DE2315630A1

DE2315630A1 - GEAR MACHINE

Info

Publication number: DE2315630A1
Application number: DE19732315630
Authority: DE
Inventors: Dieter Bertsch; Dieter Hofsaess
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-03-29
Filing date: 1973-03-29
Publication date: 1974-10-17
Also published as: JPS49129203A

Description

Anlage zur Patent- und Gebrauchsterliilfsanmeldung Zahnradmaschine Die Erfindung betrifft eine Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) mit mindestens zwei miteinander kämmenden Zahnrädern, deren Wellenzapfen in dichtend, gegebenenfalls unter Hinzufügen eines besonderen Dichtkörpers, an den Stirnseiten der Zahnräder anliegenden Lagerkörpern gelagert sind, und mit mindestens einem unter Niederdruck stehenden Raum, dem Beckflüssigkeit an den Stirnseiten der Zahnräder radial in Richtung zu deren Drehachse zufließt.Attachment to the patent and utility aid application for gear machine The invention relates to a gear machine (pump or motor) with at least two intermeshing gears, the shaft journals in sealing, if necessary with the addition of a special sealing body on the face of the gears adjacent bearing bodies are stored, and with at least one under low pressure standing space, the pool fluid on the end faces of the gears radially in the direction to whose axis of rotation flows.

Bei derartigen Maschinen verursachen die Schmutzteilchen, die von dem Beckstrom mitgeführt werden, an den.Stirnseiten der Zahnräder im Zahnfußbereich einen Verschleiß, während an den Stirnseiten der Zähne im Zahnkopfbereich praktisch kein Verschleiß auftritt. Durch den entstehenden Spalt werden die Hoch- und die Niederdruckseite der Pumpe verbunden, was zu einem zunehmenden teckstrom führt. Da dieser Verschleiß relativ eng begrenzt ist, wird durch das Anpressen der an den Stirnseiten der Zahnräder anliegenden. Dichtkörpern keine entscheidende Verbesserung erzielt, auch wenn diese als sogenannte elastische Verschleißplatten ausgeführt sind. Deren Verformbarkeit reicht nicht aus, um durch elastisches Verformen des Verschleiß ausgleichen zu können und so den Leckstrom konstant zu halten.In such machines, the dirt particles caused by be carried along with the Beckstrom, on the front sides of the gears in the tooth root area a wear while on the front sides of the teeth in the tooth crown area practically no wear occurs. Due to the resulting gap, the high- and connected to the low pressure side of the pump, resulting in an increasing leakage current leads. Since this wear is relatively limited, the pressing of the resting on the end faces of the gears. Sealing bodies no decisive improvement achieved, even if they are designed as so-called elastic wear plates are. Their deformability is not sufficient to resiliently deform the To be able to compensate for wear and thus to keep the leakage current constant.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zahnradmaschne zu schaffen, bei der der Verschleiß an den Stirnseiten der Zahnräder gleichmäßig ist und bei der die Leckverluste während der ganzen Lebensdauer klein bleiben.The object of the invention is to create a gear machine at which the wear on the end faces of the gears is uniform and in which the leakage losses remain small during the entire service life.

Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß an den Stirnseiten der Zahnräder eine dem Umriß der Zähne und dem Fußkreis folgende Konturrippe ausgebildet ist, die in -sich geschlossen ist und einen Teil der Begrenzung des Raumes bildet, der unter Niederdruck steht.This is done according to the invention in that on the end faces of the Gears formed a contour rib following the outline of the teeth and the root circle which is closed in itself and forms part of the boundary of space, which is under low pressure.

