DE19854155A1 - Hydraulische Zahnradmaschine - Google Patents

Hydraulische Zahnradmaschine

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Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zahnradmaschine, wie Pumpe oder Motor, insbesondere Innenzahnradmaschine, Außenzahnradmaschine, mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten ersten Zahnrad und einem dieses Zahnrad antreibenden zweiten Zahnrad, sowie mit zumindest einem in dem Gehäuse vorgesehenen Druckaufbauschlitz.
Solche hydraulische Zahnradmaschinen sind beispielsweise durch die DE-OS 29 42 417 und die DE-OS 15 53 014 bekannt geworden. Diese Zahnradmaschinen weisen Druckaufbauschlitze in Axialplatten des Gehäuses auf, die in einer Aufsicht eine dreieckige Kontur aufweisen. Diese Druckaufbauschlitze in Axialplatten des Gehäuses der Zahnradmaschine dienen einem gleichmäßigeren Druckangleich oder Druckanstieg, der bis hin zu einem Druckraum vorgenommen wird, wobei die Zahnradmaschine als Pumpe eine Druckerhöhung und eine Förderleistung von einem Saugraum zu einem Druckraum erzeugt. Ein Fluid wird durch den Betrieb der Zahnradmaschine von dem Saugraum in den Druckraum gefördert.
Werden solche Zahnradmaschinen als Pumpen für Kraftfahrzeugaggregate und insbesondere für Kraftfahrzeuggetriebe, wie stufenlos einstellbare Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, eingesetzt, die ein Fluid, wie Öl, zur Stellgliedbeaufschlagung und/oder zur Schmierung und/oder zur Kühlung beispielsweise aus einem Sumpf fördert, so wird in einigen Betriebsbereichen des Fahrzeuges ein relativ lufthaltiges Öl, wie ein Öl-Luft-Gemisch von der Pumpe aus dem Sumpf gefördert, wobei in anderen Betriebsbereichen des Fahrzeuges ein relativ luftarmes Öl oder Öl-Luft-Gemisch gefördert wird.
Dies hat bei den bekannten Pumpen nach dem Stand der Technik den Nachteil, daß die Vorkompression oder der Druckangleich über die in der Aufsicht dreiecksförmigen Druckaufbauschlitze bei relativ lufthaltigem Öl relativ schlagartig also über einen relativ kleinen Verdrehwinkel des Ritzels erfolgt. Im Vergleich dazu erfolgt der Druckangleich bei relativ luftarmem Öl über einen relativ größeren Verdrehwinkel des Ritzels, nämlich über den Verdrehwinkel entsprechend der Erstreckung des Druckaufbauschlitzes.
Der Druckangleich über einen geringen Verdrehwinkel bei stark lufthaltigem Öl bewirkt ein relativ schlechtes akustisches Verhalten der Pumpe, da bei einem hohen Luftanteil im Öl eine relativ große Druckanstiegsgeschwindigkeit verursacht wird, die wiederum Druckwellen erzeugt, die Ursache sind für eine geringere akustische Qualität.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Zahnradmaschine zu schaffen, die auch bei verschiedenen Lufthaltigkeiten oder Fremdluftanteilen des zu fördernden Öles bei beispielsweise unterschiedlichen Betriebsbedingungen durch vergleichsweise geringe Druckanstiegsgeschwindigkeiten verbesserte akustische Eigenschaften aufweist.
Dies wird bei erfindungsgemäßen hydraulischen Zahnradmaschinen dadurch erreicht, indem zumindest ein Druckaufbauschlitz vorgesehen ist, der mehrstufig ausgebildet ist, wobei der Druckaufbauschlitz zumindest zwei Bereiche aufweist, wobei eine Zunahme der Querschnitte einzelner Bereiche als Funktion ihrer Erstreckung unterschiedlich groß ist. Als Erstreckung kann die Länge des Schlitzes und/oder beispielsweise auch der Verdrehwinkel des über den Schlitz streichenden oder sich verdrehenden Zahnrades verwendet werden.
