WO2017157376A1 - Wälzlager für eine radialkolbenpumpe sowie radialkolbenpumpe mit dem wälzlager - Google Patents

Wälzlager für eine radialkolbenpumpe sowie radialkolbenpumpe mit dem wälzlager Download PDF

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WO2017157376A1
WO2017157376A1 PCT/DE2017/100133 DE2017100133W WO2017157376A1 WO 2017157376 A1 WO2017157376 A1 WO 2017157376A1 DE 2017100133 W DE2017100133 W DE 2017100133W WO 2017157376 A1 WO2017157376 A1 WO 2017157376A1
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WO
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rolling bearing
radial piston
inner ring
rolling
piston pump
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PCT/DE2017/100133
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Inventor
Wolfgang DÖPPLING
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/44—Needle bearings
    • F16C19/46—Needle bearings with one row or needles

Definitions

  • the invention relates to a rolling bearing for a radial piston pump with an inner ring, wherein the inner ring has an eccentrically arranged receptacle for a shaft portion and an inner race, with an outer raceway means, wherein the outer race means comprises an outer race, and with a plurality of rolling elements, wherein the rolling elements in a Wälzèveraum between the inner ring and the outer raceway means are arranged and roll on the inner race and on the outer race.
  • the invention further relates to a radial piston pump with this rolling bearing.
  • Such a radial piston pump is disclosed in the document DE 198 29 430 C2, which forms probably the closest prior art.
  • This document shows a pump shaft whose section is connected to a rotatably mounted eccentric ring.
  • the eccentric ring is formed as an inner ring of a needle bearing with a needle sleeve, wherein roll off between the needle sleeve and the eccentric bearing needles.
  • At least one pump plunger arranged in a pump housing and extending radially to the pump shaft is supported on the needle sleeve with its end face.
  • This object is achieved by a rolling bearing with the features of claim 1 and by a radial piston pump with the rolling bearing with the features of claim 10.
  • the invention thus relates to a rolling bearing, which is suitable and / or designed for a radial piston pump.
  • the radial piston pump has at least one shaft section, which is rotated to operate the radial piston pump.
  • the rolling bearing is designed in particular as a radial rolling bearing.
  • the rolling bearing comprises an inner ring, wherein the inner ring has a receptacle for the shaft portion and an inner raceway.
  • the inner race is arranged on an outer circumferential surface of the inner ring.
  • the inner race is formed in particular as a straight cylindrical surface.
  • the inner race defines an output axis of rotation for the rolling bearing.
  • the receptacle defines an input rotational axis for the rolling bearing, the input rotational axis and the output rotational axis being offset parallel to one another.
  • the receptacle is arranged eccentrically in the inner ring.
  • the input rotational axis corresponds to a rotational axis of the shaft section.
  • the inner ring is integrally formed. Considering a longitudinal section along the input axis of rotation through the inner ring, it can be seen in at least one angular position of the longitudinal section in a 180 ° offset around the inventorsnavasche a thicker in the radial direction and a thinner in the radial direction wall.
  • the rolling bearing further includes outer race means, the outer race means providing an outer race.
  • the outer race is coaxial and / or concentric with the inner race.
  • the outer race is disposed on an inner circumferential surface of the outer race means.
  • the outer raceway device preferably has an outer circumferential surface which forms a contact surface for transmitting an oscillating movement to a transmission member of the radial piston pump.
  • the outer surface is coaxially and / or concentrically aligned with the output axis of rotation.
  • the rolling bearing has a plurality of rolling elements, wherein the rolling elements are arranged between the inner ring and the outer raceway device such that that they roll on the inner race and on the outer race, in particular roll off.
  • the region, in particular the annular space, between the inner race and the outer race, in which the rolling elements are arranged, is referred to as Wälz stressesraum.
  • the rolling elements are preferably designed as rollers, in particular as needle rollers.
  • the rolling bearing is realized as a needle bearing.
  • the rolling elements, in particular rollers are referred to as needle rollers, whose axial length is more than four times as large as the diameter.
  • the outer raceway means is formed as a needle sleeve.
  • the needle sleeve can be produced by forming technology and have a fixed board and a flange.
  • the roller bearing has at least one sealing device for preferably axial sealing of the rolling body space.
  • a sealing device is arranged on each axial side of the rolling body space, so that the rolling bearing is sealed on both sides.
  • a blocking direction of the sealing device is directed out of the rolling body space.
  • the sealing device is inexpensively designed so that leakage of lubricant from the Wälzèveraum is prevented because it can not escape against the reverse direction.
  • a grease is arranged in the Wälzoasaraum as a lubricant, which is particularly suitable due to a low viscosity compared to a lubricating oil as life lubrication.
  • the lubricant outlet from the WälzSystemraum by the sealing device is further complicated by the low viscosity.
