DE102005056909A1 - Hydraulische Zahnradmaschine - Google Patents

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Guido Bredenfeld
Stefan Cerny
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Abstract

Offenbart ist eine hydraulische Zahnradmaschine, insbesondere ein reversierbarer Zahnradmotor, mit einem stirnseitig von zumindest einem Deckel abgedichteten Gehäuse, in dessem Innenraum zumindest eine Zahnradanordnung mit einem ersten und einem zweiten Zahnrad angeordnet ist, die im Außeneingriff miteinander kämmen, wobei das erste Zahnrad auf einer Welle befestigt ist, die auf einer An-/Abtriebsseite nach außen geführt ist, und das zweite Zahnrad auf einer Achse angeordnet ist, wobei die Zahnräder in zwei gegenüberliegend angeordneten Lagerbrillen in durch eine Leckölnut verbundenen Lageraugen gelagert sind, wobei der Deckel im Bereich der Welle bzw. Achse zumindest eine Stirnausnehmung aufweist. Erfindungsgemäß ist zumindest eine der Stirnausnehmungen über eine Nut mit der Leckölnut der Lagerbrille verbunden und bildet mit dieser einen Leckölströmungspfad aus.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zahnradmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Zahnradmaschinen, beispielsweise Zahnradmotoren oder Zahnradpumpen werden vor allem in der Mobilhydraulik zur Wandlung oder Erzeugung hydraulischer Energie eingesetzt. Hauptgrund hierfür ist ihr einfacher Aufbau, der einerseits zu guten Wirkungsgraden und einer hohen Betriebssicherheit selbst bei schwierigen Einsatzbedingungen führt und andererseits eine kostengünstige Herstellung erlaubt. Ein weiterer Vorteil der Zahnradmaschinen liegt darin, dass diese bei geringerem Bauraum- und Gewichtsbedarf in einem vergleichsweise großen Drehzahl- Temperatur- und Viskositätsbereich einsetzbar sind.
  • Aus dem Datenblatt RD 14 026 der Firma Bosch Rexroth sind beispielsweise Außenzahnradmaschinen bekannt, die ein Gehäuse besitzen, das einen Innenraum aufweist, der von zwei am Gehäuse befestigten Deckeln begrenzt ist. In dem Innenraum ist eine Zahnradanordnung mit einem ersten und einem zweiten Zahnrad angeordnet, die im Außeneingriff miteinander kämmen. Das erste Zahnrad ist auf einer Welle befestigt, die auf einer An-/Abtriebsseite nach außen geführt und über einen innenliegenden Wellendichtring abgedichtet ist. Das zweite Zahnrad ist auf einer Achse befestigt. Welle und Achse werden über Lagerbuchsen in zwei gegenüberliegend in dem Innenraum des Gehäuses angeordneten Lagerbrillen gelagert. Abhängig von der Drehrichtung wird an den Zahnrädern zwischen Vorder- und Rückflanken unterschieden. Bei Zahnradpumpen übertragen die Vorderflanken die Drehbewegung zwischen dem treibenden und dem getriebenen Zahnrad. Das zu fördernde Medium wird in Zahnlücken der Zahnräder von einer Niederdruckseite zu einer Hochdruckseite gefördert. Dabei wandern Flankenkontaktpunkte der Zähne des Zahnradpaares entlang zumindest einer Eingriffslinie. Dadurch verhindern die im Eingriff sich berührenden Zahnflanken ein Rückströmen des Druckmittels von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite (Dichtwirkung). Bei Zahnradmotoren wird das Verdrängerprinzip von Zahnradpumpen umgekehrt und den Zahnrädern Druckmittel über einen Zulauf zugeführt, wodurch an der nach außen geführten Abtriebswelle ein Drehmoment abgegriffen werden kann. Die radiale Abdichtung der Zahnräder erfolgt bei derartigen Zahnradmaschinen druckabhängig, indem der Betriebsdruck