EP4314560B1 - Innenzahnradfluidmaschine sowie verfahren zum herstellen einer innenzahnradfluidmaschine - Google Patents

Innenzahnradfluidmaschine sowie verfahren zum herstellen einer innenzahnradfluidmaschine Download PDF

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EP4314560B1
EP4314560B1 EP22719811.6A EP22719811A EP4314560B1 EP 4314560 B1 EP4314560 B1 EP 4314560B1 EP 22719811 A EP22719811 A EP 22719811A EP 4314560 B1 EP4314560 B1 EP 4314560B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
intermediate piece
retaining pin
internal gear
fluid machine
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP22719811.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4314560A1 (de
Inventor
Artur Bohr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eckerle Technologies GmbH
Original Assignee
Eckerle Technologies GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Eckerle Technologies GmbH filed Critical Eckerle Technologies GmbH
Publication of EP4314560A1 publication Critical patent/EP4314560A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4314560B1 publication Critical patent/EP4314560B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/101—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with a crescent-shaped filler element, located between the inner and outer intermeshing members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
    • F04C15/0007—Radial sealings for working fluid
    • F04C15/0019—Radial sealing elements specially adapted for intermeshing-engagement type machines or pumps, e.g. gear machines or pumps

Definitions

  • the invention relates to an internal gear fluid machine, with a first gear having external teeth and mounted for rotation about a first axis of rotation and a second gear having internal teeth that mesh with the external teeth in an engagement region and are mounted for rotation about a second axis of rotation different from the first axis of rotation, wherein a filler piece is arranged between the first gear and the second gear, away from the engagement region, which filler piece bears on the one hand against the external teeth and on the other hand against the internal teeth in order to divide a fluid space present between the first gear and the second gear into a first fluid chamber and a second fluid chamber, and wherein, in the axial direction with respect to the first axis of rotation, housing walls of a machine housing of the internal gear fluid machine are arranged on both sides of the first gear and the second gear, and the filler piece is mounted on the machine housing by means of at least one retaining pin engaging at least one of the housing walls.
  • the state of the art includes, for example, the publication DE 199 30 911 C1
  • the filling comprises two identical filling pieces; a stop pin is provided, which is mounted in the housing and against which the filling pieces are supported with their end faces.
  • Axial disks are provided on both sides of the pinion.
  • An axial pressure field is provided between the outer side of each axial disk and the corresponding housing wall, and a control field is provided between the inner side of each axial disk and the pinion. At least one control slot is connected to each control field, which tapers towards its free end.
  • a reversibly operable gear machine comprising a housing in which two gears are arranged.
  • a first bearing chamber and a second bearing chamber are provided, wherein in a first In the first operating direction of the gear machine, the first bearing chamber is pressurized with hydraulic fluid pressure, and in an opposite second operating direction, the second bearing chamber is pressurized with hydraulic fluid, forming a hydrostatic bearing for a gear.
  • a vehicle steering system comprising a hydraulic circuit, a hydraulic cylinder, and a gear machine that operates as a pump and pressurizes a first working chamber of the hydraulic cylinder in its first operating direction and a second working chamber of the hydraulic cylinder in its second operating direction.
  • the object of the invention is to propose an internal gear fluid machine which has advantages over known internal gear fluid machines, in particular a longer service life or higher fatigue strength and can also be produced cost-effectively.
  • the retaining pin is rotatably mounted on the housing wall via at least one intermediate piece, wherein the housing wall consists of a housing wall material and the intermediate piece consists of an intermediate piece material different from the housing wall material, wherein the intermediate piece material has a greater value of a material characteristic than the housing wall material, and wherein the material characteristic is the modulus of elasticity, the tensile strength, the yield strength, the 0.2% yield strength or the elastic limit.
  • the internal gear fluid machine is in particular a fluid conveying device and is used to convey a fluid, for example a liquid or a gas.
  • the internal gear fluid machine has two gears, namely the first gear and the second gear.
  • the first gear can also be referred to as a pinion and the second gear as a ring gear.
  • the pinion has the external toothing and the ring gear has the internal toothing.
  • the external toothing and the internal toothing engage with each other in some areas in the circumferential direction, i.e. they mesh with each other in some areas, namely in the engagement region.
  • the two gears are intended for fluid conveyance and are therefore designed in such a way that they interact during a rotary movement to convey the fluid and in doing so engage with each other or mesh with each other.
  • the first gear is preferably coupled to a machine shaft or drive shaft of the internal gear fluid machine, preferably on the one hand rigidly and/or on the other hand detachable or permanent.
  • the coupling can therefore be rigid on the one hand.
  • it can be designed either detachable or permanent.
  • detachable coupling for example, there is a plug-in pinion that is plugged onto the drive shaft and can be removed from it without damage.
  • the plug-in pinion preferably has internal teeth that interact with external teeth on the machine shaft to drive-couple the plug-in pinion to the machine shaft.
  • the first gear is rotatably mounted in a machine housing of the internal gear fluid machine by means of the machine shaft.
  • the first gear is preferably arranged on the machine shaft so that it always has the same speed as the machine shaft during operation of the internal gear fluid machine.
  • Both the first gear and the second gear are arranged in the machine housing and rotatably mounted therein.
  • the first gear is rotatably mounted about the first axis of rotation
  • the second gear is rotatably mounted about the second axis of rotation.
  • the first axis of rotation can also be referred to as the pinion axis of rotation and the second axis of rotation as the ring gear axis of rotation.
  • the first gear is arranged in the second gear in such a way that the external teeth of the first gear mesh or are in engagement with the internal teeth of the second gear in the engagement region. This means that a rotational movement of the first gear is transmitted directly to the second gear and conversely a rotational movement of the second gear is transmitted directly to the first gear.
  • the engagement region is, for example, fixed to the housing and therefore does not rotate with the first gear or the second gear.
  • a tooth of one of the gears engages in a tooth space of the other of the gears.
  • the tooth space is circumferentially delimited by teeth of the respective gear.
  • a tooth of the internal gear engages in a tooth space of the external gear, or conversely, a tooth of the external gear engages in a tooth space of the internal gear.
  • the internal and external gears interact to form a seal.
  • the filler piece is arranged on the other side of the engagement region, i.e., preferably on the side diametrically opposite the engagement region with respect to the first rotational axis and/or the second rotational axis.
  • the filler piece is located between the first gear and the second gear, or in other words, between the external toothing of the first gear and the internal toothing of the second gear.
  • the filler piece is thus arranged in a fluid chamber. which is bounded in the radially inward direction by the first gear and in the radially outward direction by the second gear, respectively with respect to the first axis of rotation and the second axis of rotation.
  • the filler piece rests on the outer toothing on one side and the inner toothing on the other. More precisely, the filler piece rests sealingly on the tooth tips of the outer toothing and sealingly on the tooth tips of the inner toothing to divide the fluid space into the first fluid chamber and the second fluid chamber.
  • each of the two fluid chambers is bounded on the one hand by the filler piece and on the other hand by the tight meshing of the outer toothing and the inner toothing in the engagement area.
  • one of the fluid chambers serves as the suction chamber and the other as the pressure chamber.
  • the suction chamber can accordingly also be referred to as the inlet chamber and the pressure chamber as the outlet chamber; what is crucial is that the fluid is always pumped from the inlet chamber towards the outlet chamber during operation of the internal gear fluid machine.
  • the pressure in the inlet chamber is always lower than the pressure in the outlet chamber when operated as a pump.
  • the pressure in the inlet chamber can already be (significantly) greater than ambient pressure.
  • pressurized fluid is pumped from the inlet chamber towards the outlet chamber.
  • the internal gear fluid machine is designed as a motor or is operated as a motor
  • fluid is supplied to the pressure chamber, which enters the suction chamber, causing the gears to rotate.
  • the pressure chamber acts as the inlet chamber and the suction chamber as the outlet chamber; the pressure in the inlet chamber is higher than the pressure in the outlet chamber.
  • This description does not explicitly address the operation of the internal gear fluid machine as a motor; instead, the internal gear fluid machine and its function are explained for operation as a pump. Of course, use as a motor is also possible, and the explanations are analogously applicable to such a design of the internal gear fluid machine or such a use.
  • the suction chamber can also be referred to as the low-pressure chamber, and the pressure chamber as the high-pressure chamber.
  • the suction side of the internal gear fluid machine corresponds to a low-pressure side, and the pressure side to a high-pressure side.
  • the terms "low pressure” and "high pressure” do not imply a restriction to a specific pressure level; rather, the pressure in the high-pressure chamber or on the high-pressure side is simply relatively higher than the pressure in the low-pressure chamber or on the low-pressure side.
  • the filler piece is preferably designed in several parts and thus has a plurality of segments.
  • the segments of the filler piece are arranged next to one another in the radial direction, so that a first segment is arranged on the side of a second segment facing the first gear, and conversely, the second segment is arranged on the side of the first segment facing the second gear.
  • the first segment bears sealingly against the first gear or its external toothing
  • the second segment bears sealingly against the second gear or the internal toothing of the second gear.
  • the two segments are preferably displaceable relative to one another in the radial direction.
  • a gap existing between them is subjected to fluid pressure during operation of the internal gear fluid machine in such a way that the first segment is forced towards the first gear and the second segment towards the second gear, so that the segments bear sealingly against the respective gear or the tooth tips of the corresponding toothing.
  • the internal gear fluid machine is thus radially compensated or gap-compensated in the radial direction.
  • Each of the segments can be further subdivided into segments.
  • the first segment is one-piece or consists of at least two sub-segments and/or the second segment is one-piece and consists of at least two segments.
  • These segments of the filler piece are also preferably mounted so that they can be displaced relative to one another, i.e., can be displaced independently of one another. This achieves particularly effective gap compensation.
  • these additional segments are preferably arranged next to one another in the circumferential direction.
  • the additional segments have the same extent in the circumferential direction and/or are symmetrical to one another.
  • the internal gear fluid machine is In this respect, it is not fixed to a specific direction of rotation; rather, the direction of rotation can be changed during operation of the internal gear fluid machine.
  • Due to the four segments that are then preferably present, such an internal gear fluid machine can also be referred to as a four-segment internal gear fluid machine.
  • the two segments are preferably arranged next to one another in the circumferential direction and are each designed as a single piece. It is also possible for the entire filler piece to be made as a single piece.
  • the internal gear fluid machine has the machine housing.
  • the two gears of the internal gear fluid machine are arranged between housing walls of the machine housing, specifically as viewed in the axial direction with respect to one of the axes of rotation.
  • One of the housing walls is therefore located on a first side of the gears, and a second of the housing walls is located on a second side of the gears, opposite the first side in the axial direction, so that the housing walls accommodate the gears between them as viewed in the axial direction.
  • a gap remaining between the housing walls and the gears is dimensioned so small that the housing walls ensure sufficient sealing of the fluid space or fluid chambers.
  • the gears are mounted on and/or in the machine housing.
  • the housing walls are connected to one another, for example, via a base body of the machine housing, wherein the base body at least partially, but preferably completely, encompasses the two gears in the circumferential direction. It can be provided that at least one of the housing walls and the base body are constructed as a single piece and made of the same material. In this case, the base body and the respective housing wall together form a pot-shaped element, the interior of which is sealed by the other housing wall.
  • At least one of the housing walls has an opening for the machine shaft of the internal gear fluid machine, to which the first gear and/or the second gear are drive-coupled. If such a recess is provided in only one of the housing walls, the other of the housing walls is designed to be continuous and uninterrupted, thus sealing the interior in a fluid-tight manner. Alternatively, however, it can also be provided that the machine shaft extends through both housing walls, so that a corresponding recess is formed in each of the housing walls.
  • Such a design of the internal gear fluid machine allows, for example, a drive motor to be coupled to the machine shaft of the machine housing, on the one hand, and a further device, in particular a further internal gear fluid machine, to be connected to the machine shaft, on the other hand.
  • the further device can be driven by the drive device via the internal gear fluid machine or its machine shaft, so that ultimately the internal gear fluid machine and the further device are jointly driven by the drive device.
  • the filler piece is also arranged in the machine housing and is preferably located largely in the base element. It is mounted on both sides of the machine housing, viewed in the axial direction, in particular, movably or rotatably.
  • the rotatable mounting allows the position of the filler piece to be adjusted to the current operating state of the internal gear fluid machine and also to compensate for wear that occurs over time during operation of the internal gear fluid machine.
  • the at least one retaining pin which engages at least one of the housing walls, serves to mount the filler piece.
  • the filler piece is only supported on the retaining pin, in particular in the circumferential direction, i.e. is generally not rigidly attached to the retaining pin, but is movable relative to it.
  • the retaining pin has a support surface for this purpose, in particular a continuously flat support surface, on which the filler piece is supported via a counter-support surface of the filler piece.
  • the support is provided in particular over the entire surface. This means that the entire support surface rests against the counter-support surface, particularly preferably continuously against the entire counter-support surface.
  • the filler piece can also be rigidly attached to the retaining pin, in particular in a form-fitting and/or material-fitting manner or can be designed as a one-piece and/or the same material as it.
  • the retaining pin engages directly in a retaining pin receptacle of the machine housing, which is formed in one of the housing walls, or engages directly on the housing wall.
  • the retaining pin is rotatably mounted in the retaining pin receptacle, thus ensuring the relocatability of the filler piece.
  • the basic goal is to use the internal gear fluid machine for higher speeds, higher pressures, and higher speed and pressure gradients, or generally for higher performance, and to upgrade it accordingly.
  • the machine housing is sometimes made of a material with sufficiently high strength. However, this leads to high costs in the production of the internal gear fluid machine.
  • the retaining pin does not engage the housing wall directly, but is rotatably mounted thereon via the at least one intermediate piece.
  • the retaining pin does not engage the housing wall directly—at least partially or alternatively completely—but only indirectly via the intermediate piece.
  • the housing wall consists of the housing wall material and the intermediate piece consists of an intermediate piece material that is different from the housing wall material.
  • the intermediate piece material is selected such that it can withstand the loads exerted on the intermediate piece by the retaining pin permanently or over the entire intended service life of the internal gear fluid machine.
  • the retaining pin consists of a retaining pin material
  • the housing wall consists of the housing wall material
  • the intermediate piece consists of the intermediate piece material. It can be provided that the intermediate piece material is the same as the retaining pin material. In any case, however, the housing wall material is different from the intermediate piece material.
  • the spacer is also arranged on the housing wall in such a way that the forces exerted by the retaining pin on the spacer are reliably transmitted into the housing wall without damaging the housing wall.
  • the spacer distributes the forces exerted by the retaining pin and transmits them more evenly into the housing wall than would be possible with a retaining pin acting directly on the housing wall.
  • the provision of the spacer enables the use of a cost-effective housing wall material while still allowing the internal gear fluid machine to operate at high performance.
  • a further development of the invention provides that, in addition to the retaining pin, there is a further retaining pin by means of which the filler piece is mounted on a further housing wall opposite the housing wall, wherein the further retaining pin is rotatably mounted on the further housing wall via at least one further intermediate piece.
  • the filler piece is therefore rotatably mounted on the machine housing not only by means of the retaining pin, but by means of several retaining pins.
  • the statements for the intermediate piece preferably apply analogously to the further intermediate piece.
  • the retaining pin and the further retaining pin are located on opposite sides of the filler piece in the axial direction with respect to one of the axes of rotation or engage on opposite sides thereof.
  • the filler piece is rotatably mounted on the housing wall via the retaining pin, and on the further housing wall via the further retaining pin, preferably about a common axis of rotation.
  • a further development of the invention provides that the retaining pin is rotatably mounted on both the housing wall and the further housing wall by means of the intermediate piece and the further intermediate piece.
  • the retaining pin extends from the intermediate piece to the further intermediate piece and is rotatably mounted on opposite sides on the housing wall and the further housing wall. It is provided that the retaining pin extends from the intermediate piece to the further intermediate piece.
  • a retaining pin material of the retaining pin has a larger or at least the same value of a material parameter as the intermediate piece material.
  • the intermediate piece material has a larger value of the material parameter than the housing wall material.
  • material parameters used include the modulus of elasticity, the tensile strength, the yield strength, the 0.2% yield strength, or the elastic limit.
  • the value of the material parameter is understood to be the value for the respective material.
  • the retaining pin material has a larger or at least the same modulus of elasticity as the intermediate piece material, although one of the other material parameters can of course also be used instead of the modulus of elasticity.
  • the modulus of elasticity of the intermediate piece material is larger than the modulus of elasticity of the housing wall material, although here too, any of the other material parameters can be used instead of the modulus of elasticity. This enables particularly high fatigue strength of the internal gear fluid machine, especially at high power.
  • the housing wall material is aluminum or an aluminum alloy and/or the intermediate piece material is heat-treated steel, in particular nitrided steel, and/or the retaining pin material is steel.
  • a light metal namely aluminum or an aluminum alloy
  • this housing wall material usually has a material characteristic value that is insufficient to enable reliable operation of the internal gear fluid machine at high power if the retaining pin engages directly with the housing wall.
  • the intermediate piece is used.
  • This is preferably made of a high-strength material, namely heat-treated steel.
  • Nitriding steel for example nitrided or unnitrided nitrided steel, is particularly preferably used as the heat-treated steel.
  • a further development of the invention provides that the retaining pin engages in a retaining pin receptacle of the intermediate piece and the intermediate piece engages in an intermediate piece receptacle of the housing wall.
  • the intermediate piece receptacle is formed as a recess in the housing wall.
  • the intermediate piece receptacle only partially penetrates the housing wall and is delimited by a base in the direction facing away from the gears in the axial direction.
  • the intermediate piece is arranged in the intermediate piece receptacle.
  • the intermediate piece in turn, has the retaining pin receptacle in which the retaining pin is partially arranged. For example, it is provided that the retaining pin projects in the axial direction into the intermediate piece receptacle and is thus partially arranged in it.
  • the intermediate piece is preferably completely accommodated in the intermediate piece receptacle, i.e., it does not protrude from the intermediate piece receptacle.
  • the intermediate piece projects beyond the intermediate piece receptacle in order to realize particularly reliable protection of the housing wall against the forces acting on the retaining pin.
  • the intermediate piece projects beyond the intermediate piece receptacle and the retaining pin receptacle is arranged or configured on or in the intermediate piece in such a way that the retaining pin is completely outside the intermediate piece receptacle.
  • the intermediate piece holds the retaining pin outside the intermediate piece receptacle and at a corresponding distance from the housing wall.
  • a further development of the invention provides that a retaining pin radial play existing between the retaining pin and an inner wall of the intermediate piece defining the retaining pin receptacle is different from an intermediate piece radial play existing between an outer wall of the intermediate piece and the housing wall defining the intermediate piece receptacle.
  • the retaining pin radial play and the intermediate piece radial play exist when the retaining pin is arranged in the retaining pin receptacle and when the intermediate piece is arranged in the intermediate piece receptacle.
  • the retaining pin radial play describes a play of the retaining pin in the retaining pin receptacle in the radial direction; the intermediate piece radial play describes a play of the intermediate piece in the intermediate piece receptacle, likewise in the radial direction.
  • the retaining pin radial play and the intermediate piece radial play are different from one another. In this case, it can be provided that one of the radial plays is zero, so that the respective element is rigidly held in the corresponding receptacle.
  • the intermediate piece is arranged immovably, i.e., without intermediate piece radial play, in the intermediate piece receptacle and is accordingly held against the housing wall.
  • the retaining pin radial play is greater than zero, so that the retaining pin is present in the retaining pin receptacle with play.
  • the retaining pin radial play is selected, for example, such that it allows a rotational movement of the retaining pin in the retaining pin receptacle about a retaining pin rotation axis.
  • the retaining pin radial play corresponds to an arrangement of the retaining pin in the intermediate piece with an H7 fit.
  • the retaining pin it is of course also possible for the retaining pin to be rigidly connected to the intermediate piece, i.e., to be arranged immovably in the retaining pin receptacle.
  • the retaining pin radial play is zero, whereas the intermediate piece radial play is greater than zero, so that the intermediate piece is arranged movably, in particular rotatably, in the intermediate piece receptacle.
  • both the retaining pin material play and the intermediate piece radial play to be greater than zero, so that both the retaining pin in the retaining pin receptacle and the intermediate piece in the intermediate piece receptacle are arranged with play. In any case, the advantages already mentioned can be easily achieved.
  • the retaining pin radial play is at least 0.02 mm and/or at most 0.06 mm, and/or that the intermediate piece is attached to the housing wall without play.
  • the retaining pin radial play is therefore at least 0.02 mm, preferably more than 0.02 mm.
  • the retaining pin radial play can in particular be at least 0.03 mm or at least 0.04 mm.
  • the retaining pin radial play is at most 0.06 mm or less than 0.06 mm.
  • the retaining pin radial play is at most 0.05 mm or at most 0.04 mm.
  • the intermediate piece is a hollow cylindrical bearing bush or a rolled sheet metal part.
  • the intermediate piece is preferably hollow cylindrical, particularly preferably hollow circular cylindrical.
  • the intermediate piece used can be, for example, a conventional bearing bush, such as can also be used in a plain bearing. This is particularly the case if the internal gear fluid machine is designed for only low loads.
  • the bearing bush can, for example, be made entirely and continuously from bronze, sintered bronze, steel, or plastic, or at least one of these materials. Of course, the bearing bush can also be made from a composite material.
  • the intermediate piece is in the form of a rolled sheet metal part, i.e., it is produced by rolling.
  • an initially flat sheet metal is processed in such a way that two end edges of the sheet metal that previously faced away from each other now lie opposite each other and thus enclose a gap between them.
  • the gap is preferably as small as possible; in particular, it is dimensioned such that the end edges are spaced apart by no more than 0.05 mm or less.
  • the end edges lie directly against each other, so that there is no gap or the gap has dimensions of zero.
  • the two end edges of the sheet metal are aligned with each other after rolling. The end edges are therefore arranged so as to butt against each other after rolling.
  • the intermediate piece is made up of several parts, in particular as a split bearing bush.
  • the intermediate piece is composed of several elements, which are initially separate from one another and subsequently fastened to one another, for example, in a force-fitting, form-fitting and/or material-fitting manner.
  • the several parts of the intermediate piece are fixed relative to one another solely by the arrangement of the intermediate piece in the intermediate piece receptacle and/or the arrangement of the retaining pin in the retaining pin receptacle, i.e., are initially inserted loosely and separately from one another into the intermediate piece receptacle.
  • the intermediate piece is a split bearing bush.
  • the intermediate piece is evenly split, i.e., it consists of two equal-sized parts that have the same dimensions, particularly in the circumferential direction. This type of intermediate piece design also primarily serves to ensure cost-effective production of the internal gear fluid machine.
  • a further development of the invention provides that the intermediate piece is fastened to the housing wall in a rotationally fixed manner, in particular in a force-fitting and/or form-fitting manner.
  • the rotationally fixed fastening of the intermediate piece to the housing wall prevents the intermediate piece from moving in the intermediate piece receptacle and thus ensures a constant load on the intermediate piece by the retaining pin.
  • the fastening is particularly preferably carried out in a force-fitting manner, for example by pressing the intermediate piece into the intermediate piece receptacle, and/or in a form-fitting manner.
  • the intermediate piece in particular has a form-fitting device which interacts in a form-fitting manner with a form-fitting counter-device of the housing wall in order to hold the intermediate piece in a rotationally fixed manner to the housing wall.
  • the form-fitting device is, for example, in the form of a form-fitting projection and the form-fitting counter-device as a form-fitting receptacle receiving the form-fitting projection, or vice versa.
  • the rotationally fixed fastening of the intermediate piece to the housing wall is particularly useful if the intermediate piece is made up of several parts or is a rolled sheet metal part. In these cases, the locking mechanism prevents the retaining pin from exerting force on the gap between the parts of the bearing bush or the gap remaining after rolling. This effectively prevents damage to the spacer and thus to the internal gear fluid machine.
  • the retaining pin completely penetrates the intermediate piece and rests on a base of the intermediate piece receptacle on its side facing away from the filler piece.
  • the retaining pin completely penetrates the intermediate piece in the axial direction. It has the projection which is smaller in the radial direction than a region of the retaining pin adjoining the projection.
  • the retaining pin tapers in the direction facing the base.
  • the dimensions of the projection in the radial direction on its side facing the base amount to at most 60%, at most 50% or at most 40% of the dimensions of a main body of the retaining pin directly adjoining the projection on its side facing the projection or of the largest dimensions of the main body in the radial direction over its entire extension in the axial direction.
  • the retaining pin rests on the base via the projection. This ensures reliable support of the filler piece and also allows for slight tilting of the retaining pin relative to the intermediate piece within the scope of the retaining pin's radial play.
  • the described design allows for compensating movement of the retaining pin and, accordingly, the filler piece supported by the retaining pin, thus ensuring reliable operation of the internal gear fluid machine.
  • a further development of the invention provides that an opening is formed in the housing wall adjacent to the intermediate piece receptacle, wherein a web is formed between the intermediate piece receptacle and the opening, said web having a wall thickness of at least 50%, at least 75%, at least 100%, or at least 150% of the wall thickness of the intermediate piece.
  • the opening is in the form of a recess, for example, and is therefore delimited by a base on its side facing the gears, and accordingly only partially penetrates the housing wall in the axial direction.
  • the opening represents, for example, a pressure field which is at least partially, but preferably completely, covered by an axial disk of the internal gear fluid machine.
  • the pressure field is at least temporarily subjected to fluid pressure, so that the axial disk is urged towards the gears and, in particular, bears against them in a sealing manner. In this case, axial gap compensation of the internal gear fluid machine occurs.
  • the opening can also be designed as a through-opening and thus extend completely through the housing wall in the axial direction.
  • the opening is in the form of a fluid line via which one of the fluid chambers of the internal gear fluid machine is fluidically connected to a fluid connection of the internal gear fluid machine.
  • the intermediate piece receptacle and the opening are separated from the web.
  • the web is designed such that it is resistant to forces introduced into the housing wall by the retaining pin.
  • it has a wall thickness which is at least 50% of the wall thickness of the intermediate piece, but is preferably greater.
  • the wall thickness of the web particularly preferably has at least one of the aforementioned values. This ensures high fatigue strength of the internal gear fluid machine.
  • a further development of the invention provides that a ratio between dimensions of the intermediate piece in the radial direction and dimensions of the retaining pin in the same direction is at least 110%, at least 120%, or at least 125%.
  • the dimensions are to be understood as the largest dimensions in the radial direction of the respective element across the entire element, in particular in the axial direction. Since the retaining pin at least substantially rests on the inner circumferential surface of the intermediate piece, the ratio between the outer dimensions of the intermediate piece and the inner dimensions of the intermediate piece is additionally or alternatively at least 110%, at least 120%, or at least 125%.
  • This also determines the wall thickness of the intermediate piece, which is selected depending on the dimensions of the retaining pin in the radial direction. This means that the larger the internal gear fluid machine, the greater the wall thickness of the intermediate piece. This also serves to achieve a high fatigue strength of the internal gear fluid machine.
  • the intermediate piece has a coating, in particular a polymer coating, on its inner wall, which at least partially and/or at least temporarily rests against the retaining pin, and/or that the intermediate piece is heat-treated at least partially.
  • the coating is a component of the inner wall, with the coating being present on the side of the inner wall facing the retaining pin.
  • the coating is preferably a polymer coating, in particular a polytetrafluoroethylene coating. This can ensure particularly low-friction displacement of the filler piece.
  • the intermediate piece is heat-treated at least partially. Particularly preferably, the heat treatment is carried out for the inner wall.
  • the heat treatment is directed at hardening the intermediate piece and in particular the inner wall, so that the forces exerted by the retaining pin on the intermediate piece cannot cause damage to the intermediate piece.
  • the aforementioned configurations achieve a particularly high fatigue strength of the internal gear fluid machine.
  • the inner wall of the intermediate piece has a surface structure, in particular formed by honing or long-stroke honing.
  • the surface structure serves to produce improved sliding properties of the retaining pin relative to the intermediate piece.
  • the surface structure is designed, for example, in the manner of the surface structure of a cylinder liner.
  • the surface structure is implemented such that a rotational movement of the retaining pin relative to the intermediate piece exerts a conveying effect on a fluid, in particular conveying the fluid present in the internal gear fluid machine between the inner wall and the retaining pin. to achieve a particularly good lubricating effect.
  • the surface structure is preferably produced by honing or long-stroke honing in a generally known manner.
  • the intermediate piece has at least one fluid guide groove, in particular a fluid guide groove designed with an open edge in the inner wall.
  • the fluid guide groove enables a fluid to flow between the intermediate piece and the retaining pin arranged in the intermediate piece.
  • the fluid guide groove preferably extends over the entire extent of the intermediate piece in the axial direction. Through the fluid guide groove, for example, contaminants that have accumulated between the intermediate piece and the retaining pin can be discharged towards other areas of the internal gear fluid machine. This improves the fatigue strength of the internal gear fluid machine.
  • a further development of the invention provides that the retaining pin is rotatably mounted in the intermediate piece by means of a hydrostatic bearing, in particular by means of a hydrostatic bearing that is fluidly connected to a pressure field of the internal gear fluid machine.
  • the hydrostatic bearing is formed by fluid pressure being applied to a fluid chamber located in the radial direction between the retaining pin and the inner wall of the intermediate piece.
  • the fluid chamber is preferably fluidically connected to a fluid source.
  • the pressure field of the internal gear fluid machine or, alternatively, one of the fluid chambers serves as the fluid source, for example.
  • the bearing by means of the hydrostatic bearing significantly reduces the frictional force acting between the retaining pin and the intermediate piece, which in turn improves the bearing of the retaining pin and thus also the fatigue strength of the internal gear fluid machine.
  • the invention further relates to a method for producing an internal gear fluid machine, in particular an internal gear fluid machine according to the embodiments in the context of this description, wherein the internal gear fluid machine has a first gear having an external toothing and mounted rotatably about a first axis of rotation and a second gear having an internal toothing which meshes with the external toothing in an engagement region in some areas and is mounted rotatably about a second axis of rotation different from the first axis of rotation, wherein between the first gear and the second gear, away from the engagement region, a filler piece is arranged, which on the one hand rests on the external toothing and on the other hand on the internal toothing in order to form a gap between the first gear and the second gear into a first fluid chamber and a second fluid chamber, and wherein housing walls of a machine housing of the internal gear fluid machine are arranged on both sides of the first gear and the second gear in the axial direction with respect to the first axis of rotation, and the filler piece is mounted on the machine housing by
  • the Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of an internal gear fluid machine 1, which has a machine housing 2, in which a first gear 3 and a second gear 4 are rotatably mounted.
  • the first gear 3 can also be referred to as a pinion and the second gear 4 as a ring gear.
  • the first gear 3 is rotatably mounted in the machine housing 2 about a first axis of rotation 5 and the second gear 4 about a second axis of rotation 6. It can be seen that the first axis of rotation 5 and the second axis of rotation 6 are arranged parallel and spaced from one another, so that the first gear 3 and the second gear 4 have different axes of rotation.
  • the first gear 3 has an external toothing 7 and the second gear 4 has an internal toothing 8, which mesh with one another in an engagement region 9, i.e. are in engagement with one another.
  • the first gear 3 and the second gear 4 jointly define a fluid chamber 10.
  • the first gear 3 defines the fluid chamber 10 radially inward
  • the second gear 4 defines the fluid chamber 10 radially outward.
  • the fluid chamber 10 is circumferentially divided into a first fluid chamber 12 and a second fluid chamber 13 by the meshing of the gears 3 and 4, on the one hand, and a filler piece 11, on the other.
  • one of the fluid chambers 12 and 13 serves as a suction chamber
  • another of the fluid chambers 12 and 13 serves as a pressure chamber.
  • the filler piece 11 is designed symmetrically to enable reversing operation of the internal gear fluid machine 1.
  • the internal gear fluid machine 1 can therefore be operated in both directions of rotation.
  • the filler piece 11 is designed in several parts and has a plurality of segments 14 and 15 or 16 and 17.
  • the segments 14 and 15 or 16 and 17 are divided in the radial direction. Accordingly, the first segment 14 or 16 rests on the first gear 3 and the second segment or 17 rests on the second gear 4.
  • a first filler piece part is formed by the segments 14 and 15 and a second filler piece part is formed by the segments 16 and 17.
  • the internal gear fluid machine 1 can, for example, have only the first filler piece part, only the second filler piece part, or both filler pieces. In the first two cases, the internal gear fluid machine is fixed to a specific direction of rotation; in the latter embodiment, the aforementioned reversing operation is possible.
  • a gap 18 or 19 between the segments 14 and 15 or 16 and 17, which is filled with can be subjected to, or is at least temporarily subjected to, a stationary fluid.
  • This fluid exposure forces segments 14 and 15, or 16 and 17, apart in the radial direction and thus toward the respective gear 3 or 4, so that the respective segment 14, 15, 16, or 17 bears sealingly against the respective gear 3 or 5.
  • This achieves radial compensation of the internal gear fluid machine 1, which can also be referred to as radial gap compensation.
  • the second gear 4 is encompassed in the circumferential direction at least in regions, in particular only in regions, by one or more bearing recesses 20.
  • the bearing recesses 20 are fluidically connected to fluid connections (not shown here) of the internal gear fluid machine 1, preferably each via a fluid channel 21.
  • the flow connections between the respective bearing recess 20 and the fluid connections can be established via a respective connecting channel 22 or 23.
  • the bearing recesses 20 are connected to the connecting channels 22 and 23 via the fluid channels 21.
  • the bearing recesses 20 are designed such that they are at least temporarily pressurized with fluid, for example from the fluid connections, so that they form a hydrostatic bearing for the second gear 4.
  • one of the bearing recesses 20 is fluidly connected only to that one of the fluid connections that is assigned to a pressure side of the internal gear fluid machine 1. This is particularly the case if the internal gear fluid machine 1 is not designed to be reversible or is only operated in one preferred direction of rotation. However, if the internal gear fluid machine 1 is intended for reversing operation and is operated with temporarily alternating directions of rotation, the bearing recesses 20 are preferably fluidly connected to both fluid connections, namely one of the bearing recesses 20 to a first of the fluid connections and another of the bearing recesses 20 to another of the fluid connections.
  • one of the bearing recesses 20 is always subjected to the pressure present on the pressure side of the internal gear fluid machine 1, whereas the other of the bearing recesses 20 is subjected to any pressure, for example, the pressure present on the suction side, which is lower.
  • a return line 24 via which fluid, in particular leakage fluid, can be discharged from the internal gear fluid machine 1 and/or fed back to the internal gear fluid machine 1 or the respective suction pressure chamber.
  • the Return line 24 is fluidically connected directly to the suction side or the suction chamber.
  • the return line 24 is fluidically connected to a fluid tank. This fluid tank can be part of the internal gear fluid machine 1, but can also be located separate from it. For example, it is fluidically connected to the suction side of the internal gear fluid machine 1.
  • the return line 24 is arranged between the bearing recesses 20, in the exemplary embodiment shown here centrally or at least approximately centrally with respect to the filler piece 11, preferably exactly centrally.
  • the return line 24 is particularly preferably arranged symmetrically with respect to an imaginary plane which accommodates both the first axis of rotation 5 and the second axis of rotation 6.
  • the return line 24 has a return recess 25 which extends through an inner circumferential surface of the machine housing 2 facing the second gear 3, such that the return recess 25 is open in the direction of the gears 3 and 4.
  • the return line 24 has return pockets (not shown here), which are preferably in flow connection with the return recess 25. While the return recess 25 overlaps the gears 3 and 4 in the axial direction, the return pockets are located on both sides of the gears 3 and 4 in the axial direction, in particular they are formed on the sides of the sealing disks in the machine housing 2 facing away from the gears 3 and 4.
  • the fluid can be discharged via the return line 24, i.e., via the return recess 25 and/or the return pockets, and preferably fed back into the respective suction chamber.
  • the bearing recess 20 opens into the return recess 25. It can be provided that bearing webs that delimit the bearing recess 20 in the axial direction also delimit the return recess 25 in the axial direction.
  • the bearing recesses 20 are preferably arranged at a distance from the return recess 25 in the circumferential direction.
  • the bearing recesses 20 are preferably formed symmetrically with respect to the return recess 25, in particular, they are at the same distance from it.
  • the filler piece 11 is mounted on the machine housing 2 by means of at least one retaining pin 26.
  • the filler piece 11 is supported in the circumferential direction on the retaining pin 26.
  • the filler piece 11 is rigidly connected to the retaining pin 26.
  • the filler piece 11 is rotatably mounted on the machine housing 2 via the retaining pin 26, in particular about a rotation axis running parallel to the rotation axes 5 and 6. This The axis of rotation corresponds, for example, to a longitudinal center axis of the retaining pin 26 or at least runs parallel to such.
  • the Figure 2 shows a schematic representation of an area of the internal gear fluid machine 1 in an alternative embodiment, namely a housing wall 27 of the machine housing 2.
  • the internal gear fluid machine 1 in the embodiment shown has only one of the filler parts, in particular the filler part comprising the segments 14 and 15, and is therefore not designed for reversing operation, but rather with a preferred direction of rotation.
  • the housing wall 27 delimits the internal gear fluid machine 1 in the axial direction or closes off the machine housing 2 in this direction.
  • the machine housing usually has several such housing walls 27, namely on opposite sides in the axial direction.
  • a recess 28 is visible in the housing wall 27.
  • the recess 28 serves to accommodate a machine shaft of the internal gear fluid machine 1, which is coupled in a rotationally fixed manner to the first gear 3 and is preferably only drive-connected to the second gear 4 via the first gear 3. Accordingly, the recess 28 is centered with respect to the first axis of rotation 5.
  • a pressure field 29, which is in the form of a depression, is also formed in the housing wall 27.
  • the pressure field 29 is overlapped by an axial disk (not shown here) of the internal gear fluid machine 1, which is urged towards or against the gears 3 and 4 by the application of pressure from the pressure field 29 in order to form a sealing contact against them.
  • a further recess 30 forms a suction bore through which fluid can flow into the fluid space 10, namely in particular the respective suction chamber.
  • the retaining pin 26 is rotatably mounted on the housing wall 27 for supporting the filler piece 11 on the machine housing 2.
  • the support is not provided directly, but only indirectly via an intermediate piece 31.
  • the intermediate piece 31 is arranged in an intermediate piece receptacle 32 formed in the housing wall 27.
  • the intermediate piece 31 in turn has a retaining pin receptacle 33 into which the retaining pin 26 engages.
  • the housing wall 27 consists of a housing wall material and the intermediate piece 31 consists of an intermediate piece material different from the housing wall material.
  • the housing wall 27, in particular the entire machine housing 2 consists of aluminum or an aluminum alloy
  • the intermediate piece 31 consists of a stronger material, for example steel, in particular Tempered steel, particularly preferably nitrided steel.
  • the intermediate piece 31 effectively prevents excessive stress on the housing wall 27 due to forces introduced into the housing wall 27 by the retaining pin 26. In particular, over-pressing of the housing wall 27, in particular excessive Hertzian pressure, is prevented. Accordingly, the fatigue strength of the internal gear fluid machine 1 is significantly improved with the aid of the intermediate piece 31.
  • the Figure 3 shows a sectional view through a region of the machine housing 2, more precisely along the Figure 2 shown section line A - A.
  • the intermediate piece 31 is in the form of a hollow cylinder, namely in particular as a right hollow circular cylinder.
  • the intermediate piece 31 is arranged completely within the intermediate piece receptacle 32 and therefore does not protrude from it.
  • the retaining pin 26 extends completely through the intermediate piece 31 in the direction of an axis of rotation 34, about which the retaining pin 26 is rotatably mounted on the housing wall 27 by means of the intermediate piece 31.
  • the retaining pin 26 is supported on a base 35 of the intermediate piece receptacle 32. Accordingly, the retaining pin 26 is supported in the radial direction with respect to the axis of rotation 34 only indirectly via the intermediate piece 31 on the housing wall 27 and in the axial direction directly on the housing wall 27.
  • the retaining pin 26 has a projection 36 extending from a base body 37 of the intermediate piece 31.
  • the base body 37 is preferably continuously cylindrical, in particular continuously circularly cylindrical.
  • a support part (not further designated) extends from the base body 37.
  • the filler piece 11 is supported on the support part on the retaining pin 26, or the filler piece 11 is fastened to the retaining pin 26 via the support part.
  • the projection 36 like the base body 37, can be cylindrical or circularly cylindrical. In any case, it has smaller dimensions in the radial direction with respect to the axis of rotation 34 than the base body 37.
  • the projection 36 is arranged centered with respect to the base body 37 and/or the axis of rotation 34.
  • the retaining pin 26 is supported on the base 35 of the intermediate piece receptacle 32 via the projection 36. This allows tilting of the retaining pin 26 within the retaining pin receptacle 33 within a certain retaining pin play.
  • the web 38 is a wall thickness that corresponds to at least 50% of the wall thickness of the intermediate piece 31, but is preferably greater. This ensures that the web 38 and thus the housing wall 27 are not deformed and thus damaged by forces introduced into the housing wall 27 via the retaining pin 26.
  • the intermediate piece 31 is preferably pressed into the intermediate piece receptacle 32, i.e., arranged therein with a press fit. Accordingly, the intermediate piece 31 is fixed in a force-locking manner with respect to the housing wall 27, namely in particular in the circumferential direction with respect to the rotation axis 34. Additionally or alternatively, it can be provided that the intermediate piece 31 is fastened to the housing wall 27 in a form-locking manner, in particular again to prevent a rotational movement of the intermediate piece 31 in the intermediate piece receptacle 32 in the circumferential direction.
  • a fluid guide groove 39 is formed in the intermediate piece 31 on its side facing the retaining pin 26. This serves to transport dirt particles out of the intermediate piece receptacle 32 by fluid flowing in the fluid guide groove 39.
  • the intermediate piece receptacle 32 or the retaining pin receptacle 33 is subjected to pressurized fluid so that, on the one hand, a smooth-running bearing of the retaining pin 26 on the housing wall 27 is realized and, on the other hand, any dirt particles that may accumulate are reliably transported out of the intermediate piece receptacle 32 or the retaining pin receptacle 33.
  • a hydrostatic bearing mounts the retaining pin 26 in the retaining pin receptacle 33 by means of a hydrostatic bearing.
  • pressurized fluid is supplied to the retaining pin receptacle 33 or to a bearing space located in the radial direction between the intermediate piece 31 and the retaining pin 26, for example via a fluid line 40, which is only indicated schematically here and which fluidically connects the bearing space to the pressure field 29.
  • an inner wall 41 of the intermediate piece 31, against which the retaining pin 26 rests at least temporarily and/or at least in regions, is provided with a coating and/or a surface structure.
  • the coating is in particular a polymer coating, particularly preferably a polytetrafluoroethylene coating.
  • Such a coating is preferably designed to reduce the friction between the retaining pin 26 and the intermediate piece 31 and accordingly to achieve a low-friction rotary mounting of the retaining pin 26 on the housing wall 27.
  • the surface structure is designed, for example, such that fluid from the fluid chamber 10 can flow between the retaining pin 26 and the Intermediate piece 31, i.e., into the retaining pin receptacle 33. This also improves the bearing of the retaining pin 26 due to reduced friction.
  • the surface structure is preferably characterized by elevations and depressions with a height in the micrometer range, so that the surface structure can also be referred to as a micro-surface structure.
  • the surface structure is formed in particular by honing or long-stroke honing and is designed in particular analogous to the surface structure of a cylinder liner.
  • the described design of the internal gear fluid machine 1 enables operation at high power levels, in particular at high pressures and/or at high speeds and/or pressure gradients, without having to construct the housing wall 27 from a more rigid material. Rather, the retaining pin 26 is reliably mounted on the housing wall 27 by means of the intermediate piece 31, so that even at high power levels, deformation of the housing wall 27 cannot occur.
  • the described measures thus extend the service life of the internal gear fluid machine 1, while simultaneously allowing it to be manufactured cost-effectively.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradfluidmaschine, mit einem eine Außenverzahnung aufweisenden und um eine erste Drehachse drehbar gelagerten ersten Zahnrad und einem eine mit der Außenverzahnung in einem Eingriffsbereich bereichsweisen kämmende Innenverzahnung aufweisenden und um eine von der ersten Drehachse verschiedene zweite Drehachse drehbar gelagerten zweiten Zahnrad, wobei zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad abseits des Eingriffsbereichs ein Füllstück angeordnet ist, das einerseits an der Außenverzahnung und andererseits an der Innenverzahnung anliegt, um einen zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad vorliegenden Fluidraum in eine erste Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer zu unterteilen, und wobei in axialer Richtung bezüglich der ersten Drehachse beidseitig des ersten Zahnrads und des zweiten Zahnrads Gehäusewände eines Maschinengehäuses der Innenzahnradfluidmaschine angeordnet sind und das Füllstück mittels wenigstens eines an zumindest einer der Gehäusewände angreifenden Haltestifts an dem Maschinengehäuse gelagert ist.
