DE102008053316A1

DE102008053316A1 - Zahnradmaschine

Info

Publication number: DE102008053316A1
Application number: DE200810053316
Authority: DE
Inventors: Klaus Griese; Guido Bredenfeld; Ulrich Lendl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2010-04-29
Also published as: EP2180187A2

Abstract

Offenbart ist eine Zahnradmaschine mit einem Gehäuse zum Aufnehmen zweier miteinander kämmender Zahnräder, das stirnseitig jeweils mit einem Gehäusedeckel verschlossen ist. Die Zahnradmaschine hat einen Leckölströmungspfad zum Abführen von Leckage, in dem ein Schutzmagnet angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In dem Datenblatt RE 14 026/01.05 der Anmelderin ist eine Zahnradmaschine in der Form eines Außenzahnradmotors gezeigt. Dieser weist zwei miteinander kämmende Zahnräder auf, die in einem Gehäuse gelagert sind, welches mit einem abtriebsseitigen Deckel und einem Abschlussdeckel verschlossen ist. Zum Abführen von Lecköl ist in dem Abschlussdeckel ein Leckölströmungskanal integriert, der einen Leckölraum aufweist, der hin zu einer Zahnradwelle offen ist. Zur Detektion der Drehzahl der Zahnradwelle ist in dem Leckölraum ein Drehzahlsensor auf Halleffektbasis integriert. Der Sensor weist dabei eine magnetische Anziehungskraft auf, die ferromagnetische bzw. magnetisch anziehbare Teilchen, wie beispielsweise metallischen Abrieb, in dem Leckölströmungspfad anzieht und festhält. Durch eine Ansammlung der Teilchen am Drehzahlsensor kann dieser Fehlsignale ausgeben, was zu schweren Funktionsstörungen in der Maschine führen kann.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zahnradmaschine zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Zahnradmaschine gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Erfindungsgemäß weist eine Zahnradmaschine ein Gehäuse zum Aufnehmen zweier miteinander kämmender Zahnräder auf. Das Gehäuse ist stirnseitig jeweils mit einem Gehäusedeckel verschlossen und ein Leckölströmungspfad ist zum Abführen von Leckage in der Zahnradmaschine vorgesehen. Hierbei ist ein Schutzmagnet im Leckölströmungspfad angeordnet. Diese Lösung hat den Vorteil, dass sich ferromagnetische Fremdstoffe, beispielsweise metallischer Abrieb oder Faserteilchen, an dem Schutz magneten festsetzen, wodurch der Leckölströmungspfad gereinigt wird und die Funktion der Hydraulikelemente nicht mehr durch Fremdstoffe gestört ist.
Vorzugsweise ist ein Hallsensor zur Drehzahlmessung der Zahnradmaschine in dem Leckölströmungspfad angeordnet, wodurch der Schutzmagnet ferromagnetische Fremdstoffe aus dem Leckölstrom weitestgehend entfernt, bevor diese zum Hallsensor gelangen und von diesem dann magnetisch angezogen werden, was eine Funktionsstörung des Hallsensors zur Folge haben könnte.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Leckölströmungspfad als Leckölströmungskanal wenigstens in einem Abschlussdeckel des Gehäuses integriert und hat jeweils einen zu einer Stirnseite einer Zahnradachse und einer An-/Abtriebswelle hin offenen ersten und zweiten Leckölraum, wobei der Leckölströmungskanal einen Leckölanschluss aufweist.
Zur einfachen Herstellung der Zahnradmaschine kann der Hallsensor in dem zur An-/Abtriebswelle hin offenen zweiten Leckölraum und der Schutzmagnet im ersten Leckölraum angeordnet sein. Vorzugsweise ist der Schutzmagnet in einer Senke des Abschlussdeckels integriert und kann mit dem Abschlussdeckel verklebt sein.
Der Schutzmagnet ist beispielsweise ein einfacher Scheibenmagnet.
Damit der Schutzmagnet vorteilhafter Weise eine hohe Anziehungskraft auf ferromagnetische Fremdstoffe in dem Leckölstrom aufweist, hat dieser eine höhere magnetische Wirkung als der Hallsensor.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Zahnradmaschine ein Außenzahnradmotor.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, die einen Außenzahnradmotor in einem Längsschnitt durch die beiden Achsen der Zahnräder zeigt.
Ein derartiger hydraulischer Außenzahnradmotor bzw. Zahnradmotor 1 ist per se bekannt, weshalb hier nur die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente beschrieben werden und im übrigen auf das eingangs genannte Datenblatt RD 14 026/01.05 der Anmelderin verwiesen wird.