auf der Hochdruckseite in Umfangsrichtung über einen sich bildenden sichelförmigen Spalt auf die beiden Zahnräder wirkt und die Achse und die Welle der Zahnräder mit einer druckabhängigen Betriebskraft in die Lagerbuchsen drückt. Während der ersten Inbetriebnahme der Zahnradmaschine erfolgt ein definiertes Einlaufen der Zahnköpfe im Gehäuse, wobei die Zahnräder Material von der Gehäuseinnenwandung abtragen, so dass Dichtzonen mit einem optimalen Dichtspalt entstehen. Die beim Einlaufen entstehenden Späne werden kontrolliert mit dem Druckmittelstrom abgeführt. Die axiale Abdichtung der Zahnräder erfolgt ebenfalls druckabhängig, indem jeweils die Außenseiten der auf der An-/Abtriebsseite angeordneten und der auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Lagerbrille mit Druck beaufschlagt werden, so dass die Lagerbrillen definierte Anpresskräfte in axialer Richtung auf die Seitenflächen der Zahnräder ausüben, d.h. die Lagerbrillen werden abdichtend auf beiden Seiten der Zahnräder gegen die Seitenflächen der Zahnräder gedrückt, um dort den Dichtspalt druckabhängig möglichst klein zu halten (Axialspaltkompensation). Hierzu sind die Lagerbrillen axial verschiebbar auf der Welle und Achse gelagert und besitzen auf ihren Außenseiten jeweils Axialdruckfelder, die durch in Nuten eingelegte Axialfelddichtungen begrenzt sind. Der Druck wirkt auf die Lagerbrillen in den genau begrenzten Axialdruckfeldern entgegen den inneren hydraulischen Kräften, wobei die äußere an den Lagerbrillen wirkende Kraft geringfügig größer sein muss als die Kraft, die von innen auf die Lagerbrillen wirkt. Bei einsinnigen Zahnradmaschinen ist der Wellendichtraum vor der Wellendichtung durch unsymmetrische Axialfelddichtungen mit der Niederdruckseite verbunden, so dass an den Dicht- und Lagerschmierstellen entstehendes Lecköl über die Saugseite der Pumpe abgeführt werden kann.
  • Neben den einsinnigen Zahnradmaschinen mit unsymmetrischen Axialdruckfeldern bzw. Axialfelddichtungen sind aus dem Datenblatt RD 14 026 weiterhin reversierbare, d.h. rücklaufbelastbare Zahnradmotoren bekannt, die auf der Abtriebsseite und auf der dieser gegenüberliegenden Seite identische und symmetrische Axialfelddichtungen aufweisen. Diese dichten die Hochdruckseite und die Niederdruckseite zur Achse und zur Welle ab, so dass auf der Abtriebsseite und auf der gegenüberliegenden Seite um die Achse und die Welle jeweils ein zur Niederdruckseite und zur Hochdruckseite geschlossenes Axialdruckfeld entsteht. Bei derartigen reversierbaren Zahnradmotoren wird das in den Wellendichtraum und auf der gegenüberliegenden Seite in das geschlossene Feld um die Achse und die Welle gelangte Lecköl durch separate Leckölbohrungen in den beiden Deckeln des Gehäuses und einen externen Leckölanschluss abgeführt.
  • In der EP 1 081 382 A2 ist eine Zahnradmaschine dargestellt, bei der eine erste Axialfelddichtung auf der der An-/Abtriebsseite gegenüberliegenden Seite ein Axialdruckfeld auf einer Hochdruckseite und ein zur Welle und zur Achse offenes Feld auf einer Niederdruckseite begrenzt und eine zweite Axialfelddichtung auf der An-/Abtriebsseite ein Axialdruckfeld auf einer Hochdruckseite begrenzt. Bei dieser herkömmlichen Lösung ist der Wellendichtraum zur Leckölabführung über einen Leckölkanal und ein in Richtung Wellendichtraum schließendes Rückschlagventil mit dem von der ersten Axialfelddichtung begrenzten Axialdruckfeld auf der Niederdruckseite verbunden.
