DE2701303C3

DE2701303C3 - Hydraulische Zahnradmaschine

Info

Publication number: DE2701303C3
Application number: DE19772701303
Authority: DE
Inventors: Christof 7778 Markdorf Zippel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1977-01-14
Filing date: 1977-01-14
Publication date: 1983-02-17
Also published as: DE2701303B2; DE2701303A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Zahnradmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der DE-PS 22 49 952 ist eine Zahnradmaschine der vorgenannten Art beschrieben, bei der zur Entlastung des Quetschölraumes in die Zahneingriffsstrecke eingreifende Sacklochbohrungen vorgesehen sind, die mit der Hochdruck- bzw. Niederdruckzone der Pumpe in hydraulischer Verbindung stehen. Diese Bohrungen dürfen druck- und saugseitig nur um eine bestimmte Weglänge V bzw. W in die Eingriffsstrecke eingreifen, damit weder ein hydraulischer Kurzschluß zwischen Saug· und Druckraum noch eine kurzzeitige Quetschung der Förderflüssigkeit im Quetschölraum eintritt. Derartig konstruierte Pumpen haben zwar eine merkliche Druckentlastung der Quetschflüssigkeit mit sich gebracht. Das Einbringen der Sacklöcher erfordert jedoch außerordentlich enge Toleranzen und ist damit teuer. Außerdem hat sich gezeigt, daß es mit zunehmender Viskosität und Drehzahl innerhalb der Quetschflüssigkeit immer noch zu Restdruckspitzen kommt, die das Geräuschverhalten und die Lebensdauer der Bauteile ungünstig beeinflussen.

Bei einer durch offenkundige Vorbenutzung bekanntgewordenen Zahnradpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch I ist der Quetschölraum mit Hilfe von seitlichen Gehäusetaschen kurzzeitig mit der Hoch- und Niederdruckzone der Pumpe verbunden. Die Begrenzungskonturen der Taschen sind so angeordnet, daß sich die Verbindungsquerschnitte zwischen Quetschölraum und Taschen mit der Drehung der Pumpenrlder abrupt ändern. Dadurch entstehen Druckpulsationen und erhöhtes Laufgeräusch.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, in Zahnradmaschinen mit zeitweilig kurzgeschlossenem Quetschölraum Druckspitzen abzubauen und das Geräuschverhalten

to und den Wirkungsgrad weiter zu verbessern

Diese Aufgabe wird durch eine Zahnradmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst

Durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 beschriebene Anordnung der Begrenzungslinien der Druckentlastungstaschen haben die sich bei Doppeleingriff zwischen Quetschölraum und Taschen bildenden Durchflußquerschnitte die Form von Drosselspalten, die sich mit der Drehung der Rotoren allmählich öffnen und schließen. Dadurch wird der Kurzschlußstrom des Öls über den Spaltquerschnitt gedrosselt und der Druckgradient im Hochdruckraum vermindert.

Die Ansprüche 2 und 3 beschreiben zwei für den Förderquerschnitt und den voiumeirischen Wirkungsgrad einer Zahnradpumpe günstige Formen der Taschen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert Es zeigt
F i g. 1 den Ausschnitt eines im Doppeleingriff stehenden Zahnrad-Rotoren-Paares mit kreisförmigen Begrenzungslinien der Druckentlastungstaschen und symmetrisch lieganden Eingriffspunkten P und P¹,

F i g. 2 den gleichen Ausschnitt wie F i g. 1, jedoch mit geradlinig begrenzten Druckentlastungstaschen.

