DE1403304B1

DE1403304B1 - Internal rotor and external rotor of a gear pump as well as machining processes for the tooth shape of the internal rotor and the internal toothing of the external rotor

Info

Publication number: DE1403304B1
Application number: DE19571403304D
Authority: DE
Inventors: Merritt Henry Edward
Original assignee: CONCENTRIC ENGINEERING Ltd
Current assignee: CONCENTRIC ENGINEERING Ltd
Priority date: 1956-02-15
Filing date: 1957-02-13
Publication date: 1969-10-16
Also published as: GB847911A

Description

DieErfindungbezieht sichzunächstauf einenInnenrotor für eine Zahnradpumpe, welcher drei konvexe Außenzähne aufweist, zwischen denen die Zahnflanken als gerade Seiten ausgebildet sind, so daß der Querschnitt dieses Innenrotors als gleichseitiges Dreieck mit abgeschnittenen Ecken erscheint, an deren Stelle jeweils Übergangskurven zwischen den Dreiecksseiten vorgesehen sind, und welcher Innenrotor mit einem ihn umgebenden, vier Innenzähne aufweisenden Außenrotor zusammenarbeitet, wobei die beiden Rotoren exzentrisch zueinander gelagert sind.The invention relates first to an inner rotor for a gear pump, which has three convex outer teeth, between which the tooth flanks are straight Sides are formed so that the cross section of this inner rotor as equilateral Triangle with cut corners appears, in their place transition curves are provided between the triangle sides, and which inner rotor with a him surrounding, four internal teeth having outer rotor cooperates, the both rotors are mounted eccentrically to each other.

Die an sich bekannten Zahnradpumpen, für die der Innenrotor der Erfindung bestimmt ist, haben ein Paar mit Außen- und Innenzähnen versehene Rotoren, deren Zahl sich um eins unterscheidet. Sie sind so gestaltet, daß sie theoretisch ständig in Berührung stehen und greifen innerhalb eines Gehäuses so ineinander, daß bei der Drehung der Rotoren geschlossene Pumpkammern entstehen, deren Volumen sich ständig ändert und die bei steigendem bzw. fallendem Volumen nacheinander mit dem Einlaß und Auslaß verbunden werden.The gear pumps known per se for which the inner rotor of the invention have a pair of external and internal toothed rotors whose Number differs by one. They are designed to be theoretically constant are in contact and interlock within a housing so that at The rotation of the rotors creates closed pumping chambers, the volume of which is constantly changing changes and those with increasing or decreasing volume one after the other with the inlet and outlet are connected.

Es ist in Form einer theoretischen Untersuchung ein Innenrotor einer Zahnradverdrängermaschine bekannt, dessen Querschnitt als gleichseitiges Dreieck dargestellt ist und der mit einem innenverzahnten Außenrotor zusammenarbeitet, dessen Verzahnungsquerschnittskontur aus vier konvexen flachen Zahnbögen besteht, die so gestaltet sein müssen, daß jeder Zahn bzw. jede Dreieckspitze des Innenrotors ständig die Innenverzahnung des Außenrotors berührt. Diese Rotorpaarung hat jedoch den Nachteil, daß nicht das ganze Profil des inneren Rotors, sondern nur ein Teil- desselben mit dem Außenrotor zusammenarbeitet, weil die Zähne sich nicht vollständig ineinanderfügen. Außerdem ist es für den Sachkundigen selbstverständlich, daß die Zahnköpfe des Innenrotors für eine praktische, z. B. in einer Pumpe verwendete Ausführung solcher Rotoren nicht scharfe Kanten zwischen zwei unter einem spitzen Winkel zueinander stehenden Außenflächen sein dürfen, sonst würden sie sich schnell abnutzen. Die Ecken des Querschnittsdreieckes des Innenrotors müssen abgeschnitten bzw. abgerundet sein, an Stelle der spitzen Ecken müßten; irgendwelche Übergangskurven zwischen den Geraden der Rotorumrißkontur vorgesehen sein.In the form of a theoretical investigation, it is an inner rotor one Gear displacement machine known, its cross section as an equilateral triangle is shown and which cooperates with an internally toothed outer rotor, its Tooth cross-sectional contour consists of four convex flat tooth arcs that are so must be designed so that each tooth or each triangular tip of the inner rotor is constantly touches the internal teeth of the external rotor. However, this rotor pairing has the disadvantage that not the entire profile of the inner rotor, but only part of it cooperates with the outer rotor because the teeth do not fit completely into one another. In addition, it is a matter of course for the expert that the tooth tips of the inner rotor for a practical, e.g. B. used in a pump execution of such rotors non-sharp edges between two at an acute angle to each other May be outside surfaces, otherwise they would wear out quickly. The corners of the The cross-sectional triangle of the inner rotor must be cut off or rounded off, in place of the sharp corners; any transition curves between the straight lines the rotor outline contour be provided.

Zunächst würde sich dann die Verwendung von Kreisbogenstücken als Verbindungskurven zwischen den geraden Dreiecksseiten des Rotorquerschnitts anbieten, nachdem Kreisbögen als Zahnkopfkonturen bei vierzahnigen Innenrotoren schon bekannt sind, die mit einem Außenrotor zusammenarbeiten, dessen Innenverzahnung aus fünf Kurvenstücken besteht, die in der theoretischen Grundform Hypozykloiden waren, welche dann jeweils vom Rotorzentrum um ein bestimmtes gleiches Maß radial nach außen verschoben worden sind, wobei die Spitzen, mit denen die Hypozyklöiden aneinanderstießen, durch Kreisbogenstücke ersetzt worden sind, denen dann die Kreisbogenstücke der Zahnköpfe des Innenrotors angepaßt wurden.Initially, the use of circular arcs would then be considered Offer connecting curves between the straight triangle sides of the rotor cross-section, after circular arcs are already known as tooth tip contours in four-tooth internal rotors that work together with an external rotor, the internal toothing of which consists of five Curve pieces consists, which were hypocycloids in the theoretical basic form, which then each shifted radially outward by a certain equal amount from the rotor center with the tips with which the hypocycloids met, through Circular arc pieces have been replaced, which then the circular arc pieces of the tooth tips of the inner rotor have been adapted.

Die Verbindungsstücke zwischen diesen Zahnköpfen des Innenrotors sind jedoch keine Geraden, sondern nach innen gewölbte flache Kurvenstücke.The connecting pieces between these tooth tips of the inner rotor are however, no straight lines, but flat curved pieces that are curved inward.

Ferner ist auch eine als Flüssigkeitsmengenmesser gedachte Zahnradmaschine bekannt, bei welcher der Innenrotor drei Zähne und der Außenrotor vier Zahnbögen aufweist; wobei, soweit aus -der Darstellung in einer entsprechenden Vorveröffentlichung hervorgeht, auch dort der Innenrotor Kreisbogenstücke als Zahnköpfkonturen aufweist, zwischen denen nach innen gewölbte Verbindungsbogenstücke vorgesehen sind. Wenn auch die im Querschnitt kreisbogenförmigen Zahnköpfe solcher Innenrotoren leicht herzustellen sind; so laufen Pumpen mit solchen Rotoren laut und haben einen schlechten Wirkungsgrad.Furthermore, there is also a gear machine intended as a liquid flow meter known, in which the inner rotor has three teeth and the outer rotor has four tooth arches having; where, as far as from the presentation in a corresponding prior publication it can be seen, also there the inner rotor has circular arc pieces as tooth head contours, between which inwardly curved connecting arc pieces are provided. if The tooth tips of such inner rotors, which are circular in cross section, are also easy are to be produced; so pumps with such rotors run loud and have a bad one Efficiency.