  • Nachteilig bei derartigen Zahnradmaschinen ist zum Einen, dass in den Lager- und/oder Enddeckeln Leckölbohrungen notwendig sind, um die entstehende Leckölmenge dem externen Leckölanschluss bzw. dem Niederdruckraum zuzuführen. Hierbei muss der Durchflusswiderstand der Leckölbohrungen möglichst gering sein, da sich sonst bei großen Leckölmengen ein zu hoher Lecköldruck aufbauen würde. Dieser Druck wirkt zum Einen direkt auf die Wellendichtung und kann zum Umstülpen und zur Beschädigung der Wellendichtung und dadurch zum Ausfall der Zahnradmaschine führen. Zum Anderen führt die ungewünschte Druckerhöhung zu einem erhöhten Druck auf der Innenseite, d.h. auf der den Zahnrädern zugewandten Seite der Lagerbrillen, wodurch es zu einem Abheben der Lagerbrillen von den Zahnradflanken und damit zu einem Funktionsausfall der Zahnradmaschine kommen kann. Zur Verringerung des Lecköldurchflusswiderstandes ist es aus dem allgemeinen Stand der Technik zwar bekannt, die Lageraugen der Lagerbrillen jeweils über eine Leckölnut zu verbinden. Es hat sich aber gezeigt, dass der Querschnitt der Leckölnut aus Platz- und Festigkeitsgründen zu gering ist, so dass für eine ausreichende Leckölabführung zusätzliche Leckölbohrungen in den Deckeln notwendig sind, die einen hohen Zerspanungsaufwand und, da diese bei Zahnradpumpen nicht unbedingt erforderlich sind, eine große Teilevielfalt aufgrund der unterschiedlichen Deckeltypen erfordern.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Zahnradmaschine zu schaffen, die eine verbesserte Leckölabführung bei minimalem vorrichtungstechnischem Aufwand ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine hydraulische Zahnradmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße hydraulische Zahnradmaschine hat ein stirnseitig von zumindest einem Deckel abgedichtetes Gehäuse, in dessen Innenraum zumindest eine Zahnradanordnung mit einem ersten und einem zweiten Zahnrad angeordnet ist, die im Außeneingriff miteinander kämmen, wobei das erste Zahnrad auf einer Welle befestigt ist, die auf einer An-/Abtriebsseite nach außen geführt ist und das zweite Zahnrad auf einer Achse angeordnet ist. Die Zahnräder sind in zwei gegenüberliegend angeordneten Lagerbrillen in durch eine Leckölnut verbundenen Lageraugen gelagert, wobei die Deckel im Bereich der Welle und Achse zumindest eine Stirnausnehmung aufweisen. Erfindungsgemäß ist zumindest eine der Stirnausnehmungen über eine Nut oder Ausnehmungen mit der Leckölnut der Lagerbrille verbunden und bildet mit dieser einen Leckölströmungspfad aus. Aufgrund der mit den Leckölnuten der Lagerbrille verbunden Nuten ist der Strömungsquerschnitt im Leckölströmungspfad zwischen den Lageraugen vergrößert und dadurch die Drossellänge, d.h. die Länge des Bereichs mit verringertem Querschnitt zwischen den Stirnausnehmungen verringert, so dass der Lecköldurchflusswiderstand in diesem Bereich erheblich reduziert ist und gegenüber dem Stand der Technik auf zusätzliche Leckölbohrungen in den Gehäusedeckeln verzichtet werden kann. Dadurch ist die erfindungsgemäße Zahnradmaschine fertigungstechnisch einfach und kostengünstig herstellbar und die Gehäusedeckel universell für Zahnradpumpen und Zahnradmotoren einsetzbar, wodurch die Teilevielfalt und dadurch die Herstellungskosten wesentlich verringert sind. Aufgrund des geringen Durchflusswiderstandes im Leckölströmungspfad wird auch bei großen Leckölmengen ein zu hoher Lecköldruck und dadurch ein Umstülpen und eine Beschädigung der Wellendichtung sowie ein Abheben der Lagerbrillen und dadurch ein Funktionsausfall der Zahnradmaschine verhindert.
  • Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat ein von der An-/Abtriebsseite abgewandter Enddeckel des Gehäuses zwei gegenüberliegend angeordnete Nuten, so dass die Drossellänge, d.h. die Länge des Bereichs mit verringertem Strömungsquerschnitt, wesentlich verringert ist.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn sich die Nuten im Wesentlichen bis zu einem an eine Pumpenaxialfelddichtung bei Pumpenbauart angrenzenden Bereich der Zahnradmaschine erstrecken. Dadurch wird die Dichtwirkung der Pumpenaxialfelddichtung durch die Nuten nicht beeinträchtigt.
  • Der Innenraum ist auf der An-/Abtriebsseite vorzugsweise von einem Lagerdeckel abgedichtet, der im Bereich der Achse eine Stirnausnehmung aufweist, die durch die Nut mit der Leckölnut der Lagerbrille verbunden ist.
  • Zur Abführung des Lecköls ist vorzugsweise ein Leckölanschluss im Enddeckel vorgesehen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Zahnradmaschine mündet der Leckölanschluss im Bereich der Achse in den Enddeckel ein.
  • Die Achse hat vorzugsweise eine Durchgangsbohrung, die zumindest abschnittsweise in die Stirnausnehmungen der Deckel einmündet, so dass in diesem Bereich ein strömungsgünstiger, geradliniger Verlauf des Strömungspfades erreicht wird. Über die Leckölnut der Lagerbrille und die Nut des Lagerdeckels wird das Lecköl mit wesentlich verringertem Strömungswiderstand aus dem von Lagerbrille und Wellendichtring begrenzten Wellenraum über die Durchgangsbohrung der Achse und den externen Leckölanschluss einem Tank zugeführt.
  • Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel tragen die Lagerbrillen jeweils zumindest eine Axialfelddichtung zur Begrenzung der Axialfelder.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführung der Zahnradmaschine ist die Achse und/oder Welle in Gleitlagerbuchsen gelagert. Diese nehmen die Lagerkräfte auf und sind für hohe Drücke und gute Notlaufeigenschaften ausgelegt.
  • Die Gleitlagerbuchsen können vorzugsweise zumindest eine Lagerölnut zur Lagerschmierung aufweisen. Bei einer bevorzugten Variante sind jeweils zwei Lagerölnuten benachbart in die Gleitlagerbuchsen eingebracht. Aufgrund der verbesserten Lagerschmierung durch die Lagerölnuten wird die Lagerreibung und der Lagerverschleiß minimiert und dadurch die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Zahnradmaschine erheblich gesteigert.
  • Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
  • Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen, als Außenzahnradmotor ausgeführten Zahnradmaschine;
  • 2 eine Innenansicht des Enddeckels aus 1;
  • 3 einen Schnitt entlang der Linie C-D in 1 und
  • 4 eine Einzeldarstellung einer der Lagerbrillen aus 1.
