DE19612499A1 - Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) - Google Patents

Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor)

Info

Publication number
DE19612499A1
DE19612499A1 DE1996112499 DE19612499A DE19612499A1 DE 19612499 A1 DE19612499 A1 DE 19612499A1 DE 1996112499 DE1996112499 DE 1996112499 DE 19612499 A DE19612499 A DE 19612499A DE 19612499 A1 DE19612499 A1 DE 19612499A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
pump
motor
machine
torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1996112499
Other languages
English (en)
Other versions
DE19612499B4 (de
Inventor
Dietmar Schwuchow
Karl-Heinz Hirschmann
Gisbert Lechner
Klaus Riedl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE1996112499 priority Critical patent/DE19612499B4/de
Publication of DE19612499A1 publication Critical patent/DE19612499A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19612499B4 publication Critical patent/DE19612499B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F04C2/082Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
    • F04C2/084Toothed wheels
    • 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
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0042Systems for the equilibration of forces acting on the machines or pump
    • F04C15/0049Equalization of pressure pulses
    • 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
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/0061Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions

Landscapes

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

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Zahnradmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.
Zahnradmaschinen deren Verzahnungen zur Geräuschreduzierung so ausgelegt sind, daß das getriebene Zahnrad mit einer sich stetig ändernden und pro Zahnteilung periodisch wiederholenden Winkelgeschwindigkeit rotiert, sind bereits aus der EP 0 539 396 B1 bekannt. Durch derartig ausgebildete Verzahnungen werden Pulsationen im geförderten Volumenstrom zumindest teilweise reduziert. Maßgeblich für das augenblickliche Förderverhalten der Zahnradmaschine ist hierbei die momentane örtliche Lage des Eingriffspunkts der drehmomentübertragenden Vorderflanken der Zahnräder.
Neben der Vermeidung von Pulsationen ist es für einen geräuscharmen Betrieb von Zahnradmaschinen unerläßlich, daß die Vorderflanken der miteinander kämmenden Zahnräder während ihres gesamten Eingriffs stets aneinander anliegen und nicht voneinander abheben. Um dies zu erreichen, muß das getriebene Zahnrad mit einem Bremsmoment beaufschlagt werden. Dieses Bremsmoment wird bei der bekannten Zahnradmaschine von verschiedenen internen Einzeldrehmomenten gebildet. Die Einzeldrehmomente sind in ihrer Größe von Parametern abhängig, die den augenblicklichen Betriebszustand der Zahnradmaschine beschreiben. Diese Parameter sind u. a. die Drehzahl der Zahnräder, der Betriebsdruck und die momentane Übersetzung zwischen den Zahnrädern, die sich aus der Verzahnungkontur ergibt.
Nachteilig bei der aus der EP 0 539 396 bekannten Zahnradmaschine ist, daß der einstellbare Betriebsbereich der Zahnradmaschine, der durch die Wahl des Betriebsdrucks und der Betriebsdrehzahl bestimmt ist und bei dem die Vorderflanken der ineinandergreifenden Zahnräder während des gesamten Zahneingriffs in Kontakt bleiben, relativ eng begrenzt ist.
Vorteile der Erfindung
Eine erfindungsgemäße Zahnradmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der Betriebsbereich der Zahnradmaschine, bei dem ein dauerhaftes Anliegen der Vorderflanken während ihres Eingriffs sichergestellt ist, wesentlich erweitert ist. Dazu verfügt die erfindungsgemäße Zahnradmaschine über Mittel, die das getriebene Zahnrad zusätzlich zu den infolge des Förderdrucks, der Massenträgheit und der Reibung bremsend wirkenden Momenten mit einem Bremsmoment beaufschlagen. Dieses zusätzlich aufgebrachte, externe Bremsmoment ist von den betriebsbestimmenden Parametern der Zahnradmaschine unabhängig und läßt sich in Abhängigkeit von den späteren Einsatzbedingungen der Zahnradmaschine in seiner Größe variieren.
Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen oder der Beschreibung.
