DE3242274C1

DE3242274C1 - Zahnkupplung zwischen Ritzel und Gelenkwelle einer innenachsigen Rotationskolbenmaschine

Info

Publication number: DE3242274C1
Application number: DE3242274A
Authority: DE
Inventors: Poul Henning Holm 6430 Nordborg Pedersen; Ivar 6400 Sonderborg Rasmussen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss Power Solutions Holding ApS
Priority date: 1982-11-15
Filing date: 1982-11-15
Publication date: 1984-05-30
Also published as: DK511883D0; CA1223747A; US4827800A; DK158961C; JPS6327521B2; JPS59101501A; DK511883A; DK158961B

Description

iO'RO

Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Zahnkupplung besteht darin, daß die mindestens eine Stufe durch Kaltverformung des Ritzels erzeugt wird. Diese Bearbeitung vermag zwar keine großen Materialverlagerungen zu bewirken. Für die Herstellung der ohnehin verhältnismäßig kleinen Stufen ist aber die Kaltverformung bestens geeignet.

Hierbei kann ein Ritzel zunächst mit axial durchgehender Innenverzahnung hergestellt und dann die mindestens eine Stufe durch Kaltverformung erzeugt werden. Auf diese Weise können ausreichend tiefe Zahnlükken vorgesehen und trotzdem eine einfache Stufenbildung bewirkt werden. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere dann, wenn die Stufen sich nur über einen Teil der maximalen Zahnhöhe erstrecken, weil hierfür geringe Materialverlagerungen ausreichen.

Ein anderes bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Zahnkupplung besteht darin, daß eine axial durchgehende Innenverzahnung hergestellt wird, die. wenigstens einen Zahn besitzt, der radial nach innen über die Außenverzahnung des Kopfes der Gelenkwelle vorsteht, und daß dann die Stufe durch eine Ausdrehung mit einem etwas größeren Radius als dem Radius des Zahnfußes der Außenverzahnung vorgenommen wird. Hier wird die Innenverzahnung zunächst in üblicher Weise hergestellt, wobei die Zähne, wenigstens zum Teil, eine größere Höhe haben. Durch das Ausdrehen wird dann die Stufe an den vorstehenden Zahnabschnitten gebildet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht auf Gelenkwelle, Ritzel und Hohlrad einer innenachsigen Rotationskolbenmaschine, F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der F i g. 1, F i g. 3 in einer schematischen Darstellung einen Teilquerschnitt der Zahnkupplung der F i g. 1,

Fig.4 einen Teilschnitt längs der Linie IV-IV der F i g. 3 mit herausgezogener Gelenkwelle,

F i g. 5 einen Teilschnitt längs der Linie V-V der Fig. 3,

Fig.6 einen Teilschnitt längs der Linie VI-VI der Fig.3,

Fig.7 einen Teilschnitt längs der Linie VII-VII der F i g. 3 und

F i g. 8 eine abgewandelte Ausführungsform im Teilschnitt mit herausgezogener Gelenkwelle.

Die Ausführungsformen der F i g. 1 bis 7 weisen ein Hohlrad 1 mit sieben nach innen gerichteten Hohlradzähnen 2 und Durchgangslöchern 3 für axiale Spannschrauben und ein Ritzel 4 mit sechs nach außen gerichteten Ritzelzähnen 5 auf, wobei zwischen den Hohlradzähnen 2 und den Ritzelzähnen 5 Verdrängerkammern 6 gebildet werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß das Hohlrad 1 fest steht und das Ritzel 4 demgegenüber dreht und kreist. Es ist aber auch möglich, daß das Ritzel 4 nur kreist und das Hohlrad 1 dreht.

Das Ritzel 4 ist über eine Zahnkupplung 7 mit einer Gelenkwelle 8 verbunden, die mit einem Kopf 9 in eine Durchgangsöffnung 10 des Ritzels 4 greift. Der Kopf 9 weist eine Außenverzahnung 11 auf, die zwölf Zähne 12 mit gleichem Außendurchmesser sowie sechs Zahnlükken 13 mit geringerer Tiefe und sechs Zahnlücken 14 mit größerer Tiefe, die miteinander abwechseln, aufweist. Die Durchgangsöffnung 10 weist eine Innenverzahnung 15 auf, bei der sechs Zähne 16 größerer Höhe und sechs Zähne 17 geringerer Höhe miteinander ab_T wechseln, wobei zwischen ihnen zwölf Zahnlücken 18 gleichen Außendurchmessers verbleiben. Das dem Kopf 9 gegenüberliegende Ende 19 der Gelenkwelle 8 weist einen Querschlitz 20 auf, der über einen Mitnahmestift zu greifen vermag.

Da der Kopf 9 der Gelenkwelle 8 nur in um 60° versetzten Stellungen in das Ritzel 4 eingesetzt werden kann, ist gewährleistet, daß der Querschlitz 20 immer eine definierte Lage mit Bezug auf die Zähne 5 des Ritzels 4 hat.