Der Zahnradmotor 1 hat ein Gehäuse 2, das mit einem abtriebsseitigen Deckel 4 und einem Abschlussdeckel 6 verschlossen ist. Durch den abtriebsseitigen Deckel 4 ist eine Abtriebswelle 8 hindurchgeführt. In dem Abschlussdeckel 6 des Zahnradmotors 1 ist ein auf einen Halleffekt basierender magnetischer Hall-Sensor bzw. Drehzahlsensor 10 integriert, der wie der Zahnradmotor 1 per se aus dem Stand der Technik bekannt ist und in dem Datenblatt RD 95 132 der Anmelderin gezeigt ist. Der Drehzahlsensor 10 detektiert die Drehzahl von ferromagnetischen Zahnrädern, wie beispielsweise die Drehzahl der Abtriebswelle, in dem er mit einer Signalklaue 11 an der Abtriebswelle 8 zusammenwirkt.
Im Gehäuse 2 der Zahnradmaschine 1 ist ein erstes an der Abtriebswelle 8 ausgebildetes Zahnrad 12 angeordnet, das mit einem zweiten auf einer Achse 14 drehfest gelagerten Zahnrad 16 kämmend in Eingriff steht. Die Abtriebswelle 8 und die Achse 14 sind jeweils in Lagerkörpern 18 gelagert. In dem Abschlussdeckel 6 ist ein Leckölströmungskanal bzw. Leckölkanal 20 integriert, der einen hin zu einer Achsenstirnseite 22 der Achse 14 und hin zu einer Wellenstirnseite 24 der Abtriebswelle 8 offenen ersten und zweiten Leckölraum 26 bzw. 28 aufweist. In den zweiten Leckölraum ragt dabei in der 2 gestrichelt angedeuteter Drehzahlsensor 10 zum Messen der Abtriebswellendrehzahl. Leckageöl wird von einem in der 2 nicht dargestellten Leckageölanschlusskanal von dem zweiten Leckölraum 28 aus abgeführt.
Der Drehzahlsensor 10 weist eine permanente magnetische Anziehungskraft auf, weshalb ferromagnetische Fremdstoffe im Leckageöl, wie metallischer Abrieb, Montagestaub etc., sich an diesem ablagern und durch die magnetische Kraft des Drehzahl sensors 10 festgehalten werden können. Die Ansammlung von Fremdstoffen kann zu Funktionsstörungen des Drehzahlsensors 10 führen. Zur Abhilfe ist ein Schutzmagnet 50 in den zweiten Leckölraum 28 integriert, der die Fremdstoffe mit seiner Magnetkraft aus dem Leckageöl anzieht und festhält, so dass sich diese nicht an dem Drehzahlsensor 10 ablagern können.
Der zweite Leckageölraum 28 hat eine in etwa zylinderförmige Innenmantelfläche 44. Von dieser aus erstreckt sich in der Schnittebene nach außen eine Sensoraufnahmebohrung 46 zur Aufnahme des Drehzahlsensors 10. Die Abtriebswelle 8 ragt dabei mit einem vierkantförmigen Endabschnitt, der die Signalklaue 11 bildet zur Drehzahlmessung durch den Drehzahlsensor 10 in den zweiten Leckageölraum 28 hinein, wo sich die Signalklaue 11 vor dem Drehzahlsensor 10 befindet. Die Signalklaue 11 könnte beispielsweise auch als Verzahnung oder als Welle mit Nuten ausgebildet sein.
Der erste Leckageölraum 26 ist als pyramidenstumpfförmige Vertiefung in dem Abschlussdeckel 6 ausgebildet.
Der im zweiten Leckageölraum 28 vor der Abriebswelle 8 angeordnete Schutzmagnet 50 ist beispielsweise ein herkömmlicher Scheibenmagnet mit einem Volumen von 6 mal 5 mm aus dem Material N45 Nickel mit einer Haltekraft von 1,8 kg. Dieser kann in eine in den Leckageölraum 28 eingebrachte Vertiefung gepresst oder verklebt werden. Da es sich bei dem Abschlussdeckel 6 um ein Gussteil handelt wäre es bei der Einpresslösung eventuell sinnvoll zur Toleranzeinhaltung die Vertiefung spanend herzustellen. Der Schutzmagnet 50 kann durchaus auch anderweitig in den Leckageölraum 28 integriert werden, beispielsweise durch ein Verkleben mit einer Wandungsfläche des zweiten Leckageölraums 28, womit eine Geometrieänderung des Abschlussdeckels 6, insbesondere des Leckageölraums 28, nicht notwendig wäre.
Leckageöl strömt, beispielsweise mit einem Volumenstrom zwischen 0,3 und 1 Liter/Minute, größtenteils von dem zweiten Leckölraum 28 am Schutzmagneten 50 vorbei und über den Leckölkanal 20 zu dem Leckageölanschlusskanal 42. Dabei werden ferromagnetische Fremdstoffe, die sich in dem vom Ende der Abtriebswelle 8 verwirbelten Leckageöl befinden, im Wesentlichen von dem Schutzmagneten 50 aufgefangen, bevor diese zum magnetischen Drehzahlsensor 10 gelangen. Durch die Anordnung des Schutzmagneten 50 und die Entfernung zum Drehzahlsensor 10 ist eine Funktionsbeeinflussung des Drehzahlsensors 10 durch den Schutzmagneten 50 im Wesentlichen vermieden.
Durch den Schutzmagneten 50 ist eine generelle Reinigung des Leckageöls und somit des Hydrauliköls in einem Hydraulikkreis ermöglicht, womit beispielsweise Antriebselemente der Zahnradmaschine 1 mit weniger Schmutzpartikeln bzw. Fremdstoffen belastet werden.
Offenbart ist eine Zahnradmaschine mit einem Gehäuse zum Aufnehmen zweier miteinander kämmender Zahnräder, das stirnseitig jeweils mit einem Gehäusedeckel verschlossen ist. Die Zahnradmaschine hat einen Leckölströmungspfad zum Abführen von Leckage, in dem ein Schutzmagnet angeordnet ist.

