DE2366594C2 - Zahnradmaschine - Google Patents

Description

lung die Befestigung des Füllstiicks in den Stirnwänden der Pumpe;

F i g. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab den Kopf eines Ritzelzahnes beim Entlanggleiten am Füllstück.

Die in der Zeichnung gezeigte Pumpe besitzt ein in einem Gehäuse 1 mit seiher Umfangsfläche 5 drehbar gelagertes Hohlrad 4, welches elf Zähne 6 aufweist Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind jeweils die einander abgewandten Flanken zweier benachbarter Hohlradzähne durrh einen gemeinsamen Kreisbogen mit dem Radius /-begrenzt, wie dies in der Zeichnung angedeutet ist. Die Zahnform des Ritzels IJ ist durch Abrollen im Hohlrad 4 definiert Hierbei entstehen am Ritzel wie aus der Zeichnung ersichtlich, abgerundete Kopfkanten.

Das Hohlrad wird vom Ritzel 8 in Richtung des Pfeiles 36 gedreht Das Ritzel 8 ist auf die Ritzelwelle 7 aufgeschrumpft und hat neun 2Iähne 9. Der Punkt tiefsten Zahneingriffes liegt in de:r Zeichnung oben und zwar auf der Symmetrielinie 20.

Die Austrittsöffnung für die Druckflüssigkeit ist bei •'21 gestrichelt gezeichnet, während die Flüssigkeitseintrittsöffnung 22 links gestrichelt dargestellt ist Beide Öffnungen befinden sich in der in der Zeichnung hinter der Zeichenebene liegenden Stirnwand 2 des Förderraumes der Pumpe.

Die Pumpe besitzt wie aus der Zeichnung ersichtlich, ferner ein starr in den Stirnwänden des Arbeitsraumes sitzendes Füllstück 10. Man erkennt in F i g. 3, daß das Füllstück 10 sich über einen relativ großen Teil des Umfangs erstreckt obwohl es sehr schmal ist

Die Pumpe ist reversierbar; d. h, sie ist in Bezug auf die Ebene 20 durch die Achse des Hohlrades und die Achse des Ritzels symmetrisch, so daß die Drehrichtung ohne weiteres umgesteuert werden kann.

Die Befestigung des Füllstücks 10 ist aus F i g. 2 ersichtlich. Wie aus dieser Figur zu entnehmen ist besitzt das Füllstück 10 nahe seinen beiden in Umfangsrichtung der Zahnradmaschine gelegenen Enden axiale Vorsprünge 28 oder, anders ausgedrückt in seinem mittleren Bereich zwei Ausklinkungen 29. Die zu beiden Seiten der Ausklinkungen 29 liegenden Vorsprünge 28 sind ,in zwei genau komplementär geformte Öffnungen 30 der beiden den Förderraum der Pumpe in Axialrichtung begrenzenden ebenen Stirnflächen der Stirnplatten 2 und 3 eingepreßt Die Vorsprünge 28 zu beiden Seiten der Ausklinkungen 29 können in die Aussparungen 30 auch eingeklebt oder eingelötet sein. Das Füllstück besteht vorzugsweise aus einem mit gehärtetem Stahl gut gleitenden aber weicheren Werkstoff, wie z. B. einer entsprechenden Gleitbronze.

Durch die oben beschriebene Befestigungsart sitzt das Füllstück genau und unverrückbar im Gehäuse. Nach dem Einlaufen erfolgt praktisch kein weiterer Verschleiß des Füllstücks mehr, so daß eine optimale Dichtigkeit bei einfachstem Aufbau der Konstruktion gewährleistet ist.

Um die nachteiligen Wirkungen der Abrundung der

bei der Rotation vorauseilenden Kanten der Zahnköpfe des Ritzels 8 zu vermeiden, ist zumindest diese Kante, wie in F i g. 3 dargestellt um einige zehntel Millimeter ausgeklinkt, so daß die voreilende Kante des jeweiligen

■ Ritzelzahnes 9 während des oben beschriebenen langsa- ; men Einlaufens an der inneren Zylinderfläche 10a des Füllstückes lO schabt Nach dem Einlaufen bringt diese ' kleine Stufe den Vorteil, daß ein Schleppdruck vermie-■' den wird.