Aufgabe der Erfindung ist es, für die Zahnköpfe eines Innenrotors, dessen Querschnitt einem gleichseitigen Dreieck - mit abgenommenen Ecken entspricht, Querschnittskurven für diese Zahnköpfe und flache Kurvenstücke für die Zahnbögen der konvexen Zähne des Außenrotors aufzufinden und herzustellen, durch die gewährleistet ist, daß die Zähne über ihren ganzen Profilbereich zusammenarbeiten, die Rotoren dadurch leise laufen, einem geringeren Verschleiß unterworfen sind und lange Zeit mit hohem Wirkungsgrad arbeiten.The object of the invention is for the tooth tips of an inner rotor, whose cross-section corresponds to an equilateral triangle - with removed corners, Cross-section curves for these tooth tips and flat curve pieces for the tooth arches to find and manufacture the convex teeth of the outer rotor, guaranteed by the is that the teeth work together over their entire profile area, the rotors thus run quietly, are subject to less wear and tear and for a long time work with high efficiency.

Für den Innenrotor der eingangs erwähnten Art wird dazu erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das vollständige Profil des Innenrotors und damit auch die Kurvenform seiner Zahnköpfe, also die Übergangskurven zwischen den Dreiecksseiten, sich durch die aufeinanderfolgenden Stellungen einer erzeugenden Geraden ergibt, die in jeder Stellung senkrecht auf einem von der Achse des Innenrotors ausgehenden Radius steht und sich bei einer vollständigen Umdrehung des Rotors mit gleichbleibender Geschwindigkeit dreimal linear und rechtwinklig zu ihm mit einer Amplitude in der Richtung des genannten Radius hin- und herbewegt, welche dem doppelten Abstand zwischen den parallelen Achsen der zwei Rotoren entspricht, wobei jeder Zyklus dieser Bewegung der Hälfte einer vollständigen einfach harmonischen Hin- und Herbewegung entspricht und im Moment der höchsten Geschwindigkeit der genannten Bewegung beginnt, wo die erzeugenden Geraden in ihrem geringsten radialen Abstand von der Achse des inneren Rotors sich befinden.According to the invention, for the inner rotor of the type mentioned at the beginning suggested that the full profile of the inner rotor and thus also the curve shape its tooth tips, i.e. the transition curves between the sides of the triangle the successive positions of a generating straight line, which in each Position is perpendicular to a radius extending from the axis of the inner rotor and with a complete revolution of the rotor with constant speed three times linear and perpendicular to it with an amplitude in the direction of the said Radius reciprocated, which is twice the distance between the parallel Axes of the two rotors, each cycle with half of this movement corresponds to a complete simple harmonic back and forth movement and im Moment of the highest speed of said movement begins where the generating Straight lines at their smallest radial distance from the axis of the inner rotor are located.

Bezüglich des Außenrotors. einer Zahnradpumpe, welcher vier Innenzähne aufweist und mit dem zu ihm exzentrisch gelagerten, oben beschriebenen Innenrotor zusammenarbeitet, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Profil der wirksamen Fläche bzw. des Zahnbogens jedes Zahnes des Außenrotors durch Verschieben einer Geraden entsprechend den Lagen erzeugt wird, die jede gerade Seite der Innenrotorzähne bei der Relativrotation der beiden Rotoren einnimmt.Regarding the outer rotor. a gear pump, which has four internal teeth has and with the above-described inner rotor mounted eccentrically to it cooperates, it is proposed according to the invention that the profile of the effective Surface or the tooth arch of each tooth of the outer rotor by moving a Straight lines corresponding to the positions are generated on each straight side of the inner rotor teeth assumes in the relative rotation of the two rotors.

Für den Innenrotor wird die Profilform jedes Zahnkopfes durch die Relativbewegung einer geraden Erzeugenden gegenüber dem Zahnrohling erzeugt, auf der in allen Stellungen die Achse des Innenrotors senkrecht steht und die in ihren Endlagen die Zahnfuß- und Zahnkopfkreise tangential berührt und sich dementsprechend für jeden Zahn relativ um 120° zum Zahnrohling um die Innenrotorachse während einer vollständigen Hin- und Herbewegung der Erzeugenden zwischen ihren Endlagen dreht, wobei die Geschwindigkeiten der Bewegung und der Drehung so aufeinander abgestimmmt sind, daß bei einer Relativdrehung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit die Bewegung der Erzeugenden die Hälfte eines vollständigen Zyklus einer einfachen harmonischen Bewegung ist. Die Profilgestaltung der Zähne weicht in allen bekannten Zahnradpumpen von der Profilgestaltung nach der Erfindung ab. Trotzdem können die Zahnprofile sowohl des Innenrotors wie auch des Außenrotors der Zahnradpumpe der Erfindung mit einem der bekannten Verfahren hergestellt werden.For the inner rotor, the profile shape of each tooth tip is determined by the Relative movement of a straight generating line with respect to the tooth blank generated which in all positions the axis of the inner rotor is perpendicular and in their End positions touches the tooth root and tooth tip circles tangentially and accordingly for each tooth relative to the tooth blank by 120 ° around the inner rotor axis during a complete back and forth movement of the generators between their end positions, the speeds of movement and rotation so coordinated are that with a relative rotation with constant angular velocity the movement the generating half of a full cycle of a simple harmonic Movement is. The profile design of the teeth gives way to all known ones Gear pumps from the profile design according to the invention. Nevertheless they can Tooth profiles of both the inner rotor and the outer rotor of the gear pump of the Invention can be produced by one of the known methods.

Zur Bearbeitung der Umfangsfläche bzw. der Zahnform des Innenrotors wird erfindungsgemäß ein umlaufendes Spannfutter für einen Rohling des Innenrotors und ein Spannfutter für ein umlaufendes Werkzeug verwendet, das eine ebene Arbeitsfläche hat, wobei eines der genannten Spannfutter durch einen Kurbelnocken gegenüber dem anderen über einen Weg hin- und hergeführt wird, der im rechten Winkel zu der Arbeitsfläche des Werkzeuges steht, wobei die schwingende Bewegung des Werkzeughalters einfach, harmonisch und stufenweise in 17bereinstimmung mit dem Abstand zwischen den Rotorachsen erfolgt und jede der Stufen zeitlich der Erzeugung eines Zahnprofils zugeordnet ist.For machining the circumferential surface or the tooth shape of the inner rotor According to the invention, a rotating chuck for a blank of the inner rotor and a chuck used for a rotating tool that has a flat work surface has, one of said chucks by a crank cam opposite the other is guided back and forth along a path that is at right angles to the work surface of the tool, whereby the oscillating movement of the tool holder is simply harmoniously and gradually in accordance with the distance between the rotor axes takes place and each of the stages is temporally assigned to the generation of a tooth profile is.

Zur Bearbeitung der Innenverzahnung des Außenrotors geht man gemäß einem weiteren Vorschlag Spannfutter durch ein Werkzeug erzeugt werden, das seinerseits in ein gleichfalls umlaufendes Spannfutter eingesetzt ist, wobei die Achsen der beiden Spannfutter um die gleiche Strecke voneinander entfernt liegen wie die Pumprotoren und im Drehzahlverhältnis 3 : 4 gedreht werden, und eine Einrichtung vorhanden ist, die eine relative Schwingbewegung des Werkstücks zwischen den Spannfuttern auf einem Weg bewirkt, der im rechten Winkel zu der den Achsen gemeinsamen Ebene liegt.A further suggestion is made for machining the internal toothing of the external rotor Chucks are generated by a tool, which in turn is inserted into a likewise rotating chuck, the axes of the two chucks are the same distance apart as the pump rotors and are rotated in a speed ratio of 3: 4, and a device is available, the one causes relative oscillating movement of the workpiece between the chucks on a path which is at right angles to the plane common to the axes.

