DE10237557A1 - Taumelscheibenpumpe, insbesondere für Hochdruckreinigungsgeräte - Google Patents
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Abstract
Um bei einer Taumelscheibenpumpe, insbesondere für Hochdruckreinigungsgeräte, mit mindestens einem an einer Taumelscheibe anliegenden und bei deren Drehung um eine Drehachse reziprozierend angetriebenen Pumpenkolben und mit einem die Taumelscheibe in Drehung versetzenden Antrieb den Aufbau zu vereinfachen und insbesondere die Baugröße herabzusetzen, wird vorgeschlagen, daß der Antrieb ein Ritzel umfaßt, das mit einem konzentrisch zur Drehachse an der Taumelscheibe angeordneten Zahnkranz kämmt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Taumelscheibenpumpe, insbesondere für Hochdruckreinigungsgeräte, mit mindestens einem an einer Taumelscheibe anliegenden und bei deren Drehung um eine Drehachse reziprozierend angetriebenen Pumpenkolben und mit einem die Taumelscheibe in Drehung versetzenden Antrieb.
- Bei Taumelscheibenpumpen werden oft die hohen Drehzahlen des verwendeten Antriebsmotors über ein der Taumelscheibe vorgeschaltetes Getriebe herabgesetzt, dazu werden zusätzlich Teile benötigt und insbesondere zusätzlicher Raum, der die Baulänge einer Taumelscheibenpumpe vergrößert.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Taumelscheibenpumpe so auszubilden, daß in besonders einfacher Weise eine Reduktion der Drehzahl des Antriebsmotors möglich wird.
- Diese Aufgabe wird bei einer Taumelscheibenpumpe der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Antrieb ein Ritzel umfaßt, das mit einem konzentrisch zur Drehachse an der Taumelscheibe angeordneten Zahnkranz kämmt.
- Auf diese Weise bildet ein Teil der Taumelscheibe selbst einen Zahnkranz aus, der in einfacher Weise über ein Ritzel angetrieben werden kann, und entsprechend der jeweils verwendeten Zahnzahl läßt sich dadurch die Drehzahl der Taumelscheibe gegenüber der Drehzahl des Antriebsritzels herabsetzen.
- Vorzugsweise läuft das Ritzel um eine parallel zur Drehachse der Taumelscheibe verlaufende Achse um, es kann aber auch vorgesehen sein, daß die Achse des Ritzels gegenüber der Drehachse geneigt ist, beispielsweise um einen Winkel in der Größenordnung von 5° bis 15°. Auf diese Weise kann man die Gesamtanordnung optimal an die Platzverhältnisse anpassen.
- Der Zahnkranz wird vorzugsweise in einer Ebene angeordnet, die senkrecht zur Drehachse der Taumelscheibe verläuft. Grundsätzlich wäre es aber auch möglich, den Zahnkranz in einer Ebene anzuordnen, die gegenüber der Drehachse der Taumelscheibe geneigt ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die Ebene des Zahnkranzes parallel zur Anlagefläche der Taumelscheibe verläuft.
- Dies kann beispielsweise realisiert werden bei einer ringförmig ausgebildeten Taumelscheibe, bei der der Zahnkranz an der inneren Kante angeordnet ist.
- Bei einer besonderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß der Zahnkranz in einen die Drehachse umgebenden Ringflansch der Taumelscheibe ein geformt ist. Man benötigt dann keine zusätzlichen Teile für die Herstellung des Zahnkranzes.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Taumelscheibe topfförmig ausgebildet ist mit einem schräg verlaufenden Boden und mit einer durch den Ringflansch ausgebildeten Seitenwand.
- Dabei kann der Zahnkranz außenseitig an dem Ringflansch angeordnet sein, aber auch innenseitig, so daß auf diese Weise auch unterschiedliche Anordnungsmöglichkeiten für das Antriebsritze) bestehen.
- Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Taumelscheibe zwei parallel zueinander verlaufende, konzentrische Ringflansche aufweist, die über einen schräg zur Drehachse verlaufenden, ringförmigen Boden miteinander verbunden sind, und daß der Zahnkranz in einen dieser Ringflansche eingeformt ist.
- Auf diese Weise wird es möglich, durch die Wahl unterschiedlicher Durchmesser für die Ringflansche und damit für den Zahnkranz auch unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zu realisieren. Beispielsweise kann der Zahnkranz in die Innenseite des inneren Ringflansches eingeformt sein, es ist aber auch möglich, den Zahnkranz in die Außenseite des äußeren Ringflansches einzuformen.
- Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn die Taumelscheibe tiefgezogen ist. Die Einformung des Zahnkranzes kann bereits bei diesem Tiefziehvorgang vorgenommen werden, so daß keine zusätzlichen Bearbeitungs schritte notwendig sind. Das Ritzel weist eine kreiszylindrische, konzentrisch zur Drehachse des Ritzels angeordnete Außenfläche auf, welche die Zähne des Ritzels trägt. Diese Zähne verlaufen vorzugsweise parallel zur Drehachse des Ritzels.
- Bei einer abgewandelten Ausführungsform einer Taumelscheibenpumpe kann vorgesehen werden, daß das Ritzel und der Zahnkranz schräg verzahnt sind. Dadurch wird mit Sicherheit ein Abheben der Taumelscheibe unter Last vermieden.
- Während vorzugsweise der Zahnkranz einstückig in die Taumelscheibe eingearbeitet ist, kann gemäß einer abgewandelten Ausführungsform auch vorgesehen sein, daß der Zahnkranz und die Taumelscheibe aus verschiedenen Materialien bestehen und fest miteinander verbunden sind. Dadurch wird es möglich, für den Zahnkranz unter Umständen verschleißfestere Materialien zu verwenden als für die Taumelscheibe.
- Beispielsweise kann der Zahnkranz als Einsatz ausgebildet sein, der in die Taumelscheibe eingesetzt ist. Die Verbindung kann durch Umspritzen, durch eine Preßpassung oder eine ähnliche an sich bekannte Fügetechnik erreicht werden.
- Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
-
1 : Eine Schnittansicht durch den Taumelscheibenantriebsteil einer Taumelscheibenpumpe mit einer topfförmigen Taumelscheibe und einem im Inneren der Taumelscheibe angeordneten Antriebsritzel; -
2 : eine Ansicht ähnlich1 mit einer topfförmigen Taumelscheibe und außen liegender Verzahnung; -
3 : eine Ansicht ähnlich1 mit einer zwei konzentrische Ringflansche aufweisenden Taumelscheibe und einer Innenverzahnung; -
4 : eine Ansicht ähnlich1 mit einer topfförmigen Taumelscheibe; -
5 : eine Ansicht ähnlich1 mit einer ringförmigen Taumelscheibe und einem Zahnkranz an der inneren Kante der Taumelscheibe; -
6 : eine Ansicht ähnlich1 mit einer Taumelscheibe mit hülsen förmiger Wand und innenliegender Verzahnung und -
7 : eine Ansicht ähnlich1 mit einer gegenüber der Drehachse der Taumelscheibe geneigten Wand der Taumelscheibe und einer gegenüber der Drehachse der Taumelscheibe geneigten Drehachse des Antriebsritzels. - In der Zeichnung ist lediglich der mittlere Teil einer Taumelscheibenpumpe dargestellt, der zwischen einem Antriebsmotor, insbesondere einem Elektromotor, und dem eigentlichen Pumpengehäuse angeordnet ist. Es handelt sich um den Teil, in dem eine Drehbewegung des Antriebsmotors in eine reziprozierende Hubbewegung von mindestens einem Pumpenkolben umgewandelt wird.
- Dieser Zwischenteil ist in einem Gehäuse
1 untergebracht, welches an seiner Unterseite durch eine Bodenplatte2 verschlossen ist. Auf dieser ist ein Käfig3 angeordnet, in dem über kugelförmige Lagerkörper4 eine Taumelscheibe5 drehbar gelagert ist. Die Taumelscheibe der1 ist im wesentlichen topfförmig ausgebildet, sie weist einen schräg zu ihrer Drehachse verlaufenden Boden6 und eine daran anschließende, kreiszylindrische, konzentrisch zur Drehachse verlaufende Seitenwand7 auf, die an ihrer freien Kante8 ausgerundete Anlageflächen9 für die kugelförmigen Lagerkörper4 aufweist. Die Taumelscheibe5 ist somit um eine senkrechte Drehachse verdrehbar in dem Gehäuse1 gelagert. - Auf der Außenseite des schrägen Bodens
6 stützt sich über einen Zwischenring10 mit in diesem gefangenen kugelförmigen Lagerkörpern11 eine ringförmige Druckplatte12 ab, an der zwei Kolben13 ,14 einer sich an das Gehäuse1 außenseitig anschließenden Kolbenpumpe anliegen. Diese Kolben13 ,14 sind in einer Führung15 an der Oberseite des Gehäuses1 längsverschieblich geführt und werden durch sie umgebende Schraubenfedern16 über Stützringe17 gegen die Druckplatte12 gedrückt, so daß sie immer an dieser Druckplatte anliegen und bei der taumelnden Drehbewegung der Druckplatte wechselweise aus dem Gehäuse1 ausgeschoben und wieder in dieses eingeschoben werden. - In der Bodenplatte