So ist es beispielsweise von Vorteil, daß die baulichen Maßnahmen an der Zahnradmaschine zur Aufnahme der bremsmomenterzeugenden Mittel zumindest teilweise in vorhandene Bauteile integrierbar sind. Dadurch vergrößert sich das Bauvolumen der Zahnradmaschine nur unwesentlich. Ferner können als bremsmomenterzeugende Mittel herkömmliche und als Massenware beziehbare Bauteile, wie Federn oder Magnete verwendet werden. Dies erlaubt relativ günstige Material- und Herstellungskosten.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Pumpenverzahnung in schematischer Darstellung, Fig. 2 ein Diagramm mit dem Verlauf der verschiedenen am getriebenen Zahnrad angreifenden Drehmomente in Abhängigkeit von der Antriebsdrehzahl der Zahnradmaschine, Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel, Fig. 4 einen Querschnitt durch dieses erste Ausführungsbeispiel entlang der Achse IV-IV nach Fig. 3, Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel im Längsschnitt und Fig. 6 schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel ebenfalls im Längsschnitt.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt zur Erläuterung der Momentwirkungen, die an einem Zahnradpaar 11 einer Zahnradmaschine 10 wirken, in einer schematischen Darstellung zwei außenverzahnte und miteinander kämmende Zahnräder 12, 13. Die Zahnräder 12, 13 sind in einer Ausnehmung 14 eines nicht näher dargestellten Gehäuses einer Zahnradmaschine 10 angeordnet und trennen einen gehäuseseitig ausgebildeten Saugraum 15 von einem ebensolchen Druckraum 16. Das treibende Zahnrad 12 rotiert entgegen dem Uhrzeigersinn mit einer konstanten Drehzahl und überträgt mit seinen Vorderflanken ein Antriebsmoment auf das Zahnrad 13, das sich dementsprechend im Uhrzeigersinn dreht. Das sich zwischen beiden Zahnrädern 12, 13 ergebende Übersetzungsverhältnis wird durch eine besonders ausgebildete Verzahnungskontur bestimmt und soll einen schwankenden Zeitverlauf aufweisen. Dadurch dreht sich das betriebene Zahnrad 13 in Abhängigkeit von der momentanen Winkelstellung des treibenden Zahnrads 12 mit einer sich periodisch ändernden Winkelgeschwindigkeit. Neben dem bereits erwähnten Antriebsmoment Tan wirken auf die Zahnräder 12, 13 des Zahnradpaars 11 jeweils ein hydraulisches Moment T1h bzw. T2h, ein Reibmoment T1r bzw. T2r und ein Moment aus den Zahnflankennormalkräften T1n bzw. T2n ein. Auf das ungleichförmig getriebene Zahnrad 13 wirkt infolge der schwankenden Winkelgeschwindigkeit zusätzlich das von der Massenträgheit verursachte Trägheitsmoment T2t ein. Die Momente sind entsprechend ihrer Wirkungsrichtung symbolisch als Wirkungspfeile eingetragen.
Grundvoraussetzung zur Förderung eines Förderstroms mit möglichst geringer Pulsation ist, daß sich die Zahnflanken der Zahnräder 12, 13 während des gesamten Zahneingriffs berühren. Die Zahnnormalkraft ist in diesem Fall so gerichtet, daß ein Abheben der Zahnflanken voneinander verhindert wird. Sind die auf das getriebene Zahnrad 13 bremsend wirkenden Momente allerdings zu gering, so kann diese Grundvoraussetzung nicht erfüllt werden. Die Folge davon sind Unterbrechungen im Kontakt der Vorderflanken, ein hydraulischer Kurzschluß sowie eine starke Schwingungsanregung von Ölsäule und Zahnradpaar 11. Der damit verbundene Anstieg des Betriebsgeräuschs der Zahnradmaschine 10 wird als Klappern bezeichnet. Zum Klappern kann es entweder beim Steigern der Betriebsdrehzahl oder beim Absenken des Betriebsdrucks der Zahnradmaschine 10 kommen. Die auf das getriebene Zahnrad 13 wirkenden Momente sind in ihrer Höhe von den momentanen Betriebsbedingungen der Zahnradmaschine 10 abhängig. Dies ist aus dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm ersichtlich, das typische Momentenkennlinien einer Zahnradmaschine 10 mit ungleichförmig übersetzten Zahnradpaaren 11 zeigt.
