DE2100403A1

DE2100403A1 - Rotierende Hydraulikmaschine

Info

Publication number: DE2100403A1
Application number: DE19712100403
Authority: DE
Inventors: Frank George Solihull Warwickshire Freeman (Grossbritannien)
Original assignee: Joseph Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1971-01-07
Filing date: 1971-01-07
Publication date: 1972-07-20

Description

Rotierende Hydraulikmaschine Die Erfindung betrifft eine rotierende Hydraulikmaschine, bei der eine Blüssigkeitsverdrängung mit der Drehung kämmender Zahnräder einhergeht.
Gemäß der Erfindung ist eine rotierende Hydraullkmaschine der genannten Art gekennzeichnet durch ein erstes Zahnrad, eine Anzahl zweiter Zahnräder, die im wesentlichen im gleichen Abstand um das erst. Zahnrad herum angeordnet sind und mit ihm kämmen, einen Zahnkranz, der mit den zweiten Zahnrädern kämmt, und ein die Zahnräder und den Zahnkranz umgebendes Gehäuse, das an den zweiten Zahnrädern mit zwei Einlaßöffnungen und zwei Auslaßöffnungen versehen ist, wobei eine der Binlaßöffnungen und eine der &uslaßöffnungen in Jedem zusammengehörigen Öffnungepaar auf gegenüberliegenden Seiten des Kämmbereichs zwischen dem ersten Zahnrad und dem zugehörigen zweiten Zahnrad liegt und die andere Einlaßöffnung und die andere Auslaßöffnung eines zusammengehörigen Paars auf gegenüberliegenden Seiten des Kämmbereichs zwischen dem Zahnkranz und dem zugehörigen zweiten Zahnrad liegen, wobei die Einlaß- und kuslaßöffnungen Jeweils mit einem Haupteinlaß und einem Hauptauslaß in Verbindung stehen, wobei eine solche Anordnung vorgesehen ist, daß die EinlaB- und juslaßöffnungen eo gegenüber den Zahnrädern angeordnet sind, daß im Lauf die Radialkräfte, die darauf einwirken, im wesentlichen im Gleichgewicht sind.
Eine Zahnradpumpe gemäß der Erfindung wird im nachfolgenden als Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind: Fig. 1 ein Schnitt durch eine Pumpe; Fig. 2 ein Schnitt an der Linie 2-2 der Fig. 1; Fig 3 eine ilternativausführung einer Pumpe und Fig. 4 eine Abwandlung der in Fig. 3 gezeigten Pumpe Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Pumpe hat ein Gehäuse, das aus vier Teilen 10, 11, 12, 13 gebildet ist. Der Teil 13 wird als Distanzstück zwischen den Teilen 10 und 12 verwendet und weist ferner im gleichen Abstand angeordnete Ansätze 14 auf, auf denen drei Stirnräder 15 drehbar gelagert sind, wobei nur eines dieser Zahnräder gezeigt ist. Die Gehäuseteile 10, 11, 12, 13 sind durch Schrauben 16 miteinsnder verbunden, die durch Löcher in den Ansätzen 14 gehen und durch Lagerlöcher in den anderen Teilen führen. Ein Zahnkranz 18 kämmt mit den Zahnrädern 15. Ein Stirnrad 19 mit einer einstückig angeformten Welle 20 ist dichtend und drehbar im Gehäuseteil 10 gelagert und wird von den Zahnrädern 15 in seiner Lage gehalten und abgestützt, mit denen es kämmt.
Die Endflächen der Zahnräder 15, 18 und 19 befinden sich engem Paßsitz zwischen den Gehäuseteilen 12 und 13.
Der Gehäuseteil 13 ist mit einer Anzahl von Einlaßöffnungen 21 und iualaßöffnungen 22 versehen, wobei die Lage dieser Öffnungen in Fig. 2 gestrichelt gezeigt ist. Die Öffnungen 21 sind in im wesentlichen diuetral gegenüberliegenden Paaren um die einsätze 14 herum angeordnet. Die Öffnungen 22 sind in entsprechender Weise zwischen den Öffnungen 21 um die Ansätze 14 herum angeordnet.
Die Öffnungen 21 bzw. 22 sind gemeinsam mit einem Raupteinlaß 23 bzw. einem Hauptauslaß 24 verbunden.
Der Gehäuseteil 13 ist zwischen den Ansätzen 14 mit Bogenflächen 13a, 13b, 13c, 13d versehen, die eng an den Spitzen der Zahnräder 15, 18, 19 liegen, außer wo sie miteinander kämmen, um damit beim Lauf zu bewirken, daß die Hydraulikfliisseigkeit vom Einlaß 23 zum Auslaß 24 gedrückt wird.
Beim Lauf wird das Zahnrad 19 durch die Welle 20 im Umlauf versetst, was bewirkt, daß die Zahnräder 15 um die Ansätze 14 laufen und das Zahnrad 18 um die Achse des Zahnrads 19 läuft. Wenn die Drehrichtung des Zahnrads 19 gemäß der Darstellung in Fig. 2 nach links geht, verlassen die Zahnräder 15 den Kämmbereich mit den Zahnrädern 18 bzw. 19 an den Öffnungen 21, und sie kommen in den Kämmbereich mit den Zahnrädern 18 und 19 an den Öffnungen 22.
Damit wird in bekannter Weise Flüssigkeit von der Einlaßseite zur uslaßseite gepumpt. Die Öffnungen 21 und 22 stehen jeweils unter Hochdruck bzw. Niederdruck. Die diametrale Einordnung der Öffnungen 21 und 22 um die Zahnräder 15 herushst als Ergebnis, daß die Radialkräfte auf den Zahnrädern 15, die von den Flüssigkeitsdrücken herrtihren, im wesentlichen im Gleichgewicht stehen. Ferner hat die gleichmäßige Verteilung der Öffnungen 21 und 22 gegenüber den Zahnrädern 18 und 19 den Effekt, daß auch diese Zahnräder in den darauf ausgeübten Radialkräften im wesentlichen kräftekompensiert sind. Die Zahnräder 18 und 19 sind damit keinem nennenswerten Qwerdruck ausgesetzt, und sie lassen sich dadurch wie beschrieben nur durch die Zahnräder 15 lagern.
Die in Fig. 3 gezeigte Pumpe hat einen Zahnkranz 25 mit einem Armkreuz 26 und einereinstückig angeformten, mit Innengewinde versehene Kupplung 27 für eine Antriebswelle Das in der Mitte liegende Stirnrad 28 ist ebenfalls mit Innengewinde versehen, in der dargestellten Einordnung kann es jedoch frei umlaufen, wenn es von den umgebenden Zahnrädern 29 (von denen nur eines gezeigt ist) angetrieben wird. Bei einer bestimmten Drehzahl hat die Pumpe eine größere Flüssigkeitsverdrängung pro Umdrehung, als wenn der Antrieb an das in der Mitte liegenden Zahnrad angelegt wäre.
Wenn die Maschine alternativ als Motor verwendet wird, führt eine bestimmte Druchflußmenge zu einer geringeren Abtriebsdrehzahl, als sie am in der Mitte liegenden Zahnrad zur Verfügung stande In Fig. 4 ist gezeigt, wie die in Fig. 3 gezeigte Einordnung abgewandelt werden kann, um eine Treibverbindung mit dem in der Mitte liegenden Zahnrad 28 herzustellen. Das Stirnrad (nicht dargestellt) weist keinen Armkreuz auf, und das Antriebselement 30 ersetzt die Verbindung 27, um dichtend am Pumpengehäuse 31 ansugreifen. Das Element 30 stellt eine Schraub- un@er Kehlnutverbindung mit dem in der Mitte liegenden Zahnrad 28 her.
Pat entansrüche

