Oetjen, Jürgen (Von-weber-strasse 41, Herzogenaurach, 91074, DE)
| 1. | Taumelscheibengetriebe, insbesondere für Axialkolbenpumpen, mit einem um eine Drehachse (3) drehbaren und geneigt zu dieser angeordneten Taumelkörper (7, 13) und einer an dem Taumelkörper (7, 13) unter Zwischenschaltung eines Axialwälzlagers drehbar gelagerten Taumel scheibe (10), an der stirnseitig oszillierende Abtriebselemente (12) angefedert sind, wobei eine mit dem Taumelkörper (7,13) verbundene Antriebswelle (2) oder der Taumelkörper (7,13) über ein Radialwälzlager gehalten, dadurch gekennzeichnet, dass das Radialwälzlager und/oder das Axialwälzlager als Drahtwälzlager (8, 9, 14, 15) ausgebildet sind. |
| 2. | Taumelscheibengetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Radialwälzlager als ein SchrägkugelDrahtlager (8) und das Axialwälzlager als ein VierpunktkugelDrahtlager (9) ausgebildet sind. |
| 3. | Taumelscheibengetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Taumelkörper (7) und die Taumelscheibe (10) je eine einander zugewandte kreisringförmige Nut (7.1 , 10.1) zur Aufnahme der Laufdrähte (9.3, 9.4) aufweisen, wobei Nuten (7.1 , 10.1) und Laufdrähte (9.3, 9.4) gleiche geometrische Abmessungen besitzen. |
| 4. | Taumelscheibengetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Taumelkörper (7) aus einem Leichtmetall gefertigt ist. |
| 5. | Taumelscheibengetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Radialwälzlager und das Axialwälzlager als Schrägkugel Drahtlager (14, 15) ausgebildet sind, die zueinander in XAnordnung angestellt sind. |
| 6. | Taumeischeibengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beide SchrägkugelDrahtlager (14, 15) gleiche geometrische Abmessungen aufweisen. |
| 7. | Taumelscheibengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlaufbahnen der SchrägkugelDrahtlager (14, 15) durch Spanlosteile (14.4, 15.4) gebildet sind. |
| 8. | Taumelscheibengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Taumelkörper (13) aus einem Kunststoff besteht, an dessen Mantelfläche voneinander beabstandet die Laufdrähte (14.3, 15.3) für innere Laufbahnen der SchrägkugelDrahtlager (14, 15) aufgenommen sind. |
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Taumelscheibengetriebe, insbesondere für Axialkolbenpumpen, mit einem um eine Drehachse drehbaren und geneigt zu dieser angeordneten Taumelkörper und einer an dem Taumelkörper unter Zwischenschaltung eines Axialwälzlagers drehbar gelagerten Taumelscheibe, an der stirnseitig oszillierende Abtriebselemente angefedert sind, wobei eine mit dem Taumelkörper verbundene Antriebswelle oder der Taumelkörper über ein Radialwälzlager gehalten sind.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Taumelscheibengetriebe sind schon seit langem bekannt und werden insbesondere für Hochdruckreinigungsgeräte in Form von Axialkolbenpumpen angewendet. Eine derartige Axialkolbenmaschine ist beispielsweise aus der DE 197 38 813 A1 vorbekannt. In der einzigen Figur dieser Vorveröffentlichung ist eine Axialkolbenpumpe zeichnerisch dargestellt, die einen Taumelantrieb umfasst, der einen um eine Drehachse D einer Antriebswelle drehbaren Taumelkörper aufweist. Der Taumelkörper ist an der Antriebswelle befestigt. Eine zu der Drehachse D geneigt angeordnete, an dem Taumelkörper unter Zwischenschaltung eines Axialkugellagers drehbar gelagerte Taumelscheibe liegt mit ihrer von dem Axialkugellager abgewandten Stirnseite an einem Kolben an. Der Taumelkörper ist unter Zwischenschaltung eines Schrägkugellagers an einem Maschinenteil abgestützt.
