DE2554105A1

DE2554105A1 - Zahnradmaschine (pumpe oder motor)

Info

Publication number: DE2554105A1
Application number: DE19752554105
Authority: DE
Inventors: Erich Schoenherr
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-12-02
Filing date: 1975-12-02
Publication date: 1977-06-16
Also published as: US4097206A; GB1556054A; IT1064407B; DE2554105C2

Description

255A105

R.298 6

5.11.1975 Wd/Ht · *

Anlage zur

Patent- und

Gc-br auchsmust erhilf s anme !dung

ROBERT BOSCH GMBH₃ 7 Stuttgart

Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor)

Die Ex'findung betrifft eine Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor), mit zwei im Außeneingriff miteinander kämmenden, in einem Gehäuse angeordneten Zahnrädern.

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Es ist bekannt j die sich öffnenden und vergrößernden Zahnlücken über Steuernuten mit Druckmittel zu versorgen, die mit der Saugseite in Verbindung stehen. Das hat den Nachteil, daß sich der Druck in der Zahnkammer beim öffnen zur Saugseite hin sehr schnell abbaut (hoher Druckgradient), was starke Geräuschentwicklung zur Folge hat. Außerdem entsteht bei ungünstigen Ansaugverhältnissen ein hoher Unterdruck in der sich vergrößernden Zahnlücke. Die Folge sind Kavitation und ebenfalls starke Geräuschbildung. Durch Kavitation kann die Maschine ziemlich schnell zerstört werden.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Zahnradmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die eine hohe Lebensdauer besitzt und geräuscharm ist. '

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich der sich öffnenden und vergrößernden Zahnlücken ein in der die Zahnräder begrenzenden Wand ausgebildeter Drosselkanal mündet, der von einer Stelle des Gehäuseraums ausgeht, in welcher Hochdruck herrscht.

Auf diese Weise erfolgt ein gewisser Druckausgleich von den sich öffnenden Zahnkammern zur Hochdruckseite, wodurch Unterdruckbildung und Kavitation sowie Geräusche vermindert oder ganz verhindert werden.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprüchen und der Zeichnung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Zahnradmpumpe;

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Pig.	5
Pig.	6
Fig.	7
bis	9

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Pig. 2 einen Schnitt längs II-II nach Pig. Ij

Fig.' 3 einen Teilschnitt nach III-III der Figur Ij

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Zahnradpumpe;

einen Schnitt längs V-V der Pig. 4; einen Schnitt längs VI-VI nach Fig. 4j

Einzelheiten nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4.

Die Zahnradpumpe besitzt ein mittiges Gehäuseteil 1O₃ das beidseitig durch Deckel 11 und 12 verschlossen ist. Im Gehäuseteil 10 sind zwei sich überschneidende Bohrungen 13, 14 ausgebildet, wodurch sich eine Ausnehmung 15 mit der Querschnittsform etwa einer Acht ergibt. In der Bohrung 13 sind Lagerkörper 16, 1? gelagert, in denen die Wellenzapfen 18, 19 eines außen verzahnten Zahnrads 20 gelagert sind. Dieses kämmt mit einem ebenfalls außen verzahnten Zahnrad 21, das in zwei in der Bohrung 14 angeordneten, nicht weiter bezeichneten Lagerkörpern gelagert ist. Diese sind genauso ausgebildet wie die Lagerkörper 16, 17· In die Gehäuseausnehmung 14 dringt von der einen Seite her eine Hochdruckbohrung 22 ein, während achsgleich zu ihr eine Niederdruckbohrung 23 die Gehäuseausnehmung 15 verläßt.

An den den Zahnradseitenflächen zugewandten Stirnseiten der Lagerkörper 16, 17 sind sogenannte Steuernuten 24, 25 ausgebildet, die mit der Hochdruckbohrung'22 in Verbindung stehen und sich in Richtung der Trennebene der Lagerkörper erstrecken, aber nicht bis zu einer die Mitten der Wellenzapfen verbindenden Ebene reichen. Von dem der Hochdruckbohrung 22 abgewandten Ende der Steuernut 24 verläuft eine Bohrung 26 im Lagerkörper 21 parallel zur Trennfuge der Lagerkörper in Richtung zur Niederdruckbohrung 23, endet aber kurz hinter der die Mitten der Zahnrad-

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wellen verbindenden Ebene. Vom Ende dieser Bohrung 26 geht eine Drosselbohrung 27 aus, die in einem Bereich an der den Zahnrädern zugewandten Seitenfläche des Lagerkörpers 21 mündet, in welchem sich die Zahnlücken der drehenden Zahnräder öffnen und vergrößern. Diese Stelle liegt ebenfalls hinter der die Mitten der Zahnradwellen verbindendenEbene.

Wenn sich die Zahnräder in der durch die Pfeile gekennzeichneten Richtung drehen, saugen sie an der Niederdruckbohrung 23 Druckmittel an und fördern es in bekannter Weise zur Hochdruckbohrung 22, von wo es einem nicht dargestellten Verbraucher zuströmt. In den Steuernuten 24, 25 herrscht ebenfalls Hochdruck. Dieser kann über die Bohrung 26 und die Drosselbohrung 27 zu einem Bereich an den Zahnrädern gelangen, wo deren Zähne auseinandergehen, d.h. wo sich die Zahnlücken öffnen und vergrößern. Auf diese Weise kann von der Hochdruckseite eine geringe Druckmittelmenge in die sich vergrößernde Zahnlücke fließen, wodurch Unterdruckbildung und Kaviation verhindert werden. Dadurch vermindern sich auch die Geräusche.

