DE1653871A1 - Zahnradmaschine - Google Patents

Zahnradmaschine

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DE1653871A1
DE1653871A1 DE19681653871 DE1653871A DE1653871A1 DE 1653871 A1 DE1653871 A1 DE 1653871A1 DE 19681653871 DE19681653871 DE 19681653871 DE 1653871 A DE1653871 A DE 1653871A DE 1653871 A1 DE1653871 A1 DE 1653871A1
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machine
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gears
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MOLLY DIPL ING HANS
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MOLLY DIPL ING HANS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/101Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with a crescent-shaped filler element, located between the inner and outer intermeshing members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C2/18Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with similar tooth forms

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Description

  • Zahnradmaschine Die Erfindung betrifft eine Zahr_radmaschine mit zwei Zahnrädern, die mit Zahnköpfen an einem Maschinengehäuse anliegend einen relativ kleinen Saugraum und einen sich relativ weit um die Zahnräder herum erstreckenden Druckraum begrenzen, derart, daß die resultierenden Öldruckkräfte auf jedes der Zahnräder jeweils eine Komponente in Richtung auf das andere Zahnrad hin enthalten.
    E#; -at eine Zahnradpumpe bekannt, in der die Zahnräder um-
    sLh@.a'enoen Zy1:LndeJKflc-.le das 2umpengel-_äuses Ausgleichs-
    nuten angebracht sind, d-y- sich vom Sograum bis zum Anfang
    des Ausschubraumeo ars vrecket@. Auf diese Weise wird die Nie-
    derdruckzone um denrö,s-!:@:@5 -c,J
    des Umfanges der Zahnräder
    heruüicezogen. Der Hochdrue.@rraum wir ml auf einen relativ gerin-
    gen Bereich begrenzt. Die von dem Hochdruckraum her auf die
    Zahn'@.,'.cr ::virke:den radialen Kräfte werden durch radiale
    Druckfelder aufgenommen, die auf der @ian-4uelflctche der Zahn-
    radlagerkörxer angeordnet sind und radial gerichtete, dem
    Druck ira Ausschubraum entgegenmirkende Kräfte erzeugen.
    Lurch diese Druckfelder werden die Zahnräder gegen. die Wan-
    dung des Ausschubraumes gedrückt.
    Bei dieser bekannten Pumpe muß durch zusätzliche Druckfelder dafür gesorgt werden, daß der Hochdruckraum auf den gewünschten Bereich begrenzt wird. Das Hochdrucköl such, die Pumpe undicht zu machen und eine Verbindung zwischen Hochdruckraum und Uiederdruckraum herzustellen. Bei d_eser Konstruktion sind gesonderte Druckfelder für die Abdichtung zwischen Hochdruckraum und Niederdruckraum erforderlich. Die- von dem Hochdruck auf die Zal:nrzder ausgeübtenr=@fta müssen über die Lagerung der Zahnräder übertra gen -ruf,: ,-den. Das bietet erhebliche Schwierigkeiten, insbesondere, :"enn
    die Zahnräder in Nadellagern gelage-u c - `nd. Schließlich
    müssen die von der, Druckfeldern ausgeüb-
    ter Kräfte stets etwas größc@ svi>, =° @.s d @.e Kr=äfte, dis von
    dem Hochdruckrgl=- . . _::.;nräder wirken. Sie mtiss=:r@ ja
    in der lag:: ..letzteren rir#Üte zu überwiG ,#n und
    die Zahn-räde::@:@;ic.@end in Anlage an der Wandung des Za.'cn-
    radpumpengebä.uses zi# halten. Es ist zu beachten, das; bei
    der bekannten Pumpe der Öldruck im Dr::dcraum di; Zai_Y:@^@@cer
    auseinander-udrUcken sucht. Dieser Tendenz wirken äi- Druck-
    felder entgegen.