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße, als reversierbarer Außenzahnradmotor ausgeführte Zahnradmaschine 1 mit einem Gehäuse 2, das einen Innenraum 4 aufweist, der von zwei am Gehäuse 2 befestigten Deckeln 6, 8 begrenzt ist. Im Innenraum 4 des Gehäuses 2 ist eine Zahnradanordnung 10 angeordnet, die zwei im Außeneingriff miteinander kämmende Zahnräder 12, 14 aufweist. Das abtreibende Zahnrad 12 ist mit einer Abtriebswelle 16 drehfest verbunden, über die es im Gehäuse 2 gelagert ist. Die Abtriebswelle 16 ist auf einer Abtriebsseite 18 durch den als Lagerdeckel ausgeführten Deckel 6 nach außen geführt und über einen Wellendichtring 20 abgedichtet, der einen Wellendichtraum 22 begrenzt. Das zweite Zahnrad 14 ist mit einer Achse 24 drehfest verbunden. Die Zahnräder 12, 14 sind über die Abtriebswelle 16 bzw. die Achse 24 in zwei gegenüberliegend in dem Gehäuse 2 angeordneten Lagerbrillen 26, 28 in durch eine Leckölnut 30 verbundenen Lageraugen 32, 34 gelagert. Zur Verringerung der Lagerreibung und Verbesserung der Notlaufeigenschaften sind die Lageraugen 32, 34 jeweils mit einer Gleitlagerbuchse 36 versehen. Die Lagerbrillen 26, 28 können bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel auch mehrteilig, beispielsweise zweiteilig mit einem der Welle 16 und einem der Achse 24 zugeordneten Lagerteil ausgeführt sein. Die radiale Abdichtung der Zahnräder 12, 14 des Außenzahnradmotors 1 erfolgt druckabhängig. Der Betriebsdruck auf der Hochdruckseite wirkt in Umfangsrichtung über einen sich bildenden sichelförmigen Spalt auf die beiden Zahnräder 12, 14 und drückt die Achse 24 und die Welle 16 mit einer druckabhängigen Betriebskraft in die Lagerbuchsen 36 und die Zahnräder 12, 14 gegen die Niederdruckseite des Gehäuses 2, so dass beim ersten Betrieb des Zahnradmotors 1 ein definiertes Einlaufen der Zahnräder 12, 14 im Gehäuse 2 erfolgt und Dichtzonen mit einem optimalen Dichtspalt entstehen. Die axiale Abdichtung der Zahnräder 12, 14 erfolgt ebenfalls druckabhängig, indem jeweils die Außenseiten der auf der Abtriebsseite angeordneten und der auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Lagerbrille 28, 26 mit dem Betriebsdruck beaufschlagt werden, so dass die Lagerbrillen 26, 28 definierte, druckabhängige Anpresskräfte in axialer Richtung auf die Seitenflächen der Zahnräder 12, 14 ausüben. Hierzu sind die Lagerbrillen 26, 28 axial verschiebbar und besitzen auf ihren Außenseiten jeweils Axialdruckfelder die durch Axialfelddichtungen 38 begrenzt sind. Der Druck wirkt auf die Lagerbrillen 26, 28 in den genau begrenzten Axialdruckfeldern entgegen den inneren hydraulischen Kräften. Die Deckel 6, 8 und das Gehäuse 2 sind nach außen jeweils über eine ringförmige Gehäusedichtung 40 abgedichtet und im Bereich der Welle 16 und der Achse 24 innenliegend mit im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Stirnausnehmungen 42, 44, 46 versehen. Die Achse 24 hat eine Durchgangsbohrung 48, die einerseits in die Stirnausnehmung 44 des Enddeckels und andererseits in die Stirnausnehmung 46 des Lagerdeckels 6 einmündet. Zur Leckölabführung hat der als Enddeckel ausgeführte Deckel 8 einen Leckölanschluss 50, der im Bereich der Achse 24 in die Stirnausnehmung 44 des Enddeckels 8 einmündet.
