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Die Erfindung betrifft eine Zahnradfluidmaschine, mit einem eine als Außenverzahnung ausgestaltete erste Verzahnung aufweisenden Ritzel sowie einem um eine Hohlraddrehachse und bezüglich des Ritzels exzentrisch gelagerten Hohlrad, das eine bereichsweise mit der ersten Verzahnung kämmende, als Innenverzahnung ausgebildete zweite Verzahnung aufweist, oder mit einem ersten Zahnrad, das eine die erste Verzahnung bildende Außenverzahnung aufweist, sowie mit einem zweiten Zahnrad, das die bereichsweise mit der ersten Verzahnung kämmende, als Außenverzahnung ausgestaltete zweite Verzahnung aufweist, wobei die erste Verzahnung über mehrere erste Zähne und die zweite Verzahnung über mehrere zweite Zähne verfügt.
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Die Zahnradfluidmaschine kann beispielsweise als Zahnradpumpe oder als Zahnradmotor ausgestaltet sein. Ebenso ist eine Ausführung als Innenzahnradfluidmaschine oder als Außenzahnradfluidmaschine möglich, sodass die Zahnradfluidmaschine als Innenzahnradpumpe, Innenzahnradmotor, Außenzahnradpumpe oder Außenzahnradmotor vorliegen kann. Im Falle der Innenzahnradfluidmaschine verfügt die Zahnradfluidmaschine über das drehbar gelagerte Ritzel, das die als Außenverzahnung ausgestaltete erste Verzahnung aufweist, sowie über das Hohlrad, das um die Hohlraddrehachse drehbar und bezüglich des Ritzels exzentrisch gelagert ist und die bereichsweise mit der ersten Verzahnung kämmende zweite Verzahnung aufweist, wobei die zweite Verzahnung als Innenverzahnung ausgestaltet ist. Ist die Zahnradfluidmaschine als Außenzahnradfluidmaschine ausgebildet, so verfügt sie über das die erste Verzahnung aufweisende erste Zahnrad und das die zweite Verzahnung aufweisende zweite Zahnrad, wobei die beiden Zahnräder jeweils drehbar gelagert und sowohl die erste Verzahnung als auch die zweite Verzahnung jeweils als Außenverzahnung ausgestaltet sind. Die erste Verzahnung kämmt bereichsweise mit der zweiten Verzahnung.
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Zusammenfassend betrifft die Erfindung also einerseits eine Zahnradfluidmaschine, mit einem eine als Außenverzahnung ausgestaltete erste Verzahnung aufweisenden Ritzel sowie einem um eine Hohlraddrehachse bezüglich des Ritzels exzentrisch gelagerten Hohlrad, das eine bereichsweise mit der ersten Verzahnung kämmende, als Innenverzahnung ausgebildete zweite Verzahnung aufweist, wobei die erste Verzahnung über mehrere erste Zähne und die zweite Verzahnung über mehrere zweite Zähne verfügt. Andererseits betrifft die Erfindung eine Zahnradfluidmaschine, mit einem ersten Zahnrad, das eine die erste Verzahnung bildende Außenverzahnung aufweist, sowie mit einem zweiten Zahnrad, das die bereichsweise mit der ersten Verzahnung kämmende, als Außenverzahnung ausgestaltete zweite Verzahnung aufweist, wobei die erste Verzahnung über mehrere erste Zähne und die zweite Verzahnung über mehrere zweite Zähne verfügt.
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Nachfolgend wird rein beispielhaft lediglich auf die Innenzahnradfluidmaschine eingegangen. Selbstverständlich sind die Ausführungen stets ohne weiteres auf die Außenzahnradfluidmaschine übertragbar. Im Falle der Innenzahnradpumpe wird das Ritzel der Innenzahnradfluidmaschine mit einer Drehbewegung beaufschlagt, wodurch auf ein Fluid eine Förderwirkung ausgeübt wird. Ist die Innenzahnradfluidmaschine dagegen als Innenzahnradmotor ausgeführt, so wird ihr Fluid zugeführt, wodurch das Ritzel in Drehbewegung versetzt wird. An dem Ritzel wird insoweit ein Drehmoment bereitgestellt, welches abgegriffen werden kann. Im Nachfolgenden wird lediglich auf die Innenzahnradpumpe näher eingegangen. Stets können jedoch die Ausführungen auf den Innenzahnradmotor übertragen werden.
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Als wesentliche Bestandteile weist die Innenzahnradfluidmaschine das Ritzel sowie das Hohlrad auf. Beispielsweise sind das Ritzel sowie das Hohlrad in einem Gehäuse der Innenzahnradfluidmaschine angeordnet, insbesondere drehbar gelagert. Das Ritzel ist um eine Ritzeldrehachse drehbar gelagert, das Hohlrad um die Hohlraddrehachse. Zur Erzielung der exzentrischen Lagerung des Hohlrads bezüglich des Ritzels ist die Hohlraddrehachse beabstandet, insbesondere parallel beabstandet, von der Ritzeldrehachse angeordnet. Das Ritzel ist dabei in dem Hohlrad angeordnet und weist entsprechend einen Außendurchmesser auf, welcher kleiner ist als ein Innendurchmesser des Hohlrads. Sowohl das Ritzel als auch das Hohlrad sind im Querschnitt bezüglich der jeweiligen Drehachse gesehen im Wesentlichen rund. Der Außendurchmesser des Ritzels sowie der Innendurchmesser des Hohlrads sind derart gewählt, dass die Außenverzahnung des Ritzels in Umfangsrichtung bezüglich der Hohlraddrehachse gesehen lediglich mit einem Bereich der Innenverzahnung des Hohlrads in Eingriff steht.
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Das Ritzel ist beispielsweise auf einer Antriebswelle der Innenzahnradfluidmaschine angeordnet, insbesondere mit dieser drehfest verbunden. Über die Antriebswelle kann insoweit das Ritzel angetrieben und in eine Drehbewegung um die Ritzeldrehachse versetzt werden. Aufgrund der mit der Innenverzahnung in Eingriff stehenden Außenverzahnung wird die Drehbewegung des Ritzels auch auf das Hohlrad aufgeprägt. Im Falle der Innenzahnradpumpe wird das Ritzel unmittelbar von der Antriebswelle angetrieben, während das Antreiben des Hohlrads von der Antriebswelle lediglich mittelbar über das Ritzel vorgesehen ist. Sowohl die Außenverzahnung als auch die Innenverzahnung weisen jeweils eine Vielzahl von Zähnen, nämlich die ersten Zähne und die zweiten Zähne, sowie zwischen den Zähnen liegende Zahnzwischenräume auf. Die Förderwirkung wird im Falle der Innenzahnradpumpe durch das Ineinandergreifen der Außenverzahnung sowie der Innenverzahnung erzielt.
