DE1653922A1

DE1653922A1 - Arbeitsmaschine wie Pumpe oder Motor

Info

Publication number: DE1653922A1
Application number: DE19671653922
Authority: DE
Inventors: White Jun Hollis N
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1967-09-27
Filing date: 1967-12-15
Publication date: 1972-02-10
Also published as: FR1554495A; SE328776B; GB1163490A; US3460481A; DE1653922C3; DE1653922B2

Description

Arbeitsmaschine wie Pumpe oder Motor

Die Erfindung bezieht sich auf mit fluiden Medien arbeitende Motoren oder Pumpen und insbesondere auf derartige Maschinen, bei denen Stator-Rotor-Radsätze verwendet werden, wobei diese Maschinen im allgemeinen als G-erotoren bezeichnet werden«, '

Als G-erotoren ausgebildete Motor-Pumpen-Maschinen finden in den Fällen Anwendung, in denen Drehantriebe mit hohen Drehmomenten und geringen Drehzahlen erforderlich sind, wie beispielsweise bei Erdbohrung, Förderer, Fahrzeugradantrieben und dergleichen und diese Maschinen weisen einen innen gezahnten Stator und einen außen gezahnten Rotor auf, der exzentrisch innerhalb des Stators angeordnet i3t. Der Stator v/eist eine größere Anzahl von Zähnen auf als der Rotor und wenn der Stator und der Rotor relativ zueinander gedreht werden, bewegt sich der Rotor durch eine hypocyoloidale Kurve, um alternierend expandierende und kontraktierende Kammern zwi-

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sehen

sehen jedem Paar von "benachbarten Zähnen dea innen gezahnten Stators und eines jeden Zahnes des Rotors zu bilden.

Wegen der eigentümlichen Konstruktion und des eigentümlichen Betriebes von Gerotor-Zahnradsätzen haben die Bearbeitungen· des Stators und des Rotors bisher sehr geringe Toleranzen erforderlich gemacht, wodurch selbstverständlich die Herstellungskosten erhöht "wurden· Wegen der erheblichen Drucke, denen der Gerotor ausgesetzt ist, werden der Stator und der Rotor aus einem hochfestem Metall gemacht, welches ebenfalls einen hohen Reibungskoeffizienten hat, wodurch die Leistungsverluste innerhall) des Gerotors erhöht wurden, und -wodurch, ferner die Betriebstemperatur und die Wärme erhöht wird, die auf das Arbeitsmittel oder auf das Medium übertragen wird, welches vom Gerotor gepumpt wird»

Es ist nicht nur Ziel der Erfindung, die Betriebseigenschaften und die Leistung von Gerotoren zu verbessern, sondern auch die Herstellungskosten dadurch herabzusetzen, daß die schwierigen, enge Toleranzen erfordernde Bearbeitung des Stators dadurch vermindert weerden, daß Konstruktionsmaterialien verwendet werden, durch die die Herstellungskostenlage verbessert wird»

Im Hinblick auf dieses und andere Ziele der Erfindung kann sie dahingehend erläutert werden, daß eine hydro-

109887/0035 statische

statische G-erotormascliine vorgesehen ist, die einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Stator einen Statorring hat, der mit einer inneren Umfangswandung versehen ist, und wobei eine Anzahl von teilweise zylindrisch geformten Wandungen vorgesehen ist, die in die innere Umfangswandung münden und die eine entsprechende Anzahl von im radialen Abstand angeordnete Taschen bilden und wobei eine entsprechende Anzahl von zylindrisch geformten Flügeln vorgesehen ist, welche zähne bilden, die in den Taschen getragen werden, um in kämmender Weise mit den Zähnen des Rotors zusammen zu arbeiten. Die Durchmesser der Taschenwandungen sind größer als die Durchmesser der Flügel, sodaß die Flügel drehbar innerhalb der Taschen gelagert sind, wobei ein hydrodynamischer Ölfilm zwischen den Wandungen der Taschen und der Flügel ausgebildet sein kann, wenn sich der Rotor hypoGycloidal innerhalb des Stators "bewegt·

