EP1203157A1 - Radialkolbenpumpe - Google Patents

Radialkolbenpumpe

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Publication number
EP1203157A1
EP1203157A1 EP00956281A EP00956281A EP1203157A1 EP 1203157 A1 EP1203157 A1 EP 1203157A1 EP 00956281 A EP00956281 A EP 00956281A EP 00956281 A EP00956281 A EP 00956281A EP 1203157 A1 EP1203157 A1 EP 1203157A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
eccentric ring
radial piston
piston pump
pump according
eccentric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00956281A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Scharinger
Bernd Kölbl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
INA Schaeffler KG
INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INA Schaeffler KG, INA Waelzlager Schaeffler OHG filed Critical INA Schaeffler KG
Publication of EP1203157A1 publication Critical patent/EP1203157A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0413—Cams

Definitions

  • the invention relates to a radial piston pump with a rotating pump shaft, a section of which is connected to a non-rotatably arranged eccentric ring and with a needle bearing arranged on the outer surface of the eccentric ring, consisting of a needle sleeve with radially inwardly directed ribs between which roller needles roll, the outer of which Raceway are formed by the inner circumferential surface of the needle sleeve and the inner raceway of which is formed by the circumferential surface of the eccentric ring, and at least one pump plunger arranged in a pump housing and running radially to the pump shaft is supported with its end face on the needle sleeve.
  • Such a generic eccentric arrangement of a reciprocating pump is previously known from DE 196 25 686 A1.
  • this known eccentric arrangement comprises a drive shaft with a reduced diameter shaft journal on which an eccentric ring is attached.
  • This eccentric ring consists of a bearing sleeve which is pressed onto the shaft journal with a sleeve section. At both ends, the sleeve section of the bearing sleeve merges into a radially outwardly directed flange, the inclinations of the flanges being different.
  • the actual eccentric ring made of a polymeric material is held between the two flanges of the bearing sleeve.
  • the eccentric ring made of the polymeric material is in turn surrounded on its outer surface by a ring which functions as the inner bearing ring of the attached needle bearing.
  • Radially movable reciprocating pistons are supported with their end faces on the needle sleeve of the needle bearing.
  • the disadvantage of this eccentric arrangement is that it is composed of several parts, namely the bearing sleeve, the actual eccentric ring and the bearing ring comprising the eccentric ring.
  • Such a multi-part eccentric arrangement is complex to manufacture and assemble.
  • the object of the invention is therefore to develop an improved eccentric arrangement for a radial piston pump.
  • the eccentric ring is designed as a non-cutting hollow sheet metal part with two spaced-apart receiving bores.
  • the advantage of the solution according to the invention lies mainly in the fact that this eccentric arrangement is designed to be considerably simpler because, compared to the closest prior art, the actual eccentric ring made of a polymer material and the bearing ring comprising it are unnecessary. Thanks to the hollow, eccentric ring without cutting, the press-on forces caused by the overlap between the shaft and the eccentric ring can also be better compensated for. In addition, the chipless technology makes it easy to produce eccentric rings of different sizes in any size.
  • FIGS. 1, 2 and 3 show a longitudinal section through an eccentric arrangement with differently designed eccentric rings
