschale sowie der äußeren Lagerschale und dem Lagerschild ein Reibschluß ausbildet. Eine drehfeste Verbindung von Motorwelle und innerer Lagerschale einerseits sowie äußerer Lagerschale und Lagerschild andererseits, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird dadurch überflüssig.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Wälzlager als Kugellager ausgebildet ist.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen Elektromotor mit einer daran gekoppelten Kolbenpumpe eines Hochdruckreinigungsgerätes.

Der in Figur 1 dargestellte Elektromotor 1 eines Hochdruckreinigungsgerätes umfaßt ein Gehäuse 2, in dem eine in horizontaler Richtung verlaufende Motorwelle 3 angeordnet ist. An ihrem aus dem Elektromotor 1 hervorstehenden freien Ende trägt die Motorwelle 3 eine Taumelscheibe 4, in der über ein Kugellager 5 eine Andruckscheibe 6 drehbar gelagert ist. An dieser stützen sich Kolben 7 einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten Kolbenpumpe ab, die durch die Kolben 7 umgebende Schraubenfedern 8 gegen die Andruckschreibe 6 gedrückt werden. Der Elektromotor 1 befindet sich in einem Gehäuse 2, an welches sich ein die Taumelscheibe 4, die Kolben 7 und die nicht dargestellte Pumpe umgebendes Pumpengehäuse 9 anschließt. Im Übergangsbereich bildet eine Querwand 10 ein Lagerschild aus, in dem sich der äußere Käfig 11 eines Kugellagers abstützt, durch welches die Motorwelle 3 in der Querwand 10 gelagert ist. Die Querwand 10 ist zur Ausbildung des Lagerschildes zweistufig ausgenommen, wobei die zweite Stufe 13 gerade so breit ist, daß sich nur der äußere Käfig 11 des Kugellagers 12 an der Stufe 13 abstützt.

Der innere Käfig 14 des Kugellagers 12 umgibt die Motorwelle 3 lose. Die Taumelscheibe 4 erstreckt sich über die Stirnfläche der Motorwelle 3 in radialer Richtung gerade so weit, daß sie den inneren Käfig 14 des Kugellagers 12 überdeckt, den äußeren Käfig 11 jedoch nicht berührt. Die Taumelscheibe 4 ist beispielsweise über einen Zuganker, der nicht dargestellt ist, drehfest mit der Motorwelle 3 verbunden.

Die Schraubenfedern 8 stützen sich am Pumpengehäuse ab und pressen die Kolben 7 gegen die Taumelscheibe 4. Diese wiederum steht mit dem inneren Käfig 14 des Kugellagers 12 in Kontakt, der durch Kraftschluß über die Kugeln 15 auf den äußeren Käfig und damit auf die Stufe 13 der Querwand 10 des Gehäuses 2 wirkt. Die bei herkömmlichen Hochdruckreinigungsgeräten bevorzugte drehfeste Verbindung von innerem Käfig 14 und Motorwelle 13, beispielsweise durch Aufschrumpfen des inneren Käfigs 14 auf die Motorwelle 3, wird bei der vorliegenden Ausführungsform überflüssig. Der Anpreßdruck der Schraubenfedern 8 ist so groß, daß sich zwischen der Taumelscheibe 4 und dem inneren Käfig 14 sowie dem äußeren Käfig 11 und der Stufe 13 ein Reibschluß ausbildet, der quasi eine drehfeste Verbindung zwischen Motorwelle 3 und innerem Käfig 14 über die Taumelscheibe 4 sowie eine weitere drehfeste Verbindung zwischen dem äußeren Käfig 11 und der Querwand 10 bzw. der Stufe 13 realisiert.

Diese Ausführungsform vereinfacht vor allem die Montage des Hochdruckreinigungsgerätes und gestattet größere Fertigungstoleranzen bei den Durchmessern der Lagerringe und der Motorwelle. Das Kugellager 12 wird einfach in die zweistufige Ausnehmung der Querwand 10 eingelegt und die drehfest mit der Taumelscheibe 4 verbundene Motorwelle 3 in den Elektromotor 1 hineingesteckt.

Claims

Hochdruckreinigungsgerät mit einem Motor und einer von diesem angetriebenen Kolbenpumpe, deren Kolben federnd an einer von dem Motor angetriebenen Taumelscheibe anliegen, mit einer Motorwelle, die beidseitig drehbar gelagert und an einem Ende drehfest mit der Taumelscheibe verbunden ist, und mit einem Wälzlager mit zwei konzentrischen Lagerringen (11, 12) am taumelscheibenseitigen Ende, dessen äußerer Lagerring in einem Lagerschild des Motor gehalten ist, während der innere Lagerring die Motorwelle umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Lagerring (14) die Motorwelle (3) lose umgibt.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Lagerring (11) lose in einer Aufnahme (13) des Lagerschildes (10) ruht, die den äußeren Lagerring (11) in radialer und in einer axialen Richtung festlegt.
Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (10, 13) zur Taumelscheibe (4) hin offen ist.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle (3) und die Taumelscheibe (4) durch die Kolben (7) federnd in den Motor (1) eingedrückt sind.
Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschubtiefe der Motorwelle (3) durch einen Anschlag (14) begrenzt wird.
Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (14) durch das Lager (12) der Motorwelle gebildet wird, das sich seinerseits am Lagerschild (13) des Motors (1) abstützt.
Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelscheibe (4) stirnseitig an dem taumelscheibenseitigen Lager (12) anliegt.
Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelscheibe (4) stirnseitig am inneren Lagerring (14) des taumelscheibenseitigen Lagers (12) anliegt.
Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (10, 13) als einseitig offene Schale mit nach innen springender Stufe (13) ausgebildet ist und daß der innere Lagerring (14) nicht an der Stufe (13) anliegt.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (12) als Kugellager (12) ausgebildet ist.