Weiterhin kann bei einer hydraulischen Zahnradmaschine, wie Pumpe oder Motor, mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten ersten Zahnrad und einem dieses erste Zahnrad antreibenden zweiten Zahnrad, mit zumindest einem in einem Hohlraum zwischen erstem und zweitem Zahnrad angeordneten Füllstück und einem einer Anlage des Füllstückes dienenden Füllstiftes, sowie mit zumindest einem in dem Gehäuse vorgesehenen Druckaufbauschlitz, dies erreicht werden, wenn zumindest ein Druckaufbauschlitz vorgesehen ist, der mehrstufig ausgebildet ist, wobei der Druckaufbauschlitz zumindest zwei Bereiche aufweist, wobei eine Zunahme der Querschnitte einzelner Bereiche als Funktion ihrer Erstreckung unterschiedlich groß ist. Bei den Druckaufbauschlitzen nach dem Stand der Technik ist die Zunahme der Schlitze über die Erstreckung betrachtet gleichmäßig in Form eines dreieckigen Schlitzes oder die Fläche des Schlitzes ist gar über die Erstreckung konstant.
Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken ist es zweckmäßig, wenn zumindest ein Druckaufbauschlitz zumindest einzelne erste und zweite Bereiche aufweist, wobei zumindest einzelne erste Bereiche des Druckaufbauschlitzes einen divergierenden Querschnitt aufweisen und zumindest einzelne zweite Bereiche des Druckaufbauschlitzes einen im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweisen.
Ebenso ist es bei hydraulische Zahnradmaschine mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten ersten Zahnrad und einem dieses Zahnrad antreibenden zweite Zahnrad, mit zumindest einem zwischen erstem und zweitem Zahnrad angeordneten Füllstück und einem einer Anlage des Füllstückes dienenden Füllstiftes, sowie mit zumindest einem in dem Gehäuse vorgesehenen Druckaufbauschlitz, besonders vorteilhaft, wenn zumindest ein Druckaufbauschlitz zumindest einzelne erste und zweite Bereiche aufweist, wobei zumindest einzelne erste Bereiche des Druckaufbauschlitzes einen divergierenden Querschnitt aufweisen und zumindest einzelne zweite Bereiche des Druckaufbauschlitzes einen im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweisen.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn zumindest ein Druckaufbauschlitz zumindest zwei Bereiche aufweist, die einen im wesentlichen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn daß das erste Zahnrad ein innenverzahntes Hohlrad ist und das zweite Zahnrad ein außenverzahntes Ritzel ist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn daß das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad jeweils ein außenverzahntes Zahnrad ist.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die hydraulische Zahnradmaschine einen radial innen liegenden und einen radial außen liegenden Druckaufbauschlitz aufweist.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn zumindest ein Druckaufbauschlitz drei unterschiedliche Bereiche aufweist.
Weiterhin kann es bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft sein, wenn das Füllstück aus zwei Füllstückteilen besteht und zwischen den Füllstückteilen mittels Dichtungen Druckbereiche gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne Druckbereiche mittels zumindest jeweils eines Kanales mit einem Bereich eines Druckaufbauschlitzes verbunden sind.
Insbesondere ist es bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn zumindest einzelne Druckkammern mittels zumindest jeweils eines Kanales mit einem Bereich eines Druckaufbauschlitzes verbunden sind. Dabei können die Druckkammern im Gehäuse und/oder in den Axialplatten eingebracht sein.
Anhand der Figuren sei die Erfindung beispielhaft und ohne Beschränkung der Allgemeinheit näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Zahnradmaschine nach dem Stand der Technik,
Fig. 2 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Zahnradmaschine,
Fig. 2a ein Druckaufbauschlitz in einer Aufsicht,
Fig. 2b ein Druckaufbauschlitz in einem Schnitt,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Zahnradmaschine,
Fig. 3a ein Druckaufbauschlitz in einem Schnitt,
Fig. 4 eine Ansicht einer Axialplatte und
Fig. 4a eine Axialplatte im Schnitt.