Durch die Ausbildung der Rippe an der Stirnseite der Zahnräder fließt das Druckmittel am ganzen-Zahnumfang sowie am Fußkreis zu dem hinter der Rippe liegenden Niederdruckraum, und der Verschleiß tritt gleichmäßig an deren an dem Dichtkörper anliegenden Fläche ein. Der Dichtspalt bleibt an der ganzen Anlagefläche gleich breit und damit auch-die Beckverluste konstant.Flows through the formation of the rib on the face of the gears the pressure medium on the entire tooth circumference as well as on the foot circle to the one behind the rib Low-pressure chamber, and the wear occurs evenly on the sealing body adjacent surface. The sealing gap remains the same over the entire contact surface wide and thus also-the pelvic losses constant.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der anschliesenden Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen.Further advantages of the invention emerge from the subsequent Description, the drawing and the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine vereinfacht dargestellte Zahnradmaschine; Fig. 2 einen Querschnitt durch die Zahnradmaschine nach der Fig. 1 längs 11-11; Fig. 3 eine Einzelheit der Maschine nach der Fig. 1 längs III-III im vergrößerten Maßstab; Fig. 4 eine abwandlung der Zahnradmaschine nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3; Fig. 5 einen Querschnitt durch die Zahnadmaschine nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 längs V-V; Fig. 6 eine Einzelheit der Maschine nach der Fig. 4 längs VI-VI im vergrößerten Maßstab.An embodiment of the subject matter of the invention is in Drawing reproduced. This shows in Fig. 1 a longitudinal section through a simplified illustrated gear machine; Fig. 2 shows a cross section through the gear machine 1 along 11-11; FIG. 3 shows a detail of the machine according to FIG. 1 along III-III on an enlarged scale; Fig. 4 shows a modification of the gear machine according to the embodiment of Figures 1 to 3; Fig. 5 is a cross section through the Toothed machine according to the embodiment of Figure 4 along V-V; Fig. 6 shows a detail the machine according to FIG. 4 along VI-VI on an enlarged scale.

Die Zahnradmaschine nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 besitzt ein topfförmiges Gehäuse 1, das von einem Gehäusedeckel 2 verschlossen ist. Im Gehäuseinnern 3 ist ein Zahnrad 4 mit an ihm ausgebildeten Iagerzapfen 5, 6 in Bohrungen 7, 8 in die Form einer Brille 9, 10 besitzenden tagerkörpern gelagert. Ein mit dem ersten kämmendes Zahnrad 11 ist mit einem an ihm ausgebildeten Lagerzapfen 12 in einer Bohrung 43 der Brille 9 und mit einer eine Triebwelle 14 bildenden Verlängerung, die aus dem Gehäuse 1 herausgeführt ist, in einer Bohrung 15 der Brille 10 gelagert. Zwischen der Wandung des Gehäuses 1 und der Brille 9 sind in bekannter Weise, jedoch nicht dargestellt, Druckfelder ausgebildet, die die Brille 9 dichtend gegen die Zahnräder 4 und 11 drücken. In gleicher Weise sind zwischen der Wandung des Gehäusedeckels 2 und der Brille 10 Druckfelder ausgebildet, die diese gegen die Zahnräder 4 und 11 pressen, was wiederum nicht dargestellt ist. Am Gehäuse 1 ist eine Niederdrucköffnung 16 und dieser diametral gegenüberliegend eine Hochdrucköffnung 17 ausgebildet.The gear machine according to the embodiment of FIGS. 1 to 3 has a pot-shaped housing 1 which is closed by a housing cover 2. Inside the housing 3 there is a gear 4 with bearing journals 5, 6 in Bores 7, 8 stored in the form of glasses 9, 10 owning day bodies. A gear 11 meshing with the first has a bearing journal formed on it 12 in a bore 43 of the glasses 9 and with an extension forming a drive shaft 14, which is led out of the housing 1, stored in a bore 15 of the glasses 10. Between the wall of the housing 1 and the glasses 9 are in a known manner, however not shown, pressure fields formed which the glasses 9 sealingly against the Press gear wheels 4 and 11. In the same way are between the wall of the housing cover 2 and the glasses 10 formed pressure fields, which these against the gears 4 and 11 press, which again is not shown. On the housing 1 is a low pressure port 16 and a high-pressure opening 17 is formed diametrically opposite this.

An der an den Stirnseiten 18, 19 der Zahnräder 4, 11 anliegenden Seite der Brille 9 ist an Jeder Bohrung 7, 13 eine Fase aus-gebildet, wodurch sich Je ein Ringraum 20, 21 ergibt, der durch eine Nut 22, 23 in der Stirnseite der Brille 9 mit der Niederdrucköffnung 16 verbunden ist. In gleicher Weise ist an den Stirnseiten 24, 25 der Räder 4, 11 anliegenden Seite der Brille 10 an den Bohrungen 8, 15 Je eine Fase ausgebildet, wodurch sich je ein Ringraum 26, 27 ergibt, der durch eine den Nuten 22, 23 entsprechende Nut 28, 29 mit der Niederdrucköffnung verbunden ist.On the side lying against the end faces 18, 19 of the gears 4, 11 of the glasses 9 is a bevel on each bore 7, 13, whereby each an annular space 20, 21 results through a groove 22, 23 in the face of the glasses 9 is connected to the low-pressure port 16. In the same way is on the front sides 24, 25 of the wheels 4, 11 adjacent side of the glasses 10 at the holes 8, 15 each formed a chamfer, whereby an annulus 26, 27 results, which is through a the grooves 22, 23 corresponding groove 28, 29 is connected to the low-pressure port.