Im folgenden sind Rotoren mit den Merkmalen nach der Erfindung sowie Maschinen zu deren Herstellung an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt der Rotoren und eines Teils einer Pumpe, F i g. 2 ein schematisches Schaubild zur Bestimmung der geradlinigen Teile der Zahnform des Innenrotors, F i g. 3 ein schematisches Schaubild zur Bestim- F i g. 4 einen Längsschnitt einer Maschine zur Herstellung bzw. Bearbeitung der Verzahnungskontur nach F i g. 3, F i g. 5 einen Querschnitt dieser Maschine gemäß der Linie 5-5 der F i g. 4, F i g. 6 eine schematische Darstellung des Weges des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück bei der Maschine nach den F i g. 3 und 4, F i g. 7 ein Schaubild zur Bestimmung der Zahnkopfkurven, die sich an die geradlinigen Teile der Querschnittskontur des Innenrotors anschließen, F i g. 8 ein Schaubild einer kinematischen Umkehrung der Bestimmung nach F i g. 7, F i g. 9 einen Längsschnitt, zum Teil eine Seitenansicht, einer Maschine zum Herstellen und zum Bearbeiten der Zahnform des Innenrotors gemäß der Bestimmung nach F i g. 8 und F i g. 10 eine Stirnansicht, zum Teil im Schnitt, eines Teils dieser Maschine ungefähr nach der Linie 10-10 in F i g. 9.In the following, rotors with the features according to the invention and machines for their production are described with reference to the drawing. It shows F i g. 1 shows a cross section of the rotors and part of a pump, FIG. 2 is a schematic diagram for determining the rectilinear parts of the tooth shape of the inner rotor, FIG. 3 a schematic diagram for determining F i g. 4 shows a longitudinal section of a machine for producing or processing the toothing contour according to FIG. 3, fig. Figure 5 is a cross-section of this machine along line 5-5 of Figure 5. 4, fig. 6 shows a schematic representation of the path of the tool in relation to the workpiece in the machine according to FIGS. 3 and 4, FIG. 7 shows a diagram for determining the tooth tip curves that adjoin the straight-line parts of the cross-sectional contour of the inner rotor, FIG. 8 is a diagram of a kinematic reversal of the determination according to FIG. 7, fig. 9 shows a longitudinal section, partly a side view, of a machine for producing and machining the tooth shape of the inner rotor according to the determination according to FIG. 8 and FIG. Figure 10 is an end view, partly in section, of a portion of this machine taken approximately along line 10-10 in Figure 10. 9.

Die in F i g. 1 nur zum Teil gezeigte Pumpe besitzt einen Innenrotor 10 und einen Außenrotor 11. Der Innenrotor hat drei Zähne 12 und wird durch eine Welle 13 mit der Achse 0 gedreht. Der Außenrotor 11 hat innen vier Zähne 14 und dreht sich um eine Achse Q in Uhrzeigersinne, indem er vom außenverzahnten Innenrotor 10 mitgenommen wird. Beide Rotorachsen liegen in einem Abstand voneinander, der in F i g. 1 mit C bezeichnet ist. Die Rotoren sind in einem Gehäuse 15 untergebracht. Dieses besitzt einen Einlaßkana116 und einen Auslaßkana117. Während der Drehung der Rotoren 10 und 11 nehmen die Pumpenkammern, die zwischen den ineinandergreifenden Zähnen 12 und 14 gebildet werden, kontinuierlich von einem Mindestrauminhalt 18 über einen Zwischenrauminhalt 19 zum höchsten Volumen 20 zu, während sie mit dem Einlaßkanal 16 in Verbindung stehen, während sie umgekehrt kontinuierlich vom größten Rauminhalt zum kleinsten Rauminhalt kleiner werden, während sie mit dem Auslaßkanal17 in Verbindung stehen.The in F i g. 1 only partially shown pump has an inner rotor 10 and an outer rotor 11. The inner rotor has three teeth 12 and is through one Shaft 13 rotated with axis 0. The outer rotor 11 has four teeth 14 and inside rotates clockwise around an axis Q by moving from the externally toothed inner rotor 10 is taken. Both rotor axes are at a distance from each other, the in Fig. 1 is denoted by C. The rotors are accommodated in a housing 15. This has an inlet channel 116 and an outlet channel 117. During the rotation of rotors 10 and 11 occupy the pump chambers between the intermeshing Teeth 12 and 14 are formed continuously by a minimum volume 18 via an intermediate space 19 to the highest volume 20, while with the Inlet channel 16 are in communication, while conversely they are continuous from the largest Volume to the smallest volume become smaller, while with the outlet channel17 stay in contact.

Der Querschnitt bzw. Umriß des Innenrotors 10 ist praktisch ein gleichseitiges Dreieck mit abgeschnittenen Ecken, an deren Stelle gewölbte Scheitelkurven vorgesehen sind, die von den Zahnköpfen der Zähne 12 gebildet werden.The cross-section or outline of the inner rotor 10 is practically an equilateral one Triangle with cut corners, in their place arched apex curves are provided which are formed by the tooth tips of the teeth 12.

In F i g. 1 sind die Wälzkreise des Innenrotors und des Außenrotors mit Gp und Ga und ihre Radien mit Rp und Ra bezeichnet. Die Wälzkreise berühren sich im Punkt P. Der Zahnkopfkreis der Innenrotorzähne 12 hat den Radius Rc. Der Innenrotor-Wälzkreisradius Rp ist gleich 3 C und der Außenrotor-Wälzkreisradius Ra gleich 4C. Es ist klar, daß in dem Beispiel der Fußkreis der Innenrotorzähne mit dem Innenrotorwälzkreis Gp und der Zahnkopfkreis der Außenrotorzähne 14 mit dem Wälzkreis Ga des Außenrotors zusammenfallen muß.In Fig. 1, the pitch circles of the inner rotor and the outer rotor are designated with Gp and Ga and their radii with Rp and Ra. The pitch circles touch at point P. The tooth tip circle of the inner rotor teeth 12 has the radius Rc. The inner rotor pitch circle radius Rp is equal to 3 C and the outer rotor pitch circle radius Ra equal to 4C. It is clear that in the example the root circle of the inner rotor teeth must coincide with the inner rotor pitch circle Gp and the tooth tip circle of the outer rotor teeth 14 must coincide with the pitch circle Ga of the outer rotor.

Eine der Bedingungen, die aufrechterhalten werden muß, wenn eine dauernde theoretische Berührung_ zwischen den ineinandergreifenden Zähnen 12 und 14. möglich sein soll, ist die, daß der Radius Rc des Innenrotorzahnkopfkreises um den Betrag 2C länger sein muß als der Fußkreisradius Rp. Dieses Verhältnis wird in dem Beispiel erfüllt, indem als Basis für den dreieckigen Innenrotor 10 ein gleichseitiges Dreieck gewählt ist (F i g. 2). Seine Scheitelpunkte D 1, D 2 und D 3 liegen auf einem Kreis mit dem Radius 0D 1 gleich 4 C. Durch die geometrischen Eigenschaften eines solchen Dreiecks ist der Radius von 0 bis zum Mittelpunkt einer jeden Seite gleich 1/2 0D 1 = 2 C. One of the conditions which must be maintained if permanent theoretical contact is to be possible between the intermeshing teeth 12 and 14 is that the radius Rc of the inner rotor tooth tip circle must be longer than the root circle radius Rp by the amount 2C. This ratio becomes fulfilled in the example in that an equilateral triangle is selected as the basis for the triangular inner rotor 10 (FIG. 2). Its vertices D 1, D 2 and D 3 lie on a circle with the radius 0D 1 equal to 4 C. Due to the geometric properties of such a triangle, the radius from 0 to the center of each side is equal to 1/2 0D 1 = 2 C. .

Dieses Grunddreieck wird angenommen, um den Zähnen des Innenrotors 10 einen Umriß zu geben, der aus drei geraden Linien EE besteht, die parallel zu den Seiten des Grunddreieckes liegen. Sie haben einen nach auswärts willkürlich gewählten radialen Abstand Ri, wie in F i g. 2 gezeigt ist. Die gewölbten Zahnköpfe der Innenrotorzähne sind in gestrichelten Linien in F i g. 2 gezeigt. Ein Verfahren zum Bestimmen des Umrisses einer jeden Zahnkopfkurve wird später beschrieben. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, erstrecken sich die Innenrotorzahnköpfe auch um eine Strecke R1 radial über die Scheitelpunkte D 1, D 2 und D 3 des gleichseitigen Grunddreieckes hinaus, wodurch der notwendige Unterschied 2C zwischen dem Innenrotorzahnkopf-Kreisradius Rc, nämlich 4 C plus Ri, und dem Fußkreisradius Rp, nämlich 2 C plus Ri, aufrechterhalten bleibt.This basic triangle is assumed to give the teeth of the inner rotor 10 an outline which consists of three straight lines EE which lie parallel to the sides of the basic triangle. They have an outwardly chosen radial distance Ri, as in FIG. 2 is shown. The arched tooth tips of the inner rotor teeth are shown in dashed lines in FIG. 2 shown. A method of determining the outline of each tooth tip curve will be described later. As shown in FIG. 2, the inner rotor tooth tips also extend radially by a distance R1 beyond the vertices D 1, D 2 and D 3 of the equilateral base triangle, whereby the necessary difference 2C between the inner rotor tooth tip circle radius Rc, namely 4 C plus Ri, and the root circle radius Rp, namely 2 C plus Ri, is maintained.