  • the sealing device is preferably realized as a sealing ring. It is possible that the sealing device may be in the form of a contacting or a Non-contact sealing device is formed. As a contacting seal, this is realized, for example, as a lip seal or as a sliding seal. In training as a non-contact sealing device, this can be realized as a labyrinth seal or as a gap seal. Suitable materials for the sealing devices are steel, plastic or elastomers. It can be provided that the sealing device seals in the axial direction or in the radial direction.
  • the sealing device is in particular defined as the sealing ring on the outer raceway means and seals against the inner ring.
  • This structural design has the advantage that the sealing device does not have to be rotated during the rotation of the inner ring and thus of the shaft section.
  • the rolling bearing on a thrust washer for an axial start-up of the inner ring and / or the rolling elements and / or the cage for the rolling elements.
  • the sealing device is fixed to the inner ring and sealed against the outer raceway device and / or against the thrust washer.
  • Another object of the invention relates to a radial piston pump with a roller bearing as described above or according to one of the preceding claims, wherein the rolling bearing forms a transmission means between the shaft portion and the transmission member of the radial piston pump to convert the rotational movement of the shaft portion in an oscillatory motion of the transmission member ,
  • the radial piston pump is designed to generate pressure in ABS, ESP or ASR applications.
  • the shaft portion of the radial piston pump forms part of a rotating pump shaft, wherein the shaft portion is connected to the eccentric ring arranged as a rotationally fixed and with a roller bearing preferably formed as a needle bearing on a lateral surface of the eccentric ring, consisting of a needle sleeve as an outer ring with radially inwardly directed ribs, between which rolling bearing needles roll as rolling elements, wherein the outer raceway of a inner lateral surface of the needle sleeve and the inner raceway are formed by the lateral surface of the eccentric and at the needle sleeve at least one arranged in a pump housing, radially extending to the pump shaft pump plunger is supported with its end face, wherein the needle roller bearing is preferably designed as an independent captive assembly in that the eccentric ring is arranged lying inside the needle bearing between the two ribs, wherein a thrust washer holding it in the axial direction is arranged at least on one side between the board of the needle sleeve and the eccentric
  • the advantage of the solution according to the invention is firstly that the eccentric ring can be produced more cost-effectively due to the lack of ribs. On the other hand, the required axial space is substantially reduced due to these missing shelves. Finally, the assembly of the entire eccentric unit is simplified.
  • This thrust washer is in turn held by the radially inwardly directed board of the needle sleeve and ensures that the eccentric ring can not migrate out of the range of the needle sleeve, since it protrudes with its radial extent in the region of the end face of the eccentric ring.
  • the thrust washer is freely rotatable or arranged with interference fit.
  • the thrust washer abuts with its lateral surface on the outer race or is arranged in a flaring space.
  • the thrust washer is made of a polymer plastic, a non-ferrous metal or an iron material.
  • the selection of the material used is dependent on the occurring axial thrust of the pump shaft, d. H. the larger this is, the more stable the thrust washer must be.
  • the thrust washer preferably has a waffle-like structure at least on one end face.
  • This structured surface lubricant is particularly good, so that the friction is correspondingly reduced with the components adjacent to the thrust washer.
  • the thrust washer is preferably provided with a friction-reducing layer, for example polytetrafluoroethylene (PTFE), gold or silver.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the eccentric ring in its receiving bore a geometric profile for a positive engagement, such as a toothing or a flattening on.
  • a positive engagement such as a toothing or a flattening on.
  • eccentric ring and / or the thrust washer are subjected to a hardening process.
  • the needle sleeve is replaced by a needle bushing, which is closed at its side remote from the end portion by a bottom. This bottom runs on the end face of the end portion of the pump shaft and protects the bearing from contamination.
  • the eccentric ring is provided at the flare side of the needle bearing with a radially outwardly facing projection. In this case, the production of the bearing assembly is facilitated since the flange in its radial extent does not have to be drawn so far inward.
  • Figure 1 in a highly schematic form a portion of a radial piston pump with a rolling bearing as an embodiment of the invention
  • Figures 2-5 further embodiments of the invention in the form of different rolling bearings, as they can be used in the radial piston pump according to the figure 1.
  • 1 shows in a highly schematic form in a longitudinal section a part of a radial piston pump 1, as used for example in ABS, ESP or ASR applications.
  • the radial piston pump 1 has a shaft section 2, which is rotated during operation of the radial piston pump 1.
  • a rolling bearing 3 is placed, which converts the rotational movement of the shaft portion 2 in an oscillating motion, which are transmitted to one or more transmission members 4 to generate a pumping effect by the oscillatory motion.
  • the transmission member 4 is formed as a pump plunger.
  • the rolling bearing 3 has an inner ring 5, which provides a receptacle 6 for the shaft portion 2.
  • the shaft portion 2 is rotatably disposed in the receptacle 6.
  • the shaft section 2 rotates in operation about an input axis of rotation E.
  • the receptacle 6 is aligned coaxially with the input axis of rotation E.
