DE102012005958A1 - External hydraulic gear machine has bearing bushes whose inner walls are elastically deformable in region of low pressure terminal on axially adjacent regions of gears - Google Patents

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Abstract

The hydraulic gear machine has meshing gears (5,6) that are arranged inside the housing (1). The gears are fixedly and axially arranged on both sides of protruding bearing shafts (7) which are rotatably supported on both sides of bearing bushes (9,9',12,12') in the housing. The teeth of the gears are sealing engaged with inner walls (20,20?) of the bearing bushes. The inner walls of the bearing bushes are elastically deformable in the region of low pressure terminal on axially adjacent regions of the gears. The bearing bushes are made of resilient deformable material.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Außenzahnradmaschine mit einem Gehäuse in dessen Gehäuseinnenraum zwei im Außeneingriff miteinander kämmende Zahnräder angeordnet sind, die fest auf axial beidseitig hervorstehenden Lagerwellen angeordnet sind, welche jeweils beidseitig über Lagerbuchsen in dem Gehäuse drehbar gelagert sind, wobei eine der Lagerwellen aus dem Gehäuse herausgeführt ist und eine An- oder Abtriebswelle bildet und wobei die Zahnräder im Bereich ihrer Verzahnungen axial in dichtender Anlage an Innenwänden der Lagerbuchsen sind, mit einem von außen zum Eingriffsbereich der Zahnräder führenden Druckanschluss und einem von außen zum Eingriffsbereich der Zahnräder führenden Niederdruckanschluss.The invention relates to a hydraulic external gear machine with a housing in the housing interior two externally meshing with each other meshing gears are arranged, which are fixedly mounted on axially on both sides projecting bearing shafts, which are rotatably supported on both sides via bushings in the housing, wherein one of the bearing shafts led out of the housing and forms a drive or output shaft and wherein the gears are axially in sealing engagement with inner walls of the bearing bushes in the region of their teeth, with a leading from the outside to the engagement region of the gears pressure port and a leading from the outside to the engagement region of the gears low pressure port.

Bei derartigen Außenzahnradmaschinen werden die Lagerbuchsen vom Druck in Bereich des Druckanschlusses beaufschlagt und im Umfang der Herstellungstoleranzen von den Zahnrädern weg gedrückt. Dies führt auf der Seite des Niederdruckanschlusses zu einer Bewegung der Lagerbuchsen zu den Zahnrädern hin, wodurch die Zahnräder mit erhöhter Flächenpressung an den Lagerbuchsen im Bereich des Niederdruckanschlusses anliegen und dort zu einem erhöhten Verschleiß führen.In such external gear machines, the bearing bushes are acted upon by the pressure in the region of the pressure port and pushed away from the gears in the scope of the manufacturing tolerances. This leads to a movement of the bearing bushes on the side of the low-pressure connection to the gears, whereby the gears abut with increased surface pressure on the bearing bushes in the region of the low-pressure connection and there lead to increased wear.

Dies wird zusätzlich dadurch unterstützt, dass sich durch den Druck im Bereich des Druckanschlusses auch das Gehäuse geringfügig elastisch aufbauchend verformt, was zu einer entgegengesetzten elastischen Verformung des Gehäuses im Bereich des Niederdruckanschlusses führt.This is additionally supported by the fact that the housing deforms slightly elastically bulging due to the pressure in the region of the pressure connection, which leads to an opposite elastic deformation of the housing in the region of the low-pressure connection.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Außenzahnradmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf einfache Weise diese Nachteile und einen erhöhten Verschleiß der Lagerbuchsen im Bereich des Niederdruckanschlusses zumindest weitgehend vermeidet.The object of the invention is therefore to provide an external gear machine of the aforementioned type, which avoids these disadvantages and increased wear of the bearing bushes in the region of the low-pressure connection in a simple manner, at least largely.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die im Bereich des Niederdruckanschlusses an den Zahnrädern axial anliegenden Bereiche der Innenwände der Lagerbuchsen elastisch verformbar ausgebildet sind.This object is achieved in that the axially adjacent in the region of the low-pressure connection areas of the inner walls of the bearing bushes are formed elastically deformable.

