DE2100435A1

DE2100435A1 - Zahnradmaschine

Info

Publication number: DE2100435A1
Application number: DE19712100435
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Molly, Hans, Dipl.-Ing., 7502 Maisch
Priority date: 1971-01-07
Filing date: 1971-01-07
Publication date: 1972-07-20
Also published as: DE2100435C2

Description

Zahnradmaschine Zusatz zu Patent ...... (Patentanmeldung P 20 12 149.7) Das hauptpatent ..... (atentarmeldung P 20 12 149.7) betrifft eine Zahnradmaschine mit zwei in einem Gehäuse über Lagerflächen gelagerten Zahnrädern, die auf einer Seite miteinander ir Eingriff stehen, und sich aneinander abwälzen, auf dem größten Teil des Umfanges mit den Za'rlnköpfen vor einer Wandung des Gehäuses laufen und mit dem Gehäuse einen relativ kleinen Saugraum und einen sich in peripherer Richtung relativ weit um qie Zahnräder herum erstreckenden Druckraum begrenzen, wobei die resultierenden Öldruckkräfte auf jedes der Zahnräder jeweils eine Komponente in Richtung auf das andere Zahnrad hin enthalten. Nach dem Hauptpatent ist vorgesehen, daß ein Zahnrad mit seiner Lagerfläche im Gehäuse im wesentlichen in Richtung der Verbindungslinien der Zahnradmittelpunkte beweglich geführt und die Lagerfläche senkrecht zu dieser Verbindungslinie am Gehäuse abgestützt ist. bei einem bevorzu@ ten ausführungsbeispiel nach dem Hauptpatent ist die Zahnradmaschine als Mondsichelmaschine mit einem Stirnrad in Eingriff nit einem Hohlrad größeren Durchmessers ausgebildet, bei welcher das Hoiilrad in dem Maschinengenäuse in Richtung Jer Verbindungslinie der Zahnradmittelpunkte begrenzt beweglich geführt, das Stirnrad in dem Maschinengehäuse gelagert und zwischen Stirnrad und Hohlrad ein gehäusefester Mondsichelkörper angeordnet ist. Ber Paum zwischen Hohlrad und Gehause steht mit dem Hochdruckbereich der Maschine in Verbindung, während in ein em zwischen @ondsichelkörper, Hohlrad und Stirnrad gebildeten, begrenzten Bereich der Sauganschluß zündet.
Bei dieser Konstruktion bilden die von dem Hochdruck auf das Hohlrad und das Stirnrad ausgeübten Kräfte einen stumpfen Winkel miteinander, so daß sie über die Zähne der beiden Zahnräder einander teilweise entgegenwirken. Die begrenzt bewegliche Führung des Honlrades in dem Maschinengehäuse wird dadurch erreicht, daß das Maschinengehäuse zwei zylirdrische Gehäusebohrungen aufweist, deren Mittelpunkte geringfügig gegeneinander versetzt sind, so daß sie unter Bildung einer stumpfen Kante ineinander übergehen und eine begrenzte Beweglichkeit des darin sitzenden kreisrunden Hohlrades ermöglichen. Die abstutzung erfolgt durch ein Saugfeld, welches innerhalb des Hochdruckbereiches an der Wandung des Gehäuses abgegrenzt ist, und eine den Öldruckkräften entgegenwirkende Saugkraft auf das Hohlrad ausübt.
Nach dem Zusatzpatent ....... (Patentanmeldung P 20 12 149.7) erfolgt die begrenzt bewegliche Pührung des Hohlrades dadurch, daß der Innendurchmesser des Gehäuseinnenraumes wesentlich größer als der Außendurchmesser des Hohlrades ist und in dem so gebildeten Ringraum zwischen Hohlrad und Gehäusewandung schalenförmige Lagerkörper einander gegenüber angeordnet sind, die das Hohlrad mit je einer zylindrischen Lagerfläche umgreifen und an der Außenfläche jeweils mit einer eine hbwalzbewegung zulassenden Kontur an der Gehäusewandung anliegen.
Auf den tagerflächen sind Druck- bzw. Saugfelder abgegrenzt, die über Bohrungen mit weiteren Druck- bzw. Saugfeldern von Kleinerer Fläche in Verbindung stehen, welche zwischen den Außenseiten der Lagerkörper und der Gehäuseinnenwand durch druckfeste bewegliche Dichtmittel abgegrenzt sind, und von denen eines mit der Druck- und eines mit der Saugseite der aschine in Verbindung steht. Durch die Saugfelder in dem sonst innerhalb des Maschinengehäuses herrschenden Hochdruck wird eine den Öldruckkräften entgegenwirkende und die Lagerflächen entlastende Saugkraft auf das Hohlrad ausgeübt. Die Lagerkörper gestatten gleichzeitig die begrenzte Beweglichkeit des hohlrades in Richtung der Verbindungslinie der Zahnradmittelpunkte.
Bei dem Ausführungsbeispiel des Zusatzpatentes .....
(Patentanmeldung P 20 12 149.7 sind die Lagerkörper einander diametrl gegenüberliegend angeordnet, und zwar symme-risch zu dem zu der Verbinaungslinie der Zahnradmittelpunkte senkrechten Hohlraddurchmesser. In entsprechender Weise symmetrisch zu diesem Hohlraddurchmesser sind auch die Druckozw. Saugfelder vorgesehen.
Die Erfindung beruht auf der Srkenntnis, dab unter dem n'influß der hydraulischen Kräfte bei hohen Drücken eine Verformung des Hohlrades eintritt und daß im Hinblick auf diese verformung eine etwas andere Anordnung der Druck- bzw. Saugfelder vorteilhaft ist.
Der Erfindung lie@t somit die Aufgabe zugrunde, bei einer Zahnrad@ schine nach Anspruch 2 des Patentes ....... (Patentanmeldung P 20 12 149.7) die Druck- bzw. Saugfelder so anzuordnen, daß einer Verformung des Hohlrades unter dem Einflu@ der hydra@lischen Kräfte entgegengewirkt wird.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die auf den Lagerflächen abgegrenzten Druck- bzw. Saugfelder gegen den zur Verbindungslirie der Mitten von Stirn- und Hohlrad senkrechten Hohlraddurchmesser in Richtung auf den Eingriffspunkt von Stirnred und Hohlrad hin versetzt sind.
Aus kinematischen Gründen ist es vorteilhaft, wenn auch bei dieser Versetzun@ der Druck- bzw. Saugfelder die Legerkörper im Bereien des besagten Hohlraddurchmessers - versetzt gegen die Schwerpunkte der Druck- bzw. Saugfelder - an der Gehäusewa@dung @inemat@sch abgestützt sind.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Kontur der Lagerkörper, die sich jeweile über die Bereiche der Druck- bzw. Saugfelder erstrecken, unsymmetrisch ist, so daß die kinematische Abstl;tzung an der Gehäusewandung im Bereich der Ränder der Lagerkörper erfolgt Die @rfindung ist nachstenend an einem Ausführungsbeispiel unter bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert: Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine Zahnrdmaschine nach der Erfindung.
Figur 2 ist eine perspektivische Darstellung eines bei der Erfindung verwendbaren Lagerkörpers.
In einem Maschinengehäuse 10 ist ein Hohlrad 12 angeordnet.
Das Hohlrad 12 ist in Eingriff mit einem Stirnrad 14 auf einer Welle 16. Das Stirnrad 14 hat einen kleineren Durchmesser als das Hohlrad 12. Der zwischen Stirnrad 14 und Hohlrad 12 gebildete Raum wird durch einen gehäusefesten Mondsichelkörper 18 ausgefüllt.
Der Innendurchmesser des Gehäuses 10 ist wesentlich größer als der Außendurchmesser des Hohlrades 12, so daß zwischen Gehäuseinnenwandung und Hohlrad 12 ein Ringraum 20 gebildet wird.
In Figur 1 ist mit Ml der Mittelpunkt des Hohlrades und mit M2 der Mittelpunkt des Stirnrades bezeichnet. Durch die Mittelpunkte Ml und M2 geht eine Verbindungslinie, die mit A-A bezeichnet ist. Der senkrecht zu der Linie A-A verlaufende Hohlraddurchmesser ist mit B-B bezeichnet. Die Führung des Hohlrades 12 in dem Gehäuse 10 erfolgt durch zwei schalenförmige Lagerkörper 22, 24. Die Lagerkörper 22 und 24 haben eine zylindrische Innenfläche 26 bzw. 28, die sich an den Umfang des Hohlrades 12 anpaßt. Auf der Außenseite haben sie eine Kontur, die eine Abwälzbewegung gestattet. Im Gegensatz zu dem Zusatzpatent (Patentanmeldung P 20 12 149.7) liegen die Lagerschalen nicht symmetrisch zu dem Hohlraddurchmesser B-B, sondern sind in Richtung auf den @ingrif@ punkt C der Zahnräder hin versetzt. Die Kontur ist so, daß die bchwenkbewegung jedoch nach wie vor um eine@ Pun@t im Bereich des Hohlraddurchmessers B-B erfolgt. Das @swährleistet eine saubere vertikale Fü@rung des @ohl@d@s 1@ im Gehäuse 10.
Auf den Lagerflächen 26, 28 der Lagerkörper 22 bzw. 24 @in@ Druck- bzw. Saugfelder 20 bzw. 32 abgegrenzt. Diese Druck-bzw. Saugfelder sind mit Druck- bzw. Saugfeldern 34, 36 auf den Außenseiten der Lagernörper 22 bzw. 24 über @ohrungen @8, 40 verbunden. Die Telder 34 bzw. 36 sind durch druckfeste bewegliche Dichtungsmittel 42 bzw. 44 zwischen den Außenflächen 27 bzw. 29 der Lagerkörper 22 und 24 und der Innenwandung des Gehäuses 10 abgegrenzt. Die Fläche der Felder 34 und 36 ist kleiner als die Fläche der Felder 30 bzw. 32. Das Feld 34 ist über einen Kanal 46 mit einem Anschluß 48 verbunden, während das Feld 36 über einen Kanal 50 mit einem Anschluß 52 in Verbindung stent.
Je nach Drehrichtung der Maschine bzw. je nach Betrieb als Motor oder Pumpe ist beispielsweise der Anschlaß 48 der Sauganschlul3 und der Anschluß 32 der Druckanschluß. In diesem Falle entsteht ein Saugfeld 30 in dem im übrigen im vesentlichen vom Kochdruck ausgefüllten Gehäuseinnenraum, wobei der Hochdruck durch Punktierung angedeutet ist. Dadurch, daß dieser Niederdruck auf das Feld 30 geleitet wird, steht sich der Lagerkörper 22 an das Hohlrad an. Durch das Feld 34 wird eine Saugkraft wiederum auf den Lagerkörper 22 übt, welche diesen gegen die Gehäusewandung zu ziehen trachtet Da dus Feld 34 kleiner ist als das Feld 30, ist sichergestellt, daß er Lagerkörper nicht von dem Hohlrad abgerissen wird. Durch diese Saugkräfte an der dargestellten Stelle wird einer Verformung des Hohlrades 12 unter dem Einfluß der auf das Hohlrad wirkenden hydraulischen Kräfte entgegengewirkt, so daß das olrd 12 seine Form beibehält und auch bei höchsten Drücken eine einwandfreie Funktion der Zahnradmaschine gewährleistet ist.