  • the receptacle 6 is not centric in the inner ring 5, but arranged eccentrically.
  • the inner ring 5 has an inner race 7 for the rolling bearing 3, which is designed as a straight cylindrical surface and which is arranged coaxially to an output axis of rotation A.
  • the input axis of rotation E and the output axis of rotation A are offset parallel to each other, so that the inner ring 5 is formed as an eccentric ring.
  • the rolling bearing 3 further has an outer race 8, which is realized as a needle sleeve.
  • the intuitionvierbahneinnchtung 8 has a fixed board 9 and a Bördelbord 10.
  • the outer raceway device 8 provides an outer raceway 1 1, which is designed as a straight cylinder jacket surface and which is aligned coaxially with the output rotational axis A.
  • the outer raceway device 8 provides an outer circumferential surface 12, which is likewise designed as a straight cylinder jacket surface and arranged coaxially with the output rotational axis A.
  • the rolling elements 12 are arranged in a cage 13, which roll on the one hand on the inner race 7 and on the other hand on the outer raceway 1 1.
  • the rolling elements 12 are formed as needle rollers and are guided in the cage 13 and spaced from each other.
  • the rolling bearing 3 has a thrust washer 15, which extends in a radial plane coaxial with the output axis of rotation A and which is fixed with its radial outer region in the contemplatlaufbahneinnchtung 8 and is supported in the axial direction of the Bördelbord 10.
  • the thrust washer 15 is formed so far that the inner ring 5 can start in the axial direction to the output axis of rotation A against the thrust washer 15, so that the inner ring 5 is guided on this side in the axial direction.
  • the inner ring 5 is guided by the fixed board 9.
  • a rotational movement is initiated via the shaft section 2, wherein the inner ring 5 is rotatably coupled to the shaft section 2 so that they rotate together.
  • This rotational movement leads to an eccentric rotation of the inner race 7 of the inner ring 5, which is passed through the rolling elements 12 to the lecturlaufbahneinnchtung 8 so that it oscillates in a direction perpendicular to the longitudinal extent of the output axis of rotation A.
  • This oscillatory movement is transmitted to the transmission member 4 or so that they are also oscillated and the radial piston pump 1 can drive.
  • a WälzSystem 14 is arranged, in which the rolling elements 12 are positioned together with the cage 13.
  • a grease (not shown) arranged as a lifetime lubrication.
  • the rolling bearing 3 has two sealing devices 16 a, b, wherein each of the sealing devices 16 a, b seals an axial side of the rolling body space 14.
  • the sealing means 16 a, b are each formed as a gap seal.
  • the sealing device 16a is fixed in an edge region between the outer raceway 1 1 and the axial inner side of the fixed board 9 and seals with a slit lip extending in the axial direction relative to the inner ring 5.
  • the Seal device 16b is set in an edge region between the outer raceway 1 1 and an axial inner end face of the thrust washer 15 and seals via a gap lip relative to the inner ring 5 from.
  • a contacting lip seal is used instead of a gap seal.
  • the lip seal is formed so that a locking direction S results, which is directed out of the WälzMechraum 14, as indicated in Figure 2 by arrows.
  • the sealing devices 16a, b are non-rotatably connected to the inner ring 5 and seal in the axial direction.
  • the sealing device 16a seals via a peripheral sealing bead against the axial inner side of the fixed board 9 and the sealing device 16b via a circumferential against the thrust washer 15.
  • sealing means 16 a, b are again rotatably mounted on the inner ring 5, but in addition to the sealing beads of Figure 4 each have a lip seal, which is radially against the outer race means 8 is supported.
  • FIG. 5 an embodiment of the rolling bearing 3 is shown in FIG. 5, wherein the sealing devices 16a, b are placed on the inner ring 5 and are supported in the axial direction via a gap seal on the fixed board 9 or the thrust washer 15.

Abstract

Bei Pumpen mit einem Radialkolbenprinzip wird eine Rotationsbewegung eine rotierende Welle in eine oszillierende Bewegung eines Pumpenplungers umgewandelt, indem auf die rotierende Welle ein Exzenter drehfest aufgesetzt wird und der Pumpenplunger über den Exzenter in eine oszillierende Bewegung versetzt wird. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wälzlager für eine Radialkolbenpumpe sowie eine Radialkolbenpumpe mit dem Wälzlager vorzuschlagen, welches ein verbessertes Betriebsverhalten zeigt. Diese Aufgabe wird durch ein Wälzlager (3) für eine Radialkolbenpumpe mit einem Innenring (5), wobei der Innenring (5) eine exzentrisch angeordnete Aufnahme (6) für einen Wellenabschnitt (2) und eine Innenlaufbahn (7) aufweist, mit einer Außenlaufbahneinnchtung (8), wobei die Außenlaufbahneinrichtung (8) eine Außenlaufbahn (11) aufweist, mit einer Mehrzahl von Wälzkörpern (12), wobei die Wälzkörper (12) in einem Wälzkörperraum (14) zwischen dem Innenring (5) und der Außenlaufbahneinrichtung (8) angeordnet sind und auf der Innenlaufbahn (7) und auf der Außenlaufbahn (11) abrollen, und mit mindestens einer Dichtungseinrichtung (16 a, b) zur Abdichtung des Wälzkörperraums (14) gelöst.