Im Betrieb greift der Hotor lediglieh in diejenigen Flügel ein und gelangt lediglich mit denjenigen Flügeln tatsächlich in Kontakt, die auf einer Seite einer Durchmesserlinie liegen, welche die Achse des Rotors schneidet, v.'enn sich der Rotor hypocycloidal im Stator bewegt. Diese Flügel gelangen mit dem Rotor in Eingriff und ein Drehmoment, welches vom Rotor auf die erfaßten Flügel übertragen wird, dreht diese Flügel innerhalb ihrer Taschen und dadurch werden ganz erheblich die Reibungsverluste zwischen den Zähnen des Rotors und den Flügeln herabgesetzte

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0AD OFHG1N^AU

Durch die Erfindung wird auch eine neue Kombination von Konstruktionsmaterialien geschaffen, um weiterhin die Reibungsverluste zu vermindern, und um die Leistung zu erhöhen und um den Yerschleiß zu vermindern und um die Lebenszeit der Haschine zu verlängern. Die Flügel werden aus einem Metall von vorbestimmter Härte hergestellt und die Wandungen der Taschen, in welchen die Flügel gelagert sind, werden mit einer dünnen Schicht aus einem Material beschichtet, welches nicht nur einen geringen Reibungskoeffizienten hat, sondern welches auch eine Härte aufweist, die geringer ist als die Härte der Flügel, sodaß an den Taschenwandungen vorhandene Unebenheiten unter der Belastung abgetragen werden und die Konturen der Taschenwandungen sich den Konturen der Flügel anpassen. Das Taschenauskleidungsmaterial kann ein Metall, wie beispielsweise Kupfer sein oder ein Kunststoff, wie beispM-sweise ein Fluor-Kohlenstoffharz, wobei beide Materialien niedrige Reibungskoeeffizienten haben und wobei beide Materialien undurchlässig sind, um den hydrodynamischen Ölfilm zwischen den Flügeln und den Wandungen der Taschen aufrecht zu erhalten.

Der Statorring kann in einem Formung3prozess hergestellt werden, wobei Gußeisen verwendet wird, oder es kann auch gesintertes Eisen verwendet werden, welches in einem Preß- und Sinterverfahren geformt wird, wobei bemerkt sei, daß derartige Fertigungsmethoden an sich bekannt

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ÖAD ORIGINAL

sind. Bei der zuletzt aufgeführten Fertigungsmethode kann das gesinterte Eisen mit Kunststoff imprägniert weruen, um den S tat or ring, undurchlässig zu maohen und um ein Versickern des hydrodynamischen Ölfilm zwischen den Taschenwandungen und den Flügeln zu verhindern_o

Erfindunjsgemäß ist also ein Rotor-Stator-Zahnradsatz für eine Druckmaschine vorgesehen, die nach dem Gerotorprinzip arbeitet, wobei diese I-iaschine sowohl als % Rotor als auch als Pumpe verwendet v/erden kann_o Der Stator v/eist einen Statorring" auf, der eine Anzahl von Taschen und eine entsprechende Anzahl von zylindrischen Flügeln hat, die drehbar in den Taschen getragen werden, um mit dem Rotor nach Art eines Zahnrades zusammenzuarbeiten, um alternierend expandierende und kontraktierende Kammern zwischen dem Stator und dem Rotor zu bilden, wenn sich der Rotor hypocycloidal innerhalb des Stators bewegt. Die Durchmesser der Taschen sind etwas größer M

als die Durchmesser der Flügel, um einen hydrodynamischen Ölfilm zwischen den Flügeln und den Wandungen der Taschen auszubilden. Der Statorring ist aus gesintertem Eisen oder aus Gußeisen hergestellt und die Wandungen der Taschen sind mit einer dünnen Schicht eines undurchlässigen Materials oder eines für Öl undurchlässigen Materials beschichtet, um den hydrodynamischen Ölfilm aufrecht zu erhalten. Dieses undurchlässige Material weist einen geringen Reibungskoeffizienten auf und ist weniger harfc ala das Material, aus dem die Flügel hergestellt sind, sodaß

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Feinheiten BAD ORIGINAL

Uneinheiten auf der Auskleidung unter der Betriebsbelastung abgetragen werden. Die Auskleidung kann aus aufgespritztem Fluorkohlenstoffharz oder aus aufgebranntem Fluorkohlenst off harz bestehen. Die Auskleidung kann aber auch aus einer Kupfersohicht bestehen. Wenn der Statorring aus gesintertem Eisen hergestellt ist, kann dieser mit Kunststoff imprägniert sein, um den Ring für fluide Medien undurchlässig zu machen.