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 199 30 911 C1 bekannt. Diese beschreibt eine Innenzahnradfluidmaschine für Reversierbetrieb in geschlossenem Kreislauf; mit einem außenverzahnten Ritzel; mit einem innenverzahnten Hohlrad, das mit dem Ritzel kämmt, mit einem Gehäuse, mit einer Füllung, die den sichelförmigen Raum zwischen Ritzel und Hohlrad ausfüllt; die Füllung umfasst zwei baugleiche Füllstücke; es ist ein Anschlagstift vorgesehen, der im Gehäuse gelagert ist und gegen den sich die Füllstücke mit ihren Stirnflächen abstützen. Dabei sind beidseits des Ritzels Axialscheiben vorgesehen. Zwischen der Außenseite einer jeden Axialscheibe und der betreffenden Gehäusewand ist jeweils ein Axialdruckfeld vorgesehen, und zwischen der Innenseite einer jeden Axialscheibe und dem Ritzel ist jeweils ein Steuerfeld vorgesehen. An das Steuerfeld ist jeweils mindestens ein Steuerschlitz angeschlossen, der sich gegen sein freies Ende hin verjüngt.
  • Weiterhin offenbart die Druckschrift DE 10 2008 053 318 A1 eine reversibel betreibbare Zahnradmaschine, umfassend ein Gehäuse, in dem zwei Zahnräder angeordnet sind. Eine erste Lagerkammer und eine zweite Lagerkammer sind vorgesehen, wobei in einer ersten Betriebsrichtung der Zahnradmaschine die erste Lagerkammer und in einer entgegengesetzten zweiten Betriebsrichtung die zweite Lagerkammer mit einem Hydraulikfluiddruck beaufschlagt ist und ein hydrostatisches Lager für ein Zahnrad ausbildet. Weiterhin wird ein Fahrzeuglenksystem beschrieben, umfassend einen Hydraulikkreis, einen Hydraulikzylinder und eine Zahnradmaschine, die als Pumpe arbeitet und in ihrer ersten Betriebsrichtung eine erste Arbeitskammer und in ihrer zweiten Betriebsrichtung eine zweite Arbeitskammer des Hydraulikzylinders mit Hydraulikdruck beaufschlagt.
  • Eine Innenzahnradfluidmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist aus der Druckschrift DE 30 47 609 A1 bekannt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Innenzahnradfluidmaschine vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Innenzahnradfluidmaschinen Vorteile aufweist, insbesondere über eine längere Lebensdauer beziehungsweise höhere Dauerfestigkeit verfügt und zudem weiterhin kostengünstig herstellbar ist.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einer Innenzahnradfluidmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass der Haltestift über wenigstens ein Zwischenstück an der Gehäusewand drehbar gelagert ist, wobei die Gehäusewand aus einem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück aus einem von dem Gehäusewandmaterial verschiedenen Zwischenstückmaterial besteht, wobei das Zwischenstückmaterial einen größeren Wert einer Materialkenngröße aufweist als das Gehäusewandmaterial, und wobei die Materialkenngröße der Elastizitätsmodul, die Zugfestigkeit, die Streckgrenze, die 0,2 %-Dehngrenze oder die Elastizitätsgrenze ist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Innenzahnradfluidmaschine stellt insbesondere eine Fluidfördereinrichtung dar und dient insoweit dem Fördern eines Fluids, beispielsweise einer Flüssigkeit oder eines Gases. Hierzu verfügt die Innenzahnradfluidmaschine über zwei Zahnräder, nämlich über das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad. Das erste Zahnrad kann auch als Ritzel und das zweite Zahnrad auch als Hohlrad bezeichnet werden. Das Ritzel weist die Außenverzahnung und das Hohlrad die Innenverzahnung auf. Die Außenverzahnung und die Innenverzahnung greifen in Umfangsrichtung gesehen bereichsweise ineinander ein, kämmen also bereichsweise miteinander, nämlich in dem Eingriffsbereich. Die beiden Zahnräder sind zur Fluidförderung vorgesehen und aus diesem Grund derart ausgestaltet, dass sie bei einer Drehbewegung zum Fördern des Fluids zusammenwirken und hierbei ineinander eingreifen beziehungsweise miteinander kämmen.
  • Das erste Zahnrad ist vorzugsweise mit einer Maschinenwelle beziehungsweise Antriebswelle der Innenzahnradfluidmaschine gekoppelt, vorzugsweise zum einen starr und/oder zum anderen lösbar oder permanent. Die Kopplung kann also einerseits starr ausgeführt sein. Andererseits ist sie entweder lösbar oder permanent ausgestaltet. Im Falle des lösbaren Koppelns liegt zum Beispiel ein Steckritzel vor, das auf die Antriebswelle aufgesteckt und beschädigungsfrei von dieser lösbar ist. Bevorzugt verfügt das Steckritzel über eine Innenverzahnung, die mit einer Außenverzahnung der Maschinenwelle zum antriebstechnischen Koppeln des Steckritzels mit der Maschinenwelle zusammenwirkt. Beispielsweise ist das erste Zahnrad mittels der Maschinenwelle in einem Maschinengehäuse der Innenzahnradfluidmaschine drehbar gelagert. Bevorzugt ist das erste Zahnrad auf der Maschinenwelle angeordnet, sodass es während des Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine stets dieselbe Drehzahl aufweist wie die Maschinenwelle.
  • Sowohl das erste Zahnrad als auch das zweite Zahnrad sind in dem Maschinengehäuse angeordnet und in diesem drehbar gelagert. Das erste Zahnrad ist hierbei um die erste Drehachse drehbar gelagert, wohingegen das zweite Zahnrad um die zweite Drehachse drehbar gelagert ist. Die erste Drehachse kann auch als Ritzeldrehachse und die zweite Drehachse als Hohlraddrehachse bezeichnet werden. Im Querschnitt gesehen, also in einer senkrecht auf den Drehachsen stehenden Schnittebene, ist das erste Zahnrad in dem zweiten Zahnrad angeordnet, nämlich derart, dass die Außenverzahnung des ersten Zahnrads in dem Eingriffsbereich mit der Innenverzahnung des zweiten Zahnrads kämmt beziehungsweise mit dieser in Eingriff steht. Das bedeutet, dass eine Drehbewegung des ersten Zahnrads unmittelbar auf das zweite Zahnrad und umgekehrt eine Drehbewegung des zweiten Zahnrads unmittelbar auf das erste Zahnrad übertragen wird.
  • Der Eingriffsbereich ist beispielsweise gehäusefest angeordnet, dreht sich also nicht mit dem ersten Zahnrad beziehungsweise dem zweiten Zahnrad mit. In dem Eingriffsbereich greift ein Zahn einer der Verzahnungen in einen Zahnzwischenraum der jeweils anderen der Verzahnungen ein. Der Zahnzwischenraum ist in Umfangsrichtung von Zähnen der jeweiligen Verzahnung begrenzt. Beispielsweise greift ein Zahn der Innenverzahnung in einen Zahnzwischenraum der Außenverzahnung oder umgekehrt ein Zahn der Außenverzahnung in einen Zahnzwischenraum der Innenverzahnung ein. In dem Eingriffsbereich wirken die Innenverzahnung und die Außenverzahnung insoweit dichtend zusammen.
  • Andererseits des Eingriffsbereichs, also vorzugsweise auf der dem Eingriffsbereich bezüglich der ersten Drehachse und/oder der zweiten Drehachse diametral gegenüberliegenden Seite, ist das Füllstück angeordnet. Das Füllstück liegt zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad oder anders ausgedrückt zwischen der Außenverzahnung des ersten Zahnrads und der Innenverzahnung des zweiten Zahnrads vor. Das Füllstück ist also in einem Fluidraum angeordnet, welcher in radialer Richtung nach innen von dem ersten Zahnrad und in radialer Richtung nach außen von dem zweiten Zahnrad begrenzt ist, jeweils bezüglich der ersten Drehachse beziehungsweise der zweiten Drehachse.
  • Das Füllstück liegt einerseits an der Außenverzahnung und andererseits an der Innenverzahnung an. Genauer gesagt liegt das Füllstück dichtend an Zahnköpfen der Außenverzahnung und dichtend an Zahnköpfen der Innenverzahnung an, um den Fluidraum in die erste Fluidkammer und die zweite Fluidkammer zu unterteilen. Jede der beiden Fluidkammern ist in Umfangsrichtung gesehen also einerseits von dem Füllstück und andererseits durch das dichte Ineinandergreifen der Außenverzahnung und der Innenverzahnung in dem Eingriffsbereich begrenzt.
  • In Abhängigkeit von einer Drehrichtung der Innenzahnradfluidmaschine dient eine der Fluidkammern als Saugkammer und die jeweils andere der Fluidkammern als Druckkammer. Ist die Innenzahnradfluidmaschine als Pumpe ausgestaltet oder wird als Pumpe betrieben, so wird der jeweiligen Saugkammer Fluid zugeführt, welches die Innenzahnradfluidmaschine in Richtung der Druckkammer beziehungsweise in die Druckkammer fördert. Die Saugkammer kann entsprechend auch als Eintrittskammer und die Druckkammer als Austrittskammer bezeichnet werden; entscheidend ist, dass das Fluid während des Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine stets von der Eintrittskammer in Richtung der Austrittskammer gefördert wird. Der in der Eintrittskammer vorliegende Druck ist bei dem Betrieb als Pumpe stets niedriger als der Druck in der Austrittskammer. Selbstverständlich kann jedoch bereits der Druck in der Eintrittskammer (deutlich) größer als ein Umgebungsdruck sein. Zum Beispiel wird mit Hilfe der Innenzahnradfluidmaschine unter Druck stehendes Fluid von der Eintrittskammer in Richtung der Austrittskammer gefördert.
  • Liegt hingegen die Innenzahnradfluidmaschine als Motor vor, beziehungsweise wird als Motor betrieben, so wird der Druckkammer Fluid zugeführt, welches unter Bewirkung einer Drehbewegung der Zahnräder in die Saugkammer eintritt. In diesem Fall liegt die Druckkammer als Eintrittskammer und die Saugkammer als Austrittskammer vor; der in der Eintrittskammer vorliegende Druck ist höher als der Druck in der Austrittskammer. Im Rahmen dieser Beschreibung wird nicht ausdrücklich auf den Betrieb der Innenzahnradfluidmaschine als Motor eingegangen, sondern die Innenzahnradfluidmaschine und ihre Funktion werden für den Betrieb als Pumpe erläutert. Selbstverständlich ist jedoch auch die Verwendung als Motor möglich und die Ausführungen sind analog auf eine solche Ausgestaltung der Innenzahnradfluidmaschine beziehungsweise eine solche Verwendung anwendbar.
  • Grundsätzlich sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen dieser Beschreibung die Saugkammer auch als Niederdruckkammer und die Druckkammer auch als Hochdruckkammer bezeichnet werden können. Analog hierzu entspricht die Saugseite der Innenzahnradfluidmaschine einer Niederdruckseite und die Druckseite einer Hochdruckseite. Unter dem Begriff "Niederdruck" und "Hochdruck" ist hierbei keine Einschränkung auf ein bestimmtes Druckniveau zu verstehen; vielmehr ist lediglich relativ gesehen der Druck in der Hochdruckkammer beziehungsweise auf der Hochdruckseite höher als der Druck in der Niederdruckkammer beziehungsweise auf der Niederdruckseite.
  • Bevorzugt ist das Füllstück mehrteilig ausgestaltet und weist insoweit mehrere Segmente auf. Die Segmente des Füllstücks sind in radialer Richtung nebeneinander angeordnet, sodass also ein erstes Segment auf der dem ersten Zahnrad zugewandten Seite eines zweiten Segments und umgekehrt das zweite Segment auf der dem zweiten Zahnrad zugewandten Seite des ersten Segments angeordnet ist. Das erste Segment liegt hierbei an dem ersten Zahnrad beziehungsweise dessen Außenverzahnung und das zweite Segment an dem zweiten Zahnrad beziehungsweise an der Innenverzahnung des zweiten Zahnrads dichtend an.
  • Die beiden Segmente sind vorzugsweise in radialer Richtung gegeneinander verlagerbar. Besonders bevorzugt wird ein zwischen ihnen vorliegender Spalt während eines Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine derart mit Fluiddruck beaufschlagt, dass das erste Segment in Richtung des ersten Zahnrads und das zweite Segment in Richtung des zweiten Zahnrads gedrängt wird, sodass die Segmente an dem jeweiligen Zahnrad beziehungsweise den Zahnköpfen der entsprechenden Verzahnung dichtend anliegen. Die Innenzahnradfluidmaschine ist somit radial kompensiert beziehungsweise in radialer Richtung spaltkompensiert. Jedes der Segmente kann nochmals weiter in Segmente unterteilt werden. Beispielsweise ist also das erste Segment einstückig oder besteht aus wenigstens zwei Teilsegmenten und/oder das zweite Segment ist einstückig und besteht aus wenigstens zwei Segmenten. Auch diese Segmente des Füllstücks sind bevorzugt gegeneinander verlagerbar gelagert, können also unabhängig voneinander verlagert werden. Hierdurch wird eine besonders effektive Spaltkompensation erzielt.
  • Falls die Segmente nochmals in weitere Segmente unterteilt sind, so sind diese weiteren Segmente vorzugsweise in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet. Beispielsweise weisen hierbei die weiteren Segmente in Umfangsrichtung dieselbe Erstreckung auf und/oder sind symmetrisch zueinander ausgebildet. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht einen bidirektionalen Betrieb der Innenzahnradfluidmaschine, also eine beliebige Drehrichtung. Die Innenzahnradfluidmaschine ist insoweit nicht auf eine bestimmte Drehrichtung festgelegt, sondern die Drehrichtung kann während des Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine gewechselt werden. Eine solche Innenzahnradfluidmaschine kann aufgrund der dann bevorzugt vorliegenden vier Segmente auch als Viersegment-Innenzahnradfluidmaschine bezeichnet werden. Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein, dass ein bidirektionaler Betrieb der Innenzahnradfluidmaschine ohne radiale Spaltkompensation realisiert ist. In diesem Fall liegen die beiden Segmente bevorzugt in Umfangsrichtung nebeneinander vor und sind jeweils einstückig ausgestaltet. Ebenfalls ist es möglich, dass das gesamte Füllstück einstückig vorliegt.
  • Die Innenzahnradfluidmaschine verfügt über das Maschinengehäuse. Die beiden Zahnräder der Innenzahnradfluidmaschine sind zwischen Gehäusewänden des Maschinengehäuses angeordnet, nämlich in axialer Richtung bezüglich einer der Drehachsen gesehen. Eine der Gehäusewände liegt also auf einer ersten Seite der Zahnräder und eine zweite der Gehäusewände auf einer der ersten Seite in axialer Richtung gegenüberliegenden zweiten Seite der Zahnräder vor, sodass die Gehäusewände die Zahnräder in axialer Richtung gesehen zwischen sich aufnehmen. Insbesondere ist ein zwischen den Gehäusewänden und den Zahnrädern verbleibender Spalt derart klein bemessen, dass die Gehäusewände eine hinreichende Abdichtung des Fluidraums beziehungsweise der Fluidkammern bewirken. Beispielsweise sind die Zahnräder an und/oder in dem Maschinengehäuse gelagert.
  • Die Gehäusewände sind beispielsweise über einen Grundkörper des Maschinengehäuses miteinander verbunden, wobei der Grundkörper die beiden Zahnräder in Umfangsrichtung zumindest teilweise, bevorzugt jedoch vollständig, umgreift. Es kann vorgesehen sein, dass zumindest eine der Gehäusewände und der Grundkörper einstöckig und materialeinheitlich ausgestaltet sind. In diesem Fall stellen der Grundkörper und die jeweilige Gehäusewand gemeinsam ein topfartiges Element dar, dessen Innenraum mit der jeweils anderen Gehäusewand verschlossen ist.