    Es ist deshalb schon eine Zahnradpumpe vorgesvhlageyz;vorden,
    bei welcher sich der Hochdruckraum um den= größeren Teil des
    Umfanges der Zahnräder herum erstreckt, während der _h_cd er-
    druckraum auf einen relativ kleinen Bereich beschräz,.:.t ist.
    Bei dieser Pumpe laufen. die Zahnräder praktisch vollständig
    im Hochdruckraum. Nur der Niederdruckraum ist abgegrenzt,
    und der Hochdruck sucht, die Teile auf den iliederdruckraum
    hin zusammenzudrücken. Es ist bei dieser Konstruktion nicht
    erforder.Ieh, die vom ocbdruckraum a-,zf die ZahnrÜ.der aus-
    geübten Kräfte durch gesonderte Druckfelder zu überwinden,
    um ein Undichtwerde:. c -zr viasc=:ine zu verhindern.
    Der Hochdruck hält vc':nehr diseilc@ der ie>asc?üne selbst
    zusammen. Ein weiterer Vorteil einer solchen Konstruktion
    liegt darin, daß die tatsächlicl. wirksamen Kräfte geringer
    gehalten werden können. Pfährend nämlich bei der erstgenann-
    ten Konstruktion von der. zusätzlichen Druckfeldern Kräfte
    erzeugt werden mzssen, die größer sind als die Kräfte, die
    das Hochdruckil auf die -!a:_nräder ausübt, sind solche er-
    höhten Kräfte bei der letzteren Zal.nradpumpe nicht erfor-
    der lieh. Die er@ter.v_i.:.te und die 1e tz terwt#hnte Konstruktion
    veri:alte$ich zueira-dar etwa wie Sicherheitsventil zu
    Rückschlageventil.
    Bei der letztere." v;,rgesyz:lage:a:: Z#:::r.rp-cpuLipe ent:=alten
    die re.@.zltierardar ,pedes der üahrräder
    jeweils eine Kompon t:,x i. Richtung auf das andere Zahnrad
    hin. Die Öldruckkrf te "reräen bei dieser Zai:i,:radpu:Upe je-
    von de:: Zagem der Ze;:nräder aufgenommen. Das bringt
    bei sehr hoher. Drüc,--e= Scl::rieri@keiten mit sich, da die
    Belastungsfähigkeit von Nadellagern, wie sie aus konstruk-
    tiven Gründer. liier e-4--.gebracht sind, begrenzt ist.
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zahnradmaschine zu schaffen, die für besonders hohe Drücke geeignet -. ist. . Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde,, eine Zahnradmaschine zu schaffen, die einen guten Wirkungsgrad be-sitzt. , Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Idsung zu finden,-die einen Betrieb in beiden Dreh- und Lastrichtungen bietet-.
  • Die Erfindung besteht darin, äaß ein Zahnrad im wesentlichen in Richtung der Verbindungslinie der Zahnradmittelpunkte beweglich geführt und senkrecht zu dieser Verbindungslinie abgestützt ist, entweder mitsamt oder innerhalb seiner Lagerung. Unter dem Einfluß des fIochdruckes wird dann dieses -Zahnrad gegen das andere Zahnrad gedrückt, auf welches ebenfalls von dem Hochdruck Kräfte ausgeübt werden. Die in Richtung der Verbindungs-Iinie der Zahnradmittelpunkte wirksamen Komponenten dieser Kräfte heben sich dann auf und werden nicht als Lagerkräfte wirksam. Es hat sich gezeigt, daß die sich aneinander abwälzenden Zahnräder diese Kräfte ohne weiteres aufnehmen können, ohne daß ein übermäßiger Verschleiß eintritt. Als Stützkräfte müssen nur noch Kräfte senkrecht zu der Verbindungslinie der-ZaiInradmittelpunkte aufgebracht werden.,. welche die sich nicht aufhebenden Kraftkomponenten-aufnehmen. Hierdurch läßt sich eine wesentliche Verminderung der Lagerkräfte und eine Erhöhung der Lebensdauer der Pumpe auch bei hohen Drücken erzielen.
