Motorpumpeneinheit für ein Hochdruckreinigungsgerät

Abstract

 Um bei einer Motorpumpeneinheit für ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer von einem Motor (1) angetriebenen Motorwelle (4), einer auf dieser drehfest gehaltenen, senkrecht zur Drehachse der Motorwelle angeordneten Antriebsplatte (10) und mit einer an der Antriebsplatte (10) über ein Wälzlager anliegenden Andruckplatte (18) für Kolben einer Kolbenpumpe, wobei das Wälzlager längs eines konzentrisch zur Drehachse angeordneten Rings Wälzkörper (15) umfaßt, deren Durchmesser von einer Seite des Rings zur gegenüberliegenden Seite zunimmt, so daß die Andruckplatte (18) gegenüber der Antriebsplatte (10) geneigt ist, eine besonders einfache Konstruktion anzugeben, die für schnell laufende Hochdruckpumpen geeignet ist, wird vorgeschlagen, daß sich die Antriebsplatte (10) auf ihrer der Andruckplatte (18) gegenüberliegenden Seite über ein Wälzlager mit Wälzkörper (14) gleichen Durchmessers an einer motorfesten, senkrecht auf der Motordrehachse stehenden Stützfläche (7) axial abstützt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Motorpumpeneinheit für ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer von einem Motor angetriebenen Motorwelle, einer auf dieser drehfest gehaltenen, senkrecht zur Drehachse der Motorwelle angeordneten Antriebsplatte und mit einer an der Antriebsplatte über ein Wälzlager anliegenden Andruckplatte für Kolben einer Kolbenpumpe, wobei das Wälzlager längs eines konzentrisch zur Drehachse angeordneten Rings Wälzkörper umfaßt, deren Durchmesser von einer Seite des Rings zur gegenüberliegenden Seite zunimmt, so daß die Andruckplatte gegenüber der Antriebsplatte geneigt ist.

[0002] Bei Hochdruckreinigungsgeräten ist es üblich, die Kolben einer Kolbenpumpe über einen Taumelscheibenantrieb anzutreiben, wobei die Taumelscheibe unmittelbar durch einen Motor der Motorpumpeneinheit angetrieben wird. Ein solcher Taumelscheibenantrieb für ein Hochdruckreinigungsgerät ist beispielsweise aus der EP 0 242 550 B1 bekannt.

[0003] Es ist auch schon vorgeschlagen worden, einen Taumelscheibenantrieb dadurch zu realisieren, daß zwischen einer drehfest mit der Motorwelle verbundenen Antriebsplatte einerseits und einer an den Kolben der Pumpe anliegenden Andruckplatte andererseits ein Wälzlager angeordnet wird, dessen Wälzkörper von einer Seite zur anderen des Wälzlagers einen zunehmenden Durchmesser aufweisen. Dadurch wird die Andruckplatte gegenüber der Antriebsplatte geneigt, und bei der Drehung der Antriebsplatte wird diese geneigte Andruckplatte durch Reibungsmitnahme zwischen Antriebsplatte und Wälzlager einerseits und Andruckplatte und Wälzlager andererseits taumelnd gedreht.

[0004] Die Axialkräfte, die von den federbelasteten Kolben auf die Andruckplatte ausgeübt werden, müssen dabei von der Antriebsplatte aufgenommen werden, und daher ist es bei derartigen Konstruktionen notwendig, stabile Antriebsplatten zu verwenden, die große Massen aufweisen und in der Herstellung aufwendig sind.

[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Motorpumpeneinheit so zu verbessern, daß mit einfachsten Teilen ein schnell laufender Taumelscheibenantrieb für Hochdruckreinigungspumpen realisiert wird, der auch große Axialkräfte aufnehmen kann.

[0006] Diese Aufgabe wird bei einer Motorpumpeneinheit der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Antriebsplatte auf ihrer der Andruckplatte gegenüberliegenden Seite über ein Wälzlager mit Wälzkörpern gleichen Durchmessers an einer motorfesten, senkrecht auf der Motordrehachse stehenden Stützfläche axial abstützt.

[0007] An der Antriebsplatte legt sich also auf beiden gegenüberliegenden Seite jeweils ein Wälzlager an, so daß die Axialkräfte von der Andruckplatte durch diese beiden Wälzlager hindurch auf die Stützfläche übertragen werden können, die ihrerseits motorfest gehalten ist. Dadurch wird es möglich, die Antriebsplatte selbst als dünnes, plattenförmiges Bauteil auszubilden, welches im wesentlichen eine Abwälzfläche für die Wälzlager bildet, sonst aber keine axialen Kräfte aufnehmen muß. Insbesondere ist es daher nicht notwendig, eine besonders stabile Verbindung zwischen Antriebsplatte und Motorwelle vorzusehen, hier genügt es, wenn Drehkräfte übertragen werden können.

[0008] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wälzkörper zwischen Antriebsplatte und Andruckplatte und gegebenenfalls auch zwischen Antriebsplatte und Stützfläche Kugeln sind.