Description

Wälzlager für eine Radialkolbenpumpe sowie Radialkolbenpumpe mit dem
Wälzlager
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager für eine Radialkolbenpumpe mit einem Innenring, wobei der Innenring eine exzentrisch angeordnete Aufnahme für einen Wellenabschnitt und eine Innenlaufbahn aufweist, mit einer Außenlaufbahneinrichtung, wobei die Außenlaufbahneinrichtung eine Außenlaufbahn aufweist, und mit einer Mehrzahl von Wälzkörpern, wobei die Wälzkörper in einem Wälzkörperraum zwischen dem Innenring und der Außenlaufbahneinrichtung angeordnet sind und auf der Innenlaufbahn und auf der Außenlaufbahn abrollen. Die Erfindung betrifft ferner eine Radialkolbenpumpe mit diesem Wälzlager.
Bei Pumpen mit einem Radialkolbenprinzip wird eine Rotationsbewegung eine rotierende Welle in eine oszillierende Bewegung eines Pumpenplungers umgewandelt, indem auf die rotierende Welle ein Exzenter drehfest aufgesetzt wird und der Pumpenplunger über den Exzenter in eine oszillierende Bewegung versetzt wird.
Eine derartige Radialkolbenpumpe ist in der Druckschrift DE 198 29 430 C2 offenbart, die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet. Diese Druckschrift zeigt eine Pumpenwelle, deren Abschnitt mit einem drehfest angeordneten Exzenterring verbunden ist. Der Exzenterring ist als ein Innenring eines Nadellagers mit einer Nadelhülse ausgebildet, wobei zwischen der Nadelhülse und dem Exzenterring Lagernadeln abrollen. An der Nadelhülse stützt sich wenigstens ein in einem Pumpengehäuse angeordneter, radial zu der Pumpenwelle verlaufender Pumpenplunger mit seiner Stirnfläche ab.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wälzlager für eine Radialkolbenpumpe sowie eine Radialkolbenpumpe mit dem Wälzlager vorzuschlagen, welches ein verbessertes Betriebsverhalten zeigt. Diese Aufgabe wird durch ein Wälzlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Radialkolbenpumpe mit dem Wälzlager mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Wälzlager, welches für eine Radialkolbenpumpe geeignet und/oder ausgebildet ist. Die Radialkolbenpumpe weist mindestens einen Wellenabschnitt auf, welcher zum Betreiben der Radialkolbenpumpe rotiert wird.
Das Wälzlager ist insbesondere als ein Radialwälzlager ausgebildet. Das Wälzlager umfasst einen Innenring, wobei der Innenring eine Aufnahme für den Wellenabschnitt sowie eine Innenlaufbahn aufweist. Die Innenlaufbahn ist auf einer äußeren Mantelfläche des Innenrings angeordnet. Die Innenlaufbahn ist insbesondere als eine gerade Zylindermantelfläche ausgebildet. Die Innenlaufbahn definiert eine Ausgangsdrehachse für das Wälzlager. Die Aufnahme definiert dagegen eine Eingangsdrehachse für das Wälzlager, wobei die Eingangsdrehachse und die Ausgangsdrehachse parallel versetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch ist die Aufnahme exzentrisch in dem Innenring angeordnet. Insbesondere entspricht die Eingangsdrehachse einer Drehachse des Wellenabschnitts. Vorzugsweise ist der Innenring einstückig ausgebildet. Betrachtet man einen Längsschnitt entlang der Eingangsdrehachse durch den Innenring, so ist in mindestens einer Winkelposition des Längsschnitts in einem 180° Versatz um die Eingangsdrehasche eine in radiale Richtung dickere und eine in radiale Richtung dünnere Wandung zu erkennen.
Das Wälzlager weist ferner eine Außenlaufbahneinrichtung auf, wobei die Außenlaufbahneinrichtung eine Außenlaufbahn bereitstellt. Die Außenlaufbahn ist koaxial und/oder konzentrisch zu der Innenlaufbahn ausgerichtet. Die Außenlaufbahn ist auf einer inneren Mantelfläche der Außenlaufbahneinrichtung angeordnet. Die Außenlaufbahneinrichtung weist vorzugsweise eine äußere Mantelfläche auf, welche eine Kontaktfläche zur Übertragung einer oszillierenden Bewegung an ein Übertragungsglied der Radialkolbenpumpe bildet. Die äußere Mantelfläche ist koaxial und/oder konzentrisch zu der Ausgangsdrehachse ausgerichtet.