  • Erfindungsgemäß sind die Stirnausnehmungen 42, 44, 46 der Deckel 6, 8 über jeweils eine Nut 52, 54, 56 mit den Leckölnuten 30 der Lagerbrillen 26, 28 verbunden und bilden mit diesen einen Leckölströmungspfad 58 aus, über den an Dicht- und Lagerschmierstellen entstehendes Lecköl dem externen Leckölanschluss 50 zugeführt werden kann. Aufgrund der mit den Leckölnuten 30 der Lagerbrille 26, 28 verbunden Nuten 52, 54, 56 ist der Strömungsquerschnitt im Leckölströmungspfad 58 zwischen den Lageraugen 32, 34 vergrößert und dadurch der Lecköldurchflusswiderstand in diesem Bereich erheblich reduziert, so dass auf zusätzliche Leckölbohrungen in den Gehäusedeckeln 6, 8 verzichtet werden kann. Dadurch ist der Außenzahnradmotor 1 fertigungstechnisch einfach und kostengünstig herstellbar und die Gehäusedeckel 6, 8 universell für Zahnradpumpen und Zahnradmotoren einsetzbar, wodurch die Teilevielfalt und dadurch die Herstellungskosten wesentlich verringert sind. Aufgrund des geringen Durchflusswiderstandes im Leckölströmungspfad 58 wird auch bei großen Leckölmengen ein zu hoher Lecköldruck und dadurch ein Umstülpen und die Beschädigung der Wellendichtung 20 sowie ein Abheben der Lagerbrillen 26, 28 verhindert. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat der von der Abtriebsseite abgewandte Enddeckel 8 des Gehäuses 2 zwei gegenüberliegend angeordnete Nuten 52, 54. Dadurch wird die Drossellänge, d.h. die Länge des Bereichs im Leckölströmungspfad 58 mit verringertem Querschnitt, wesentlich verringert. Auf der Abtriebsseite ist der Innenraum 4 von dem Lagerdeckel 6 abgedichtet, der im Bereich der Achse 24 eine Stirnausnehmung 46 aufweist, die durch die Nut 56 mit der Leckölnut 30 der Lagerbrille 28 verbunden ist. Die Tiefe der Nuten 52, 54, 56 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel bogenförmig zu den Leckölnuten 30 hin verringert, um eine gleichmäßige Strömungsführung zu gewährleisten und dadurch den Leckölströmungswiderstand weiter zu verringern.
  • Wie insbesondere 2 entnehmbar ist, die eine Innenansicht des Enddeckels 8 aus 1 mit aufgelegter Axialfelddichtung 38 zeigt, sind die Nuten 52, 54 als etwa rechteckförmige Ausnehmungen in den Deckel 8 eingebracht und erstrecken sich bis zu einem, an eine schematisch mit gestrichelter Linie angedeutete, etwa dreiförmige Pumpenaxialfelddichtung 60 bei Pumpenbauart angrenzenden Bereich des Außenzahnradmotors 1. Dadurch wird die Dichtwirkung der Pumpenaxialfelddichtung 60 bei Verwendung des Deckels für eine Zahnradpumpe durch die Nuten 52, 54 nicht beeinträchtigt, so dass die Deckel 6, 8 für Zahnradmotoren und Zahnradpumpen universal verwendet werden können.
  • Gemäß 3, die einen Schnitt entlang der Linie C-D in 1 zeigt, wird der Außenzahnradmotor 1 im Betrieb auf einer Hochdruckseite 62 über einen schematisch dargestellten Zulauf 64 mit Druckmittel beaufschlagt. Das Druckmittel wird von der Hochdruckseite 62 in Zahnlücken der Zahnräder 12, 14 (siehe 1) außen am Gehäuse 2 entlang zu einer Niederdruckseite 66 geführt und treibt dabei die Zahnräder 12, 14 an. Auf der Niederdruckseite 66 tauchen die Zähne und Zahnlücken ineinander und verdrängen das Druckmittel in einen schematisch dargestellten Ablauf 68. Die Lagerbrille 28 ist zur Axialspaltkompensation mit außenliegender Axialfelddichtung 38 und Leckölnut 30 in das Gehäuse 2 eingesetzt. Der Aufbau der Lagerbrillen 26, 28 wird im Folgenden anhand 4 näher erläutert.