Nachteilig dabei ist, dass eine solch gattungsgemäß ausgebildete Taumellagerung aufgrund ihrer komplizierten geometrischen Form recht aufwändig herzustellen ist. Es ist weiter von Nachteil, dass die Laufbahnen der Wälzlager aufgrund der hohen [Belastungen eine bestimmte Härte aufweisen müssen, so dass diese sich gegebe-
nenfaiis beim Härteprozess verziehen. Dies ist der Grund dafür, dass die Lagerbestandteile nach dem Härten nochmals geschliffen werden müssen.
Weitere gattungsgemäß ausgebildete Taumelscheibengetriebe sind in der DE 36 12 936 A1, DE 42 05 859 A1, DE 195 22 012 A1, DE 19740436 A1 und in der DE 19800680 A1 vorbeschrieben.
Zusammenfassung der Erfindung
Ausgehend von den bekannten Nachteilen des Standes der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Taumelscheibengetriebe bereitzustellen, das einfach aufgebaut ist und sich kostengünstig fertigen lässt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von An- Spruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass das Radialwälzlager und/oder das Axialwälzlager als Drahtwälzlager ausgebildet sind.
Durch die Verwendung der an sich bekannten Drahtwälzlager wird eine Trennung zwischen eigentlichen Laufbahnen der Wälzkörper und den diese umschließenden Teilen des Taumelscheibengetriebes realisiert. Dabei werden die aus hochwertigen Federstahldrähten bestehenden Laufdrähte in passende Außennehmungen von Anschlussteilen des Taumelscheibengetriebes eingelegt, wobei die Laufdrähte offen bleiben, d. h., geschlitzt sind. Auf diese Weise können Spannungen ausgeglichen werden bzw. die Laufdrähte können sich bei Temperaturschwankungen ungehindert ausdehnen. Die Laufdrähte bestehen aus hartem Stahl, sind aber trotzdem wegen ihres geringen Querschnittes elastisch und verwindungsweich. Sie legen sich unter dem Wälzkörperdruck fest an die umschließenden ungehärteten Bestandteile des Taumelscheibengetriebes an. Der Durchmesser der profilierten Laufdrähte ist dem jeweiligen Kugeldurchmesser zugeordnet. Für die Laufgenau- igkeit des Lagers ist in erster Linie die Genauigkeit der so genannten Drahtbetten maßgebend. Diese Drahtbetten können sehr genau gefertigt werden, da sie ungehärtet bleiben und somit keinerlei nachträglichen Formänderungen unterliegen. Durch die Trennung von Laufbahn der Wälzlager und Anschlussteilen des Tau-
meischeibengetriebes lassen sich letztgenannte auch als Leichtbauteile fertigen, beispielsweise können die Taumelscheiben aus Aluminium oder auch aus Kunststoff hergestellt sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, dass das Radialwälzlager als ein Schrägkugel-Drahtlager und das Axialwälzlager als ein Vierpunktkugel-Drahtlager ausgebil- det sind. Das Schrägkugel-Drahtlager ist dabei so ausgelegt und angeordnet, dass es die vom Kolben ausgehenden Axialkräfte problemlos aufnehmen kann. Das gleiche trifft für das Vierpunktkugel-Drahtlager zu, wobei Vierpunktkugel-Drahtlager aus allen Richtungen belastbar sind und auch Momentenbelastungen aufnehmen.
Nach Anspruch 3 ist vorgesehen, dass der Taumelkörper und die Taumelscheibe je eine einander zugewandte kreisringförmige Nut zur Aufnahme der Laufdrähte aufweisen, wobei Nuten und Laufdrähte gleiche geometrische Abmessungen besitzen. Dadurch ist sichergestellt, dass bei der Montage die verwendeten Laufdrähte nicht zugeordnet werden müssen, die Montage also erleichtert ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist nach Anspruch 4 vorgesehen, dass der Taumelkörper aus einem Leichtmetall gefertigt ist. Dieser kann beispielsweise aus Aluminium bestehen, so dass das Gesamtgewicht des Taumelscheibengetriebes verringert ist.