2 ist in einem Kugellager18 eine Antriebswelle19 um eine parallel zur Drehachse der Taumelscheibe5 verlaufende Achse drehbar gela gert, diese Antriebswelle19 wird von einem außerhalb des Gehäuses2 angeordneten Elektromotor angetrieben und ragt in den Innenraum der Taumelscheibe5 hinein. In diesem Bereich trägt sie ein Antriebsritze)20 , welches mit einem Zahnkranz21 kämmt, der an der Innenseite der Seitenwand7 in diese eingeformt ist. Die Taumelscheibe5 ist vorzugsweise als Tiefziehteil ausgebildet, der Zahnkranz21 kann beim Tiefziehen bereits in die Seitenwand7 eingeformt werden. - Bei dem Ausführungsbeispiel der
2 ist eine ähnliche Anordnung gewählt, sie unterscheidet sich von der der1 lediglich dadurch, daß die Position von Antriebswelle, Antriebsritze) und Zahnkranz einerseits und Käfig3 und Lagerkörper4 andererseits vertauscht sind, die Antriebswelle, das Antriebsritze) und der Zahnkranz befinden sich nämlich an der Außenseite der Seitenwand7 , während die Drehlagerung der Taumelscheibe5 durch den Käfig3 mit den kugelförmigen Lagerkörpern4 nunmehr an der Innenseite der Taumelscheibe5 angeordnet ist. - Bei dem Ausführungsbeispiel der
3 ist die Taumelscheibe5 nicht topfförmig ausgebildet, sondern sie weist zwei konzentrisch zueinander und konzentrisch zur Drehachse der Taumelscheibe verlaufende Seitenwände22 ,23 auf, die über einen schräg verlaufenden, ringförmigen Boden24 miteinander verbunden sind, auf dem sich die Druckplatte12 über die im Zwischenring10 gelagerten Lagerkörper11 abstützt. Dadurch, daß hier zwei Seitenwände22 ,23 vorgesehen sind, besteht für die Anordnung des Zahnkranzes21 eine größere Variationsmöglichkeit, dieser Zahnkranz21 kann beispielsweise wie in3 dargestellt an der Innenseite der inneren Seitenwand22 angeordnet sein, und dementsprechend befindet sich das Antriebsritze)20 im Innenraum der Tau melscheibe. Es wäre auch eine Anordnung an der Außenseite der äußeren Seitenwand23 möglich und sogar eine Anordnung in dem Zwischenraum zwischen den beiden Seitenwänden22 und23 , wobei dann der Zahnkranz21 wahlweise an der Außenseite der inneren Seitenwand22 oder an der Innenseite der äußeren Seitenwand23 angeordnet werden könnte. Die unterschiedlichen Seitenwände ermöglichen es auch, durch bestimmte Durchmesser dieser Seitenwände das Übersetzungsverhältnis einzustellen. - Bei dem Ausführungsbeispiel der
4 ist die Taumelscheibe5 topfförmig ausgebildet und an ihrem unteren Ende durch einen schrägen Boden6 abgeschlossen, die Lagerung über die Lagerkörper4 erfolgt damit am oberen Rand der Taumelscheibe. Wie in dem Ausführungsbeispiel der2 kämmt das Antriebsritze)20 mit den Zahnkranz21 auf der Außenseite der Seitenwand7 . - Beim Ausführungsbeispiel der
5 ist die Taumelscheibe5 ringförmig ausgebildet, der Zahnkranz21 ist in die Innenkante dieser ringförmigen Taumelscheibe5 eingearbeitet und verläuft somit in der Ebene des Bodens6 dieser Taumelscheibe, also gegenüber der Drehachse der Taumelscheibe5 geneigt. Das Antriebsritze)21 ist innerhalb der ringförmigen Taumelscheibe5 gelagert und erstreckt sich über eine Höhe, die mindestens so groß ist wie die Höhenunterschiede des schräg verlaufenden Zahnkranzes21 , so daß das Ritze) in allen Bereichen dieses Zahnkranzes kämmen kann. - Bei dem Ausführungsbeispiel der
6 schließt sich an die ringförmige Taumelscheibe5 nach unten ein hülsenförmiger Ringflansch an, in dessen Seitenwand7 in ähnlicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel der1 und2 der Zahnkranz21 eingearbeitet ist, mit diesem kämmt das Ritzel20 , das innenliegend ausgebildet sein kann, wie dies in6 dargestellt ist, oder aber auch außenliegend, wie dies beim Ausführungsbeispiel der2 der Fall ist. - In
7 schließlich ist eine Anordnung dargestellt, die der der1 weitgehend entspricht. Bei dieser Anordnung verläuft die Seitenwand7 nicht parallel zur Drehachse der Taumelscheibe, sondern ist zur offenen Seite leicht konisch aufgeweitet, dementsprechend ist die Drehachse des Ritzels20 gegenüber der Drehachse der Taumelscheibe5 geneigt, die Neigung kann beispielsweise in der Größenordnung zwischen 5° und 15° liegen. - Eine Ausgestaltung, wie sie in
7 dargestellt ist, kann grundsätzlich auch bei anderen Ausführungsformen Anwendung finden, bei denen das Ritzel mit einer Seitenwand der Taumelscheibe kämmt, auch dort können Ritzel und Seitenwand gegenüber der Drehachse der Taumelscheibe geneigt sein. - Grundsätzlich ist vorgesehen, daß die Verzahnung parallel zu den Drehachsen verläuft, es wäre aber auch möglich, hier eine Schrägverzahnung vorzusehen, um dadurch ein Abheben der Taumelscheibe von ihrer Drehlagerung zu verhindern.
