DE2810563C2 - Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) - Google Patents

Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor)

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DE2810563C2
DE2810563C2 DE2810563A DE2810563A DE2810563C2 DE 2810563 C2 DE2810563 C2 DE 2810563C2 DE 2810563 A DE2810563 A DE 2810563A DE 2810563 A DE2810563 A DE 2810563A DE 2810563 C2 DE2810563 C2 DE 2810563C2
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Theodorus Henricus Dipl.-Ing. Delft Korse
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KORSE, THEODORUS HENRICUS, DIPL.-ING., DELFT, NL
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/082Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
    • F04C2/088Elements in the toothed wheels or the carter for relieving the pressure of fluid imprisoned in the zones of engagement

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Description

dem Saugraum verbunden, wenn die Zahnlücke ihr aus ihm ausströmen. Nur durch diesen erfindungsgemäkleinstes Volumen erreicht Die Quetschflüssigkeit ist Ben Vorteil ist es möglich, daß d«r Vsrdrängungsvorvielmehr fiber das Sackloch mit dem Oruckraum immer gang ungestört stattfinden kann, die theoretische noch verbunden, wenn die Zahnlücke sich schon Förderstromschwankung minimal ist und die Druckflüsvergrößert Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist 5 sigkeit ohne gequetscht zu werden oder zu kaviüeren in die eingeschlossene Zahnlücke mit dein Saugraum die eingeschlossene Zahnlücke ungestört hinein und aus schon verbunden, wenn sie ihr kleinstes Volumen noch ihr heraus fließen kann. Da bei der erfindungsgemäßen nicht erreicht hat Deshalb sind aufgrund energetischer- - Zahnradmaschine nicht nur die hydraulischen, sondern kinematischer Überlegungen große Volumenstrom- auch die mechanischen Geräusche geringer sind, weist Schwankungen, Druckpulsationen und Geräusche zu 10 die Zahnradmaschine bei einem geringen technischen erwarten. Aufwand einen sehr niedrigen Schalldruckpegel auf,
Eine weitere hydraulische Zahnradpumpe mit inein- d. h. verglichen mit einer bekannten Zahnradmaschine andergreifenden Zahnrädern, Geradverzahnung, Flan- gleich großen Förderstroms, kann bei der Zahnradmakenspiel und einem Überdeckungsgrad, der größer ist schine gemäß der Erfindung bei gleichem Schalldruckals eins, ist aus der DE-OS 27 01 303 bekannt Im 15 pegel die Drehzahl höher und das Hubvolumen kleiner Gehäuse ist eine Hoch- und Niederdruckzone vornan- sein.
den. In den an den Zahnradstirnseiten anliegenden Da die theoretische Förderstromschwankung einer
Wänden des Gehäuses ragen Taschen bzw. Vertiefun- schrägverzahnten und einer vergleichbaren geradvergen in die Eingriffsstrecke der Verzahnung hinein. zahnten Zahnradmaschine ungefähr gleich ist, ist auch
Bei dieser geradverzahnten Zahnradpumpe mit 20 die durch diese theoretische Förderstromschwankung P Flankenspiel sind die druckraumseitigen ui.d saugraum- verursachte Druckpulsation für beide Zahnradmaschi- fi seifigen Ausnehmungen so konzipiert, daß im Augen- nen etwa gleich groß.