Die Fig. 1 zeigt eine Zahnradmaschine 1 nach dem Stand der Technik, bei welcher ein innenverzahntes Hohlrad 2 und ein außenverzahntes Ritzel 3 in einer Bohrung 4 eines Gehäuses 5 drehbar angeordnet sind. Das Ritzel 3 ist mittels einer Ritzelwelle 6 innerhalb des Gehäuses 5 drehbar gelagert und mittels dieser Welle antreibbar. Das Gehäuse 5 ist vorteilhaft mehrteilig ausgebildet und besteht zumindest aus zwei Axialplatten und einem zentralen Gehäuseteil mit der Bohrung 4, das zwischen den Axialplatten angeordnet ist. Diese Bauteile begrenzen den Innenraum der Pumpe, in welchem die Zahnräder angeordnet sind und dichten diesen bis auf Anschluß und Abfluß ab. Die Drehrichtung des Ritzels 3 ist durch den Pfeil 7 dargestellt.
Zwischen den beiden Verzahnungen des innenverzahnten Hohlrades 2 und dem außenverzahnten Ritzel 3 ist ein sichelförmiger Hohlraum 8 gebildet, in welchem zumindest ein Füllstück 9 oder ein geteiltes Füllstück 9 mit den Füllstückteilen 9a, 9b angeordnet ist, welches sich an einem Füllstift 10 anlegt und/oder abstützt. Der Füllstift durchsetzt den Raum 8 und ist in den Axialplatten, vorteilhaft in Bohrungen, gehalten.
Die beiden Füllstückteile 9a, 9b weisen jeweils eine Seitenfläche auf, die benachbart angeordnet sind. In diesen benachbarten Seitenflächen der beiden Füllstückteile sind beabstandete Ausnehmungen 11, 12 vorgesehen, in die Dichtungen oder Dichtelemente 13, 14 eingebracht sind. Mit dem Zwischenraum 15 zwischen den Dichtelementen steht ein Kanal 16 in Fluidverbindung.
In den Axialplatten sind Druckaufbauschlitze 20, 21 oder Vorfüllschlitze eingebracht. Diese sind im Bereich der Stirnseiten der Zähne von Hohlrad 2 und Ritzel 3 eingebracht. Diese Druckaufbau- oder Vorfüllschlitze 20, 21 definieren Vorfüllbereiche, in denen eine Druckangleichung in den Zahnzwischenräumen von Hohlrad und/oder Ritzel bei einer Drehung bis zum Druckraum hin vorgenommen wird. Diese Druckaufbauschlitze 20, 21 sind über die Nut 16 miteinander verbunden und mit dem Bereich 15 verbunden.
Der Raumbereich 15 dient der Druckangleichung zwischen dem Raumbereich zwischen den Füllstückteilen und den Druckaufbauschlitzen. Dadurch ist die radiale Kraftwirkung von den Füllstückteilen auf die Zahnköpfe von Ritzel 3 und Hohlrad 2 an die dort herrschenden Druckverhältnisse angepaßt und es herrscht zwischen den Füllstückteilen nicht der hohe Betriebsdruck, wie er beispielsweise im Ausgangsbereich der Pumpe herrscht. Würde zwischen den Füllstückteilen der hohe Betriebsdruck herrschen, würde die radiale Kraft auf die Zahnköpfe eine zu starke Belastung der Zahnköpfe verursachten, was zu einer reduzierten Lebensdauer von Ritzel und Hohlrad führen würde.
Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Zahnradmaschine 100, wie Innenzahnradpumpe, mit einem innenverzahnten Hohlrad 101 und einem dieses Hohlrad antreibenden außenverzahnten Ritzel 102. Hohlrad 101 und Ritzel 102 sind wie allgemein bekannt in einem Gehäuse drehbar angeordnet, wobei das Ritzel auf einer Ritzelwelle angeordnet ist und mittels dieser Welle antreibbar ist. Das Gehäuse weist einen zentralen Gehäusekörper und Axialplatten auf. Der zentrale Gehäusekörper weist einen Hohlraum, wie eine Bohrung auf, in welcher Hohlrad und Ritzel aufgenommen sind, wobei die Axialplatten den Hohlraum begrenzen.