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Bei Betrachtung eines beliebigen Zahns des Ritzels während einer vollständigen Umdrehung des Ritzels greift dieser Zahn zeitweilig in einen Zahnzwischenraum der Innenverzahnung ein. Vor dem Eingreifen des Zahns in den Zahnzwischenraum liegt in letzterem das Fluid vor. Durch das Eingreifen wird dieses vorzugsweise auf eine Druckseite beziehungsweise in eine Druckkammer der Innenzahnradpumpe gefördert, nämlich ausgehend von einer Saugseite beziehungsweise aus einer Saugkammer. Die Druckkammer ist beispielsweise in dem Gehäuse der Innenzahnradpumpe ausgebildet. Ist die Innenzahnradfluidmaschine als Innenzahnradmotor ausgeführt, so strömt das Fluid aus der Druckkammer in Richtung einer Saugseite beziehungsweise einer Saugkammer der Innenzahnradfluidmaschine, wodurch das Ritzel sowie das Hohlrad angetrieben werden. Insoweit stellt der Innenzahnradmotor die kinematische Umkehr der Innenzahnradpumpe dar.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
DE 14 03 899 A bekannt. Diese beschreibt eine Zahnradpumpe mit einem innenverzahnten Hohlrad und einem außenverzahnten, mit dem Hohlrad kämmenden Ritzel sowie einem zwischen den beiden Zahnrädern angeordneten sichelförmigen Füllstück, wobei zwischen der Außenumfangsfläche des Hohlrads und der dieses umgebenden Gehäusebohrungswand eine oder mehrere Lagerschalen, zumindest eine druckseitige Lagerschale, angeordnet sind, wobei letztere auf ihrer der Hohlradaußenumfangsfläche abgekehrten Außenseite ein in Umfangsrichtung sich erstreckendes, längliches, mit der Pumpendruckseite verbundenes, äußeres Druckfeld und auf ihrer dem Hohlrad zugewandten Innenseite ein bezüglich seiner radial wirksamen Fläche gegenüber dem äußeren Druckfeld kleineres Druckentlastungsfeld in Form einer in Umfangsrichtung sich erstreckenden Ausnehmung der Lagerschale aufweist. Dabei soll das Druckfeld auf der Außenseite der Steuerschale das Entlastungsdruckfeld auf deren Innenseite auch in axialer Richtung überragen.
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Weiterhin ist aus dem Stand der Technik die Druckschrift
DE 10 2012 205 406 A1 bekannt. Diese betrifft eine hydrostatische Verdrängermaschine mit einem ersten und einem zweiten drehbaren Zahnrad, welche ineinander eingreifen, wobei sie von einem Gehäuse mit einem ersten und einem zweiten Fluidanschluss derart umgeben sind, dass eine Drehbewegung der Zahnräder mit einem Fluidstrom zwischen dem ersten und dem zweiten Fluidanschluss einhergeht, wobei die Form der Zahnflanken des ersten und des zweiten Zahnrades so ausgebildet sind, dass sich deren Kontaktpunkt bei deren Drehung entlang einer Eingriffslinie bewegt, die gekrümmt verläuft. Erfindungsgemäß weicht die Flankenlinie des ersten und/oder des zweiten Zahnrades von der Geraden ab.
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Aus der Druckschrift
DE 85 13 745 U1 ist eine Innenzahnradpumpe für Hydraulikflüssigkeiten bekannt, bei der jede im Einlassbereich der Pumpe gelegene Zahnlücke der Innenverzahnung über eine gegebenenfalls mit einer Drossel ausgestaltete Einlassöffnung mit der Ölzufuhr und jede im Auslassbereich der Pumpe gelegene Zahnlücke der Innenverzahnung über durch Rückschlagventile oder ähnliches gesicherte Auslassöffnungen, deren Abstände in Umfangsrichtung so groß oder kleiner sind als die Zahnteilung, mit dem Pumpenauslass verbunden sind.
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Die Druckschrift
DE 41 38 913 C1 beschreibt eine Zahnradmaschine mit mindestens zwei miteinander verkämmenden Zahnrädern, deren Zahnprofil sich aus verschiedenen Profilformen zusammensetzt, die sich dadurch auszeichnen, dass die Zahnflanken der einzelnen Zähne im Mittelbereich eine Evolvente und daran anschließend einen Bogenbereich aufweist, der tangential in einen unmittelbar die Stirnfläche des Zahns schneidenden Geradenabschnitt übergeht, sodass am Wälzpunkt im Bereich der Evolvente eine gerade Eingriffslinie entsteht.
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Weiterhin ist aus dem Stand der Technik die Druckschrift
DE 14 03 899 A bekannt.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Zahnradfluidmaschine vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Zahnradfluidmaschinen Vorteile aufweist, insbesondere auch bei einem hohen spezifischen Volumen einen geräuscharmen Betrieb ermöglicht.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einer Zahnradfluidmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die erste Verzahnung und die zweite Verzahnung derart ausgestaltet sind, dass eine Eingriffslinie der beiden Verzahnungen wenigstens einen gekrümmten Bereich sowie einen sich an den gekrümmten Bereich anschließenden geraden Bereich aufweist, der - im Querschnitt gesehen - auf der einer Druckseite der Zahnradfluidmaschine zugewandten Seite der Eingriffslinie vorliegt, wobei die den geraden Bereich der Eingriffslinie darstellenden Bereiche der ersten Verzahnung und der zweiten Verzahnung eine Evolventenverzahnung und die den gekrümmten Bereich der Eingriffslinie darstellenden Bereiche der ersten Verzahnung und der zweiten Verzahnung Zahnflanken mit einem im Querschnitt geraden Verlauf aufweisen, und wobei die erste Verzahnung und die zweite Verzahnung derart ausgestaltet sind, dass sich im Vergleich mit einer durchgehenden Evolventenverzahnung eine verlängerte Eingriffslinie ergibt.
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Die Zahnradfluidmaschine dichtet die Druckseite von der Saugseite ab, indem die beiden Verzahnungen miteinander zusammenwirken, insbesondere aneinander anliegen beziehungsweise ineinander eingreifen. Das aneinander Anliegen erfolgt entlang einer Verzahnungseingriffslinie. Diese ist beispielsweise parallel oder zumindest näherungsweise parallel zu der Drehachse des Ritzels und/oder der Drehachse des Hohlrads angeordnet. Durch das Anliegen wird Fluid, welches sich in einem Zahnlückenzwischenraum befindet, insbesondere in Zahnkopfspalten und bei Innenzahnradfluidmaschinen in Hohlradbohrungen, eingeschlossen.
