DE19526443C2 - Zahnradmaschine - Google Patents
ZahnradmaschineInfo
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- DE19526443C2 DE19526443C2 DE1995126443 DE19526443A DE19526443C2 DE 19526443 C2 DE19526443 C2 DE 19526443C2 DE 1995126443 DE1995126443 DE 1995126443 DE 19526443 A DE19526443 A DE 19526443A DE 19526443 C2 DE19526443 C2 DE 19526443C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
- F04C15/0057—Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
- F04C15/0061—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
- F04C15/0073—Couplings between rotors and input or output shafts acting by interengaging or mating parts, i.e. positive coupling of rotor and shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
- F04C2/084—Toothed wheels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einer Zahnradmaschine nach der
Gattung des Anspruchs 1.
Aus der DE 43 03 337 C2 ist bereits eine derartige
Zahnradmaschine bekannt, in deren Gehäuse zwei Zahnradpaare
im Außeneingriff miteinander kämmen. Jeweils ein Zahnrad
eines Zahnradpaars ist dabei über eine zweite Verzahnung
drehfest mit einer Antriebswelle gekoppelt. Diese zweite
Verzahnung wird einerseits gebildet von einer, auf der
Antriebswelle ausgebildeten Außenverzahnung und andererseits
von einer, in den Naben der angetriebenen Zahnräder
ausgebildeten Innenverzahnung, die mit dieser
Außenverzahnung zusammenwirkt. Die Innenverzahnung zeichnet
sich dadurch aus, daß sie sich nur über einen Teil der
Nabenbreite der Zahnräder erstreckt, der restliche, nicht
verzahnte Teil der Nabe ist zylindrisch ausgeführt. Dieser
zylindrische Bereich der Zahnradnabe lagert die Zahnräder
radialspielarm auf der Antriebswelle. Der innenverzahnte
Bereich dient der Übertragung eines, von einem Antriebsmotor
in die Antriebswelle eingeleiteten Antriebsmoments auf die
Außenverzahnung der Zahnräder.
Die Zahnräder treiben entlang von Flankenlinien ihre
zugeordneten Gegenräder an. In den Zahnzwischenräumen wird
dadurch ein Druckmittel vom Sauganschluß der Zahnradmaschine
zum Druckanschluß gefördert. Gleichzeitig erfolgt ein
Druckaufbau im Druckmittel.
Im lastfreien Zustand der bekannten Zahnradmaschine
verlaufen die Flankenlinien geradlinig und parallel zur
Längsachse der Antriebswelle. Arbeitet die bekannte
Zahnradmaschine allerdings unter Last, so werden die
innenverzahnten, drehmomentübertragenden Bereiche der
angetriebenen Zahnräder gegenüber den zylindrischen, nicht
drehmomentübertragenden Bereichen tordiert. Dies hat
gekrümmte Flankenlinien zur Folge.
Zahnräder mit derartig gekrümmten Flankenlinien haben den
Nachteil, daß die Zähne der Außenverzahnung ungleichmäßig
belastet sind und dementsprechend ungleichmäßig
verschleißen.
Die erfindungsgemäße Zahnradmaschine mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß
die in Laufrichtung vorn liegenden Flankenlinien der
angetriebenen Zahnräder beim Betrieb der Zahnradmaschine
unter Last einen geraden, parallel zur Längsachse der
Antriebswelle ausgerichteten Verlauf annehmen. Für die Zähne
dieser Außenverzahnungen ergibt sich dadurch ein
gleichmäßiges Tragverhalten über der gesamten Zahnbreite.
Einseitiger Verschleiß der Zähne wird vermieden.