Das bereits erwähnte Zusammenfallen zwischen den Fußkreisen und den Wälzkreisen Gn der Zahnradzähne 12 und zwischen den Zahnkopfkreisen und Fußkreisen Ga der Kreisringzähne 14 in dem Beispiel treten in der Darstellung deswegen auf, weil der Wert von Ri gleich C gewählt worden ist. In der Praxis kann der Wert von Ri innerhalb weiter Grenzen gewählt werden. Der gewählte Wert ist das praktische Minimum, weil niedrigere Werte Zahnkopfkurven ergeben würden, die zu »scharf« wären. Ein Wert von eineinhalb mal C ist ungefähr das Optimum. Ein Wert von ungefähr 2C ist annehmbar: Aus F i g. 1 ist auch die Form der Innenverzahnung des Außenrotors bzw: sind die Umrisse der Außenrotorzähne 14 ersichtlich. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, hat jeder dieser Zähne hauptsächlich eine flache konvexe Begrenzungskurve. Bei den benachbarten Zähnen des Außenrotors gehen die hauptsächlichen konvexen Begrenzungskurven in eine konkave Kurve mit verhältnismäßig geringem Radius ineinander über, die dann den Fuß der Zähne bildet. Die flachen konvexen Kurven entsprechen den effektiven Berührungsflächen in der Zusammenarbeit mit den Innenrotorzähnen 12; daher müssen diese Kurven so hergestellt werden, daß sie sich zahnmäßig den geradlinigen Teilen EE der Innenrotorzähne anpassen. Ein Verfahren zum Bestimmen der konvexen Kurven eines jeden Außenrotorzahnes wird nachstehend unter Hinweis auf F i g. 3 beschrieben, worin die Kurve mit FF bezeichnet ist und worin der geradlinige Teil EE des Innenrotors als eine gerade Erzeugende in verschiedenen Stellungen gezeigt ist, die mit PE 1 und P 2 E 2 bezeichnet sind. Wenn angenommen wird, daß der Zyklus der Antriebsberührung zwischen den Rotorzähnen in der Grundstellung beginnt, in der die gerade Erzeugende die Stellung PE 1 einnimmt, dann findet in diesem Zeitpunkt (bei: der dargestellten Ausführung) die Berührung zwischen =den Innen- und Außenrotorzähnen bei P statt (der in dem gewählten Beispiel auch der Berührungspunkt der Wälzkreise Gp und Ga [F i g. 1] ist). Wenn weiter angenommen wird; daß der Wälzkreis Ga des Außenrotors fest bleibt und der Wälzkreis Gp des Innenrotors ohne Durchrutschen innen um den Wälzkreis Ga läuft, dann bewegt sich der Mittelpunkt des Wälzkreises Gp, der sich ursprünglich bei Null befindet, um einen Kreis, dessen Mittelpunkt bei Q liegt und einen Radius gleich C hat. In einer bestimmten Stellung, die dem Abrollen des Innenrotors über einen Winkel O entspricht, hat sich der Mittelpunkt des Wälzkreises Gp zu dem Punkt O 2 hin bewegt. Der Punkt rollender Berührung zwischen den Wälzkreisen hat sich zu dem Punkt H bewegt. Der rollende Wälzkreis nimmt die Stellung Gp 2 ein. Der Berührungspunkt der geraden Erzeugenden mit Gp 2 hat sich von P nach P2 bewegt. Die gerade Erzeugende, die ursprünglich bei PE1 lag, nimmt jetzt die Stellung P2E2 ein, und der Punkt J, an dem eine von H senkrecht zur Linie P2E2 gezogene Linie auf diese Linie trifft, ist ein Punkt auf der Zahnkopfkurve FF; die bestimmt werden soll.The already mentioned coincidence between the root circles and the pitch circles Gn of the gear teeth 12 and between the tooth tip circles and root circles Ga of the annular teeth 14 in the example occur in the illustration because the value of Ri has been selected to be C. In practice, the value of Ri can be chosen within wide limits. The selected value is the practical minimum because lower values would result in tooth tip curves that would be too "sharp". A value of one and a half times C is about the optimum. A value of about 2C is acceptable: From FIG. 1 is also the shape of the internal toothing of the external rotor or: the outlines of the external rotor teeth 14 can be seen. As shown in FIG. 1, each of these teeth has mainly a flat convex boundary curve. In the case of the adjacent teeth of the outer rotor, the main convex limiting curves merge into a concave curve with a relatively small radius, which then forms the base of the teeth. The flat convex curves correspond to the effective contact surfaces in cooperation with the inner rotor teeth 12; therefore, these curves must be produced in such a way that they adapt tooth-wise to the rectilinear parts EE of the inner rotor teeth. A method for determining the convex curves of each outer rotor tooth is described below with reference to FIG. 3, in which the curve is denoted by FF and in which the rectilinear part EE of the inner rotor is shown as a straight generating line in different positions, which are denoted by PE 1 and P 2 E 2. (: The embodiment illustrated in) the contact between = the inner and if it is assumed that the cycle of the drive contact between the rotor teeth in the starting position begins, in which the straight generatrix of the position PE 1 e innimm t, then takes place in this time Outer rotor teeth at P instead (which in the example chosen is also the point of contact of the pitch circles Gp and Ga [Fig. 1]). If further accepted; that the pitch circle Ga of the outer rotor remains fixed and the pitch circle Gp of the inner rotor runs inside without slipping around the pitch circle Ga, then the center of the pitch circle Gp, which is originally at zero, moves around a circle whose center is at Q and one Has radius equal to C. In a certain position, which corresponds to the rolling of the inner rotor over an angle O, the center point of the pitch circle Gp has moved towards the point O 2. The point of rolling contact between the pitch circles has moved to point H. The rolling pitch circle is in position Gp 2. The point of contact of the straight generating line with Gp 2 has moved from P to P2. The straight generating line, which was originally at PE1, now occupies position P2E2, and point J, at which a line drawn by H perpendicular to line P2E2 meets this line, is a point on the tooth tip curve FF; which is to be determined.

Die vorstehend beschriebenen Schritte werden für aufeinanderfolgende Stellungen- des rollenden Wälzkreises Ga wiederholt, wobei jeder Schritt einen anderen dem Punkt T entsprechenden Punkt ergibt; die aufeinanderfolgenden Schritte stellen ein Verfahren dar, durch das das Profil FF grafisch bestimmbar wird. Das Verfahren stellt. auch die Bewegungen dar, durch die das Profil FF mechanisch erzeugt werden kann. So kann ein Werkzeug, nämlich ein Schneidstahl oder eine Schleifscheibe angeordnet werden, um auf Führungen hin- und herzulaufen, wobei sie eine flache Oberfläche bearbeiten, die von der ursprünglichen geraden Erzeugenden PEI dargestellt wird, und die genannten Führungen können gleichzeitig die kombinierten Winkelbewegungen vermittelt erhalten, die dem Rollen des Kreises Gp um den Kreis Ga entsprechen. Solch ein Werkzeug wird schematisch durch den Kreis K in F i g. 3 dargestellt. Dieser Kreis kann zweckmäßigerweise einen Radius haben, der gleich der Strecke Ri in F i g. 2 ist. Es ist wünschenswert, daß die Bewegung des Werkzeuges K entlang seinen Führungen auf die Zone begrenzt wird, in der der erzeugende Kontakt mit dem Profil FF in jedem beliebigen Zeitpunkt stattfindet, und daß bei einem Rollwinkel von ungefähr 600 der Mittelpunkt des Schneidwerkzeuges einem Punkt entsprechen oder nicht wesentlich über ihn hinausgehen sollte, der dem Punkt D 1 in F i g. 2 entspricht. Auf diese Weise wird eine Störung mit dem konvexen Profil des benachbarten Zahnes F2 des Außenrotors vermieden. schematisch in Fi g. 3 dargestellten Gedanken ist in vereinfachter Form in den F i g. 4, 5 und 6 dargestellt.The steps described above are repeated for successive positions of the rolling pitch circle Ga, each step yielding a different point corresponding to point T; the successive steps represent a method by means of which the profile FF can be determined graphically. The procedure represents. also represent the movements by which the profile FF can be generated mechanically. Thus a tool, namely a cutting tool or a grinding wheel, can be arranged to run back and forth on guides, machining a flat surface represented by the original straight generating PEI, and said guides can simultaneously receive the combined angular movements imparted which correspond to the rolling of the circle Gp around the circle Ga. Such a tool is shown schematically by the circle K in FIG. 3 shown. This circle can expediently have a radius which is equal to the distance Ri in FIG. 2 is. It is desirable that the movement of the tool K along its guides be limited to the zone in which the generating contact with the profile FF takes place at any given point in time and that at a roll angle of about 600 the center of the cutting tool corresponds to a point or should not go significantly beyond it, the point D 1 in F i g. 2 corresponds. In this way, interference with the convex profile of the adjacent tooth F2 of the outer rotor is avoided. schematically in Fi g. 3 is shown in simplified form in the F i g. 4, 5 and 6 shown.