An den an den Brillen 9, 10 anliegenden Stirnseiten 18, 19, 24, 25 der Zahnräder 4, 11 ist je eine Konturrippe 30 bis 33 (Fig.5) ausgebildet, die dem Umriß der Zähne und dem Fußkreis der Zahnräder folgt und in sich geschlossen ist. Dabei ergibt sich jeweils ein Druckmittelraum 34 bis 37, der am Umfang von einem Zapfen 5, 6, 12, 14 und einer Konturrippe 30 bis 33 und einer Stirnseite der Brille 9, 10 begrenzt ist und der in einen Ringraum 20, 26, 21, 27 übergeht. Jeder Drucknittelraum 34 bis 37 steht dadurch über eine Nut 22, 28, 23, 29 mit der Niederdrucköffnung 16 in Verbindung.At the end faces 18, 19, 24, 25 resting on the glasses 9, 10 the gears 4, 11 is each a contour rib 30 to 33 (Figure 5) is formed, which the Outline of the teeth and the root circle of the gears follows and is self-contained. This results in a pressure medium space 34 to 37, which on the circumference of one Pin 5, 6, 12, 14 and a contour rib 30 to 33 and a face of the glasses 9, 10 and which merges into an annular space 20, 26, 21, 27. Every media space 34 to 37 is thereby above a groove 22, 28, 23, 29 with the low-pressure opening 16 in connection.

Steht beim Betrieb der Maschine das in den Zahnlücken eingeschlossene Druckmittel unter Hochdruck, dann fließt einen Verluststrom bildendes Druckmittel durch den Spalt zwischen der Brille 9 und den Konturrippen 30, 32 zu den Druckmittelräumen 34, 36, entsprechend7auf der anderen Seite der Zahnräder 4, 11, zwischen der Brille 10 und den Konturrippen 31, 33 zu den Druckmittelräumen 35, 37. Von den Räumen 34 bis 37 gelangt das Druckmittel über die Nuten 22, 28, 23, 29 zur Niederdrucköffnung 16. Da die Räume 34 bis 37 bis in die Stirnseiten der Zähne reichen, fließt nun Druckmittel am gesamten Zahnumfang sowie am Fußkreis diesen Räumen 34 bis 37 gleichmäßig zu und der Verschleiß der Konturrippen infolge der im Druckmittel enthaltenen Verunreinigungen erfolgt annähernd gleichmäßig. Die Breite des Spaltes zwischen den Stirnseiten der Brillen und den Dichtflächen der Konturrippen bleibt konstant und damit auch die Leckverluste während der gesamten Lebensdauer der Maschine.When the machine is in operation, is that which is trapped in the gaps between the teeth Pressure medium under high pressure, then pressure medium forming a leakage flow flows through the gap between the glasses 9 and the contour ribs 30, 32 to the pressure medium spaces 34, 36, corresponding to 7 on the other side of the gears 4, 11, between the glasses 10 and the contour ribs 31, 33 to the pressure medium spaces 35, 37. From the spaces 34 to 37 the pressure medium reaches the low-pressure opening via the grooves 22, 28, 23, 29 16. Since the spaces 34 to 37 extend into the face of the teeth, there is now a flow Pressure medium on the entire tooth circumference and on the root circle of these spaces 34 to 37 evenly and the wear of the contour ribs as a result of the impurities contained in the pressure medium occurs almost evenly. The width of the gap between the end faces the Glasses and the sealing surfaces of the contour ribs remains constant and thus also the Leakage losses throughout the life of the machine.

Die Zahnradmaschine nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 bis 6 stellt eine Abwandlung der maschine nach den Fig. 1 bis 3 dar. Gleiche eile-sind mit den gleichen Ziffern wie zuvor bezeichnet.The gear machine according to the embodiment of FIGS. 4 to 6 represents a modification of the machine according to FIGS. 1 to 3. Same rushes with the same numbers as before.

Ein Zahnrad 40 und ein mit diesem kämmendes Zahnrad 41 sind in als Brille 42, 43 ausgebildeten Lagerkörpern gelagert.A gear 40 and a gear 41 meshing with this are shown in as Glasses 42, 43 mounted bearing bodies formed.

An der an den Stirnseiten 44, 45 der Räder 40, 41 anliegenden Seite der Brille 42 sind Fasen 46, 47 ausgebildet, die von der Hochdrucköffnung 17 ausgehen und sich in Umfangsrichtung etwa auf dem Kopfkreisdurchmesser der Räder einander entgegengesetzt bis zur die Achsen der beiden Räder verbindenden Linie erstrecken. In gleicher Weise sind an der an den Stirnseiten 48, 49 der Räder anliegenden Seite der Brille 43 Fasen 50, 51 ausgebildet, die von der Hochdrucköffnung 17 ausgehen und sich in Umfangsrichtung der Zahnräder etwa im Bereich von deren Kopfkreis einander entgegengesetzt bis zur die Achsen der beiden Räder verbindenden Linie erstrecken.On the side resting against the end faces 44, 45 of the wheels 40, 41 The glasses 42 have chamfers 46, 47 which extend from the high pressure opening 17 and each other in the circumferential direction approximately on the tip diameter of the wheels extend opposite to the line connecting the axes of the two wheels. In the same way, on the side resting on the end faces 48, 49 of the wheels of the glasses 43 chamfers 50, 51 are formed, which extend from the high pressure opening 17 and each other in the circumferential direction of the gears approximately in the area of their tip circle extend opposite to the line connecting the axes of the two wheels.

An den Stirnseiten 44, 45, 48, 49 der Zahnräder 4, 11 ist wiederum je eine Konturrippe 30 bis 33 sowie an der Stirnseite eines jeden Zahnes eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Umfangsrippe 52 bis 55 ausgebildet, die in die Konturrippe 30 bis 33 einmündet. In radialer Richtung gesehen, innerhalb der Umfangsrippe 52 bis 55 befindet sich ein Druckmittelraum 56 bis 59, der über den Ringraum 20, 26, 21, 27 und die Nut 22, 28, 23, 29 mit der Niederdrucköffnung 16 verbunden ist. Die Umfangsrippen 52 bis 55 haben einen kleineren Abstand von der Drehachse der Räder als die Fasen 46, 47, 50, 51 an den Brillen. Durch die Anordnung der Umfangsrippen ergibt sich an der Zahnradstirnseite an jedem Zahnkopf ein abgeschlossener, von der Konturrippe und der Umfangsrippe begrenzter Raum 60 bis 63.On the end faces 44, 45, 48, 49 of the gears 4, 11 is again one contour rib 30 to 33 and one on the face of each tooth formed in the circumferential direction extending circumferential rib 52 to 55, which in the contour rib 30 to 33 joins. Seen in the radial direction, inside the circumferential rib 52 to 55 there is a pressure medium space 56 to 59, which via the annular space 20, 26, 21, 27 and the groove 22, 28, 23, 29 is connected to the low-pressure port 16. the Circumferential ribs 52 to 55 have a smaller distance from the axis of rotation of the wheels than the bevels 46, 47, 50, 51 on the glasses. Due to the arrangement of the circumferential ribs there is a closed, of the contour rib and the circumferential rib limited space 60 to 63.

Der übrige Aufbau aer Maschine entspricht dem vorgehenden Ausführungsbeispiel.The rest of the construction of the machine corresponds to the previous embodiment.

Beim Betrieb der Maschine bewirken die Fasen 46, 47, 50, 51 eine Druckangleichung in den von der Niederdrucköffnung kommenden Zahnlücken, ehe sie die Hochdrucköffnung erreicht haben. Die Umfangsrippe 52 bis 55 verhindert nun eine direkte Verbindung von der Hochdrucköffnung 17 über den Fasen 46, 47, 50, 51 und die Druckmittelräume 56 bis 59 zur Niederdrucköffnung 16.When the machine is in operation, the chamfers 46, 47, 50, 51 bring about a pressure equalization in the tooth gaps coming from the low-pressure opening before they enter the high-pressure opening achieved. The circumferential rib 52 to 55 now prevents a direct connection from the high pressure opening 17 via the chamfers 46, 47, 50, 51 and the pressure medium spaces 56 to 59 to the low pressure port 16.