Zahlreiche weitere Merkmale, Vorteile, und zusätzliche Ziele der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Gerotor-Zahnradsatzes, welcher als Pumpe oder als Motor arbeitet und welcher gemäß der Erfindung aufgebaut ist,

Fig, 2 eine vergrößerte Teilquerschnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Statorflügela und eines benachbarten Teils eines Statorringes und

Fig. 3 eine ähnliche Ansicht, wie Fig. 2, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.

Eine mit fluiden Medien arbeitende Maschine weist einen Gerotorzahnradsatz auf, wobei die Maschine sowohl als Pumpe als auch als Motor arbeiten kann. Die gemäß der Er

findung

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findung aufgebaute kaschine ist in Pig. 1 bei 10 dargestellt« Die Maschine 10 kann insbesondere als eine Maschine beschrieben werden, die einen innen gezahnten Stator 11 und einen außen gezahnten Rotor 12 aufweist*

Die Zähne des Rotors 12 umfassen konvex geformte Abschnitte 13, die in Winkelabstand voneinander um eine Hittelachse des Rotors angeordnet sind und die durch konkav geformte Abschnitte voneinander getrennt sind, aie in einer äußeren Wandung 16 des Rotors ausgebildet sind. Die Zähne des Stators 11 -weisen eine Anzahl von in Winkelabstand voneinander angeordneten zylindrisch geformten flügeln 17 auf, die in einer entsprechenden Anzahl von teilzylindrisch geformten Wandungen angeordnet sind* Diese Wandungen bilden Taschen 18, die sich zu einer inneren Umfangswandung 19 hin öffnen, die in einem ringförmigen Statorring 20 vorgesehen ist.

Die Anzahl der Zähne des Rotors 12 ist vorzugsweise um einen ZoJm kleiner als die Anzahl der Zähne des Stators 11. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Rotor 12 eine Gesamtzahl von sechs Zähnen auf, während der Stator 11 einen Zahn mehr als der Rotor oder sieben Zähne hat.

Die Achse des Rotors 12 ist exzentrisch gegenüber einer Mittelachse des Stators 11 angeordnet. Wenn der Rotor 12 relativ zum Stator 11 gedreht wird, kämmen die Rotor-

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zähne

zähne 13 mit den Statorflügeln 17» sod.aß dem Eotor 12 eine hypocycloidale Bewegungsbahn erteilt wird, wobei dieser um die Mittelachse des Stators sechsmal umläuft und zwar entsprechend der Anzahl der Zähne des Rotors und zwar für" jede Umdrehung des Rotors 12,

Während dieser hypocycloidalen Bewegung des Rotors 12 arbeiten die Zähne 13 mit den Zähnen 17 des Stators 11 und der inneren Umfangswand 19 des Statorringes 20 derart zusammen, daß alternierend expandierende vanä kontraktierende Kammern gebildet werden, die mit 21a "bis 21g bezeichnet sind. Wenn angenommen wird, daß der Rotor 12 um seine Mittelachse in einer Richtung gedrent wird, die durch den Pfeil bei 22 dargestellt ist, so ist die Kammer 21 auf ihr Minimalvolumen zusammengedrückt und eine weitere Drehung des Rotors 12 bewirkt, daß sich das Volumen dieser Kammer ausdehnt. Wenn die Maschine als Motor verwendet wird, sind Vorrichtungen vorgesehen, um die sich ausdehnenden Kammern mit einer Bnickqpielle zu verbinden und um die Kammern, deren Volumen vermindert wird, mit einer Auslaßöffnung zu verbinden« Wenn die Maschine 10 als Pumpe verwendet wird, so vierden die sich ausdehnenden Kammern mit einem Einlaß verbunden, und die Kammern, deren Volumen vermindert wird, bilden die Hochdruckkammern und werden mit einem PumpenauslaS verbunden. Vorrichtungen, um diese Kammern alternierend und der Reihe nach mit dem Einlaß und dem Auslaß zu verbinden, sind an sich bekannt und sind beispielsweise in