Gemäß den F i g. 4 bis 6 stellt eine Schleifscheibe 30 das Werkzeug K nach F i g. 3 dar. Das Arbeitsstück, eine Rohlingsform des Außenrotors, ist bei 31 gezeigt. Die arbeitenden Teile der Maschine werden von einer Hauptwelle 32 angetrieben, die in Lagern der Grundplatte 33 drehbar ist. Die Maschine hat ein umlaufendes Spannfutter 34 und einen umlaufenden Block 35, die das Werkstück und das Werkzeug tragen. Diese Träger 34; 35 sind auf Wellen 36 und 37 gelagert, die in Lagerböcken 38 und 39 auf der Grundplatte umlaufen können. Die Achsen dieser Wellen liegen um den Wert C, nämlich um die Strecke zwischen den Pumpenrotoren 10 und 11 verstellbar exzentrisch zueinander. Die Wellen 36 und 37 werden von der Welle 32 durch Paare von Zahnrädern 40; 41 und 42, 43 gedreht. Das Paar 40, 41 hat ein drehen sich bei der Arbeit der Maschine die Träger 34 und 35 mit dem Werkstück und dem Werkzeug mit Geschwindigkeiten im Verhältnis von 3.- 4, nämlich dem Geschwindigkeitsverhältnis des Außenrotors 11 zu dem Innenrotor 10 bei der Arbeit der Pumpe.According to FIGS. 4 to 6, a grinding wheel 30 represents the tool K according to FIG. 3. The workpiece, a blank shape of the outer rotor, is shown at 31. The working parts of the machine are driven by a main shaft 32 which is rotatable in bearings on the base plate 33. The machine has a rotating chuck 34 and a rotating block 35 which carry the workpiece and the tool. This carrier 34; 35 are mounted on shafts 36 and 37, which can rotate in bearing blocks 38 and 39 on the base plate. The axes of these shafts are about the value C, namely adjustable eccentrically to one another by the distance between the pump rotors 10 and 11. The shafts 36 and 37 are supported by the shaft 32 by pairs of gears 40; 41 and 42, 43 rotated. The pair 40, 41 has a When the machine is working, the carriers 34 and 35 with the workpiece and the tool rotate at speeds in the ratio of 3 to 4, namely the speed ratio of the outer rotor 11 to the inner rotor 10 when the pump is working.

Die Maschine hat eine Einrichtung, um der Um-Laufbewegung des Werkzeuges 30 eine relativ geradlinige Bewegung zu überlagern, wie an Hand von F i g. 3 beschrieben werden soll. Der Werkzeugträgerblock 35 hat eine Führungsbahn 50, an der ein gleitender Schlitten 51- befestigt ist. Der Schlitten hat eine verstellbare Aufspannvorrichtung 52, die einer Spindeleinrichtung 53 als Lager -dient. Diese Einrichtung ist ein drehbarer Halter für das Werkzeug. Die Einrichtung besitzt einen Motor; beispielsweise einen Druckluftmotor, der die Drehbewegung bewirkt. Der Schlitten 51 erhält durch eine entsprechende Vorrichtung eine hin- und hergehende Bewegung in seiner Führungsbahn über den Block 35.The machine has a device to superimpose a relatively rectilinear movement on the revolving movement of the tool 30, as shown in FIG. 3 should be described. The tool carrier block 35 has a guide track 50 to which a sliding carriage 51 is attached. The slide has an adjustable clamping device 52 which serves as a bearing for a spindle device 53. This device is a rotatable holder for the tool. The device has a motor; for example a compressed air motor that causes the rotary movement. The carriage 51 is given a back and forth movement in its guide path over the block 35 by a corresponding device.

Wie F i g. s zeigt, besteht diese Vorrichtung aus einem Schwinghebel 54, der bei 55 in dem Spindelkasten 35 drehbar gelagert ist, und einem Verbindungsglied 56 zwischen dem Hebel und dem Schlitten. Die Aufspannvorrichtung 52 kann in rechten Winkeln zur Führungsbahn in Übereinstimmung mit der diametralen Abmessung des Werkzeuges 30 verstellt werden. Die Anordnung ist so getroffen, daß das Werkzeug 30 in einer rechtwinkligen Bahn hin-und herläuft, die einer Seite DD des gleichseitigen in F i g. 2 gezeigten Grunddreieckes entspricht.Like F i g. s shows, this device consists of a rocking lever 54, which is rotatably mounted at 55 in the headstock 35, and a connecting member 56 between the lever and the carriage. The jig 52 can be adjusted at right angles to the guideway in accordance with the diametrical dimension of the tool 30. The arrangement is such that the tool 30 runs back and forth in a right-angled path, which is one side DD of the equilateral in FIG. 2 corresponds to the basic triangle shown.

Es sei angenommen, daß, wie in F i g. 5 gezeigt, der Außenrotorrohling 31 sich in seiner Grundstellung befindet, d. h. mit den Symmetrieachsen seiner Zähne in senkrechter und waagerechter Lage, und daß die Führungsbahn 50 waagerecht liegt. Die Maschine wird in Betrieb gesetzt, und die Hauptwelle 32 läuft langsam um. Dabei wird das Werkzeug 30 ständig hin- und herbewegt, während es im richtigen Drehzahlverhältnis zu dem Rohling 31 um die Achsen der Wellen 36 und 37 läuft. Hierdurch stellt der wirksame Teil des Werkzeuges 3 eine geradlinige Oberfläche, die mit dem geradlinigen Teil des Profils eines imaginären Innenrotors 10 zusammenfällt, der koaxial mit der Welle 37 liegt. Während die Arbeit weitergeht, wird das konvexe Profil der Außenrotorzähne hergestellt.Assume that, as shown in FIG. 5 shows the outer rotor blank 31 is in its basic position, d. H. with the axes of symmetry of its teeth in a vertical and horizontal position, and that the guideway 50 is horizontal. The machine is started and the main shaft 32 rotates slowly. Included the tool 30 is continuously reciprocated while it is in the correct speed ratio runs to the blank 31 around the axes of the shafts 36 and 37. As a result, the effective part of the tool 3 has a rectilinear surface that coincides with the rectilinear Part of the profile of an imaginary inner rotor 10 coincides with the coaxial the shaft 37 is located. As the work goes on, the outer rotor teeth become the convex profile manufactured.

Mit Hilfe der Einrichtungen 54 bis 56 erfolgt die relative Hin- und Herbewegung zwischen dem Spannfutter 34 für den Rohling 31 und dem Werkzeughalter 52, 53 auf einem Weg, der im rechten Winkel zur gemeinsamen Ebene der Achsen der Wellen 36 und 37 liegt.With the help of the devices 54 to 56, the relative back and forth movement between the chuck 34 for the blank 31 and the tool holder 52, 53 takes place on a path which is at right angles to the common plane of the axes of the shafts 36 and 37.

