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Hallo,

könnt ihr mal bitte einen kritischen Blick auf die Lagerung dieser Pumpe werfen!
Wäre ein einzelnes Kegelrollenlager als Festlager in Verbindung mit einem Gleitlager geeignet?

Danke für Eure Kritik!

JJ

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SchnittAP.jpg

... Anhang vergessen!

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Hallo,

wie auf Deinem Bild eingebaut nein!

Ein Kegelrollenlager muss immer in der Vorspannung einstellbar sein!

Bei Deiner Konstruktion hat es auf Grund der Fertigungstoleranzen entweder Spiel
oder zuviel Vorspannung .

Nur mit Segerringen gesichert sollte man ein solches Lager nicht betreiben.
Denk mal an die Radlager Deines Autos 
Und schau Dir den Einbau mal genau an 

Auch die Lage des Simmerrings (soll doch einer sein vor dem Lager oder?) geht so nicht.
Der müsste ja die ganzen Kräfte aufnehmen und dazu ist er nicht gedacht.

MfG
Krümmel 

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Stillstand ist Rückschritt

[Diese Nachricht wurde von Krümmel am 12. Aug. 2009 editiert.]

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Hallo JJ,
kannst du die Funktion etwas genauer erläutern? Kegelrollenlager hab ich erkannt  . Ist dein Gleitlager das graue (gesichert durch Spannhülsen?). Welche Teile rotieren alles? So wie ich das verstanden hab funktioniert nicht nur die Lagerung nicht!
Frage:
Sicherung des Außenrings?
Woher kommt die erforderliche Vorspannung für das Kegelrollenlager? Willst du das Gleitlager damit beaufschlagen und wenn ja wie (Kraftflüsse)?
Ist die grüne Scheibe dazu gedacht die Gleitsteine beim Ansaugen vom Abheben von der (stehenden?) orangen Scheibe zu hindern?
Ist die "Revolvertrommel" axial auf der Welle gesichert oder verschiebbar?
Woher saugt die eigentlich an, wo fördert sie hin? Gibts da ne Steuerscheibe oder Kanäle im Gehäuse?
Was ist das Ziel? Volumenstrom oder Druck?
...usw

Wie gesagt, ich bin mir nicht sicher ob nur die Lagerung nicht funktioniert. Aber wahrscheinlich check ichs bloß nicht.

Mein Eindruck:
Gehäuse steht. Welle nimmt über Verzahnung Pumpenkörper mit Pumpenstößel mit. Orange Scheibe steht und bildet Gleitpartner für die Näpfe.

Ford P.

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Es gibt eine Theorie, die besagt, wenn jemals irgendwer genau rausfindet, wozu Pro/E da ist und warum es da ist, dann verschwindet es auf der Stelle und wird durch etwas noch Bizarreres und Unbegreiflicheres ersetzt.
Es gibt eine andere Theorie, nach der das schon passiert ist.

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Hallo,

das Konstruktionsprinzip habe ich von einem namhaften Pumpenhersteller abgeschaut, mit dem Unterschied, dass sich dort noch die Welle am Zylinder abstützt und somit nach links nicht verschiebbar ist. Und auch hier ist das Lager ohne Vorspannung eingebaut inklusive dem Abstand des äußeren Rings zum Segerring.

Mir persönlich wäre ein Kugellager auch lieber, die Kräfte in axialer Richtung auf die Welle sind gering (was sich durch mein Lager nun allerdings geändert hat). Jedenfalls ist ein Umbau nicht mehr möglich, da es sich um eine Studienarbeit handelt, die ich in kürzester Kürze abgeben muss. Ein Versuch, nachträglich ein Kugellager einzubauen, endete im Chaos und hat mir den kompletten Zusammenbau inklusive Mechanismus zuerschossen…

Meine Idee: Vorspannung über Mutter auf Welle (von links). Linkes Gleitlager mit Buchse. Abstützen der Welle am Zylinder (lässt sich aufgrund der Zeitknappheit nur noch mit „Anschlag“ in der Kerbverzahnung realisieren).
Gäbe es ausgehend von diesem Konstruktionsstand noch eine Möglichkeit, den Aussenring des Lagers anders als über den Segerring vorzuspannen?