Im Diagramm nach Fig. 2 ist der Wert der entsprechenden Momente zu Beginn des Zahneingriffs und damit zu Beginn der Verzögerungsphase des getriebenen Zahnrads 13 (Fig. 1) in Abhängigkeit von der Antriebsdrehzahl der Zahnradmaschine 10 dargestellt. Mit T2h ist das hydraulische Moment bezeichnet, es wird von der Eingriffslinie der Verzahnung bestimmt und ist in seiner Größe von der Höhe des Systemdrucks abhängig. Das hydraulische Moment ist drehzahlunabhängig und hat stets eine bremsende Wirkung auf das getriebene Zahnrad 13. Demgegenüber hat das Trägheitsmoment T2t nur dann eine bremsende Wirkung auf das getriebene Zahnrad 13, wenn sich dieses auf Grund der veränderlichen Übersetzung in einer Beschleunigungsphase befindet. Während der Bremsphase ist das Trägheitsmoment T2t demnach negativ. Sein Betrag wird von der augenblicklichen Antriebsdrehzahl bestimmt. Auch das Reibmoment T2r steigt in seinem Betrag mit der Drehzahl der Zahnradmaschine 10 an. Das Reibmoment T2r wirkt, wie das hydraulische Moment T2h, stets bremsend auf das getriebene Zahnrad 13 ein. Die Werte der dargestellten Momentenkennlinien gelten jeweils zu Beginn des Zahneingriffs. Zu diesem Zeitpunkt nehmen die Größen T2h und T2t ihre Minimalwerte über den gesamten Eingriff der Zahnräder 12, 13 an.
Die Summe aus dem hydraulischen Moment T2h, dem Reibmoment T2r und dem Trägheitsmoment T2t entspricht dem Moment der Zahnflankennormalkraft T2n. Zu einer Unterbrechung des Vorderflankenkontakts kommt es, sobald die Zahnradmaschine 10 in einem Betriebsbereich betrieben wird, in dem das über die Vorderflanken übertragene Moment der Zahnflankennormalkraft T2n gleich 0 oder kleiner wird. Im Diagramm nach Fig. 2 ist dies bei Drehzahlen ab ca. 2300 1/min der Fall. Diese mit K bezeichnete Grenze ist allerdings abhängig vom Systemdruck, der im dargestellten Fall 100 bar beträgt.
Der Betriebsbereich, in dem das Moment aus der Zahnflankennormalkraft größer als 0 ist, kann zu höheren Drehzahlen bzw. geringeren Systemdrücken hin erweitert werden, wenn ein zusätzliches Bremsmoment T2br auf das getriebene Zahnrad 13 einwirkt und dadurch ein Abheben der Zahnflanken voneinander erschwert. Dieses zusätzliche Bremsmoment T2br kann auf verschiedene Arten erzeugt werden.
Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Fördereinrichtung 17 einer Zahnradmaschine 10, deren betriebenes Zahnrad 13 von einem externen Bremsmoment beaufschlagt wird, um ein Abheben der im Eingriff befindlichen Flanken der Zahnräder 12, 13 voneinander zu vermeiden. Da das die Fördereinheit 17 umschließende Gehäuse und die Lagerkörper für die Wellenlagerung nicht erfindungswesentlich sind, wurde auf deren Darstellung der Einfachheit halber verzichtet. Die Fördereinrichtung 17 wird von außenverzahnten und miteinander kämmenden Zahnrädern 12, 13 gebildet, wobei das treibende Zahnrad 12 auf nicht dargestellte Weise drehfest mit einer Antriebswelle 18 verbunden ist oder einteilig mit dieser ausgebildet ist. Mit diesem treibenden Zahnrad 12 kämmen zwei koaxial aneinandergereihte Einzelräder 13.1, 13.2, die auf einer gemeinsamen Lagerwelle 19 relativ zueinander verdrehbar angeordnet sind. In axialer Richtung ist zwischen den Einzelrädern 13.1, 13.2 kein Abstand vorhanden. Die Einzelräder 13.1, 13.2, die eine identische Verzahnungskontur aufweisen, sind unterschiedlich breit ausgebildet, wobei das Einzelrad 13.1 als Zahnscheibe ausgeführt ist. Aneinandergereiht ergeben die Einzelräder 13.1, 13.2 eine Gesamtbreite, die der Zahnbreite des reibenden Zahnrads 12 entspricht. Die einander zugewandten Stirnflächen 22, 23 der beiden Einzelräder 13.1, 13.2 weisen im Bereich zwischen dem Wellenaußendurchmesser der Lagerwelle 19 und den Fußkreisen