DE102016226069A1 - Gear machine and method of manufacturing a gear machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Zahnradmaschine (1), wobei ein Bauteil (22, 26) durch eine Buchse (28, 30) ausgebildet sind, an deren, einer Seitenfläche (20, 24) von Zahnrädern (16, 18) zugewandtem axialen Endabschnitt (22a, 26a) eine Anlaufscheibe (32, 34) angeordnet ist.The invention relates to a gear machine (1), wherein a component (22, 26) is formed by a bushing (28, 30) on whose axial end section (22a, 18b) facing a side surface (20, 24) of toothed wheels (16, 18) , 26a) a thrust washer (32, 34) is arranged.
Description
Die Erfindung betrifft eine Zahnradmaschine. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen einer Zahnradmaschine.The invention relates to a gear machine. The invention further relates to a method for producing a gear machine.
Stand der TechnikState of the art
Bei einem Rankine-Prozess wird Medium im Kreis gepumpt und über zumindest einen Verdampfer erhitzt. Vielfach werden zwei Verdampfer eingesetzt. Ziel ist es, in jedem Pfad Dampf zu erreichen, oder aber mindestens nach der Vereinigung der zwei Pfade 100 % Dampf zu erreichen. Hierzu wird üblicherweise über eine vorzugsweise als Außenzahnradpumpe ausgebildete Speisepumpe ein genau berechneter Mengenstrom gefördert.In a Rankine process, medium is pumped in a circle and heated via at least one evaporator. In many cases, two evaporators are used. The goal is to reach steam in each path, or at least to reach 100% steam after the two paths have joined. For this purpose, a precisely calculated flow rate is usually conveyed via a feed pump, preferably designed as an external gear pump.
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die vorliegende Erfindung schafft eine Zahnradmaschine mit einem Gehäuse, das einen Innenraum aufweist, in dem zumindest eine Zahnradanordnung angeordnet ist, die wenigstens zwei im Außeneingriff miteinander kämmende Zahnräder aufweist, wobei zur axialen Abdichtung einer Seitenfläche der Zahnräder ein Bauteil die Seitenfläche kontaktierend angeordnet ist, wobei das Bauteil durch eine erste Buchse ausgebildet ist, an deren, der Seitenfläche der Zahnräder zugewandtem axialen Endabschnitt eine Anlaufscheibe angeordnet ist.The present invention provides a gear machine with a housing having an interior, in which at least one gear arrangement is arranged, which has at least two externally meshing gear wheels, wherein for axial sealing of a side surface of the gears, a component is arranged contacting the side surface, wherein the component is formed by a first bushing, on whose, the side surface of the gears facing axial end portion of a thrust washer is arranged.
Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen einer Zahnradmaschine. Das Verfahren umfasst ein Herstellen eines Gehäuses, das einen Innenraum aufweist, in dem zumindest eine Zahnradanordnung angeordnet ist, die wenigstens zwei im Außeneingriff miteinander kämmende Zahnräder aufweist.The present invention further provides a method of manufacturing a gear machine. The method comprises producing a housing having an interior space in which at least one gear arrangement is arranged, which has at least two toothed wheels meshing with each other in external engagement.
Das Verfahren umfasst des Weiteren ein kontaktierendes Anordnen eines Bauteils an einer Seitenfläche der Zahnräder zur axialen Abdichtung der Seitenfläche der Zahnräder.The method further comprises contacting a component on a side surface of the gears to axially seal the side surface of the gears.
Das Verfahren umfasst überdies ein Ausbilden des Bauteils durch eine erste Buchse. Das Verfahren umfasst darüber hinaus ein Anordnen einer Anlaufscheibe an einem, der Seitenfläche der Zahnräder zugewandtem, axialen Endabschnitt der ersten Buchse.The method further comprises forming the component through a first socket. The method further includes locating a thrust washer on an axial end portion of the first sleeve facing the side surface of the gears.
Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, durch Vorsehen eines jeweiligen Bauteils aufweisend eine Buchse sowie eine an der Buchse angeordnete bzw. mit dieser fest verbundenen Anlaufscheibe, welches Bauteil somit als Bundbuchse ausgebildet ist, in vorteilhafter Weise ein herkömmlicherweise verwendetes Radiallager in Verbindung mit einer Anlaufplatte zu ersetzen. Durch den Entfall des vorstehend genannten Radiallagers in Verbindung mit der Anlaufplatte entfällt ebenfalls eine hiermit verbundene zusätzliche Dichtstelle, welche als Platte sehr aufwendig herzustellen ist.An idea of the present invention is, by providing a respective component comprising a bushing and arranged on the bush or firmly connected to this thrust washer, which component is thus designed as a collar, advantageously a conventionally used radial bearing in conjunction with a stop plate to replace. Due to the omission of the aforementioned radial bearing in conjunction with the starting plate also eliminates an associated additional sealing point, which is very expensive to produce as a plate.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims and from the description with reference to the figures.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die an dem, der Seitenfläche der Zahnräder zugewandten axialen Endabschnitt angeordnete Anlaufscheibe mit der ersten Buchse verschweißt ist. Somit können in vorteilhafter Weise das Radiallager und die Anlaufplatte durch ein integral ausgebildetes Bauteil ersetzt werden.According to a preferred refinement, it is provided that the thrust washer arranged on the axial end section facing the side surface of the toothed wheels is welded to the first bushing. Thus, advantageously, the radial bearing and the thrust plate can be replaced by an integrally formed component.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Bauteil zu einer Bundbuchse kombiniert und in eine zweite Buchse gepresst oder mit der zweiten Buchse verschraubt ist. Nach dem Einpressen der Bauteile kann eine Baugruppe Buchse in einer Aufspannung komplett mit sehr guten Form- und Lagetoleranzen bearbeitet werden.According to another preferred embodiment, it is provided that the component is combined to form a flange bushing and pressed into a second bushing or screwed to the second bushing. After the components have been pressed in, a module socket can be machined completely in a single clamping with very good form and position tolerances.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Buchse und die Anlaufscheibe miteinander fest verbunden sind. Somit kann in vorteilhafter Weise die Bundbuchse ausgebildet werden.According to a further preferred embodiment, it is provided that the first socket and the thrust washer are firmly connected to each other. Thus, the collar bushing can be formed in an advantageous manner.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil eine Trägerschicht mit einer Mehrzahl von Metallschichten, vorzugsweise Stahl und/oder Bronze, aufweisen. Dadurch kann eine gute Festigkeit der Trägerschicht erreicht werden.According to a further preferred development, it is provided that the first component and the second component have a carrier layer with a plurality of metal layers, preferably steel and / or bronze. As a result, a good strength of the carrier layer can be achieved.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Bauteil eine Trägerschicht mit einer Mehrzahl von Metallschichten, vorzugsweise Stahl und/oder Bronze, und einer Kunststoffschicht, vorzugsweise eine Peek-Schicht oder eine PTFE-Schicht aufweisen. Durch Vorsehen der zusätzlichen Kunststoffschicht können Ebenheitsfehler durch zerspanende Bearbeitung auf ein Minimum reduziert werden. According to a further preferred development, it is provided that the component has a carrier layer with a plurality of metal layers, preferably steel and / or bronze, and a plastic layer, preferably a peek layer or a PTFE layer. By providing the additional plastic layer, flatness defects due to machining can be reduced to a minimum.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass an einer Stirnseite der zweiten Buchse ein O-Ring angeordnet ist. Somit kann in vorteilhafter Weise kein Spalt zwischen der weiteren Buchse und dem Bauteil bzw. der Buchse bestehen, wodurch eine Leckage von der Druckseite über den Spalt zwischen dem Gehäuse und einem radialen Rand der Anlaufscheibe unterbunden werden kann.According to a further preferred embodiment, it is provided that an O-ring is arranged on an end face of the second socket. Thus, advantageously no gap between the other socket and the component or the socket exist, whereby leakage from the pressure side over the gap between the housing and a radial edge of the thrust washer can be prevented.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Anlaufscheiben Öffnungen aufweisen, in welche Befestigungsmittel zum Befestigen des Bauteils an der zweiten Buchse der Außenzahnradpumpe einfügbar sind. Der Festsitz des Bauteils kann somit durch eine axiale Verschraubung durch die Anlaufscheibe des Bauteils ersetzt oder ergänzt werden.According to a further preferred embodiment, it is provided that the thrust washers have openings into which fastening means for fastening the component to the second sleeve of the external gear pump can be inserted. The tight fit of the component can thus be replaced or supplemented by an axial screw through the thrust washer of the component.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Bauteil mit einer Übergangspassung zur zweiten Buchse ausgebildet ist und in dieser eine jeweilige Welle der Zahnräder gelagert ist. Somit kann eine optimale Zentrierung erreicht und entstehende Wärme einer Lagerstelle auf die zweite Buchse übertragen werden. Bei hohen Temperaturen muss somit in vorteilhafter Weise kein Festsitz sichergestellt werden, im Tieftemperaturfall wird eine Pressung in vorteilhafter Weise auf ein niedriges Niveau begrenzt, da die zweite Buchse aus Aluminium ausgebildet ist, welches stärker als die Stahlschicht der Buchse des Bauteils schrumpft und damit auch eine temperaturabhängige Lagerspaltänderung begrenzt ist.According to a further preferred embodiment, it is provided that the component is formed with a transition fit to the second socket and in this a respective shaft of the gears is mounted. Thus, an optimal centering can be achieved and heat generated by a bearing point can be transferred to the second socket. At high temperatures, therefore, no tight fit must be ensured in an advantageous manner, in the low temperature case a pressure is advantageously limited to a low level, since the second bush is formed of aluminum, which shrinks more than the steel layer of the socket of the component and thus a Temperature-dependent bearing gap change is limited.