DE2709913A1

DE2709913A1 - Zahnradmaschine (pumpe oder motor)

Info

Publication number: DE2709913A1
Application number: DE19772709913
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dworak; Claus Joens; Siegfried Mayer; Karl-Heinz Dipl Ing Mueller; Guenter Wolff
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-03-08
Filing date: 1977-03-08
Publication date: 1978-09-21
Also published as: BR7801364A; FR2383334B3; IT1093125B; DE2709913C2; IT7820655A0; JPS53112506A; FR2383334A1; GB1586374A

Description

ll».2.1977 Wd/Ht

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) Zusammenfassung

Es wird eine als Pumpe oder Motor verwendbare Zahnradmaschine vorgeschlagen, bei der mindestens auf der Antriebswelle zwei Zahnräder angeordnet sind, von denen eines lose ist und die mit einem oder ebenfalls zwei auf der getriebenen Welle fest angeordneten Zahnrädern kämmen. Damit wird die Förderstrompulsation der Maschine verringert.

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Zahnradmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bekannt, zum Verringern der Förderstrompulsation auf der treibenden und der getriebenen Welle mehrere Zahnradpaare anzuordnen, deren Zähne in Umfangsrichtung gegeneinander verdreht sind. Dies hat einen Fertigungsaufwand zur Folge, der für manche Anwendungsfälle zu hoch ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit verhältnismäßig geringem Aufwand eine Zahnradmaschine geschaffen wird, die hinsichtlich Geräusch und Pulsation sehr zufriedenstellend arbeitet. Dies erreicht man insbesondere dadurch, daß durch die Art der Drehmomentübertragung die im Eingriff befindlichen Zahnflanken wechseln, wobei sich die Eingriffspunkte beider Teilverzahnungen auf zwei kreuzenden Eingriffslinien bewegen und gegeneinander um eine halbe Eingriffsstrecke vor- oder nacheilen. Dabei überlagert sich die Pulsation der Teilförderströme, wodurch die Amplitude der Gesamtförderstrom-Pulsation auf etwa ein Viertel des ursprünglichen Wertes vermindert wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

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Diese zeigt in Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel, Figur 2 eine Prinzipskizze, Figur 3 einen Längssschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel, Figur k einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel, Figuren 5 bis 7 Einzelheiten der Ausführungsbeispiele nach den Figuren 3 und k.

Beschreibung der Erfindung

Die Zahnradmaschine nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 besitzt ein Gehäuse 10 das beidseitig durch Deckel 11, 12 verschlossen ist. Im Gehäuseinnenraum sind zwei Lagerkörper 13, Ik angeordnet, in denen eine Antriebswelle 15 gelagert ist. Ihr AntriebsZapfen 15' dringt durch eine Bohrung 16 im Deckel 12 abgedichtet nach außen. Auf der Antriebswelle sind zwischen den Lagerkörpern 13 und 14 einander berührend zwei Zahnräder 17, l8 angeordnet, die vorzugsweise gleich breit sind. Das Zahnrad 17 sitzt fest auf der Antriebswelle 15, das Zahnrad 18 dreh- und verschiebbar auf der Welle 15.

Beide Zahnräder 17, 18 kämmen mit einem Zahnrad 21 in Außeneingriff, das fest auf einer getriebenen Welle 22 angeordnet ist, die in Lagerkörpern 23, 2k gelagert ist. Das Zahnrad 21 ist so breit wie die Zahnräder 17, 18 zusammen, so daß die Lagerkörper 13, 14, 23, 2k eine Ebene bilden mit den Zahnradseitenflächen. Die Lagerkörper sind vorteilhafterweise und in bekannter Weise durch Druckfelder beaufschlagt, so daß sie dichtend gegen die Zahnradseitenflächen gedrückt werden.

Arbeitet die Maschine als Pumpe, so wird über das auf ihr fest angeordnete Zahnrad 17 das Zahnrad 21 angetrieben und von diesem das auf der Antriebswelle 15 lose angeordnete Zahnrad 18. Durch die Drehmomentübertragung vom Zahnrad 17 auf das Zahnrad

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21 und von diesem auf das Zahnrad 18 wechseln die in Eingriff befindlichen Zahnflanken. Dies zeigt die Figur 2. Die Eingriffspunkte beider Teilverzahnungen bewegen sich auf zwei sich kreuzenden Eingriffslinien a und b und gegeneinander um eine halbe Eingriffsstrecke vor- bzw. nacheilend. Damit wird erreicht, daß sich die Pulsationen der Teilförderströme der Zahnräder 17, 18 mit dem Zahnrad 21 überlagern, wodurch die Amplitude der Gesamtförderstrom-Pulsation auf etwa ein Viertel des ursprünglichen Wertes vermindert wird. In der Figuren 1 und 2 sind der Druckmitteleinlaßkanal 25 und der Druckmittelauslaßkanal 26 strichpunktiert dargestellt. Die Zahnräder drehen sich in der dort eingetragenen Pfeilrichtung. Die Dichtheit im Zahneingriff kann verbessert werden, wenn in wenigstens einem Räderpaar das Flankenspiel sehr klein oder Null wird, was vorzugsweise beim Zahnrad l8 durchgeführt wird.

