DE10210394A1

DE10210394A1 - Axialkolbenmaschine mit einem Zählkranz für die Drehzahlmessung

Info

Publication number: DE10210394A1
Application number: DE2002110394
Authority: DE
Inventors: Werner Motzkus; Wolfgang Schnapp
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2003-09-18

Abstract

Bei einer Axialkolbenmaschine in der Form eines Hydraulikmotors oder einer Hydraulikpumpe, welche eine in einem Gehäuse mit einem Zylinderrollenlager (27) drehbar gelagerte Antriebswelle, einen die Antriebswelle umgebenden und an dieser befestigten Zählkranz (30) für eine Drehzahlmeßeinrichtung aufweist, ist erfindungsgemäß das Zylinderrollenlager (27) mit einem Lagerinnenring (28) versehen, welchem zur Axialkraftübertragung eine Anlaufscheibe (29) zugeordnet ist, die mit dem Zählkranz (30) einstückig ausgeführt ist.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine in der Form eines Hydraulikmotors oder einer Hydraulikpumpe, welche eine in einem Gehäuse mit einem Zylinderrollenlager drehbar gelagerte Antriebswelle, einen die Antriebswelle umgebenden und an dieser befestigten Zählkranz für eine Drehzahlmeßeinrichtung und eine mit mehreren Zylinderbohrungen versehene drehbare Trommel aufweist, in deren Zylinderbohrungen Kolben verschiebbar geführt sind, die über eine Hubscheibe mit der Antriebswelle verbunden sind.

Hintergrund der Erfindung

Zur Messung von Drehzahlen der drehbar gelagerten Teile von Maschinen ist es bekannt, ein elektronisches Meßverfahren zu verwenden, bei welchem sich ein ortsfest angeordneter Meßwertnehmer, auch Fühler oder Sensor genannt, in der Nähe eines beweglichen Meßwertgebers befindet. Ein solcher Meßwertgeber kann ein Zahnring sein, der beispielsweise an dem drehbaren Laufring eines Wälzlagers befestigt ist und auch als Zählkranz oder Zahnscheibe bezeichnet wird. Aus der Druckschrift DE 28 31 637 A1 sind mehrere Konstruktionsbeispiele für eine solche Lageranordnung mit einem Fühler zum Erfassen von Bewegungen und einer drehbaren Zahnscheibe bekannt.
Zur Messung von Drehzahlen bei Pumpen wird die elektronische Messung mit einem Zählkranz und mit einem Sensor zunehmend eingesetzt, sie scheitert aber noch oft an den zusätzlichen Kosten, beispielsweise infolge von aufwendigen Konstruktionen. Eine Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art ist aus der Druckschrift DE 195 13 669 A1 bekannt. Dort ist der Zählkranz am Umfang der Hubscheibe befestigt und hat daher einen wesentlich größeren Durchmesser als die Antriebswelle, welche die Hubscheibe in Drehung versetzt. Zur Abtastung des Zählkranzes benötigt diese Maschine in ihrem Gehäuse eine besondere Bohrung, durch welche der Sensor in das Gehäuse eingeführt wird. Auf die Art der Befestigung des Zylinderrollenlagers, mit welchem