Claims

PatentansPsche Rotierende Hydraulikmaschine, gekennzeichnet durch ein erstes Zahnrad (19,28), eine Anzahl zweiter Zahnräder (15,29), die im wesentlichen im gleichen Abstand um das erste Zahnrad (19,28) herum angeordnet sind und mit ihm kämmen, einen Zahnkranz (18,25), der mit den zweiten Zahnrädern (15,29) kämmt, und ein die Zahnräder und den Zahnkranz (19,28,15,29,18,25) umgebendes Gehäuse (10, 11,12,13,31), das an den zweiten Zahnrädern (15,29) mit zwei Einlaßöffnungen (21) und zwei Auslaßöffnungen (22) versehen ist, wobei eine der Einlaßöffnungen (21) und eine der Auslaßöffnungen (22) in Jedem zusammengehörigen Öffnungspaar auf gegendberliegenden Seiten des Kämmbereichs zwischen dem ersten Zahnrad (19,28) und dem zugehörigen zweiten Zahnrad (15,29) liegen und die andere Einlaßöffnung (21) und die andere Auslaßöffnung (22) eines zusammengehörigen Paars auf gegenüberliegenden Seiten des Kämmbereichs zwischen dem Zahnkranz (18,25) und dem zugehörigen zweiten Zahnrad (15,29) liegen, wobei die Einlaß- (21) und Auslaßöffnungen (22) jeweils mit einem Haupteinlaß (23) und einem Hauptauslaß (24) in Verbindung stehen, wobei es solche Anordnung vorgesehen ist, daß die Einlaß- (21) und Auslaßöffnungen (22) so gegenüber den Zahnrädern (19,28,15,29,18,25) angeordnet sind, daß im Lauf die Radialkräfte, die darauf einwirken, im wesentlichen im Gleichgewicht sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Öffnung (21,22) in Jedem Öffnungepaar diametral der anderen der Öffnungen des Öffnungsppaars in bezug auf das zugehörige zweite Zahnrad (15,29) gegenüberliegt.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Öffnung (21,22) des Jeweiligen Öffnungspaars an dem ersten Zahnrad (19,28) liegt, während die andere der Öffnungen des Ögnungspaars an dem Zahnkranz (10,25) liegt.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß - (21) und Auslaßöffnungen (22) an dem ersten Zahnrad (19,28) jeweils im wesentlichen im gleichen Winkelabstand um die Achse desselben hierum angeordnet sind.
5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- (21) und AuslaB£öffnungen (22) am Zahnkranz (18,25) Jeweils im gleichen Winkelabstand um die Achse desselben herum angeordnet sind.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Zahnräder (15,29) innerhalb des Gehäuses (10, 11,12,13,31) gelagert sind und daß das erste Zahnrad (19,28) und der Zahnkranz (18,25) durch das zweite Zahnrad (15,29) gelagert sind.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Mittel zur Herstellung einer Treibverbindung mit dem Zahnkranz (29).
8. Maschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Wellenkupplung (27), die sich aus dem Gehäuse herauserstreckt, und durch einen die Kupplung (27) mit dem Zahnkranz (25) verbindenden Teil (26).
9 Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennseichnet, daß das erste Zahnrad (28) mit innenliegenden Kerbzähnen versehen ist.