Soll die Pumpe reversierbar sein, so wird man an beiden Kanten jedes Ritzelzahnes eine derartige wenige zehntel Millimeter hohe scharfkantige Stufe vorsehen. Anderenfalls genügt dies nur auf einer Seite.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

Die Stufe wirkt bei richtiger Bemessung als Schabe-Patentanspruch: kante, die beim Einlaufen der Maschine mit geringer

Drehzahl vom Füllstück gerade so viel wegnimmt, daß Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) mit einem die Ritzelzähne praktisch spaltlos am Füllstück gleiten.
in einem Gehäuse (i) drehbar gelagerten, innen ver- 5 Durch die Erfindung wird also nicht nur der Spaltverzahnten Zahnkranz (4), einem mit dem Zahnkranz lust zwischen Ritzel und Füllstück (dieser wächst mit vier (4) kämmenden, außen verzahnten Ritzel (8), und mit Spaltbreite und dem Schleppdruck!) verringert, sondern einem den der Stelle tiefsten Zahneingriffs gegen- auch die zulässige Drehzahl und Druckhöhe der Maüberliegenden freien Raum zwischen den Kopfkrei- schine erhöht Auch kann durch die Erfindung das Füllsendes Ritzels (8) und des Zahnkranzes (4) auf dem ίο stück schmal gehalten werden, da die durch den überwiegenden Teil seiner Länge ausfüllenden etwa Schleppdruck verursachten, auf das Füllstück wirken- ·. halbmondförmigen Füllstück (10), das ritzelseitig den, Radialkräfte verringert werden. Dementsprechend von der Kopfkreiszylinderfläche des Ritzels (8) und erlaubt die Erfindung die Auslegung der Maschine für zahnkranzseitig von der Kopfkreiszylinderfläche hohe Drücke, die mehrere hundert bar betragen köndes Zahnkranzes (4) begrenzt ist und an welchem die 15 nen.

Zahnkopfflächen der Zahnräder dichtend entlang- Die Maschine gemäß der Erfindung kann ohne weitegleiten, wobei die in Drehrichtung vollenden res reversierbar, also symmetrisch in bezug auf die Ebe-Zahnkanten des Ritzels abgerundet sind, dadurch ne durch die Ritzelachse und die Hohlradachse aufgegekennzeichnet, daß die abgerundeten vorei- baut sein. Dann muß an beiden Ritzelkanten eine Stufe Ienden Zahnkanten des Ritzels (8) kleine Stufen (31) 20 vorgesehen sein.

in der Höhe eines Bruchteils eines Millimeters auf- Als besonders günstig hat sich für die Pumpe gemäß

weisen. der Erfindung eine Verzahnung erwiesen, bei welcher

die Zahnkopfbreite des Hohlrades etwa gleich einem

Fünftel der Zahnfußbreite desselben ist, während die

25 Zahniückenbreite des Hohlrades am Fuß etwa gleich 50 bis 60% des Zahnfußbreite ist Die Wölbung der Flan-

Die Erfindung betrifft eine Zahnradmaschine (Zahn- ken der Zähne des Hohlrades liegt vorteilhaft bei etwa

radpumpe oder Zahnradmotor) nach dem Oberbegriff 10% der Flankenlänge; d. h, wenn man die gewölbte

des Patentanspruchs. Zahnflanke durch eine die Endpunkte derselben verbin-

Derartige Zahnradmaschinen sind aus der DE-AS 30 dende Gerade ersetzt, soll der höchste Punkt der Wöl-

12 66 134 und insbesondere der US-PS 36 79 334 be- bung von dieser Geraden einen Abstand haben, der et-

kannt In der Regel ist aus Gründen der Verzahnungs- wa 10% der Länge dieser Geraden beträgt (bei diesen

geometrie eine Ritzelzahnform erwünscht oder erfor- Angaben sind Ab- und Ausrundungen von Kanten nicht

derlich, bei welcher die Zahnkcpfkanten gerundet sind. berücksichtigt).