Wie bereits unter Hinweis auf Fig.3 erläutert, ist die Länge des Hubes des Werkzeuges beschränkt, um sicherzustellen, daß das Werkzeug nicht das Profil eines der angrenzenden Zähne des Kreisringes berührt. Wenn jedoch der Kreisring um einen Winkel 0c (F i g. 6) gedreht worden- ist, der 60° entspricht, wird die Maschine zeitweilig angehalten, und. der Hub des Werkzeuges wird um eine gewählte Größe erhöht, wodurch das Werkzeug die konkave Fußwurzelkurve an einem Ende der wirksamen konvexen Kurve ausschleift, die gerade hergestellt wird. Danach wird die Maschine wieder in .Betrieb gesetzt. Diese Arbeitsweise ist in F i g. 5 und 6 dargestellt, worin. mit 57 der Weg bezeichnet ist, der von dem. Werkzeug durchlaufen wird, und mit 58 .die neu .erzeugte konvexe Kurve. Beim Vollenden der Fußwurzelkurve wird die Maschine angehalten, der Spindelkasten 38 wird zurückgezogen,, das Werkstück wird um 90° gedreht und das Verfahren- wiederholt, wodurch der nächste Zahn erzeugt wird. Das Verfahren wird für die dritten und vierten Zähne wiederhalt, wodurch schließlich der .Außenrotor fertiggestellt wird.As already explained with reference to FIG. 3, the length of the stroke is of the tool is limited to ensure that the tool does not have the profile touches one of the adjacent teeth of the circular ring. However, if the annulus has been rotated by an angle 0c (FIG. 6) which corresponds to 60 °, the Machine stopped temporarily, and. the stroke of the tool is selected by a Increased size, causing the tool to have the concave tarsal curve at one end of the effective convex curve that is being produced. After that, the Machine put back into operation. This procedure is shown in FIG. 5 and 6 shown, wherein. with 57 the path is denoted by the. Tool is traversed, and with 58. the newly created convex curve. When completing the tarsal curve, will the machine stopped, the headstock 38 is withdrawn, the workpiece is rotated 90 ° and the process is repeated, creating the next tooth will. The procedure is repeated for the third and fourth teeth, ultimately creating the outer rotor is completed.

Wie vorstehend erläutert, sind es lediglich die konvex gekrümmten Flankenteile der Außenrotorzähne; die als wirksame Berührungsflächen bei der .Arbeit der Pumprotoren 10, 11 arbeiten. So ist es klar,- daß die Fuß-Fuß-Umrisse nur glatte Kurven sein können, die ein leichtes. Spiel gegenüber den Innenrotorzähnen 12 ergeben (wie in F i g. 1 dargestellt, wo die Rotoren die Kammer 18 des geringsten Räuminhaltes bilden).As explained above, it is only the convexly curved flank parts of the outer rotor teeth; which work as effective contact surfaces during the work of the pump rotors 10, 11. So it is clear - that the outlines of feet and feet can only be smooth curves, which are easy ones. Play with respect to the inner rotor teeth 12 result (as shown in FIG. 1, where the rotors form the chamber 18 of the least volume).

Nachdem nunmehr beschrieben worden ist, - wie die geradlinigen Teile der Zähne des Innenrotors 10 bestimmt werden und auch wie die Umrisse der erzeugten Außenrotorzähne bestimmt und mechanisch hergestellt werden, so daß sie sich in richtigem Zähn- i Eingriffsverhältnis mit den geraden Teilen befinden, muß nun noch ein Verfahren beschrieben werden, wie bei den Innenrotorzähnen -die konvexen Zahnkopfkurven bestimmt werden, die die geradlinigen Teile verbinden, und Einrichtungen, um mechanisch den Umriß des Innenrotorzahnes zu erzeugen.Now that it has been described - how the rectilinear parts of the teeth of the inner rotor 10 can be determined and also how the outlines of the generated Outer rotor teeth are determined and mechanically manufactured so that they are in correct Tooth- i mesh ratio with the straight parts, one more process must now be carried out describe how the convex tooth tip curves are determined for the inner rotor teeth that connect the rectilinear parts, and devices to mechanically the To generate the outline of the inner rotor tooth.

Wie in F i g. 7 gezeigt, ist OL die radiale Mittellinie -eines Zahnes des Zahnrades, und die gerade Linie MM ist eine. gerade Erzeugende in der zu OL senkrecht liegenden Grundstellung, worin die Linie den Zahnkopf des Zahnes bei N berührt. In dieser Stellung ist die Entfernung von MM von O gleich dem Hauptradius Rc des Innenrotors. Zu Konstruktionszwecken wird ein Kreisbogen S gezogen, der einen Mittelpunkt O und einen Radius 2 C hat. In diesem Beispiel ist Gp der Wälzkreis des Innenrotors, der die Linie OL bei P schneidet.As in Fig. 7, OL is the radial center line of one tooth of the gear, and the straight line MM is one. straight line in the basic position perpendicular to OL , in which the line touches the tooth tip of the tooth at N. In this position the distance of MM from O is equal to the main radius Rc of the inner rotor. For construction purposes, an arc S is drawn, which has a center point O and a radius 2 C. In this example, Gp is the pitch circle of the inner rotor that intersects the line OL at P.

Das Verfahren zum Bestimmen einer Folge von Punkten auf dem Zahnkopfprofil ist das Folgende: Es wird willkürlich ein Radius 0L2 gewählt, der einen Winkel 0 mit dem Grundstellungsradius OL bildet. Nun wird von der Mitte O ein Radius O U gezogen, der den Kreis S im Punkt U schneidet, so daß der Winkel L 2 O U gleich ist. Von U wird eine Linie UV senkrecht zur Linie 0L2 gezogen. Entlang dieser Linie 0L2 wird die Länge VW, nämlich Ro abgetragen, die Rc-2 C ist, durch W wird die LinieM2M2 senkrecht zu 0L2' gezogen. Diese Linie M2M2 ist die Stellung der geraden Erzeugenden, die dem Winkel 0 entspricht, und die Linie berührt die gewünschte Zahnkopfkurve in dem Punkt N2.The method for determining a sequence of points on the tooth tip profile is as follows: A radius OL2 is chosen arbitrarily which forms an angle O with the basic position radius OL . Now a radius OU is drawn from the center O, which intersects the circle S at the point U , so that the angle L 2 OU is equal is. A line UV is drawn from U perpendicular to line 0L2. The length VW, namely Ro, which is Rc-2 C, is plotted along this line OL2; the line M2M2 is drawn through W perpendicular to OL2 '. This line M2M2 is the position of the straight generatrix, which corresponds to the angle 0, and the line touches the desired tooth tip curve at point N2.

Dieser Punkt ist das Ende einer senkrecht zur Linie M2M2 vom Punkt P2 auf dem Wälzkreis Gp gezogenen Linie, die auf einem Radius OP 2 liegt, der mit von OL geneigt liegt.This point is the end of a line drawn perpendicular to the line M2M2 from the point P2 on the pitch circle Gp, which line lies on a radius OP 2 , which with is inclined from OL.

Diese Schritte werden für äufeinanderfolgende Werte des Winkels 0 wiederholt, und dies ergibt eine Reihe von Punkten, die N2 auf der gewünschten Zahnkopfkurve entsprechen. .Der Grenzwert von 0 ist - 60°, und in diesem Winkel fällt die gerade Erzeugende M2 M2 mit dem- .geradlinigen Teil des Zahnprofils zusammen. .These steps are used for successive values of the angle 0 repeats, and this gives a series of points that are N2 on the desired tooth tip curve correspond. The limit of 0 is - 60 °, and at this angle the straight line falls Generating M2 M2 with the straight part of the tooth profile together. .