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Das eingeschlossene Fluid wird von der Druckseite zurück auf die Saugseite transportiert. Dabei steht es zu Beginn des Einschließens zunächst unter dem auf der Druckseite vorliegenden Druck. Das Volumen des Zahnlückenzwischenraums ändert sich nach Beginn des Einschließens kontinuierlich über die Drehwinkelstellung des Ritzels sowie des Hohlrads. Entsprechend kommt es zu einer geometrisch bedingten kontinuierlichen Druckminderung, noch bevor der Zahnlückenzwischenraum zur Saugseite hin geöffnet wird. Entsprechend wird bevorzugt der Druck in dem Zahnlückenzwischenraum bis auf den auf der Saugseite vorliegenden Druck abgebaut, bevor der Zahnlückenzwischenraum aufgrund der wieder außer Eingriff tretenden Zähne in Strömungsverbindung mit der Saugseite tritt.
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Soll jedoch die Zahnradfluidmaschine mit einem möglichst hohen spezifischen Volumen realisiert werden, so führt dies zu einer geringen Zahnanzahl der ersten Verzahnung und/oder der zweiten Verzahnung, sodass sich zwangsweise größere Eingriffswinkel und/oder steilere Eingriffslinien ergeben, damit es nicht zu einer Zahnkollision kommt. Dies hat wiederum zur Folge, dass der Drehwinkelstellungsbereich, innerhalb welchem der Druck in dem Zahnlückenzwischenraum ausgehend von der Druckseite bis hin zu der Saugseite kontinuierlich abgebaut wird, deutlich verkleinert. Entsprechend kann es vorkommen, dass der Druckabbau noch nicht abgeschlossen ist, wenn der Zahnlückenzwischenraum in Richtung der Saugseite geöffnet wird beziehungsweise mit dieser in Strömungsverbindung tritt. Dies führt zu einem schlagartigen Entspannen des eingeschlossenen Fluids, bei welchem sich Fluidjets bilden können, mit entsprechender Geräuschentwicklung und/oder dem Auftreten von Kavitation. Beides ist jedoch grundsätzlich unerwünscht.
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Dieser Problematik kann durch eine gezielte Ausgestaltung der ersten Verzahnung und/oder der zweiten Verzahnung begegnet werden. Hierzu wird wenigstens eine der Verzahnungen, bevorzugt werden beide der Verzahnungen, derart ausgelegt, dass die Eingriffslinie der beiden Verzahnungen den wenigstens einen gekrümmten Bereich aufweist. Die Eingriffslinie der Verzahnungen bezeichnet den Verlauf eines auf der Verzahnungseingriffslinie liegenden Punkts bei unterschiedlichen Drehwinkelstellungen der Verzahnungen. Der gekrümmte Bereich kann über seine gesamte Erstreckung eine konstante Krümmung aufweisen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Krümmung in Richtung der Saugseite zunimmt oder abnimmt, insbesondere kontinuierlich. Aufgrund des gekrümmten Bereichs der Eingriffslinie verlängert sich diese, insbesondere im Vergleich mit einer Eingriffslinie, die sich aus einer durchgehenden Evolventenverzahnung ergibt und mithin durchgehend, also über ihre gesamte Erstreckung gerade verläuft. Die Verlängerung der Eingriffslinie ist jedoch nicht zwingend notwendig.
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Die ersten Zähne der ersten Verzahnung und/oder die zweiten Zähne der zweiten Verzahnung weisen jeweils Zahnflanken auf. Bevorzugt sind die Zahnflanken der ersten Verzahnung und/oder die Zahnflanken der zweiten Verzahnung im Querschnitt gesehen zumindest bereichsweise, insbesondere in einem gesamten Kopfbereich und/oder einem gesamten Fußbereich oder insgesamt vollständig, wendepunktfrei ausgestaltet. Das bedeutet, dass kein Vorzeichenwechsel einer Krümmung der Zahnflanken vorliegt, also nicht von einer positiven Krümmung auf eine negative Krümmung oder umgekehrt gewechselt wird. Allenfalls ist eine Reduzierung der (absoluten) Krümmung, also eines Absolutwerts der Krümmung, auf null zulässig und vorgesehen. In diesem Fall liegt ein gerader Verlauf der Zahnflanken vor.
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Mittels der beschriebenen Ausgestaltung der Verzahnungen kann sichergestellt werden, dass der geometrisch bedingte Druckabbau des in dem Zahnlückenzwischenraum eingesperrten Fluids abgeschlossen ist, bevor das der Zahnlückenzwischenraum in Richtung der Saugseite strömungstechnisch geöffnet wird. Entsprechend kann auch bei einem hohen spezifischen Volumen der Zahnradfluidmaschine ein geräuscharmer Betrieb sichergestellt und gleichzeitig das Auftreten von Kavitation zuverlässig verhindert werden.
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Die Erfindung sieht vor, dass die Eingriffslinie einen sich an den gekrümmten Bereich anschließenden geraden Bereich aufweist, der - im Querschnitt gesehen - auf der einer Druckseite der Zahnradfluidmaschine zugewandten Seite der Eingriffslinie vorliegt. Die Eingriffslinie setzt sich mithin aus wenigstens zwei Bereichen zusammen, nämlich dem gekrümmten Bereich und dem geraden Bereich. Der gerade Bereich schließt sich unmittelbar an den gekrümmten Bereich an, liegt also unmittelbar benachbart zu diesem vor. Der gerade Bereich ist der Druckseite der Zahnradfluidmaschine zugewandt, während der gekrümmte Bereich auf der der Saugseite der Zahnradfluidmaschine zugewandten Seite des geraden Bereichs angeordnet ist.
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Beispielsweise endet die Eingriffslinie mit dem gekrümmten Bereich, sodass also die Eingriffslinie an ihrer der Saugseite der Zahnradfluidmaschine zugewandten Seite eine Krümmung aufweist. Bevorzugt läuft der gekrümmte Bereich der Eingriffslinie tangential in den geraden Bereich ein, sodass der Übergang von dem gekrümmten Bereich in den geraden Bereich beziehungsweise umgekehrt stetig erfolgt. Besonders bevorzugt verläuft die Eingriffslinie über ihre gesamte Erstreckung hinweg stetig. Es kann jedoch auch wenigstens ein Sprung der Eingriffslinie realisiert sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Eingriffslinie sich ausschließlich aus dem gekrümmten Bereich und dem geraden Bereich zusammensetzt, also neben diesen Bereichen keine weiteren Bereiche aufweist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass sich auf der dem gekrümmten Bereich gegenüberliegenden Seite des geraden Bereichs ein weiterer gekrümmter Bereich an den geraden Bereich anschließt, sodass der gerade Bereich zwischen dem gekrümmten Bereich und dem weiteren gekrümmten Bereich vorliegt. Auf diese Art und Weise kann der Verlauf der Verzahnungseingriffslinie auf der Druckseite beeinflusst werden.