die Antriebswelle in dem Gehäuse gelagert ist, wird in der Beschreibung nicht näher eingegangen. Bei dieser Maschine befinden sich zwischen dem Zylinderrollenlager und der Hubscheibe noch zwei Schrägschulterkugellager. Es gibt aber auch Axialkolbenmaschinen, bei welchen die Antriebswelle mit insgesamt nur zwei Wälzlagern in dem Gehäuse gelagert ist, die sich in den Bereichen der Längsenden der Welle befinden. Zur axialen Lagerhalterung auf der Antriebswelle kann jeweils eine Anlaufscheibe verwendet werden, die an der Welle befestigt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine zu schaffen, bei welcher der Konstruktionsaufwand gegenüber vorbekannten Maschinen verringert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zylinderrollenlager einen Lagerinnenring aufweist, welchem zur Axialkraftübertragung eine Anlaufscheibe zugeordnet ist, die mit dem Zählkranz einstückig ausgeführt ist.
Auf diese Weise erhält man eine kostengünstige Ausführung. Dadurch, daß der Zählkranz in der Anlaufscheibe integriert ist, brauchen nicht zwei Teile, nämlich eine Anlaufscheibe und ein davon getrennter Zählkranz, an der Welle montiert zu werden. Mit der einstückig mit dem Zählkranz ausgeführten Anlaufscheibe ergibt sich die Einsparung eines Bauteils, so daß das Gesamtgewicht geringer wird. Außerdem werden die Verwendungsmöglichkeiten bei dem Käufer einer solchen Maschine größer, weil er kurzfristig noch einen Drehzahlsensor nachrüsten und damit die Drehzahlmessung an der Maschine ermöglichen kann.
Die Anlaufscheibe kann als Stanzteil oder als Tiefziehteil ausgeführt sein, wobei die Stege des Zählkranzes, die von der elektronischen Drehzahlsonde benötigt werden, auf diese Weise nahezu kostenlos in die Anlaufscheibe mit eingebracht werden können. Bei Bedarf kann das mit dem Zählkranz versehene Lager später, z. B. beim Kunden, noch mit einem Sensor versehen werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Vergleich mit vorbekannten Konstruktionen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes, einen Zählkranz und eine Anlaufscheibe enthaltendes einstückiges Bauteil in einer stirnseitigen Teilansicht;
Fig. 2 das Teil-Bauteil nach Fig. 1 in einer Seitenansicht;
Fig. 3 ein Zylinderrollenlager mit dem zugeordneten erfindungsgemäßen Bauteil nach Fig. 1 im Längsschnitt;
Fig. 4 ein weiteres erfindungsgemäßes, einen Zählkranz und eine Anlaufscheibe enthaltendes einstückiges Bauteil in einem Längsschnitt;
Fig. 5 ein weiteres Zylinderrollenlager mit dem zugeordneten erfindungsgemäßen Bauteil nach Fig. 4 im Längsschnitt;
Fig. 6 eine vorbekannte Axialkolbenmaschine im Längsschnitt;
Fig. 7 ein vorbekanntes Zylinderrollenlager mit einer Anlaufscheibe im Längsschnitt;
Fig. 8 einen vorbekannten Zählkranz im Längsschnitt