  • Figures 4 and 5 show a longitudinal section through differently designed eccentric rings.
  • FIG. 1 shows an eccentric arrangement of a radial piston pump according to the invention, in which the pump shaft 1 provided with the end section 2 rotates about its longitudinal axis 3.
  • the eccentric ring 4 is held by means of a force fit or a positive fit, which with its outer surface forms the inner race 13 for bearing needles 10 guided in the cage 11.
  • the associated outer race 14 is provided by the needle sleeve 7, which is provided at each end with a radially inwardly directed rim 8 and 9. Both rims 8 and 9 have such a radial extent that they partially cover the eccentric ring 4 on the end face.
  • Pump plungers 12 rest on the lateral surface of the needle sleeve 7 and are set in a radial up and down movement when the pump shaft 1 rotates.
  • the eccentric ring 4 is designed as a non-cutting hollow sheet metal part, the receiving bores 5 and 6 of which are spaced apart from one another in the axial direction extend coaxially about the longitudinal axis 3 of the pump shaft 1, so that when the eccentric ring 4 is connected to the pump shaft 1 in a rotationally fixed manner, the pump plungers 12 be moved radially.
  • the eccentric arrangement shown in FIG. 2 differs from that in FIG. 1 firstly by the differently designed needle sleeve 18 and secondly by the differently designed eccentric ring 17.
  • the needle sleeve 18 has a flange 19 with an elongated radial extension, so that it partially covers the eccentric ring 17 on its end face, while the associated rim 20 ends its radial extension above the lateral surface of the eccentric ring 17. This ensures that the needle sleeve 17 can be easily pushed onto the eccentric ring 17 from left to right.
  • the eccentric ring 17 is in turn formed as a non-cutting hollow sheet metal part which is provided with two receiving bores 5 and 6, which extend concentrically around the axis of rotation 3.
  • the eccentric ring 17 In its upper part, the eccentric ring 17 has two radially inwardly directed first ribs 15 and 16, to which two inwardly directed, opposing second ribs 21 and 22 are connected. In the lower part, the rims 21, 22 rest directly on the cylindrical part of the eccentric ring 17 forming the inner race 13. The press-on length and thus the stability of the eccentric ring 17 are improved by the second ribs 21, 22.
  • the eccentric arrangement shown in FIG. 3 has the needle sleeve 26, the two radially inwardly directed rims 27 and 28 of the same length and do not cover the eccentric ring 23.
  • the eccentric ring 23 is composed of two non-cutting sleeves 24 and 25, which are matched in their radial extent so that they fit into each other.
  • the two bushes 24 and 25 are joined together in such a way that the associated bases 30 and 29 with the associated receiving bores 5 and 6 face away from one another.
  • the receiving holes 5 and 6 are made by a punching process.
  • the eccentric ring shown in FIG. 4 and designated 31 has on the left side the first flange 15, which is folded radially inwards and encloses the receiving bore 5. On the right side, the eccentric ring 31 is provided with the flange 34, which surrounds the disk 32, which is provided with the eccentrically offset receiving bore 33. The mounting on the shaft section 2 now takes place in such a way that the eccentric ring 31 is pressed on by means of the receiving bore 5 and by means of the receiving bore 33 of the disk 32.
  • the eccentric ring 23 shown in Figure 5 is similar to that shown in Figure 3 and again consists of the two parts 24 and 25 joined into one another, the part 25 being provided with a further inboard rim 35. In this way, the stability of the eccentric ring 23 is increased due to the extended.

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Abstract

Eine aus Exzenterring und Nadellager bestehende Exzenteranordnung für eine rotierende Pumpenwelle (1) einer Radialpumpe zeichnet sich dadurch aus, dass der Exzenterring (4, 17, 23, 31) erfindungsgemäss als ein spanlos geformtes hohles Blechteil mit zwei voneinander beabstandeten Aufnahmebohrungen (5, 6, 33) ausgebildet ist.

Description

Radialkolbenpumpe
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe mit einer rotierenden Pumpenwelle, von der ein Abschnitt mit einem drehfest angeordneten Exzenterring verbunden ist und mit einem auf der Mantelfläche des Exzenterringes angeordneten Nadellager, bestehend aus einer Nadelhülse mit radial nach innen gerichteten Borden zwischen denen Lagernadeln abrollen, wobei deren äußere Laufbahn von der inneren Mantelfläche der Nadelhülse und deren innere Laufbahn von der Mantelfläche des Exzenterringes gebildet sind und wobei sich an der Nadelhülse wenigstens ein in einem Pumpengehäuse angeordneter, radial zur Pumpenwelle verlaufender Pumpenplunger mit seiner Stirnfläche abstützt.
Hintergrund der Erfindung
Eine solch gattungsgemäße Exzenteranordnung einer Hubkolbenpumpe ist aus der DE 196 25 686 A1 vorbekannt. Wie die zugehörige Figur 1 zeigt, umfaßt diese bekannte Exzenteranordnung eine Antriebswelle mit einem in seinem Durchmesser verringerten Wellenzapfen, auf dem ein Exzenterring befestigt ist. Dieser Exzenterring besteht aus einer Lagerhülse, die mit einem Hülsenab- schnitt auf den Wellenzapfen aufgepreßt ist. An beiden Enden geht der Hülsenabschnitt der Lagerhülse in je einen radial nach außen gerichteten Flansch über, wobei die Flansche in ihrer Neigung unterschiedlich ausgeprägt sind. Zwischen den beiden Flanschen der Lagerhülse ist der eigentliche Exzenterring aus einem polymeren Werkstoff gehalten. Der Exzenterring aus dem poly- meren Werkstoff wiederum ist an seiner Mantelfläche von einem Ring umfaßt, der als Lagerinnenring des aufgesetzten Nadellagers fungiert. An der Nadelhülse des Nadellagers sind radial bewegliche Hubkolben mit ihren Stirnflächen abgestützt. Der Nachteil dieser Exzenteranordnung besteht darin, daß sie sich aus mehreren Teilen, nämlich der Lagerhülse, dem eigentlichen Exzenterring und dem den Exzenterring umfassenden Lagerring zusammensetzt. Eine solche aus mehreren Teilen bestehende Exzenteranordπung ist aber aufwendig in Herstellung und Montage.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Exzenteranordnung für eine Radialkolbenpumpe zu entwickeln.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß der Exzenterring als ein spanlos geformtes hohles Blechteil mit zwei voneinander beabstandeten Aufnahmebohrungen ausgebildet ist. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt hauptsächlich darin, daß diese Exzenteranordnung wesentlich einfacher ausgebildet ist, weil im Vergleich zum nächstliegenden Stand der Technik der eigentliche Exzenterring aus einem polymeren Werkstoff sowie der diesen umfassende Lagerring entbehrlich sind. Durch den spanlos geformten hohlen Exzenterring können auch die durch die Überdeckung zwischen Welle und Exzenterring bedingten Aufpreßkräfte besser kompensiert werden. Darüberhinaus ist es durch die Spanlostechnologie problemlos möglich, unterschiedlich gestaltete Exzenterringe in beliebigen Größen herzustellen.
Durch die in den Unteransprüchen 2 bis 10 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen sowie vorteilhafte Verwendungen der im Hauptanspruch beschriebenen Exzenteranordnung möglich.
Die Erfindung wird an anhand der nachstehend aufgeführten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Figuren 1 , 2 und 3 einen Längsschnitt durch eine Exzenteranordnung mit unterschiedlich ausgebildeten Exzenterringen,