Eine weitere Erfindungsvariante ist im Anspruch 5 beschrieben. Danach ist vorgesehen, dass das Radialwälzlager und das Axialwälzlager als Schrägkugel- Drahtlager ausgebildet sind, die zu einander in X-Anordnung angestellt sind, wobei in diesem Fall nach Anspruch 6 beide Schrägkugel-Drahtlager gleiche geometri- sehe Abmessungen aufweisen können. Dies bedeutet, dass die verwendeten Laufdrähte in beiden Lagern einsetzbar sind, so dass aufgrund nicht erforderlicher Zuordnung die Montage vereinfacht ist.
Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 7 sollen die Außenlaufbahnen der Schrägkugel-Drahtlager durch Spanlosteile gebildet sein. Derartige Spanlosteile lassen sich in mannigfaltigen geometrischen Formund Größenverhältnissen problemlos und kostengünstig herstellen
Schließlich ist nach einem letzten Merkmal gemäß Anspruch 8 vorgesehen, dass der Taumelkörper aus einem Kunststoff besteht, an dessen Mantelfläche voneinander beabstandet die Laufdrähte für innere Laufbahnen der Schrägkugel- Drahtlager aufgenommen sind. Dieser ist durch Spritzgießen in beliebigen Form- und Größenverhältnissen unkompliziert herstellbar und sorgt darüber hinaus für eine Gewichtsreduzierung des Taumelscheibengetriebes.
Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Taumel- Scheibengetriebe,
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung der in Figur 1 gezeigten Taumellagerung,
Figuren 3 und 4 einen Längsschnitt bzw. eine perspektivische Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Taumellagerung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die in Figur 1 in ihren Hauptbestandteilen dargestellte Axial-Kolbenpumpe besteht aus dem Pumpengehäuse 1 , in dem die Antriebswelle 2 um ihre Drehachse 3 drehbar aufgenommen ist, wobei die Abdichtung nach außen durch die schleifende Dichtung 4 realisiert ist. Die Antriebswelle 2 ist über die .Befestigungsschraube 5
und die Scheibe 6 drehfest mit dem Taumelkörper 7 verbunden, der zur Drehachse 3 unter einem Winkel geneigt angeordnet ist. Der Taumelkörper 7 wiederum ist einerseits über das Schrägkugel-Drahtlager 8 in Gehäuse 1 abgestützt und steht andererseits über das Vierpunktkugel-Drahtlager 9 mit der Taumelscheibe 10 in Wirkverbindung, an deren Stirnfläche über Federn 11 Abtriebselemente in Form von Kolben 12 abgestützt sind. Bei einer Rotation der Antriebswelle 2 und dem mit ihr verbundenen Taumelkörper 7 wird über das Vierpunktkugel-Drahtlager 9 und die Taumelscheibe 10 eine Hin- und Herbewegung der angefederten Kolben 12 bewirkt.
