DE19652158A1 - Zahnradmaschine - Google Patents
ZahnradmaschineInfo
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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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
Die Erfindung geht von einer Zahnradmaschine entsprechend
der Gattung des Anspruchs 1 aus.
Derartige Zahnradmaschinen, wie sie beispielsweise in der
DE 27 09 913 A1 offenbart sind, gehören zum herkömmlich
bekannten Stand der Technik. Die Weiterentwicklung dieser
Zahnradmaschinen zielt u. a. auf eine möglichst
beanspruchungsgerechte Ausbildung der Maschinenteile bei
möglichst geringen Stoff-, Fertigungs- und Montagekosten ab.
Für Zahnradmaschinen, die insbesondere im Niederdruckbereich
eingesetzt werden, bietet sich in diesem Zusammenhang die
Verwendung von Zahnrädern aus Sinterwerkstoff bzw. aus
Kunststoff an. Allerdings lassen sich gesinterte Zahnräder
aufgrund von Anforderungen bezüglich Fertigungtoleranz und
Belastbarkeit nur in begrenzter Bauteilbreite herstellen.
Die darstellbaren Radbreiten schränken jedoch das
Verdrängungsvolumen dieser Zahnradmaschine ein, so daß
trotzdem meist konventionell spanabhebend hergestellte
Zahnräder eingesetzt werden. Solche Zahnräder sind teuer in
ihrer Herstellung und aus fertigungstechnischen Gründen für
den geplanten Einsatzfall überdimensioniert. Zudem bauen
Zahnradmaschinen mit diesen Zahnrädern relativ schwer und
groß.
Demgegenüber weist die erfindungsgemäße Zahnradmaschine mit
den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil
auf, daß sie ein annähernd unbegrenztes Verdrängungsvolumen
mit Zahnrädern aus Sintermaterial bzw. aus Kunststoff
ermöglicht, ohne die genannten Einschränkungen bezüglich
Fertigungstoleranz und Belastbarkeit der Zahnräder
aufzuweisen. Dies wird erreicht, indem die hierzu
erforderliche Radbreite durch ein Packetieren einzelner,
relativ schmaler Einzelzahnräder gebildet wird. Der Antrieb
dieser Einzelzahnräder, die abhängig vom Einsatzfall in
unterschiedlichen Materialien und Radbreiten hergestellt
sein können, erfolgt über ein gemeinsames und auf einem
Stützzapfen gelagertes Koppelelement. Dadurch lassen sich
verschleißfördernde Querkräfte von der bzw. auf die An-/Ab
triebswelle vermeiden. Die für den An-/Abtrieb und die
Führung der Einzelzahnräder vorhandenen Bauteile sind zudem
spitzenlos schleifbar und sind deshalb trotz enger
Fertigungstoleranzen preisgünstig in einem induktiven
Verfahren härtbar. Eine möglichst leichte Bauform der
Zahnradmaschine wird durch die Verwendung eines Rohres als
Stützzapfen erreicht.
Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen oder der
Beschreibung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße
Zahnradmaschine im Längsschnitt.
Die in der Fig. 1 dargestellte und für
Niederdruckanwendungen, wie beispielsweise in
Schmierölkreisen, besonders geeignete Zahnradmaschine 10
(Pumpe oder Motor) hat ein Gehäuse 11, das aus einem
topfförmigen Grundkörper 12 und einem Deckel 13 besteht. Der
Deckel 13 ist auf nicht dargestellte Weise mit dem
Grundkörper 12 verbunden und dichtet einen vom Grundkörper
12 umschlossenen Innenraum 14 nach außen ab. In diesem
Innenraum 14 befindet sich eine Zahnradanordnung 15, aus
wenigstens zwei im Außeneingriff miteinander kämmenden
Zahnrädern. In Fig. 1 ist nur das an-/abtriebsseitige
Zahnrad 16 einer solchen Zahnradanordnung 15 erkennbar. Das
dargestellte Zahnrad 16 ist aus mehreren geometrisch und
stofflich gleichartigen Einzelzahnrädern 16.1 bis 16.3 mit
gleich großer Radbreite B zusammengesetzt. Die
Einzelzahnräder 16.1 bis 16.3 können in Bezug auf ihre
Radbreite B bzw. ihren Stoff durchaus unterschiedlich sein.
Aus Kosten-, Gewichts- und Abmessungsgründen sind die
Zahnräder 16.1 bis 16.3 aus Kunststoff bzw. aus
Sintermaterial in einem entsprechenden Verfahren spanlos
gefertigt. Exemplarisch sind drei Einzelzahnräder 16.1 bis
16.3 dargestellt, die mit ihren einander zugewandten
Stirnseiten bündig aneinandergrenzen. Die Einzelräder 16.1
bis 16.3 wirken dadurch mit ihren nicht gezeichneten
Gegenrädern als eine einzelne Verdängereinheit, durch die
hindurch ein Druckmittel von einem nicht gezeichneten
gehäuseseitigen Zu- zu einem ebensolchen gehäuseseitigen
Ablauf strömt. Die Anzahl der packetierten Einzelzahnräder
16.1 bis 16.3 ergibt sich abhängig vom gewünschten
Verdrängungsvolumen der Zahnradmaschine 10 in Verbindung mit
der maximal darstellbaren Radbreite B der Einzelzahnräder
16.1 bis 16.3.
Zur Übertragbarkeit eines Drehmoments von bzw. auf die
Einzelzahnräder 16.1 bis 16.3 weisen diese eine drehfeste
Verbindung zu einer An/Abtriebswelle 21 auf. Die Verbindung
wird von einem Koppelelement 20 gebildet, mit dem die
Einzelzahnräder 16.1 bis 16.3 über ihre Naben formschlüssig,
vorzugsweise mittels einer Innenverzahnung 18, verbunden
sind. Das Koppelelement 20 ist im wesentlichen hülsenförmig
ausgebildet und wirkt mit der aus dem Gehäuse 11
herausragenden An-/Abtriebswelle 21 dadurch zusammen, daß es
an seinem, dem Deckel 13 des Gehäuses 11 zugewandten Ende
einen Verzahnungsabschnitt 22 aufweist, der in eine
entsprechende Gegenverzahnung am einen Ende der
An/Abtriebswelle 21 eingreift.
Die An-/Abtriebswelle 21 erstreckt sich hierzu in den
Innenraum 14 des Gehäuses 11 bis etwa in die Mitte des
deckelseitigen Einzelzahnrads 16.3 hinein. Zur Führung der
An/Abtriebswelle 21 ist im Deckel 13 des Gehäuses 11 ein
Gleitlager 23 angeordnet. In einem ringförmigen Fortsatz 24
des Deckels 13 befindet sich ein Dichtelement 25, das die
An/Abtriebswelle 21 nach außen abdichtet.
Die Führung des Koppelelements 20 im Innenraum 14 und damit
die Abstützung der Einzelzahnräder 16.1 bis 16.3 erfolgt
durch einen Stützzapfen 27. Dieser Stützzapfen 27 ist mit
seinem ersten Ende in eine sacklochartige Ausnehmung 28
eingepreßt, die im Bodenbereich des Grundkörpers 12 des
Gehäuses 11 koaxial zur An-/Abtriebswelle 21 ausgebildet ist.
Das gegenüberliegende zweite Ende des Stützzapfens 27
befindet sich etwa in der Nabenmitte des deckelseitigen
Zahnrads 16.3. Zwischen diesem zweiten Ende des Stützzapfens
27 und dem Deckel 13 des Gehäuses 11 verbleibt somit ein
Abstand 30, in dem der Eingriff der An-/Abtriebswelle 21 in
den Verzahnungsabschnitt 22 des Koppelelements 20 erfolgt. Aus
Gewichtsgründen ist im Ausführungsbeispiel als Stützzapfen
27 ein Rohrprofil eingesetzt.
Das hülsenförmige Koppelelement 20 stützt sich drehbar mit
seiner Innenwandung auf der Mantelfläche des gehäusefesten
Rohrprofils ab, wodurch die hydraulischen Kräfte, die auf
die Zahnradanordnung 15 während des Betriebs der
Zahnradmaschine 10 einwirken, an das Gehäuse 11
weitergeleitet werden. Querkräfte von bzw. auf die
An-/Abtriebswelle 21 lassen sich auf diese Weise weitgehend
vermeiden.
Selbstverständlich sind Weiterbildungen oder Ergänzungen des
Ausführungsbeispiels möglich, ohne vom Grundgedanken der
Erfindung abzuweichen.
So ist es beispielsweise durchaus denkbar, bei entsprechend
ausgebildeter Verzahnung zwischen Koppelelement 20 und
Einzelzahnrädern 16.1 bis 16.3 diese Einzelzahnräder 16.1
bis 16.3 aus Geräusch- und Pulsationsgründen relativ
zueinander versetzt anzuordnen. Ebenso vorstellbar ist es,
die Einzelzahnräder 16.1 bis 16.3 an ihren einander
zugewandten Stirnseiten drehfest miteinander zu koppeln, was
eine einfachere Ausbildung des Koppelelements 20 ermöglichen
würde.
Claims (8)
1. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) mit einem Gehäuse
(11), das einen Innenraum (14) aufweist, in dem wenigstens
eine mit einer An-/Abtriebswelle (21) gekoppelte
Zahnradanordnung (15) angeordnet ist, die aus wenigstens
zwei im Außeneingriff miteinander kämmenden Zahnrädern
besteht, von denen zumindest ein Zahnrad (16) mehrteilig
ausgebildet ist und mit der An-/Abtriebswelle (21) eine
drehfeste Verbindung ausbildet, dadurch gekennzeichnet, daß
das wenigstens eine mehrteilige Zahnrad (16) aus
Einzelzahnrädern (16.1 bis 16.3) zusammengesetzt ist, die
aus Sintermaterial bzw. aus Kunststoff bestehen, und daß die
drehfeste Verbindung zwischen der An-/Abtriebswelle (21) und
diesen Einzelzahnrädern (16.1 bis 16.3) von einem
gemeinsamen Koppelelement (20) gebildet ist.
2. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelzahnräder (16.1 bis
16.3) des wenigstens einen mehrteiligen Zahnrads (16) die
gleiche Verzahnungsgeometrie aufweisen und in Längsrichtung
des Koppelelements (20) bündig nebeneinander angeordnet
sind.
3. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelzahnräder (16.1 bis
16.3) unterschiedliche Radbreiten (B) haben.
4. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Koppelelement (20) hülsenförmig ausgebildet und drehbar auf
einem gehäusefesten Stützzapfen (27) gelagert ist.
5. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stützzapfen (27) koaxial zur
An-/Abtriebswelle (21) im Gehäuse (11) fixiert ist.
6. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach einem der
Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stützzapfen (27) ein Hohlkörper, insbesondere ein Rohr, ist.
7. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach einem der
Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
einen Ende des Stützzapfens (27) und der an-/ab
triebsseitigen Wandung des Innenraums (14) des Gehäuses
(11) ein Abstand (30) besteht, in dem das in den Innenraum
(14) ragende Ende der An-/Abtriebswelle (21) mit dem
Koppelelement (20) zusammenwirkt.
8. Zahnradmaschine (10) (Pumpe oder Motor) nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zahnradmaschine (10) für Niederdruckanwendungen, wie
beispielsweise in Schmierölkreisen, eingesetzt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996152158 DE19652158C2 (de) | 1996-12-14 | 1996-12-14 | Zahnradmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996152158 DE19652158C2 (de) | 1996-12-14 | 1996-12-14 | Zahnradmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19652158A1 true DE19652158A1 (de) | 1998-06-18 |
DE19652158C2 DE19652158C2 (de) | 1999-05-06 |
Family
ID=7814784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996152158 Expired - Fee Related DE19652158C2 (de) | 1996-12-14 | 1996-12-14 | Zahnradmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19652158C2 (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2362106A (en) * | 1941-04-21 | 1944-11-07 | Equi Flow Inc | Laminated gear pump |
DE3141681A1 (de) * | 1981-10-21 | 1983-05-05 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | "zahnradpumpe, insbesondere zur foerderung von schmieroel" |
DE4134219A1 (de) * | 1990-10-29 | 1992-04-30 | Volkswagen Ag | Zahnradpumpe mit veraenderbarem foerdervolumen |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2709913C2 (de) * | 1977-03-08 | 1985-06-13 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Zahnradpumpe |
-
1996
- 1996-12-14 DE DE1996152158 patent/DE19652158C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19652158C2 (de) | 1999-05-06 |
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