@ Ford:
Funktionsprinzip: Antrieb des Zylinders über die Welle, die Kolben stehen über Kolbenschuhe und einen Niederhalter (grün) in ständigem Kontakt zur Schrägscheibe (gelb). Durch die Bohrungen in Kolben und Kolbenschuh ist der Kontakt hydrostatisch entlastet. Die Rotation des Zylinders resultiert in einer Hubbewegung der Kolben. Der Einlass (Saugseite ist dem Betrachter zugewandt, im Schnitt nicht dargestellt). Über den Steuerspiegel (links neben Zylinder) wird die Umsteuerung zwischen Saug- und Druckseite realisiert. Der Auslass/ Druckanschluss ist links in der Ventilplatte erkennbar. Durch die Leckage zwischen Steuerspiegel und Zylinder ist die Kontaktstelle hydrostatisch entlastet.
Ausser an der Lagerung hatte ich an der Funktionsweise allerdings nicht mehr gezweifelt. Wo siehst Du Fehler?

Ein großer Dank für die Tipps und Hinweise!
(Und, was mir hier im Forum am besten gefällt: herablassende Äußerungen, Hohn und Spott sind mir hier noch nicht untergekommen! )

JJ

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Zitat:

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Original erstellt von JJCale:
...herablassende Äußerungen, Hohn und Spott ...

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...sollen auch nicht sein, Kritik muss aber schon erlaubt sein.

Wenn ich dann Ihre Aussagen lese ...

Zitat:

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Original erstellt von JJCale:

• ... ein Umbau nicht mehr möglich, da es sich um eine Studienarbeit handelt, die ich in kürzester Kürze abgeben muss.
  
• ...Ein Versuch, nachträglich ein Kugellager einzubauen, endete im Chaos und hat mir den kompletten Zusammenbau inklusive Mechanismus zuerschossen…
  
• ...Abstützen der Welle am Zylinder (lässt sich aufgrund der Zeitknappheit nur noch mit „Anschlag“ in der Kerbverzahnung realisieren)

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... möchte ich Sie am Liebsten bei den Ohren packen und einmal richtig gut durchmischen! 

Haben Sie schon eimal darüber nachgedacht, dass eine Studienarbeit eine Prüfungsleistung darstellt, die Ihre Fähigkeit als angehender Ingenieur unter Beweis stellen soll?

Und noch etwas:
Wenn mir eine(r) meiner Kandidatinnen oder Kandidaten so ein 3D-Clipping ohne Schraffuren etc. zur Korrektur, Begutachtung oder im Rahmen einer Präsentation vorlegt, schmeiße ich sie/ihn hochkantig raus und verpasse ihr/ihm eine 5! Die Rückfragen und Herumraterei der sehr wohlwollenden Forumsmitglieder macht deutlich, dass Ihre Darstellungsform völlig ungeeignet ist, um technische Zusammenhänge zu dokumentieren!

Auch wenn normgerechte technische Zeichnungen bei der jungen, virtuell verseuchten Generation nicht als "cool" gelten, so sind sie immer noch das nahezu einzige Mittel zur unzweideutigen Darstellung technischer Zusammenhänge.

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"Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist."  (Stanislaw Jerzy Lec)

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Ich stimme vollkommen mit Ihnen überein!

Trotzdem bleibt mein Zeitmangel ein konkretes Problem, da ich neben Studium hauptberuflich arbeite und eine Familie zu ernähren habe.
Als angehender Ingenieur habe ich mich an einer konkreten Vorlage versucht und leider erst sehr spät bemerkt, dass diese mängelbehaftet ist. Und meine Leistung als angehender Ingenieur sehe ich nun darin, mit begrenzten Ressourcen zu retten was zu retten ist.

Was die Darstellung betrifft: ich dachte, dass dieser Schnitt meine Fragestellung ausreichend erklärt. Als Präsentationsinhalt ist dies nicht gedacht. Dass ich die Funktionsweise als bekannt voraussetzte, bitte ich zu entschuldigen.

Trotz Ihrer wohlwollenden Kritik hat mich Ihr Beitrag bei der Lösung meines Problems nicht weitergebracht!

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Zitat:

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Original erstellt von JJCale:
...Danke für Eure Kritik!

JJ

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Der Kritik der Anderen kann ich mich nur anschliessen:
- Deine ziemlich knapp-saloppe Ausdrucksweise lässt keine richtige Freude aufkommen
- die sehr spärlichen Informationen und die ungünstige Darstellung erschweren eine konkrete Hilfestellung nochmals
- Soweit für mich erkennbar, kann die Lagerung so nicht funktionieren.

Ein "Kegelrollenlager kommt niemals alleine", also das bräuchte jedenfalls ein Gegenlager, idealerweise ebenfalls ein Kegelrollenlager, und axial einstellbar.
Aber:
Warum überhaupt ein Kegelrollenlager? Wahrscheinlich um hohe externe Kräfte auf die Antriebswelle aufnehmen zu können (radial und axial).
Konsequenterweise könnte man auch vorne (rechts) ein Zylinderrollenlager nehmen, und hinten (links) ein Kugellager.

Da wird's ja auch ein Pflichtenheft geben, wo geforderte Belastbarkeiten drinstehen, daraus würde sich die Anzahl der möglichen Lösungen schon ziemlich einschränken.

Zeitmangel ist der schlechteste Lehrmeister beim Konstruieren.
Spätestens bei der Realisierung einer unter Zeitdruck hingepfuschten Konstruktion läuft ein Vielfaches der anfangs eingesparten Zeit davon beim Probleme beheben.
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mfg - Leo

[Diese Nachricht wurde von Leo Laimer am 13. Aug. 2009 editiert.]

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Sämtliche innerhalb von 5 Minuten gefundenen bildlichen Darstellungen einer Schrägscheibenpumpe (Internet, Fachliteratur, 5 Stück gefunden) zeigen eine identische Lagerung der Welle: zampfenseitig ein in X-Anordnung verspanntes Kegelrollenlagerpaar als Festlager, gegenüber ein Rollenlager als Loslager. Die Verspannung der Kegelrollenlager wird dabei meist ohne sichtbare Einstellmöglichkeit vorgenommen. Möglicherweise durch Passscheiben oder Anpassung des Deckels vor Montage.

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Seit Pro/E Version 1 dabei, auwei...

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Sorry, aber hier geht scheinbar etwas durcheinander:

Tatsächlich verwenden nahezu alle Hersteller ein zusammengepassstes Kegelrollenlagerpaar als Festlager. Das hat dann den großen Vorteil, dass keine Lagereinstellung und die zugehörigen Bauelemente benötigt werden, da die Vorspannung bzw. das Spiel bereits bei der Herstellung des Lagerpaars eingebaut worden sind.

Der gestresste Kollege in spe. hat dagegen kein Kegelrollenlagerpaar dargestellt.

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"Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist."  (Stanislaw Jerzy Lec)

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ParkerAKP.jpg

Wie ist dann das auf beigefügtem Bild zu sehende Lagerkonzept zu bewerten?

Zu finden unter: http://www.log-hydraulik.de/log-hydraulik-intern.de/pdfs/deutsch/LKW_8200_0407.pdf

[Diese Nachricht wurde von JJCale am 13. Aug. 2009 editiert.]

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Hallo JJ,

immerhin ist da auf der linken Seite ein Gewinde (bei Pos.9), mit dessen Hilfe man das Kegelrollenlager vorspannen könnte. 

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Grüße Matthias

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@JJCale:
Diese Lagerung ist durch eine rel. kräftige Druckfeder vorgespannt, und kann sicherlich keine Axialkräfte jenseits dieser Druckfeder übertragen.
Also, wenn's so sein darf, kanns so sein.
Was steht in Deinem Pflichtenheft?

@Matthias:
Pos.9 ist eine Verzahnung zum Anbau einer weiterer Pumpe, kein Gewinde.

@All:
Das ist eine "typische Schnittzeichnung" und keine echte Konstruktionszeichnung. Der Zweck ist, allgemeine Erklärung/Doku, und Ersatzteilbeschreibung.
Könnte ja sogar sein dass da durch Weglassen oder Vertuschen potentielle Spione in die Irre geleitet werden sollen.

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mfg - Leo

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Zur Parker-Pumpe:
Vermutung:
Von den Anpresskolben "11" gibt es mehrere, über den Umfang verteilt.
Noch 'ne Vermutung:
Diese Kolben werden mit demselben Druck beaufschlagt, der an der Druckseite der Pumpe ansteht.

Diese Kolben pressen die Steuerscheibe an die Stinfläche der Zylindertrommel an, um möglichst geringe Leckverluste an dieser Stelle zu erzielen. Drucklos sind nur die Federkräfte wirksam. Je höher der Pumpendruck steigt, um so mehr steigt auch die Anpresskraft.
In entgegengesetzter Richtung zu den Anpresskolben und deren Federn wirken die Kräfte der Pumpenkolben sowie der großen Feder, die zentrisch auf der Welle sitzt.
Damit die gezeigte Konstruktion überhaupt Sinn hat, muss aber die Resultierende aus allen diesen Kräften auf die Zylindertrommel immer nach rechts wirken.
Dadurch treten letztlich (bei hohem Pumpendruck) sehr hohe Axialkräfte auf, die von dem Kegelrollenlager aufgenommen werden. Im drucklosen Zustand hat das Kegelrollenlager aber nur die Federkräfte als Vorspannung. Um sicher zu sein, dass das Lager nicht auseinandergedrückt wird, muss man etwaige Kräfte, die von außen auf die Welle wirken, begrenzen, damit die Federkräfte auf jeden Fall genügen, um das Lager korrekt anzustellen.

Dein eigener Entwurf entspricht im Wesentlichen der Parker-Pumpe VP1-120 (Dasselbe PDF, übernächste Seite). Hier sind keine Anpresskolben vorhanden und dementsprechend verwendet Parker ein Zylinderrollenlager (Typ NUP, d. h. es ist zwar ein Festlager, aber für hohe Axialbelastungen nicht sehr geeignet).
Was bei Deiner Konstruktion noch fehlt ist die Anpressfeder, die im druckosen Zustand die Zylindertrommel an die Steuerscheibe anpresst. Oder ist das, was man auf Deinem Bildchen so schlecht erkennen kann, evtl. ein Federpaket?

Interessant wäre die Frage, warum Parker bei den verschiedenen Baugrößen unterschiedliche Konstruktionsprinzipien anwendet.

Ulrich

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Oh, oh! Bremst Euch mal alle was!
Noch nicht mal die funktionierende Konstruktion wurde bisher richtig erklärt 
Die dicke Feder wirkt überhaupt nicht auf das Kegelrollenlager 

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Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

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Zitat:

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Original erstellt von Doc Snyder:
Oh, oh! Bremst Euch mal alle was!
Die dicke Feder wirkt überhaupt nicht auf das Kegelrollenlager  

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Doch, allerdings entlastend, d. h. entgegen den Federn hinter den Kolben "11".
Hatte ich oben bereits versucht zu beschreiben, ist aber vielleicht nicht besonders gut formuliert.

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Zitat:

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Original erstellt von Doc Snyder:
...
Die dicke Feder wirkt überhaupt nicht auf das Kegelrollenlager...

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Etwas genauer hingeschaut: Richtig!
Noch genauer hingeschaut: Offensichtlich fehlt an dieser Darstellung wirklich so manches Detail. Z.B. der Aussenring des Kegelrollenlagers "schwimmt" (zumindest in der oberen Hälfte des Schnittes).

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mfg - Leo

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Hallo Ulrich,

das auf meinem Bildchen schlecht zu erkennende (also, besonders schlecht zu erkennende    ) Teil zwischen Zylinder und Kalotte stellt eine Feder dar (welche ich mittlerweile mit einer stabileren Druckfeder ausgetauscht habe). Diese Feder wirkt über die Kalotte auf den Niederhalter und sorgt somit dafür, dass die Gleitschuhe nicht von der Schrägscheibe abheben. Auf das Lager hat diese Feder in keiner der beiden Darstellungen einen Einfluss).

Die aus den Zylinderdruckkräften resultierende Axialkraft wirkt aussermittig auf den Zylinder, und zwar nach links.
Diese Kraft bewirkt ein Kippmoment, was dazu führt, dass der Zylinder gegenüber dem Steuerspiegel in leicht geneigter Lage rotiert. Somit erhöhen sich die hydrodynamische Kräfte im Spalt und wirken zusammen mit der hydrostatischen Kraft der Resultierenden aus den Zylinderkräften entgegen. Der Kraftangriffspunkt dieser im Schmierspalt erzeugten Kraft weicht von der Wirklinie der Zylinderkräfte in dem Maße ab, in dem sich der Teilkreisdurchmesser der Saug- und Drucknieren im Steuerspiegel vom Teilkreisdurchmesser der Bohrungen im Zylinderblock unterscheidet.
Etc., da wurden schon einige Bücher drüber geschrieben..

"Mein" Steuerspiegel ist ganz lapidar mit Schwerspannstiften an der Ventilplatte befestigt. Auch das findet man bei so manchen realen Konstruktionen.

@Leo: auf diesen "schwimmenden" Aussenring des Kegelrollenlagers habe ich ganz zu Beginn schon hingewiesen, als ich meine Arbeit noch verteidigt habe. Was mir hier aber nicht ganz klar ist, ist die Befestigung des Deckels (eingeschraubt?). Vermutlich stimmt das ja mit der vorsätzlichen Irreführung.

@alle, die mitdiskutiert oder mitgelesen haben, und die, die es interessiert: Meine Konstruktion habe ich mittlerweile umgestrickt und zumindest das Thema "Kegelrollenlager" beschäftigt mich nun nicht mehr.

Falls ich mal wieder Fragen habe, versuche ich von Beginn an verständliche Anhänge und Erklärungen zu liefern.

Einen schönen Abend und danke für die lehrreichen Tipps!
JJ

[Diese Nachricht wurde von JJCale am 13. Aug. 2009 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von JJCale am 13. Aug. 2009 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von JJCale am 13. Aug. 2009 editiert.]

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Ok JJ,
Niederhalter, Steuerscheibe, Ansaugkanal - alles da was ich vermißt habe.
Was du meiner Meinung noch zwingend brauchst dass diese Lagerung funktionieren kann ist die axiale Vorspannkraft für das Kegelrollenlager. Und die muß auch im Stillstand wirken, auf den hydraulischen Druck kannst du dich da nicht verlassen (Anlauf). Da bleibt bei dieser Konstruktion eigentlich nur Federvorspannung. Um die Axialkraft überhaupt an das Lager zu bekommen muß der Pumpenkörper auf der Welle fixiert werden, zumindest nach rechts brauchts einen Anschlag, nach links wird er schon nicht rausfallen. Außerdem gefällt mir der Freiraum rechts am Außenring zum Lagerdeckel hin nicht. Hier gibt es prinzipiell die Möglichkeit ein Tellerfederpaket zur Vorspannung zu integrieren, ob das allerding in der Lage ist die Betriebskräfte (aus hydraulischen Druck) aufzunehmen muß eine Rechnung nachweisen. Eine Verschiebung nach rechts sollte vermieden werden um Leckage zwischen Saug und Druckseite zu minmieren. Der Vorteil des rechtsseitigen Tellerfederpakets liegt in einer unkomplizierten Montage da sich Fertigungstoleranzen hier etwas austoben können und auch Längenausdehnung durch Erwärmung kompensiert werden kann (vorausgesetz die Welle ist axial elstisch an die Antriebsmaschine gekuppelt, denn sie läuft dann nach rechts etwas aus dem Gehäuse).

Ford P.

EDIT
OK das hatt sich dann wohl etwas überschnitten
EDIT

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Es gibt eine Theorie, die besagt, wenn jemals irgendwer genau rausfindet, wozu Pro/E da ist und warum es da ist, dann verschwindet es auf der Stelle und wird durch etwas noch Bizarreres und Unbegreiflicheres ersetzt.
Es gibt eine andere Theorie, nach der das schon passiert ist.

[Diese Nachricht wurde von Ford P. am 13. Aug. 2009 editiert.]

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Hallo JJ ,

das Kegelrollenlager war voll OK!
Nur der Einbau nicht.

Wenn Du jetzt ein anderes (vermute Rillenlager) verwendest
überprüfe ob es den axialen Kräften gewachsen ist!

Auch für ein anderes Lager gilt der oben genannte Kraftfluss!

MfG
Krümmel 

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Stillstand ist Rückschritt

[Diese Nachricht wurde von Krümmel am 13. Aug. 2009 editiert.]

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