  • Bevorzugt weist wenigstens eine der Gehäusewände einen Durchbruch für die Maschinenwelle der Innenzahnradfluidmaschine auf, mit welcher das erste Zahnrad und/oder das zweite Zahnrad antriebstechnisch gekoppelt sind. Ist eine solche Ausnehmung in lediglich einer der Gehäusewände vorgesehen, so ist die jeweils andere der Gehäusewände durchgehend und ununterbrochen ausgestaltet, sodass sie den Innenraum fluiddicht abschließt. Alternativ kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die Maschinenwelle beide Gehäusewände durchgreift, sodass entsprechend in jeder der Gehäusewände jeweils eine entsprechende Ausnehmung ausgebildet ist.
  • Eine solche Ausgestaltung der Innenzahnradfluidmaschine erlaubt es beispielsweise, an die Maschinenwelle einerseits des Maschinengehäuses eine Antriebsmaschine mit der Maschinenwelle antriebstechnisch zu koppeln und andererseits eine weitere Einrichtung, insbesondere eine weitere Innenzahnradfluidmaschine, an die Maschinenwelle anzuschließen. In diesem Fall ist die weitere Einrichtung über die Innenzahnradfluidmaschine beziehungsweise ihre Maschinenwelle von der Antriebseinrichtung antreibbar, sodass schlussendlich die Innenzahnradfluidmaschine und die weitere Einrichtung gemeinsam von der Antriebseinrichtung angetrieben werden.
  • Das Füllstück ist ebenfalls in dem Maschinengehäuse angeordnet und liegt bevorzugt größtenteils in dem Grundelement vor. Es ist in axialer Richtung gesehen beidseitig an dem Maschinengehäuse gelagert, insbesondere beweglich beziehungsweise drehbar gelagert. Die drehbare Lagerung ermöglicht eine Anpassung der Position des Füllstücks an den momentanen Betriebszustand der Innenzahnradfluidmaschine und auch einen Ausgleich von Verschleiß, der während des Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine über der Zeit auftritt. Zur Lagerung des Füllstücks dient der wenigstens eine Haltestift, der an zumindest einer der Gehäusewände angreift.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Füllstück sich lediglich an dem Haltestift abstützt, insbesondere in Umfangsrichtung, also grundsätzlich nicht starr an dem Haltestift befestigt, sondern gegenüber diesem beweglich ist. Beispielsweise verfügt der Haltestift hierzu eine Stützfläche, insbesondere eine durchgehend ebene Stützfläche, an der sich das Füllstück über eine Gegenstützfläche des Füllstücks abstützt. Das Abstützen erfolgt insbesondere vollflächig. Das bedeutet, dass die gesamte Stützfläche an der Gegenstützfläche anliegt, besonderes bevorzugt durchgehend an der gesamten Gegenstützfläche anliegt. Alternativ kann das Füllstück jedoch auch starr an dem Haltestift befestigt sein, insbesondere formschlüssig und/oder stoffschlüssig oder einstückig und/oder materialeinheitlich mit ihm ausgeführt sein.
  • Beispielsweise greift der Haltestift unmittelbar in eine Haltestiftaufnahme des Maschinengehäuses ein, die in einer der Gehäusewände ausgebildet ist, beziehungsweise greift unmittelbar an der Gehäusewand an. Vorzugsweise ist der Haltestift in der Haltestiftaufnahme drehbar gelagert, sodass die Verlagerbarkeit des Füllstücks gewährleistet ist. Grundsätzlich ist es das Ziel, die Innenzahnradfluidmaschine für höhere Drehzahlen, höhere Drücke sowie höhere Drehzahl- und Druckgradienten beziehungsweise allgemein für eine höhere Leistung einzusetzen und entsprechend zu ertüchtigen. Bei der Verwendung der Innenzahnradfluidmaschine bei hohen Leistungen kann es jedoch - falls das Maschinengehäuse nicht entsprechend ausgelegt ist - zu einer Überbelastung des Maschinengehäuses durch den Haltestift und dadurch zu einer Beschädigung der Innenzahnradfluidmaschine kommen. Aus diesem Grund wird teilweise das Maschinengehäuse aus einem Material hergestellt, welches eine hinreichend hohe Festigkeit aufweist. Dies führt jedoch zu hohen Kosten bei der Herstellung der Innenzahnradfluidmaschine.
  • Aus diesem Grund ist es nun vorgesehen, dass der Haltestift nicht unmittelbar an der Gehäusewand angreift, sondern über das wenigstens eine Zwischenstück an dieser drehbar gelagert ist. In anderen Worten greift der Haltestift - zumindest bereichsweise oder alternativ vollständig - nicht unmittelbar, sondern lediglich mittelbar über das Zwischenstück an der Gehäusewand an. Um eine kostengünstige Herstellung bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit der Innenzahnradfluidmaschine zu gewährleisten, besteht die Gehäusewand aus dem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück aus dem Zwischenstückmaterial, das von dem Gehäusewandmaterial verschieden ist. Das Zwischenstückmaterial ist dabei derart gewählt, dass es den von dem Haltestift auf das Zwischenstück ausgeübten Belastungen dauerhaft beziehungsweise über die komplette vorgesehene Lebensdauer der Innenzahnradfluidmaschine standhält. Beispielsweise besteht der Haltestift aus einem Haltestiftmaterial, die Gehäusewand aus dem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück aus dem Zwischenstückmaterial. Es kann vorgesehen sein, dass das Zwischenstückmaterial gleich dem Haltestiftmaterial ist. In jedem Fall ist jedoch das Gehäusewandmaterial von dem Zwischenstückmaterial verschieden.
  • Das Zwischenstück ist zudem derart an der Gehäusewand angeordnet, dass die von dem Haltestift auf das Zwischenstück aufgebrachten Kräfte zuverlässig und ohne Beschädigung der Gehäusewand in die Gehäusewand eingeleitet werden. Mittels des Zwischenstücks werden die von dem Haltestift ausgeübten Kräfte insoweit verteilt und gleichmäßiger in die Gehäusewand eingeleitet als dies mit dem unmittelbar an der Gehäusewand angreifenden Haltestift möglich wäre. Das Vorsehen des Zwischenstücks ermöglicht die Verwendung eines kostengünstigen Gehäusewandmaterials und dennoch das Betreiben der Innenzahnradfluidmaschine mit hoher Leistung.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zusätzlich zu dem Haltestift ein weiterer Haltestift vorliegt, mittels welchem das Füllstück an einer der Gehäusewand gegenüberliegenden weiteren der Gehäusewände gelagert ist, wobei der weitere Haltestift über wenigstens ein weiteres Zwischenstück an der weiteren Gehäusewand drehbar gelagert ist. Das Füllstück ist also nicht allein mittels des Haltestifts, sondern mittels mehrere Haltestifte an dem Maschinengehäuse drehbar gelagert. Für den weiteren Haltestift gilt bevorzugt das für den Haltestift gesagte; für das weitere Zwischenstück gelten weiter bevorzugt die Ausführungen für das Zwischenstück analog. Der Haltestift und der weitere Haltestift liegen in axialer Richtung bezüglich einer der Drehachsen auf gegenüberliegenden Seiten des Füllstücks vor beziehungsweise greifen auf gegenüberliegenden Seiten an diesem an. Über den Haltestift ist das Füllstück an der Gehäusewand und über den weiteren Haltestift an der weiteren Gehäusewand drehbar gelagert, vorzugsweise um eine gemeinsame Drehachse. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine kostengünstige und kompakte Ausführungsform der Innenzahnradfluidmaschine.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Haltestift sowohl an der Gehäusewand als auch an der weiteren Gehäusewand mittels des Zwischenstücks und des weiteren Zwischenstücks drehbar gelagert ist. Bei einer solchen Ausgestaltung erstreckt sich also der Haltestift von dem Zwischenstück bis hin zu dem weiteren Zwischenstück und ist auf gegenüberliegenden Seiten an der Gehäusewand und der weiteren Gehäusewand drehbar gelagert. Es ist insoweit vorgesehen, dass sich der Haltestift von dem Zwischenstück bis hin zu dem weiten Zwischenstück erstreckt. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht einen Betrieb der Innenzahnradfluidmaschine mit besonders hoher Leistung, da eine sehr widerstandsfähige Lagerung des Füllstücks an dem Maschinengehäuse beziehungsweise den Zwischenwänden des Maschinengehäuses realisiert ist, die das Füllstück zuverlässig mit dem Maschinengehäuse verbindet.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Haltestiftmaterial des Haltestifts einen größeren oder zumindest denselben Wert einer Materialkenngröße aufweist wie das Zwischenstückmaterial. Nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Zwischenstückmaterial einen größeren Wert der Materialkenngröße aufweist wie das Gehäusewandmaterial. Als Materialkenngröße kommt beispielsweise das Elastizitätsmodul, die Zugfestigkeit, die Streckgrenze, die 0,2 %-Dehngrenze oder die Elastizitätsgrenze zum Einsatz. Unter dem Wert der Materialkenngröße ist der Wert für das jeweilige Material zu verstehen. Es ist also beispielsweise vorgesehen, dass das Haltestiftmaterial einen größeren oder zumindest dasselbe Elastizitätsmodul aufweist wie das Zwischenstückmaterial, wobei anstelle des Elastizitätsmoduls selbstverständlich auch eine der anderen Materialkenngrößen verwendet werden kann. Zusätzlich oder alternativ ist der Elastizitätsmodul des Zwischenstückmaterials größer als der Elastizitätsmodul des Gehäusewandmaterials, wobei auch hier anstelle des Elastizitätsmoduls jede der anderen Materialkenngrößen verwendbar ist. Dies ermöglicht eine besonders hohe Dauerfestigkeit der Innenzahnradfluidmaschine, insbesondere auch bei hoher Leistung.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäusewandmaterial Aluminium oder eine Aluminiumlegierung und/oder das Zwischenstückmaterial Vergütungsstahl, insbesondere Nitrierstahl, und/oder das Haltestiftmaterial Stahl ist. Um eine besonders kostengünstige und leichte Ausführungsform der Innenzahnradfluidmaschine zu realisieren, soll als Gehäusewandmaterial ein Leichtmetall verwendet werden, nämlich Aluminium beziehungsweise eine Aluminiumlegierung. Dieses Gehäusewandmaterial weist üblicherweise jedoch einen Wert der Materialkenngröße auf, welcher nicht hinreichend ist, um einen zuverlässigen Betrieb der Innenzahnradfluidmaschine bei hoher Leistung zu ermöglichen, falls der Haltestift unmittelbar an der Gehäusewand angreift. Aus diesem Grund kommt - wie beschrieben - das Zwischenstück zum Einsatz. Dieses besteht bevorzugt aus einem hochfesten Material, nämlich aus Vergütungsstahl. Als Vergütungsstahl wird besonders bevorzugt Nitrierstahl verwendet, beispielsweise nitrierter oder unnitrierter Nitrierstahl.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Haltestift in eine Haltestiftaufnahme des Zwischenstücks und das Zwischenstück in eine Zwischenstückaufnahme der Gehäusewand eingreift. Die Zwischenstückaufnahme liegt als in der Gehäusewand ausgebildete Vertiefung vor. Die Zwischenstückaufnahme durchgreift die Gehäusewand lediglich teilweise und ist in die von den Zahnrädern in axialer Richtung abgewandte Richtung von einem Boden begrenzt. In der Zwischenstückaufnahme ist das Zwischenstück angeordnet. Das Zwischenstück wiederum weist die Haltestiftaufnahme auf, in welcher der Haltestift teilweise angeordnet ist. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass der Haltestift in axialer Richtung bis in die Zwischenstückaufnahme hineinragt und insoweit teilweise in ihr angeordet ist.
  • Bei einer derartigen Ausgestaltung ist bevorzugt das Zwischenstück vollständig in der Zwischenstückaufnahme aufgenommen, ragt also nicht aus der Zwischenstückaufnahme heraus. Alternativ steht das Zwischenstück über die Zwischenstückaufnahme über, um einen besonders zuverlässigen Schutz der Gehäusewand vor den auf den Haltestift wirkenden Kräften zu realisieren. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Zwischenstück über die Zwischenstückaufnahme übersteht und die Haltestiftaufnahme derart an beziehungsweise in dem Zwischenstück angeordnet beziehungsweise ausgestaltet ist, dass der Haltestift vollständig außerhalb der Zwischenstückaufnahme vorliegt. Bei einer solchen Ausgestaltung hält das Zwischenstück den Haltestift insoweit außerhalb der Zwischenstückaufnahme und entsprechend beabstandet von der Gehäusewand. Jede der beschriebenen Ausführungsformen ermöglicht die Realisierung der bereits beschriebenen Vorteile.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein zwischen dem Haltestift und einer die Haltestiftaufnahme begrenzenden Innenwand des Zwischenstücks vorliegendes Haltestiftradialspiel von einem zwischen einer Außenwand des Zwischenstücks und der die Zwischenstückaufnahme begrenzenden Gehäusewand vorliegenden Zwischenstückradialspiel verschieden ist. Das Haltestiftradialspiel und das Zwischenstückradialspiel liegen bei in der Haltestiftaufnahme angeordnetem Haltestift und bei in der Zwischenstückaufnahme angeordnetem Zwischenstück vor. Das Haltestiftradialspiel beschreibt ein Spiel des Haltestifts in der Haltestiftaufnahme in radialer Richtung; das Zwischenstückradialspiel beschreibt ein Spiel des Zwischenstücks in der Zwischenstückaufnahme, ebenfalls in radialer Richtung. Das Haltestiftradialspiel und das Zwischenstückradialspiel sind voneinander verschieden. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass eines der Radialspiele gleich null ist, sodass das jeweilige Element in der entsprechenden Aufnahme starr gehalten ist.
  • Vorzugsweise ist das Zwischenstück unbeweglich, also ohne Zwischenstückradialspiel, in der Zwischenstückaufnahme angeordnet und entsprechend an der Gehäusewand gehalten. Das Haltestiftradialspiel ist hierbei größer als null, sodass der Haltestift mit Spiel in der Haltestiftaufnahme vorliegt. Das Haltestiftradialspiel ist beispielsweise derart gewählt, dass es eine Drehbewegung des Haltestifts in der Haltestiftaufnahme um eine Haltestiftdrehachse zulässt. Vorzugsweise entspricht das Haltestiftradialspiel einer Anordnung des Haltestifts in dem Zwischenstück mit einer H7-Passung.