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der

"der US-Patentschrift 3 288 034 beschrieben«

Obwohl der mit einer Außenverzahnung versehene Rotor 12 in dieser Beschreibung als ein Rotor dargestellt wird, der innerhalb des innen verzahnten Stators 11 drehbar ist und der relativ zu diesem Stator 11 umläuft, sei bemerkt, daß jeder Bauteil fest relativ zum anderen angeordnet -werden kann« Weiterhin sei bemerkt, daß ein Bauteil derart ausgebildet sein kann, daß es sich lediglich dreht, während der andere Bauteil lediglich umläuft, wie es an sich bekannt ist. Der R'otor 12 kann also' ein fester Bauteil sein und der Stator 11 ein beweglicher Bauteil falls dies gewünscht ist»

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Zähne 13 und die diese verbindenden bogenförmig geformten Wandungsteile 14 des Rotors 12 und die Flügel 17 des Stators 11 derart aufgebaut und angeordnet, daß der Rotor 12 lediglich diejenigen Flügel 17 berührt, die auf einer Seite einer Mittellinie angeordnet sind, welche die Mittelachse des Ribtros 12 schneidet. Diese Mittellinie schneidet auch die spezielle Kammer, wie beispielswd.se die Kammer 21a bei der Darstellung in der Ug₀ 1, die auf ihr minimales Volumen zusammengedrückt ist. In Eg. 1 ist diese Durchmeaserlinie als strichpunktierte Linie zu 22 dargestellt. Die Zähne 13, welche die kontraktierenden Kammern 21b, 21c und 21d bilden, kämmen mit ihren entsprechenden Flügeln in der relativen Stellung dea Stators 11 und des Rotors

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12, der in Fig. 1 dargestellt ist. Die Rotorzähne, welche die expandierenden KammerS. 21 e, 21f und 21g bilden, sind in geringem Abstand von ihren entsprechenden Flügeln 17 angeordnet.

Bei dieser Anordnung und bei der Drehrichtung der in fig. 1 dargestellten Teile dreht sich der Flügel 17' entgegengesetzt zum TJhrzeigerdrehsinn. Die Flügel, die den Kammern 21b, 21cund 21 d benachbart liegen» werden gedreht, falls die Haschine als Motor verwendet wird_a Die Flügel, die neben den Kammern 21g, 21f und 21e liegen, werden gedreht, falls die Maschine als Pumpe verwendet wird.

Die Durchmesser der laschen 18 sind größer als die Durohmesser der Flügel 17ο Daraus folgt, daß sich die Flügel nicht nur zur Achse des Statorringea 20 hin bewegen können, sondern auch etwas von einer Seite zur anderen Seite. Die Zähne 13 des Rotors 12 sind derart aufgebaut und angeordnet, daß sie eine derartige Bewegung der Flügel ermöglichen, wenn sich der Rotor 12 dreht und innerhalb des Stators 11 umläuft. Als Folge davon werden die Umfangsoberflächen der Flügel 17 etwas von den Taschenwandungen 18 von dem Druck des Betriebsmittels, wie beispielsweise Öl, fortgedrückt und dadurch wird ein hydrodynamischer Ölfilm zwischen den Flügeln 17 und den Taschen 18 erzeugt. Der Film erhöht nicht nur die leistung der Maschine 10 sondern vermindert

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auch die Heibungsverluste zwischen den Flügeln und den Taschen und dadurch werden die leistungsverluste des Rotors 12 herabgesetzt. Ferner wird der Verschleiß vermindert und die Gesamtlebensdauer der Maschine 10 wird erhöht»