Weitere Vorteile oder vorteilhafte Ausgestaltungen der
erfindungsgemäßen Zahnradmaschine ergeben sich aus den
Unteransprüchen und der Beschreibung. Verlaufen z. B. dies in
Laufrichtung der angetriebenen Zahnräder gesehenen hinteren
Flankenlinien eines Zahns der Außenverzahnung parallel zu
den vorderen Flankenlinien, so ist die Querschnittsfläche
der Zähne über die Zahnbreite konstant. Die
Zahnfußtragfähigkeit wird in diesem Fall nicht negativ durch
die Krummung der in Laufrichtung vorn liegenden Flankenlinie
beeinflußt. Da in diesem Fall auch die in Laufrichtung der
Zahnräder hinten liegende Flankenlinie unter Last einen
geraden und parallel zur Längsachse der Antriebswelle
gerichteten Verlauf annimmt, wird auch der volumetrische
Wirkungsgrad der Zahnradmaschine optimiert.
Besonders einfach und kostengünstig lassen sich
erfindungsgemäß ausgebildete Zahnräder in einem
Sinterverfahren herstellen. Das gleichmäßige Tragverhalten
der erfindungsgemäßen Zahnräder erlaubt ferner die
Ausdehnung des Einsatzgebiets für preisgünstige, gesinterte
Zahnräder, weil deren Festigkeitseigenschaften ansonsten
eine Anwendung nicht erlauben würden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine
Zahnradmaschine und Fig. 2 eine perspektivische Ansicht
eines Zahns der Außenverzahnung eines angetriebenen
Zahnrads.
Die Fig. 1 zeigt eine Zahnradmaschine 10, deren Gehäuse 11
an seinen Stirnseiten von einer Abschlußplatte 30 und einer
Stirnplatte 31 abgeschlossen ist.
Im Gehäuse 11 ist eine durchgehende Ausnehmung 28
ausgebildet, in der Zahnräder 14, 15, 16, 17 angeordnet
sind. Dabei bilden die jeweils miteinander im Außeneingriff
kämmenden Zahnräder 14 und 15 sowie 16 und 17 zwei
Zahnradanordnungen 12, 13 aus. Die Zahnradanordnungen 12, 13
sind durch eine Zwischenplatte 23 voneinander getrennt und
bilden zwei Fördereinheiten aus. Diese Fördereinheiten
fördern ein Druckmittel, bei gleichzeitigem Druckaufbau im
Druckmittel, von einem gemeinsamen, in Fig. 1 nicht
dargestellten Sauganschluß der Zahnradmaschine zu einem
gemeinsamen, ebenfalls nicht dargestellten Druckanschluß.
Gelagert sind die Zahnräder 15 und 17 auf einer Achse 34,
die ihrerseits innerhalb der Ausnehmung 28 in Lagerblöcken
32 und 33 geführt ist.
Die angetriebenen Zahnräder 14, 16 sind drehfest auf einer
Antriebswelle 20 angeordnet, die von einem nicht
dargestellten Antriebsmotor in Drehbewegung versetzt wird
und die in Lagerblöcken 35, 36 gelagert ist.
Die drehfeste Verbindung der Antriebswelle 20 mit den
angetriebenen Zahnrädern 14, 16 erfolgt mittels einer
Verzahnung. Diese Verzahnung wird von einem, in den Naben
18, 19 der beiden Zahnräder 14, 16 innenverzahnten Bereich
24 gebildet, der mit einer Außenverzahnung 25 auf der
Antriebswelle 20 zusammenwirkt. Der innenverzahnte Bereich
24 erstreckt sich jedoch nur teilweise über die Nabenbreite,
der restliche Teil der Naben 18, 19 ist zylindrisch
ausgeführt und lagert die Zahnräder 14, 16 auf der
Antriebswelle 20 radialspielarm. Der innenverzahnte Bereich 24
leitet das Antriebsmoment des Antriebsmotors auf die
Außenverzahnung der angetriebenen Zahnräder weiter.
Am Übergang vom zylindrischen Bereich 23 zum innenverzahnten
Bereich 24 der Naben 18, 19 ergibt sich eine Anlageschulter
26, an der die Stirnseiten der Zähne der Außenverzahnung 25
der Antriebswelle 20 anliegen.
Das vom nicht dargestellten Antriebsmotor eingeleitete
Antriebsmoment in die Antriebswelle 20 tordiert die, das
Antriebsmoment weiterleitenden, innenverzahnten Bereiche
24 der angetriebenen Zahnräder 14, 16 gegenüber den nicht
drehmomentübertragenden, zylindrischen Bereichen 23.
Um an der in Laufrichtung vorn liegenden Flankenlinie 21
eines Zahns der Außenverzahnung der angetriebenen Zahnräder
14, 16, trotz dieser Torsion, ein gleichmäßiges
Tragverhalten über der gesamten Radbreite zu erreichen,
weist die Flankenlinie 21 eine Krümmung 41 auf. Diese
Krümmung 41 liegt dem innenverzahnten Bereich 24 ihrer
zugeordneten Naben 18, 19 radial gegenüber. Die Krümmung 41
ist entgegen der Laufrichtung der Zahnräder gerichtet und
auf das zu übertragende Antriebsmoment abgestimmt.
Arbeitet die Zahnradmaschine unter Last, bei diesem
auslegungsgemäßen Antriebsmoment, so nimmt die Krümmung 41
einen geradlinigen, parallel zur Längsachse der
Antriebswelle 20 gerichteten Verlauf an. Ein einseitiger
Verschleiß der Zahnflanken wird dadurch vermieden.
Bei Teillast der Zahnradmaschine 10 sind die übertragenen
Antriebsmomente sehr klein, so daß sich ungleichmäßige
Flankenbelastungen nur relativ gering auswirken.
Selbstverständlich sind Änderungen an der gezeigten
Ausführungsform möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung
abzuweichen. So ist es z. B. denkbar, sowohl die in
Laufrichtung der angetriebenen Zahnräder 14, 16 vorn
gelegenen Flankenlinien 21 eines Zahns der Außenverzahnung,
als auch die in Laufrichtung hinten gelegenen Flankenlinien
22 gekrümmt auszuführen.
Die Zahnradmaschine kann im Rechts- und im Linkslauf
betrieben werden, wenn die Flankenlinien 21, 22 der
Außenverzahnung der angetriebenen Zahnräder 14, 16
gegensinnig gekrümmt sind.
Claims (10)
1. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) mit einem Gehäuse
(11), in dem wenigstens eine Zahnradanordnung (12, 13) ange
ordnet ist, die aus wenigstens zwei Zahnrädern (14, 15,
16, 17) besteht, die entlang einer ersten Flankenlinie (21)
im Außeneingriff miteinander kämmen, wobei die Nabe (18, 19)
des jeweils angetriebenen Zahnrads (14, 16) der Zahnrad
anordnung (12, 13) von einer Antriebswelle (20) durchdrungen
wird und sich in einen zylindrischen Bereich (23) und einen
innenverzahnten Bereich (24) aufteilt, der mit einer, auf
der Antriebswelle (20) ausgebildeten Außenverzahnung (25)
zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß im lastfreien Zu
stand der Zahnradmaschine (10) die erste Flankenlinie (21)
der Außenverzahnung des jeweils angetriebenen Zahnrads
(14, 16) im zylindrischen Bereich (23) der Nabe (18, 19) einen
geraden Verlauf (40), parallel zur Längsachse der Antriebs
welle (20) aufweist 7 und daß die erste Flankenlinie (21) im
innenverzahnten Bereich (24) der Nabe (18, 19) eine Krümmung
(41) aufweist, die entgegen der Laufrichtung des jeweils an
getriebenen Zahnrads (14, 16) gerichtet ist.
2. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Flankenlinie (21) so
gekrümmt ist, daß sie beim Betrieb der Zahnradmaschine (10)
unter Last einen geradlinigen und parallel zur Längsachse
der Antriebswelle (20) gerichteten Verlauf annimmt.
3. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Zahn der
Außenverzahnung der angetriebenen Zahnräder (14, 16) eine
zweite Flankenlinie (22) der ersten Flankenlinie (21)
gegenüberliegt, und daß die zweite Flankenlinie (22) eine
zur Krümmung (41) der ersten Flankenlinie (21)
korrespondierende Krümmung (42) aufweist.
4. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Zahn der
Außenverzahnung der angetriebenen Zahnräder (14, 16) eine
zweite Flankenlinie (22) der ersten Flankenlinie (21)
gegenüberliegt, und daß im lastfreien Zustand der
Zahnradmaschine (10) die zweite Flankenlinie (22) in dem
Bereich, der der Krümmung (41) der ersten Flankenlinie (21)
gegenüberliegt, geradlinig und parallel zur Längsachse der
Antriebswelle (20) verläuft.
5. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Zahn der
Außenverzahnung der angetriebenen Zahnräder (14, 16) eine
zweite Flankenlinie (22) der ersten Flankenlinie (21)
gegenüberliegt, daß die zweite Flankenlinie (22) im
lastfreien Zustand der Zahnradmaschine (10) eine zweite
Krümmung (42) aufweist, und daß die zweite Krümmung (42)
weniger stark gekrümmt ist, als die erste Krümmung (41) der
ersten Flankenlinie (21).
6. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach einem der
Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Krümmungen (41, 42) der Flankenlinien (21, 22) durch eine
Verjüngung der Zahnquerschnitte der Außenverzahnung der
angetriebenen Zahnräder (14, 16) entstehen, daß die
Verjüngung der Außenverzahnung vom zylindrischen Bereich der
Nabe (18, 19) weg gerichtet ist, und daß die Verjüngung zum
Rand der angetriebenen Zahnräder (14, 16) hin zunimmt.
7. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Naben
(18, 19) der angetriebenen Zahnräder (14, 16) durch den
Übergang vom innenverzahnten Bereich (24) zum zylindrischen
Bereich (23) eine Schulter (26) ausgebildet wird, an der die
Stirnseiten der Zähne der Außenverzahnung (25) der
Antriebswelle (20) anliegen.
8. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnrad
maschine (10) zwei Zahnradanordnungen (12,13) aufnimmt, die
durch eine Zwischenplatte (27) voneinander getrennt sind
und die zwei Fördereinheiten bilden, in denen Druckmittel
von einem gemeinsamen Sauganschluß zu einem gemeinsamen
Druckanschluß gefördert wird.
9. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach einem der
Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zahnradanordnung (12, 13) aus zwei miteinander kämmenden
Zahnrädern besteht.
10. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach einem der
Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die
angetriebenen Zahnräder (14, 16) in einem Sinterverfahren
hergestellt sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995126443 DE19526443C2 (de) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Zahnradmaschine |
EP96110276A EP0754858A1 (de) | 1995-07-20 | 1996-06-26 | Zahnradmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995126443 DE19526443C2 (de) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Zahnradmaschine |
Publications (2)
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DE19526443A1 DE19526443A1 (de) | 1997-01-23 |
DE19526443C2 true DE19526443C2 (de) | 1997-09-18 |
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ID=7767292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995126443 Expired - Fee Related DE19526443C2 (de) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Zahnradmaschine |
Country Status (2)
Country | Link |
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EP (1) | EP0754858A1 (de) |
DE (1) | DE19526443C2 (de) |
Family Cites Families (3)
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DE932882C (de) * | 1953-05-07 | 1955-09-12 | Klingelnberg Soehne Ferd | Zahnradpumpe mit Gerad- oder Schraegzahnraedern |
JPH059583A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-19 | Ntn Corp | ステム部を強化した等速自在継手外輪 |
DE4303337C2 (de) * | 1993-02-05 | 1995-01-26 | Bosch Gmbh Robert | Zahnradmaschine |
-
1995
- 1995-07-20 DE DE1995126443 patent/DE19526443C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-06-26 EP EP96110276A patent/EP0754858A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0754858A1 (de) | 1997-01-22 |
DE19526443A1 (de) | 1997-01-23 |
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