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Im Rahmen einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der gekrümmte Bereich und/oder der weitere gekrümmte Bereich in Form eines Kreisbogens oder eines Splines vorliegen/vorliegt. Selbstverständlich kann der gekrümmte Bereich beziehungsweise der weitere gekrümmte Bereich grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein. Besonders bevorzugt liegt er jedoch in Form des Kreisbogens vor, weist also über seine Erstreckung hinweg eine konstante Krümmung auf. Auch die Ausgestaltung als Spline kann vorteilhaft sein, wobei der Spline beispielsweise wenigstens zweiter Ordnung, wenigstens dritter Ordnung oder wenigstens vierter Ordnung ist, um einen stetigen Verlauf der Eingriffslinie sicherzustellen.
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Die Erfindung sieht vor, dass die den geraden Bereich der Eingriffslinie darstellenden Bereiche der ersten Verzahnung und der zweiten Verzahnung, insbesondere einen Grundkreis der jeweiligen Verzahnung einfassende Bereiche, eine Evolventenverzahnung aufweisen. Um die Vorteile der Evolventenverzahnung für die erste Verzahnung und/oder die zweite Verzahnung zu nutzen, insbesondere die einfache Herstellbarkeit, soll die erste Verzahnung beziehungsweise die zweite Verzahnung zumindest bereichsweise als Evolventenverzahnung ausgestaltet sein. Weil für die Evolventenverzahnung üblicherweise eine gerade Eingriffslinie vorliegt, ist dies in denjenigen Bereichen der jeweiligen Verzahnung der Fall, mittels welchen der gerade Bereich der Eingriffslinie realisiert wird. Diese Bereiche der Verzahnung nehmen insbesondere den Grundkreis der jeweiligen Verzahnung in sich auf, sodass zumindest im Bereich des Grundkreises und/oder um den Grundkreis herum die jeweilige Verzahnung als Evolventenverzahnung vorliegt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der gekrümmte Bereich eine Länge von mindestens 10 %, mindestens 15 %, mindestens 20 %, mindestens 25 %, mindestens 30 %, mindestens 40 % oder mindestens 50 % der Länge der gesamten Eingriffslinie aufweist. Um den gewünschten Effekt zu erzielen, muss der gekrümmte Bereich eine bestimmte Länge aufweisen. Hierzu sind die vorstehend genannten Abmessungen üblicherweise ausreichend. Selbstverständlich kann der gekrümmte Bereich lediglich einen Teil der Eingriffslinie darstellen, sodass seine Länge kleiner ist als die Länge der Eingriffslinie. Beispielsweise beträgt die Länge des gekrümmten Bereichs höchstens 90 %, höchstens 80 %, höchstens 75 %, höchstens 70 %, höchstens 60 % oder höchstens 50 % der Länge der gesamten Eingriffslinie.
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Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der gekrümmte Bereich der Eingriffslinie von einem Kopfbereich der ersten Verzahnung und/oder einem Fußbereich der zweiten Verzahnung oder umgekehrt dargestellt ist, wobei der Kopfbereich und/oder der Fußbereich eine Höhe von höchstens 50 %, höchstens 40 %, höchstens 30 %, höchstens 25 %, höchstens 20 %, höchstens 15 % oder höchstens 10 % der Zahnhöhe der jeweiligen Verzahnung aufweisen/aufweist. Im Querschnitt gesehen weisen die ersten Zähne und die zweiten Zähne jeweils den Fußbereich und den Kopfbereich auf. Beispielsweise erstreckt sich der Fußbereich in radialer Richtung von innen bis hin zu dem Grundkreis, während sich der Kopfbereich in radialer Richtung nach außen ausgehend von dem Grundkreis erstreckt. Insoweit schließen sich der Fußbereich und der Kopfbereich in radialer Richtung gesehen unmittelbar aneinander an. Selbstverständlich können sie jedoch auch in radialer Richtung voneinander beabstandet vorliegen.
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Sowohl der Kopfbereich als auch der Fußbereich können grundsätzlich eine beliebige Höhe aufweisen. Vorzugsweise nimmt die Höhe bezogen auf die Zahnhöhe der jeweiligen Verzahnung höchstens die genannten Werte an. Der gekrümmte Bereich der Eingriffslinie kann durch eine gezielte Ausgestaltung des Kopfbereichs, des Fußbereichs oder von beiden realisiert sein. Dabei ist es selbstverständlich, dass nicht der gesamte Kopfbereich beziehungsweise Fußbereich angepasst werden muss, sondern auch lediglich ein Teilbereich des jeweiligen Bereichs angepasst werden kann, insbesondere ein von dem Grundkreis in radialer Richtung beabstandeter Teilbereich.
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Ist der gekrümmte Bereich der Eingriffslinie von dem Kopfbereich dargestellt, so entspricht bevorzugt der Fußbereich, insbesondere der gesamte Fußbereich, oder die Verzahnung ausgehend von dem Fußkreis bis hin zu dem den gekrümmten Bereich der Eingriffslinie darstellenden Bereich der Verzahnung einer Evolventenverzahnung. Umgekehrt kann es selbstverständlich vorgesehen sein, dass - falls der gekrümmte Bereich der Eingriffslinie von dem Fußbereich dargestellt ist - der Kopfbereich, insbesondere der gesamte Kopfbereich, oder die Verzahnung ausgehend von dem Kopfkreis bis hin zu dem den gekrümmten Bereich der Eingriffslinie darstellenden Bereich der Verzahnung einer Evolventenverzahnung entspricht.