Der Abstand zwischen den Wandungen der flügel, die in ]?igo 1 mit 17" und 17" bezeichnet sind, und den Wandungen der entsprechenden Taschen wurde ganz erheblich vergrößert dargestellt, um diesen Ölfilmzwischenraum zeigen zu können«

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Herstellungskosten dadurch herabzusetzen, daß die erforderlichen Bearbeitungen mit engen Toleranzen herabgesetzt werden» Gemäß der Erfindung besteht der Statorring 20 aus Gußeisen, wobei dieser Statorring gegossen ist. Der Statorring kann aber auch aus gesintertem Eisen* bestehen, wobei pulverförmiges Material in einem Gesenk unter Druck zusammengepreßt wird und wobei dieses zusammengepreßte pulverförmige Material während eines Sintervorganges erhitzt wird. Beide Herstellungstechniken sind an sich bekannt.

Die Fig. 2 und 5 sind vergrößerte Schnittansichten eines Teiles eines.Flügels 17 und des Statorringes 20, wobei es si oh hierbei um denjenigen Teil handelt, der striohpunktiert bei 26 in Fig. 1 dargestellt ist. lig. 2 zeigt ein Auaführungabeiapiel der Erfindung, bei der ein Guß-

109887/0035 eiaenstatorring

eisenstatorring 20 verwendet wird, wohingegen in Pig» der Statorring aus gesintertem Eisen besteht.

nachdem der Statorring 20 gegossen oder gesintert ist, werden erfindungsgemäß die Taschenwandungen 19 mit einer dünnen Schicht aus einem anderen Material wie 'beispielsweise Kunststoff oder Kupfer ausgelegt. Der Zweck dieser Auskleidung ist wenigstens ein dreifacher: 1) es sollen Bearbeitungen mit engen Toleranzen der Taschen wandungen 18 vermieden werden, die sonst erforderlich wären, um eine gute Lageeroberflache für die Schaufeln 17 zu erzielen; 2) es soll die Leistung der Maschine dadurch erhöht werden, daß die Reibungsverluste zwischen den Flügeln 17 und dem Statorring 20 herabgesetzt werden; 3) es soll der hydrodynamische Ölfilm zwischen den benachbarten Umfangswandungen der Flügel 17 und eier Taschen 18 aufrecht erhalten werden.

Um diese Ziele zu erreichen, ist das Material, welches in die Taschen des gegossenen oder gesinterten Statorringes 20 eingebracht wird, ein Material, v/elches eine Härte hat, die geringer ist als die Härte des Metalls der Flügel 17, wobei Unregelmäßigkeiten der Auskleidung unter dem Arbeitsdruck der Flügel ausgeglichen werden, um die Auskleidung an die Flügelkontur anzupassen. Das Auskleidungsmaterial wird ferner derart gewählt, daß dieses einen geringen Reibungskoeffizienten hat, wodurch die Reibungskräfte und der Verschleiß der Auskleidung

^109887/0035 heratoaetst ^₀

herabgesetzt werden. Weiterhin ist das Auskleidungsma-^ terial für das fluide Medium undurchlässig und dadurch wird der hydrodynamische Ölfilm zwischen den Hügeln und den laschenwandungen 18 aufrecht erhalten.

In Fig. 2 ist das Material, aus dem der Statorring 20 besteht, Gußeisen und die Außenseiten der Taschanwandungen, die im Statorring 20 ausgebildet sind und die zum Flügel 17 hinweisen, sind mit 18a bezeichnet. Das Aus- J|

kleidungsmaterial, welches das Gußeisen bedeckt und welches die Lageroberfläche der Flügel 17 bildet, ist mit 27 bezeichnet. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Auskleidungsmaterial 27 ein plastisches Fluorkohlenstoffharz„ Fluorkohlenstoffharze sind wärmehärtbare Kunststoffe und sind chemisch analog zu den Polyolefinen, jedoch sind einige oder alle Wasserstoff atome durch Fluoratome ersetzt«

Die Fluorsubstitution trägt im allgemeinen zu folgendem bei: 1) dazu, daß diese Kunstsoffe chemisch inert sind; 2) dazu, daß diese Kunststoffe gegen hohe und niedrige Temperaturen fest sind; 3) dazu, daß die Feuchtigkeitsaufnahme im wesentlichen Hull ist; 4) dazu, daß ein geringer !Reibungskoeffizient vorhanden ist; 5) dazu, daß dieser Kunststoff nicht entflammbar ist und 6) dazu, daß dieser Kunststoff wetter- und oxydationsbeständig ist.