ihrer Verzahnungen wenigstens eine nutförmige Ausnehmung 24 (Fig. 4) auf, die auf einem konstanten Radius zum Radmittelpunkt in Umfangsrichtung der Einzelräder 13.1, 13.2 verläuft. Die Ausnehmungen 24 der beiden Einzelräder 13.1, 13.2 liegen einander gegenüber und begrenzen einen gemeinsamen Hohlraum 25. In Längsrichtung dieses Hohlraums 25 ist eine unter Vorspannung stehende Druckfeder 26 eingesetzt. Die Druckfeder 26 stützt sich mit ihren beiden Federenden an den Nutenden der Ausnehmung 24 so ab, daß die beiden Einzelräder 13.1, 13.2 in den Zahnlücken des treibenden Zahnrads 12 verspannt werden. Hierbei stützt sich das Zahnrad 13.1 auf der Rückflanke des treibenden Zahnrads 12 ab. Die von der Druckfeder 26 erzeugte Druckkraft bewirkt auf diese Weise ein auf das getriebene Zahnrad 13 einwirkendes Bremsmoment, wodurch ein Anliegen der Vorderflanken des getriebenen Zahnrads 13.2 und des treibenden Zahnrads 12 in einem erweiterten Betriebsbereich der Zahnradmaschine 10 sichergestellt wird.
Fig. 4 zeigt, daß die Verspannung der beiden Einzelräder 13.1, 13.2 gegeneinander zur Entstehung eines Spaltes 32 zwischen den Vorderflanken des treibenden Zahnrads 12 und der Zahnscheibe 13.1 führt. Dieser Spalt 32 muß zur Vermeidung eines hydraulischen Kurzschlusses zwischen dem Druckraum 15 und dem Saugraum 14 der Zahnradmaschine 10 abgedichtet werden. Dazu wird eine Profildichtung 33 verwendet, die aus einem elastischen Kunststoffmaterial hergestellt ist und die sich in ihrem abdichtenden Bereich über die gesamte Breite der Zahnscheibe 13.1 erstreckt. Zur Erzeugung einer geschlossenen Dichtungskontur sind die abdichtenden Bereiche der Profildichtung 33 durch Stränge miteinander verbunden. Um ein axiales Verschieben der Profildichtung 33 auf den abzudichtenden Zahnflanken zu vermeiden, können an der Innenseite ihres abdichtenden Bereichs Stege bzw. Noppen ausgebildet sein, die in entsprechend ausgebildete Ausnehmungen auf den abzudichtenden Zahnflanken eingreifen.
Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Fördereinrichtung 17a einer nicht näher dargestellten Zahnradmaschine 10, deren getriebenes Zahnrad 13a wiederum von einem externen Bremsmoment beaufschlagt wird. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel wird das Bremsmoment nun von einem Torsionsstab 27 erzeugt. Desweiteren ist in diesem zweiten Ausführungsbeispiel der druckmittelfördernde Bereich, von dem das Bremsmoment erzeugenden Bereich, räumlich getrennt. Die Fördereinrichtung 17a wird wiederum von zwei außenverzahnten und miteinander kämmenden Zahnrädern 12a, 13a gebildet. Beide Zahnräder 12a, 13a sind drehfest mit ihren Antriebs- bzw. Lagerwellen 18a, 19a gekoppelt oder jeweils einteilig mit diesen ausgeführt. Die Lagerwelle 19a des getriebenen Zahnrads 13a ist als Hohlwelle ausgebildet. In ihrem Inneren ist ein unter Vorspannung stehender Torsionsstab 27 angeordnet. Dessen eines Ende ist verdrehsicher mit der Lagerwelle 19a verbunden, während das gegenüberliegende Ende frei beweglich ausgebildet ist. Dort wirkt der Torsionsstab 27 durch eine drehfeste Verbindung mit einem das Torsionsmoment übertragenden Zahnrad 28 zusammen. Das Torsionsmomentübertragende Zahnrad 28 ist auf der Lagerwelle 19a angeordnet, auf der gleichzeitig das druckmittelfördernde Zahnrad 13a angeordnet ist. Zwischen den beiden lagerwellenseitigen Zahnrädern 13a, 28 besteht ein axialer Abstand. Das torsionsmomentübertragende Zahnrad 28 kämmt mit seiner Außenverzahnung mit einem ebenfalls außenverzahnten Gegenrad 29 und leitet dadurch das Drehmoment des Torsionsstabs 27 an das Gegenrad 29 weiter. Dieses Gegenrad 29 ist durch eine drehfeste Wellen/Naben- Verbindung auf der Antriebswelle 18a angeordnet.