Das Ausführungsbeispiel nach der Figur 3 unterscheidet sich von demjenigen nach der Figur 1 dadurch, daß hier auch das auf der getriebenen Welle angeordnete Zahnrad geteilt ist. Gleiche Teile wie im vorherigen AusfÜhrungsbeispiel sind mit denselben Ziffern bezeichnet. Dies gilt für Gehäusedeckel, Lagerkörper, Antriebswelle 15. Auf dieser ist wiederum das Zahnrad 17 fest angeordnet, das Zahnrad 18 lose, aber nunmehr im Abstand zu diesem. Das Zahnrad 17 kämmt mit einem auf der getriebenen Welle 31 fest angeordneten Zahnrad 30, auf der im Abstand zum Zahnrad 30 ebenfalls ein Zahnrad 32 fest angeordnet ist, das mit dem Zahnrad 18 kämmt. Zwischen den im gleichen Abstand zueinander liegenden Zahnradpaaren ist eine Zwischenplatte 33 angeordnet, die den gesamten Raum im Gehäuse zwischen den Zahnrädern ausfüllt. Eine solche Zwischenplatte ist in Figur 5 dargestellt. Durch die nur drehfeste Anordnung des Zahnrads 32 auf der getriebenen Welle 31 ist dieses seitlich etwas verschiebbar. Die Verzahnungen der beiden Rädern 30, 32 haben dieselbe Winkellage, d. h. Zahnköpfe und Zahnlücken liegen übereinander.

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Die Einlaß- und Auslaßkanäle 25, 26 - diese verlaufen in derselben Achsrichtung und sind in Figur 3 strichpunktiert dargestellt liegen in Höhe der Zwischenplatte 33· An dieser ist eine Ausnehmung 34 ausgebildet, die am Einlaßkanal liegt, auf der gegenüberliegenden Seite eine Ausnehmung 35, welche am Auslaßkanal liegt. Die Funktion dieser Maschine ist genau dieselbe wie oben beschrieben. Auch hier wir9 das Drehmoment vom Rad 17 auf das Rad 30 übertragen, und das Rest-Drehmoment vom Rad 32 auf das Rad 18 weitergeleitet.

Das Ausführungsbeispiel nach der Figur 4 gleicht weitgehend demjenigen nach dem Ausführungsbeispiel nach der Figur 3. Gleiche Teile sind wiederum mit denselben Ziffern bezeichnet. Die Räder und deren Anordnung auf der Antriebswelle 15 sind dieselben, während die getriebene Welle 35 und die Zahnräder 36, 37 aus einem Teil bestehen. Welle und Zahnräder bilden also ein integrales Bauteil wie beim Ausführungsbeispiel nach der Figur 1, jedoch wieder mit dem Unterschied, daß die Räder einen Abstand zueinander haben. Dieser wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Teil-Zwischenplatte 38 überbrückt, wie sie in Figur 6 dargestellt ist. Die Rundung 39 mit den Lappen 40, 41 an der Zwischenplatte erstreckt sich mindestens so weit in eine Ringnut 43 zwischen den Rädern 36, 37, daß der Eingriffsbereich der Zahnräder vollständig überdeckt wird und daß Abdichtung zwischen Rundung 39 (Hochdruck) und Ausnehmung 34 (Niederdruck) mit den Lappen 41 gewährleistet wird.

Die Zwischenplatten 35 nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 kann auch in einer Normalebene zu den Zahnradwellen geteilt sein, wobei zwischen den beiden Teilen Druckfelder aufgebaut sind, so daß die Plattenhälften dichtend gegen die Zahnradseitenflächen gedrückt werden.

Wie die Figur 7 zeigt, kann die Zwischenplatte 33 auch quergeteilt sein.

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Claims

ΓΙ. ·" ' 14.2.1977 Wd/Ht ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 Ansprüche

1.jZahnradraaschine (Pumpe oder Motor) mit im Außeneingriff kämmenden Zahnrädern, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Zahnrad auf der Antriebswelle (15) normal zu deren Achse in zwei Zahnräder (17, 18) geteilt ist, deren Zähne und Zahnlücken im wesentlichen deckungsgleich liegen, und daß eines (18) der Zahnräder lose und axial verschiebbar, das andere (17) fest auf der der Antriebswelle angeordnet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Antrieb näherliegende Zahnrad (17) fest auf der Antriebswelle (15) angeordnet ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zahnräder (17, 18) auf der Antriebswelle gleich breit und zusammen so breit wie das ungeteilte Zahnrad (21) auf der getriebenen Welle (22) sind.

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ORIGINAL INSPECTED

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Zahnrad auf der getriebenen Welle normal zu dessen Achse in zwei Zahnräder (30, 32; 36» 37) unterteilt
ist, die mit den Zahnrädern (17, 18) auf der Antriebswelle kämmen, daß die Zahnräder im Abstand zueinander angeordnet sind
und daß der Zwischenraum durch eine Zwischenplatte (33» 38) ausgefüllt ist.

5. Maschine nach Anspruch 1 und ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß das geteilte Zahnrad (36, 37) auf der getriebenen Welle (35) mit
dieser eine Einheit bildet.

6. Maschine nach Anspruch 1 und H, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Zahnräder (32) auf der getriebenen Welle als separates Teil ausgebildet ist und drehfest mit der Welle verbunden ist, z. B. durch eine Paßfeder,einen Keil, durch eine Keilverzahnung.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (33) den gesamten Raum zwischen den beiden Zahnradpaaren ausfüllt (Figur 3, Figur 5).

8. Maschine nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zwischenplatte (38) nur den Raum zwischen den Zahnrädern
(17, 18) auf der Antriebswelle (15) ausfüllt (Figur 4, Figur 6).

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9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Flankenspiel bei wenigstens einem Zähnepaar sehr klein oder Null ist.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Wellen angeordneten, separten Zahnräder axial verschiebbar sind.

11. Maschine nach Anspruch 1 und ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (33) normal zur Achse der Zahnradwellen geteilt ist und daß zwischen den Plattenhälften Druckfelder aufgebaut sind.

12. Maschine nach Anspruch 1 und ¹I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (33) quer zur Längsachse geteilt ist. L

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