[0009] Die Wälzkörper werden vorteilhaft in einem ringförmigen Käfig aus Kunststoff gelagert.

[0010] Es kann vorgesehen sein, daß die Antriebsplatte auf ihrer der Andruckplatte zugewandten Seite eine ringförmige Rinne zur Aufnahme der Wälzkörper aufweist.

[0011] Eine ähnliche Rinne kann auch die Andruckplatte auf ihrer der Antriebsplatte zugewandten Seite aufweisen, ebenso die Antriebsplatte auf ihrer der Stützfläche zugewandten Seite und die Stützfläche auf ihrer der Antriebsplatte zugewandten Seite.

[0012] Vorteilhaft ist es, wenn der Querschnitt der Rinne dabei im wesentlichen kreisbogenförmig ist, so daß die kugeligen Wälzkörper in dieser Rinne geführt werden.

[0013] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Motorwelle durch ein Kugellager in radialer Richtung in einem Lagerschild des Motors abgestützt ist.

[0014] Eine besonders günstige Konstruktion ergibt sich, wenn die motorfeste Stützfläche durch eine Platte gebildet wird, die in eine Ausnehmung des Lagerschilds passend eingelegt ist.

[0015] Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1:

eine schematische Seitenansicht einer Motorpumpeneinheit mit einem Taumelscheibenantrieb für die Kolben der Pumpe und

Figur 2:

eine vergrößerte Längsschnittansicht des Taumelscheibenbereichs zwischen Motor und Pumpe in schematischer Darstellung.

[0016] Die in der Zeichnung dargestellte Motorpumpeneinheit umfaßt einen Elektromotor 1 mit einem Gehäuse 2, welches stirnseitig durch ein Lagerschild 3 abgeschlossen ist. In diesem Lagerschild 3 ist eine Motorwelle 4 mittels eines die Motorwelle 4 umgebenden Kugellagers 5 drehbar gelagert, dieses Kugellager 5 kann die Motorwelle in radialer Richtung und gegebenenfalls bei geeigneter Ausbildung auch in axialer Richtung unterstützen.

[0017] Das Lagerschild 3 weist auf seiner dem Elektromotor 1 abgewandten Seite eine die Motorwelle 4 konzentrisch umgebende kreisförmige und stirnseitig offene Ausnehmung 6 auf, in die eine die Ausnehmung 6 ausfüllende Stützplatte 7 eingelegt ist. Diese Stützplatte 7 weist eine zentrale Öffnung 8 für den Durchtritt der Motorwelle 4 auf und eine konzentrisch zur Öffnung 8 verlaufende ringförmige, im Querschnitt kreisbogenförmige Rinne 9.

[0018] Auf dem Ende der Motorwelle 4 ist drehfest eine scheibenförmige Antriebsplatte 10 gehalten, die sich senkrecht zur Drehachse der Motorwelle 4 erstreckt. Diese Antriebsplatte 10 trägt auf beiden Seite einander gegenüberliegend konzentrisch zur Drehachse der Motorwelle 4 verlaufende Rinnen 11 beziehungsweise 12, wobei die Rinne 11 genau der Rinne 9 in der Stützplatte 7 gegenüberliegt.

[0019] Zwischen Antriebsplatte 10 und Stützplatte 7 ist ein ringförmiger Käfig 13 aus Kunststoff eingelegt, in dem in der Ebene des Käfigs 13 liegend eine Anzahl von kugelförmigen Wälzkörpern 14 frei drehbar gelagert sind. Diese Wälzkörper haben alle denselben Durchmesser, und sie tauchen in die Rinnen 9 beziehungsweise 11 der Stützplatte 7 und der Antriebsplatte 10 ein, so daß auf diese Weise die Antriebsplatte 10 in axialer Richtung an der Stützplatte 7 abgestützt ist.

[0020] In die dem Elektromotor 1 abgewandte Rinne 12 der Antriebsplatte 10 tauchen ebenfalls Wälzkörper 15 ein, die in einem zweiten ringförmigen Käfig 16 aus Kunststoff frei drehbar gelagert sind. Diese Wälzkörper 15 weisen einen von einer Seite des Käfigs 16 zur gegenüberliegenden Seite ansteigenden Durchmesser auf, und sie tauchen auf der der Antriebsplatte 10 gegenüberliegenden Seite in eine kreisförmige Rinne 17 in einer Andruckplatte 18 ein, die auf dem durch die Wälzkörper 15 gebildeten Wälzlager aufliegt. Aufgrund der von einer Seite zur anderen zunehmenden Durchmesser der Wälzkörper 15 ist die Andruckplatte 18 gegenüber der Antriebsplatte 10 geneigt.

[0021] Auf der gegenüberliegenden Seite der Andruckplatte 18 legen sich an diese Kolben 19 einer Pumpe 20 an, die sich an den Elektromotor anschließt. Die Kolben 19 werden dabei durch sie umgebende Schraubenfedern 21 federnd gegen die Andruckplatte 18 gedrückt, und dadurch drücken sie auch die Andruckplatte 18 an die Wälzkörper 15 an.