Im Spalt zwischen den Konturrippen und den Brillen fließt von den unter Hochdruck stehenden Zahnlücken Druckmittel zu den mit der Niederdrucköffnung verbundenen Räumen 56 bis 59 ab und durch die im Druckmittel enthaltenen Verunreinigungen verschleißt die Konturrippe. Im Bereich des Zahnkopfes gelangt das Druckmittel zuerst in den Raum 60 bis 63 und von da im Spalt zwischen der Umfangsrlppe 52 bis 55 und der anliegenden Brille 9, 10 zum Druckmittelraum 56 bis 59. Durch die größere Drosselwirkung ist hier der teckstrom kleiner als im übrigen Bereich der Konturrippe. Entsprechend ist hier auch der Verschleiß geringer. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Unterschiede vernachlässigbar sind.In the gap between the contour ribs and the glasses flows from the Under high pressure tooth gaps pressure medium to the with the low pressure opening connected spaces 56 to 59 from and through the impurities contained in the pressure medium the contour rib wears out. The pressure medium arrives first in the area of the tooth tip in the space 60 to 63 and from there in the gap between the circumferential ropes 52 to 55 and the adjacent glasses 9, 10 to the pressure medium space 56 to 59. Due to the greater throttling effect the leakage current is smaller here than in the rest of the area of the contour rib. Corresponding the wear is also lower here. However, it has been shown that the differences are negligible.

Der Erfindungsgegenstand erstreckt sich auch auf Zahnradmaschinen, bei denen die Zahnradseitenflächen nicht unmittelbar an den Seitenflächen der Lagerkörper anliegen, sondern bei denen zwischen diesen Teilen eine Zwischenplatte gelegt ist, deren Kontur derjenigen der Lagerkörper entspricht. -Diese können außerdem anstatt in der Form einer Brille auch als Buchsen ausgebildet sein. In diesem Falle wäre ein Zahnrad in zwei Buchsen gelagert, die zusammen mit den Buchsen für das zweite Rad etwa die Form einer Brille ergeben.The subject matter of the invention also extends to gear machines, in which the gear wheel side surfaces are not directly on the side surfaces of the bearing body but where an intermediate plate is placed between these parts, whose contour corresponds to that of the bearing body. -These can also be used instead of be designed as sockets in the form of glasses. In this case it would be a gear is mounted in two sockets, which together with the sockets for the second Rad roughly the shape of a pair of glasses.

Claims

Expectations

w Gear machine (pump or motor) with at least two together meshing gears whose shaft journals are not sealing, possibly with adding of a special thick body, bearing bodies resting on the end faces of the gears are stored, and with at least one room under low pressure, the leakage fluid flows radially at the end faces of the gears in the direction of their axis of rotation, characterized in that on the end faces (18, 19, 24, 25; 44, 45, 4-8, 49) of the gears (4, 11, 40, 41) following the outline of the teeth and the root circle Contour rib (30 to 33) is formed, which is closed in itself, and one Part of the delimitation of the space (34 to 37, 56 to 59) forms which is under low pressure stands.

2. Gear machine according to claim 1, characterized in that on the end faces (44, 45, 48, 49) of the gears (40, 41) in a circumferential ring Extending circumferential rib (52 to 55) of the same height as the contour rib (30 to 33) is formed, which merges into this and its distance from the axis of rotation of the gear is smaller than the distance between a recess (46, 47, 50, 51) in the area the high pressure side in the side of the sealing body resting on the gearwheel (40, 41) (42, 43).

3. Gear machine according to claim 1 or 2, characterized in that that the space (34 to 37) of low pressure in the circumferential direction of the contour rib (70 to 33) and the shaft journal (5, 12) is limited and with the low pressure opening (16) is in connection (20 to 23, 26 to 29).

40 gear machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that that on the sealing or bearing body (9, 10, 42, 43) on each bore (7, 8, 13, 15) for a shaft journal (5, 6, 12, 14) one Chamfer is formed which surrounds the shaft journal (5, 6, 12, 14) annular space (20, 21, 26, 27) causes part of the space under low pressure. (34 to 37) and that through a channel (22, 28, 23, 29) with the low-pressure opening (16) is connected.