Figuren 4 und 5 einen Längsschnitt durch unterschiedlich ausgebildete Exzenterringe.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Exzenteranordnung einer Radialkolbenpumpe dargestellt, bei der die mit dem Endabschnitt 2 versehene Pumpenwelle 1 um ihre Längsachse 3 rotiert. Auf dem Endabschnitt 2 der Pumpenwelle 1 ist per Kraft- oder Formschluß der Exzenterring 4 gehalten, der mit seiner Mantelfläche die innere Laufbahn 13 für im Käfig 11 geführte Lagernadeln 10 bildet. Die zugehörige äußere Laufbahn 14 wird von der Nadelhülse 7 gestellt, die an je einem Ende mit einem radial nach innen gerichteten Bord 8 und 9 versehen ist. Beide Borde 8 und 9 weisen eine solche radiale Ausdehnung auf, daß sie den Exzenterring 4 stirnseitig teilweise überdecken. An der Mantelfläche der Nadelhülse 7 liegen Pumpenplunger 12 an, die bei Rotation der Pumpenwelle 1 in eine radiale Auf- und Abbewegung versetzt werden. Der Exzenterring 4 ist als ein spanlos geformtes hohles Blechteil ausgebildet, dessen in axialer Richtung voneinander beabstandete Aufnahmebohrungen 5 und 6 sich koaxial um die Längsachse 3 der Pumpenwelle 1 erstrecken, so daß bei einer Rotation des mit der Pumpenwelle 1 drehfest verbundenen Exzenterringes 4 die Pumpenplunger 12 radial bewegt werden.
Die in Figur 2 erfindungsgemäß dargestellte Exzenteranordnung unterscheidet sich von der in Figur 1 erstens durch die anders gestaltete Nadelhülse 18 und zweitens durch den anders ausgebildeten Exzenterring 17. Die Nadelhülse 18 weist einen Bord 19 mit einer verlängerten radialen Ausdehnung auf, so daß er den Exzenterring 17 an seiner Stirnseite teilweise überdeckt, während der zugehörige Bord 20 seine radiale Erstreckung oberhalb der Mantelfläche des Exzenterringes 17 beendet. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Nadelhülse 17 problemlos von links nach rechts auf den Exzenterring 17 aufgescho- ben werden kann. Der Exzenterring 17 ist wiederum als ein spanlos geformtes hohles Blechteil ausgebildet, das mit zwei Aufnahmebohrungen 5 und 6 versehen ist, die sich konzentrisch um die Rotationsachse 3 erstrecken. Der Exzenterring 17 weist in seinem oberen Teil zwei radial nach innen gerichtete erste Borde 15 und 16 auf, an die sich zwei nach innen gerichtete, gegenüberliegen- de zweite Borde 21 und 22 anschließen. Im unteren Teil liegen die Borde 21 , 22 unmittelbar an dem die innere Laufbahn 13 bildenden zylindrischen Teil des Exzenterringes 17 an. Durch die zweiten Borde 21 , 22 wird die Aufpreßlänge und somit die Stabilität des Exzenterringes 17 verbessert.
Die in Figur 3 dargestellte Exzenteranordnung weist die Nadelhülse 26 auf, deren beide radial nach innen gerichtete Borde 27 und 28 gleich lang sind und den Exzenterring 23 nicht überdecken. Der Exzenterring 23 setzt sich aus zwei spanlos geformten Büchsen 24 und 25 zusammen, die in ihrer radialen Ausdehnung so aufeinander abgestimmt sind, daß sie ineinander passen. Die bei- den Büchsen 24 und 25 sind so ineinander gefügt, daß die zugehörigen Böden 30 und 29 mit den zugehörigen Aufnahmebohrungen 5 und 6 voneinander abgewandt sind. Die Aufnahmebohrungen 5 und 6 sind durch einen Stanzvorgang hergestellt.
Der in Figur 4 gezeigte und mit 31 bezeichnete Exzenterring weist linksseitig den ersten Bord 15 auf, der radial nach innen umgelegt ist und die Aufnahmebohrung 5 umschließt. Rechtsseitig ist der Exzenterriπg 31 mit dem Bord 34 versehen, der die Scheibe 32 umschließt, die mit der exzentrisch versetzten Aufnahmebohrung 33 versehen ist. Die Halterung auf dem Wellenabschnitt 2 erfolgt nun derart, daß der Exzenterring 31 mittels Aufnahmebohrung 5 und mittels Aufnahmebohrung 33 der Scheibe 32 aufgepreßt ist.
Der in Figur 5 gezeigte Exzenterring 23 ähnelt dem in Figur 3 dargestellten und besteht wiederum aus den beiden ineinander gefügten Teilen 24 und 25, wobei das Teil 25 mit einem weiteren nach innen gerichteten Bord 35 versehen ist. Auf diese Weise wird aufgrund der verlängerten die Stabilität des Exzenterringes 23 erhöht.
Bezugszeichen
Pumpenwelle 31 Exzenterring
Abschnitt 32 Scheibe
Längs- bzw. Rotationsachse 33 Aufnahmebohrung
Exzenterring 34 Bord
Aufnahmebohrung 35 Bord
Aufnahmebohrung
Nadelhülse
Bord
Bord
Lagernadel
Käfig
Plunger innere Laufbahn äußere Laufbahn erster Bord erster Bord
Exzenterring
Nadelhülse
Bord
Bord zweiter Bord zweiter Bord
Exzenterring
Büchse
Büchse
Nadelhülse
Bord
Bord
Boden
Boden