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Die in Fig. 6 dargestellte Axialkolbenmaschine nach dem Stand der Technik weist eine in einem Gehäuse 1 gelagerte Antriebswelle 2 auf. Diese geht in eine Hubscheibe 3 über, die ein Lager für eine auf einem Mittelzapfen 4 gelagerte Trommel 5 und Kolbenstangen 6 bildet, deren Kolben 7 in Zylinderbohrungen 8 der Trommel 5 geführt sind. Aufgrund der Neigung der Trommel 5 gegenüber einer Drehachse 9 der Antriebswelle 2 werden die Kolben 7 bei jeder Umdrehung der Antriebswelle 2 einmal auf- und abbewegt. Auf der von der Hubscheibe 3 abgewandten Seite läuft die Trommel 5 auf einem Steuerspiegelkörper 10, durch welchen die Zylinderbohrungen 8 je nach Drehstellung der Trommel 5 mit druckseitigen bzw. saugseitigen Flüssigkeitskanälen und 11 und 12 verbunden sind. Die Antriebswelle 2 ist in dem Gehäuse 1 antriebsseitig mit einem Zylinderrollenlager 14 und kolbenseitig mit zwei Schrägschulterkugellagern 13 gelagert. Die Hubscheibe 3 ist von einem Zählkranz 15 umgeben, der mit Hilfe eines nicht dargestellten Sensors über eine Bohrung 16 in dem Gehäuse 1 abgetastet wird.
Fig. 7 zeigt ein Zylinderrollenlager 17 nach dem Stand der Technik, in welchem eine Anlaufscheibe 18 integriert ist. Diese dient zur Axialkraftübertragung zwischen einem Lagerinnenring 19, an welchem die Anlaufscheibe 18 axial angrenzt, und der Antriebswelle, welche von dem Lagerinnenring 19 und der Anlaufscheibe 18 umgeben ist.
Fig. 8 zeigt einen Zählkranz 20 nach dem Stand der Technik, der als drehbarer Meßwertgeber einer Drehzahlmeßeinrichtung in einer Axialkolbenmaschine eingebaut, beispielsweise auf eine Welle aufgesteckt sein kann. Er weist in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen hintereinander angeordnete Durchbrechungen 21 auf, so daß Stege 22 gebildet sind, welche sich beim Messen an einem nicht dargestellten Sensor der Meßeinrichtung vorbeibewegen. Dabei ist die Anzahl der an dem Sensor vorbeibewegten Stege in der Zeiteinheit ein Maß für die Drehzahl des Zählkranzes 20 und der ihn tragenden Welle.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Zylinderrollenlager 23 ist dem Lagerinnenring 24 eine axial angrenzende Anlaufscheibe 25 zugeordnet, die erfindungsgemäß einstückig mit einem Zählkranz 26 ausgeführt ist. Die Form dieser Anlaufscheibe 25 mit dem Zählkranz 26 ist auch aus den Fig. 1 und 2 erkennbar. Statt der Stege 22 des Zählkranzes 20 in Fig. 8 wirken hier die Zähne des Zählkranzes 26 auf den Sensor ein. Diese Anlaufscheibe 25 mit dem Zählkranz 26 ist in einfacher Weise durch Stanzen hergestellt.
In entsprechender Weise ist bei dem in Fig. 5 dargestellten Zylinderrollenlager 27 dem Lagerinnenring 28 eine axial angrenzende Anlaufscheibe 29 zugeordnet, die erfindungsgemäß einstückig mit einem Zählkranz 30 ausgeführt ist. Die Form der Anlaufscheibe 29 mit dem Zählkranz 30 ist auch aus Fig. 4 erkennbar. Dieses Bauteil ist in einfacher Weise durch Tiefziehen hergestellt, wobei in einem Arbeitsgang auch Durchbrechungen 31 geformt sind, welche Stege 32 im Meßwertgeberbereich des Zählkranzes 30 bilden. Bezugszeichenliste 1 Gehäuse
2 Antriebswelle
3 Hubscheibe
4 Mittelzapfen
5 Trommel
6 Kolbenstange
7 Kolben
8 Zylinderbohrung
9 Drehachse
10 Steuerspiegelkörper
11 Flüssigkeitskanal
12 Flüssigkeitskanal
13 Schrägschulterkugellager
14 Zylinderrollenlager
15 Zählkranz
16 Bohrung
17 Zylinderrollenlager
18 Anlaufscheibe
19 Lagerinnenring
20 Zählkranz
21 Durchbrechung
22 Steg
23 Zylinderrollenlager
24 Lagerinnenring
25 Anlaufscheibe
26 Zählkranz
27 Zylinderrollenlager
28 Lagerinnenring
29 Anlaufscheibe
30 Zählkranz
31 Durchbrechung
32 Steg

Claims

1. Axialkolbenmaschine in der Form eines Hydraulikmotors oder einer Hydraulikpumpe, welche eine in einem Gehäuse (1) mit einem Zylinderrollenlager (14, 23, 27) drehbar gelagerte Antriebswelle (2), einen die Antriebswelle (2) umgebenden und an dieser befestigten Zählkranz (15, 26, 30) für eine Drehzahlmeßeinrichtung und eine mit mehreren Zylinderbohrungen (8) versehende drehbare Trommel (5) aufweist, in deren Zylinderbohrungen (8) Kolben (7) verschiebbar geführt sind, die über eine Hubscheibe (3) mit der Antriebswelle (2) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderrollenlager (23, 27) einen Lagerinnenring (24, 28) aufweist, welchem zur Axialkraftübertragung eine Anlaufscheibe (25, 29) zugeordnet ist, die mit dem Zählkranz (26, 30) einstückig ausgeführt ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Zählkranz (23) einstückig ausgeführte Anlaufscheibe (25) ein Stanzteil ist.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Zählkranz (30) einstückig ausgeführte Anlaufscheibe (29) ein Tiefziehteil ist.