Claims

Patentansprüche

1. Zahnradmaschine, die als Mondsichelmaschine mit einem Stirnrad in Eingriff mit einem Hohlrad größeren Durchmessers ausgebildet ist, bei welcher das Hohlrad in dem Maschinengehäuse in Richtung der Verbindungslinie der Zahnradmittelpunkte begrenzt beweglich geführt, das Stirnrad in dem Maschinengehäuse gelagert und zwischen Stirnrad und Hohlrad ein gehäusefester Mondsichelkörper angeordnet ist, und bei welcher ferner der Raum zwischen Hohlrad und Gehäuse mit dem ho9hdruckbereich der Maschine in Verbindung steht und in einem zwischen Mondsichelkörper, Hohlrad und Stirnrad gebildeten, begrenzten Bereich der Sauganschluß mündet, derart, daß die von dem Hochdruck auf das Hohlrad und das Stirnrad ausgeübten Kräfte einen stumpfen Winkel miteinander bilden und über die Zähne der beiden Zahnräder einander entgegenwirken, bei welcher weiterhin der Innendurchmesser des Gehäuseinnenraumes wesentlich größer als der Außendurchmesser des Hohlrades ist und in deL1 so gebildeten Ringraum zwischen Hohlrad und Gehäusewandung schalenförmige Lagerkörper einander gegenüber angeordnet sind, die das Hohlrad mit je einer zylindrischen Lagerfläche umgreifen und an der Außenfläche jeweils mit einer eine Abwälzbewegung zulassenden Kontour an der Gehäusewandung anliegen, und bei welcher schließlich auf den Lagerflächen Druck- bzw. Saugfelder abgegrenzt sind, die über Bohrungen mit weiteren Druck-bzw. Saugfelder von kleinerer Fläche in Verbindung stehen, welche zwischen den Außenseiten der Lagerkörper und der Gehäuseinnenwand durch druckfeste bewegliche Dichtmittel abgegrenzt sind und von denen eines mit der Druck-und eines mit der Saugseite der Maschine in Verbindung steht, nach Anspruch 2 des Patentes o (Patentanmeldung P 20 12 14907), dadurch gekennzeichnet, das die auf den Jagerflachen (26, 28) abgegrenzten Druck- bzw.

Saugfelder (30, j2) gegen den zur Verbindungslinie (A-A der Mitten Ml, M2) von Stirn- und Hohlrad (14 bzw. 12) senkrechten Hohlraddurchmesser ( in Richtung auf den Eingriffspunkt (C) von Stirnrad (14) und Hohlrad (12) hin versetzt sind.

2. Zahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkörper (22, 24j im Bereich des besagten Hohlraddurchmessers (B-B) - versetzt gegen die Schwerpunkte der Druck- bzw0 Saugfelder - an der Gehäusewandung kinematisch abgestützt sind0

3. Zahnradmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der Lagerkörper (22, 24), die sich jeweils über die Bereiche der Druck- bzw. Saugfelder (30, 32) erstrecken, unsymmetrisch ist, so daß die kinematische Abstützung an der Gehäusewandung im Bereich der Ränder der Lagerkörper (22, 24) erfolgt0 L e e r s e i t e