DE4306885A1 - Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) - Google Patents
Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor)Info
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor)
nach der Gattung des Anspruchs 1. Das während des Betriebs innerhalb
einer Zahnradmaschine an verschiedenen Stellen entstehende Lecköl
wird üblicherweise aus der Zahnradmaschine über einen Leckölanschluß
abgeleitet. So muß zum Beispiel zur Erzielung eines definierten
Anpreßdrucks und einer definierten Dichtheit zwischen den
Stirnflächen der Zahnräder und der Zwischenplatte das im Bereich der
Zwischenplatte anfallende Lecköl abgeleitet werden. Bekannte, für
eine Drehrichtung ausgelegte Zahnradmaschinen haben dazu in der
Oberfläche der Zwischenplatte von der Druck- zur Saugseite hin
verlaufende Rillen, Nuten oder dergleichen. Nachteilig dabei ist,
daß dieses Prinzip nur bei Zahnradmaschinen mit einer
Betriebsrichtung funktioniert, da in der Betriebsrichtung umkehrbare
Maschinen keinen fest definierten Saug- beziehungsweise Druckraum
besitzen. Zusätzlich muß das am Wellendichtring vorhandene Lecköl
drucklos abgeführt werden, da andernfalls der Wellendichtring
beschädigt oder zerstört werden wurde. Dies geschieht bei den
bekannten Zahnradmaschinen mittels eines Verbindungskanals, der den
Bereich des Wellendichtrings mit der zur Antriebswelle parallelen,
nicht angetriebenen Welle verbindet, sowie einer in der nicht
angetriebenen Welle ausgebildeten durchgehenden Längsbohrung, die in
einen Leckölanschluß in dem dem Wellendichtring gegenüberliegenden
Gehäusedeckel mündet. Zuletzt muß das aus den Zahnkammern zu den
Wellenlagern fließende Lecköl abgeleitet werden. Dies wird durch
axiale Entlastungsnuten in den Oberflächen der Lagerbuchsen und
einen weiteren Verbindungskanal in dem Gehäusedeckel erzielt, in dem
sich auch der Leckölanschluß befindet. Die Herstellung dieses
Verbindungskanals sowie der vorher erwähnten Längsbohrung in der
nicht angetriebenen Welle bedeutet einen konstruktiven und
fertigungstechnischen Mehraufwand.
Die erfindungsgemäße Zahnradmaschine mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die
Abführung des im Bereich der Zwischenplatte anfallenden Lecköls
mittels Nuten in den Wellenbohrungen der Zahnräder erfolgt. Dadurch
ist es möglich, die erfindungsgemäße Zahnradmaschine für beide
Betriebsrichtungen einzusetzen. Weiterhin ist die Zwischenplatte
durch den Entfall von Leckölabführungen einfacher und preiswerter
herstellbar. Das Lecköl fließt dabei in bekannter Weise über die
Entlastungsnuten der Lagerbuchsen ab. Zusätzlich können auch die
Längsbohrung in der nicht angetriebenen Welle sowie einer der beiden
Verbindungskanäle in den Gehäusedeckeln zwischen den Wellen
entfallen, was die Herstellung der erfindungsgemäßen Zahnradmaschine
weiter vereinfacht.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen und Merkmale
sind Weiterbildungen und Verbesserungen der in Anspruch 1
angegebenen Zahnradmaschine möglich. Durch eine besondere Ausbildung
der Nuten ergibt sich ein geringer Kerbfaktor und damit eine hohe
Festigkeit der Zahnräder. Die erfindungsgemäßen Nuten lassen sich
besonders einfach und preiswert verwirklichen, wenn die Zahnräder im
Sinterverfahren hergestellt sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Zahnradpumpe, Fig. 2
einen Ausschnitt der Zahnradpumpe nach Fig. 1 im Längsschnitt und
Fig. 3 einen Querschnitt in der Ebene III-III nach Fig. 2.
Eine Zahnradpumpe 10 hat ein Gehäuse 11, das an seinen jeweiligen
Stirnseiten von einem Deckel 12 und einem Anschlußdeckel 13
abgeschlossen ist. Im Gehäuse 11 ist eine durchgehende Ausnehmung 14
ausgebildet, in der die Zahnräder 16 bis 19 angeordnet sind, die
jeweils beispielsweise elf Zähne 21 besitzen. Die Zahnräder 16 und
17 bilden das Zahnradpaar 22 und die Zahnräder 18 und 19 das
Zahnradpaar 23. Diese werden durch eine Zwischenplatte 24, in der
zwei Durchgangsbohrungen 26 und 27 ausgebildet sind, voneinander
getrennt, so daß sich die Wirkung von zwei Einzelpumpen mit einem
nicht dargestellten gemeinsamen Saugraum und einem Druckraum ergibt.
Die Zahnräder 16 und 18 haben Wellenbohrungen 34 und sind auf einer
von einem nicht dargestellten Motor angetriebenen Antriebswelle 28
angeordnet, die durch einen Wellendichtring 29 zum Anschlußdeckel 13
hin abgedichtet ist. Die Antriebswelle 28 besitzt im Bereich der
Zwischenplatte 24 eine Außenverzahnung 31 und die Zahnräder 16 und
18 eine dazu formschlüssige Innenverzahnung 32. Zur Verringerung der
Druckpulsationen betragt die Zähnezahl der Innenverzahnung 32 ein
gerades Vielfaches der Zähnezahl der Außenverzahnung 31, so daß die
Zahnräder 16 und 18 um eine halbe Zahnteilung gegeneinander auf der
Antriebswelle 28 versetzt angeordnet sind. Die nicht angetriebenen
Zahnräder 17 und 19 haben ebenfalls Wellenbohrungen 34 und sind auf
einer zur Antriebswelle 28 parallelen Welle 33 angeordnet.