Innerhalb des Gehäuses ist zwischen Hohlrad und Ritzel ist ein sichelförmiger Raum, wobei innerhalb des im wesentlichen sichelförmigen Raumes 104 zwischen Hohlrad 101 und Ritzel 102 ein Füllstift 105 angeordnet ist, der durch die Axialplatten, vorzugsweise durch Bohrungen im Gehäuse, der Innenzahnradmaschine gehalten wird. An diesem Füllstift 105 stützen sich die beiden Füllstückteile 106 und 107 ab. Die Füllstückteile 106, 107 legen sich jeweils mit einer Seitenfläche 106a, 107a an den Zahnköpfen von Ritzel 102 und Hohlrad 101 an. Mit jeweils einer anderen Seitenfläche 106b, 107b liegen die Füllstückteile 106, 107 im wesentlichen benachbart an oder sind geringfügig beabstandet, wobei zwischen den beiden benachbarten Seitenflächen ein Spalt 110 vorliegen kann.
Innerhalb des Bereiches des Spaltes 110 weist die Seitenfläche 106b und/oder die Seitenfläche 107b Ausnehmungen 111 auf, in die Dichtelemente 112 aufgenommen sind. Von diesen Ausnehmungen 111 und Dichtelementen 112 sind in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 vier Stück angeordnet. Zwischen jeweils zwei Dichtelementen 112 sind die Räume 113, 114, 115 angeordnet, wobei der Raum 116 zwischen einem Dichtelement und dem Druckraum 120 angeordnet ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Anzahl der Dichtungen variieren.
Weiterhin sind in den Axialplatten Druckaufbauschlitze 130 und 131 eingebracht. Diese Druckaufbauschlitze sind mehrstufig oder abgestuft ausgebildet und ändern ihren Querschnitt als Funktion des Verdrehwinkels des Ritzels, wobei in einem ersten Bereich 132 die Zunahme der Querschnitts als Funktion des Verdrehwinkels gering ist, in einem zweiten Bereich 133 die Zunahme der Querschnitts als Funktion des Verdrehwinkels größer ist und in einem dritten Bereich 134 die Zunahme der Querschnitts als Funktion des Verdrehwinkels am größten ist. Gleiches gilt für den Druckaufbauschlitz 131 im Bereich des Hohlrades. Somit ist in den jeweiligen Bereichen des Druckaufbauschlitzes die Zunahme des Querschnittes als Funktion des Verdrehwinkels unterschiedlich groß ausgebildet. Bei einem Druckaufbauschlitz nach dem Stand der Technik ist die Änderung des Querschnittes des Schlitzes als Funktion der Erstreckung des Schlitzes gleichmäßig.
Die Fig. 2a zeigt eine Darstellung eines Druckaufbauschlitzes 130 in einer nicht maßstäblichen Aufsicht auf die Axialplatte 150. Der Druckaufbauschlitz 130 ist in drei Bereiche A, B und C unterteilt, wobei die Zunahme der Breite des Schlitzes als Funktion des Verdrehwinkels oder der Erstreckung im Bereich A am kleinsten ist, im Bereich B größer ist als im Bereich A und im Bereich C am größten ist.
Die Fig. 2b zeigt eine Darstellung eines Druckaufbauschlitzes 130 in einem nicht maßstäblichen Schnitt der Axialplatte 150. Der Druckaufbauschlitz 130 ist in drei Bereiche A, B und C unterteilt, wobei die Zunahme der Tiefe des Schlitzes als Funktion des Verdrehwinkels im Bereich A am kleinsten ist, im Bereich B größer ist und im Bereich C am größten ist.
Dadurch ist die Zunahme des Querschnittes im Bereich A am kleinsten, im Bereich B größer als im Bereich A und im Bereich C am größten.
Die Bereiche 132 (A), 133 (B) und 134 (C) stehen mittels der Kanäle 160, 161, 162 in einer Axialplatte mit den Bereichen 113, 114 und 115 in Fluidverbindung und gewährleisten einen Druckausgleich zwischen diesen Raumbereichen. Dadurch wird eine Druckkompensation in den Bereichen 113, 114 und 115 an die Druckverhältnisse in dem Druckaufbauschlitzen angepaßt.
Entsprechend der Beschreibung bezüglich der Zunahme der Querschnittsfläche des Druckaufbauschlitzes 130 kann auch der Druckaufbauschlitz 131 entsprechend mehrstufig mit einer unterschiedlichen Zunahme seiner Querschnittsfläche aufgebaut sein. Ebenso können die Kanäle 160, 161 und 162 mit den jeweiligen Bereichen des Druckaufbauschlitzes 131 verbunden sein. Weiterhin kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Kanäle die jeweiligen Bereiche der Druckaufbauschlitze 130 und 131 verbinden und eine Fluidverbindung zu den Bereichen 113, 114 und 115 bilden.
Der erfindungsgemäße Vorteil der vorliegenden Zahnradmaschine ist, daß die Förderung von Öl mit unterschiedlichen Lufthaltigkeiten oder Fremdluftanteilen mit annähernd gleichen akustischen Qualitäten erfolgen kann.
In Fahrzeuggetrieben, insbesondere bei stufenlos einstellbaren Getrieben (CVT), wie Kegelscheibenumschlingungsgetrieben mit Kegelscheibensätzen und dazwischen angeordneten Umschlingungsmitteln, wird bei verschiedenen Betriebsbereichen das Öl unterschiedlich mit Luft vermischt, so daß ein unterschiedlicher Luftanteil bei verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeuges oder des Getriebes resultiert. Dabei können Luftanteile von wenigen Promille bis mehr als 10% auftreten, was gegenüber einem Luftanteil von wenigen Promille oder Prozent im Normalbetrieb einen großen Unterschied im akustischen Verhalten der Pumpe bewirkt.
Erfindungsgemäß werden die Druckaufbauschlitze als Funktion des Verdrehwinkels mehrstufig oder abgestuft ausgebildet, so daß bei Ölen mit unterschiedlichen Kompressibilitäten, also unterschiedlichen Luftanteilen, der Druckaufbau in den Zahnlücken gezielt ausgeführt werden kann.
Der Ausbildung von mehrstufigen Druckaufbauschlitzen mit einer Ausgestaltung eines ersten Bereiches, wird zumindest ein weiterer zweiter Bereich und gegebenenfalls ein dritter Bereich und vorzugsweise auch weitere Bereiche vorgeschaltet. Dabei weisen der zweite Bereich und der dritte Bereich eine größere Vergrößerung der Querschnittsfläche als Funktion des Drehwinkels des Ritzels auf als der erste Bereich. Ebenso ist bei dem dritten Bereich die Zunahme des Querschnittes als Funktion des Drehwinkels größer als bei dem zweiten Bereich.
Der erste Bereich weist eine relativ schmale Ausgestaltung des Druckaufbauschlitzes auf, der dazu dient bei relativ luftarmem Öl das Öl in einem Zahnzwischenraum an den im Druckbereich herrschenden Druck anzupassen oder zumindest anzunähern. Dies erfolgt mit steigendem Querschnitt als Funktion des Verdrehwinkeln des Ritzels, da sich dabei der Zahnzwischenraum über den sich im Querschnitt vergrößernden Druckaufbauschlitz in Richtung des Druckraumes bewegt.
Bei Fördermedien, also Öl, deren Kompressibilität sehr groß ist, beispielsweise durch einen hohen Luftanteil, ist die Wirkung der schmalen Druckaufbauschlitze im ersten Bereich (A) sehr gering, so daß die Füllverluste durch den hohen Luftanteil durch nachströmendes Öl nicht ausgeglichen werden können. Beim Erreichen der Zahnlücke in den Bereich des Druckraumes würde der Druck dann quasi schlagartig auf den Betriebsdruck ansteigen. Dies würde zu einer relativ hohen Druckanstiegsgeschwindigkeit und somit zu ungewünschten Betriebsgeräuschen führen.
Bei einem Schlitz mit erfindungsgemäßer abgestufter Querschnittsvergrößerung wird eine erfindungsgemäße Verbesserung erzielt, wenn die Zahnlücke in den zweiten Bereich (B) des Druckaufbauschlitzes gebracht wird. Der zweite Bereich des Druckaufbauschlitzes wird im wesentlichen nur bei relativ lufthaltigem Öl wirksam, indem die infolge der hohen Kompressibilität benötigten Vorfüllmengen nun über die zweite Vorfüllstufe des Schlitzes in die Zahnlücke geführt werden. Dadurch wird ein verlangsamter Druckanstieg erzielt, der ohne die zweite Stufe oder den zweiten Bereich des Schlitzes erst bei Erreichen der Druckkammer durchgeführt werden kann. Die zweite stufe des Druckaufbauschlitzes ist beispielsweise für stark verschäumtes Öl vorteilhaft.
Im Falle eines noch stärker verschäumten Ölen mit einem höheren Luftanteil, ist der Querschnitt des zweiten Bereiches (B).
Dieser schmale Schlitz des ersten Bereiches (A) und der etwas verbreiterte Bereich des zweiten Bereiches (B) ist es bei stark lufthaltigem Öl mit beispielsweise vielen zusammenhängenden Luftblasen zweckmäßig, einen dritten Bereich (C) des Druckaufbauschlitzes vorzusehen, da die beiden Bereiche A und B von ihrem Querschnitt nicht ausreichend sind um die Vorfüllmengen zur Verfügung zu stellen und um beispielsweise Kavitationsstöße zu vermeiden.
Bei den drei Bereichen A, B und C verändert sich der Querschnitt des Schlitzes im wesentlichen kontinuierlich als Funktion des Verdrehwinkels des Zahnrades (Ritzel und/oder Hohlrad), wobei die Zunahme des Querschnittes als Funktion des Verdrehwinkels in jedem Bereich unterschiedlich ist. In einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es auch zweckmäßig sein, wenn zwischen den Bereichen A, B und C jeweils Teilbereiche gleichen Querschnitts als Funktion des Verdrehwinkels zwischengeschaltet werden.
Die Druckaufbauschlitze sind vorzugsweise in den Wandungen der Axialplatten des Gehäuses angeordnet. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es zweckmäßig sein, wenn die Schlitze bei einer Innenzahnradpumpe radial am Füllstück angeordnet sind. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es zweckmäßig sein, wenn die Schlitze bei einer Außenzahnradpumpe radial am Gehäuse angeordnet sind.
Die Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Zahnradmaschine 200, wie Innenzahnradpumpe, mit einem innenverzahnten Hohlrad 201 und einem dieses Hohlrad antreibenden außenverzahnten Ritzel 202. Hohlrad 201 und Ritzel 202 sind wie allgemein bekannt in einem Gehäuse 299 drehbar angeordnet, wobei das Ritzel 202 auf einer nicht dargestellten Ritzelwelle angeordnet ist und mittels dieser Welle antreibbar ist. Das Gehäuse 299 weist einen zentralen Gehäusekörper und Axialplatten 298 auf. Der zentrale Gehäusekörper 299 weist einen Hohlraum, wie eine Bohrung auf, in welcher Hohlrad und Ritzel aufgenommen sind.
Innerhalb des im wesentlichen sichelförmigen Raumes 204 zwischen Hohlrad 201 und Ritzel 202 ist ein Füllstift 205 angeordnet, der durch die Axialplatten 298 der Innenzahnradmaschine 200 gehalten wird. An diesem Füllstift 205 stützen sich die Füllstückteile 206 und 207 ab. Die Füllstückteile 206, 207 legen sich jeweils mit einer Seitenfläche 206a, 207a an den Zahnköpfen von Ritzel 202 und Hohlrad 201 an. Mit jeweils einer anderen Seitenfläche 206b, 207b liegen die Füllstückteile 206, 207 benachbart an, wobei zwischen den beiden benachbarten Seitenflächen ein Spalt 210 vorliegen kann.