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Befestigungsmittel durch Schrauben ausgebildet sind, wobei ein Schraubenkopf einer jeweiligen Schraube im in die Öffnung der Anlaufscheibe eingefügten Zustand von einer von Zahnradflanken überstrichenen Dichtfläche der ersten Buchse beabstandet positioniert ist. Die Schrauben können in vorteilhafter Weise Positionstoleranzen zwischen einem radialen Lagerschalenbereich des Bauteils und der Schraubenposition ausgleichen.According to another preferred embodiment, it is provided that the fastening means are formed by screws, wherein a screw head of a respective screw in the inserted into the opening of the thrust washer state is positioned spaced from a swept by gear edges sealing surface of the first socket. The screws can advantageously compensate for positional tolerances between a radial bearing shell region of the component and the screw position.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in die Anlaufscheibe Umsteuerkanten eingebracht, vorzugsweise gefräst sind, wobei die Umsteuerkanten in einem Vormontagezustand der Anlaufscheibe oder nach einem Einpressen der zweiten Buchse in die Anlaufscheibe eingebracht werden. Somit kann eine Flexibilität des Herstellungsverfahrens verbessert werden.According to a further preferred development, it is provided that reversing edges are introduced, preferably milled, into the thrust washer, wherein the reversing edges are introduced into the thrust washer in a preassembly state of the thrust washer or after a press-fit of the second bush. Thus, flexibility of the manufacturing process can be improved.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.The described embodiments and developments can be combined with each other as desired.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments.
Figurenlistelist of figures
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.The accompanying drawings are intended to provide further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention.
Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings. The illustrated elements of the drawings are not necessarily shown to scale to each other.
Es zeigen:
-
1 eine Längsschnittansicht einer Zahnradmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; -
2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bauteils der Zahnradmaschine gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; -
3 eine Detailansicht des Bauteils in einem Montagezustand gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; -
4 eine schematische Darstellung des Bauteils gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; -
5 eine schematische Darstellung der Zahnradpumpe mit geöffnetem Deckel gemäß der weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und -
6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Zahnradmaschine gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
-
1 a longitudinal sectional view of a gear machine according to a preferred embodiment of the invention; -
2 a schematic representation of a component according to the invention of the gear machine according to the preferred embodiment of the invention; -
3 a detailed view of the component in a mounting state according to the preferred embodiment of the invention; -
4 a schematic representation of the component according to another preferred embodiment of the invention; -
5 a schematic representation of the gear pump with the lid open according to the further preferred embodiment of the invention; and -
6 a flowchart of a method for manufacturing a gear machine according to the preferred embodiment of the invention.
In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures of the drawings, like reference characters designate like or functionally identical elements, components or components unless otherwise indicated.
Die Zahnradmaschine
Das erste Bauteil
Die an dem, der jeweiligen Seitenfläche
Das erste Bauteil
Alternativ zu dem Vorsehen des ersten Bauteils
In die Anlaufscheibe
Das Verfahren umfasst des Weiteren ein kontaktierendes Anordnen zumindest eines ersten Bauteils an einer ersten Seitenfläche der Zahnräder zur axialen Abdichtung der ersten Seitenfläche der Zahnräder und eines zweiten Bauteils an einer zweiten Seitenfläche der Zahnräder zur axialen Abdichtung der zweiten Seitenfläche der Zahnräder.The method further comprises contacting at least a first component on a first side surface of the gears to axially seal the first side surface of the gears and a second component on a second side surface of the gears for axially sealing the second side surface of the gears.
Das Verfahren umfasst überdies ein Ausbilden des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils durch eine erste Buchse bzw. zu einer Bundbuchse. Das Verfahren umfasst darüber hinaus ein Anordnen einer Anlaufscheibe an einem, der jeweiligen Seitenfläche der Zahnräder zugewandtem, axialen Endabschnitt der Buchse.The method further comprises forming the first component and the second component through a first bushing or to a collar bushing. The method further includes placing a thrust washer on one of the respective ones Side surface of the gears facing, axial end portion of the socket.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto but is modifiable in a variety of ways. In particular, the invention can be varied or modified in many ways without deviating from the gist of the invention.
Beispielsweise kann eine Form, Abmessung und/oder Beschaffenheit der Komponenten der Zahnradmaschine entsprechend jeweiliger baulicher bzw. konstruktiver Anforderungen abgeändert werden.For example, a shape, size and / or nature of the components of the gear machine can be modified according to respective structural or constructive requirements.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19924057 A1 [0003]DE 19924057 A1 [0003]
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