Wie aus der vergrößerten Darstellung des Taumelscheibengetriebes in Figur 2 erkennbar, besteht das linksseitig auf dem Taumelkörper 7 angeordnete Schrägkugel-Drahtlager 8 aus im Käfig 8.2 geführten Lagerkugeln 8.1, die auf Laufdrähten 8.3, 8.4 abwälzen. Während der Laufdraht 8.3 die innere Laufbahn darstellt und auf der Mantelfläche des Taumelkörpers 7 angeordnet ist, wird die äußere Laufbahn durch den Laufdraht 8.4 gestellt, der im Pumpengehäuse 1 angeordnet ist. Der Taumelkörper 7 ist mit der Taumelscheibe 10 über das Vierpunktkugel- Drahtlager 9 verbunden. Dieses besteht aus im Käfig 9.2 angeordneten Lagerkugeln 9.1, die auf inneren Laufdrähten 9.3 und auf äußeren Laufdrähten 9.4 abwäl- zen. Die Lauf drahte 9.3, 9.4 sind jeweils in der Nut 7.1, 10.1 im Taumelkörper 7 bzw. in der Taumelscheibe 10 angeordnet. Die Laufdrähte 8.3, 8.4, 9.3 und 9.4 werden dabei so in den Taumelkörper 7 und die Taumelscheibe 10 eingelegt, dass deren Trennspalte zueinander versetzt sind. Wie erkennbar, sind sowohl die einander zugewandten Nuten 7.1 und 10.1 als auch die einander gegenüberliegen- den Laufdrähte 9.3 und 9.4 mit den gleichen geometrischen Abmessungen ausgestattet, so dass diese wechselweise einsetzbar sind. Wie weiter erkennbar, werden die von den Kolben 12 ausgehenden Axialkräfte über die Taumelscheibe 10, das Vierpunkkugei-Drahtiager 9 und das Schrägkugel-Drahtlager 8 auf das Pumpengehäuse übertragen.
Das in den Figuren 3 und 4 dargestellte Taumelscheibengetriebe besteht aus der aus Kunststoff gefertigten Taumelscheibe 13, deren Aufnahmebohrung mit der Rändelung 13.1 versehen ist, über die die Taumelscheibe 13 drehfest mit der An-
triebsweile 2 verbindbar ist. Das linksseitig angeordnete Radiallager ist als Schrägkugel-Drahtlager 14 ausgebildet, dessen im Käfig 14.2 geführte Lagerkugeln 14.1 einerseits auf dem Laufdraht 14.3 abwälzen, der die innere Laufbahn bildet und andererseits auf dem Spanlosteil 14.5 abwälzen, das im Pumpengehäu- se 1 befestigt ist. Das rechtsseitig angeordnete Axialwälzlager ist als Schrägkugel- Drahtlager 15 ausgebildet, dessen Lagerkugeln 15.1 ebenfalls im Käfig 15.2 gehalten sind und auf dem Laufdrähte 15.3 abwälzen, der die innere Laufbahn bildet. Die äußere Laufbahn ist durch das Spanlosteil 15.4 gestellt, das als Taumelscheibe fungiert, an deren Stirnseite die Kolben 12 anliegen. Diese Taumellagerung ist so gestaltet, dass beide Lager 14, 15 identische Abmessungen aufweisen und demzufolge sowohl rechts- als auch linksseitig anordenbar sind. Der Vorteil der letztbeschriebenen Taumellagerung besteht darin, dass gegenüber einem Vierpunktkugel-Drahtlager eine geringe Reibung realisiert ist, weniger Teile anfallen und ein geringeres Gewicht vorhanden ist. Beide Lager 14, 15 sind zueinander in X-Anordnung angestellt.
Bezugszeichen
1 Pumpengehäuse 15.3 Laufdraht
2 Antriebswelle 15.4 Spanlosteil
3 Drehachse
4 Dichtung
5 Befestigungsschraube
6 Scheibe
7 Taumelkörper
7.1 Nut
8 Schrägkugel-Drahtlager
8.1 Lagerkugel
8.2 Käfig
8.3 Laufdraht
8.4 Laufdraht
9 Vierpunktkugel-Drahtlager
9.1 Lagerkugeln
9.2 Käfig
9.3 Laufdraht
9.4 Laufdraht
10 Taumelscheibe
10.1 Nut
11 Feder
12 Kolben
13 Taumel körper
13.1 Rändel
14 Schrägkugel-Drahtlager
14.1 Lagerkuge!
14.2 Käfig
14.3 Laufdraht
14.4 Spanlosteil
15 Schrägkugel-Drahtlager
15.1 Lagerkugel
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