Innerhalb des Bereiches des Spaltes 210 weist die Seitenfläche 206b und/oder die Seitenfläche 207b eckige oder runde (halbrunde) Ausnehmungen 211 auf, in die Dichtelemente 212 aufgenommen sind. Von diesen Ausnehmungen 211 und Dichtelementen 212 sind in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 drei Stück angeordnet. Zwischen jeweils zwei Dichtelementen 212 sind die Räume 213 und 214 angeordnet, wobei der Raum 216 zwischen einem Dichtelement 212 und dem Druckraum 220 angeordnet ist.
Weiterhin sind in den Axialplatten Druckaufbauschlitze 230 und 231 eingebracht. Diese Druckaufbauschlitze sind mehrstufig oder abgestuft ausgebildet und ändern ihren Querschnitt als Funktion des Verdrehwinkels des Ritzels, wobei in einem ersten Bereich 232 die Zunahme der Querschnitts als Funktion des Verdrehwinkels gering ist, in einem zweiten Bereich 233 die Zunahme der Querschnitts als Funktion des Verdrehwinkels größer ist und in einem dritten Bereich 234 die Zunahme der Querschnitts als Funktion des Verdrehwinkels am größten ist. Gleiches gilt für den Druckaufbauschlitz 231 im Bereich des Hohlrades. Somit ist in den jeweiligen Bereichen des Druckaufbauschlitzes die Zunahme des Querschnittes als Funktion des Verdrehwinkels unterschiedlich groß ausgebildet.
Zwischen den Raumbereichen oder Druckbereichen 213 und 214 und den Druckaufbauschlitzen 232 und 233 sind Kanäle 260, 261 vorgesehen, die einen Druckausgleich zwischen den Druckaufbauschlitze und den Raumbereichen bewirken.
Die Fig. 3a zeigt einen Schnitt einer Axialplatte 298 entlang der Linie A-A. Der Druckaufbauschlitz 230 weist im wesentlichen drei Bereiche 232, 233 und 234 auf, bevor der Bereich 234 in den Bereich 220 mündet. Die Breite und die Tiefe des Bereiches 232 nimmt stetig mit zunehmendem Drehwinkel zu. Die Breite der Bereiche 233 und 234 der Druckaufbauschlitze bleibt im wesentlichen konstant, wobei die Tiefe der Bereiche im wesentlichen stetig mit zunehmendem Drehwinkel zunimmt.
Durch die stufige Ausführung der Druckaufbauschlitze 230, 231 oder Vorfüllschlitze ist der Drehwinkel innerhalb dessen der Druck in der jeweiligen Zahnlücke den Betriebsdruck erreicht, in Abhängigkeit von der Lufthaltigkeit des Öles starken Schwankungen unterworfen. Dies macht eine Anpassung der Kompensationskräfte zwischen den Füllstückteilen an die radial anstehenden Betriebsdrücke bei leckspaltkompensierten Innenzahnradpumpen zweckmäßig. Dies wird durch eine Unterteilung der zwischen den Füllstückteilen angeordneten Kompensationsflächen, indem diese durch Dichtungen 212 getrennt und durch die Kanäle 260, 261 und gegebenenfalls Bohrungen mit den Bereichen 230, 231 auf den Zahnradseiten verbunden werden, erreicht.
Infolge der unterschiedlichen Drücke in den Druckbereichen ist eine Axialkompensation der Druckkraft auf die Axialplatten zweckmäßig. Dies wird dadurch erreicht, siehe Fig. 4 und 4a, indem die in den Axialplatten 298 angeordneten Druckkammern 281, 282 und 283 mittels Bohrungen 280 mit den Druckbereichen 232, 233 und 234 verbunden werden, wobei die Druckkammern oder Druckfelder 281, 282 und 283 mittels Dichtungen 284 für sich und gegeneinander abgedichtet sind.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rück­ bezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Erfindung ist auch nicht auf die Ausführungsbeispiele der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kom­ binationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfah­ rensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschritt­ folgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims (13)

1. Hydraulische Zahnradmaschine, wie Pumpe oder Motor, mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten ersten Zahnrad und einem dieses erste Zahnrad antreibenden zweiten Zahnrad, sowie mit zumindest einem in dem Gehäuse vorgesehenen Druckaufbauschlitz.
2. Hydraulische Zahnradmaschine, wie Pumpe oder Motor, mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten ersten Zahnrad und einem dieses Hohlrad antreibenden zweiten Zahnrad, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Druckaufbauschlitz vorgesehen ist, der mehrstufig ausgebildet ist, wobei der Druckaufbauschlitz zumindest zwei Bereiche aufweist, wobei eine Zunahme der Querschnitte einzelner Bereiche als Funktion ihrer Erstreckung unterschiedlich groß ist.
3. Hydraulische Zahnradmaschine, wie Pumpe oder Motor, mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten ersten Zahnrad und einem dieses erste Zahnrad antreibenden zweiten Zahnrad, mit zumindest einem in einem Hohlraum zwischen erstem und zweitem Zahnrad angeordneten Füllstück und einem einer Anlage des Füllstückes dienenden Füllstiftes, sowie mit zumindest einem in dem Gehäuse vorgesehenen Druckaufbauschlitz, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Druckaufbauschlitz vorgesehen ist, der mehrstufig ausgebildet ist, wobei der Druckaufbauschlitz zumindest zwei Bereiche aufweist, wobei eine Zunahme der Querschnitte einzelner Bereiche als Funktion ihrer Erstreckung unterschiedlich groß ist.
4. Hydraulische Zahnradmaschine mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten ersten Zahnrad und einem dieses Zahnrad antreibenden zweite Zahnrad, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Druckaufbauschlitz zumindest einzelne erste und zweite Bereiche aufweist, wobei zumindest einzelne erste Bereiche des Druckaufbauschlitzes einen divergierenden Querschnitt aufweisen und zumindest einzelne zweite Bereiche des Druckaufbauschlitzes einen im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweisen.
5. Hydraulische Zahnradmaschine mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten ersten Zahnrad und einem dieses Zahnrad antreibenden zweite Zahnrad, mit zumindest einem zwischen erstem und zweitem Zahnrad angeordneten Füllstück und einem einer Anlage des Füllstückes dienenden Füllstiftes, sowie mit zumindest einem in dem Gehäuse vorgesehenen Druckaufbauschlitz, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Druckaufbauschlitz zumindest einzelne erste und zweite Bereiche aufweist, wobei zumindest einzelne erste Bereiche des Druckaufbauschlitzes einen divergierenden Querschnitt aufweisen und zumindest einzelne zweite Bereiche des Druckaufbauschlitzes einen im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweisen.
6. Hydraulische Zahnradmaschine mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten ersten Zahnrad und einem dieses Zahnrad antreibenden zweite Zahnrad, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Druckaufbauschlitz zumindest zwei Bereiche aufweist, die einen im wesentlichen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.
7. Hydraulische Zahnradmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zahnrad ein innenverzahntes Hohlrad ist und das zweite Zahnrad ein außenverzahntes Ritzel ist.
8. Hydraulische Zahnradmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad jeweils ein außenverzahntes Zahnrad ist.
9. Hydraulische Zahnradmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Zahnradmaschine einen radial innen liegenden und einen radial außen liegenden Druckaufbauschlitz aufweist.
10. Hydraulische Zahnradmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Druckaufbauschlitz drei unterschiedliche Bereiche aufweist.
11. Hydraulische Zahnradmaschine insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Füllstück aus zwei Füllstückteilen besteht und zwischen den Füllstückteilen mittels Dichtungen Druckbereiche gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne Druckbereiche mittels zumindest jeweils eines Kanales mit einem Bereich eines Druckaufbauschlitzes verbunden sind.
12. Hydraulische Zahnradmaschine insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Leckspaltkompensation in den Axialplatten des Gehäuses Druckkammern eingearbeitet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne Druckkammern mittels zumindest jeweils eines Kanales mit einem Bereich eines Druckaufbauschlitzes verbunden sind.
13. Hydraulische Zahnradmaschine insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Leckspaltkompensation im Gehäuse Druckkammern eingearbeitet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne Druckkammern mittels zumindest jeweils eines Kanales mit einem Bereich eines Druckaufbauschlitzes verbunden sind.
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