Das Wälzlager weist eine Mehrzahl von Wälzkörpern auf, wobei die Wälzkörper zwischen dem Innenring und der Außenlaufbahneinrichtung derart angeordnet sind, dass diese auf der Innenlaufbahn und auf der Außenlaufbahn abrollen, insbesondere abwälzen. Der Bereich, insbesondere der Ringraum, zwischen der Innenlaufbahn und der Außenlaufbahn, in dem die Wälzkörper angeordnet sind, wird als Wälzkörperraum bezeichnet. Optional weist das Wälzlager einen Käfig auf, in dem die die Wälzkörper geführt sind. Die Wälzkörper sind vorzugsweise als Rollen, im Speziellen als Nadelrollen, ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Wälzlager als ein Nadellager realisiert. Als Nadelrollen werden insbesondere die Wälzkörper, insbesondere Rollen, bezeichnet, deren axiale Länge mehr als vier Mal so groß ist wie der Durchmesser. Es ist zudem besonders bevorzugt, dass die Außenlaufbahneinrichtung als eine Nadelhülse ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Nadelhülse umformtechnisch hergestellt sein und einen Festbord und einen Bördelbord aufweisen.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Wälzlager mindestens eine Dichtungseinrichtung zur vorzugsweise axialen Abdichtung des Wälzkörperraums aufweist. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist auf jeder axialen Seite des Wälzkörperraums eine derartige Dichtungseinrichtung angeordnet, sodass das Wälzlager beidseitig abgedichtet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird erreicht, dass der Eintritt von Verunreinigungen in das Wälzlager verhindert und/oder der Austritt von Schmierstoff aus dem Wälzkörperraum unterbunden ist. Dadurch wird die Gebrauchsdauer des Wälzlagers deutlich verlängert, sodass das Betriebsverhalten der Radialkolbenpumpe in der Gesamtheit verbessert ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Sperrrichtung der Dichtungseinrichtung aus dem Wälzkörperraum heraus gerichtet ist. Somit ist die Dichtungseinrichtung kostengünstig so ausgelegt, dass ein Austritt des Schmierstoffs aus dem Wälzkörperraum verhindert wird, da dieser gegen die Sperrrichtung nicht austreten kann. Besonders bevorzugt ist in dem Wälzkörperraum als Schmierstoff ein Fett angeordnet, welches aufgrund einer niedrigen Viskosität gegenüber einem Schmieröl als Lebensdauerschmierung besonders geeignet ist. Ferner wird der Schmierstoffaustritt aus dem Wälzkörperraum durch die Dichtungseinrichtung durch die niedrige Viskosität weiter erschwert.
Die Dichtungseinrichtung ist vorzugsweise als ein Dichtungsring realisiert. Es ist möglich, dass die Dichtungseinrichtung als eine berührende oder als eine berührungslose Dichtungseinrichtung ausgebildet ist. Als eine berührende Dichtung ist diese beispielsweise als eine Lippendichtung oder als eine schleifende Dichtung realisiert. In der Ausbildung als berührungslose Dichtungseinrichtung kann diese als Labyrinthdichtung oder als eine Spaltdichtung realisiert sein. Als Werkstoffe für die Dichtungseinrichtungen kommen Stahl, Kunststoff oder Elastomere in Betracht. Es kann vorgesehen sein, dass die Dichtungseinrichtung in axialer Richtung oder in radialer Richtung abdichtet.
Bei einer möglichen konstruktiven Ausgestaltung ist die Dichtungseinrichtung insbesondere als der Dichtungsring an der Außenlaufbahneinrichtung festgelegt und dichtet gegenüber dem Innenring ab. Diese konstruktive Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Dichtungseinrichtung bei der Rotation des Innenrings und somit des Wellenabschnitts nicht mit rotiert werden muss.
Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung weist das Wälzlager eine Anlaufscheibe für einen axialen Anlauf des Innenrings und/oder der Wälzkörper und/oder des Käfigs für die Wälzkörper auf. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Dichtungseinrichtung an dem Innenring festgelegt und gegenüber der Außenlaufbahneinrichtung und/oder gegenüber der Anlaufscheibe abgedichtet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe mit einem Wälzlager wie dies zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wälzlager eine Übertragungseinrichtung zwischen dem Wellenabschnitt und dem Übertragungsglied der Radialkolbenpumpe bildet, um die Drehbewegung des Wellenabschnitts in eine Oszillationsbewegung des Übertragungsglieds zu wandeln. Vorzugsweise ist die Radialkolbenpumpe zur Druckerzeugung in ABS-, ESP- oder ASR-Applikationen ausgebildet.
Vorzugsweise bildet der Wellenabschnitt der Radialkolbenpumpe einen Teil einer rotierenden Pumpenwelle, wobei der Wellenabschnitt mit dem als drehfest angeordneter Exzenterring verbunden ist und mit einem auf einer Mantelfläche des Exzenterringes vorzugsweise als Nadellager ausgebildeten Wälzlager, bestehend aus einer Nadelhülse als Außenring mit radial nach innen gerichteten Borden, zwischen denen Lagernadeln als Wälzkörper abrollen, wobei deren äußere Laufbahn von einer 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, wobei das Nadellager bevorzugt als eine selbständige unverlierbare Baueinheit derart ausgebildet ist, daß der Exzenterring innerhalb des Nadellagers zwischen den beiden Borden liegend angeordnet ist, wobei wenigstens an einer Seite zwischen Bord der Nadelhülse und dem Exzenterring eine diesen in axialer Richtung haltende Anlaufscheibe angeordnet ist. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt zum einen darin, daß der Exzenterring aufgrund fehlender Borde kostengünstiger hergestellt werden kann. Zum anderen wird aufgrund dieser fehlenden Borde der erforderliche axiale Bauraum wesentlich verringert. Schließlich wird noch die Montage der gesamten Exzentereinheit vereinfacht.
Diese Anlaufscheibe wird ihrerseits vom radial nach innen gerichteten Bord der Nadelhülse gehalten und sorgt dafür, daß der Exzenterring nicht aus dem Bereich der Nadelhülse herauswandern kann, da sie mit ihrer radialen Ausdehnung in den Bereich der Stirnfläche des Exzenterringes hineinragt.
Vorzugsweise ist die Anlaufscheibe frei drehbar oder mit Festsitz angeordnet. Vorzugsweise liegt die Anlaufscheibe mit ihrer Mantelfläche an der äußeren Laufbahn an oder ist in einem Bördelfreiraum angeordnet.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Anlaufscheibe aus einem polymeren Kunststoff, aus einem Nichteisenmetall oder aus einem Eisenwerkstoff hergestellt. Die Auswahl des verwendeten Werkstoffes ist jeweils abhängig vom auftretenden Axialschub der Pumpenwelle, d. h. je größer dieser ist, desto stabiler muß die Anlaufscheibe sein.
Vorzugsweise weist die Anlaufscheibe wenigstens an einer Stirnfläche eine waffelartige Struktur auf. In dieser strukturierten Oberfläche hält sich Schmiermittel besonders gut, so daß die Reibung mit den an der Anlaufscheibe angrenzenden Bauteilen entsprechend vermindert ist. Vorzugsweise ist die Anlaufscheibe mit einer reibungsvermindernden Schicht, beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE), Gold oder Silber, versehen.
Vorzugsweise weist der Exzenterring in seiner Aufnahmebohrung ein geometrisches Profil für einen Formschluß, beispielsweise eine Verzahnung oder eine Abflachung, auf. Bei dieser Art der Verbindung zwischen Exzenterring und Pumpenwelle erfolgt kein Aufweiten des Exzenterringes und damit kein negativer Einfluß auf das Betriebsspiel des Nadellagers.
Besonders bevorzugt ist, daß der Exzenterring und/oder die Anlaufscheibe einem Härteprozeß unterworfen sind.
Es ist auch möglich, dass die Nadelhülse durch eine Nadelbüchse ersetzt ist, die an ihrer vom Endabschnitt abgewandten Seite durch einen Boden verschlossen ist. Dieser Boden läuft an der Stirnfläche des Endabschnittes der Pumpenwelle an und schützt das Lager vor Verschmutzungen.
Es ist bevorzugt, dass der Exzenterring an der Bördelseite des Nadellagers mit einem radial nach außen weisenden Vorsprung versehen ist. In diesem Fall wird die Herstellung der Lagerbaueinheit erleichtert, da der Bördelbord in seiner radialen Ausdehnung nicht so weit nach innen gezogen werden muß.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:
Figur 1 in stark schematisierter Form einen Teilabschnitt einer Radialkolbenpumpe mit einem Wälzlager als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figuren 2-5 weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung in Form von unterschiedlichen Wälzlagern, wie diese in der Radialkolbenpumpe gemäß der Figur 1 eingesetzt werden können. Die Figur 1 zeigt in einer stark schematisierten Form in einer Längsschnittdarstellung einen Teil einer Radialkolbenpumpe 1 , wie diese beispielsweise in ABS-, ESP- oder ASR-Applikationen eingesetzt wird. Die Radialkolbenpumpe 1 weist einen Wellenabschnitt 2 auf, welcher im Betrieb der Radialkolbenpumpe 1 rotiert wird. Auf dem Wellenabschnitt 2 ist ein Wälzlager 3 aufgesetzt, welches die Rotationsbewegung des Wellenabschnitts 2 in eine oszillierende Bewegung wandelt, welche auf ein oder mehrere Übertragungsglieder 4 übertragen werden, um durch die oszillatorische Bewegung einen Pumpeffekt zu erzeugen. Beispielsweise ist das Übertragungsglied 4 als ein Pumpenplunger ausgebildet.
Das Wälzlager 3 weist einen Innenring 5 auf, welcher eine Aufnahme 6 für den Wellenabschnitt 2 bereitstellt. Beispielsweise ist der Wellenabschnitt 2 in der Aufnahme 6 drehfest angeordnet. Der Wellenabschnitt 2 rotiert im Betrieb um eine Eingangsdrehachse E. Die Aufnahme 6 ist koaxial zu der Eingangsdrehachse E ausgerichtet. Die Aufnahme 6 ist in dem Innenring 5 nicht zentrisch, sondern exzentrisch angeordnet. So weist der Innenring 5 eine Innenlaufbahn 7 für das Wälzlager 3 auf, welche als eine gerade Zylindermantelfläche ausgebildet ist und welche koaxial zu einer Ausgangsdrehachse A angeordnet ist. Die Eingangsdrehachse E und die Ausgangsdrehachse A sind parallel versetzt zueinander angeordnet, sodass der Innenring 5 als ein Exzenterring ausgebildet ist.
Das Wälzlager 3 weist ferner eine Außenlaufbahneinnchtung 8 auf, welche als eine Nadelhülse realisiert ist. Die Außenlaufbahneinnchtung 8 weist einen Festbord 9 und einen Bördelbord 10 auf. An der radialen Innenseite stellt die Außenlaufbahneinnchtung 8 eine Außenlaufbahn 1 1 zur Verfügung, welche als eine gerade Zylindermantelfläche ausgebildet ist und welche koaxial zu der Ausgangsdrehachse A ausgerichtet ist. An der radialen Außenseite stellt die Außenlaufbahneinnchtung 8 eine äußere Mantelfläche 12 zur Verfügung, welche ebenfalls als eine gerade Zylindermantelfläche ausgebildet und koaxial zu der Ausgangsdrehachse A angeordnet ist. Zwischen dem Innenring 5 und der Außenlaufbahneinnchtung 8 sind eine Mehrzahl von Wälzkörpern 12 in einem Käfig 13 angeordnet, welche einerseits auf der Innenlaufbahn 7 und andererseits auf der Außenlaufbahn 1 1 abrollen. Die Wälzkörper 12 sind als Nadelrollen ausgebildet und werden in dem Käfig 13 geführt und voneinander beabstandet. Das Wälzlager 3 weist eine Anlaufscheibe 15 auf, welche sich in einer Radialebene koaxial zu der Ausgangsdrehachse A erstreckt und welche mit ihrem radialen Außenbereich in der Außenlaufbahneinnchtung 8 festgelegt ist und sich in axialer Richtung an dem Bördelbord 10 abstützt. Radial nach innen ist die Anlaufscheibe 15 soweit ausgebildet, dass der Innenring 5 in axialer Richtung zu der Ausgangsdrehachse A gegen die Anlaufscheibe 15 anlaufen kann, sodass der Innenring 5 auf dieser Seite in axiale Richtung geführt ist. Auf der gegenüberliegenden axialen Seite wird der Innenring 5 durch den Festbord 9 geführt.
Von der Funktion betrachtet wird über den Wellenabschnitt 2 eine Rotationsbewegung eingeleitet, wobei der Innenring 5 mit dem Wellenabschnitt 2 drehfest gekoppelt ist, sodass diese gemeinsam rotieren. Diese Rotationsbewegung führt zu einer exzentrischen Rotation der Innenlaufbahn 7 des Innenrings 5, welche über die Wälzkörper 12 an die Außenlaufbahneinnchtung 8 weitergegeben wird, sodass diese in einer Richtung senkrecht zur Längserstreckung der Ausgangsdrehachse A oszilliert. Diese Oszillationsbewegung wird auf das oder die Übertragungsglieder 4 übertragen, sodass diese ebenfalls oszilliert werden und die Radialkolbenpumpe 1 antreiben können.
Zwischen dem Innenring 5 und der Außenlaufbahneinnchtung 8 beziehungsweise der Innenlaufbahn 7 und der Außenlaufbahn 1 1 ist ein Wälzkörperraum 14 angeordnet, in dem die Wälzkörper 12 zusammen mit dem Käfig 13 positioniert sind. In dem Wälzkörperraum 14 ist ein Schmierfett (nicht gezeigt) als Lebensdauerschmierung angeordnet.
Das Wälzlager 3 weist zwei Dichtungseinrichtungen 16a, b auf, wobei jede der Dichtungseinrichtungen 16a, b eine axiale Seite des Wälzkörperraums 14 abdichtet.
Bei dem Wälzlager 3 als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Dichtungseinrichtung 16 a,b jeweils als eine Spaltdichtung ausgebildet. Die Dichtungseinrichtung 16a ist in einem Kantenbereich zwischen der Außenlaufbahn 1 1 und der axialen Innenseite des Festbords 9 festgelegt und dichtet mit einer sich in axialer Richtung erstreckenden Spaltlippe gegenüber dem Innenring 5 ab. Die Dichtungseinrichtung 16b ist dagegen in einem Kantenbereich zwischen der Außenlaufbahn 1 1 und einer axialen inneren Stirnseite der Anlaufscheibe 15 festgelegt und dichtet über eine Spaltlippe gegenüber dem Innenring 5 ab.
