DE1528952A1

DE1528952A1 - Zahnradmaschine

Info

Publication number: DE1528952A1
Application number: DE1964B0077532
Authority: DE
Inventors: Mueller Dipl-Ing Karl Heinz; Roland Steimann; Wilhelm Weigert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1964-07-04
Filing date: 1964-07-04
Publication date: 1970-07-02
Also published as: US3313238A; GB1115194A; FR1437150A; AT249513B

Description

Robert Bosch GmbH, Stuttgart

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Die Erfindung bezieht sich auf eine als Pumpe oder Motor ausgebildete Zahnradmaschine mit im Außeneingriff kämmenden Zahnrädern, die an ihrer Eingriffsstelle eine Hochdruckseite und eine Niederdruckseite voneinander trennen und deren Wellen in Lagerkörpern geführt sind, und mit an diesen angeordneten Kanälen, die von der Hochdruckseite ausgehen und an einer Stelle an den Zahnradseitenflächen außerhalb des Zahnfußkreises münden, kurz bevor sich die Zahnkammern zur Hochdruckseite hin öffnen, wodurch ungenügend gefüllte, von der Niederdruckseite ankommende Zahnkammern vollständig gefüllt werden.

Es ist eine Zahnradpumpe bekannt, bei der in Seitenflächen der Lagerbüchsen, welche an die Zahnradseitenflächen angrenzen und diese dichtend berühren, Kanäle angeordnet sind, über die von der Saugseite der Pumpe kommende Zahnkammern mit unter Druck stehenden Druckmittel befüllt werden, um Kavitationserscheinungen zu vermeiden.

Diese Zahnrädpumpe hat den Nachteil, daß die von der Saugseite ankommenden, nur ungenügend befüllten Zahnkammern jeweils durch eine einzige, sehr enge Bohrung befüllt werden müssen. Insbesondere bei schnell laufenden Maschinen kann es dann vorkommen, daß die für den Füllvorgang zur Verfügung stehende Zeit nicht ausreicht und die Kammern die Druckseite der Maschine mit ungenügender Füllung erreichen. Ein geräuschdämpfender Effekt wird also nicht erreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Zahnradmaschine die durch den Druckaufbau bzw. -Abbau in den Zahnkammern entstehenden Geräusche gering zu halten.Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Achsen der Kanäle nahezu senkrecht zu den Zahnradseitenflächen verlaufen und daß die Kanäle mit einem geschlossenen Speicherraum in Verbindung stehen.

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Eine besonders einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn die Kanäle selbst zu Speicherräumen erweitert sind.

Bei Zahnradmaschinen, deren Zahriflanken durch von Druckfeldern angepreßte, verschiebbare Seitenwände, insbesondere Lagerkörper abgedichtet sind, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Kanäle in mindestens einer dieser Seitenwände Je mit einem zugehörigen Druckfeld zu verbinden, Auch hat es
sich gezeigt, daß Geräusche besonders gut dann vermieden werden, wenn im Bereich jedes Zahnrades vor der Eintrittstelle der Zähne in die Druckkammer mindestens zwei Kanäle münden, von denen die näher bei der Druckkammer liegenden jeweils
einen größeren Querschnitt haben als die entfernter liegenden.

Außerdem kann die Zahnradmaschine mit Vorteil so ausgebildet sein, daß die Kanäle beiderseits der Druckkammer über diese Kammer hinweg durch eine in die Seitenwand eingearbeitete
Drosselnut miteinander in Verbindung stehen.

Die Erfindung ist an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. Λ ein perspektivisches - teilweise im Schnitt dargestelltes - Bild einer Zahnradmaschine,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen der Lagerkörper in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie ΙΙΙ-ΙΙΓ der Fig. 2,
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen der Lagerkörper in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4,
Fig. 6 eine Draufsicht auf einen der Lagerkörper in einer dritten Ausführungsform,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VIl der Fig. 6,
Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie Vlli-VIII der Fig. 6.

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Pie in Fig. 1 dargestellte Zahnradpumpe hat ein Gehäuse 10, das eine Ausnehmung 11 mit etwa 8-förmigem Querschnitt enthalt und mit Hilfe eines Deckels 12 verschlossen ist. In der Ausnehmung 11 liegen zwei miteinander kämmende Zahnräder 13,14-, deren Wellen 15 und 16 in Lagerkörpern 17 und 18 gelagert sind. An einer Seite des Gehäuses ist ein Druckanschluß 19 angebracht, an der gegenüberliegenden Seite ein nicht dargestellter Sauganschluß. Zwischen dem Gehäuse an der Innenseite des Druckanschlusses 19 und den Zahnrädern ist eine Druckkammer 20 gebildet. Jeder der Lagerkörper 17,18 hat etwa in der Mitte seiner von den Zahnrädern abgewandten Außenseite ein von einem Dichtring 23 abgegrenztes Druckfeld 24. Es ist über einen Kanal 25 mit der Druckkammer 20 verbunden. Sein Druck legt die Lagerkörper gegen die Seitenflächen der Zahn- ^ räder 13,14- an, sobald in der Druckkammer 20'Druck auftritt.

Jeder der Lagerkörper 17,18 hat zwei Bohrungen 26,27, in denen die Wellen 15,16 geführt sind, und an jeder Bohrung einen mit Hilfe eines Schlitzes 28,29 abgeteilten elastischen Abschnitt 350,31· An der Verbindungsstelle dieses Abschnitts mit dem starren Teil des Lagerkörpers ist eine Nut 34,35 angebracht, welche das elastische Federn des Abschnitts 30,31 erleichtert. An den Abschnitten 30,31 sind außerdem radiale Druckfelder angebracht, die nicht näher dargestellt sind.