Bs wurde festgestellt, daß wenigstens vier Klassen von 109887/0035 Fluorkuna tat off harz

Fluorkunststoffharz handelsüblich erhältlich sind» Beispielsweise ist Polytetrafluoräthylen erhältlich, der grundsätzlich aus zwei Kohlenstoffen besteht, wobei die Wasserstoffe vollständig durch !Fluor ersetzt sind. Ein derartiger Kunststoff stellt eine Klasse eines Fluorkohlenstoff -Kunststoffes dar und dieser Kunststoff wird von der Firma EoI.DuPont de ITenours & Go., In«, unter der Handelsbezeichnung "Teflon" verkauft und durch die Firma Allied Chemical Corporation unter der Handelsbezeichnung "Halon".

Fluoriniertes Äthylenpropylen, ein Copolymer von Polytetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen wird von der Firma E.IJDuPont de Femours Ss Co_e, I_nC. unter dein Handelsnaiaen "feflon F E P" verkauft.

Chlortrifluoräthylen ist ein weiterer Kunststoff, der als Chlorfluorkohlenstoff-Kunststoff bezeichnet werden kann und ein typischer Kunststoff ist derjenige, der von der Firma Minnesota Mining and Manufacturing Co. unter dem Handelsnamen " K E L - F 81" verkauft wird * Copolymere dieses Kunststoffes, die mit geringen Hengen von Vinylidenfluorid und anderen Fluorverbindungen modifiziert sind, die Monomere umfassen, um die Verarbeitbarkeit zu verbessern, sind ebenxalls im Handel erhältlich. Diese Kunststoffmaterialien umfassen die Kunststoffe, die von der Firma Allied Chemical Corporation unter dem Han-

delsnamen _{ßAQ 0RlGlNA}L 109887/0035

delsnamon "Plaskon" verkauft werden«. Ferner ist ein derartiger Kunststoff der Kunststoff, der unter dem Handelsnamen "KEL-I 82" von der Firma Minnesota Mining and Manufacturing Go«, verkauft wird«,

Polyvinylidenfluorid ist ein weiterer Kunststoff, der von der Firma Pennsalt Chemical Corp. unter dem Handelsnamen "Kynar" verkauft wird,,

Durch die Verwendung eines Fluorcarbonkunststoffea, wie beispielsweise "Teflon" wird eine Bearbeitung der Gui3-eioenv/andungen oder der Sinter eis enwandungen der Taschen 18 ausgeschaltet, da diese Kunststoffe elastische Eigenschaften aufweisen und weniger hart sind als der Stahlflügel 18ο Unregelmäßigkeiten im Auskleidungsmaterial 27 und Vorspränge oder Unebenheiten werden durch den Flügel 17 geglättet, wodurch die Oberfläche der Aus-87 die Kontur des Flügels 17 annimmt ο

V/egon dea geringen Reibungskoeffizienten des Fluorcarbonkunotrjtoffes wird der Verschleiß der Auskleidung und auoh der Υη:·:;οη1' iß des rlügels herabgesetzt und die Betriebsei;T:ij.nohaften und die Leistung der hydraulischen Maschine 10 worden verbessert* Da der Kunststoff für eine Flüssig-· keit ^:iridurciilä£jaig ist, ist die Auskleidung 27 in der Lage, den hydrodynamischen Ölfilm zwischen der Auskleidung and den flügel aufrecht zu erhalten und zwar auch unter hohen Flüssigkeitsdrucken_o

109887/0035 In

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In Pig«, 3 ist das Auskleidungsmaterial mit 27a bezeichnet und "bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das Auskleidungsmaterial aus Kupfer und dieses Kupfer wurde auf den Statorring 20abgeschieden oder dieser Statorring 20- -wurde mit Kupfer plattiert. Das Material, aus dem der in "Figo 3 dargestellte Statorring 20 "besteht, ist gesintertes Eisen» Es ist jedoch auch möglich, die Kupf erbe schichtung bei dem Gußeisen zu verwenden« Es sei bemerkt, daß die Fluorcarbonharzauskleidung» die in Fig. 2 mit 27 bezeichnet ist und die Kupferauskleidung, die in Fig· 3 mit 27a bezeichnet ist, sowohl beim Gußeisens tatorring, der in Fig. 2 mit 20a bezeichnet ist, verwendet werden können, als auch beim gesinterten Statoreisenring, der in Fig. 2 mit 20a bezeichnet ist»

Da die Härte des Flügels 17 größer ist als die Härte der Kupferbeschichtung 27a wird die.Oberfläche der Kupferbeschichtung unter der Belastung geglättet, um sich der Kontur des Flügels 17 anzupassen. Zusätzlich sei bemerkt, daß ein wesentliches Merkmal des Kupfers der geringe Reibungskoeffizient ist und daß Kupfer ferner für Flüssigkeiten undurchlässig ist, so daß der hydrodynamische Ölfilm zwischen der Auskleidung 27a und dem Flügel 17 aufrecht erhalten wird.

Bezüglich des hydrodynamischen Ölfilms sei bemerkt, daß bei. dem Ausführungsbeispiel, bei dem der Statorring 20 aus Gußeisen besteht, wegen der Undurchlässigkeit des

1 09 8 87/0035 Gußeisens 0AD OBIGJNAl

Gußeisens der Ölfilm zwischen den Wandungen der ""Flügel 17 und den Taschen- 18 aufrecht erhalten -wird, da das Öl nicht aus den Kammern 21a Dia 21g durch den Körper des Statorringes 20 hindurohleaken kann, ■■-'■-

Andererseits ist gesintertes Eisen -wegen, seiner Porösität für llüssigkeiten durchlässig und ttber-Sickerströme können von den Kammern 21a bis 21g durch den Körper des Statorringes 20 hinduroh auftreten· Aus' diesem G-rund ist erfindungsgemäß-eine Imprägnierung des gesinterten Statorringes 20a mit einem Kunststoff-vorgesehen«' Dadurch wird der Ring 20a einschließlich der ümfangswandung 19_? die teilweise die Kammern 21a Ms 21g bildet_r für das Öl undurchlässig und dadurch wird das Öl in den Kammern 21a bis 21g gehalten und der hydrodynamische Ölfilm swisehen den Hügeln 17 und den Taschen 18 wird aufrecht erhalten. "

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Es können Abänderungen vorgenommen werden_? die im Eahraen der Erfindung liegen«. ' "

Claims

Patentansprüche

(1 ./Hydraulische Maschine, die als Pumpe und als Motor

mit einem Arbeitsmittel wie Öl oder dergleichen betrieben werden kann, mit einem Zahnradsata, der ein Paar relativ zueinander drehende und umlaufende innen und außen verzahnte Bauteile aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der innen verzahnte Bauteil einen Hing aufweist, der eine innere TJmfangswandung hat, wobei eine Anzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Aussparungen im Ring vorgesehen sind, die sich in die Umfangswandung hinein öffnen und wobei eine entsprechende Anzahl von komplementär geformten Hügeln vorgesehen sind, die in diesen Aus-* sparungen angeordnet sind und die kämmend mit dem außen verzahnten Bauteil zusammenarbeiten, wobei die Wandungen der Aussparungen ι mit einem Iiagermateri al ausgekleidet sind, welches einen geringeren Eelbungskoeff latenten auf vielst als der Hing«

2» Arbeitsmaschine nach Anspruch 1y daduroh gekennseiGh-2X8wgdaS die Auskleidung der Wandungen- der Aussparungen aus ©inem Material "bestellt-, welches für Ql unxiurchlässig ist, um einen iiydrodynamisahen Ölfilm. ^!isQh-©H den Flügeln έιϊκΓ dsn .Wandtaigen- d,er Ausspa- " "■