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Die Erfindung sieht vor, dass die ersten Zähne der ersten Verzahnung und/oder die zweiten Zähne der zweiten Verzahnung Zahnflanken aufweisen, die in dem Kopfbereich und/oder dem Fußbereich im Querschnitt gesehen zumindest bereichsweise eine konstante Steigung aufweisen. Entsprechend ergibt sich im Querschnitt ein gerader Verlauf der jeweiligen Zahnflanken. Eine solche Ausgestaltung der Zähne erzielt eine Krümmung der Eingriffslinie, sodass mithin der gekrümmte Bereich der Eingriffslinie realisiert ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass Zahnflanken der ersten Zähne und/oder der zweiten Zähne jeweils über eine Rundung tangential in einen Kopfkreis und/oder einen Fußkreis der jeweiligen Verzahnung einläuft. Zwischen den Zahnflanken und dem Kopfkreis beziehungsweise dem Fußkreis wird insoweit ein stetiger Übergang über die Rundung realisiert. Eine solche Rundung liegt bevorzugt zwischen den Zahnflanken und dem Kopfkreis oder dem Fußkreis oder sowohl dem Kopfkreis als auch dem Fußkreis vor. Die Rundung weist beispielsweise eine konstante Krümmung auf. Im Querschnitt gesehen ist die Rundung zum Beispiel teilkreisförmig, sodass die Rundung einen bestimmten Radius aufweist. Bevorzugt beträgt der Radius der Rundung bezogen auf die Zahnhöhe der jeweiligen Verzahnung mindestens 0,25 %, mindestens 0,5 %, mindestens 0,75 %, mindestens 1 %, mindestens 1,25 %, mindestens 1,5 %, mindestens 1,75 %, mindestens 2 %, mindestens 2,25 % oder mindestens 2,5 %.
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Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die ersten Zähne und/oder die zweiten Zähne jeweils symmetrisch sind. Beispielsweise sind also sowohl die ersten Zähne als auch die zweiten Zähne jeweils symmetrisch, weisen also zueinander symmetrische Zahnflanken auf.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Hohlrad von dem Ritzel in Richtung eines Radiallagerbereichs eines Maschinengehäuses der Zahnradfluidmaschine gedrängt wird, an dem das Hohlrad über eine bestimmte Erstreckung in Umfangsrichtung bezüglich einer Drehachse des Hohlrads anliegt, wobei der Radiallagerbereich in Umfangsrichtung gesehen einerseits von einer saugseitigen Radialsteuerkante und andererseits von einer druckseitigen Radialsteuerkante begrenzt ist. Grundsätzlich können mehrere Radiallagerbereiche an dem Maschinengehäuse ausgebildet sein, an welchen das Hohlrad im Querschnitt gesehen jeweils zumindest bereichsweise anliegt. Mithilfe der Radiallagerbereiche wird eine Lagerung des Hohlrads in dem Maschinengehäuse in radialer Richtung erzielt.
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Wenigstens einer dieser Radiallagerbereiche, nämlich der vorstehend bereits erwähnte Radiallagerbereich, liegt dem Ritzel bezüglich des Hohlrads gegenüber. In Umfangsrichtung gesehen liegt also der Radiallagerbereich dort vor, wo das Ritzel beziehungsweise dessen Verzahnung in das Hohlrad beziehungsweise dessen Verzahnung eingreift. Entsprechend wird das Hohlrad von dem Ritzel in Richtung des Radiallagerbereichs, insbesondere an den Radiallagerbereich gedrängt und dort gehalten. Das Hohlrad liegt in Umfangsrichtung gesehen über die bestimmte Erstreckung an dem Radiallagerbereich an. Der Radiallagerbereich wird - erneut in Umfangsrichtung gesehen - von zwei Radialsteuerkanten begrenzt, wobei eine der Radialsteuerkanten saugseitig und eine andere der Radialsteuerkanten druckseitig angeordnet ist.
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An der saugseitigen Radialsteuerkante begrenzt der Radiallagerbereich die Saugseite beziehungsweise eine Saugkammer der Zahnradfluidmaschine, an der druckseitigen Radialsteuerkante den Druckbereich beziehungsweise eine Druckkammer. Bevorzugt liegt das Hohlrad in Umfangsrichtung gesehen von der saugseitigen Radialsteuerkante bis hin zu der druckseitigen Radialsteuerkante beziehungsweise umgekehrt an dem Radiallagerbereich an. Der Zahnlückenzwischenraum wird bei entsprechender Anordnung des Hohlrads durch dessen Anliegen an dem Radiallagerbereich fluidtechnisch abgedichtet. Erst mit dem Erreichen der saugseitigen Radialsteuerkante durch den jeweiligen Zahnlückenzwischenraum kann dieser in Fluidverbindung mit der Saugseite treten, sodass das darin befindliche Fluid in Richtung der Saugseite entspannt werden kann, falls dies durch die geometrische Entspannung noch nicht erfolgt ist.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht nun vor, dass im Querschnitt gesehen die saugseitige Radialsteuerkante auf einer gedachten Geraden liegt, die durch die Drehachse des Ritzels oder des Hohlrads und durch die Eingriffslinie, insbesondere durch einen saugseitigen Endpunkt der Eingriffslinie, verläuft oder in Umfangsrichtung höchstens 30°, höchstens 15°, höchstens 10°, höchstens 7,5°, höchstens 5°, höchstens 2,5° oder höchstens 1° von der gedachten Geraden entfernt liegt. Die gedachte Gerade schneidet also einerseits die Drehachse des Ritzels oder die Drehachse des Hohlrads und andererseits die Eingriffslinie beziehungsweise den saugseitigen Endpunkt der Eingriffslinie. Im Querschnitt gesehen liegt nun die saugseitige Radialsteuerkante, welche bevorzugt parallel zu der Drehachse des Ritzels beziehungsweise des Hohlrads verläuft, auf der gedachten Geraden. Alternativ kann sie auch von der gedachten Geraden entfernt, jedoch in deren Nähe vorliegen. Besonders bevorzugt beträgt der Abstand zwischen der Geraden und der saugseitigen Radialsteuerkante höchstens den genannten Winkelabstand.
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Schließlich kann eine weitere Ausführungsform der Erfindung vorsehen, dass im Querschnitt gesehen eine Randkante einer in axialer Richtung benachbart zu dem Hohlrad angeordneten druckseitigen Fluidtasche des Maschinengehäuses und/oder einer in dem Maschinengehäuse angeordneten Axiallagerscheibe auf der Eingriffslinie liegt, insbesondere auf dem saugseitigen Endpunkt der Eingriffslinie, oder in Umfangslinie höchstens 30°, höchstens 15°, höchstens 10°, höchstens 7,5°, höchstens 5°, höchstens 2,5° oder höchstens 1° von dem saugseitigen Endpunkt entfernt liegt. Die Fluidtasche ist in dem Maschinengehäuse oder in der Axiallagerscheibe ausgebildet und stellt eine in die von dem Hohlrad abgewandte Richtung sich erstreckende Vertiefung dar, welche jedoch in axialer Richtung beziehungsweise im Längsschnitt gesehen in Richtung des Hohlrads randoffen ist. Bevorzugt liegt das Hohlrad in axialer Richtung benachbart zu der Fluidtasche an dem Maschinengehäuse und/oder der Axiallagerscheibe an. Besonders bevorzugt liegt das Hohlrad entlang einer Berührlinie an dem Maschinengehäuse und der Axiallagerscheibe an, die die Fluidtasche vollständig umgreift beziehungsweise die Randkante der Fluidtasche bildet.