Werden die Lagerbuchsen vom Druck in Bereich des Druckanschlusses beaufschlagt und im Umfang der Herstellungstoleranzen von den Zahnrädern weg gedrückt, so führt das zwar weiterhin auf der Seite des Niederdruckanschlusses zu einer Bewegung der Lagerbuchsen zu den Zahnrädern hin. Da aber die im Bereich des Niederdruckanschlusses an den Zahnrädern anliegenden Bereiche der Innenwände der Lagerbuchsen elastisch verformbar ausgebildet sind, können sie axial so weit ausweichen, dass sie im wesentlichen mit keiner erhöhten Flächenpressung mehr an den Lagerbuchsen anliegen, so dass es dort zu keinem erhöhten Verschleiß mehr kommt.If the bearing bushes are acted upon by the pressure in the region of the pressure connection and pressed away from the gears by the extent of the manufacturing tolerances, this still leads, on the side of the low-pressure connection, to a movement of the bearing bushes towards the gear wheels. However, since the areas of the inner walls of the bearing bushes lying in the region of the low-pressure connection are elastically deformable, they can deflect axially so far that they essentially bear against the bearing bushes with no increased surface pressure, so that there is no increased wear there more is coming.

Die Standzeit solcher Außenzahnradmaschinen und damit deren wirtschaftlicher Betrieb werden damit erheblich erhöht.The life of such external gear machines and thus their economic operation are thus significantly increased.

Zusätzliche Bauteile, die die Baugröße und die Kosten der Außenzahnradmaschine erhöhen würden, werden vermieden.Additional components that would increase the size and cost of the external gear machine are avoided.

Die Erfindung Ist unabhängig davon, ob die Außenzahnradmaschine als Pumpe oder als Motor betrieben wird, in gleicher Weise vorteilhaft anwendbar.The invention is equally applicable regardless of whether the external gear machine is operated as a pump or as a motor.

Die Lagerbuchsen können im Bereich des Niederdruckanschlusses an dem den Zahnrädern anliegenden Bereich aus einem elastisch verformbaren Material bestehen.The bearing bushes may consist of an elastically deformable material in the region of the low-pressure connection on the region adjacent to the toothed wheels.

Vorteilhaft ist es aber, wenn die Innenwände der Lagerbuchsen im Bereich des Niederdruckanschlusses axial elastisch auslenkbar sind.It is advantageous, however, if the inner walls of the bearing bushes are axially elastically deflectable in the region of the low-pressure connection.

Dies wird auf besonders einfache Weise dadurch erreicht, dass die Lagerbuchsen im Bereich des Niederdruckanschlusses sich parallel zu ihren Innenwänden erstreckende Schlitze aufweisen und die zwischen den Innenwänden im Bereich des Niederdruckanschlusses und den Schlitzen gebildeten Wände der Lagerbuchsen annähernd axial elastisch auslenkbar sind.This is achieved in a particularly simple manner in that the bearing bushes in the region of the low-pressure connection have slits extending parallel to their inner walls and the walls of the bearing bushes formed between the inner walls in the region of the low-pressure connection and the slots are approximately axially elastically deflectable.

Besonders einfach herstellbar ist es, wenn die Schlitze Einfräsungen in den Lagerbuchsen sind.It is particularly easy to produce when the slots are milled in the bushings.

Dazu muss nur mit einem Scheibenfräser ein Einstich in die Lagerbuchsen parallel zu deren Innenwänden erfolgen.For this purpose, a recess must be made in the bearing bushes parallel to their inner walls only with a disc milling cutter.

Die Lagerbuchsen können für jede Lagerung separate Lagerbuchsen sein.The bushings can be separate bearing bushes for each bearing.

Es ist aber auch möglich, dass jeweils die Lagerbuchsen axial auf einer Seite der Zahnräder brillenartig einen einteiligen Lagerkörper bilden.But it is also possible that in each case the bearing bushes form a one-piece bearing body in an eyeglass-like manner axially on one side of the gears.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. Show it

1 einen Längsschnitt einer hydraulischen Außenzahnradpumpe 1 a longitudinal section of a hydraulic external gear pump

2 einen Querschnitt der Außenzahnradpumpe nach 1 2 a cross section of the external gear pump after 1

3 eine Seitenansicht eines Lagerkörpers der Außenzahnradpumpe nach 1 3 a side view of a bearing body of the external gear pump after 1

4 eine Stirnansicht des Lagerkörpers nach 3. 4 an end view of the bearing body after 3 ,

Die dargestellte hydraulische Außenzahnradpumpe besitzt ein Gehäuse 1, das einen axial durchgehenden Gehäuseinnenraum 2 aufweist. Der Gehäuseinnenraum 2 ist axial durch Deckel 3 und 4 verschlossen. Im Gehäuseinnenraum 2 ist eine Zahnradanordnung untergebracht, die zwei im Außeneingriff miteinander kämmende Zahnräder 5 und 6 aufweist. Das erste Zahnrad 5 ist ein treibendes Zahnrad und ist koaxial mit einer beidseitig hervorstehenden Antriebswelle 7 fest verbunden, über die es über je ein Gleitlager 8, 8' in zwei Lagerbuchsen 9, 9' im Gehäuse 1 drehbar gelagert ist.The illustrated hydraulic external gear pump has a housing 1 , which has an axially continuous housing interior 2 having. The housing interior 2 is axial by cover 3 and 4 locked. In the housing interior 2 a gear arrangement is housed, the two meshing with each other in external engagement gears 5 and 6 having. The first gear 5 is a driving gear and is coaxial with a drive shaft protruding on both sides 7 firmly connected, via which there is a sliding bearing 8th . 8th' in two bushings 9 . 9 ' in the case 1 is rotatably mounted.

Das eine Ende der Antriebswelle 7 ist durch eine Ausnehmung 17 im Deckel 3 nach außen geführt und durch eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung drehbar antreibbar.The one end of the drive shaft 7 is through a recess 17 in the lid 3 guided to the outside and rotatably driven by a drive device, not shown.

Das zweite Zahnrad 6 ist koaxial mit einer beidseitig hervorstehenden Lagerwelle 10 fest verbunden, über die es über je ein Gleitlager 11, 11' in zwei Lagerbuchsen 12, 12' im Gehäuse drehbar gelagert ist.The second gear 6 is coaxial with a bearing shaft protruding on both sides 10 firmly connected, via which there is a sliding bearing 11 . 11 ' in two bushings 12 . 12 ' is rotatably mounted in the housing.

Die Lagerbuchsen 9 und 12 sowie die Lagerbuchsen 9' und 12' können jeweils zwei separate Bauteile sein, die in einer Mittelebene, die senkrecht zu der durch die beiden Drehachsen der Zahnräder aufgespannten Ebene verläuft, flächig aneinander anliegen. Dies ist in 1 gezeigt. Die Lagerbuchsen 9 und 12 sowie die Lagerbuchsen 9' und 12' können aber auch jeweils als brillenartige Lagerkörper 13, 13' einteilig ausgebildet sein, wie dies in den 3 und 4 dargestellt ist.The bearing bushes 9 and 12 and the bushings 9 ' and 12 ' can each be two separate components, which lie flat against each other in a central plane which is perpendicular to the plane defined by the two axes of rotation of the gears plane. This is in 1 shown. The bearing bushes 9 and 12 and the bushings 9 ' and 12 ' but also each as a spectacle-like bearing body 13 . 13 ' be formed in one piece, as in the 3 and 4 is shown.

Die Lagerbuchsen 9, 9', 12, 12' liegen mit ihren den Zahnrädern 5, 6 zugewandten Innenwänden 20, 20' in den Verzahnungsbereichen der Zahnräder 5 und 6 an den Zahnrädern 5 und 6 an.The bearing bushes 9 . 9 ' . 12 . 12 ' lie with their gears 5 . 6 facing interior walls 20 . 20 ' in the toothed areas of the gears 5 and 6 on the gears 5 and 6 at.

Die Zahnräder 5 und 6 greifen ohne Flankenspiel ineinander.The gears 5 and 6 interlock without flanking each other.

Wird die Außenzahnradpumpe durch Drehantrieb der Antriebswelle 7 angetrieben, saugen die Zahnräder 5 und 6 über einen im Gehäuse 1 ausgebildeten Niederdruckanschluss 14 Hydraulikflüssigkeit zum Eingriffsbereich 15 der Zahnräder 5 und 6 an und fördert diese in den Zahnlücken Druck aufbauend zu einem nach außen führenden Druckanschluss 16.If the external gear pump by rotary drive of the drive shaft 7 driven, the gears suck 5 and 6 over one in the housing 1 trained low pressure connection 14 Hydraulic fluid to the intervention area 15 the gears 5 and 6 and promotes them in the tooth spaces pressure building up to a pressure connection leading to the outside 16 ,

Die Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' weisen zu beiden Seiten des Niederdruckanschlusses 14 durch einen Scheibenfräser hergestellte bogenartige Schlitze 18 und 19 auf, die sich in einem solch geringen Abstand parallel zu den Innenwänden 20, 20' erstrecken, dass die zwischen den Schlitzen 18 und 19 und den Innenwänden 20, 20' der Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' gebildeten Wände 21, 22 bei Kraftbeaufschlagung elastisch auslenkbar sind. Die Schlitze 18 und 19 reichen von dem niederdruckseitigen äußeren Rand der Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' bis nahe zu den Buchsenbohrungen dieser Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' sowie dem niederdruckseitigen Eingriffsbereich 15 der Zahnräder 5 und 6.The bearing bushes 9 . 9 ' and 12 . 12 ' pointing to both sides of the low-pressure connection 14 arcuate slots made by a disc milling cutter 18 and 19 on, at such a small distance parallel to the inner walls 20 . 20 ' extend that between the slots 18 and 19 and the interior walls 20 . 20 ' the bushings 9 . 9 ' and 12 . 12 ' formed walls 21 . 22 are elastically deflectable when applied. The slots 18 and 19 range from the low pressure side outer edge of the bushings 9 . 9 ' and 12 . 12 ' close to the bushing holes of these bushings 9 . 9 ' and 12 . 12 ' and the low pressure side engagement area 15 the gears 5 and 6 ,

Im Betrieb der Außenzahnradpumpe werden die Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' druckanschlussseitig derart von dem Druck am Druckanschluss 16 beaufschlagt, dass sie druckauslassseitig um ein geringes Maß von den Zahnrädern 5 und 6 abheben. Dieses Schwenken der Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' führt niederdruckseitig dazu, dass die Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' gegen die Zahnräder 5 und 6 drücken. Da die Wände 21 und 22 elastisch auslenkbar sind, werden sie in die Schlitze 18 und 19 hinein ausgelenkt, so dass der Anlagedruck der niederdruckseitigen Bereiche der Innenwände 20, 20' nur etwa so groß ist, dass eine axiale Anlage an den Zahnrädern 5 und 6 weitgehend sichergestellt ist. Der Anlagedruck ist aber nicht so hoch ist, dass es in diesen Bereichen der Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' zu einem erhöhten Verschleiß kommen kann.During operation of the external gear pump, the bearing bushes become 9 . 9 ' and 12 . 12 ' pressure connection side of the pressure at the pressure port 16 pressurized by a small amount on the pressure outlet side of the gears 5 and 6 take off. This pivoting of the bearing bushes 9 . 9 ' and 12 . 12 ' Low pressure side leads to the bushings 9 . 9 ' and 12 . 12 ' against the gears 5 and 6 to press. Because the walls 21 and 22 are elastically deflectable, they are in the slots 18 and 19 deflected into, so that the system pressure of the low-pressure side areas of the inner walls 20 . 20 ' just about so big is that an axial bearing on the gears 5 and 6 is largely ensured. However, the system pressure is not so high that it is in these areas of the bearing bushes 9 . 9 ' and 12 . 12 ' can lead to increased wear.