Das vom Torsionsstab 27 erzeugte Drehmoment gelangt somit zum druckmittelfördernden triebenen Zahnrad 12a und bewirkt dadurch eine gegenseitige Verspannung der Vorderflanken der druckmittelfördernden Zahnräder 12a, 13a. Das aus der Verspannung resultierende Bremsmoment auf das getriebene druckmittelfördernde Zahnrad 13a stellt ein Anliegen der im Eingriff befindlichen Zahnflanken sicher und erweitert den Betriebsbereich der Zahnradmaschine 10 in Richtung höherer Drehzahlen bzw. geringeren Systemdrucks.
Anzumerken bleibt, daß die Verzahnung der torsionsmomentübertragenden Zahnräder 28a, 29a als gleichförmig übersetzende Verzahnung, z. B. als preisgünstige Evolventenverzahnung, ausgebildet sein kann. Alternativ dazu können diese, der Verspannung dienende Zahnräder 28a, 29a neben ihrer Verspannfunktion auch eine Druckmittelförderfunktion erfüllen, wenn sie zwischen den Saugraum 14 und den Druckraum 15 der Zahnradmaschine 10 geschaltet werden. In diesem Fall ist die Verzahnungskontur so zu wählen, daß sie zur Verringerung von Pulsationen im Förderstrom nach den gleichen Berechnungsgrundlagen ausgelegt ist wie die des druckmittelfördernden Zahnradpaars 11. Durch entsprechende Abstimmung der Phasenlagen der beiden pulsationsarmen Teilströme zueinander kann eine weitere Pulsationsverringerung des Gesamtförderstroms erreicht werden.
Fig. 6 zeigt schematisch in einem dritten Ausführungsbeispiel eine weitere Möglichkeit zur Beaufschlagung eines getriebenen Zahnrads 13b mit einem Bremsmoment, um den Betriebsbereich einer Zahnradmaschine 10, in dem ein Anliegen der Zahnradflanken sichergestellt ist, auszuweiten. Das Bremsmoment wird in diesem Fall von magnetischen Kräften erzeugt.
Dazu wird von einer hinlänglich bekannten und daher nicht näher dargestellten Zahnradmaschine 10 ausgegangen, deren außenverzahnte und miteinander kämmende Zahnräder 12b, 13b im Bereich ihrer Zahnflanken modifiziert sind. Die Modifikation der Zahnflanken besteht darin, daß auf den Zahnflanken permanentmagnetische Abschnitte 31 ausgebildet sind, bzw. daß die Zahnflanken mindestens teilweise aus einem permanentmagnetischen Material bestehen. Die Polung der miteinander in Wechselwirkung tretenden permanentmagnetischen Abschnitte 31 ist dabei so gerichtet, daß die drehmomentübertragenden Vorderflanken einander anziehen. Die zwischen den beiden Zahnrädern 12b, 13b wirkenden magnetischen Kräfte bewirken eine zusätzliche Haftkraft zwischen den beiden Zahnrädern 12b, 13b, aus der ein auf das getriebene Zahnrad 13b einwirkendes Bremsmoment hervorgeht.
Selbstverständlich sind Änderungen oder Ergänzungen an den gezeigten Ausführungsformen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Diesbezüglich zu erwähnen ist, daß der Erfindungsgedanke nicht auf außenverzahnte Zahnradpaarungen eingeschränkt ist, sondern z. B. auch auf innenverzahnte Zahnradpaarungen übertragen werden kann. Desweiteren weist die Erfindung keine Einschränkungen in Bezug auf die Zähnezahlen bzw. die Außendurchmesser der miteinander im Eingriff befindlichen Zahnräder 12, 13 auf.