  • Alternativ kann es selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass der Haltestift starr mit dem Zwischenstück verbunden ist, also unbeweglich in der Haltestiftaufnahme angeordnet ist. In diesem Fall ist das Haltestiftradialspiel gleich null, wohingegen das Zwischenstückradialspiel größer als null ist, sodass das Zwischenstück beweglich, insbesondere drehbar, in der Zwischenstückaufnahme angeordnet ist. Ebenfalls ist es selbstverständlich möglich, dass sowohl das Haltestiftmaterialspiel als auch das Zwischenstückradialspiel größer als null sind, sodass sowohl der Haltestift in der Haltestiftaufnahme als auch das Zwischenstück in der Zwischenstückaufnahme mit Spiel angeordnet sind. In jedem Fall können die bereits erwähnten Vorteile ohne weiteres erzielt werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Haltestiftradialspiel mindestens 0,02 mm und/oder höchstens 0,06 mm beträgt, und/oder dass das Zwischenstück spielfrei an der Gehäusewand befestigt ist. Das Haltestiftradialspiel beträgt also wenigstens 0,02 mm, bevorzugt mehr als 0,02 mm. Insoweit kann das Haltestiftradialspiel insbesondere mindestens 0,03 mm oder mindestens 0,04 mm betragen. Zusätzlich oder alternativ ist das Haltestiftradialspiel höchstens 0,06 mm groß oder kleiner als 0,06 mm. Vorzugsweise beträgt das Haltestiftradialspiel höchstens 0,05 mm oder höchstens 0,04 mm. Derartige Dimensionen des Haltestiftradialspiels ermöglichen eine zuverlässige bewegliche Lagerung des Füllstücks an dem Maschinengehäuse.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zwischenstück eine hohlzylinderförmige Lagerbuchse oder ein Blechwalzteil ist. Grundsätzlich ist das Zwischenstück bevorzugt hohlzylinderförmig, besonders bevorzugt hohlkreiszylinderförmig. Als Zwischenstück wird beispielsweise eine herkömmliche Lagerbuchse verwendet, wie sie auch in einem Gleitlager zum Einsatz kommen kann. Dies ist insbesondere der Fall, falls die Innenzahnradfluidmaschine für lediglich geringe Belastungen ausgelegt ist. Die Lagerbuchse kann beispielsweise vollständig und durchgehend aus Bronze, Sinterbronze, Stahl oder Kunststoff bestehen oder wenigstens eines dieser Materialien aufweisen. Selbstverständlich kann die Lagerbuchse auch aus einem Verbundmaterial hergestellt sein.
  • Alternativ oder zusätzlich liegt das Zwischenstück als Blechwalzteil vor, ist also durch Walzen hergestellt. Beispielsweise wird hierbei ein zunächst planes Blech derart bearbeitet, dass zwei zuvor voneinander fortgewandte Endkanten des Blechs nunmehr einander gegenüberliegen und insoweit einen Spalt zwischen sich einschließen. Der Spalt ist vorzugsweise möglichst klein, insbesondere ist er derart bemessen, dass die Endkanten einen Abstand voneinander von höchstens 0,05 mm oder weniger aufweisen. Besonders bevorzugt liegen die Endkanten unmittelbar aneinander an, sodass der Spalt nicht vorliegt beziehungsweise Abmessungen von null aufweist. Bevorzugt fluchten die beiden Endkanten des Blechs nach dem Walzen miteinander. Die Endkanten sind insoweit nach dem Walzen auf Stoß zueinander angeordnet. Die beschriebenen Ausgestaltungen des Zwischenstücks ermöglichen eine kostengünstige Herstellung der Innenzahnradfluidmaschine.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zwischenstück mehrteilig ist, insbesondere als geteilte Lagerbuchse vorliegt. Das Zwischenstück setzt sich insoweit aus mehreren Elementen zusammen, welche zunächst separat voneinander vorliegen und nachfolgend beispielsweise kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig aneinander befestigt werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die mehreren Teile des Zwischenstücks allein durch die Anordnung des Zwischenstücks in der Zwischenstückaufnahme und/oder die Anordnung des Haltestifts in der Haltestiftaufnahme bezüglich einander festgesetzt sind, also zunächst lose und separat voneinander in die Zwischenstückaufnahme eingesetzt werden. Dies ist insbesondere der Fall, falls das Zwischenstück als geteilte Lagerbuchse vorliegt. Beispielsweise ist das Zwischenstück gleichmäßig geteilt, setzt sich also aus zwei gleichgroßen Teilen zusammen, welche insbesondere in Umfangsrichtung dieselben Erstreckungen aufweisen. Auch eine derartige Ausgestaltung des Zwischenstücks dient vor allem der kostengünstigen Herstellung der Innenzahnradfluidmaschine.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zwischenstück drehfest an der Gehäusewand befestigt ist, insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig. Die drehfeste Befestigung des Zwischenstücks an der Gehäusewand verhindert ein Wandern des Zwischenstücks in der Zwischenstückaufnahme und stellt somit eine gleichbleibende Belastung des Zwischenstücks durch den Haltestift sicher. Die Befestigung erfolgt besonders bevorzugt kraftschlüssig, beispielsweise durch Einpressen des Zwischenstücks in die Zwischenstückaufnahme, und/oder formschlüssig. In letzterem Fall weist das Zwischenstück insbesondere eine Formschlusseinrichtung auf, die formschlüssig mit einer Formschlussgegeneinrichtung der Gehäusewand zusammenwirkt, um das Zwischenstück drehfest an der Gehäusewand zu halten. Die Formschlusseinrichtung liegt beispielsweise in Form eines Formschlussvorsprungs und die Formschlussgegeneinrichtung als den Formschlussvorsprung aufnehmende Formschlussaufnahme vor oder umgekehrt. Die drehfeste Befestigung des Zwischenstücks an der Gehäusewand ist insbesondere sinnvoll, falls das Zwischenstück mehrteilig ist oder als Blechwalzteil vorliegt. In diesen Fällen wird durch das Festsetzen verhindert, dass der Haltestift einen zwischen den Teilen der Lagerbuchse vorliegenden Spalt beziehungsweise den nach dem Walzen verbleibenden Spalt kraftbeaufschlagt. Hierdurch werden Beschädigungen des Zwischenstücks und mithin in der Innenzahnradfluidmaschine effektiv verhindert.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Haltestift das Zwischenstück vollständig durchgreift und auf seiner dem Füllstück abgewandten Seite an einem Boden der Zwischenstückaufnahme anliegt. In anderen Worten durchgreift der Haltestift das Zwischenstück in axialer Richtung vollständig. Es verfügt über den Vorsprung, der in radialer Richtung abmessungskleiner ist als ein sich an den Vorsprung anschließender Bereich des Haltestifts. Das bedeutet, dass der Haltestift sich in der dem Boden zugewandten Richtung verjüngt. Vorzugsweise betragen die Abmessungen des Vorsprungs in radialer Richtung auf seiner dem Boden zugewandten Seite höchstens 60 %, höchstens 50 % oder höchstens 40 % der Abmessungen eines sich an den Vorsprung unmittelbar anschließenden Grundkörpers des Haltestifts auf seiner dem Vorsprung zugewandten Seite oder der größten Abmessungen des Grundkörpers in radialer Richtung über seine gesamte Erstreckung in axialer Richtung hinweg.
  • Über den Vorsprung stützt sich der Haltestift an dem Boden ab. Dies stellt zum einen eine zuverlässige Lagerung des Füllstücks sicher und zum anderen ermöglicht es ein leichtes Verkippen des Haltestifts bezüglich des Zwischenstücks im Rahmen des Haltestiftradialspiels. Insoweit lässt die beschriebene Ausgestaltung eine Ausgleichsbewegung des Haltestifts und entsprechend des mittels des Haltestifts gelagerten Füllstücks zu, wodurch ein zuverlässiger Betrieb der Innenzahnradfluidmaschine sichergestellt ist.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass benachbart zu der Zwischenstückaufnahme eine Öffnung in der Gehäusewand ausgebildet ist, wobei zwischen der Zwischenstückaufnahme und der Öffnung ein Steg ausgebildet ist, der eine Wandstärke aufweist von wenigstens 50 %, wenigstens 75 %, wenigstens 100 %, oder wenigstens 150 % einer Wandstärke des Zwischenstücks. Die Öffnung liegt beispielsweise als Vertiefung vor, ist also auf ihrer den Zahnrädern gewandten Seite von einem Boden begrenzt und durchgreift entsprechend die Gehäusewand in axialer Richtung lediglich teilweise. In diesem Fall stellt die Öffnung beispielsweise ein Druckfeld dar, welches von einer Axialscheibe der Innenzahnradfluidmaschine zumindest teilweise, bevorzugt jedoch vollständig, abgedeckt ist. Während des Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine wird das Druckfeld zumindest zeitweise mit einem Fluiddruck beaufschlagt, sodass die Axialscheibe in Richtung der Zahnräder gedrängt wird und insbesondere dichtend an diesen anliegt. In diesem Fall liegt eine axiale Spaltkompensation der Innenzahnradfluidmaschine vor.
  • Alternativ kann die Öffnung auch als Durchtrittsöffnung ausgestaltet sein und insoweit die Gehäusewand in axialer Richtung vollständig durchgreifen. Beispielsweise liegt die Öffnung in diesem Fall als Fluidleitung vor, über welche eine der Fluidkammern der Innenzahnradfluidmaschine an einen Fluidanschluss der Innenzahnradfluidmaschine strömungstechnisch angeschlossen ist. Die Zwischenstückaufnahme und die Öffnung sind von dem Steg separiert. Der Steg ist derart ausgestaltet, dass er gegenüber von dem Haltestift in die Gehäusewand eingeleiteten Kräften beständig ist. Hierzu verfügt er über eine Wandstärke, welche mindestens 50 % der Wandstärke des Zwischenstücks beträgt, bevorzugt jedoch größer ist. Besonders bevorzugt weist die Wandstärke des Stegs wenigstens eine der genannten Größen auf. Hierdurch wird eine hohe Dauerfestigkeit der Innenzahnradfluidmaschine realisiert.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Verhältnis zwischen Abmessungen des Zwischenstücks in radialer Richtung und Abmessungen des Haltestifts in derselben Richtung mindestens 110 %, mindestens 120 %, oder mindestens 125 % beträgt. Unter den Abmessungen sind jeweils die größten Abmessungen in radialer Richtung des jeweiligen Elements über das gesamte Element hinweg zu verstehen, insbesondere in axialer Richtung. Da der Haltestift zumindest im Wesentlichen an der Innenumfangsfläche des Zwischenstücks anliegt, beträgt zusätzlich oder alternativ das Verhältnis zwischen Außenabmessungen des Zwischenstücks und Innenabmessungen des Zwischenstücks mindestens 110 %, mindestens 120 %, oder mindestens 125 %. Hieraus ergibt sich auch die Wandstärke des Zwischenstücks, welche insoweit in Abhängigkeit von Abmessungen des Haltestifts in radialer Richtung gewählt wird. Das bedeutet, dass die Wandstärke des Zwischenstücks umso größer gewählt wird, je größer die Innenzahnradfluidmaschine ist. Auch dies dient dem Erzielen einer hohen Dauerfestigkeit Innenzahnradfluidmaschine.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zwischenstück auf seiner zumindest bereichsweise und/oder zumindest zeitweise an dem Haltestift anliegenden Innenwand eine Beschichtung aufweist, insbesondere eine Polymerbeschichtung, und/oder dass das Zwischenstück zumindest bereichsweise wärmebehandelt ist. Die Beschichtung ist Bestandteil der Innenwand, wobei die Beschichtung auf der dem Haltestift zugewandten Seite der Innenwand vorliegt. Die Beschichtung ist bevorzugt eine Polymerbeschichtung, insbesondere eine Polytetrafluorethylenbeschichtung. Hierdurch kann ein besonders reibungsarmes Verlagern des Füllstücks gewährleistet werden. Zusätzlich oder alternativ ist das Zwischenstück zumindest bereichsweise wärmebehandelt. Besonders bevorzugt wird die Wärmebehandlung jedenfalls für die Innenwand vorgenommen. Die Wärmebehandlung ist auf eine Härtung des Zwischenstücks und insbesondere der Innenwand gerichtet, sodass die von dem Haltestift auf das Zwischenstück ausgeübten Kräfte keine Beschädigung des Zwischenstücks bewirken können. In jedem Fall wird mit den genannten Ausgestaltungen eine besonders hohe Dauerfestigkeit der Innenzahnradfluidmaschine realisiert.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Innenwand des Zwischenstücks eine, insbesondere durch Honen beziehungsweise Langhubhonen gebildete, Oberflächenstruktur aufweist. Die Oberflächenstruktur dient dem Herstellen einer verbesserten Gleitfähigkeit des Haltestifts bezüglich des Zwischenstücks. Die Oberflächenstruktur ist beispielsweise nach Art der Oberflächenstruktur einer Zylinderlaufbuchse ausgestaltet. Vorzugsweise ist die Oberflächenstruktur derart umgesetzt, dass eine Drehbewegung des Haltestifts bezüglich des Zwischenstücks eine Förderwirkung auf ein Fluid ausübt, insbesondere das in der Innenzahnradfluidmaschine vorliegende Fluid zwischen die Innenwand und den Haltestift fördert, um eine besonders gute Schmierwirkung zu erzielen. Die Oberflächenstruktur wird bevorzugt durch Honen beziehungsweise Langhubhonen auf grundsätzlich bekannte Art und Weise hergestellt.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zwischenstück wenigstens eine Fluidführungsnut aufweist, insbesondere eine in der Innenwand randoffen ausgestaltete Fluidführungsnut. Die Fluidführungsnut ermöglicht ein Strömen eines Fluids zwischen dem Zwischenstück und dem in dem Zwischenstück angeordneten Haltestift hindurch. Vorzugsweise erstreckt sich die Fluidführungsnut über die gesamte Erstreckung des Zwischenstücks in axialer Richtung. Durch die Fluidführungsnut können beispielsweise Verunreinigungen, die sich zwischen dem Zwischenstück und dem Haltestift angesammelt haben, in Richtung anderer Bereiche der Innenzahnradfluidmaschine abgeführt werden. Hierdurch wird die Dauerfestigkeit der Innenzahnradfluidmaschine verbessert.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Haltestift in dem Zwischenstück mittels eines hydrostatischen Lagers drehbar gelagert ist, insbesondere mittels eines hydrostatischen Lagers, das durch eine Fluidverbindung zu einem Druckfeld der Innenzahnradfluidmaschine hergestellt ist. Das hydrostatische Lager wird durch eine Fluidbeaufschlagung eines in radialer Richtung zwischen dem Haltestift und der Innenwand des Zwischenstücks vorliegenden Fluidraums gebildet. Vorzugsweise steht der Fluidraum hierzu in strömungstechnischer Verbindung mit einer Fluidquelle. Als Fluidquelle dient beispielsweise das Druckfeld der Innenzahnradfluidmaschine oder alternativ einer der Fluidräume. Die Lagerung mittels des hydrostatischen Lagers verringert eine zwischen dem Haltestift und dem Zwischenstück wirkende Reibungskraft deutlich, sodass wiederum die Lagerung des Haltestifts und damit auch die Dauerfestigkeit der Innenzahnradfluidmaschine verbessert werden.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer Innenzahnradfluidmaschine, insbesondere einer Innenzahnradfluidmaschine gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Innenzahnradfluidmaschine ein eine Außenverzahnung aufweisendes und um eine erste Drehachse drehbar gelagertes erstes Zahnrad und ein eine mit der Außenverzahnung in einem Eingriffsbereich bereichsweise kämmende Innenverzahnung aufweisendes und um eine von der ersten Drehachse verschiedene zweite Drehachse drehbar gelagertes zweites Zahnrad aufweist, wobei zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad abseits des Eingriffsbereichs ein Füllstück angeordnet ist, das einerseits an der Außenverzahnung und andererseits an der Innenverzahnung anliegt, um einen zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad vorliegenden Fluidraum in eine erste Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer zu unterteilen, und wobei in axialer Richtung bezüglich der ersten Drehachse beidseitig des ersten Zahnrads und des zweiten Zahnrads Gehäusewände eines Maschinengehäuses der Innenzahnradfluidmaschine angeordnet sind und das Füllstück mittels wenigstens eines an zumindest einer der Gehäusewände angreifenden Haltestifts an dem Maschinengehäuse gelagert wird. Dabei ist vorgesehen, dass der Haltestift über wenigstens ein Zwischenstück an der Gehäusewand drehbar gelagert wird, wobei die Gehäusewand aus einem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück aus einem von dem Gehäusewandmaterial verschiedenen Zwischenstückmaterial hergestellt wird.
  • Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Innenzahnradfluidmaschine wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Innenzahnradfluidmaschine als auch das Verfahren zu ihrem Herstellen können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
  • Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, insbesondere die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungsformen als von der Erfindung umfasst anzusehen, die in der Beschreibung und/oder den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
    • Figur 1
    eine schematische Querschnittdarstellung einer Innenzahnradfluidmaschine,
    Figur 2
    eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines Maschinengehäuses der Innenzahnradfluidmaschine in einer alternativen Ausgestaltung, sowie
    Figur 3
    eine schematische Längsschnittdarstellung durch den Bereich des Maschinengehäuses.
  • Die Figur 1 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung einer Innenzahnradfluidmaschine 1, die ein Maschinengehäuse 2 aufweist, in welchem ein erstes Zahnrad 3 und ein zweites Zahnrad 4 drehbar gelagert sind. Das erste Zahnrad 3 kann auch als Ritzel und das zweite Zahnrad 4 als Hohlrad bezeichnet werden. Das erste Zahnrad 3 ist um eine erste Drehachse 5 und das zweite Zahnrad 4 um eine zweite Drehachse 6 drehbar in dem Maschinengehäuse 2 gelagert. Es ist erkennbar, dass die erste Drehachse 5 und die zweite Drehachse 6 parallel beabstandet voneinander angeordnet sind, sodass also das erste Zahnrad 3 und das zweite Zahnrad 4 unterschiedliche Drehachsen aufweisen. Das erste Zahnrad 3 weist eine Außenverzahnung 7 und das zweite Zahnrad 4 eine Innenverzahnung 8 auf, die in einem Eingriffsbereich 9 miteinander kämmen, also miteinander in Eingriff stehen.
  • Das erste Zahnrad 3 und das zweite Zahnrad 4 begrenzen gemeinsam einen Fluidraum 10. Das erste Zahnrad 3 begrenzt den Fluidraum 10 hierbei in radialer Richtung nach innen und das zweite Zahnrad 4 in radialer Richtung nach außen. Der Fluidraum 10 wird durch das Kämmen der Zahnräder 3 und 4 einerseits sowie ein Füllstück 11 andererseits in Umfangsrichtung in eine erste Fluidkammer 12 sowie eine zweite Fluidkammer 13 unterteilt. Je nach Drehrichtung der Innenzahnradfluidmaschine 1 liegt eine der Fluidkammern 12 und 13 als Saugkammer und eine andere der Fluidkammern 12 und 13 als Druckkammer vor.
  • Das Füllstück 11 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel symmetrisch ausgebildet, um einen Reversierbetrieb der Innenzahnradfluidmaschine 1 zu ermöglichen. Die Innenzahnradfluidmaschine 1 ist insoweit in beide Drehrichtungen betreibbar. Zusätzlich oder alternativ ist das Füllstück 11 mehrteilig ausgestaltet und weist hierbei mehrere Segmente 14 und 15 beziehungsweise 16 und 17 auf. Die Segmente 14 und 15 beziehungsweise 16 und 17 sind in radialer Richtung unterteilt. Entsprechend liegt das erste Segment 14 beziehungsweise 16 an dem ersten Zahnrad 3 und das zweite Segment beziehungsweise 17 an dem zweiten Zahnrad 4 an. Beispielsweise wird ein erstes Füllstückteil von den Segmenten 14 und 15 und ein zweites Füllstückteil von den Segmenten 16 und 17 gebildet. Die Innenzahnradfluidmaschine 1 kann beispielsweise nur das erste Füllstückteil, nur das zweite Füllstückteil oder beide Füllstückteile aufweisen. In den beiden erstgenannten Fällen ist die Innenzahnradfluidmaschine entsprechend auf eine bestimmte Drehrichtung festgelegt; in der letztgenannten Ausführungsform ist der bereits erwähnte Reversierbetrieb möglich.
  • Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel liegt zwischen den Segmenten 14 und 15 beziehungsweise 16 und 17 ein Spalt 18 beziehungsweise 19 vor, welcher mit unter Druck stehendem Fluid beaufschlagbar ist oder zumindest zeitweise beaufschlagt wird. Durch diese Fluidbeaufschlagung werden die Segmente 14 und 15 beziehungsweise 16 und 17 in radialer Richtung auseinander und somit in Richtung des jeweiligen Zahnrads 3 beziehungsweise 4 gedrängt, sodass das jeweilige Segment 14, 15, 16 oder 17 an dem jeweiligen Zahnrad 3 oder 5 dichtend anliegt. Hierdurch ist eine Radialkompensation der Innenzahnradfluidmaschine 1 realisiert, welche auch als radiale Spaltkompensation bezeichnet werden kann.
  • Weiterhin ist zu erkennen, dass das zweite Zahnrad 4 in Umfangsrichtung zumindest bereichsweise, insbesondere lediglich bereichsweise, von einer oder mehreren Lagervertiefungen 20 umgriffen ist. Die Lagervertiefungen 20 sind strömungstechnisch an hier nicht dargestellte Fluidanschlüsse der Innenzahnradfluidmaschine 1 angeschlossen, vorzugweise jeweils über einen Fluidkanal 21. Die Strömungsverbindungen zwischen der jeweiligen Lagervertiefung 20 und den Fluidanschlüssen kann über einen jeweiligen Verbindungskanal 22 beziehungsweise 23 hergestellt sein. Hierzu sind die Lagervertiefungen 20 über die Fluidkanäle 21 an die Verbindungskanäle 22 und 23 angebunden. Die Lagervertiefungen 20 sind derart ausgestaltet, dass sie zumindest zeitweise mit unter Druck stehendem Fluid beaufschlagt werden, beispielsweise von den Fluidanschlüssen, sodass sie ein hydrostatisches Lager für das zweite Zahnrad 4 ausbilden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine der Lagervertiefungen 20 lediglich mit demjenigen der Fluidanschlüsse strömungstechnisch verbunden ist, der einer Druckseite der Innenzahnradfluidmaschine 1 zugeordnet ist. Dies ist insbesondere der Fall, falls die Innenzahnradfluidmaschine 1 nicht reversierbar ausgestaltet ist oder nur in einer Vorzugsdrehrichtung betrieben wird. Sofern jedoch die Innenzahnradfluidmaschine 1 für den Reversierbetrieb vorgesehen ist und mit zeitweise wechselnden Drehrichtungen betrieben wird, so sind die Lagervertiefungen 20 bevorzugt an beide Fluidanschlüsse strömungstechnisch angeschlossen, nämlich eine der Lagervertiefungen 20 an einen ersten der Fluidanschlüsse und eine andere der Lagervertiefungen 20 an einen anderen der Fluidanschlüsse. Somit wird stets eine der Lagervertiefungen 20 mit dem auf der Druckseite der Innenzahnradfluidmaschine 1 anliegenden Druck beaufschlagt, wohingegen die andere der Lagervertiefungen 20 mit einem beliebigen Druck beaufschlagt wird, beispielsweise mit dem auf der Saugseite vorliegende Druck, welcher niedriger ist.
  • Dargestellt ist weiterhin ein Rücklauf 24, über welchen Fluid, insbesondere Leckagefluid, aus der Innenzahnradfluidmaschine 1 abgeführt und/oder erneut der Innenzahnradfluidmaschine 1 beziehungsweise der jeweiligen Saugdruckkammer zugeführt werden kann. Beispielsweise ist der Rücklauf 24 unmittelbar an die Saugseite beziehungsweise die Saugkammer strömungstechnisch angeschlossen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Rücklauf 24 strömungstechnisch an einen Fluidtank angeschlossen ist. Dieser Fluidtank kann Bestandteil der Innenzahnradfluidmaschine 1 sein, jedoch auch abseits von dieser vorliegen. Er ist beispielsweise strömungstechnisch an die Saugseite der Innenzahnradfluidmaschine 1 angeschlossen. In Strömungsrichtung gesehen ist der Rücklauf 24 zwischen den Lagervertiefungen 20, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mittig oder zumindest in etwa mittig bezüglich des Füllstücks 11 angeordnet, bevorzugt genau mittig. Besonders bevorzugt liegt der Rücklauf 24 symmetrisch bezüglich einer gedachten Ebene vor, welche sowohl die erste Drehachse 5 als auch die zweite Drehachse 6 in sich aufnimmt.
  • Der Rücklauf 24 weist eine Rücklaufausnehmung 25 auf, welche eine dem zweiten Zahnrad 3 zugewandte Innenumfangsfläche des Maschinengehäuses 2 durchgreift, sodass die Rücklaufausnehmung 25 in Richtung der Zahnräder 3 und 4 offen ist. Zusätzlich verfügt der Rücklauf 24 über hier nicht dargestellte Rücklauftaschen, welche mit der Rücklaufausnehmung 25 bevorzugt in Strömungsverbindung stehen. Während die Rücklaufausnehmung 25 in axialer Richtung gesehen in Überdeckung mit den Zahnrädern 3 und 4 vorliegt, liegen die Rücklauftaschen in axialer Richtung gesehen beidseitig der Zahnräder 3 und 4 vor, insbesondere sind sie auf der den Zahnrädern 3 und 4 abgewandten Seiten der Dichtscheiben in dem Maschinengehäuse 2 ausgebildet.
  • Über den Rücklauf 24, also über die Rücklaufausnehmung 25 und/oder die Rücklauftaschen, kann das Fluid abgeführt bevorzugt erneut der jeweiligen Saugkammer zugeführt werden. Beispielsweise mündet die Lagervertiefung 20 in die Rücklaufausnehmung 25 ein. Es kann vorgesehen sein, dass Lagerstege, welche die Lagervertiefung 20 in axialer Richtung begrenzen, auch die Rücklaufausnehmung 25 in axialer Richtung begrenzen. Bevorzugt sind jedoch die Lagervertiefungen 20 in Umfangsrichtung von der Rücklaufausnehmung 25 beabstandet angeordnet. Bevorzugt sind die Lagervertiefungen 20 symmetrisch bezüglich der Rücklaufausnehmung 25 ausgebildet, insbesondere weisen sie den gleichen Abstand zu ihr auf.
  • Das Füllstück 11 ist mittels wenigstens eines Haltestifts 26 an dem Maschinengehäuse 2 gelagert. Beispielsweise stützt sich das Füllstück 11 hierbei in Umfangsrichtung an dem Haltestift 26 ab. Es kann jedoch auch vorgehsehen sein, dass das Füllstück 11 starr mit dem Haltestift 26 verbunden ist. In jedem Fall ist das Füllstück 11 über den Haltestift 26 drehbar an dem Maschinengehäuse 2 gelagert, insbesondere um eine parallel zu den Drehachsen 5 und 6 verlaufende Drehachse. Diese Drehachse entspricht beispielsweise einer Längsmittelachse des Haltestifts 26 oder verläuft zumindest parallel zu einer solchen.
  • Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Bereichs Innenzahnradfluidmaschine 1 in einer alternativen Ausgestaltung, nämlich eine Gehäusewand 27 des Maschinengehäuses 2. Die Innenzahnradfluidmaschine 1 in der gezeigten Ausführungsform weist lediglich eines der Füllstückteile, insbesondere das die Segmente 14 und 15 umfassende Füllstückteil auf, ist also nicht für den Reversierbetrieb, sondern mit einer Vorzugsdrehrichtung ausgestaltet. Die Gehäusewand 27 begrenzt die Innenzahnradfluidmaschine 1 in axialer Richtung beziehungsweise schließt das Maschinengehäuse 2 in dieser Richtung ab. Das Maschinengehäuse verfügt üblicherweise über mehrere derartige Gehäusewände 27, nämlich in axialer Richtung auf gegenüberliegenden Seiten.
  • Erkennbar ist eine Ausnehmung 28 in der Gehäusewand 27 ausgebildet. Die Ausnehmung 28 dient zur Aufnahme einer Maschinenwelle der Innenzahnradfluidmaschine 1, welche drehfest mit dem ersten Zahnrad 3 gekoppelt ist und bevorzugt lediglich über das erste Zahnrad 3 mit dem zweiten Zahnrad 4 in antriebstechnischer Verbindung steht. Entsprechend ist die Ausnehmung 28 bezüglich der ersten Drehachse 5 zentriert ausgebildet. In der Gehäusewand 27 ist zudem ein Druckfeld 29 ausgebildet, welches als Vertiefung vorliegt. Das Druckfeld 29 ist von einer hier nicht dargestellten Axialscheibe der Innenzahnradfluidmaschine 1 übergriffen, welche durch Druckbeaufschlagung des Druckfelds 29 in Richtung beziehungsweise an die Zahnräder 3 und 4 gedrängt wird, um dichtend an ihnen anzuliegen. Eine weitere Ausnehmung 30 bildet eine Saugbohrung, über welche Fluid in den Fluidraum 10, nämlich insbesondere die jeweilige Saugkammer, einströmen kann.
  • Der Haltestift 26 ist zur Lagerung des Füllstücks 11 an dem Maschinengehäuse 2 an der Gehäusewand 27 drehbar gelagert. Die Lagerung ist hierbei nicht unmittelbar vorgesehen, sondern lediglich mittelbar über ein Zwischenstück 31. Das Zwischenstück 31 ist in einer Zwischenstückaufnahme 32 angeordnet, die in der Gehäusewand 27 ausgebildet ist. Das Zwischenstück 31 weist wiederum eine Haltestiftaufnahme 33 auf, in die der Haltestift 26 eingreift. Hierbei ist es vorgesehen, dass die Gehäusewand 27 aus einem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück 31 aus einem von dem Gehäusewandmaterial verschiedenen Zwischenstückmaterial besteht. Bevorzugt besteht die Gehäusewand 27, insbesondere das gesamte Maschinengehäuse 2, aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, wohingegen das Zwischenstück 31 aus einem festeren Material besteht, beispielsweise aus Stahl, insbesondere aus Vergütungsstahl, besonders bevorzugt aus Nitrierstahl. Das Zwischenstück 31 verhindert effektiv eine Überbeanspruchung der Gehäusewand 27 durch von dem Haltestift 26 in die Gehäusewand 27 eingeleitete Kräfte. Insbesondere wird eine Überpressung der Gehäusewand 27, insbesondere eine übermäßig große Hertzsche Pressung, verhindert. Entsprechend wird eine Dauerfestigkeit der Innenzahnradfluidmaschine 1 mithilfe des Zwischenstücks 31 deutlich verbessert.
