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Die
Erfindung betrifft eine hydraulische Zahnradmaschine gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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In
der
EP 1 291 526 A2 ist
eine Zahnradmaschine mit einem Gehäuse gezeigt, in dem
zwei miteinander kämmende und in Lagerbuchsen bzw. Lagerkörpern
gelagerte Zahnräder angeordnet sind, wobei das Gehäuse
mit einem ersten und zweiten Gehäusedeckel jeweils stirnseitig
verschlossen ist. Die schrägverzahnten Zahnräder
sind axial mit jeweils zwei Axialflächen zwischen den Lagerkörpern und
radial jeweils über eine in den Lagerkörpern aufgenommene
Lagerwelle gleitend gelagert. Im Betrieb der Zahnradmaschine wirken
auf die Zahnräder in jeweils die gleiche Zahnradlängsachse
hydraulische und mechanische Kräfte. Damit der in Wirkrichtung der
Kräfte liegende erste Lagerkörper nicht über
die Axialflächen der Zahnräder zwischen die Zahnräder und
den ersten Gehäusedeckel gepresst ist und zwischen den
Zahnrädern und dem zweiten Lagerkörper nur ein
geringer Gleitspalt auftritt, wird auf die Zahnräder und
den ersten Lagerkörper eine Gegenkraft aufgebracht. Diese
ist dabei größer als die hydraulischen und mechanischen
Kräfte, so dass der erste Lagerkörper gegen die
Zahnräder, die Zahnräder gegen den zweiten Lagerkörper
und der zweite Lagerkörper gegen den zweiten Gehäusedeckel
gepresst sind. Die Kraftresultierenden auf die Lagerkörper
und die Zahnräder wirken somit alle in Richtung des zweiten
Gehäusedeckels.
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Die
Gegenkraft auf die Zahnräder wird über an den
Lagerwellen angreifende Kolben aufgebracht. Die Kolben sind dabei
etwa koaxial zur Zahnradlängsachse in einem zwischen dem
ersten Gehäusedeckel und dem Gehäuse angeordneten
Zwischendeckel gleitend aufgenommen und liegen mit einer ersten
Kolbenstirnfläche an einer in Richtung des ersten Gehäusedeckels
weisenden Wellenstirnfläche der Lagerwellen an und werden über
eine zweite Kolbenstirnfläche jeweils mit Druck beaufschlagt.
Auf den ersten Lagerkörper wird die Gegenkraft über
ein zwischen dem Lagerkörper und dem Zwischendeckel ausgebildetes
Druckfeld aufgebracht.
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Diese
Lösung hat den Nachteil, dass zwischen den Wellenstirnflächen
der Lagerwellen und den Kolbenstirnflächen der Kolben und
zwischen den Lagerkörpern und den Zahnrädern aufgrund
der Gegenkräfte eine hohe Reibung und ein hoher Verschleiß auftreten.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Reibung und Verschleiß einer
Zahnradmaschine zu minimieren.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch eine hydraulische Zahnradmaschine
gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Erfindungsgemäß hat
eine Zahnradmaschine ein Gehäuse zum Aufnehmen zweier miteinander kämmender,
insbesondere schrägverzahnter Zahnräder. Diese
sind axial mit Axialflächen zwischen im Gehäuse
aufgenommenen Lagerkörpern und radial mit jeweils einer
in den Lagerkörpern aufgenommenen Lagerwelle gleitend gelagert.
Auf jeweils ein Zahnrad wirkt eine Axialkraftkomponente einer aus im
Betrieb der Zahnradmaschine auftretenden hydraulischen und mechanischen
Kräften resultierenden Kraft in eine gleiche Axialrichtung.
Zumindest eine Lagerwelle ist hierbei mit einem Gegendruck beaufschlagt,
wobei eine aus dem Gegendruck resultierende Gegenkraft entgegen
der Axialkraftkomponente wirkt.