  • Vorteilhaf terweise ist die Zahnradmaschine nach er Erfindung als Mondsichelmaschine mit einem Stirnrad in Eingriff, mit einem Hohlrad größeren Durchmessers ausgebildet, bei welcher das Hohlrad in dem Maschinengehäuse in Richtung der Verbindung der Zahnradmittelpunkte begrenzt.beweglich geführt, das Stirnrad in dem P:Iaschinengehäuse gelagert und zwischen Stirnrad und Hohlrad ein gehäusefester Kondsichelkörper angeordnet ist, und der Raum zwischen Hohlrad,und Gehäuse steht mit dem Hochdruckbereich der- Maschine in Verbindung, und in einem zwischen Tiondsichelkörper, Hohlrad und Stirnrad gebildeten begrenzten Bereich mündet der lauganschluß, derart, daß die von dem Hochdruck auf das Hohlrad und das Stirnrad ausgeübten Kräfte einen stumpfen Winkel miteinander bilden-.und über die Zähne der beiden Zahnräder einander teilweise entgegenwirken.
  • In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Anordnung so getroffen sein, däß an der Peripherie des Hohlrades im wesentlichen senkrecht zu der Verbindungslinie der Zä.hnradmittelpunkte ein Unterdruckfeld zur Abstützung des ansonsten im Hochdruckraum laufenden Holrades- angreift. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann -die Anordnung - _ so- getroffen sein, daß an der Peripherie des Hohlrades im wesentlicLen senkrecht zu der Verbindungslinie der Zahnradmittelpunkte ein Unterdruckfeld zur Abstützung des ansonsten im Hochdruckraum laufenden Hohlrades angreift.
  • Die Führung des -Hohlrades in dem Liaschinengehäuse kenn in' der, Weise erfolgen, daß die Innenwandung des I,:aschinengehäuses mit der Au2enrediüs des Hohlrades suf je- etwa einoll Halbkreis um zwei längs der Verbindungslinie der Zahnradmittelpunkte gegeneinander versetzte tunkte gekrüümt ist, deren Abwtand größer ist als die Toleranz des spielfreien Abstandes bä-yäer @ar,nrader.
  • Die erfinduri.- sgemj.ße Zahnradr:iaschine ist so ausgebil Set, daß die Zahnradar. im wesentlichen sämtlich im Hochdruck laufen. Die Abdichtung des Saugraumes kann in der .'leise' erfolgen, daß in dem unter Hochdruck stehende-;-, 1,-,ascljinengehäuse im Bereich- des Saugraumes eine Platte auf den Zahnrädern aufliegt, die einen in dem Saugraum mündenden Durchbruch aufweist, welcher letztere von einem auf der Außenseite der Platte abgegrenzten, mit de,: Sausanschlüß verbundenen Unterdruckfeld umgeben ist. Um bei der Maschine wahlweise Druck und Sauganschluß vertauschen zu können, kann die Anordnung vorteilhafterweise so getroffen werden, daß die Platte sich symmetrisch über die beiden jeweils zwischen Hohlrad, Stirnrad und @Jonsichelkörper gebildeten Räume erstreckt und zwei in je einem dieser' Räume mündende Durchbrüche aufweist, die von -j-e einem auf der Außenseite der Matte abgegrenzten und mit jeweils einem der Anschlüsse der-Maschine in Verbindung stehenden Druck- bzw. Unterdruckfeld umgeben sind.
  • Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 zeigt eine Stirnansicht, teilweise im Schnitt, einer nacl_ dir Erfindung ausgebildeten Mondsicx@elmaschine . Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1. Fig._3 ist-ein Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 1. Fig. 4 veranschaulicht die @bdici_tan@: des Saugraumes - bei der Maschine nach Fig. 1-3.
    Fig. 5 vera:'lscliaulicl@t die Kräfte, die von cer..i Oldruck
    auf die einzelnen Teile dar i;aschine ausgeübt
    - werde...
    Fig: -6 veraiiscläaulicl,t die Kräfte, die auf das Hohl-
    rad wirken.
    Fig. 7 veranschaulicht die auf das Stirnrad wirkenden
    Krä_p
    t@ .
    Fig. 8 veranschaulicht die am Gehäuse wirksamen Kräfte.
  • Fig. 9 ist eine perspektivische Darstellung und zeigt einen teil des Gehäuses, in welchem das Sogfeld zur Abstützung des- Hohlrades vorgesehen ist.
  • Fig. 1o zeigt eine abgewandelte Ausführungsform_ der Erfindung.
  • Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erf ind ung .
  • Mit 2o ist ein Gehäuse bzeichnet, in welchem eine Kammer 22 von im wesentlichen kreisförmiger Gestalt vorgesehen ist. In dieser.Kammer 22 ist ein Hohlrad 24 gelagert. Das Hohlrad 24 steht mit einem Stirnrad 26-in Eingriff. Das Stirnrad 26 sitzt auf einer Antriebswelle 28. Die Antriebswelle 28 ist in Nadellegern 3o. und .32 im Gehäuse 2o und einem Deckelteil 34 gelagert. Das_Deckelteil schließt die die Zahnräder enthaltende Kammer ab. Gehäuse 2o und Deckelteil 34 sind durch einen Dichtring 36 nach außen hin abgedichtet. Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist inrerhalb, der Kammer 22 ein Kondsichelkörper 38 vorgesehen.
  • Dieser Mondsichelkörper ist im vieseritliclUen begrenzt durch den Kopfkreis des Hoblrades -24 und den Kopfkreis des Stirn- . rades 26. Das Deckelteil 34-enthält eine kreisförmige Vertiefurig 4o etwa entsprechend der Kammer 22. In dieser Vertiefung liegt eine Plätte 42.' Diese Platte deckt, wie aus Fig. 4 am besten ersichtlich ist, die- beiden Räume ab, welche zwischen Stirnrad 26, IVIondsichelkörper 38 und Hohlrad 24 gebildet werden. -Im Bereich jedes dieser Räume weist die-Platte 42 einen Durchbruch 44 bzw. 46 auf. Auf der Außenseite der Platte 42 sind um die Durchbrüche 44 bziv: 46 herum durch Dichtringe 48 bzw. 5o Druckfelder abgegrenzt: Diese Druckfelder stehen mit dem Druckanschluß 52 bzw. reit dem Sauganschluß 54 in: Verbindung.. Die Platte 42 deckt nur einen Teil des fIohlrad e e 2 4 und des Mondsiche lkörpers- 38 ab:.
    Auf der inneren Mantelfläche der Kammer 2-2 'sind Druck-
    bzw:-Saugfelder vorgeseLen" die generell- mit 56-uhd-58-
    bezeichnet sind und etwa unter :einem rechten @Vinke-1 zur
    Verbindungslinie der-Zahnradmittelpunkte- wirken. Das
    Saugfeld 56 enthält reihen abdichtend: im Gehäuse. 2o ge-
    führten Zylinderkörper - öo; der an seinem inneren Ende'
    einen-Fuß 62 aufweist. Auf-der am Ürriang -des Hohlringes -
    24 anliegenden Fläche des Fußes 62 ist ein: Saugfeld" 64
    abgegrew@t-, welches über einen -Xanal 66 und -eine T@Doh-
    tung F8',mt dem Sauganschluß 54 .irr- Verbindung steht: Eine
    ähnliche Anordnung ist hei 58 vorgesehen, die- als- Säug=-
    feld zur Wlirkung kommt-, -wenn Druck- und gauganschluß mit=
    einander Vertauscht-Werden, De lhnenfläche der Kammer 22
    ist -mit dem Außenradius dea Hohlrades -auf je etwa einem
    Halbkreis um zwei längs der Verbindungslinie der Z=;rn-
    @,je krizmrlt.
    radmittelpunkta gegeneinander -versetzte Punkt--,
    Der Abstand dieser rix@m@riunsmitteixju@zktr@ ist F-rciz:3r als
    die Tolerar-:z de,- spielfreier. Abstances be i(#er Zahnr<<d-er.
    Das ist -in Fig. 6 dargestellt, wo die beiden Lättülpunkte
    1,11-Und i,12 zu erkennen sind und der AulJenradius aus "-iohl-
    rades 24 als P dngegeban ist: Irr: Ber"ich der "augfalder
    entsteht dann eine Kante.. wie si:z itbertxieb-en i r2 Fird_.9
    dargestellt ist. Diese kante -schleift sich beir, Ze-tr-ieb-
    der 2u-ne nach kurzer Zeit entsprechend . der La-e und Ein
    stellung des .Hohlrades 24 ab: 13urch -diese, .,-'iusbildung der
    Kammar 22e ist das Hohlrad .geringfÜgig in Rich.tunj: de;r -
    Verbindung slinie der `a.@<nxaümittel,?:unic:te- (vertikal. in :-
    Feg. 1) beweglich: -
    Die "liri_ungsweise der bese-'jri ebenen Za bnrad-niaschi ne wird-
    nachstehend unter .@ea@_rr-=rlama auf dieiu.rer@- bis 8
    .näher erläutert.- 1n Fi z. 5 sind die. von cueii ;zb-chdruck
    in der.I,laschina auf die Zahnr.#i-der ausge-Ubten resultieren--
    den Xräfte. dargestellt. in den. punktierten Bereichen -
    herrscht Hochdruck. `;Vie man in. Pig. 5. erkennt, liegt ciao
    Hählrad praktisch- vollst.rid.ig rn Hochdruck; , `s ist v-Gyn
    einem Hochdruckbereich -rings umgebenf und- innerhalb tdes
    I3ohlrades Wirkt.der Fochdruck .auf -den gröwten Teil des-
    Umfanges. fite ,Abdichtung d.es Hochdrucks -nach außen er@
    folgt durch das :fes.ts*tehend.e Gehäuse r-aDer Ilochdruck wirkt
    auf d.as Hohlrad 24 einmal. längs des gesamten äußeren ,Üm-
    fanges, zum anderen längs d,es größeren Teiles des inneren Umfanges. Es wirkt eine nacl_ innen gerichtete, resultierende Kraft, die durch den Pfeil 7o dargestellt ist, im Bereich des Saugraumes 72, und zwar entsprechend der Druckdifferenz zwischen Hochdruckraum und Niederdruck-oder Saugraum längs der Drucksehne 74,, die zwischen dem Anlagepunkt des Hohlradee 24 an dem Ifondsichelkörper 38 und dem Anlagepunkt zwischen Hohlrad 24 und Stirnrad 26 verläuft. Auf das Stirnrad 26 wirkt eine Kraft, die durch den Pfeil 76 dargestellt ist. Diese Kraft ist in Fig. 5. von rechts oben-nach links unten gerichtet und wirkt der $raft 7o ungefähr entgegen. Diese Kraft 76 wird von dem Hochdruck zwischen Stirnrad 26 und Mondsichelkörper 38 gegen den Saugraum 72 ausgeübt.
  • Es wirkt die Druckdi-L2ferenz längs der Drucksehne 78,-die von dem mittleren Berührungspunkt des Stirnrades 26 und der inneren Fläche des Mondsichelkörpers 38 zu dem Berührungspunkt zwischen Stirnrad und Kohlrad verläuft. Eine dritte Kraft, die durch den Pfeil 8o dargestellt ist, wirkt auf den 1.ondsichelkörper und damit euf das-Gehäuse, und zwar längs einer Drucksehne, die zwischen den Berührungspunkten des Hohlrades und des Stirnrades mit dem Iüondsichelriörper 38 verläuft. Infolge der Beweglichkeit des Hohlrades 24 wird das. Hohlrad dicht in Anlage an dem Stirnrad 26 gebaitpn: Dadurch wird erreicht, daß sich die auf das, iiorlrad und Stirnrad wirkenden hydraulischen Kräfte zu einem großen Teil aufheben, ohne die-hager der Zahnräder zu belasten.
  • In Fig. 6-sind die Kräfte dargestellt, die auf das Hohlrad 24 wirken. Das ist einmal die Kraft 7o, die von dem Öldruck von außen auf den Saugraum 72 hin auf das Hohlrad 24 ausgeübt wird. Dieser Kraft 7o entgegengerichtet sind die Reaktionskräfte, die einmal von dem Stirnrad 26 und zum anderen vom Gehäuse auf das Hohlrad ausgeübt werden. `Diese Reaktionskräfte sind durch Pfeile mit weißen Spitzen dargestellt und mit 82 bzw. 84 bezeichnet. Wie man sieht, wird der.gtößte Teil der Kraft 7o durch die Reaktionskraft 82 des Stirnrades aufgenommen. Nur eine relativ geringe Reaktionskraft 84 muß von dem Gehäuseaufgenommen werden. Die Reaktionskraft 84 wird aufgeteilt-in eine Kraft 86, die von dem Saugfeld 56 erzeugt wird. Eine geringe restliche Reaktionskraft bleibt bei 88 an dem Mondsichelkörper 38 wirksam und bewirkt-eine dichtende Anlage der Verzahnung des Hohlrades 24 an dem Mondsichelkörper 38, während eine weitere,-relativ geringe Reaktionskraft bei 9o an der Innenwandung des Gehäuses bzw. der Kammer 22 wirksam wird. Diese Reaktionskraft bei 9o bewirkt, daß die zwischen'den um die Mittelpunkte I;£1 und Iv:2 gekrümmten Flächen entsprechend den genauen Abmessungen und der Einstellung des Hohlrades abschleißt. Bei 92 ist diese Aufteilung der Kraft 84 veranschaulicht. Auf jeden Fall wird die von dem Ölhochdruck auf das Hohlrad ausgeübte Kraft 7o zum großen Teil durch die Reaktionskraft des Stirnrades 26 aufgenommen. Die relativ geringe seitliche Stützkraft wird bei diesem Ausführungsbeispiel zum überwiegenden Teil von dem seitlichen Saugfeld 56 aufgenommen. Fig. 7 veranschaulicht die Kräfte, die an dem Stirnrad wirksam-sind. Auf das Stirnrad wirkt einmal die Kraft 76 von dem Ölhochdruck. Zum anderen wirkt die Kraft 82', die von dem Hohlrad 24 auf das Stirnrad übertragen wird. Die Kraft 82' geht dabei nicht durch den Mittelpunkt-des Stirnrades 26. Die resultierende dieser beiden Kräfte ist durch den Pfeil 94 dargestellt. Die Kraft 94, die seitlich von dem Mittelpunkt und Drehpunkt. des Stirnrades 26 angreift, kann man zerlegen in eine Kraft 96 durch den Mittelpunkt des Stirnrades und ein um diesen Mittelpunkt wirkendes Drehmoment T.. Die Kraft 96 wird durch das. hager aufgenommen, wie durch den Pfeil 98 dargestellt ist. Fig. 8 erläutert die Kräfteverhältnisse an dem Gehäuse. Es wirkt einmal auf -den Mondsichelkörper 38 die Kraft 8ö. Es wirkt ferner die Kraft 84' als Reaktionskraft zu der Kraft. 84, die von dem Hohlrad auf das Gehäuse ausgeübt wird. Diese beiden Kräfte addieren sich zu der Kraft 1 oo. Die. Kraft Zoo, die seitlich vom Drehpunkt des Stirnrades 26 angreift, kann zerlegt werden in eine Kraft 1o2, durch den Drehpunkt cles'Stirnrades und ein Drehmoment TG. Dabei ist die Kraft 98 der resultierenden Kraft 96 durch den Mittelpunkt des Stirnrades 26 (Fg.-7) entgegengerichtet-gleich und das Drehmoment TG dem Drehmoment TR entgegengerichtet gleich. Hierbei tritt eine dichtende Annäherung des Rades 26 an die Mondsichel in Pfeilrichtung 96 ein.
  • Bei -der beschriebenen L?ondsicbelmaschine werden somit alle Kr=ifte in sinnvoller T;veise so aufgewogen, daß auch bei höchsten Drücken eine saubere Abdichtuflg des Z#:augraumes gegen den Hochdruckraum. gewährleistet ist, daß aber nur ein geringer Verschleß stattfindet. Es ist nicht erforderlich, die Abdichtung zwischen Hochdruckraum und Saugraum durch zusätzliche Druckfelder vorzunehmen. Die auf den hagern wirksamen Kräfte können relativ gering gehalten werden, da sich die hydrüulischen Kräfte über die aneinander anliegenden Zahnräder zu einer.: großen Teil aufheben. An den Zahnrädern, die sich cneinandr-jr E)bwälzen,können die Kräfte bequem aufgenommen =werden, ohne daß ein unzulässiger Verschleiß erfolgen würde. Es ist zwar vorteilhaft, wenn die seitliche Stützkraft -auf das Hohlrad durch ein Saugfeld 56 aufgenommen wird. Das ist jedoch keine notwendige Voraussetzung. Fig. 1o zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Innenwandung der Kammer 22, die, im übrigen in gleicher Weise geformt ist wie in Fib. 6, einen Ring enthält, der.=lus etwa 2 mm starkem Blech besteht,. welches mit Gleitmetall oder Polytetrafluoräthylen beschichtet ist. Hier wird die seitiiche Stützkraft von dem Gehäuse selbst aufgebracht. Diese Stützkraft ist auch hier: relativ gering, da der Hauptteil der auf das Hohlrad wirkenden hydraulischen Kraft von der Reaktionskraft- des 'Stirnrades kompensiert wird*
    Das Hohlrad 24 muß entspreehend förmsteifer ausgeführt
    sein, damit seine Zähne im Dichtbereich gegeN die- I,iond-
    sichzl 33 nicht zu sehr verschleißen.
    Die Anwendbarkeit der Erfindung ist nicht auf Mondsichel-
    pumpen beschränkt. Fig: 11 zeigt eine.Aus-führungsform mit
    einer normalen Zahnradpumpe mit. zwei Stirnrädern -1-o6 und
    1o8 von gleicl-er Zähnezahl. Das Stirnrad 1o8 -ist mit einem
    Nadellager 11o auf einem Exzenter 112 -gelagert, der auf
    einem Zapfen 114 vorgesehen ist. Infolgedessen kann das
    Stirnrad 1o8 eine Schwenkbewegung d#,relativ- zu dem Stirn-
    rad 1o6 um-den Mittelpunkt 116 des Zapfens 114 ausführen.
    Das ist näherungsweise eine Translationsbewegung.längs
    der Verbindunglinie der Zähnradmittel::uiikte. In Fig. 11
    ist ebenfalls der Hochdruckraum punktiert dargestellt.
    Nie man leicht erzte.-:nt, übt der hyock,tdruck auf die Stirn-
    räder 1c6 und 1o8 Kräfte aus, die nach innen auf den Saug-
    rauen 118 hin gerichtet sind-und eine relativ grolle Kom-
    ponente in jeweils das andere Stirnrad hin besitzt. Diese
    Komponente in Richtung der Verbindungslinie der Zahnrad-
    mitte--n-unkt,- drüc'!'-#.t dis beiden Stirnräder 1o6 und 1o8
    gegeneinander, wodurch sich diese Komponenten aufheben und nicht an den lagern wirksam werden. Es ist nur noch eine Abstützung etwa senkrecht zu dieser Verbindungslinie erforderlich, die von dem Zager bewirkt wird Die eingetragenen Kräfte sind bedeutungsgleich zu denen der Fig. 5 - 8 und stellen auch hier hZittelwertgrößen der oszillierenden Kräfte dar.