Claims (6)

Hydraulische Außenzahnradmaschine mit einem Gehäuse in dessen Gehäuseinnenraum zwei im Außeneingriff miteinander kämmende Zahnräder angeordnet sind, die fest auf axial beidseitig hervorstehenden Lagerwellen angeordnet sind, welche jeweils beidseitig über Lagerbuchsen in dem Gehäuse drehbar gelagert sind, wobei eine der Lagerwellen aus dem Gehäuse herausgeführt ist und eine An- oder Abtriebswelle bildet und wobei die Zahnräder im Bereich ihrer Verzahnungen axial in dichtender Anlage an Innenwänden der Lagerbuchsen sind, mit einem von außen zum Eingriffsbereich der Zahnräder führenden Druckanschluss und einem von außen zum Eingriffsbereich der Zahnräder führenden Niederdruckanschluss, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich des Niederdruckanschlusses (14) an den Zahnrädem (5, 6) axial anliegenden Bereiche der Innenwände (20, 20') der Lagerbuchsen (9, 9', 12, 12') elastisch verformbar ausgebildet sind.Hydraulic external gear machine with a housing in the housing interior two externally meshing with each other meshing gears are arranged, which are fixedly mounted on axially on both sides projecting bearing shafts, which are rotatably supported on both sides via bushings in the housing, wherein one of the bearing shafts is led out of the housing and a Forming input or output shaft and wherein the gears are in the region of their teeth axially in sealing contact with inner walls of the bearing bushes, with a leading from the outside to the engagement region of the gears pressure port and a leading from the outside to the meshing region of the gears low pressure port, characterized in that in Low pressure connection area ( 14 ) on the gears ( 5 . 6 ) axially adjacent areas of the inner walls ( 20 . 20 ' ) of bushings ( 9 . 9 ' . 12 . 12 ' ) are formed elastically deformable. Außenzahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchsen im Bereich des Niederdruckanschlusses an dem an den Zahnrädern anliegenden Bereich aus einem elastisch verformbaren Material bestehen.External gear machine according to claim 1, characterized in that the bearing bushes in the region of the low-pressure connection to the voltage applied to the gear wheels region consist of an elastically deformable material. Außenzahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwände (20, 20') der Lagerbuchsen (9, 9', 12, 12') im Bereich des Niederdruckanschlusses (14) axial elastisch auslenkbar sind.External gear machine according to claim 1, characterized in that the inner walls ( 20 . 20 ' ) the bushings ( 9 . 9 ' . 12 . 12 ' ) in the region of the low-pressure connection ( 14 ) are axially elastically deflectable. Außenzahnradmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchsen (9, 9', 12, 12') im Bereich des Niederdruckanschlusses (14) sich parallel zu ihren Innenwänden (20, 20') erstreckende Schlitze (18, 19) aufweisen und die zwischen den Innenwänden (20, 20') im Bereich des Niederdruckanschlusses (14) und den Schlitzen (18, 19) gebildeten Wände (21, 22) der Lagerbuchsen (9, 9', 12, 12') annähernd axial elastisch auslenkbar sind.External gear machine according to claim 3, characterized in that the bearing bushes ( 9 . 9 ' . 12 . 12 ' ) in the region of the low-pressure connection ( 14 ) parallel to their inner walls ( 20 . 20 ' ) extending slots ( 18 . 19 ) and between the inner walls ( 20 . 20 ' ) in the region of the low-pressure connection ( 14 ) and the slots ( 18 . 19 ) formed walls ( 21 . 22 ) of bushings ( 9 . 9 ' . 12 . 12 ' ) are approximately axially elastically deflectable. Außenzahnradmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (18, 19) Einfräsungen in den Lagerbuchsen (9, 9', 12, 12') sind.External gear machine according to claim 4, characterized in that the slots ( 18 . 19 ) Milling in the bushes ( 9 . 9 ' . 12 . 12 ' ) are. Außenzahnradmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Lagerbuchsen (9, 9', 12, 12') axial auf einer Seite der Zahnräder (5, 6) brillenartig einen einteiligen Lagerkörper (13, 13') bilden.External gear machine according to one of the preceding claims, characterized in that in each case the bearing bushes ( 9 . 9 ' . 12 . 12 ' ) axially on one side of the gears ( 5 . 6 ) eyeglass-like a one-piece bearing body ( 13 . 13 ' ) form.
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