Claims

Patentansprüche
1. Radialkolbenpumpe mit einer rotierenden Pumpenwelle (1 ), von der ein Abschnitt (2) mit einem drehfest angeordneten Exzenterring verbunden ist und mit einem auf der Mantelfläche des Exzenterringes angeordneten Nadellager, bestehend aus einer Nadelhülse (7,18,26) mit radial nach innen gerichteten Borden (8,9,19,20,27,28) zwischen denen Lagernadeln (10) abrollen, wobei deren äußere Laufbahn (14) von der inneren Mantelfläche der Nadelhülse (7,18,26) und deren innere Laufbahn (13) von der Mantelfläche des Exzenterringes gebildet sind und wobei sich an der Nadelhülse (7,18,26) wenigstens ein in einem Pumpengehäuse angeordneter, radial zur Pumpenwelle (1 ) verlaufender Pumpenplunger (12) mit seiner Stirnfläche abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterring (4,17,23,31 ) als ein spanlos geformtes hohles Blechteil mit zwei voneinander beabstandeten Aufnahmebohrungen (5,6,33) ausgebildet ist.
2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterring (4,17,23,31 ) ein- oder mehrstückig ausgebildet ist.
3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterring (4) als eine spanlos geformte Hülse ausgebildet ist, die an beiden Enden je einen radial nach innen gerichteten ersten Bord (15,16) aufweist.
4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterring (17) als eine spanlos geformte Hülse ausgebildet ist, die an beiden Enden je einen um 180° umgelegten aufeinanderzeigenden zweiten Bord (21 ,22) aufweist.
5. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterring (31 ) als eine spanlos geformte Hülse ausgebildet ist, in der an einem Ende eine mit einer exzentrisch versetzten Aufnahmeöffnung (33) versehene Scheibe (32) aufgenommen ist.
6. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterring (23) durch zwei ineinander gesteckte, spanlos geformte Büchsen (24,25) gebildet ist, deren voneinander abgewandte Böden (30,29) mit je einer exzentrisch versetzten Aufnahmebohrung (5,6) versehen sind.
7. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Büchsen (24,25) mit einem um 180° umgelegten Bord (35) versehen ist.
8. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsen (24,25) über eine Preßpassung und/oder durch einen Schweißvorgang ineinander gehalten sind.
9. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Druckmittelversorgung eines Antiblockiersystems für Fahrzeugbremsen dient.
10. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß sie innerhalb eines Hochdruckreinigungsgerätes angeordnet ist.
EP00956281A 1999-08-10 2000-07-26 Radialkolbenpumpe Withdrawn EP1203157A1 (de)

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DE1999137613 DE19937613A1 (de) 1999-08-10 1999-08-10 Radialkolbenpumpe
DE19937613 1999-08-10
PCT/EP2000/007143 WO2001011235A1 (de) 1999-08-10 2000-07-26 Radialkolbenpumpe

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EP1203157A1 true EP1203157A1 (de) 2002-05-08

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5230275A (en) * 1991-10-28 1993-07-27 Ina Waelzlager Schaffler Kg Eccentric anti-friction drive for fluid power apparatus
DE19625686B4 (de) * 1996-06-27 2009-04-16 Robert Bosch Gmbh Exzenteranordnung, insbesondere für eine Hubkolbenpumpe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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