Claims (1)

  1. Patentansprüche 1.) Zahnradmaschine mit zwei Zahnrädern, die mit Zahnköpfen an einem Maschinengehäuse anliegend einen relativ kleinen Saugraum und einen sich relativ weit um die Zahnräder herum erstreckenden Druckraum begrenzen, derart, daß die resultierenden Öldruckkräfte auf jedes der Zahnräder jeweils eine Komponente in Richtung auf das andere Zahnrad hin enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnrad (1o8) im wesentlichen in Richtung der Verbindungslinie der Zahnradmittelpunkte beweglich geführt und senkrecht zu dieser Verbindungslinie abgestützt ist. 2.) Zahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Mondsichelmaschine mit einem Stirnrad_(26) in Eingriff mit. einem FIohlrad (24) größeren Durchmessers ausgebildet ist, bei welcher das Hohlrad (24) in dem Maschinengehäuse (2o) in Richtung der Verbindung der Zahnradmittelpunkte begrenzt beweglich geführt, das Stirnrad (26) in dem Maschinengehäuse gelagert und zwischen Stirnrad (26) und Hohlrad (24) ein gehäusefester Mondsichelkörper (38) angeordnet ist, -daß der Raum zwischen Hohlrad (24) und Gehäuse-(2o) mit dem fIochdruckbereich der TEaschine in Verbindung steht und in einem zwischen Mondsichelkörper (38), Hohlrad und Stirnrad gebildeten begrenzten Bereich (72) de-r Sauganachluß mündet, derart, daß die von dem Hochdruck auf das Hohlrad (24) und' das Stirnrad (26) ausgeübten Kräfte (7o bzw. 76) einen stumpfen Winkel miteinander bilden und über die Zähne der beiden Zahnräder einander teilweise entgegenwirken. 3.) Zahnradmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Peripherie des Hohlrades (24) im wesentlichen senkrecht zu der Verbindungslinie der Zahnradmittelpunkte ein Unterdruckfeld (56) zur Abstützung des ansonsten im Hochdruckraum laufenden Hohlrades (24) angreift. 4.) Zahnradmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des I;Taschinengehäuses (2o) mit dem Augenradius (R) das Hohlrad auf je etwa einem Halbkreis um zwei längs-der Verbindungslinie der Zahnradmittelpunkte gegeneinander versetzte Punkte (b11, M2) gekrümmt ist, deren Abstand größer ist als die Toleranz des spielfreien Abstandes beider 'Zahnräder (24, 26). 5.) Zahnradmaschine nach. einem der Ansprüche 2 bis 4, -dadurch gekennzeichnet, daß in dem unter-Hochdruck stehenden Maschinengehäuse (2o) im Bereich eine Platte (42) auf den Zahnrädern (24, 26) aufliegt, die einen in dem Saugraum (72) mündenden Durchbruch (44) aufweist, welcher letztere von einem auf der Außenseite der Platte abgegrenzten, mit dem Sauganschluß verbundenen-Unterdruckfeld (48) umgeben ist. 6.) Zahnradmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daf die Platte -(42) sich-symmetrisch über die beiden jeweila zwischen Hohlrad (24y, Stirnrad (26) und Iviondsicheln5rj;er (38s) gebildeten R-äu:ne erstreckt und zwei in je einem dieser Räume mündende Durchbrüche (44,46) aufweist, die von je einem auf der Außenseite der Platte abgegrenzten und mit jeweils einem der Anschlösse der Maschine in Verbindung stehenden Druck-bzw. Unterdruckfeld (48, 50) umgeben sind.
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