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Die Randkante der Fluidtasche ist durchgehend ausgebildet, umgreift die Fluidtasche also vollständig. Im Querschnitt gesehen liegt die Randkante nun auf der Eingriffslinie, insbesondere verläuft sie durch den saugseitigen Endpunkt der Eingriffslinie hindurch. Alternativ kann sie auch von dem saugseitigen Endpunkt entfernt liegen, höchstens jedoch um den genannten Abstand. Dabei ist die Randkante auf der der Eingriffslinie abgewandten Seite des Endpunkts angeordnet, wird also nicht von der Eingriffslinie geschnitten.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
- 1 eine Querschnittsdarstellung einer Innenzahnradfluidmaschine,
- 2 eine Detaildarstellung eines Bereichs der Innenzahnradfluidmaschine,
- 3 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Teils einer ersten Verzahnung, sowie
- 4 eine Querschnittsdarstellung eines Bereichs einer zweiten Verzahnung.
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Die 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Zahnradfluidmaschine 1, die in der hier dargestellten Ausführungsform als Innenzahnradfluidmaschine, insbesondere als Innenzahnradpumpe, ausgeführt ist. Nachfolgend wird allein auf eine solche Ausführung eingegangen. Die beschriebenen Merkmale sind jedoch auf eine alternative Ausgestaltung der Zahnradfluidmaschine 1 als Innenzahnradmotor, Außenzahnradpumpe oder Außenzahnradmotor ohne weiteres übertragbar.
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Die Innenzahnradpumpe 1 verfügt über ein Ritzel 2, das um eine Ritzeldrehachse 3 drehbar gelagert ist und eine erste Verzahnung 4 aufweist, die als Außenverzahnung ausgestaltet ist und eine Vielzahl von ersten Zähnen 5 und ersten Zahnzwischenräumen 6 aufweist. Von den Zähnen 5 und den Zahnzwischenräumen 6 ist hier nur jeweils ein Zahn 5 beziehungsweise ein Zahnzwischenraum 6 beispielhaft gekennzeichnet. Weiterhin weist die Innenzahnradpumpe 1 ein Hohlrad 7 auf, das um eine Hohlraddrehachse 8 drehbar gelagert ist. Die Hohlraddrehachse 8 ist parallel von der Ritzeldrehachse 3 beabstandet angeordnet. Das Hohlrad 7 ist insoweit exzentrisch bezüglich des Ritzels 2 gelagert.
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Das Hohlrad 7 nimmt das Ritzel 2 - zumindest im Querschnitt gesehen - vollständig auf und weist eine als Innenverzahnung ausgestaltete zweite Verzahnung 9 mit einer Vielzahl von zweiten Zähnen 10 und zweiten Zahnzwischenräumen 11 auf. Auch von den zweiten Zähnen 10 und den zweiten Zahnzwischenräumen 11 sind jeweils nur ein Zahn 10 und ein Zahnzwischenraum 11 exemplarisch gekennzeichnet. Die zweite Verzahnung 9 kämmt bereichsweise mit der ersten Verzahnung 4. Insbesondere greift die erste Verzahnung 4 in einem Eingriffsbereich 12 wenigstens bereichsweise in die zweite Verzahnung 9 ein. Es ist erkennbar, dass jedem Zahnzwischenraum 11 der zweiten Verzahnung 9 ein Radialdurchbruch 13 zugeordnet ist, wobei von den Radialdurchbrüchen 13 lediglich einer gekennzeichnet ist. Die Radialdurchbrüche 13 sind vorzugsweise als Radialbohrungen ausgebildet und weisen jeweils eine Längsmittelachse auf, welche die Hohlraddrehachse 8 schneidet, insbesondere senkrecht auf ihr steht. Die Radialdurchbrüche 13 sind vorzugsweise randgeschlossen in dem Hohlrad 7 ausgebildet. Das bedeutet, dass sie in Umfangsrichtung bezüglich ihrer jeweiligen Längsmittelachse vollständig von dem Hohlrad 7 umgriffen sind.
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Das Ritzel 2 ist vorzugsweise auf einer hier nicht dargestellten Antriebswelle angeordnet, insbesondere drehfest mit dieser verbunden. Das Ritzel 2 ist zudem mittels der Antriebswelle in einem Maschinengehäuse 14 der Innenzahnradpumpe 1 gelagert. Die Lagerung des Hohlrads 7 wird dagegen mittels mehrerer Radiallagerbereiche 15, 16 und 17 realisiert. Die Radiallagerbereiche 15, 16 und 17 sind an dem Maschinengehäuse 14 ausgebildet. Die Radiallagerbereiche 15, 16 und 17 sind dabei vorzugsweise an eine Außenumfangsfläche 18 des Hohlrads 7 formangepasst, weisen also insbesondere in Umfangsrichtung bezüglich der Hohlraddrehachse 8 dieselbe Krümmung auf. Die Außenumfangsfläche 18 ist im Querschnitt gesehen vorzugsweise rund.
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Zu seiner Lagerung in radialer Richtung liegt das Hohlrad 7 mit seiner Außenumfangsfläche 18 an den Radiallagerbereichen 15, 16 und 17 an und ist insoweit in radialer Richtung sicher gehalten. Dabei liegt vorzugsweise der Radiallagerbereich 15 an einer Winkelposition, an welcher die erste Verzahnung 4 des Ritzels 2 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in die zweite Verzahnung 9 des Hohlrads 7 eingreift. Entsprechend wird das Hohlrad 7 von dem Ritzel 2 beziehungsweise dem zwischen dem Ritzel 2 und dem Hohlrad 7 wirkenden Fluiddruck in Richtung des Radiallagerbereichs 15 gedrängt und zuverlässig an diesem gehalten.
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Bevorzugt erstrecken sich zumindest die Radiallagerbereiche 15 und 16 in axialer Richtung zumindest über die gesamte Erstreckung des Hohlrads 7. Insbesondere münden sie in axialer Richtung gesehen beidseitig in das Maschinengehäuse 14 beziehungsweise eine Seitenwand des Maschinengehäuses 14 ein. Der Radiallagerbereich 17 ist dagegen in axialer Richtung lediglich bereichsweise vorgesehen.
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In Umfangsrichtung gesehen liegen zwischen den Radiallagerbereichen 15 und 16 eine Saugkammer 19 sowie eine Druckkammer 20 vor. In die Saugkammer 19 mündet beispielsweise ein Sauganschluss und in die Druckkammer 20 ein Druckanschluss der Zahnradinnenpumpe 1 (beide nicht dargestellt). Der Sauganschluss ist ebenso wie der Druckanschluss in dem Maschinengehäuse 14 ausgebildet. Über den Sauganschluss kann der Innenzahnradpumpe 1 das zu fördernde Fluid bereitgestellt werden, während das geförderte Fluid von der Innenzahnradpumpe 1 an dem Druckanschluss zur Verfügung gestellt und an diesem beziehungsweise aus diesem entnommen werden kann.
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Aus der Saugkammer 19 kann das zu fördernde Fluid in einen dem Hohlrad vorliegenden Förderraum 21 gelangen. In diesem kann optional ein Füllstück 22 vorliegen, welches vorzugsweise sichelförmig ist. Das Füllstück 22 kann einstückig oder auch mehrteilig ausgebildet sein. Es liegt insbesondere in einem Winkelbereich, in welchem der Radiallagerbereich 16 an dem Maschinengehäuse 14 ausgebildet ist. Vorzugsweise erstreckt es sich in Umfangsrichtung über diesen Winkelbereich heraus.
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Das in dem Förderraum 21 befindliche Fluid gelangt in die Zahnzwischenräume 6 und 11 der ersten Verzahnung 4 und der zweiten Verzahnung 9 und wird von diesen in Drehrichtung mitgenommen. Die Drehrichtung ist hier durch einen Pfeil 23 angedeutet. Durch den allmählichen Eingriff der ersten Verzahnung 4 in die zweite Verzahnung 9 in Drehrichtung wird das Fluid aus den Zahnzwischenräumen 6 und 11 durch die Radialdurchbrüche 13 aus dem Hohlrad 7 herausgedrängt. Dabei gelangt das Fluid in die Druckkammer 20 und kann anschließend über den Druckanschluss entnommen werden. Die Radialdurchbrüche 13 sind derart angeordnet, dass jeder der Radialdurchbrüche 13 in wenigstens einer Drehwinkelstellung des Hohlrads 7 mit der Druckkammer 20 in Überdeckung steht, sodass eine Strömungsverbindung zwischen dem jeweiligen Radialdurchbruch 13 und der Druckkammer 20 hergestellt ist.
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Auch nach dem Herausdrängen des Fluids verbleibt jedoch eine bestimmte Menge an Fluid in Zahnlückenzwischenräumen, die insbesondere von Zahnkopfspalten und den Radialdurchbrüchen 13, die auch als Hohlradbohrungen bezeichnet werden können, gebildet werden. Dieses Fluid wird in Richtung der Saugkammer 21 mitgenommen und in deren Richtung entspannt, sobald die Verzahnungen 4 und 9 außer Eingriff geraten. Dies kann eine unerwünschte Geräuschbildung und/oder Kavitation zur Folge haben.
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Um einen geräuscharmen Betrieb bei verringerter Kavitation der Innenzahnradpumpe 1 zu ermöglichen, sind die Verzahnungen 4 und 9 derart ausgestaltet, dass sie zusammen eine Eingriffslinie 24 aufweisen, die bereichsweise gekrümmt ist, also wenigstens einen gekrümmten Bereich 25 aufweist. An den gekrümmten Bereich 25 kann sich ein gerader Bereich 26 anschließen. Bevorzugt besteht die Eingriffslinie 24 lediglich aus dem gekrümmten Bereich 25 und dem geraden Bereich 26, wobei die Eingriffslinie 24 bevorzugt in dem gekrümmten Bereich 25 durchgehend eine von Null verschiedene Krümmung aufweist und in dem geraden Bereich 26 durchgehend gerade ist. Der gekrümmte Bereich 25 liegt - im Querschnitt gesehen - saugseitig des geraden Bereichs 26 vor, also auf der der Saugkammer 19 zugewandten Seite des geraden Bereichs 26. Entsprechend ist der gerade Bereich 26 druckseitig des gekrümmten Bereichs 25 angeordnet. Der gekrümmte Bereich 25 kann beispielsweise in Form eines Kreisbogens oder eines Splines, insbesondere eines Splines wenigstens zweiter Ordnung, vorliegen.
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Lediglich angedeutet ist in der hier gewählten Darstellung eine Fluidtasche 27, welche in axialer Richtung neben dem Hohlrad 7 in dem Maschinengehäuse 14 oder alternativ in einer in dem Maschinengehäuse 14 angedeuteten Axiallagerscheibe ausgebildet ist. Die Fluidtasche 14 steht bevorzugt in permanenter Fluidverbindung mit der Druckkammer 20. Die Fluidtasche 27 wird in Umfangsrichtung von einer Randkante 28 begrenzt. Es ist nun vorgesehen, dass diese Randkante 28 im Querschnitt gesehen von der Eingriffslinie 24 geschnitten wird, insbesondere von dem gekrümmten Bereich 25. Besonders bevorzugt liegt die Randkante 28 auf einem Endpunkt 29 der Eingriffslinie 24 beziehungsweise des gekrümmten Bereichs 25.
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In der hier gezeigten Querschnittsdarstellung ist es erkennbar, dass der Radiallagerbereich 25 einerseits von einer saugseitigen Radialsteuerkante 30 und andererseits von einer druckseitigen Radialsteuerkante 31 begrenzt ist. Vorzugsweise liegt das Hohlrad 7 in Umfangsrichtung ausgehend von der Radialsteuerkante 30 bis hin zu der Radialsteuerkante 30 beziehungsweise umgekehrt durchgehend an dem Radiallagerbereich 15 beziehungsweise dem Maschinengehäuse 14 an. Ausgehend von der jeweiligen Radialsteuerkante 30 beziehungsweise 31 in die dem Radiallagerbereich 15 in Umfangsrichtung abgewandte Richtung entfernt sich das Maschinengehäuse 14 in radialer Richtung von dem Hohlrad 7, sodass das Hohlrad 7 dort nicht mehr an dem Maschinengehäuse 14 anliegt. Es ist nun bevorzugt vorgesehen, dass die saugseitige Radialsteuerkante 30 auf einer gedachten Geraden 32 liegt, die durch die Ritzeldrehachse 3 des Ritzels 2 sowie die Eingriffslinie 24, insbesondere den gekrümmten Bereich 25, besonders bevorzugt den Endpunkt 29 der Eingriffslinie 24, verläuft.