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Diese
Lösung hat den Vorteil, dass eine gegen die Axialkraftkomponenten
wirkende Gegenkraft über einen hydraulischen Druck auf
zumindest ein Zahnrad über die entsprechende Lagerwelle
beaufschlagt ist und nicht, wie im vorstehend erläuterten Stand
der Technik, mechanisch über Kolben. Hierdurch wird Reibung
und Verschleiß der Zahnradmaschine wesentlich verringert.
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Von
Vorteil ist, wenn zumindest ein Flächenabschnitt einer
etwa senkrecht zur Wellenlängsachse liegende Projektionsfläche
der Lagerwelle mit dem Gegendruck beaufschlagt ist, wodurch die
Höhe der Gegenkraft einfach durch die geringere Wirkfläche des
Gegendrucks verringerbar und an die auftretenden Axialkraftkomponenten
im Betrieb der Zahnradmaschine anpassbar ist.
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Zweckmäßig
sind Flächenabschnitte jeder Lagerwelle mit dem Gegendruck
beaufschlagt, um die Axialkraftkomponenten der Zahnräder
zu kompensieren.
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Zur
Reduzierung der Projektionsfläche kann zumindest ein Kolben,
der an einem in Wirkrichtung der Axialkraftkomponenten liegenden
Gehäusedeckel gehaltert ist, in eine Bohrung der Lagerwelle
ragen.
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Bei
einer Ausführungsform kann die Lagerwelle einfach einen
in Wirkrichtung der Axialkraftkomponenten liegenden radial zurückgestuften
Endabschnitt aufweisen, der in eine Gehäuseausnehmung eines
Gehäusedeckels im Wesentlichen axial dichtend eintaucht,
und wobei eine in die Gehäuseausnehmung eingetauchte Wellenstirnfläche
des Endabschnitts zusammen mit der Gehäuseausnehmung einen
Druckraum zur Druckbeauschlagung der Wellenstirnfläche
begrenzt. Der Druckraum ist beispielsweise über einen im
Gehäusedeckel ausgebildeten Fluidkanal mit Druckmittel
versorgbar. Der Endabschnitt und die Gehäuseausnehmung
sind zum Einen äußerst kostengünstig
herstellbar und zum Anderen recht robust.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform führt ein Fluidkanal über
den Kolben zu einem von der Bohrung und dem Kolben begrenzten Druckraum
zur Druckbeauschlagung der Lagerwelle mit dem Gegendruck.
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Der
Kolben weist vorzugsweise eine im Wesentlichen kreiszylindrische
Form auf und liegt mit einer Mantelfläche zumindest abschnittsweise
weitgehend dichtend an einer Innenmantelfläche der Bohrung
an. Durch die kreiszylindrische Form des Kolbens wird eine großflächige
Dichtfläche zwischen Kolben und Bohrung zum Abdichten des
Druckraums ermöglicht.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform wirkt der Gegendruck auf
einer aus einer Differenz von der Projektionsfläche der
Lagerwelle und einer etwa senkrecht zu der Wellenlängsachse
der Lagerwelle liegenden Projektionsfläche des Kolbens
gebildeten ringförmigen Projektionsfläche. Der
Kolben kann hierfür einen Hoch- von einem Niederdruckbereich im
Wesentlichen abgrenzen, wobei der Niederdruckbereich über
eine in der Lagerwelle ausgebildeten Fluidkanal druckentlastbar
ist.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Mantelfläche
des Kolbens eine etwa konvexe Umfangsform auf und liegt mit einer
Dichtlinie an der Innenmantelfläche der Bohrung an. Eventuell
auftretende Reibung zwischen Kolben und Bohrung kann hierdurch verringert
werden. Die Dichtlinie kann in Richtung der Lagerwellenlängsachse
etwa mittig des in Wirkrichtung der Axialkraftkomponenten liegenden Lagerkörpers
angeordnet sein.
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Zum
Ausgleich von Radialbewegungen der Lagerwelle, hat der Kolben weiter
einen etwa ellipsoidförmigen Dichtkopf, der an einem am
Gehäusedeckel fixierten Haltestab gehaltert ist.