  • Wie insbesondere 4 entnehmbar ist, die eine Einzeldarstellung einer der Lagerbrillen 26, 28 aus 1 zeigt, haben diese einen etwa achtförmigen Grundkörper 70 in dem die beiden Lageraugen 32, 34 als Durchgangsbohrungen 72 eingebracht sind. In den Lageraugen 32, 34 sind Achse 24 und Welle 16 wie bereits erläutert in Gleitlagerbuchsen 36 gelagert. Die beiden Lageraugen 32, 34 sind über die etwa mittig angeordnete Leckölnut 30 verbunden. Bei dem gezeigten Außenzahnradmotor 1 hat die Leckölnut 30 einen etwa rechteckförmigen Querschnitt, der über eine entsprechende Ausnehmung 74 der Gleitlagerbuchsen 36 in die Lagerbohrungen 72 mündet. Zur Verbesserung der Lagerschmierung sind jeweils zwei benachbart angeordnete Lagerölnuten 76 etwa diametral gegenüber dem Mündungsbereich der Leckölnut 30 in die Gleitlagerbuchsen 36 eingebracht. Dadurch wird die Lagerreibung und der Lagerverschleiß verringert und die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Außenzahnradmotors 1 weiter erhöht. Zur Aufnahme der zur Begrenzung der Axialfelder vorgesehenen Axialfelddichtung 38 ist eine parallel zur Außenkontur der Lagerbrille 26, 28 verlaufende Dichtungsnut 78 vorgesehen, die zwischen den beiden Lageraugen 32, 34 nicht geschlossen ist und eine offene Acht ausbildet. An den beiden Stirnseiten der Lagerbrille 26 ist die Dichtungsnut 78 nach außen erweitert. Um bei einem schnellen Druckanstieg zu gewährleisten, dass die äußere auf die Lagerbrillen 26, 28 wirkende Kraft genauso schnell anwächst, wie die an der Innenseite anliegende Kraft, sind in den Stirnseiten der Lagerbrillen 26, 28 Verbindungsnuten 80 eingebracht, so dass sich der Druck von der Hochdruckseite schnell bis an die Außenseiten der Lagerbrillen 26, 28 fortpflanzen kann.
  • Die erfindungsgemäße Zahnradmaschine 1 ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel mit für Zahnradpumpen und Zahnradmotoren kompatiblen Deckeln 6, 8 beschränkt, vielmehr können die Nuten 52, 54, 56 derart ausgebildet sein, dass diese die Stirnausnehmungen 42, 44, 46 durchgängig verbinden (Drossellänge = 0). Erfindungswesentlich ist, dass zumindest eine der Stirnausnehmungen 42, 44, 46 über die Nut 52, 54, 56 mit der Leckölnut 30 der Lagerbrille 26, 28 verbunden ist und mit dieser einen Leckölströmungspfad 58 ausbildet, um den Lecköldurchflusswiderstand zu minimieren.
  • Offenbart ist eine hydraulische Zahnradmaschine 1, insbesondere ein reversierbarer Zahnradmotor, mit einem stirnseitig von zumindest einem Deckel 6, 8 abgedichteten Gehäuse 2, in dessen Innenraum 4 zumindest eine Zahnradanordnung 10 mit einem ersten und einem zweiten Zahnrad 12, 14 angeordnet ist, die im Außeneingriff miteinander kämmen, wobei das erste Zahnrad 12 auf einer Welle 16 befestigt ist, die auf einer An-/Abtriebsseite 18 nach außen geführt ist, und das zweite Zahnrad 14 auf einer Achse 24 angeordnet ist, wobei die Zahnräder 12, 14 in zwei gegenüberliegend angeordneten Lagerbrillen 26, 28 in durch eine Leckölnut 30 verbundenen Lageraugen 32, 34 gelagert sind, wobei die Deckel 6, 8 im Bereich der Welle 16 bzw. Achse 24 zumindest eine Stirnausnehmung 42, 44, 46 aufweist. Erfindungsgemäß ist zumindest eine der Stirnausnehmungen 42, 44, 46 über eine Nut 52, 54, 56 mit der Leckölnut 30 der Lagerbrille 26, 28 verbunden und bildet mit dieser einen Leckölströmungspfad 58 aus.