1: Zahnradmotors
2: Gehäuse
4: Deckel
6: Abschlussdeckel
8: Abtriebswelle
10: Drehzahlsensor
11: Signalklaue
12: Zahnrad
14: Achse
16: Zahnrad
18: Lagerkörper
20: Leckölkanal
22: Achsenstirnseite
24: Wellenstirnseite
26: Leckölraum
28: Leckölraum
42: Leckageölanschlusskanal
44: Innenmantelfläche
46: Sensoraufnahmebohrung
50: Schutzmagnet

Claims

Zahnradmaschine, mit einem Gehäuse (2) zum Aufnehmen zweier miteinander kämmender Zahnräder (12, 16), das stirnseitig jeweils mit einem Gehäusedeckel (4, 6) verschlossen ist und mit einem Leckölströmungspfad (20) zum Abführen von Leckage, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schutzmagnet (50) im Leckölströmungspfad (20) angeordnet ist.
Zahnradmaschine nach Anspruch 1, wobei ein auf magnetischem Wirkprinzip beruhender Sensor (10), insbesondere ein Hall-Sensor (10), stromabwärts des Schutzmagneten (50) in dem Leckölströmungspfad angeordnet ist.
Zahnradmaschine nach Anspruch 2, wobei der Leckölströmungspfad (20) als Leckölströmungskanal (20) wenigstens in einem Abschlussdeckel (6) des Gehäuses (2) integriert ist, und jeweils einen zu einer Stirnseite (22, 24) einer Zahnradachse (14) und einer An-/Abtriebswelle (8) hin offenen ersten und zweiten Leckölraum (26, 28) hat und der Leckölströmungskanal (20) einen Leckageölanschlusskanal (42) aufweist.
Zahnradmaschine nach Anspruch 3, wobei der Hall-Sensor (10) in dem zur An-/Abtriebswelle (8) hin offenen zweiten Leckölraum (26, 28) und der Schutzmagnet (50) in dem ersten Leckölraum (26, 28) angeordnet ist.
Zahnradmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schutzmagnet (50) in eine Senke des Abschlussdeckels (6) integriert ist und/oder mit dem Abschlussdeckel (6) verklebt ist.
Zahnradmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schutzmagnet (50) ein Scheibenmagnet ist.
Zahnradmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Schutzmagnet (50) eine höhere magnetische Wirkung als der Hall-Sensor (10) aufweist.
Zahnradmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei diese ein Außenzahnradmotor (1) ist.