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Die 2 zeigt eine Detaildarstellung der Zahnradinnenpumpe 1 im Querschnitt. Die vergrößerte Darstellung lässt deutlich die zuvor beschriebenen geometrischen Eigenschaften erkennen, sodass zunächst vollumfänglich auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen wird. Neben der Eingriffslinie 24 ist eine alternative Eingriffslinie 24' angedeutet, welche sich für eine Ausgestaltung der Verzahnungen 4 und 9 als klassische Evolventenverzahnungen ergibt. Es ist erkennbar, dass die Eingriffslinie 24' durchgehend gerade ist. Ebenfalls angedeutet sind eine Randkante 28' der Fluidtasche 27 und eine Radialsteuerkante 30' des Radiallagerbereichs 15. Die Randkante 28' und die Radialsteuerkante 30 finden für Verzahnungen 4 und 9 Verwendung, für welche sich die Eingriffslinie 24' ergibt. Ist dagegen die Eingriffslinie 24 mit dem gekrümmten Bereich 25 vorgesehen, so sollen bevorzugt die Randkante 28 und die Radialsteuerkante 30 realisiert sein.
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Die 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Bereichs der ersten Verzahnung 4, nämlich eines der ersten Zähne 5 mit in Umfangsrichtung sich anschließenden ersten Zahnzwischenräumen 6. Es ist erkennbar, dass der Zahn 5 in Umfangsrichtung von symmetrischen Zahnflanken 33 begrenzt ist. Alternative Zahnflanken 33' und 34' sind durch einen gestrichelten Linienverlauf angedeutet. Die Zahnflanken 33 und 34 beziehungsweise 33' und 34' sind bezüglich einer Längsmittelachse 35 des Zahns 5 symmetrisch. Die Zahnflanken 33' und 34' zeigen eine klassische Evolventenverzahnung. Mittels der Zahnflanken 33 und 34 soll dagegen die Eingriffslinie 24 mit dem gekrümmten Bereich 25 realisiert werden.
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Es ist deutlich erkennbar, dass der Zahn 5 in einem Kopfbereich 36 des Zahns 5 bereichsweise eine konstante Steigung beziehungsweise einen geraden Verlauf aufweist. In einem Fußbereich 37 dagegen fallen die Zahnflanken 33 und 34 mit den Zahnflanken 33' und 34' der klassischen Evolventenverzahnung zusammen. Insbesondere ist der Zahn 5 in dem gesamten Fußbereich 37 mit einer Evolventenverzahnung ausgestaltet. Der Fußbereich 37 geht aus einem Fußkreis der Verzahnung 4 hervor, während der Kopfbereich 36 in einen Kopfkreis der Verzahnung 4 einläuft. Beispielsweise beträgt die Höhe des Kopfbereichs 36 bezogen auf die Zahnhöhe des Zahns 5 höchstens 30 %, höchstens 25 % oder höchstens 20 %. Der Kopfbereich 36 kann sich jedoch auch bis zu einem Grundkreis des Zahns 5 erstrecken. Insbesondere treffen in dem Grundkreis der Kopfbereich 36 und der Fußbereich 37 aufeinander. In diesem Fall ist die konstante Steigung beziehungsweise der gerade Verlauf vorzugsweise nur in einem Teilbereich des Kopfbereichs 36 vorgesehen, insbesondere einem Teilbereich, der hinsichtlich seiner Abmessung den für die Höhe des Kopfbereichs 36 erwähnten Werten entspricht.
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Die Zahnflanken 33 und 34 laufen jeweils über eine Rundung 38 beziehungsweise 39 in einen Kopfkreis 40 des Zahns 5 beziehungsweise der Verzahnung 4 ein. Die Rundung 38 und 39 kann beispielsweise mit einer konstanten Krümmung ausgeführt sein und insoweit wenigstens teilweise als Teilkreis vorliegen. Besonders bevorzugt laufen die Rundungen 38 und 39 einerseits tangential in die entsprechende Zahnflanke 33 beziehungsweise 34 und andererseits ebenfalls tangential in den Kopfkreis 40 ein. Die Rundungen 38 und 39 schließen sich bevorzugt unmittelbar an den geraden Verlauf der jeweiligen Zahnflanke 33 beziehungsweise 34 an. Insgesamt wird der gerade Verlauf in radialer Richtung innen also von der Evolventenverzahnung und in radialer Richtung außen von der Rundung 38 beziehungsweise 39 begrenzt, erstreckt sich also ausgehend von der Evolventenverzahnung bis hin zu der Rundung 38 beziehungsweise 39.
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Die 4 zeigt eine Querschnittsdetaildarstellung durch einen Bereich der Verzahnung 9. Erkennbar ist einer der Zahnzwischenräume 11 mit den diesen in Umfangsrichtung begrenzenden Zähnen 10. Die den Zahnzwischenraum 11 begrenzenden Zahnflanken 41 und 42 sind mit durchgezogenen Linien dargestellt. Alternative Zahnflanken 41' und 42' sind wiederum für die klassische Evolventenverzahnung gestrichelt angedeutet. Die Zähne 10 sind symmetrisch ausgestaltet, sodass also die Zahnflanken 41 und 42 der benachbarten Zähne 10 bezüglich einer Längsmittelachse 43 des Zahnzwischenraums 11 symmetrisch sind. Die Zähne 10 weisen wiederum einen Kopfbereich 44 und einen Fußbereich 45 auf; hierzu wird auf die Ausführungen für die Verzahnung 4 verwiesen, die ergänzend herangezogen werden können. Im Falle der Verzahnung 9 weichen die Zahnflanken 41 und 42 im Fußbereich 45 von den Zahnflanken 41' und 42' der Evolventenverzahnung ab. Insbesondere ist auch hier erkennbar, dass im Querschnitt gesehen die Zahnflanken 41 und 42 wenigstens bereichsweise gerade verlaufen.
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Mit den hier beschriebenen Verzahnungen 4 und 9 ist ein besonders geräuscharmer Betrieb der Zahnradinnenpumpe 1 auch bei vergleichsweise großem spezifischem Volumen möglich. Dies wird insbesondere durch das Verhindern einer Jetbildung, also einer raschen Ausströmung des eingeschlossenen Fluids aus dem Zahnlückenzwischenraum bei Erreichen der Saugseite beziehungsweise der Saugkammer 19 möglich. Weil zudem die Verzahnungen 4 und 9 weitestgehend einer klassischen Evolventenverzahnung entsprechen, ist eine einfache und kostengünstige Herstellung sichergestellt.