Jede zweite Zahnlücke 18 weist inmitten der Breite des Ritzels 4 eine Stufe 21 auf. Diese Stufe 21 geht vom Zahnlückengrund 22 aus und reicht nur bis zur Höhe des Zahns 17, also nur über einen Teil der maximalen Zahnhöhe, die durch den Zahn 16 vorgegeben ist. Dementsprechend haben auch die Zähne 12 der Gelenkwelle 8 auf der einen Seite eine geringere Höhe als auf der anderen Seite (F i g. 3). Im Betrieb liegt die Stirnfläche 23 jedes zweiten Zahns an eniner Stufe 21 an, so daß sich die gewünschte Anschlagfunktion ergibt.

Bei der Herstellung der Innenverzahnung 7 des Ritzels 4 kann so vorgegangen werden, daß zunächst ein zylindrisches Durchgangsloch erzeugt und dessen Umfang dann durch Kaltverformung die gewünschte Profilierung (Zähne, Zahnlücken, Stufen) gegeben wird. Es gibt auch die Möglichkeit, zunächst eine axial durchgehende Innenverzahnung herzustellen und dann lediglich noch die zur Erzeugung der Stufen 21 erforderliche Materialverlagerung durch Kaltverformung durchzuführen. Da es hierbei lediglich darauf ankommt, daß die Zähne und Zahnlücken der Innenverzahnung nur im Eingriffsbereich des Kopfes 9 der Gelenkwelle 8 präzise ausgeformt sind, kann bei dieser Kaltverformung Material aus dem übrigen Bereich dieser Verzahnung verwendet oder in diesen Bereich verdrängt werden.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 8 werden für entsprechende Teile um 100 erhöhte Bezugszeichen verwendet. Hier gehen die Stufen 121 vom Kopf der Zähne 116 aus. Sie stehen daher radial nach innen über die Innenverzahnung 111 vor und können mit der vollen Stirnseite des Kopfes 109 zusammenwirken.

Bei der Herstellung kann so vorgegangen werden, daß zunächst eine Innenverzahnung 115 mit axial durchgehenden Zähnen erzeugt wird, die wenigstens teilweise einen Innendurchmesser D\ haben. Dann wird die Innenverzahnung 115 über die gewünschte Breite auf den Durchmesser D₂ ausgedreht, wodurch die Stufen 121 entstehen.

Es gibt auch noch andere Möglichkeiten der Stufenbildung. Beispielsweise können die Stufen sich vom Zahnlückengrund radial nach außen erstrecken, indem dem Ritzel eine entsprechende Ausdrehung gegeben wird. In diesem Fall müßte der Gelenkwellenkopf Zähne aufweisen, die axial über die Stufen hinausragen und radiale Vorsprünge haben, die mit den Stufen zusammenwirken.

Die Ritzel können auch auf andere Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Sintern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

1 2

ehe den Anschlag bildet. Wegen der Schwenkbewegung

Patentansprüche: der Gelenkwelle, sind Zahnlücken und Zähne ihres Kop

fes bogenförmig. Die Zahnlücken und Zähne der Innen-

1. Zahnkupplung zwischen Ritzel und Gelenkwel- verzahnung verlaufen geradlinig und achsparallel über Ie einer innenachsigen Rotationskolbenmaschine, 5 die gesamte Breite des Ritzels. Die Zahnlückentiefe ist bei der eine Außenverzahnung am Kopf der Gelenk- ausreichend groß, um dauernd mit den Zähnen des Gewelle in eine Innenverzahnung des Ritzels greift und lenkwellenkopf es in Eingriff zu bleiben.

ein axialer Anschlag mit der Stirnfläche des Kopfes Aus Rationalisierungsgründen werden für Rotations-

zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, kolbenmaschirien unterschiedlicher Leistung die glei-

daß der Anschlag durch mindestens eine Stufe (21; 10 chen Gelenkwellen, aber Ritzel unterschiedlicher Breite

121) gebildet ist, die in einer der Länge des Kopfes verwendet. Die Anpassung geschieht durch Stopfen un-

(9; 109) entsprechenden Breite des Ritzels (4; 104) terschiedlicher Länge. Es sind daher nicht nur Ritzel mit

vom Zahnkopf (116) oder vom Zahnlückengrund leistungsabhängiger Breite, sondern auch Stopfen mit

(22) der Innenverzahnung (15; 115) ausgeht. unterschiedlicher Länge zu fertigen und bei der Monta-

2. Zahnkupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 ge jeweils passend zu montieren.

kennzeichnet, daß mindestens eine vom Zahnlücken- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zahngrund ausgehende Stufe (21) sich nur über einen Teil kupplung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, der maximalen Zahnhöhe erstreckt. bei der auf die Herstellung unterschiedlich langer Stop-

3. Zahnkupplung nach Anspracht, dadurch ge- fen und deren Zuordnung zu den Ritzeln verzichtet werkennzeichnet, daß mindestens eine vom Zahnkopf 20 den kann.

(11) ausgehende Stufe (121) radial nach innen über Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Anschlag

die Außenverzahnung (111) des Kopfes (109) der durch mindestens eine Stufe gebildet ist, die in einer der

Gelenkwellle (108) vorsteht. Länge des Kopfes entsprechenden Breite des Ritzels

4. Zahnkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis vom Zahnkopf oder vom Zahnlückengrund der Innen-3, dadurch gekennzeichnet, daß die.Zahl der Zähne 25 verzahnung ausgeht.

(16,17) der Innenverzahnung (15) doppelt so groß ist Bei dieser Konstruktion ist der Anschlag durch eine

wie die Zähnezahl des Ritzels (4) und daß die Zähne oder mehrere Stufen gebildet, die einstückig mit der

(16, 17) abwechselnd unterschiedliche Höhe haben Innenverzahnung ausgebildet sind. Die Stopfen können

und mit Zahnlücken (13,14) unterschiedlicher Tiefe vollständig entfallen. Es braucht auch kein Stopfen pasam Kopf (9) der Gelenkwelle (8) zusammenwirken. 30 send zur Ritzelbreite gewählt zu werden. Die Anschläge

5. Zahnkupplung nach Anspruch 4, dadurch ge- liegen vielmehr bei jedem Ritzel von vornherein an der kennzeichnet, daß die Stufen (21) in Höhe der kleine- richtigen Stelle. Es ist sogar möglich, bei einer Serie von ren Zähne (17) enden. Ritzeln unterschiedlicher Breite die Stufen jeweils in der

6. Verfahren zur Herstellung der Zahnkupplung gleichen Weise zu erzeugen.

nach einem der Ansprüche 1, 2 4 und 5, dadurch 35 Da keine großen axialen Kräfte abzufangen sind,

gekennzeichnet, daß die mindestens eine Stufe (21) kann man mit verhältnismäßig kleinen Stufenflächen

durch Kaltverformung des Ritzels (4) erzeugt wird. auskommen. Insbesondere ist es nicht erforderlich, die

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn- Stufenflächen bis zur Mittelachse des Ritzels reichen zu zeichnet, daß ein Ritzel (4) mit axial durchgehender lassen. Man kommt daher mit wenig Änderungen im Innenverzahnung (15) hergestellt und dann die min- 40 Bereich der Innenverzahnung aus. Die für die Hersteldestens eine Stufe (21) durch Kaltverformung er- lung der Stufen erforderlichen Maßnahmen erfordern zeugt wird. daher nur geringen Aufwand.

8. Verfahren zur Herstellung der Zahnkupplung Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür genach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine sorgt, daß mindestens eine vom Zahnlückengrund ausaxial durchgehende Innenverzahnung (115) herge- 45 gehende Stufe sich nur über einen Teil der maximalen stellt wird, die wenigstens einen Zahn besitzt, der Zahnhöhe erstreckt Derartig kleine Stufen reichen als radial nach innen über die Außenverzahnung (111) Anschlag aus.

des Kopfes (109) der Gelenkwelle vorsteht, und daß Bei einer bevorzugten Lösung steht mindestens eine

dann die Stufe (121) durch eine Ausdrehung mit ei- vom Zahnkopf ausgehende Stufe radial nach innen über

nem etwas größeren Radius als dem Radius des 50 die Außenverzahnung des Kopfes der Gelenkwelle vor.

Zahnfußes der Außenverzahnung (111) vorgenom- Auch solche Stufen haben eine verhältnismäßig kleine,

men wird. aber ausreichende Fläche.

Empfehlenswert ist es auch, daß die Zahl der Zähne

der Innenverzahnung doppelt so groß ist wie die Zähne-

55 zahl des Ritzels und daß die Zähne abwechselnd unterschiedliche Höhe haben und mit Zahnlücken unter-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnkupplung schiedlicher Tiefe am Kopf der Gelenkwelle zusammenzwischen Ritzel und Gelenkwelle einer innenachsigen wirken. Hierdurch wird sichergestellt, daß Gelenkwelle Rotationskolbenmaschine, bei der eine Außenverzah- und Ritzel bei der Montage immer die richtige Lage nung am Kopf der Gelenkwelle in eine Innenverzah- 60 zueinander haben. Demgemäß treten bei der Arbeit des nung des Ritzels greift und ein axialer Anschlag mit der mit der Gelenkwelle verbundenen Verteilerventils auch Stirnfläche des Kopfes zusammenwirkt. keine Fehlsteuerungen auf. Die unterschiedliche Bear-Bei bekannten Konstruktionen dieser Art (US-PS bettung der Zähne bereitet keine Schwierigkeiten, weil 86 645) greift der Kopf der Gelenkwelle nur über die Innenverzahnung schon aus Gründen der Stufenbileinen Teil der Breite des Ritzels in die Innenverzahnung 65 dung eine Sonderbearbeitung erfährt
ein. Er befindet sich zwischen einer von der Gelenkwelle Insbesondere können die Stufen in Höhe der kleinedurchsetzten Gehäusewand und einem in das Innere der ren Zähne enden. Hierdurch wird die Herstellung noch Innenverzahnung eingesetzten Stopfen, dessen Stirnflä- weiter vereinfacht