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ο Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel aus einem Metall bestehfei, welches eine Härte hat, die größer ist als die Härte des Auskleidungsmaterials, so daß Unebenheiten auf den Wandungen der Aussparungen unter der Belastung abgeglättet werden, um eine glatte Kontur zu schaffen, die der Kontur der Flügel entspricht,

4-. Arbeitsmaschine, die als Pumpe und als Motor mit einem Arbeitsmittel für Öl oder dergleichen arbeiten kann und die einen Zahnradsatz aufweist, welcher ein Paar von relativ drehbaren und umlaufenden Teilen aufweist, von denen der eine innen und der andere außen verzahnt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der innen verzahnte Bauteil einen Ring aufweist, der eine innere Umfangsw and hat, daß eine Anzahl von in TJmfangs richtung im Abstand voneinander angeordneten Aussparungen im Ring vorgesehen ist, die sich in die TJmfangswandung hinein Öffnen, daß eine .entsprechende Anzahl von komplementär' geformten Flügeln vorgesehen sind, die in diesen Aussparungen angeordnet sind und die kämmend mit dem außen verzahnten Bauteil zusammenwirken, daß der Ring aus Gußeisen besteht, daß die Wandungen der Aussparungen mit einem Lagermaterial ausgekleidet sind, welches einen geringeren Reibungskoeffizienten aufweist, als das Gußeisen des Ringes.

5. Maschine nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung der Wandungen der Aussparungen aus 109887/003S ._,. "

Kupfer besteht, welches auf dem G-ußeisenring- plattiert ist.

6ο Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,, daß. die Auskleidung der Wandungen der Aussparungen aus einer Beschichtung aus Fluorcs-rbonkunststoff bestellt,, die auf das Gußeisen aufgebracht ist«

W 7*· Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Jluorcarbonkunststoff einer aus der folgenden Sruppe ist: Poly tetrafluorethylen, fluoriertes X'thylen— propylen, Ghlortrifluoräthylen und Polyvinylidenfluorid.

8. Hydraulische Haschine, die als Pumpe und als Motor mit dem oder einem ähnlichen Mittel arbeiten kann, und die einen Zahnradsatz aufweist, welches ein Paar

^ von relativ drehbaren und umlaufenden Bauteilen eht-

hält, die innen und außen verzahnt sind* dadurch gekennzeichnet, daß der innen verzahnte Bauteil einen Ring aufweist, der eine innere Umfangswand hat, daß eine Anzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Aussparungen im Ring vorgesehen ist, die sich in, die innere Umfang swandung hinein öffnen, daß eine entsprechende Anzahl vom komplementär geformten Flügeln vorgesehen ist, die in diesen Aunsparungen angeordnet sind und die kämmend mit dem außen verzahnten Bauteil zusammenarbeiten, wobei dieser Hing

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arts gesintertem Eisen laestelht und wobei die Wandungen der Aussparungen mit einem Lagermaterial ausgekleidet sind_;, welches einen, geringeren. EeiTjungskoef iizienten ihat als der gesinterte Eisenring*

9«, Iia,s£sihlne ma©li AmsiprweJi O₉ dadiireli

daß el sr gesinterte Eisenriiig mii; Kunststoff impräg— lsi;, wm. liesem Eing für Öl Oiidttrclilässig za

10, MaseM.ne naclh. AnspraGÜa 9j dadurck gekennzeiGlmet, daß äie Auskleidiaiig der Wandungen in den Aussparungen aus Kupfer "bestent, irjeleiies auf dem gesinterten Eisen- * ring plattiert ist.

_β Maschine nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichneir, daß die Auskleidungen der Wandungen der Aussparungen aus einem FluorcarTDOiikunststoff bestehen₀

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12. ixaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der PluorcarTDonkunststoff aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Polytetrafluoräthylen, fluoriertes Äthylenproylen, Ohlortrifluorathylen und Polyvinylidenfluorid. " ■ - '

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