Eine solche Ausbildung ist bei hydrostatischen Zahnrad- 35 Die Kopfbreite der Zähne des Ritzels liegt vorteilhaft maschinen deshalb nachteilig, weil beim Entlanggleiten etwa bei der halben Zahnfußbreite des Ritzels. Die Flaneiner vorauseilenden gerundeten Zahnkopfkante am ken des Ritzels sind vorteilhaft leicht konkav. Die kon-Füllstück in dem sich verjüngenden Strömungsraum leave Einwölbung beträgt vorteilhaft etwa 5% der Flanzwischen gerundeter Kante und Füllstück ein sehr ho- kenlänge. Die Kanten der Ritzelzahnköpfe sind vorteilher Schleppdruck aufgebaut wird, der zu Verformungen 40 haft gerundet. Die Zahnlückenbreite des Ritzels beträgt und Verlagerungen des Füllstücks führen kann. in Ritzelzahnkopfhöhe etwa zwei Ritzelzahnkopfbrei-Zahnradmaschinen mit scharfen Ritzelkopfkanten ten oder etwas mehr. Am Fuß ist die Zahnlückenbreite sind z. B. aus der CH-PS 4 59 768 bekannt. des Ritzels vorteilhaft gering. Hier können die beiden Die dort verwendeten scharfkantigen Ritzelzähne ha- aneinanderstoßenden Zahnflanken unter einer Ausrunben jedoch den Nachteil, daß wegen der scharfen Kopf- 45 dung ineinander übergehen. Die Ausrundung wird dabei kanten sehr hohe Flächenpressungen zwiscaen den vorteilhaft flach gehalten, so daß doch ein kleiner Zahn-Kopfkanten der Ritzelzähne und den Flanken des Hohl- lückengrund entsteht.

rades auftreten. Die Zahnflanken des Ritzels sind ebene Vorteilhaft sind sowohl die Zahnköpfe als auch die Flächen, während die des Hohlrades geringfügig konvex Zahnflanken geschliffen. Das macht die Stufenkante besind. Rundet man die Zahnkopfkanten des Ritzels ab, so 50 sonders scharf. Das Spiel zwischen den Zahnköpfen und werden die Eingriffsverhältnisse verschlechtert. dem Grund der Zahnlücke sollte daher nur gerade so

Wollte man bei den bekannten Maschinen den Ver- groß sein, daß die Schleifscheibe hier sicher frei geht,

lust durch den Spalt zwischen den Zahnköpfen des Rit- Das Ritzel und das Hohlrad bestehen vorzugsweise

zels und dem Füllstück gering halten, so war dies nur aus gehärtetem Stahl.

durch große Präzision und entsprechend hohen Auf- 55 Damit bei der erfindungsgemäßen Ausbildung das

wand zu erreichen. Ein minimaler Spalt war jedoch un- Spiel zwischen den Zahnköpfen der Zahnräder und dem

vermeidbar. Füllstück geringstmöglich ist, montiert man am besten

Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Maschine mit die Maschine mit zu geringem Spiel zwischen den Zahn-

den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 da- köpfen und dem Füllstück und läßt sie eine Zeit lang bei

hingehend weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln ein 60 niedriger Drehzahl mit einer ausreichend schmierenden

minimales Spiel zwischen den Zahnköpfen des Ritzels Förderflüssigkeit einlaufen.

und dem Füllstück erreicht wird, durch die Hinzufügung Nachfolgend ist eine bevorzugte Ausführungsform

der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. einer Pumpe gemäß der Erfindung anhand der Zeich-

Durch die so geschaffene »Stufe« wird zusätzlich der nung erläutert.

Vorteil erreicht, daß der keilförmige Strömungsraum 65 F i g. 1 zeigt schematisch die Seitenansicht auf die wezwischen der vorauseilenden gerundeten Zahnkopfkan- sentlichen Teile (Gehäuse, Hohlrad, Ritzel, Ritzelwelle) te und dem Füllstück abrupt abgeschnitten wird, so daß einer Zahnradpumpe gemäß der Erfindung;
sich kein wesentlicher Schleppdruck aufbauen kann. F i g. 2 zeigt schematisch in perspektivischer Darstel-