Claims (19)
- Taumelscheibenpumpe, insbesondere für Hochdruckreinigungsgeräte, mit mindestens einem an einer Taumelscheibe anliegenden und bei deren Drehung um eine Drehachse reziprozierend angetriebenen Pumpenkolben und mit einem die Taumelscheibe in Drehung versetzenden Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein Ritzel (
20 ) umfaßt, das mit einem konzentrisch zur Drehachse an der Taumelscheibe angeordneten Zahnkranz (21 ) kämmt. - Taumelscheibenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (
20 ) um eine parallel zur Drehachse der Taumelscheibe (5 ) verlaufende Achse umläuft. - Taumelscheibenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (
21 ) in einer Ebene angeordnet ist, die senkrecht zur Drehachse der Taumelscheibe verläuft. - Taumelscheibenpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (
21 ) gegenüber der Drehachse der Taumelscheibe (5 ) geneigt ist. - Taumelscheibenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene des Zahnkranzes (
21 ) parallel zur Anlagefläche der Taumelscheibe verläuft. - Taumelscheibenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz an der inneren Kante einer ringförmig ausgebildeten Taumelscheibe angeordnet ist.
- Taumelscheibenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (
21 ) in einem die Drehachse umgebenden Ringflansch (7 ,22 ,23 ) der Taumelscheibe (5 ) eingeformt ist. - Taumelscheibenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelscheibe (
5 ) topfförmig ausgebildet ist mit einem schräg verlaufenden Boden (6 ) und mit einer durch den Ringflansch ausgebildeten Seitenwand (7 ). - Taumelscheibenpumpe nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (
21 ) außenseitig an dem Ringflansch (7 ) angeordnet ist. - Taumelscheibenpumpe nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (
21 ) innenseitig an dem Ringflansch (7 ) angeordnet ist. - Taumelscheibenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelscheibe (
5 ) zwei parallel zueinander verlaufende, konzentrische Ringflansche (22 ,23 ) aufweist, die über einen schräg zur Drehachse verlaufenden, ringförmigen Boden (24 ) miteinander verbunden sind, und daß der Zahnkranz (21 ) in einen dieser Ringflansche (22 ,23 ) eingeformt ist. - Taumelscheibenpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (
21 ) in die Innenseite des inneren Ringflansches (22 ) eingeformt ist. - Taumelscheibenpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (
21 ) in die Außenseite des äußeren Ringflansches (23 ) eingeformt ist. - Taumelscheibenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelscheibe (
5 ) tiefgezogen ist. - Taumelscheibenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (
20 ) eine kreiszylindrische Außenfläche aufweist, die konzentrisch zur Drehachse des Ritzels (20 ) angeordnet ist und die mit dem Zahnkranz (21 ) kämmenden Zähne des Ritzels (20 ) trägt. - Taumelscheibenpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne des Ritzels (
20 ) parallel zu seiner Drehachse verlaufen. - Taumelscheibenpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (
20 ) und der Zahnkranz (21 ) schrägverzahnt sind. - Taumelscheibenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (
21 ) und die Taumelscheibe (5 ) aus verschiedenen Materialien bestehen und fest miteinander verbunden sind. - Taumelscheibenpumpe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (
21 ) als Einsatz ausgebildet ist, der in die Taumelscheibe (5 ) eingesetzt ist.
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8130 | Withdrawal |