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Sonstige
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer
Unteransprüche.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in
einem Längsschnitt eine vereinfachte Darstellung einer
Zahnradmaschine;
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2 in
einer Seitenansicht eine vereinfachte Darstellung eines Pakets aus
Lagerkörpern und Zahnrädern der Zahnradmaschine
aus 1;
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3 in
einem Längsschnitt einen Abschnitt einer Lagerwelle, eines
Gehäusedeckels und eines Lagerkörpers gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel;
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4 in
einem Längsschnitt den Abschnitt der Lagerwelle und des
Gehäusedeckels gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
und
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5 in
einem Längsschnitt den Abschnitt der Lagerwelle und des
Gehäusedeckels gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
in einem Längsschnitt eine als Zahnradmaschine 1 ausgebildete
hydraulische Arbeitsmaschine dargestellt. Diese weist ein Maschinengehäuse 2 auf,
welches mittels zweier Gehäusedeckel 4 und 6 verschlossen
ist. Der in der 1 rechte Gehäusedeckel 6 der
Zahnradmaschine 1 ist von einer ersten Lagerwelle 8 durchgriffen,
auf welcher ein erstes Zahnrad 10 innerhalb des Maschinengehäuses 2 angeordnet
ist. Das erste Zahnrad 10 steht mit einem zweiten Zahnrad 12 über
eine Schrägverzahnung 14 in Eingriff, wobei das
Zahnrad 12 auf einer zweiten Lagerwelle 16 drehfest
angeordnet ist. Die erste und zweite Lagerwelle 8 und 16 sind jeweils
in zwei Gleitlagern 18, 20 bzw. 22, 24 geführt. Die
in der 1 rechten Gleitlager 20, 24 sind
dabei in einem Lagerkörper 26 und die in der 1 linken Gleitlager 18, 22 in
einem Lagerkörper 28 aufgenommen. Die Zahnräder 10 und 12 sind
in Axialrichtung jeweils über eine erste Axialfläche 30 bzw. 32 auf dem
zweiten in 1 rechten Lagerkörper 26 und über
jeweils eine zweite Axialfläche 34 bzw. 36 auf dem
linken Lagerkörper 28 jeweils gleitend gelagert. Gleitflächen
zwischen den Zahnrädern 10, 12 und den
Lagerkörpern 26, 28 können zur
Verringerung der Reibung mit einer Gleitbeschichtung, wie MoS2, Graphit oder PTFE versehen sein. Die Lagerkörper 26 und 28 weisen
jeweils mit einer Stirnfläche 38 bzw. 40 zu
den Gehäusedeckeln 6 bzw. 4 hin.
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Die
Gehäusedeckel 4, 6 sind über
Zentrierbolzen 42 an dem Maschinengehäuse 2 ausgerichtet.
Zwischen den Gehäusedeckeln 4 und 6 und
dem Maschinengehäuse 2 ist eine Gehäusedichtung 44 angeordnet.
Des Weiteren ist eine Axialdichtung 46 jeweils in die Stirnflächen 38 und 40 der
Lagerkörper 26 bzw. 28 zur Trennung eines
Hoch- von einem Niederdruckbereich der Zahnradmaschine 1 eingebracht.
Ein Wellendichtring 48 dichtet den Durchgriff der ersten
Lagerwelle 8 durch den in der 1 rechten
Gehäusedeckel 6 ab.
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Im
Betrieb der Zahnradmaschine 1 treten innere hydraulische
und mechanische Kräfte auf, was schematisch in der folgenden 2 näher
erläutert ist.
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2 zeigt
in einer Seitenansicht eine vereinfachte Darstellung eines Pakets
aus Zahnrädern 10, 12 und Lagerkörpern 26, 28 zur
Erläuterung der in der Zahnradmaschine 1 aus 1 im
Betrieb im Wesentlichen durch die Schrägverzahnung 14 auftretenden
hydraulischen und mechanischen Kräfte. Eine Kraftkomponente
einer hydraulischen Kraft wirkt bei beiden Zahnrädern 10, 12 in
die gleiche axiale Richtung in der 2 nach links.
Zusätzlich wirkt auf ein treibendes Zahnrad, das in der 2 das
obere Zahnrad 10 ist, eine mechanische Kraftkomponente der
mechanischen Kraft in Wirkrichtung der hydraulischen Kraftkomponente
und auf ein angetriebenes Zahnrad, das in der 2 das
untere Zahnrad 12 ist, eine mechanische Kraftkomponente
entgegen die Wirkrichtung der hydraulischen Kraftkomponente. Die
hydraulischen und mechanischen Kraftkomponenten ergeben an beiden
Zahnrädern 10, 12 jeweils eine resultierende
Axialkraftkomponente 47, 49 in die gleiche Richtung
(in 2 nach links), allerdings mit einem unterschiedlichen
Betrag.
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Die
mit Axialkraftkomponenten 47, 49 beaufschlagten
Zahnräder 10 und 12 stützen
sich jeweils mit den Axialflächen 34 bzw. 36 an
dem in der 2 linken Lagerkörper 28 ab.
Der rechte Lagerkörper 26 wird von den auf die
Zahnräder 10, 12 wirkenden Axialkraftkomponenten 47, 49 nicht
belastet. Zur Verringerung des Verschleißes zwischen den
Zahnrädern 10, 12 und dem in 2 linken
Lagerkörper 28, werden die Zahnräder 10, 12 mit
einer Gegenkraft 50, 51 beaufschlagt, was in der 2 mit
gestrichelten Pfeilen gekennzeichnet ist. Die Vorrichtung zum Aufbringen
der Gegenkräfte 50, 51 wird im Folgenden
anhand der 3 erläutert.
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Die 3 zeigt
in einem Längsschnitt einen Ausschnitt der Zahnradmaschine 1 aus 1 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel. Hierbei sind Ausschnitte eines
in Wirkrichtung der Axialkraftkomponenten 47, 49 (siehe 2)
liegenden Endabschnitts der Lagerwelle 16, des Gehäusedeckels 4 und
des Lagerkörpers 28 offenbart. Die Beaufschlagung
der Zahnräder 10, 12 aus 2 wird
im Folgenden anhand der Lagerwelle 16 erläutert.
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Die
Lagerwelle 16 hat in 3 eine etwa
axiale Bohrung 52, in die ein vom Gehäusedeckel 4 gehalterter
Kolben 54 etwa koaxial zu einer Wellenlängsachse
der La gerwelle 16 dichtend eintaucht. Der Kolben 54 weist
einen etwa ellipsoidförmigen Dichtkopf 56 auf,
der über einen stabförmigen Halteabschnitt 58 am
Gehäusedeckel 4 fixiert ist. Der Dichtkopf 56 liegt
dann etwa entlang einer Dichtlinie 60 an einer Innenmantelfläche 62 der
Bohrung 52 dichtend an. Der Kolben 54 trennt einen
Hoch- von einem Niederdruckbereich 64, 66, wobei
letzterer zu einem Tank 68 oder zu einem Niederdruckbereich der
Zahnradmaschine 1 aus 1 über
einen in der Lagerwelle 16 ausgebildeten Fluidkanal 70 in
Druckmittelverbindung ist. Der Hochdruckbereich 64 ist
unter anderem von einer in diesem Bereich liegenden Mantelfläche 72 des
Kolbens 54, abschnittsweise von der Lagerwelle 16 und
dem Gehäusedeckel 4 begrenzt. Durch die Bohrung 52 weist
die Lagerwelle 16 eine in Richtung der Axialkraftkomponenten 47, 49 aus 2 weisende
Ringstirnfläche 74 auf, die mit Gegendruck aus
dem Hochdruckbereich 64 beaufschlagt ist.
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Durch
den Kolben 54 wirkt der Gegendruck im Hochdruckbereich 64 nicht
auf die gesamte senkrecht zur Wellenlängsachse sich erstreckende
Projektionsfläche der Lagerwelle 16, sondern nur
auf eine um die senkrecht zur Wellenlängsachse sich erstreckende
Projektionsfläche des Kolbens 54 reduzierte ringförmige
Projektionsfläche, die im Wesentlichen die Ringstirnfläche 74 ist.
Der auf die Ringstirnfläche 74 wirkende Gegendruck
führt dann zu einer Druckkraft, die als Gegenkraft 51 gegen
die Axialkraftkomponente 49 aus 2 wirkt.
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Die
in der 1 obere Lagerwelle 8 weist eine entsprechende
Vorrichtung zur Beaufschlagung der Gegenkraft 50 (siehe 2)
wie die Lagerwelle 16 in der 3 auf.
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Die
Buchse 22, in der die Lagerwelle 16 in 3 geführt
ist, hat eine kürzere axiale Länge als der Lagerkörper 28 und
ist in etwa mittig zu diesem angeordnet. Die Dichtlinie 60 zwischen
dem Dichtkopf 56 und der Bohrung 52 ist dann in
axialer Richtung etwa mittig zur Buchse 22 vorgesehen.
Durch seine Umfangsform ist der ellipsoidförmige Dichtkopf 56 als
eine Art Gelenkkopf einsetzbar, der Radial- und Kippbewegungen der
Lagewelle 16 ausgleichen kann. Der Halteabschnitt 58 kann
zusätzlich eine gewisse Elastizität zum Ausgleich
der Lagerwellenbewegungen aufweisen. Der Kolben 54 ist
entweder einstückig mit dem Gehäusedeckel 4 oder
als separates Bauteil ausge führt. Da der Dichtkopf 56 im
Wesentlichen nur mit einer Dichtlinie 60 an der Innenmantelfläche 62 der
Bohrung 52 anliegt, ist die Reibung zwischen Dichtkopf 56 und
der Lagerwelle 16 äußerst gering.
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Der
auf die Ringflächen 74 in 3 der Lagerwellen 8, 16 wirkende
Gegendruck kann eine unterschiedliche Höhe aufweisen. Dieser
Gegendruck und somit die Gegenkräfte 50, 51 können
kleiner, größer oder gleich der jeweiligen auf
die Zahnräder 10 bzw. 12 wirkenden Axialkraftkomponenten 47 bzw. 49 aus 2 sein.
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Sind
die Gegenkräfte 50, 51 in 2 kleiner, dann
werden die Axialkraftkomponenten 47, 49 teilkompensiert,
wodurch eine Kraftresultierende aus den Gegenkräften 50, 51 und
den Axialkraftkomponenten 47, 49 jeweils auf die
Zahnräder 10, 12 in Richtung des in 1 linken
Lagerkörpers 28 wirkt und die Zahnräder 10, 12 dann
auf diesen gedrückt werden. Die Kraftresultierenden sind
damit als Axialspaltkompensation eines Gleitspalts zwischen den Axialflächen 34, 36 der
Zahnräder 10, 12 und dem Lagerkörper 28 einsetzbar.
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Entsprechen
die Gegenkräfte 50, 51 jeweils etwa den
Axialkraftkomponenten 47, 49, dann sind die Zahnräder 10, 12 im
Wesentlichen schwimmend gelagert. Die Gleitreibung zwischen den
Zahnräder 10, 12 und den Lagerkörpern 26, 28 ist
minimiert, was einen geringen Verschleiß zur Folge hat.
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Bei überkompensierten
Axialkraftkomponenten 47, 49, wenn die Gegenkräfte 50, 51 höher
als die jeweilige Axialkraftkomponente 47, 49 sind,
dann wirkt eine Kraftresultierende aus den Gegenkräften 50, 51 und
den Axialkraftkomponenten 47, 49 jeweils auf die
Zahnräder 10, 12 in Richtung des in 1 rechten
Lagerkörpers 26. Hierbei dient die Kraftresultierende
als Axialspaltkompensation zwischen den Zahnrädern 10, 12 und
dem rechten Lagerkörper 26.
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Die
Flächengröße der Ringstirnfläche 74 aus 3 ist
entsprechend der Höhe der auf die Lagerwelle 16 zu
beaufschlagenden Gegenkraft ausgelegt. Die Größe
der Ringstirnfläche 74 ist abhängig von dem
Durchmesser der Bohrung 52 und die Größe des
Kolbens 54 ist dann entsprechend an den Durchmesser der
Bohrung 52 angepasst.