Bei dem Ausführungsbeispiel in der Figur 2 wird statt einer Spaltdichtung eine berührende Lippendichtung eingesetzt. Die Lippendichtung ist so ausgebildet, dass sich eine Sperrrichtung S ergibt, welche aus dem Wälzkörperraum 14 herausgerichtet ist, wie dies in der Figur 2 durch Pfeile angedeutet ist.
In der Figur 3 sind dagegen die Dichtungseinrichtungen 16a, b drehfest mit dem Innenring 5 verbunden und dichten in axialer Richtung ab. Dabei dichtet die Dichtungseinrichtung 16a über einen umlaufenden Dichtungswulst gegen die axiale Innenseite des Festbords 9 und die Dichtungseinrichtung 16b über einen umlaufenden gegen die Anlaufscheibe 15 ab.
In der Figur 4 ist eine Ausführungsform gezeigt, wobei die Dichtungseinrichtungen 16 a, b wieder drehfest auf dem Innenring 5 aufgesetzt sind, jedoch zu den Dichtungswülsten aus der Figur 4 jeweils zusätzlich eine Lippendichtung aufweisen, welche sich radial gegen die Außenlaufbahneinrichtung 8 abstützt.
In der Figur 5 ist dagegen eine Ausführungsform des Wälzlagers 3 gezeigt, wobei die Dichtungseinrichtungen 16a, b auf dem Innenring 5 aufgesetzt sind und sich in axialer Richtung über eine Spaltdichtung an dem Festbord 9 beziehungsweise der Anlaufscheibe 15 abstützen.
Bezugszeichenliste
1 Radialkolbenpumpe
2 Wellenabschnitt
3 Wälzlager
4 Übertragungsglieder
5 Innenring
6 Aufnahme
7 Innenlaufbahn
8 Außenlaufbahneinnchtung
9 Festbord
10 Bördelbord
1 1 Außenlaufbahn
12 Wälzkörper
13 Käfig
14 Wälzkörperraum
15 Anlaufscheibe
16a, b Dichtungseinrichtungen
A Ausgangsdrehachse
E Eingangsdrehachse
S Sperrrichtung

Claims

Patentansprüche
1 . Wälzlager (3) für eine Radialkolbenpumpe mit einem Innenring (5), wobei der Innenring (5) eine exzentrisch angeordnete Aufnahme (6) für einen Wellenabschnitt (2) und eine Innenlaufbahn (7) aufweist, mit einer Außenlaufbahneinrichtung (8), wobei die Außenlaufbahneinrichtung (8) eine Außenlaufbahn (1 1 ) aufweist, mit einer Mehrzahl von Wälzkörpern (12), wobei die Wälzkörper (12) in einem Wälzkörperraum (14) zwischen dem Innenring (5) und der Außenlaufbahneinrichtung (8) angeordnet sind und auf der Innenlaufbahn (7) und auf der Außenlaufbahn (1 1 ) abrollen, gekennzeichnet durch mindestens eine Dichtungseinrichtung (16 a, b) zur Abdichtung des Wälzkörperraums (14).
2. Wälzlager (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (3) zwei der Dichtungseinrichtungen (16 a, b) aufweist, wobei auf jeder axialen Seite des Wälzkörperraums (14) eine der Dichtungseinrichtungen (16 a, b) angeordnet sind.
3. Wälzlager (3) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sperrrichtung (S) der Dichtungseinrichtung (16 a, b) aus dem Wälzkörperraum heraus gerichtet ist.
4. Wälzlager (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörperraum (14) mit einem Schmierstoff gefüllt ist.
5. Wälzlager (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (16 a, b) als eine berührende oder als eine berührungslose Dichtungseinrichtung (16 a, b) ausgebildet ist.
6. Wälzlager (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (16 a, b) an der Außenlaufbahneinnchtung (8) festgelegt ist und gegenüber dem Innenring (5) dichtet.
7. Wälzlager (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (3) eine Anlaufscheibe (15) aufweist, welche einen axialen Anlauf für den Innenring (5) bildet.
8. Wälzlager (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (16 a, b) an dem Innenring (5) festgelegt ist und gegenüber der Außenlaufbahneinnchtung (8) und/oder gegenüber der Anlaufscheibe (15) abdichtet.
9. Wälzlager (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlaufbahneinnchtung (8) als eine Nadelhülse ausgebildet ist.
10. Radialkolbenpumpe (1 ) mit dem Wellenabschnitt (2) und mindestens einem Übertragungsglied (4), gekennzeichnet durch ein Wälzlager (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wälzlager auf dem Wellenabschnitt (2) angeordnet ist und das Übertragungsglied (4) antreibt.
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