ι;' blick des Druckumsteuervorgangs die eingeschlossene Die Erfindung ist in der Zeichnung an mehreren
Zahnlücke gleichzeitig mit dem Druckraum und mit dem Ausführungsbeispielen veranschaulicht Es zeigt i;: Saugraum verbunden ist Obwohl die Druckflüssigkeit in 25 Fig. 1 den Schnitt I-I der Zahnradmaschine nach Ώ der eingeschlossenen Zahnlücke durch die Verbindung F i g. 2,
H des Druckraumes mit dem Saugraum weniger ge- Fig. la den Längsschnitt durch eine abgewandte
?' quetscht wird, sind die Geräusche unzulässig groß, weil Ausführungsform der Erfindung, :]i kurzzeitig ein hydraulischer Kurzschluß entsteht Große F i g. 2 den Schnitt II-II aus F i g. 1,
:-.■ Druckpulsationen und Geräusche treten auf. 30 Fig. 3 den Schnitt IH-III aus F ig. 2,
Die dep. Erfindung zugrunde liegende Aufgabe F i g. 4 die Ausnehmungen für eine Schrägverzahnung
;; besteht darin, eine Zahnradmaschine der eingangs mit Flankenspiel,
;''; genannten Art zu schaffen, bei der die notwendigen Ein- F i g. 5 die Eintrittsfläche einer mit der Schrägverzah-
> und Austrittsflächen für die Flüssigkeit so groß sind, daß nung nach F i g. 4 vergleichbaren Geradverzahnung mit £ die Flüssigkeit weder gequetscht wird noch kavitiert 35 Flankenspiel bei einem bestimmten Verdrehungswinkel !,; Außerdem entsteht kein hydraulischer Kurzschluß. yi,
f, Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch Fig.6 die Eintrittsfläche einer Schrägverzahnung
ij gelöst, daß die gegenüber der voreilenden Stirnseite nach F i g. 4 für denselben Verdrehungswinkel γ\ nach :/■ angeordneten Ausnehmungen zu den gegenüber der F i g. 5,
\i nacheilenden Stirnseite angeordneten Ausnehmungen 40 F i g. 7 eine abgewandte Ausführungsform für die in Richtung Saugraum bzw. in Richtung Druckraum so Ausnehmungen bei einer Schrägverzahnung mit Flan-,: verschoben sind, daß in dem Augenblick, in dem kenspiel,
mindestens eine eingeschlossene Zahnlückenfläche in Fig.8 eine mit der Schrägverzahnung nach Fig.9
;; Radmitte ihr Minimum erreicht, der Druckumsteuervor- vergleichbare Geradverzahnung ohne Flankenspiel, ;, gang stattfindet, wobei gegenüber der voreilenden 45 F i g. 9 die Ausnehmungen für eine Schrägverzahnung j-1: Stirnseite der Schrägverzahnung die geraden Stegkan- ohne oder nahezu ohne Flankenspiel, |i ten der im wesentlichen rechteckigen Ausnehmungen F i g. 10 den Schnitt IH-IH aus F i g. 2, jedoch bei einer
von parallel zu M1M2 verlaufenden Linien durch die Zahnradmaschine ohne oder nahezu ohne Flankenspiel, !; beiden gegenüber dieser voreilenden Stirnseite auf der F i g. 11 eine abgewandelte Ausführungsform für die
,'. jeweiligen Eingriffsebene liegenden Berührungspunkte 50 Ausnehmungen gegenüber der hinteren voreilenden -.· gebildet sind und gegenüber der nacheilenden Stirnseite Stirnseite einer Schrägverzahnung ohne Flankenspiel der Schrägverzahnung die geraden Stegkanten der im und
; wesentlichen rechteckigen Ausnehmungen von parallel Fig. 12 die Ausführungsform nach Fig. 11 mit den
;'.- zu M\M2 verlaufenden Linien durch die gegenüber Ausnehmungen gegenüber der vorderen nacheilenden dieser nacheilenden Stirnseite auf der jeweiligen 55 Stirnseite.
Eingriffsebene liegenden Berührungspunkte gebildet Die Zahnradmaschine nach den F i g. 1 bis 3 hat ein
sind. Gehäuse 1, das beidseitig durch Gehäusedeckel 2 und 3
Die Stegbreite ist gegenüber derjenigen der ver- verschlossen ist Das Gehäuse 1 hat eine durchgehende gleichbaren Geradverzahnung gleichen Stirnschnittes Gehäuseöffnung 4, ist durch zwei sich übersehneidende unverändert. ω Bohrungen 5 und 6 gebildet ist. Die Gehäuseöffnung 4
Der mit der Erfindung erzielbare technische Fort- hat dadurch etwa die Form einer Acht. In der Bohrung 5 schritt beruht auf mehreren Vorteilen. Insbesondere sind zwei Lagerkörper 7 und 8 angeordnet, in deren sind gegenüber der vergleichbaren Geradverzahnung Lagerbohrungen 9 bzw. 10 ein treibendes Zahnrad 11 die notwendigen Ein- und Austrittsfläclien für die drehbar gelagert ist. Ebenso sind in der Bohrung 6 zwei Flüssigkeit wesentlich größer. Auch kann über die 65 Lagerkörper 12 und 13 angeordnet, in deren Lagerboh-Spalte der teilweise außerhalb des mechanischen rangen 14 und 15 das getriebene Zahnrad 16 drehbar Eingriffsbereiches liegenden Zahnflanken Druckflüssig- gelagert ist. keit in den Quetschölraum einströmen und auch wieder Die Zahnradmaschine nach Fig. la besteht aus einem
5 6
Gehäuse la mit nur einem Gehäusedeckel 2a Die nacheilenden Stirnseite 18 auf der Eingriffsebene 29
Zahnräder 11 und 16 sind mit ihren Wellen unmittelbar liegenden Berührungspunkte 34 und 35 gebildet.
im Gehäuse la bzw. im Gehäusedeckel 2a drehbar Die Symmetrielinie 88 zu den Stegkanten 27,28 ist in
^!Seihende Zahnrad 11 hat rechtssteigende Zähne; 5 Richtung SauSraum 5 um eine Distanz | und die
das getriebene Zahnrad 16 hat linkssteigende Zähne. Symmetrielinie 89 zu den Stegkanten 32, 33 ist in
der voreilenden Stirnseite 17 der Sclirägverzahnung versetzt. Die Distanz Vergibt sich aus der Projektion und in den Lagerkörpern 8 und 13 gegenüber der io der Verbindung der Berührungspunkte 30, 34 auf eine nacheilenden Stirnseite 18 der Schrägverzahnung sind Ebene senkrecht zur Verbindung der Mittelpunkte zur Erreichung einer maximalen Ein- und Austrittsflä- M\Mi, betrachtet in der Zeichenebene, ehe und einer minimalen Förderstromschwankung Aus Fig.3 sind die um die Distanz Vverschobenen Ausnehmungen 19, 20, 21, 22 so angebracht, daß bei Ausnehmungen 19,21 und 20,22 ersichtlich. Die Tiefe 36 abnehmendem Volumen der eingeschlossenen Zahnlük- 15 der Ausnehmungen 19 bis 22 beträgt einige Millimeter ke die eingeschlossene Zahnlücke über die um eine und die Breite 37 der Ausnehmungen 19 bis 22 ist etwa Distanz V zueinander verschobenen druckraumseitigen gleich der Zahnhöhe. Die gegenüber jeweils einer Ausnehmungen 19 und 21 mit dem Druckraum D Stirnseite der Verzahnung liegenden druckraumseitigen verbunden ist, und daß bei zunehmendem Volumen der und saugraumseitigen Ausnehmungen 19,20 bzw. 21,22 eingeschlossenen Zahnlücke die eingeschlossene Zahn- 20 sind durch einen Steg mit der Breite 38 voneinander lücke über die um eine Distanz V zueinander getrennt. Die Stegbreite 38 ist genau so groß wie die verschobenen saugraumseitigen Ausnehmungen 20 und Stegbreite 39 der aus F i g. 5 ersichtlichen vergleichba-22 mit dem Saugraum S verbunden ist ren Geradverzahnung mit demselben Stirnschnitt
Da bei abnehmendem Volumen der eingeschlossenen Um die stark unterschiedliche Größe der Ein- und
Zahnlücke die Fläche der eingeschlossenen Zahnlücke 25 Austrittsfläche der Schrägverzahnung mit derjenigen in Radmitte kleiner wird und bei zunehmendem der vergleichbaren Geradverzahnung vergleichen zu Volumen der eingeschlossenen Zahnlücke die Fläche können, sind in F i g. 5 für einen Verdrehungswinkel φι der eingeschlossenen Zahnlücke in Radmitte größer die zur Verfügung stehende Eintrittsfläche der Geradwird, kann ganz genau bestimmt werden, für weichen verzahnung und die zur Verfügung stehende Eintritts-Verdrehungswinkel φι des treibenden Zahnrades 11 die 30 fläche der Schrägverzahnung in Fig.6 abgebildet. Wie eingeschlossene Zahnlücke ihr kleinstes Volumen F i g. 5 zeigt, steht an beiden Stirnseiten der Geradvererreicht und wann der sogenannte Druckumsteuervor- zahnung die Eintrittsfläche 40 zur Verfügung. Wie gang stattfinden muß. F i g. 6 zeigt steht gegenüber der voreilenden Stirnseite
Aus Fig.4 ist für eine Schrägverzahnung mit 17 die Eintrittsfläche 41 und gegenüber der nacheilen-Flankenspiel angegeben, wie die Ausnehmungen 19 bis 35 den Stirnseite 18 die Eintrittsfläche 42 zur Verfügung. 22 konzipiert sind. Der Achsenabstand reicht vom Zusätzlich steht eine Eintrittsfläche mit einem Spalt 43 Mittelpunkt M, des treibenden schrägverzahnten Zahn- zur Verfügung. Das gleiche gilt für die Austrittsfläche rades 11 mit rechtssteigenden Zähnen bis zum (bei einem anderen Verdrehungswinkel φι. Hieraus folgt Mittelpunkt M2 des getriebenen schrägverzahnten eindeutig, daß die schrägverzahnte Zahnradmaschine Zahnrades 16 mit linkssteigenden Zähnen. Auf der Mitte 40 mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Ausnehder Linie M, M2 liegt der Pol P. Die dünne durchgezoge- mungen 19, 20, 21, 22 eine größere Ein- und ne Linie 23 folgt den Konturen der Verzahnung der Austrittsfläche und deshalb eine bessere Durchströvorderen nacheilenden Stirnseite 18 der Schrägverzah- mung hat als die vergleichbare geradverzahnte Zahnnung. Die dünne strichpunktierte Linie 24 folgt der radmaschine.
Kontur der Verzahnung der hinteren voreilenden 45 Natürlich können die Ausnehmungen 19 bis 22 an den Stirnseite 17 der Schrägverzahnung. Die dicke Linie 25 beiden Stirnseiten 17, 18 der Schrägverzahnung auch stellt die Kontur der Schrägverzahnung in Radmitte dar. eine etwas andere Gestalt haben. Die Ausnehmungen Die Schrägverzahnung ist für die Position gezeichnet, in müssen aber immer so gestaltet sein, daß nur bei der die eingeschlossene Zahnlücke ihr kleinstes abnehmender Größe der Fläche der eingeschlossenen Volumen erreicht oder in der die schraffierte Fläche der 50 Zahnlücke in Radmitte die eingeschlossene Zahnlücke eingeschlossenen Zahnlücke 26 in Radmitte ihr Mini- über die druckraumseitigen Ausnehmungen 19, 21 mit mum erreicht In Radmitte bedeutet dabei: In der dem Druckraum D verbunden ist und daß nur bei Mittelebene des Rades, senkrecht zur Radachse. zunehmender Größe der Fläche der eingeschlossenen
Genau in diesem Augenblick findet der Druckumsteu- Zahnlücke in Radmitte die eingeschlossene Zahnlücke ervorgang statt, & h. die Zahnlücke 26 wird vom 55 über die saugraumseitigen Ausnehmungen 20, 22 mit Druckraum D getrennt und mit dem Saugraum S dem Saugraum 5 verbunden ist
verbunden. Auf diesen Druckumsteuervorgang sind die Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 ist von den
Ausnehmungen der Schrägverzahnung mit Flankenspiel im wesentlichen rechteckigen Ausnehmungen 19,20,21, abgestimmt Dabei werden gegenüber der voreilenden 22 mit geraden Stegkanten 27,28,32,33 ausgegangen Stirnseite 17 die geraden Stegkanten 27 und 28 von 60 worden. Zusätzlich sind bei diesen Ausnehmungen an parallel zu M\ M2 verlaufenden linien durch die beiden den Schnittpunkten der Stegkanten 27,28,32,33 mit der gegenüber dieser voreilenden Stirnseite 17 auf der Eingriffsebene 29 Einkerbungen 44, 45, 46, 47 Eingriffsebene 29 liegenden Berührungspunkte 30 und angebracht, die von dem Fußkreis 48, 49 und der 31 gebildet Ebenso werden gegenüber der nacheilenden fußkreisseitigen Kontur 50, 51, 52, 53 der Zahnflanke Stirnseite 18 der Schrägverzahnung die geraden 65 des der Wand la, 2a bzw. 7, 8 bzw. 12, 13 jeweils Stegkanten 32 und 33 der im wesentlichen rechteckigen benachbarten Zahnrades 11,16 bei einem Verdrehungs-Ausnehmungen 21 und 22 von parallel zu MiM winkel ψ\ gebildet sind, bei dem die Fläche der verlaufenden Linien durch die beiden gegenüber dieser eingeschlossenen Zahnlücke in Radmitte ihr Minimum
erreicht. Durch diese erfindungsgemäßen Einkerbungen 44 bis 47 vergrößert sich die zur Verfügung stehende Ein- und Austrittsfläche noch mehr.
Auch bei einer aus Fig.8 und 9 ersichtlichen Zahnradmaschine ohne Flankenspiel kann mittels Schrägverzahnung auf analoge Weise durch erfindungsgemäße Verschiebung der druckraumseitigen und saugraumseitigen Ausnehmung gegenüber der voreilenden Stirnseite um eine Distanz—in Richtung Saugraum
5 und die erfindungsgemäße Verschiebung der druckraumseitigen und saugraumseitigen Ausnehmung gegenüber der nacheilenden Stirnseite um eine Distanz —in Richtung Druckraum D die Größe der Ein- und
Austrittsfläche beachtlich erhöht werden. Die Stegbreite 77 ist gleich der Stegbreite 54 der vergleichbaren Geradverzahnung ohne oder nahezu ohne Flankenspiel.
Auch hier gilt in gleicher Weise, daß zur Erreichung einer maximalen Ein- und Austrittsfläche und eines ungestörten Fördervorganges die Ausnehmungen so gestaltet sind, daß bei abnehmendem Volumen einer eingeschlossenen Zahnlücke die eingeschlossene Zahnlücke über die um eine Distanz V zueinander verschobenen druckraumseitigen Ausnehmungen 55 und 56 mit dem Druckraum D verbunden ist, und daß bei zunehmendem Volumen der eingeschlossenen Zahnlükke die eingeschlossene Zahnlücke über die um eine Distanz V zueinander verschobenen saugraumseitigen Ausnehmungen 57 und 58 mit dem Saugraum S verbunden ist
Da bei abnehmendem Volumen einer eingeschlossenen Zahnlücke die Größe der Fläche der eingeschlossenen Zahnlücke in Radmitte kleiner wird und bei zunehmendem Volumen dieser eingeschlossenen Zahnlücke 59 die Größe der Fläche der eingeschlossenen Zahnlücke 59 in Radmitte größer wird, kann auf die gleiche Weise wie für die Schrägverzahnung mit Flankenspiel bestimmt werden, für welchen Verdrehuigswinkel <pi des treibenden Zahnrades 11 die eingeschlossene Zahnlücke 59 ihr kleinstes Volumen erreicht und wann also der Druckumsteuervorgang stattfinden muß.
lin Fig.9 ist für eine Schrägverzahnung mit dem gleichen Stirnschnitt wie die Schrägverzahnung gemäß Fig.4, aber ohne oder nahezu ohne Flankenspiel angegeben, wie die erfindungsgemäßen Ausnehmungen 55, 56, 57, 58 gestaltet sind. Die dünne durchgezogene Linie 60 folgt den Konturen der vorderen nacheilenden Stirnseite 61 der Schrägverzahnung. Die dünne strichpunktierte Linie 62 folgt den Konturen der hinteren voreilenden Stirnseite 63 der Schrägverzahnung. Die dicke Linie 64 stellt die Kontur der Schrägverzahnung in Radmitte dar.
Die Schrägverzahnung ist in derjenigen Position gezeichnet, in der eine eingeschlossene Zahnlücke ihr kleinstes Volumen erreicht oder in der die schraffierte Fläche der eingeschlossenen Zahnlücke 59 in Radmitte am kleinsten ist. Genau in diesem Augenblick muß der Druckumsteuervorgang stattfinden, d. h. die Zahnlücke wird vom Druckraum D getrennt und mit dem Saugraum 5 verbunden. Auf diesen Druckumsteuervorgang sind die Ausnehmungen 55 bis 58 der Schrägverzahnung ohne oder nahezu ohne Flankenspiel abgestimmt.
Dabei werden gegenüber der voreilenden Stirnseite 63 der Schrägverzahnung die geraden Stegkanten 65 und 66 der im wesentlichen rechteckigen Ausnehmungen 56 und 58 von parallel zu M1M2 verlaufenden Linien durch die beiden gegenüber dieser voreilenden Stirnseite 63 auf den Eingriffsebenen 68 und 67 liegenden Berührungspunkte 69 bzw. 70 gebildet. Ebenso werden gegenüber der nacheilenden Stirnseite 61 der Schrägverzahnung die geraden Stegkanten 71 und 72 der im wesentlichen rechteckigen Ausnehmungen 55 und 57 von parallel zu M\M2 verlaufenden Linien durch die beiden gegenüber dieser nacheilenden Stirnseite 61 auf den Eingriffsebenen 68 und 67 liegenden Berührungspunkte 73 bzw. 74 gebildet. Die Symmetrielinie 90 zu den Stegkanten 65, 66 ist in Richtung Saugraum 5 um
die Distanz — und die Symmetrielinie 91 zu den Stegkanten 71, 72 ist in Richtung Druckraum D um die gleiche Distanz — zu der Verbindungslinie M\ M2
versetzt.
Wie aus F i g. 10 ersichtlich ist, beträgt die Tiefe 75 der Ausnehmungen 55 bis 58 einige Millimeter. Die Breite 76 der Ausnehmungen 55 bis 58 ist etwa gleich der Zahnhöhe. Die auf jeweils einer Stirnseite der Schrägverzahnung liegenden druckraumseitigen und saugraumseitigen Ausnehmungen 56,58 bzw. 55,57 sind durch einen Steg mit der Breite 77 voneinander getrennt Die Stegbreite 77 ist, verglichen mit der Stegbreite 54 der aus F i g. 8 ersichtlichen vergleichbaren Geradverzahnung ohne oder nahezu ohne Flankenspiel mit demselben Stirnschnitt unverändert geblieben. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 11 und 12 ist von den im wesentlichen rechteckigen Ausnehmungen 55,56,57,58 mit geraden Stegkanten 71,65,72,66 ausgegangen worden. Zusätzlich sind bei diesen Ausnehmungen an den Schnittpunkten der Stegkanten 71, 65, 72, 66 mit den Eingriffsebenen 67 und 68 Einkerbungen 78, 79, 80, 8t, 82, 83, 84, 85 angebracht die von den Fußkreisen 86, 87 und den fußkreisseitigen Konturen der Zahnflanke des der Wand la, 2a bzw. 7,8
so bzw. 12, 13 jeweils benachbarten Zahnrades 11, 16 bei einem Verdrehungswinkel ψ\ gebildet sind, bei dem die Fläche einer eingeschlossenen M\ oder Abseitigen Zahnlücke in Radmitte ihr Minimum erreicht Durch diese erfindungsgemäßen Einkerbungen 78 bis 85 vergrößert sich die zur Verfügung stehende Ausquetschfläche noch mehr.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Die Erfindung betrifft eine Zahnradmaschine (Pump) Patentansprüche: oder Motor) mit im Außen- oder Inneneingrif kämmenden, schrägverzahnten Zahnrädern, deren WeI-
1. Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) mit im len im Gehäuse und im Gehäusedeckel oder in in Außeneingriff oder Inneneingriff kämmenden 5 Gehäuse angeordneten Lagerkörpern drehbar gelager schrägverzahnten Zahnrädern, deren Wellen in sind, wobei im Eingriffsbereich an den den Zahnräden Gehäuse und Gehäusedeckel oder in im Gehäuse zugewandten Seitenflächen, also in der Gehäuse wane angeordneten Lagerkörpern drehbar gelagert sind, und im Gehäusedeckel oder in den Lagerkörpern, wobei im Eingriffsbereich an den den Zahnrädern Ausnehmungen ausgebildet sind, von denen die zugewandten Seitenflächen Ausnehmungen ausge- io druckraumseitigen Ausnehmungen mit dem Druckraum bildet sind, von denen die druckraumseitigen und die saugraumseitigen Ausnehmungen mit dem Ausnehmungen mit dem Druckraum und die Saugraum verbunden sind. Die druckraumseitige und saugraumseitigen Ausnehmungen mit dem Saug- die saugraumseitige Ausnehmung in einer den Zahnräraum verbunden sind, dadurch gekenn- dem zugewandten Seitenfläche sind durch einen Steg zeichnet, daß die gegenüber der voreilenden 15 bestimmter Breite voneinander getrennt
Stirnseite (17 bzw. 63) angeordneten Ausnehmungen Bekannte Zahnradmaschinen dieser Art mit Gerad-
(19, 20 bzw. 56, 58) zu den gegenüber der verzahnung haben den Nachteil, daß der im Eingriffsbenacheilenden Stirnseite (58 bzw. 61) angeordneten reich der Verzahnung gebildete Quetschölraum sein Ausnehmungen (21, 22 bzw. 55, 57) in Richtung Volumen sehr schnell ändert Durch die verhältnismäßig Saugraum (S) bzw. in Richtung Druckraum (D) so 20 kleinen Ein- und Austrittsflächen der Ausnehmungen verschoben sind, daß in dem Augenblick, in dem kann die Druckflüssigkeit in den Quetschölraum mindestens eine eingeschlossene Zahnlückenfläche schwierig einströmen und auch wieder aus ihm (26 bzw. 59) in Radmitte ihr Minimum erreicht, der ausströmen. Die Druckflüssigkeit in dem Quetschöl-Druckumsteuervorgang stattfindet, wobei gegen- rauns wird trotz eventueller theoretisch richtig dimenüber der voreilenden Stirnseite (17 bzw. 63) der 25 sionierter Ausnehmungen stark gequetscht und ent-Schrägverzahnung die geraden Stegkanten (27, 28 spannt, was Druckpulsationen, Kavitation und Geräu- bzw. 65, 66) der im wesentlichen rechteckigen sehe zur Folge hat
Ausnehmungen (19, 20 bzw. 56, 58) von parallel zu Dies kann bei der meisten verwendeten Geradver-
(M]Af2) verlaufenden Linien durch die beiden z&hnung schwierig vermieden werden, weil die Größe gegenüber dieser voreilenden Stirnseite (17 bzw. 63) 30 der Ein- und Austrittsfläche als Funktion des Verdreauf der jeweiligen Eingriffsebene (29 bzw. 67, 68) hungswinkels des treibenden Rades nicht größer sein liegenden Berührungspunkte (30, 31 bzw. 69, 70) kann als im Fall von optimal ausgelegten Ausnehmungebildet sind und gegenüber der nacheilenden gen, d. s. Ausnehmungen, die etwa symmetrisch zum Pol Stirnseite (18 bzw. 61) der Schrägverzahnung die im Eingriffsbereich möglichst an beiden Stirnseiten der geraden Stegkanten (32, 33 bwz. 71, 72) der im 35 Verzahnung angeordnet sind.