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Je
größer die Fläche der Ringstirnfläche 74 ist,
desto höher ist die auf die Lagerwelle 16 wirkende Gegenkraft 51 (siehe 2).
Da die untere Axialkraftkomponente 49 aus 2 kleiner
als die obere ist, kann die Ringstirnfläche 74 der
unteren Lagerwelle 16 ebenfalls kleiner als die der oberen
Lagerwelle 8 (siehe 1) sein.
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Alternativ
können zur Veränderung der Ringstirnflächen 74 aus 3,
bei einem gleichbleibenden Durchmesser der Bohrungen 52,
die Durchmesser der Lagerwellen 8, 16 aus 1 verändert
werden.
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4 zeigt
in einem Längsschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel
zur Beaufschlagung der Lagerwellen 8 und 16 der
Zahnradmaschine 1 aus 1 mit der
jeweiligen Gegenkraft 50 bzw. 51 aus 2.
Das Ausführungsbeispiel wird wie in der 3 anhand
der Lagerwelle 16 erläutert.
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Die
Lagerwelle 16 hat die etwa axiale Bohrung 52 mit
einem kegelförmigen Bohrungsgrund 76. In diese
taucht ein eine im Wesentlichen kreiszylindrische Form aufweisender
Kolben 78 ein. Dieser liegt abschnittsweise mit einer Mantelfläche 80 an
einer Innenmantelfläche 82 der Bohrung 52 etwa
dichtend an. Ein Druckraum 83 ist im Wesentlichen durch
eine Kolbenstirnfläche 84 des Kolbens 78 und
der Bohrung 52 begrenzt, wodurch der Bohrungsgrund 76 mit einem
Gegendruck beaufschlagbar ist. Über einen etwa axial im
Kolben 78 und in dem Gehäusedeckel 4 eingebrachten
Fluidkanal 86 ist der Druckraum 83 mit Druckmittel
versorgt.
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Die
Stirnfläche 74 der Lagerwelle 16 liegt
in einem Niederdruckbereich. Bei der Lagerwelle 16 ist somit
nur der Bohrungsgrund 76 über den Druckraum 83 mit
einem Gegenddruck beaufschlagbar, der zu einer gegen die Axialkraftkomponente 49 aus 2 wirkenden
Gegenkraft 51 führt.
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Die
Höhe der Gegenkraft 51 ist abhängig von der
Größe der Projektionsfläche des Bohrungsgrunds 76,
die sich senkrecht zu einer Längsachse der Lagerwelle 16 erstreckt,
und/oder von der Höhe des Drucks im Druckraum 83.
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Das
Druckmittel zur Versorgung des Druckraums 83 stammt beispielsweise
von externen Druckquellen oder wird vom Hochdruckbereich der Zahnradmaschine 1 aus 1 abgezweigt.
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Alternativ
wäre denkbar, dass der Kolben 54 aus 3 für
den Kolben 78 des zweiten Ausführungsbeispiels
in der 4 eingesetzt ist. Der Kolben 54 müsste
hierfür dann einen Fluidkanal aufweisen. Möglich
wäre auch den Kolben 78 anstelle des Kolbens 54 ohne
Fluidkanal in dem ersten Ausführungsbeispiel aus 3 zu
verwenden.
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In 5 ist
in einer Längsschnittansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel
zur Beaufschlagung der Lagerwellen 8 und 16 mit
einer Gegenkraft 50 bzw. 51 aus 2 gezeigt.
Die Lagerwelle 16 hat hierbei einen radial zurückgestuften
Endabschnitt 88, der in eine Gehäuseausnehmung 90 des
Gehäusedeckels 4 im Wesentlichen axial, dichtend
eintaucht. Eine Stirnfläche 92 des Endabschnitts 88 begrenzt zusammen
mit der Gehäuseausnehmung 90 einen Druckraum 94.