  • 1
    Zahnradmaschine
    2
    Gehäuse
    4
    Innenraum
    6
    Lagerdeckel
    8
    Enddeckel
    10
    Zahnradanordnung
    12
    Zahnrad (Abtrieb)
    14
    Zahnrad
    16
    Abtriebswelle
    18
    Abtriebsseite
    20
    Wellendichtring
    22
    Wellendichtraum
    24
    Achse
    26
    Lagerbrille
    28
    Lagerbrille
    30
    Leckölnut
    32
    Lagerauge
    34
    Lagerauge
    36
    Gleitlagerbuchse
    38
    Axialfelddichtung
    40
    Gehäusedichtung
    42
    Stirnausnehmung
    44
    Stirnausnehmung
    46
    Stirnausnehmung
    48
    Durchgangsbohrung
    50
    Leckölanschluss
    52
    Nut
    54
    Nut
    56
    Nut
    58
    Leckölströmungspfad
    60
    Pumpenaxialfelddichtung
    62
    Hochdruckseite
    64
    Zulauf
    66
    Niederdruckseite
    68
    Ablauf
    70
    Grundkörper
    72
    Durchgangsbohrung
    74
    Ausnehmung
    76
    Lagerölnut
    78
    Dichtungsnut
    80
    Verbindungsnut

Claims (10)

  1. Hydraulische Zahnradmaschine (1), insbesondere reversierbarer Zahnradmotor, mit einem stirnseitig von zumindest einem Deckel (6, 8) abgedichteten Gehäuse (2), in dessen Innenraum (4) zumindest eine Zahnradanordnung (10) mit einem ersten und einem zweiten Zahnrad (12, 14) angeordnet ist, die im Außeneingriff miteinander kämmen, wobei das erste Zahnrad (10) auf einer Welle (16) befestigt ist, die auf einer An-/Abtriebsseite (18) nach außen geführt ist, und das zweite Zahnrad (12) auf einer Achse (24) angeordnet ist, wobei die Zahnräder (12, 14) in zwei gegenüberliegend angeordneten Lagerbrillen (26, 28) in durch eine Leckölnut (30) verbundenen Lageraugen (32, 34) gelagert sind, wobei die Deckel (6, 8) im Bereich der Welle (16) und Achse (24) zumindest eine Stirnausnehmung (42, 44, 46) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Stirnausnehmungen (42, 44, 46) über eine Nut (52, 54, 56) mit der Leckölnut (30) der Lagerbrille (26, 28) verbunden ist und mit dieser einen Leckölströmungspfad (58) ausbildet.
  2. Zahnradmaschine nach Patentanspruch 1, wobei ein von der An-/Abtriebsseite (18) abgewandter Enddeckel (8) des Gehäuses (2) zwei im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnete Nuten (52, 54) aufweist.
  3. Zahnradmaschine nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei sich die Nuten (52, 54) im Wesentlichen bis zu einem an eine Pumpenaxialfelddichtung (60) bei Pumpenbauart angrenzenden Bereich der Zahnradmaschine (1) erstrecken.
  4. Zahnradmaschine nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Innenraum (4) auf der An-/ Abtriebsseite (18) von einem Lagerdeckel (6) abgedichtet ist, der im Bereich der Achse (24) eine Stirnausnehmung (46) aufweist, die durch die Nut (56) mit der Leckölnut (30) der Lagerbrille (28) verbunden ist.
  5. Zahnradmaschine nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Lagerbrillen (26, 28) jeweils zumindest eine Axialfelddichtung (38) tragen.
  6. Zahnradmaschine nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Enddeckel (8) einen Leckölanschluss (50) aufweist.
  7. Zahnradmaschine nach Patentanspruch 6, wobei der Leckölanschluss (50) im Bereich der Achse (24) in den Enddeckel (8) einmündet.
  8. Zahnradmaschine nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Achse (24) eine Durchgangsbohrung (48) aufweist, die zumindest abschnittsweise in die Stirnausnehmungen (44, 46) einmündet.
  9. Zahnradmaschine nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Achse (24) und/oder Welle (16) in Gleitlagerbuchsen (36) gelagert ist.
  10. Zahnradmaschine nach Patentanspruch 9, wobei die Gleitlagerbuchsen (36) zumindest eine Lagerölnut (76) zur Lagerschmierung aufweisen.
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