wesentlichen rechteckigen Ausnehmungen (21, 22 Es ist eine Zahnradpumpe bekannt, die, damit sie
bzw. 55, 57) von parallel zu (M]M2) verlaufenden möglichst leise läuft, schrägverzahnte Zahnräder hat, Linien durch die gegenüber dieser nacheilenden von denen eines angetrieben ist (US-PS 23 38 065). Die Stirnseite (18 bzw. 61) auf der jeweiligen Eingriffs- Zahnräder sind in einem Gehäuse drehbar gelagert, das ebene (29 bzw. 67, 68) liegenden Berührungspunkte 40 durch einen Deckel verschlossen ist. Die Zahnräder (34,35 bzw. 73,74) gebildet sind. berühren mit ihrer einen Stirnseite eine Innenseite im
2. Zahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch Gehäuse und mit ihrer anderen Stirnseite die Innenseite gekennzeichnet, daß die Schrägverzahnung mit des Deckels. An der Innenseite des Gehäuses und Flankenspiel ausgebildet ist und an den Schnittpunk- derjenigen des Deckels sind im Eingriffsbereich der ten der Stegkanten (27, 28, 32, 33) mit der « Zahnräder Ausnehmungen ausgebildet Die druckraum-Eingriffsebene (29) Einkerbungen (44, 45, 46, 47) seitigen Ausnehmungen sind mit dem Druckraum und angeordnet sind, die vom Fußkreis (48,49) und von die saugraumseitigen Ausnehmungen sind mit dem der fußkreisseitigen Kontur der Zahnflanke des der Saugraum verbunden. Dabei sind die gegenüber der Wand (la, 2a bzw. 7, 8 bzw. 12, 13) jeweils voreilenden Stirnseite der Zahnräder angeordneten benachbarten Zahnrades (11,16) bei einem Verdre- so Ausnehmungen zu den gegenüber der nacheilenden hungswinkel (}>i) gebildet sind, bei dem die Fläche Stirnseite der Zahnräder angeordneten Ausnehmungen der eingeschlossenen Zahnlücke (26) in Radmitte ihr nicht gegeneinander verschoben, sondern liegen genau Minimum erreicht. einander gegenüber.
3. Zahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch Eine andere bekannte Zahnradpumpe mit ineinandergekennzeichnet, daß die Schrägverzahnung ohne 55 greifenden, geradverzahnten Zahnrädern weist Flan- oder nahezu chne Flankenspiel ausgestattet ist und kenspiel und einen Profilüberdeckungsgrad auf, der an den Schnittpunkten der Stegkanten (71,65,72,66) größer ist als eins (DE-OS 22 49 952). Die Zahnräder mit der Eingriffsebene (67,68) Einkerbungen (78,79, sind in einem geteilten Gehäuse aufgenommen. Im 80, 81, 82, 83, 84, 85) angebracht sind, die vom Gehäuse sind außerhalb des Eingriffsbereiches der Fußkreis (86, 87) und fußkreisseitiger Kontur der eo Zahnräder eine Druckzone und eine Niederdruckzone Zahnflanke des der Wand (7,8) jeweils benachbar- vorhanden. In den Stirnseiten des Gehäuses sind ein ten Zahnrades (11,16) bei einem Verdrehungswinkel oder mehrere in bezug auf die Eingriffsstrecke der (yi) gebildet sind, bei dem die Fläche der Geradverzahnung genau fixierte kreisförmige Sacklöeingeschlossenen Mi- oder M-seitigen Zahnlücke eher vorhanden. Diese sind mit der Druck- bzw. (59) in Radmitte ihr Minimum erreicht. 65 Niederdruckzone hydraulisch verbunden.
Bei dieser bekannten Zahnradpumpe mit Geradver-
zahnung wird der Druck nicht optimal umgesteuert-d. h.
die Zahnlücke von dem Druckraum setrennt und mit
DE2810563A 1978-03-07 1978-03-10 Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) Expired DE2810563C2 (de)

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US06/018,718 US4290739A (en) 1978-03-07 1979-03-08 Helical gear pump or gear motor with optimal relief grooves for trapped fluid
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