Dieser ist über einen im Gehäusedeckel 4 ausgebildeten
und sich etwa axial zur Längsachse der Lagerwelle 16 sich
erstreckender Fluidkanal 96 mit Druckmittel versorgt. Über
den Druckraum 94 ist die Stirnfläche 92 mit
einem Gegendruck beaufschlagbar, der zu der Gegenkraft 51 aus 2 führt.
Eine durch den radial zurückgestuften Endabschnitt 88 gebildete
Ringstirnfläche 98 der Lagerwelle 16 kann
zum Lagerdeckel 4 zur Vermeidung von Reibung beabstandet
sein.
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Die
Dichtfläche zwischen dem Endabschnitt 88 der Lagerwelle 16 und
der Gehäuseausnehmung 90 ist vorteilhafterweise
im Vergleich zum zweiten Ausführungsbeispiel aus 4 geringer,
was zu einer verringerten Reibung führen kann.
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Die
Kolben 54 und 78 aus 3 und 4 und
der Endabschnitt 88 aus 5 können
mit einer Gleitschicht versehen sein, um die Gleitreibung zur Lagerwelle 16 bzw.
zum Gehäusedeckel 4 im Betrieb der Zahnradmaschine 1 aus 1 zu
minimieren.
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Alternativ
sind der Kolben 78 aus der 4 und der
Endabschnitt 88 aus der 5 entsprechend wie
der Kolben 54 aus der 3 ausgebildet.
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Offenbart
ist eine hydrostatische Zahnradmaschine mit einem Gehäuse
zum Aufnehmen zweier miteinander kämmender, schrägverzahnter
Zahnräder. Diese sind axial mit Axialflächen zwischen
im Gehäuse angeordneten Lagerkörpern und radial
mit jeweils einer in den Lagerkörpern aufgenommenen Lagerwelle
gleitend gelagert. Auf jeweils ein Zahnrad wirkt eine Axialkraftkomponente
einer aus im Betrieb der Zahnradmaschine auftretenden aus hydraulischen
und mechanischen Kräften resultierenden Kraft in eine gleiche
Axialrichtung. Zumindest eine Lagerwelle ist mit einem Gegendruck
beaufschlagt, wobei eine aus dem Gegendruck resultierende Gegenkraft
entgegen der Axialkraftkomponente wirkt.
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- 1
- Zahnradmaschine
- 2
- Maschinengehäuse
- 4
- Gehäusedeckel
- 6
- Gehäusedeckel
- 8
- Lagerwelle
- 10
- Zahnrad
- 12
- Zahnrad
- 14
- Schrägverzahnung
- 16
- Lagerwelle
- 18
- Gleitlager
- 20
- Gleitlager
- 22
- Gleitlager
- 24
- Gleitlager
- 26
- Lagerkörper
- 28
- Lagerkörper
- 30
- Axialfläche
- 32
- Axialfläche
- 34
- Axialfläche
- 36
- Axialfläche
- 38
- Stirnfläche
- 40
- Stirnfläche
- 42
- Zentrierbolzen
- 44
- Gehäusedichtung
- 46
- Axialdichtung
- 47
- Axialkraftkomponente
- 48
- Wellendichtring
- 49
- Axialkraftkomponente
- 50
- Gegenkraft
- 51
- Gegenkraft
- 52
- Bohrung
- 54
- Kolben
- 56
- Dichtkopf
- 58
- Halteabschnitt
- 60
- Dichtlinie
- 62
- Innenmantelfläche
- 64
- Hochdruckbereich
- 66
- Niederdruckbereich
- 68
- Tank
- 70
- Fluidkanal
- 72
- Mantelfläche
- 74
- Ringstirnfläche
- 76
- Bohrungsgrund
- 78
- Kolben
- 80
- Mantelfläche
- 82
- Innenmantelfläche
- 83
- Druckraum
- 84
- Kolbenstirnfläche
- 86
- Fluidkanal
- 88
- Endabschnitt
- 90
- Gehäuseausnehmung
- 92
- Stirnfläche
- 94
- Druckraum
- 96
- Fluidkanal
- 98
- Ringstirnfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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