Die Zahnräder 16 bis 19, die vorzugsweise im Sinterverfahren
hergestellt sind, haben je eine Nut 35, die in den Innenwänden der
Wellenbohrungen 34 ausgebildet ist. Die Nuten 35 haben eine
halbkreisförmige Querschnittsfläche und verlaufen über die gesamte
Zahnradbreite der Zahnräder 16 bis 19. Um die Festigkeit der
Zahnräder 16 bis 19 möglichst wenig zu schwächen, ist die Nut 35 im
Bereich eines Zahnes 21 ausgebildet, wobei die Tiefe T der Nut 35
etwa in der Mitte zwischen den Wellenbohrungen 34 und dem
Fußkreisdurchmesser der Zahnräder 16 bis 19 verläuft.
Ergänzend wird darauf hingewiesen daß bei anderen
Herstellungsverfahren der Zahnräder oder anderen Kenndaten der
Zahnradpumpe die Querschnittsflächen der Nuten auch andersartig
ausgebildet sein können.
Zum Ableiten des Lecköls von dem Wellendichtring 29 ist im
Anschlußdeckel 13 ein Verbindungskanal 37 zwischen dem zugewandten
Ende der Welle 33 und dem Bereich des Wellendichtrings 29
ausgebildet. Am gegenüberliegenden Ende der Welle 33 befindet sich
im Deckel 12 ein Leckölanschluß 38.
Die Antriebswelle 28 und die Welle 33 sind in Buchsenbrillen 39 und
40 gelagert. Diese haben Buchsen 41 zur Aufnahme der Wellenenden der
Antriebswelle 28 und der Welle 33. In den Stirnseiten der
Buchsenbrillen 39 und 40 sind als Druckfelder dienende Nuten 42
ausgebildet, die zur Abdichtung und Erzeugung eines definierten
Anpreßdrucks in Richtung der Zahnradpaare 22 und 23 und der
Zwischenplatte 24 dienen. Weiterhin sind an der Innenseite der
Buchsen 41 Entlastungsnuten 43 ausgebildet, die sich axial über die
gesamte Buchsenlänge erstrecken. Werden nun die Zahnradpaare 22 und 23
mittels der Antriebswelle 28 gedreht, so wird Druckmittel aus
einem nicht dargestellten Tank in den Saugraum gefördert. Während
der Drehbewegung der Zahnradpaare 22 und 23 wird das Druckmittel
verdichtet und gelangt in den Druckraum und von dort zu einem nicht
dargestellten Verbraucher. Das in den Durchgangsbohrungen 26 und 27
austretende Lecköl kann über die Nuten 35 in den Zahnrädern 16 bis
19 und die in den Buchsen 41 vorhandenen Entlastungsnuten 43 in
Richtung des Verbindungskanals 37 beziehungsweise des
Leckölanschlusses 38 abfließen.
Es besteht somit eine durchgängige Verbindung in axialer Richtung an
den Oberflächen der Antriebswelle 28 und der Welle 33, sowie eine
Verbindung zwischen diesen beiden Wellen über den Verbindungskanal
37, und eine Abflußmöglichkeit des Lecköls durch den Leckölanschluß
38. Diese Verbindungen ermöglichen einen Abfluß des Lecköls
unabhängig von der Betriebsrichtung der Zahnradpumpe 10.
Claims (7)
1. Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) mit zwei durch eine
Zwischenplatte (24) voneinander getrennten Zahnradpaaren (22, 23),
deren im Außeneingriff kämmende Zahnräder (16 bis 19)
Wellenbohrungen (34) besitzen, wobei die Zahnräder (16 bis 19) auf
einer Antriebswelle (28) und einer dazu parallelen Welle (33)
angeordnet sind, die beide (28, 33) durch einen Verbindungskanal
(37) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zahnräder (16 bis 19) jeweils mindestens eine Nut (35) besitzen, die
sich in der Wellenbohrung (34) der Zahnräder (16 bis 19) in axialer
Richtung über die gesamte Zahnradbreite erstrecken.
2. Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nuten (35) einen halbkreisförmigen
Querschnitt besitzen.
3. Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (35) im Bereich der Zähne (21)
der Zahnräder (16 bis 19) ausgebildet sind.
4. Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (28, 33) in Buchsen
(41) gelagert sind, in denen Innenwand Entlastungsnuten (43)
ausgebildet sind.
5. Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (37) im
Anschlußdeckel (13) im Bereich eines Wellendichtrings (29) für die
Antriebswelle (28) mündet.
6. Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Deckel (12) ein
Leckölanschluß (38) ausgebildet ist, so daß mittels der
Entlastungsnuten (43), den Nuten (35) und des Verbindungskanals (37)
eine durchgängige Verbindung zum Abfließen des Lecköls besteht.
7. Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (16 bis 19) im
Sinterverfahren hergestellt sind.
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