Wie die Fig. 7 zeigt, ist die sich vergrößernde Zahnlücke, in welche Druckmittel von der Hochdruckseite einströmen kann, zur Saug- bzw. Druckseite abgeschlossen durch die Dichtpunkte D. und Dp, die sich in Drehrichtung in der Eingriffsline e bewegen. Bei flanKenspielfreien Verzahnungen sind die analogen Dichtpunkte D' und D' (Fig. 8). Wie die Fig. 7 weiterhin zeigt, liegt . die Mündungsstelle der Bohrung 27 radial außerhalb des Fußkreises des Zahnrads 21 aber auch so, daß sie gerade noch vom Zahnkopf verdeckt werden kann.

Um unnötige Druckmittelverluste zu vermeiden, ist die Mündungsstelle der Drosselbohrung 27 so positioniert, daß beim Öffnen der Zahnlücke am Verzahnungseingriffende E„ die Bohrung 27 durch einen Zahn des Zahnrads 21 oder 24 gerade abgedeckt wird. Dadurch wird der Zulauf von Druckmittel von der Hochdruckseite her unterbunden. Wie die Fig. 1 zeigt, liegt diese Mündungsstelle etwas rechts von der Berührungsebene der Lagerkörper 16, 17·

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Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4 und 5 unterscheidet sich vom vorherigen lediglich dadurch, daß hier die buchsenförmigen Lagerkörper l6, 17 durch eine sogenannte einstückige Lagerbrille 30 ersetzt ist. Auf der Gegenseite der Zahnräder 20, 21 befindet sich eine ebenso ausgebildete Lagerbrille 31· Anstatt der Steuernuten 24, 25 nach dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 ist hier eine etwa nierenförmig ausgebildete Nut 32 vorgesehen, die wieder rechts von der die Zahnradwellenmitten verbindenden Ebene liegt, und von der wieder dieselbe Bohrung 26' mit Drosselbohrung 27' zu dem Bereich führen, in dem sich die Zahnlücken vergrößern. Die nierenförmige Ausnehmung 32 liegt in einem Bereich, in dem Hochdruck herrscht, so daß wieder derselbe Vorgang erfolgt, wie oben beschrieben.

Wie die Fig. 9 ~ eine Variante der Figuren 4 bis 6 zeigt - kann der Drosselkanal auch als eine Nut 34 mit drosselndem Querschnitt ausgebildet sein. Diese Nut verläuft genau in derselben Richtung wie die Bohrung 26, 27 und endet in dem Bereich, in dem sich die Zahnlücken vergrößern. Die Nut 34 i'st an der der Zahnradseitenfläche zugewandten Seite der Lagerkörper bzvr. Lagerbrille ausgebildet.

Selbstverständlich ist es möglich, den erfindungsgemäßen Drosselkanal auch beidseitig der Zahnräder und sogar beidseitig der Symmetrie- und Trennebene der Lagerkörper auszubilden. Wesentlich ist nur, daß eine drosselnde Verbindung von der Hoch- · druckseite zu dem genannten Bereich führt.

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Leerseite

Claims

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Ansprüche

IJ Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) mit zwei im Außeneingriff miteinander kämmenden, in einem Gehäuse angeordneten Zahnrädern, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der sich öffnenden und vergrößernden Zahnlücken ein in der die Zahnräder (20, 21) begrenzenden Wandung ausgebildeter Drosselkanal (26, 27; 34) mündet, der von einer Stelle des Gehäuseraums ausgeht, in welcher Hochdruck herrscht.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal als Bohrung (26) mit einem verengten Bereich (27) ausgebildet ist.
3. Maschine nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal als Nut (34) in der Oberfläche der Wandung ausgebildet ist.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal aus zwei Bohrungsteilen (26, 27) zusammengesetzt ist, von denen einer (27) als Drosselbohrung ausgebildet ist, die im Bereich der sich öffnenden Zahnlücken mündet.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsstelle der Drosselbohrung keilförmig, dreieckförmig, rechteckförmig oder gerundet ist.

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6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal in mindestens einer Seitenwand des
Maschinengehäuses ausgebildet ist.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Drosseikanal in mindestens einer Seitenwand eines die Zahnradwellen aufnehmenden Lagerkorpers iLägerbrille odar
Lagerbuchse) ausgebildet ist.
8. Maschine nach einem der Ansprüche i bis 7₃ dadurch gekennzeichnet, äaß der Drosselkanal von einer mit der Hochdruckauslaßöffnung {22} in Verbindung stehenden Steuernut (24) ausgeht.
9. Haschine nach einem der Ansprüche 1 bis Y₃ dadurch gekermseicli- net_s daß der Drosseikanal von einer in der Seitenwand ausgebildeten, etwa nierenföriäigeii Nut (32) ausgeht, in der Hochdruck
herrscht»
10, Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9_S dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Drosselkanals seitlich versetzt ist
zur Symmetrieebene der Zahnräder,
11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet j daß die Mündungsstelle des Drosselkanals innerhalb des
Zahnkopfkreises der Zahnräder liegt, f,