Claims (12)

1. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) mit wenigstens zwei in einem Gehäuse auf Wellen (18, 19) angeordneten Zahnrädern (12, 13), deren Verzahnungen zur Förderung eines Druckmittels von einem Saugraum (15) zu einem Druckraum (16) entlang einer Berührungslinie miteinander kämmen, wobei insbesondere die drehmomentübertragenden Vorderflanken der Zahnräder (12, 13) so ausgebildet sind, daß sich die zwischen den Zahnrädern (12, 13) ergebende Übersetzung abhängig von der momentanen Winkelstellung des treibenden Zahnrads (12) periodisch ändert, so daß das getriebene Zahnrad (13) mit einer stetig und periodisch wechselnden Winkelgeschwindigkeit angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradmaschine (10) Mittel (26, 27, 31) aufweist, die ein Drehmoment erzeugen, daß dieses zusätzliche, externe Drehmoment bremsend auf das getriebene Zahnrad (13) einwirkt, so daß der Betriebsbereich der Zahnradmaschine (10), bei dem die drehmomentübertragenden Vorderflanken der Zahnräder (12, 13) während ihres Eingriffs nicht voneinander abheben, erweitert ist.
2. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehmomenterzeugenden Mittel Federelemente (26, 27) sind, und daß diese Federelemente (26, 27) eine gegenseitige Verspannung der miteinander kämmenden Zahnräder (12, 13) bewirken.
3. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente Schraubendruckfedern (26) sind, daß die Schraubendruckfedern (26) in das getriebene Zahnrad (13) integriert sind, das dazu aus zwei Einzelrädern (13.1, 13.2) zusammengesetzt ist, und daß die beiden Einzelräder (13.1, 13.2) von den Schraubendruckfedern (26) in den im Eingriff befindlichen Zahnlücken des treibenden Zahnrads (12) gegeneinander verspannt werden.
4. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einzelräder (13.1, 13.2) eine identische Zahnflankenkontur aufweisen, daß die Einzelräder (13.1, 13.2) koaxial und ohne Abstand zueinander angeordnet sind, und daß die Einzelräder (13.1, 13.2) in Umfangsrichtung gegeneinander verdrehbar sind.
5. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einzelräder (13.1, 13.2) unterschiedliche Breiten aufweisen, und daß die Gesamtbreite der aneinandergereihten Einzelräder (13.1, 13.2) der Breite des treibenden Zahnrads (12) entspricht.
6. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (32) zwischen den Vorderflanken des einen Einzelrads (13.1) und den Vorderflanken des treibenden Zahnrads (12) mittels einer Profildichtung (33) abgedichtet wird.
7. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Profildichtung (33) aus einem elastischen Material besteht und eine geschlossene, ringförmige Kontur aufweist, und daß die Profildichtung (33) sich im abzudichtenden Bereich über die gesamte Zahnbreite des ihr zugeordneten Einzelrads (13.1) erstreckt.
8. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Federelement eine Torsionsfeder (27) dient, daß die Torsionsfeder (27) in der als Hohlwelle ausgebildeten Lagerwelle (19) angeordnet ist, auf der das getriebenen Zahnrad (13) drehfest angeordnet ist, und daß die Torsionsfeder (27) das treibende und das getriebene Zahnrad (12, 13) mittels einer zweiten Zahnradpaarung (30) verspannt.
9. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zahnradpaarung (30) in räumlichem Abstand zur druckmittelfördernden ersten Zahnradpaarung (11) angeordnet ist, daß die Zahnräder (28, 29) der zweiten Zahnradpaarung (30) auf den gehäuseseitigen Wellen bzw. Achsen (18, 19) angeordnet sind, auf denen auch die Zahnräder (12, 13) der ersten Zahnradpaarung (11) angeordnet sind, und daß die Zahnräder (28, 29) der zweiten Zahnradpaarung (30) eine gleichförmig übersetzende Verzahnungen aufweisen.
10. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zahnradpaarung (30) so in der Zahnradmaschine (10) angeordnet ist, daß sie den Saugraum (15) und den Druckraum (16) voneinander trennt, daß die zweite Zahnradpaarung (30) zur Förderung des Druckmittels dient, und daß die zweite Zahnradpaarung (30) dazu Verzahnungen aufweist, die nach den gleichen Berechnungsgrundlagen ausgebildet sind, wie die Verzahnungen der ersten Zahnradpaarung (11).
11. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehmomenterzeugenden Mittel magnetische Bereiche (31) sind, die auf den Zahnflanken der miteinander kämmenden Zahnräder (12, 13) ausgebildet sind, und daß die magnetischen Bereiche (31) eine zusätzliche Anziehungskraft zwischen den Vorderflanken der beiden Zahnräder (12, 13) erzeugen.
12. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Bereiche (31) von Permanentmagneten bzw. Elektromagneten erzeugt werden.
DE1996112499 1996-03-29 1996-03-29 Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) Expired - Fee Related DE19612499B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1996112499 DE19612499B4 (de) 1996-03-29 1996-03-29 Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1996112499 DE19612499B4 (de) 1996-03-29 1996-03-29 Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19612499A1 true DE19612499A1 (de) 1997-10-02
DE19612499B4 DE19612499B4 (de) 2004-07-08

Family

ID=7789821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1996112499 Expired - Fee Related DE19612499B4 (de) 1996-03-29 1996-03-29 Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor)

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19612499B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0953768A1 (de) * 1998-04-28 1999-11-03 Robert Bosch Gmbh Zahnradmaschine
CN109812413A (zh) * 2018-12-26 2019-05-28 宿迁学院 一种泵用转子取得最大形状系数计算方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4022500A1 (de) * 1990-07-14 1992-01-16 Gisbert Prof Dr Ing Lechner Zahnradpumpe oder motor
DE4309859C2 (de) * 1993-03-26 2000-06-08 Bosch Gmbh Robert Zahnradmaschine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0953768A1 (de) * 1998-04-28 1999-11-03 Robert Bosch Gmbh Zahnradmaschine
CN109812413A (zh) * 2018-12-26 2019-05-28 宿迁学院 一种泵用转子取得最大形状系数计算方法
CN109812413B (zh) * 2018-12-26 2019-12-31 宿迁学院 一种泵用转子取得最大形状系数计算方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE19612499B4 (de) 2004-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69332179T2 (de) Differential mit begrenztem Schlupf.
EP1715143B1 (de) Linearspannsystem
DE3900638C2 (de) Vorrichtung zum Antrieb von Straßenrädern eines Kraftfahrzeugs
EP1776525B1 (de) Hydrostatischer kreiskolbenmotor
DE4345484C2 (de) Vorrichtung zur Steuerung einer Viscokupplung
DE10116850A1 (de) Elektrische Servolenkung
AT407077B (de) Antriebseinheit mit drehzahldifferenzabhängiger hydraulischer kupplung für den antriebsstrang von fahrzeugen
DE3249585T1 (de) Zahnradpumpe für inkompressible Medien
DE4112291C2 (de)
EP3054161A1 (de) Verfahren zum betreiben einer zahnradpumpe und zahnradpumpe
DE3841238A1 (de) Antriebskupplungseinheit
DE3810169C2 (de)
DE19612499A1 (de) Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor)
DE3842760A1 (de) Linear ansprechendes rutschbeschraenkendes differential
EP0953768B1 (de) Zahnradmaschine
EP0539673A1 (de) Innenzahnradpumpe mit zwei Hohlrädern und einem gemeinsamen Ritzel
DE202014006761U1 (de) Hydrostatische Kreiskolbenmaschine nach dem Orbitprinzip
EP0802326B1 (de) Zahnradmaschine mit kontrollierbar ausgeglichenem Druckfeld
DE3518682A1 (de) Fluessigkeits-scherreibungskupplung
DE3327772A1 (de) Verdraengermaschine, insbesondere zykloiden-planetengetriebe mit integriertem hydraulischem motor
DE3908091C2 (de)
DE19825667C2 (de) Hydraulischer Druckerzeuger
DE19646862C2 (de) Kupplungsverband
DE2339872A1 (de) Regelbare zahnradmaschine
DE3819756A1 (de) Hochuntersetzendes getriebe mit einer verschlungenen zykloide im eingriff

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee