CH345245A - Als Motor oder Pumpe wirkende hydraulische Drehkolbenmaschine - Google Patents

Als Motor oder Pumpe wirkende hydraulische Drehkolbenmaschine

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Publication number
CH345245A
CH345245A CH345245DA CH345245A CH 345245 A CH345245 A CH 345245A CH 345245D A CH345245D A CH 345245DA CH 345245 A CH345245 A CH 345245A
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CH
Switzerland
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rotary piston
piston machine
pump
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machine according
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Inventor
Gerhard Booth Douglas
Wood Robert Spurgeon
Original Assignee
Plessey Co Ltd
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Publication date
Application filed by Plessey Co Ltd filed Critical Plessey Co Ltd
Publication of CH345245A publication Critical patent/CH345245A/de

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0088Lubrication

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Description


      Als    Motor oder     Pumpe        wirkende        hydraulische        Drehkolbenmaschine       Die Erfindung betrifft eine als Motor oder Pumpe  wirkende hydraulische     Drehkolbenmaschine,    deren  Zahnkörper mittels einer Welle oder Zapfen beider  seits in Lagerkörpern drehbar gelagert sind.  



  Wenn     Drehkolbenmaschinen,    wie Zahnradmaschi  nen, unter hohen Drücken arbeiten, müssen die zur  Lagerung der Wellen oder Zapfen der Dreh- bzw.  Zahnkolben bestimmten Lager geschmiert und ge  kühlt werden.  



  Die erfindungsgemässe     Drehkolbenmaschine    zeich  net sich nun dadurch aus, dass in der     Lagerboh-          rungsfläche    wenigstens des einen Lagerkörpers wenig  stens eine schraubenlinienförmige Nut angeordnet ist  und dass beide Enden der Nut mit Stellen im Maschi  nengehäuse verbunden sind, die unter gleichem Druck  stehen, so dass bei Drehung des in der Lagerbohrung  befindlichen Zapfens oder Wellenteils von der durch  die Maschine strömenden Flüssigkeit ein Teil abge  zweigt wird und als Schmier- und Kühlmittel durch  die schraubenlinienförmige Nut fliesst.  



  In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des       Erfindungsgegenstandes    eine Zahnradpumpe darge  stellt. Es zeigt:       Fig.    1 einen Längsschnitt durch die Zahnrad  pumpe,       Fig.2    einen Schnitt nach der Linie     II-II    in       Fig.    1,       Fig.    3 einen Teilschnitt nach der Linie     III-III     in     Fig.    2 und       Fig.    4 eine Einzelheit im Schnitt und in grösserem       Massstabe.     



  Die Pumpe weist ein aus zwei Teilen 1 und 2  gebildetes Pumpengehäuse auf, das eine Pumpen  kammer 3 mit einem Einlass 4 und einem     Auslass    5  umschliesst. In der Pumpenkammer 3 befinden sich  zwei miteinander kämmende Zahnkörper 6 und 7,    die     beidenends    mittels einer Welle 8 bzw. mittels  Zapfen 9 in den     Lagerkörpern    10 drehbar gelagert  sind, welche Lagerkörper den Zahnkörpern zuge  kehrte Flansche 11 besitzen. Unter dem Drucke der  durch die Pumpe geförderten Flüssigkeit werden die  Flansche 11 an die Seitenflächen der Zahnkörper  angedrückt. Die Welle 8 ist     einenends    aus dem Pum  pengehäuse 1, 2 herausgeführt und mit einem An  triebsmotor gekuppelt.  



  Wird die Welle 8 im Sinne der     Pfeilrichtung    A  in     Fig.    2 in Drehung versetzt, wird durch den Ein  lass 4 eintretende Flüssigkeit durch die Zahnkörper 6  und 7 entgegen einem Druck in Richtung auf den       Auslass    5 und durch den letzteren hindurch geför  dert. Die dabei auftretende Druckverteilung rings um  die Zahnkörper 6 und 7 herum ergibt eine Kraft  wirkung auf die Lager jedes Zahnkörpers, die durch  die Pfeilrichtung B von     Fig.    2 angedeutet ist.  



  Die Aufnahme dieser Kraft ist durch eine geeig  nete Schmierung möglich, zu welchem Zwecke  schraubenlinienförmige Nuten 12 in den     Lagerboh-          rungsflächen    der Lagerkörper 10 vorgesehen sind,  die von den äussern in Richtung auf die innern  Bohrungsenden verlaufen, derart, dass anlässlich der  Drehung der Welle 8 bzw. der Zapfen 9 Flüssigkeit  von aussen nach innen in Richtung auf die Seiten  flächen der Zahnkörper zufliesst. Die     schrauben-          linienförmigen    Nuten 12 erstrecken sich über einen  Winkel C, dessen Ergänzungswinkel (360  - C) sich  in der Richtung der Kraft B in     Fig.    2 öffnet.

   Wie       Fig.    4 zeigt, ist jede Nut 12 durch     gratartige    Erhö  hungen 13 in drei nebeneinander verlaufende Teil  nuten 12a, 12b und 12c unterteilt, deren Breite  (auf der     offenen    Seite) drei- bis viermal grösser  ist als die     Nutentiefe.    Die Wandungen der Teil  nuten sind abgeschrägt oder abgerundet, um den           Durchfluss    der Flüssigkeit von den äussern nach den  innern Enden der Nuten zur Schmierung der Lager  zu erleichtern.  



  Beim Betrieb der Pumpe tritt unter der Wirkung  des     Flüssigkeitsdruckes    an der Eintrittsseite Flüssig  keit durch im Pumpengehäuse vorgesehene Bohrun  gen 14 und 15 in Kammern 16 über, die durch  den     Pumpengehäuseteil    1 bzw. 2 und die äussern  Stirnflächen der Lagerkörper 10 begrenzt sind. In  den an den Stirnseiten der Zahnkörper anliegenden  Stirnflächen der Flansche 11 der Lagerkörper sind       ringförmige    Kammern 17 eingearbeitet, die über  radiale, in den genannten     Flanschstimflächen    einge  arbeitete Nuten 18 mit der Eintrittsseite 4 der Pumpe  verbunden sind.  



  Zufolge der Anordnung der Kammern 16. und 17  an beiden Stirnflächen der Lagerkörper 10, 11,  welche Kammern unter sich durch die in die Lager  flächen eingearbeiteten, schraubenlinienförmigen Nu  ten 12 verbunden sind und selbst über Bohrungen  14, 15 bzw. Nuten 18 Verbindung mit der Ein  trittsseite der Pumpe haben, wird erreicht, dass wäh  rend des Betriebes der Pumpe unter der Wirkung der       Viskositätskräfte    sich ein     Flüssigkeitsstrom,    der  unter dem Flüssigkeitsdruck an der Eintrittsseite der  Pumpe steht, durch die Bohrungen 14 und 15, die  Kammern 16, die schraubenlinienförmigen Nuten 12,  die Kammern 17 und die Nuten 18 einstellt.

   Ein  solcher     Flüssigkeitsstrom    ist in     Fig.3    durch die  Pfeilrichtungen<I>D, E, F, G, H,</I> 1 dargestellt. Ver  suche haben gezeigt, dass dieser Flüssigkeitsstrom in  der Praxis vollkommen zur     Kühlung    und Schmierung  der Welle oder Zapfen der Zahnkörper ausreicht,  selbst wenn die Pumpe zur Förderung von Flüssig  keiten mit niedrigen     Viskositätsgraden    verwendet  wird.  



  Die Anordnung schraubenlinienförmiger Nuten  12 in den Laufflächen der Lager ermöglicht die Bil  dung eines sich ständig erhaltenden Flüssigkeitsfilms  auf den unter Druck stehenden Teil der     Lauffläche     des Lagers, so dass eine günstigste Abstützung der  Welle oder Zapfen vorhanden ist. Um dieses Ziel  zu erreichen, erstreckt sich die schraubenlinienförmige  Nut über die ganze Länge des Lagers, ist aber  nur über etwa zwei Drittel des Umfanges der Lager  fläche in die letztere eingearbeitet, derart, dass der  grösste Teil der Länge der Nut sich in einem Teil  der Lauffläche befindet, die während des Betriebes  der Maschine nicht unter Druck steht.

   Dies hat zur  Folge, dass die Nut nicht in den unter Druck ge  setzten Teil der Lauffläche des Lagers zu liegen  kommt, in dem der     Flüssigkeitsfilm    seine Wirkung  auszuüben hat, so dass an dem unter Druck stehen  den Teil der Lauffläche keine     Flächenverminderung     oder     -unterbrechung    vorhanden ist.  



  Versuche haben ergeben, dass ein zur Kühlung  und     Schmierung    des Lagers ausreichender Flüssig  keitsstrom sich dann einstellt, wenn eine Nut vor  gesehen ist, die eine verhältnismässig geringe Tiefe  bei einer verhältnismässig grossen Breite (auf der    offenen Seite) aufweist, wobei es sich als zweck  mässig erwiesen hat, eine     Nutbreite    zu wählen, die  das Drei- oder Mehrfache der     Nuttiefe    ausmacht.  Um einen grösseren Flüssigkeitsstrom durch das La  ger hindurch zu erhalten, können auch zwei oder  mehr solcher schraubenlinienförmiger Nuten vorge  sehen sein, wobei aber vorzugsweise bei einer Mehr  zahl von Nuten diese derart nahe nebeneinander vor  zusehen sind, dass sie praktisch eine Nut darstellen  und die Wirkung einer solchen aufweisen.

   Dieser  Fall ist dann vorhanden, wenn zwischen zwei be  nachbarten Nuten eine diese voneinander trennende       gratartige    Erhöhung vorhanden ist, wobei sowohl die  innern als auch die äussern Kanten, mindestens aber  die letzteren, gebrochen oder abgerundet sind, was  den Austritt der Flüssigkeit aus der Nut an der  Stelle, an der sich das Lagerspiel zwischen der  Welle oder Zapfen und der Lagerbohrung befindet,  und die Verteilung über den Umfang der Welle  oder der Zapfen begünstigt.  



  Bei     Zahnkolbenmaschinen,    deren Zahnkolben  und Welle oder Zapfen aus einem Stück hergestellt  sind, werden zur Verbindung der Lagerbohrungen  mit der     Einlassseite    vorzugsweise quer durch die  Aussenseite der Lager angeordnete Nuten vorgesehen.  



  Beim Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der  zur Kühlung und Schmierung der Lager dienende  Flüssigkeitsstrom von aussen nach innen auf die  Seitenflächen der Zahnkörper gerichtet ist. Die  Strömungsrichtung könnte aber auch umgekehrt sein.  



  Für den Fall der Verwendung von aus einem  Stück hergestellten Lagerkörpern ist die Strömungs  richtung der Flüssigkeit von der     Einlassseite    her  zu den Nuten vorzugsweise so gewählt, wie sie in  Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel beschrie  ben worden ist. Bei dieser Strömungsrichtung lassen  sich irgendwelche Schwierigkeiten vermeiden, die  entstehen können, wenn die Flüssigkeit einer Stelle,  an der eine hohe Turbulenz herrscht, wie dies bei  spielsweise in den Zahnlücken des Zahnkolbens auf  der     Einlassseite    der Pumpe der Fall ist, entnommen  wird.  



  Wird die Maschine als Motor betrieben, findet  eine Umkehrung der Drehrichtung der Zahnkolben  statt und die Strömungsrichtung der Flüssigkeit wird  umgekehrt, das heisst die Eintrittsseite der Pumpe  wird zur Austrittsseite des Motors. Die Abzweig  stelle für die Kühl- und Schmierflüssigkeit befindet  sich somit auch beim Motorbetrieb auf der Nieder  druckseite der Maschine.  



  Bei einer     Drehkolbenmaschine    braucht nicht un  bedingt jedes der vorhandenen Lager mit einer Nut  zum Durchlassen eines Kühl- und Schmierflüssig  keitsstromes versehen zu sein. Je nach den Verhält  nissen genügt es, wenn ein oder mehr als eines der  Lager in der beschriebenen Weise ausgebildet ist  bzw. sind.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Als Motor oder Pumpe wirkende hydraulische Drehkolbenmaschine, deren Zahnkörper mittels einer Welle oder Zapfen beiderseits in Lagerkörpern dreh bar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lagerbohrungsfläche wenigstens des einen Lager körpers wenigstens eine schraubenlinienförmige Nut angeordnet ist und dass beide Enden der Nut mit Stellen im Maschinengehäuse verbunden sind, die unter gleichem Druck stehen, so dass bei Drehung des in der Lagerbohrung befindlichen Zapfens oder Wellenteils von der durch die Maschine strömenden Flüssigkeit ein Teil abgezweigt wird und als Schmier- und Kühlmittel durch die schraubenlinienförmige Nut fliesst.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Drehkolbenmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die schraubenlinien- förmige Nut mindestens dreimal so breit als tief ist. 2. Drehkolbenmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schraubenlinienförmige Nut in mindestens zwei nebeneinanderliegende Teilnuten unterteilt ist und dass die Teilnuten voneinander durch Erhöhungen getrennt sind. 3. Drehkolbenmaschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilnuten mindestens angenähert gleiche Breite aufweisen.
    4. Drehkolbemnaschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die äussern Ränder der Nuten abge rundet sind. 5. Drehkolbenmaschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, als Pumpe betrieben, da durch gekennzeichnet, dass die beiden Enden der Lagerbohrung mit der Flüssigkeitseintrittsstelle im Maschinengehäuse verbunden sind. 6. Drehkolbenmaschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Ende der Lagerbohrung über eine Nut in der innern Stirnfläche des Lagerkörpers mit der Eintrittsstelle verbunden ist.
CH345245D 1955-10-24 1956-10-19 Als Motor oder Pumpe wirkende hydraulische Drehkolbenmaschine CH345245A (de)

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GB345245X 1955-10-24

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CH345245A true CH345245A (de) 1960-03-15

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ID=10366713

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CH345245D CH345245A (de) 1955-10-24 1956-10-19 Als Motor oder Pumpe wirkende hydraulische Drehkolbenmaschine

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CH (1) CH345245A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0222265A1 (de) * 1985-11-06 1987-05-20 Eaton Corporation Innenzahnradpumpe mit Schmierkreislauf

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0222265A1 (de) * 1985-11-06 1987-05-20 Eaton Corporation Innenzahnradpumpe mit Schmierkreislauf

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