In F i g. 1 sind 1 und 2 die Teilausschnitte zweier Rotoren einer hydraulischen Zahnradmaschine im Doppeleingriff. Die Eingriffsstrecke ist durch die Schnittpunkte D und E der Kopfkreise 3 und 4 der Rotoren mit der Eingriffslinie ei, ez der Verzahnung gegeben. Die im Eingriff stehenden Zahnflanken 6,7; 8, 9 berühren sich in den auf der Sngriffsstrecke DE liegenden Punkten Pund P'. Die Streckenabschnitte CD und AE auf der Eingriffsstrecke geben den Bereich des Doppeleingriffs der tragenden Zahnflanken an, wobei t_g die Grundkreisteilung der Verzahnung ist

Die Begrenzungslinien 10 und U zweier mit der Hochdruckzone HD bzw. der Niederdruckzone ND verbundener Druckentlastungstaschen sind kreisförmig. Sie berühren die Fußkreise 12 und 13 der Rotoren in den

so Punkten K, L bzw. M, N und gehen durch die Schnittpunkte G bzw. H der tragenden Zahnflanken 7 und 8 mit den zugehörigen Kopfkreisen. Die tragenden Flanken der gegenüberliegenden Zähne 6 und 9 schneiden die Begrenzungslinien 10 und 11 der Taschen in den Punkten O und O. Die Schnittpunkte O, G bzw. H, Q bilden mit den Berührungspunkten P, P' Spaltquerschnitte OPG und HP'Q, über die der Quetschölraum 14 mit den Druckentlastungstaschen in Verbindung steht In F i g. 2 sind die Druckentlastungstaschen geradlinig begrenzt. Ihre Kontur schneidet die Zahnfußkreise der

Rotoren jeweils in den Punkten K und L bzw. Λ/und N. Die Spaltquerschnitte sind wiederum mit OPG und HP'Q bezeichnet. Der die Form eines Drosselspaltes aufweisende

Querschnitt OPG bzw. HP'Q der kurzzeitigen Verbindung des Qustschölraumes mit der Hoch- und Niederdruckseite der Zahnradmaschine übt eine Druck-Dämpfungsfunktion aus, ähnlich der Funktion von

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Drosselkerben im Si^erspiegel von Axialkolbenmaschinen.

Die Anordnung der Druckentlastungstaschen nach der Erfindung bringt einen weitgehenden Abbau der Druckspitzen, einen Rückgang der LaufgerSusche um 10 bis 12dBA und eine Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

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Patentansprüche:

!. Hydraulische Zahnradmaschine, insbesondere Zahnradpumpe, mit Zahnrädern, deren Verzahnung Flankenspiel und einen Oberdeckungsgrad ε_ρ > 1 aufweist, im Gehäuse vorhandener Hoch- und Niederdruckzone, zwei in den an den Rotorstirnseiten anliegenden Gehäusewänden vorhandenen, mit der Hoch- bzw. Niederdruckzone verbundenen und in die Eingriffsstrecke der Verzahnung hineinragenden Taschen, weiche derart angeordnet sind, daß jeweils zwei miteinander im Eingriff befindliche Zahnflanken (6,7; 8,9) von ihrem Berührungspunkt (P; P') bis zur Begrenzungslinie (10; 11) der Taschen Öffnungen (O, P, G; H, P", Q) bilden, über die der Quetschölraum (14) während eines bestimmten Drehwinkels der Zahnräder sowohl mit der Niederdrucktasche (ND) als auch mit der Hochdrucktasche (HD) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Doppeleingriffsstellung, bei der die Punkte (P, P") symmetrisch zum Wälzpunkt (F) auf der Eingriffsunie (e_u es) liegen, die Begrenzungslinien (10; 11) der Taschen durch die im Quetschölraum liegenden Kopfeckpunkte (G; H) der tragenden Zahnflanken (7; 8) hindurchgehen.
2. Hydraulische Zahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die die Eingriffslinie (e\, C₂) der Verzahnung schneidende Begrenzungslinie (10; 11) der Taschen kreisförmig ist und die Fußkreise (12,13) der Rotorverzahnung tangiert
3. Hydraulische Zahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Eingriffslinie (ei, ej) der Verzahnung scheidende Begrenzungslinie (10; 11) der Taschen geradlinig ist und durch deren Schnittpunkte (K, L; M. N) mit den Fußkreisen (12, 13) der Verzahnung begrenzt ist