Die Fig. 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen geräuschdämpfenden Bohrungen. In der den j Zahnrädern zugewandten Seite des Lagerkörpers sind zwei Sackbohrungen 37 »38 angebracht., die den Lagerkörpern beinahe vollständig durchsetzen und deshalb ein beträchtliches Volumen haben. Es hat sich gezeigt^ e, daß solche großvolumigen Bohrungen die Geräusche bei einer Pumpe merklich herabsetzen. Eine völlig zufriedenstellende Erklärung hierfür ist noch nicht gefunden, doch wird vermutet, daß diese Bohrungen als Speicher wirken und Druckschwankungen höherer Frequenz ausgleichen. __^__

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In den Fig. 4 und 5 ist ein zweites AusführungslDeispiel dargestellt, bei dem das axiale Druckfeld 24 als Speicherraum zur Geräuschdämpfung mit herangezogen wird. In der den Zahnrädern zugewandten Seite des Lagerkörpers sind kurz vor der Druckkammer 20 Bohrungen angebracht, und zwar für jedes Zahnrad eine kleine Bohrung 39_?40 und eine näher bei der Druckkammer 20 giegene große Bohrung 41,42. Über Schrägbohrungen 43,44 sind die Bohrungen 39 bis 42 mit dem Ende des Kanals 25 und damit mit dem axialen Druckfeld 24 verbunden, wie das in Fig. 5 dargestellt ist. Durch den Dichtring 23» der aus einem elastischen Material besteht, und durch die stets vorhandene Federung des Gehäuses, wirkt das Druckfeld 24 als Speicher, das die in den Zahnkammern der Zahnräder 13 und 14 auftretenden Pulsationen zu dämpfen vermag. Außerdem kann durch die Bohrungen 43,44 auch ein gewisser Ausgleich der Pulsationen in den Zahnkammern des Zahnrads 13 mit denen des Zahnrads 14 erfolgen. Diese Lösung ist besonders einfach, da ein bereits vorhandenes Element, nämlich das Druckfeld 24, doppelt ausgenützt wird.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung. In der den Zahnrädern zugewandten Seitenfläche des Lagerkörpers sind nahe der Druckkammer 20 schräge Bohrungen 47,48 vorgesehen, die mit dem Kanal 25 und damit dem Druckfeld 24 in Verbindung stehen, über eine im Querschnitt beispielsweise dreiecksförmige Drosselnut 49, deren Querschnitt von der Druckkammer 20 ausgehend zu ihren Enden hin abnimmt, stehen die schrägen Bohrungen 47,48außerdem noch mit der Druckkammer 20 und damit auch untereinander in Verbindung.

Durch die Verbindung mit dem Druckfeld 24 wird wiederum wie beim zweiten Ausführungsbeispiel die Speichereigenschaft dieses Druckfelds ausgenützt. Außerdem wird durch die'Drosselnut 49 erreicht, daß von der Druckkammer 20 aus eine begrenzte Menge Druckmittels zu den sich dem Druckraum 20 nähernden Zahn-

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kammern gelangen kann, wodurch "bei diesen Kavitationserscheinungen vermieden werden. Auf diese Weise wird der Druckaufbau in den Zahnkammern in geeigneter Weise gesteuert.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird es möglich, auch bei Zahnradpumpen bzw. -Motoren für hohe Drücke die Geräusche mit einfachen Maßnahmen in tragbaren Grenzen zu halten.

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Claims

Ansprüche ·./*.;.?.;?

^r1.) Als Pumpe oder Motor ausgebildete Zahnradmaschine mit im Außeneingriff kämmenden Zahnrädern, die an ihrer Eingriffsstelle eine Hochdruckseite und eine Niederdruckseite voneinander trennen und deren Wellen in Lagerkörpern geführt sind, und mit an diesen angeordneten Kanälen, die von der Hochdruckseite ausgehen und an einer Stelle an den Zahnradseitenflächen außerhalb des Zahnfußkreises münden, kurz be-" vor sich die Zahnkammern zur Hochdruckseite hin Öffnen, wodurch ungenügend gefüllte, von der Niederdruckseite ankommende Zahnkammern vollständig gefüllt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Kanäle (39,40,41,42,47,48) nahezu senkrecht zu den Zahnradseitenflächen verlaufen und daß die Kanäle mit einem geschlossenen Speicherraum (24, 37»38) in Verbindung stehen.
2. Zahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ₍ daß der Speicherraum (37»38) als Sackbohrung ausgebildet ist, dessen öffnung den Zahnrad-Seitenflächen zugewandt ist, und der intermittierend über die jeweils sich zur Hochdruckseite hin öffnende Zahnkammer mit der Hochdruckseite verbunden ist.

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3. Zahnradmaschine nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherraum als von einem Dichtring umschlossenes Druckfeld (24) ausgebildet ist, das sich auf der den Zahnradseitenflächen abgewandten Seite eines verschiebbaren Lagerkörpers befindet·
4. Zahnradmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gkenneseichnet, daß im Bereich Jedes Zahnrads (131"I²O vor der Eintrittsstelle der Zahne in die Hochdruckseite (20) mindestens zwei Kanäle (39ϊ^1} 40*4-2) münden, von denen die näher bei der Druckseite (20) liegenden jeweils einen größeren Querschnitt haben als die entfernter liegenden.
5. Zahnradmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (47,48) beiderseits der Hochdruckseite (20) über diese Kammer hinweg durch eine in die Seitenwand eingearbeitete Drosselnut (49) miteinander in Verbindung stehen*

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