Das vorstehend -unter Hinweis.!auf F i g. 7 beschriebene Verfahren kann zur Grundlage eines Verfahrens gemacht werden, durch das das Innenrotorzahnprofil mit Hilfe mechanischer Einrichtungen erzeugt werden kann. Solche .mechanischen Einrichtungen können in einer Maschine angeordnet 'sein, _ die so beschaffen ist, daß sie eine kinematische Umkehrung des Verfahrens nach F i g. 7. durchführt. Diese Umkehrung ist schematisch in F i g.. 8@ dargestellt.. Wie gezeigt, ist ein Rohling des Innenrotors so. montiert, daß er sich um eine Achse O durch einen. Winkel 0 dreht, der Grenzen von 60° im Uhrzetgersinne und 60° entgegen dem Uhrzeigersinne7 -gegenüber der Grundstellung OL hat. Eine Erzeugende, in der Grund-. stellung durch die gerade Linie M NI in F i g. 7 dargestellt; wird durch ein in geeigneter Weise angeordnetes Werkzeug durchlaufen, nämlich einen Drehstahl oder ein Schleifrad, und ein das Werkzeug tragender Kopf wird in Führungsbahnen geführt, in denen er sich in einer zu OL parallelliegenden Richtung bewegen kann. Der Kopf erhält eine einfache harmonische Bewegung, die von einer Kurbel abgenommen wird, deren Radius 2 C ist und die mechanisch mit einer Spindel verbunden ist, auf .der der zu formende Zahnradrohling aufgebracht ist. Die Kurbel und die Spindel , werden mit. einem konstanten Winkelgeschwindigkeitsverhältns von 3:2 gedreht.. Die Kurbel ist in F i g. 8 in der Grundstellung gezeigt, wobei QN parallel zu OL liegt. Bei einer Winkelverschiebung 0 des Zahnradrohlings in die Stellung 0L2 ist die entsprechende Verschiebung der Kurbel ein Winkel von und ihre -Stellung ist QN2.: Die winkelmäßige Bewegung des Zahnradrohlings wird bei den Grenzen von 601 im Uhrzeigersinne und entgegen dem Uhrzeigersinne abgestoppt: In jeder dieser Begrenzungsstellungen fällt die Erzeugungsebene mit dem benachbarten geradlinigen Teil des Zahnradzahnprofils zusammen.The above -with reference to.! On FIG. The method described in FIG. 7 can be made the basis of a method by which the inner rotor tooth profile can be generated with the aid of mechanical devices. Such "mechanical devices" can be arranged in a machine which is designed in such a way that it is a kinematic reversal of the method according to FIG. 7. Performs. This reversal is shown schematically in FIG. 8 @. As shown, a blank of the inner rotor is like this. mounted so that it is about an axis O by a. Angle 0 rotates, which has limits of 60 ° in the clockwise direction and 60 ° in the counterclockwise direction7 - compared to the basic position OL. A generative, basically. position by the straight line M NI in F i g. 7 shown; is passed through a suitably arranged tool, namely a turning tool or a grinding wheel, and a head carrying the tool is guided in guideways in which it can move in a direction parallel to OL. The head receives a simple harmonic movement, which is taken from a crank, the radius of which is 2 C and which is mechanically connected to a spindle on which the gear blank to be formed is applied. The crank and the spindle are with. rotated at a constant angular velocity ratio of 3: 2. The crank is shown in FIG. 8 in the basic position, with QN lying parallel to OL . With an angular displacement 0 of the gear wheel blank in the position 0L2, the corresponding displacement of the crank is an angle of and its position is QN2 .: The angular movement of the gear blank is stopped at the limits of 601 clockwise and counterclockwise: In each of these limit positions the generation plane coincides with the adjacent straight part of the gear tooth profile.

Eine Maschine zum Erzeugen der Zahnradzahnprofile und nach dem unter Hinweis auf F i g. 8 gezeigten Gedanken ist in vereinfachter Form in F i g. 9 und 10 dargestellt. In diesen Figuren ist das Werkstück 60 der Innenrotorrohling und das Werkzeug ein umlaufendes Schleifrad 61: Die Maschine hat eine umlaufende Hauptwelle 62, die sich in Lagern in Rahmen 63 dreht. Die Maschine hat zwei Lagerböcke 64, 65, die beide an den Rahmen befestigt sind. Diese Lagerböcke tragen Wellen bzw. . Spindeln 66 und 67, die von der Hauptwelle durch zwei Zahnräderpaäre 68, 69 und 70, 71 gedreht werden. Das Paar 68, 69 hat ein Geschwindigkeitsuntersetzungsverhältnis von 3 : 1,. während das andere Paar 70, 71 ein Geschwindigkeitsuntersetzungsverhältnis von 2: 1 hat. Auf diese Weise werden die Spindeln 66 und 67 mit Geschwindigkeiten gedreht, die das Verhältnis 2: 3 haben.A machine for generating the gear tooth profiles and after referring to FIG. 8 is shown in simplified form in FIG. 9 and 10 shown. In these figures, the workpiece 60 is the inner rotor blank and the tool is a rotating grinding wheel 61: The machine has a rotating main shaft 62 which rotates in bearings in the frame 63. The machine has two bearing blocks 64, 65, both of which are attached to the frame. These bearing blocks carry shafts respectively. Spindles 66 and 67 which are rotated by the main shaft through two pairs of gears 68, 69 and 70, 71. The pair 68,69 have a 3: 1 speed reduction ratio. while the other pair 70, 71 has a speed reduction ratio of 2: 1. In this way the spindles 66 and 67 are rotated at speeds which are in a ratio of 2: 3.

Die Spindel 66 hat ein Spannfutter 72, in dem die Welle 73 des Werkstückes 60 befestigt wird. Diese Welle ist die spätere Innenrotorwelle 13 der F i g. 1. Die Spindel 67 trägt einen Nocken 74. Der Spindelkasten 65 hat eine senkrechte Führungsbahn. 75, in der ein hin- und herlaufender Schlitten 76 befestigt ist. Dieser Schlitten trägt einen Anschlag 77, der als Nockenfolgeorgan wirkt. Die Schleifscheibe 61 wird von einer senkrechten Welle 78 getragen, die ihrerseits in einem Lager an dem Schlitten 76 gelagert wird: Eine (nicht gezeigte) Vorrichtung zur senkrechten Verstellung zwischen der Schleifscheibe 61 und dem Anschlag 77 kann vorgesehen werden. Diese Welle 78 wird durch einen Riemenscheibenantrieb 79 gedreht.The spindle 66 has a chuck 72 in which the shaft 73 of the workpiece 60 is fastened. This shaft is the later inner rotor shaft 13 of FIG. 1. The spindle 67 carries a cam 74. The headstock 65 has a vertical guide track. 75 in which a reciprocating slide 76 is attached. This carriage carries a stop 77 which acts as a cam follower. The grinding wheel 61 is carried by a vertical shaft 78 , which in turn is mounted in a bearing on the slide 76: A device (not shown) for vertical adjustment between the grinding wheel 61 and the stop 77 can be provided. This shaft 78 is rotated by a pulley drive 79.

In dem Beispiel ist zu Darstellungszwecken der Nocken 74 aus zwei Teilen hergestellt, die zwei imaginäre Zylinder darstellen, deren Achsen 80 um eine Strecke 2C von der Drehachse 81 des Nockens entfernt liegen. In der Tat ist jeder Teil quer über eine Sehne geschnitten, da die beiden imaginären Zylinder ineinanderlaufen, wodurch. ein teilweiser zylindrischer Körper mit einer flachen- Oberfläche 82 geschaffen wird. Die beiden Oberflächen -grenzen so aneinander; wie in F i g. 10 gezeigt. Die Schleifscheibe 61 hat eine gerade Arbeitsoberfläche 83zu der die Drehachse 84 des Werkstückes 60 parallel liegt.In the example, for purposes of illustration, the cam 74 is made of two parts which represent two imaginary cylinders whose axes 80 are a distance 2C from the axis of rotation 81 of the cam. In fact, each part is cut across a chord as the two imaginary cylinders converge, creating. a partially cylindrical body with a flat surface 82 is created. The two surfaces -bordering one another; as in Fig. 10 shown. The grinding wheel 61 has a straight working surface 83 to which the axis of rotation 84 of the workpiece 60 lies parallel.