  • Die Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung durch einen Bereich des Maschinengehäuses 2, genauer gesagt entlang der in der Figur 2 gezeigten Schnittlinie A - A. Es ist erkennbar, dass das Zwischenstück 31 als Hohlzylinder vorliegt, nämlich insbesondere als gerader Hohlkreiszylinder. Zudem ist das Zwischenstück 31 vollständig in der Zwischenstückaufnahme 32 angeordnet, ragt also nicht aus dieser heraus. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel durchgreift der Haltestift 26 das Zwischenstück 31 in Richtung einer Drehachse 34 vollständig, um welche der Haltestift 26 mittels des Zwischenstücks 31 an der Gehäusewand 27 drehbar gelagert ist. Das bedeutet, dass der Haltestift 26 sich an einem Boden 35 der Zwischenstückaufnahme 32 abstützt. Entsprechend stützt sich der Haltestift 26 in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 34 lediglich mittelbar über das Zwischenstück 31 an der Gehäusewand 27 und in axialer Richtung unmittelbar an der Gehäusewand 27 ab.
  • Der Haltestift 26 verfügt über einen Vorsprung 36, der von einem Grundkörper 37 des Zwischenstücks 31 ausgeht. Der Grundkörper 37 ist vorzugsweise durchgehend zylindrisch, insbesondere durchgehend kreiszylindrisch. Auf der dem Vorsprung 36 abgewandten Seite des Grundkörpers 37 geht ein nicht näher bezeichnetes Stützteil von dem Grundkörper 37 aus. An dem Stützteil stützt sich das Füllstück 11 an dem Haltestift 26 ab beziehungsweise ist das Füllstück 11 über das Stützteil an dem Haltestift 26 befestigt. Der Vorsprung 36 kann ebenso wie der Grundkörper 37 zylindrisch beziehungsweise kreiszylindrisch sein. In jedem Fall weist er in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 34 kleinere Abmessungen auf als der Grundkörper 37. Insbesondere ist der Vorsprung 36 bezüglich des Grundkörpers 37 und/oder der Drehachse 34 zentriert angeordnet. Über den Vorsprung 36 stützt sich der Haltestift 26 an den Boden 35 der Zwischenstückaufnahme 32 ab. Hierdurch ist ein Verkippen des Haltestifts 26 innerhalb der Haltestiftaufnahme 33 innerhalb eines gewissen Haltestiftspiels zugelassen.
  • Zwischen der Zwischenstückaufnahme 32 und dem Druckfeld 29 liegt ein Steg 38 vor, der die Zwischenstückaufnahme 32 von dem Druckfeld 29 strömungstechnisch separiert. Vorzugsweise liegt die vorstehend erwähnte Axialscheibe an dem Steg 38 an. Hierdurch wird zum einen die Axialscheibe abgestützt und zum anderen ein übermäßiges Austreten von Fluid aus dem Druckfeld 29 unterbunden. Der Steg 38 weist eine Wandstärke auf, die mindestens 50 % einer Wandstärke des Zwischenstücks 31 entspricht, bevorzugt jedoch größer ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Steg 38 und damit die Gehäusewand 27 nicht durch über den Haltestift 26 in die Gehäusewand 27 eingeleitete Kräfte verformt und damit beschädigt wird.
  • Das Zwischenstück 31 ist bevorzugt in die Zwischenstückaufnahme 32 eingepresst, in dieser also mit Presspassung angeordnet. Entsprechend ist das Zwischenstück 31 bezüglich der Gehäusewand 27 kraftschlüssig festgesetzt, nämlich insbesondere in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse 34. Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass das Zwischenstück 31 formschlüssig an der Gehäusewand 27 befestigt ist, insbesondere wiederum um eine Drehbewegung des Zwischenstücks 31 in der Zwischenstückaufnahme 32 in Umfangsrichtung zu unterbinden.
  • Es kann optional vorgesehen sein, dass in dem Zwischenstück 31 auf seiner dem Haltestift 26 zugewandten Seite eine hier lediglich angedeutete Fluidführungsnut 39 ausgebildet ist. Diese dient einem Heraustransportieren von Schmutzpartikeln aus der Zwischenstückaufnahme 32 durch in der Fluidführungsnut 39 strömendes Fluid. Beispielsweise ist es hierzu vorgesehen, die Zwischenstückaufnahme 32 beziehungsweise die Haltestiftaufnahme 33 mit unter Druck stehendem Fluid zu beaufschlagen, sodass zum einen eine leichtgängige Lagerung des Haltestifts 26 an der Gehäusewand 27 realisiert ist und zum anderen eventuell anfallende Schmutzpartikel zuverlässig aus der Zwischenstückaufnahme 32 beziehungsweise der Haltestiftaufnahme 33 herausbefördert werden. Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, den Haltestift 26 mittels eines hydrostatischen Lagers in der Haltestiftaufnahme 33 zu lagern. Hierzu wird der Haltestiftaufnahme 33 beziehungsweise einem in radialer Richtung zwischen dem Zwischenstück 31 und dem Haltestift 26 vorliegenden Lagerraum unter Druck stehendes Fluid zugeführt, beispielsweise über eine hier lediglich schematisch angedeutete Fluidleitung 40, die den Lagerraum strömungstechnisch mit dem Druckfeld 29 verbindet.
  • Besonders bevorzugt ist eine Innenwand 41 des Zwischenstücks 31, an welcher der Haltestift 26 zumindest zeitweise und/oder zumindest bereichsweise anliegt, mit einer Beschichtung und/oder einer Oberflächenstruktur versehen. Die Beschichtung ist insbesondere eine Polymerbeschichtung, besonders bevorzugt eine Polytetrafluorethylenbeschichtung. Eine solche Beschichtung ist bevorzugt derart ausgestaltet, um die Reibung zwischen dem Haltestift 26 und dem Zwischenstück 31 zu verringern und entsprechend eine reibungsarme Drehlagerung des Haltestifts 26 an der Gehäusewand 27 zu erzielen. Die Oberflächenstruktur ist beispielsweise derart ausgestaltet, dass Fluid aus dem Fluidraum 10 zwischen den Haltestift 26 und das Zwischenstück 31, also in die Haltestiftaufnahme 33, hineingefördert wird. Dies verbessert ebenfalls die Lagerung des Haltestifts 26 aufgrund verringerter Reibung. Die Oberflächenstruktur zeichnet sich bevorzugt durch Erhebungen und Vertiefungen mit einer Höhe im Mikrometerbereich aus, sodass die Oberflächenstruktur auch als Mikrooberflächenstruktur bezeichnet werden kann. Die Oberflächenstruktur ist insbesondere durch Honen beziehungsweise durch Langhubhonen ausgebildet und insbesondere analog zu der Oberflächenstruktur einer Zylinderlaufbuchse ausgeführt.
  • Die beschriebene Ausgestaltung der Innenzahnradfluidmaschine 1 ermöglicht ein Betreiben bei hohen Leistungen, insbesondere bei hohen Drücken und/oder bei hohen Drehzahlen und/oder Druckgradienten, ohne die Gehäusewand 27 aus einem festeren Material zu realisieren. Vielmehr wird der Haltestift 26 mittels des Zwischenstücks 31 zuverlässig an der Gehäusewand 27 gelagert, sodass es auch bei hohen Leistungen nicht zu einer Verformung der Gehäusewand 27 kommen kann. Durch die beschriebenen Maßnahmen wird insoweit die Lebensdauer der Innenzahnradfluidmaschine 1 verlängert, wobei sie gleichzeitig kostengünstig herstellbar ist beziehungsweise bleibt.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Innenzahnradfluidmaschine
    2
    Maschinengehäuse
    3
    1. Zahnrad
    4
    2. Zahnrad
    5
    1. Drehachse
    6
    2. Drehachse
    7
    Außenverzahnung
    8
    Innenverzahnung
    9
    Eingriffsbereich
    10
    Fluidraum
    11
    Füllstück
    12
    1. Fluidkammer
    13
    2. Fluidkammer
    14
    Segment
    15
    Segment
    16
    Segment
    17
    Segment
    18
    Spalt
    19
    Spalt
    20
    Lagervertiefung
    21
    Fluidkanal
    22
    Verbindungskanal
    23
    Verbindungskanal
    24
    Rücklauf
    25
    Rücklaufausnehmung
    26
    Haltestift
    27
    Gehäusewand
    28
    Ausnehmung
    29
    Druckfeld
    30
    Ausnehmung
    31
    Zwischenstück
    32
    Zwischenstückaufnahme
    33
    Haltestiftaufnahme
    34
    Drehachse
    35
    Boden
    36
    Vorsprung
    37
    Grundkörper
    38
    Steg
    39
    Fluidführungsnut
    40
    Fluidleitung
    41
    Innenwand

Claims (15)

  1. Innenzahnradfluidmaschine (1), mit
    - einem eine Außenverzahnung (7) aufweisenden und um eine erste Drehachse (5) drehbar gelagerten ersten Zahnrad (3) und einem eine mit der Außenverzahnung (7) in einem Eingriffsbereich (9) bereichsweise kämmende Innenverzahnung (8) aufweisenden und um eine von der ersten Drehachse (5) verschiedene zweite Drehachse (6) drehbar gelagerten zweiten Zahnrad (4), wobei
    - zwischen dem ersten Zahnrad (3) und dem zweiten Zahnrad (4) abseits des Eingriffsbereichs (9) ein Füllstück (11) angeordnet ist, das einerseits an der Außenverzahnung (7) und andererseits an der Innenverzahnung (8) anliegt, um einen zwischen dem ersten Zahnrad (3) und dem zweiten Zahnrad (4) vorliegenden Fluidraum (10) in eine erste Fluidkammer (12) und eine zweite Fluidkammer (13) zu unterteilen, und wobei
    - in axialer Richtung bezüglich der ersten Drehachse (5) beidseitig des ersten Zahnrads (3) und des zweiten Zahnrads (4) Gehäusewände (27) eines Maschinengehäuses (2) der Innenzahnradfluidmaschine (1) angeordnet sind und das Füllstück (11) mittels wenigstens eines an zumindest einer der Gehäusewände (27) angreifenden Haltestifts (26) an dem Maschinengehäuse (2) gelagert ist,
    wobei der Haltestift (26) über wenigstens ein Zwischenstück (31) an der Gehäusewand (27) drehbar gelagert ist, wobei die Gehäusewand (27) aus einem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück (31) aus einem von dem Gehäusewandmaterial verschiedenen Zwischenstückmaterial besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstückmaterial einen größeren Wert einer Materialkenngröße aufweist als das Gehäusewandmaterial, wobei die Materialkenngröße der Elastizitätsmodul, die Zugfestigkeit, die Streckgrenze, die 0,2 %-Dehngrenze oder die Elastizitätsgrenze ist.
  2. Innenzahnradfluidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Haltestiftmaterial des Haltestifts (26) einen größeren oder zumindest denselben Wert der Materialkenngröße aufweist wie das Zwischenstückmaterial.
  3. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestift (26) in eine Haltestiftaufnahme (33) des Zwischenstücks 31 und das Zwischenstück (31) in eine Zwischenstückaufnahme (32) der Gehäusewand (27) eingreift.
  4. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen dem Haltestift (26) und einer die Haltestiftaufnahme (33) begrenzenden Innenwand (41) des Zwischenstücks (31) vorliegendes Haltestiftradialspiel von einem zwischen einer Außenwand des Zwischenstücks (31) und der die Zwischenstückaufnahme (31) begrenzenden Gehäusewand (27) vorliegenden Zwischenstückradialspiel verschieden ist.
  5. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (31) eine hohlzylinderförmige Lagerbuchse oder ein Blechwalzteil ist.
  6. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (31) mehrteilig ist.
  7. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestift (26) das Zwischenstück (31) vollständig durchgreift und auf seiner dem Füllstück (11) abgewandten Seite an einem Boden (35) der Zwischenstückaufnahme (32) anliegt.
  8. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestift (26) auf seiner dem Boden (35) der Zwischenstückaufnahme (32) zugewandten Seite einen Vorsprung (36) aufweist, der sich an den Boden (35) abstützt.
  9. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu der Zwischenstückaufnahme (32) eine Öffnung in der Gehäusewand (27) ausgebildet ist, wobei zwischen der Zwischenstückaufnahme (32) und der Öffnung ein Steg (38) ausgebildet ist, der eine Wandstärke von wenigstens 50 %, wenigstens 75 %, wenigstens 100 % oder wenigstens 150 % einer Wandstärke des Zwischenstücks (31) aufweist.
  10. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis zwischen Abmessungen des Zwischenstücks (31) in radialer Richtung und Abmessungen des Haltestifts (26) in derselben Richtung mindestens 110 %, mindestens 120 % oder mindestens 125 % beträgt.
  11. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (31) auf seiner zumindest bereichsweise und/oder zumindest zeitweise an dem Haltestift (26) anliegenden Innenwand (41) eine Beschichtung aufweist und/oder dass das Zwischenstück (31) zumindest bereichsweise wärmebehandelt ist.
  12. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (41) des Zwischenstücks (31) eine Oberflächenstruktur aufweist.
  13. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (31) wenigstens eine Fluidführungsnut (39) aufweist.
  14. Innenzahnradfluidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestift (26) in dem Zwischenstück (31) mittels eines hydrostatischen Lagers drehbar gelagert ist.
  15. Verfahren zum Herstellen einer Innenzahnradfluidmaschine (1), insbesondere einer Innenzahnradfluidmaschine (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei
    - die Innenzahnradfluidmaschine (1) ein eine Außenverzahnung (7) aufweisendes und um eine erste Drehachse (5) drehbar gelagertes erstes Zahnrad (3) und ein eine mit der Außenverzahnung (7) in einem Eingriffsbereich (9) bereichsweise kämmende Innenverzahnung (8) aufweisendes und um eine von der ersten Drehachse (5) verschiedene zweite Drehachse (6) drehbar gelagertes zweites Zahnrad (4) aufweist, wobei
    - zwischen dem ersten Zahnrad (3) und dem zweiten Zahnrad (4) abseits des Eingriffsbereichs (9) ein Füllstück (11) angeordnet ist, das einerseits an der Außenverzahnung (7) und andererseits an der Innenverzahnung (8) anliegt, um einen zwischen dem ersten Zahnrad (3) und dem zweiten Zahnrad (4) vorliegenden Fluidraum (10) in eine erste Fluidkammer (12) und eine zweite Fluidkammer (13) zu unterteilen, und wobei
    - in axialer Richtung bezüglich der ersten Drehachse (5) beidseitig des ersten Zahnrads (3) und des zweiten Zahnrads (4) Gehäusewände eines Maschinengehäuses (2) der Innenzahnradfluidmaschine (1) angeordnet sind und das Füllstück mittels wenigstens eines an zumindest einer der Gehäusewände (27) angreifenden Haltestifts (26) an dem Maschinengehäuse (2) gelagert wird,
    wobei der Haltestift (26) über wenigstens ein Zwischenstück (31) an der Gehäusewand (27) drehbar gelagert wird, wobei die Gehäusewand (27) aus einem Gehäusewandmaterial und das Zwischenstück (31) aus einem von dem Gehäusewandmaterial verschiedenen Zwischenstückmaterial hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstückmaterial einen größeren Wert einer Materialkenngröße aufweist als das Gehäusewandmaterial, wobei als Materialkenngröße der Elastizitätsmodul, die Zugfestigkeit, die Streckgrenze, die 0,2 %-Dehngrenze oder die Elastizitätsgrenze verwendet wird.
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