[0022] Die beschriebene Anordnung ist in einfachster Weise dadurch zu montieren, daß auf das Gehäuse 2 des Elektromotors 1 und das daran gehaltene Lagerschild 3 nacheinander die Stützplatte 7, der Käfig 13 mit den Wälzkörpern 14, die Antriebsplatte 10, der Käfig 16 mit den Wälzkörpern 15 und schließlich die Andruckplatte 18 aufgesetzt werden, dabei umgreift die Antriebsplatte 10 mit einer unrunden Öffnung formschlüssig eine entsprechend ausgebildete Mitnahmefläche 22 am freien Ende der Motorwelle 4, so daß eine drehfeste Verbindung entsteht, ohne daß es notwendig wäre, die Antriebsplatte 10 in axialer Richtung auf der Motorwelle 4 besonders festzulegen.

[0023] Die in dieser Weise vorgefertigte Baueinheit wird in axialer Richtung an die Pumpe 20 herangeführt, wobei beispielsweise der beschriebene Taumelscheibenantrieb in ein topfartiges Gehäuse 23 der Pumpe 20 eintauchen kann, bis die Andruckplatte 18 an den Kolben 19 anliegt. Weitere Montageschritte sind nicht notwendig.

[0024] Alle Axialkräfte, die von den Kolben 19 auf den Taumelscheibenantrieb ausgeübt werden, werden über die Andruckplatte 18, die Wälzkörper 15, die Antriebsplatte 10, die Wälzkörper 14 auf die Stützplatte 7 übertragen, so daß die Antriebsplatte 10 als dünne Platte mit zwei parallelen und senkrecht zur Drehachse der Motorwelle 4 angeordneten Stirnflächen ausgebildet werden kann.

[0025] Die Kombination eines ersten durch die Wälzkörper 14 gebildeten Wälzlagers mit gleich großen Wälzkörpern und eines zweiten, durch die Wälzkörper 15 gebildeten Wälzlagers mit verändertem Durchmesser der Wälzkörper ergibt eine besonders einfache und robuste und leicht zu montierende Konstruktion eines solchen Taumelscheibenantriebs, der besonders zum Einsatz in Hochdruckreinigungsgeräten geeignet ist.

Ansprüche

1. Motorpumpeneinheit für ein Hochdruckreinigungsgerät mit einer von einem Motor angetriebenen Motorwelle, einer auf dieser drehfest gehaltenen, senkrecht zur Drehachse der Motorwelle angeordneten Antriebsplatte und mit einer an der Antriebsplatte über ein Wälzlager anliegenden Andruckplatte für Kolben einer Kolbenpumpe, wobei das Wälzlager längs eines konzentrisch zur Drehachse angeordneten Rings Wälzkörper umfaßt, deren Durchmesser von einer Seite des Rings zur gegenüberliegenden Seite zunimmt, so daß die Andruckplatte gegenüber der Antriebsplatte geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Antriebsplatte (10) auf ihrer der Andruckplatte (18) gegenüberliegenden Seite über ein Wälzlager mit Wälzkörpern (14) gleichen Durchmessers an einer motorfesten, senkrecht auf der Motordrehachse stehenden Stützfläche (7) axial abstützt.

2. Motorpumpeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (15) zwischen Antriebsplatte (10) und Andruckplatte (18) Kugeln sind.

3. Motorpumpeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (14) zwischen Antriebsplatte (10) und Stützfläche (7) Kugeln sind.

4. Motorpumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (14, 15) in einem ringförmigen Käfig (13 beziehungsweise 16) aus Kunststoff gelagert sind.

5. Motorpumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebsplatte (10) auf ihrer der Andruckplatte (18) zugewandten Seite eine ringförmige Rinne (12) zur Aufnahme der Wälzkörper (15) aufweist.

6. Motorpumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckplatte (18) auf ihrer der Antriebsplatte (10) zugewandten Seite eine ringförmige Rinne (17) zur Aufnahme der Wälzkörper (15) aufweist.

7. Motorpumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsplatte (10) auf ihrer der Stützfläche (7) zugewandten Seite eine ringförmige Rinne (11) zur Aufnahme der Wälzkörper (14) aufweist.

8. Motorpumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (7) auf ihrer der Antriebsplatte (10) zugewandten Seite eine ringförmige Rinne (9) zur Aufnahme der Wälzkörper (14) aufweist.

9. Motorpumpeneinheit nach einem der Ansprüche 2 oder 3 und nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Rinne (9, 11, 12, 17) im wesentlichen kreisbogenförmig ist.

10. Motorpumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle (4) durch ein Kugellager (5) in einem Lagerschild (3) des Motors (1) abgestützt ist.

11. Motorpumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die motorfeste Stützfläche (7) durch eine Platte gebildet wird, die in eine Ausnehmung (6) des Lagerschilds (3) passend eingelegt ist.

Zeichnung