Wenn die Maschine in Betrieb gesetzt wird, dann wird während jedes vollständigen Hebens und Senkens der Schleifscheibe 61 durch eine Drehung des Nockens 74 um 1801 das Werkstück 60 um die Form eines vollständigen Innenrotorzahnes durch Drehung des Werkstuckes um 120° gedreht. So wird bei eineinhalb Umdrehungen des Nockens. der Rohling geschliffen, um einen vollständigen Innenrotor zu. bilden.If the machine is put into operation, then during each complete raising and lowering of the grinding wheel 61 by one rotation of the cam 74 by 1801 the workpiece 60 by the shape of a complete inner rotor tooth Rotation of the workpiece rotated by 120 °. One and a half turns of the Cam. the blank is ground to a complete inner rotor. form.

Wie erwähnt, hat die Maschine nach F i g. 9 und 10 ein umlaufendes Spannfutter 72 für einen Rohling 60 des Innnenrotors 10, einen Halter bzw. Schlitten 76 für ein umlaufendes Werkzeug 61 mit einer flachen Arbeitsfläche 83, wobei einer der genannten Halter gegenüber dem anderen im rechten Winkel zu der genannten flachen Oberfläche hin- und herbewegbar ist und einen umlaufenden Nocken 74, um den hin= und herbeweglichen Schlitten 76 schwingen zulassen, wobei die wirksame Oberfläche des genannten Nockens so ausgebildet ist,. daß der Schlitten absatzweise einfache harmonische Schwingbewegungen ausführt. Diese Absätze liegen um den Abstand zwischen den Rotorachsen voneinander entfernt, und ein jeder dieser Absätze- ist zeitlich so bestimmt, daß jeweils das Profil eines Zahnes erzeugt wird. Die Zähnkopfprofile des Zahnrades; die in der eben beschriebenen Art und Weise erzeugt wurden, wirken mit den konvexen inneren Zahnprofilen FF (F i g. 3) zusammen, die in der bei F i g. 4 bis 6 beschriebenen Weise erzeugt wurden, so daß theoretisch ein korrekter Zahnkontakt an einem Punkt, wie etwa X in. F i g. 1, erzielt wird und weiter erhalten bleibt, bis der Punkt Y in F i g. 3 erreicht ist.As mentioned, the machine according to FIG. 9 and 10 a circumferential Chuck 72 for a blank 60 of the inner rotor 10, a holder or slide 76 for a rotating tool 61 with a flat work surface 83, one said holder opposite the other at right angles to said flat Surface can be moved back and forth and a rotating cam 74 to the back = and swinging movable carriage 76, the effective surface of said cam is designed so. that the slide is simple in paragraphs carries out harmonious oscillating movements. These paragraphs are the distance between the rotor axes away from each other, and each of these paragraphs is temporal determined so that the profile of a tooth is generated in each case. The tooth head profiles of the gear; which have been generated in the manner just described act with the convex inner tooth profiles FF (F i g. 3), which in the at F i G. 4 to 6 described, so that theoretically a correct Tooth contact at a point such as X in. F i g. 1, is achieved and received further remains until point Y in FIG. 3 is reached.

Ein besonderer Vorteil der gleichseitigen Dreieckform des Innenrotors liegt darin, daß sein Profil an keiner Stelle konkav ist. Wenn demgemäß das gesamte Profil des Innenrotors bestimmt worden ist (so etwa wie in F i g. 2 und 7 dargestellt, dann könneu Innenrotoren,. die genau dieses Profil haben, in einfacher;, genauer und wirtschaftlicher Form durch irgendwelche der allgemein bekannten Einrichtungen nachgebildet werden, insbesondere durch Einrichtungen der Maschinen und Arten, die normalerweise zum Profilschleifen von Nockenwellen von Verbrennungsmotoren verwendet werden. Bei solchen Verfahren kann als Hauptnocken ein Ritzel benutzt werden, das so erzeugt wurde, wie. in F i g. 9 und 10 dargestellt.A particular advantage of the equilateral triangular shape of the inner rotor lies in the fact that its profile is not concave at any point. If accordingly the whole Profile of the inner rotor has been determined (as shown in Figs. 2 and 7, then new internal rotors. who have exactly this profile, in simpler; more precisely and economic form by any of the well-known institutions be replicated, in particular by facilities of the machines and types that normally used for profile grinding of internal combustion engine camshafts will. In such methods, a pinion can be used as the main cam was generated as. in Fig. 9 and 10 shown.

Die Zähne des Außenrotors können mit Hilfe der in F i g. 4 bis 6 oder irgendeinem anderen kinematischen Umkehrungsprofil geschliffen werden. Wahlweise kann der Außenrotor durch Räumen eines Rohlings in bekannter Weise hergestellt werden, nachdem das Profil der Zähne des Außenrotors einmal -festgelegt worden ist (etwa so wie in F i g. 3 dargestellt).The teeth of the outer rotor can with the help of the in F i g. 4 to 6 or any other inversion kinematic profile. Optional the outer rotor can be manufactured in a known manner by broaching a blank, after the profile of the teeth of the outer rotor has been determined once (approx as in Fig. 3 shown).

Claims

Claims: 1. Inner rotor of a gear pump, which has three convex outer teeth, between which the tooth flanks are designed as straight sides, so that the cross-section of this inner rotor appears as an equilateral triangle with cut corners, in the place of which transition curves are provided between the triangular points, and which inner rotor cooperates with an outer rotor surrounding it, which has four inner teeth, the two rotors being mounted eccentrically to one another, characterized in that the complete profile of the inner rotor (10) and thus also the curve shape of its tooth tips, i.e. the transition curves between the triangular sides " by -the successive positions of a generating straight line (MM in FIG. 7), which in each position is perpendicular to a radius (OL) emanating from the axis (O) of the inner rotor and- coincides with a complete revolution of the rotor constant speed three times li reciprocated near and at right angles to it with an amplitude in the direction of said radius (OL) equal to twice the distance (c) between the parallel axes (O, Q) of the two rotors, each cycle of this movement being half corresponds to a complete simple harmonic back and forth movement and begins at the moment of the highest speed of said movement, where the generating straight lines (M M) are at their smallest radial distance from the axis (O) of the inner rotor.

2. External rotor of a gear pump, which has four internal teeth has and cooperates with the inner rotor mounted eccentrically in it according to claim 1, characterized in that the profile of the effective area (F-F in Fig. 3) or of the tooth arch of each tooth (14) of the outer rotor by moving a straight line (PE1, PE2) is generated according to the positions that each straight side (EE) of the inner rotor teeth assumes in the relative rotation of the two rotors.

3. Inner rotor according to claim 1, characterized in that the profile shape of each tooth tip is determined by the relative movement of a straight generating line (M-M) with respect to the tooth blank which in all positions the axis of the inner rotor (O) is vertical and which in their end positions touches the tooth root and tooth tip circles tangentially and accordingly for each tooth relative to the tooth blank by 120 ° around the inner rotor axis during a complete back and forth movement of the generators between their end positions, the speeds of movement and rotation so coordinated are that with a relative rotation with constant angular velocity the movement the generating half of a full cycle of a simple harmonic Movement is.

4. Machining method for the circumferential surface or the tooth shape of the inner rotor according to claim 1, characterized by a rotating chuck (72) for a blank (60) of the inner rotor, a chuck (76) for a rotating tool (61), which has a flat work surface (83), wherein one of said chucks is reciprocated by a crank cam (74) opposite the other over a path (75) which is at right angles to the working surface of the tool, the oscillating movement of the tool holder simply, takes place harmoniously and stepwise in accordance with the distance between the rotor axes (O, Q in FIG. 1) and each of the steps is temporally assigned to the generation of a tooth profile (12). 5. Machining method for the internal toothing of the outer rotor according to claim 2, characterized in that the profiles (FF) of the teeth (14) are generated by clamping the toothed ring blank (31) in a rotating chuck (34) by a tool (30) which is in turn inserted into a likewise rotating chuck (35), the axes of the two chucks being the same distance (C) apart as the pump rotors (10, 11) and being rotated at a speed ratio of 3: 4, and a device (54 to 56) is present, which causes a relative oscillating movement of the workpiece between the chucks on a path (57) which is at right angles to the plane common to the axes.