Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor)

Abstract

 Die Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) nach Figur 1 weist zwei im Außeneingriff kämmende Zahnräder (14, 15) auf, die in einer Gehäuseausnehmung (13) mit radialem Spiel angeordnet sind. Das Gehäusemittelteil (10) wird vor der endgültigen Montage der Maschine durch ein Federelement (34) derart verschoben, daß die niederdruckseitigen Dichtbereiche (B, C) an die Stirnseiten der Zahnräder zum Anliegen kommen. Dazu ist ein radiales Spiel (b) zwischen den Wellenzapfen der Zahnräder und den sie aufnehmenden Gehäusebohrungen (21 bis 24) vorgesehen. Vor dem Beginn des Gehäuseeinlaufs wird die Maschine fest verschraubt. Dann wird von der Hochdruckseite (38) her Druckmittel zugeführt, und die Zahnräder werden in Rotation versetzt. Durch die hydraulische Kraft von der Hochdruckseite her dringen sie etwas in die niederdruckseitigen Dichtbereiche (B, C) ein. Dies wird als Gehäuseeinlauf bezeichnet, der nach einiger Zeit beendet wird, und eine gute Dichtheit von der Nieder- zur Hochdruckseite entlang des Außenumfangs der Zahnräder gewährleistet.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Zahnradmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Für einen guten volumetrischen Wirkungsgrad derartiger Maschinen ist es wichtig, daß die Zahnräder nicht nur mit ihren flachen Seiten dicht an den sie umgebenden Gehäusewandungen anliegen, sondern auch mit ihren Stirnseiten. Zu diesem Zweck gibt man den Zahnrädern, durch entsprechende Gestaltung oder Anordnung der Lagerkörper die Möglichkeit, sich durch den auf der Hochdruckseite herrschenden Druck mit ihren Stirnseiten etwas in die Gehäuseausnehmung an der Niederdruckseite durch Spanabhebung einzuarbeiten (Gehäuseeinlauf). Damit wird eine gute Dichtheit zwischen der Hoch- und Niederdruckseite entlang des Außenumfangs der Zahnräder erreicht. Schwierig ist es allerdings, die Zahnräder vor dem Gehäuseeinlauf so anzuordnen, daß sie am späteren Dichtbereich der Gehäuseausnehmung sicher anliegen. Hierzu ist es nämlich erforderlich, die Gehäuseteile genauesten auszurichten und miteinander zu verstiften, was in einer Großserienfertigung sehr kostenaufwendig ist.

Vorteile der Erfindung

[0002] Die erfindungsgemäße Zahnradmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein genaues Ausrichten der Teile vor dem Gehäuseeinlauf nicht notwendig ist bzw. sich von selbst ergibt, was die Montage außerordentlich vereinfacht. Ein einwandfreier Gehäuseeinlauf der Zahnräder ergibt sich auch dann, wenn die Zahnradwellen nicht in radial beweglichen Lagerkörper angeordnet sind, sondern auch in Festlagern, d.h. Lagerbohrungen, die in Gehäuseplatten ausgebildet sind. Ein neuer Gehäuseeinlauf ist nach längerer Betriebsdauer und Demontage der Maschine ohne weiteres möglich.

Zeichnung

[0003] Ein Auführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Querschnitt durch eine Zahnradmaschine längs I-I nach Figur 2, Figur 2 einen Schnitt längs II-II nach Figur 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

[0004] Die Zahnradmaschine hat ein Gehäusemittelteil 10, das beidseitig durch Deckel 11, 12 verschlossen ist. Im Gehäusemittelteil 10 ist eine Gehäuseausnehmung 13 ausgebildet, die durch zwei sich überschneidende Bohrungen 13', 13" gebildet ist. Es handelt sich somit um eine Zahnradmaschine in sogenannter Plattenbauweise.

[0005] In der Gehäuseausnehmung 13 kämmen zwei Zahnräder 14, 15 im Außeneingriff. Sie sind dort mit einem radialen Spiel a gelagert, während die Zahnradseitenflächen spielfrei an die Deckel 11, 12 grenzen. Die Wellenzapfen 17, 18 bzw. 19, 20 der Zahnräder sind in Bohrungen 21, 22 bzw. 23, 24 im Deckel 11 bzw. Deckel 12 gelagert, und zwar mit einem radialen Spiel b, das gleich oder kleiner ist dem Spiel a zwischen Zahnradkopfkreis und Gehäuseausnehmung.

[0006] Im mittigen Gehäuseteil 10 ist eine in Achsrichtung der Zahnräder verlaufende durchgehende Bohrung 30 ausgebildet, im Deckel 12 eine ähnliche Sackbohrung 31, also ebenfalls parallel verlaufend zu den Zahnradachsen. Sie hat etwa denselben Durchmesser, ist aber versetzt zur Bohrung 30 um das Maß c, das wiederum etwa den Spielen a, b entspricht, und zwar derart nach außen versetzt, daß ihre Mittelachse weiter entfernt liegt von der Achse der Zahnradwellen, als die Mittelachse der Bohrung 30. In den Bohrungen 30, 31 ist eine Federelement 32 eingesetzt, das beispielsweise aus zwei zylindrischen Teilen 33, 34 besteht, die in den Bohrungen 30 bzw. 31 liegen und einem diese Teile verbindenden federnden Mittelteil 35. Das Federelement 32 hat durch entsprechende Vorspannung des Mittelteils 35 das Bestreben, das Gehäusemittelteil 10 dann, wenn die Gehäuseteile noch nicht fest verschraubt sind, gegenüber den Deckeln 11 und 12 so zu verschieben, daß es mit seinem saigseitigen Teil - siehe A in Figur 2 - bzw. mit den Dichtbereichen B, C an den Zahnradstirnseiten anliegt. Die Saugseite ist gekennzeichnet durch die Bohrung 37, welche quer verlaufend zu einer die Zahnradmitten verbindenden gedaehten Geraden in die Gehäuseausnehmung 13 von der einen Genäuseseite her eindringt. Von der der Saugseite gegenüberlaegenden Hochdruckseite verläßt ein im Deckel 11 verlaufinder Kanal 38 die Gehäuseausnehmung 13. Der Kanal 38 verläuft deshalb im Deckel 11, da ja im Deckel 13 die Bohrung 30 liegt. Die Bohrung 30 befindet sich in der Mitte zwischen den Achsen der Zahnräder, aber seitlich versetzt zu diesen und im druckseitigen Bereich.

[0007] Wenn das Federelement eingesetzt ist und die Gehäuseteile vormontiert sind, wird - wie bereits erwähnt - das Gehäusemittelteil durch das Federlelement so verschoben, daß es mit seinen Dichtbereichen an den Zahnradstirnseiten anliegt. Nun werden die Gehäuseteile fest verschraubt, und über den Kanal 38 wird Druckmittel unter hohem Druck zugeführt. Dieses übt nun auf die Zahnräder eine hydraulische Kraft K in Richtung zur Niederdruckseite hin aus. Für den Gehäuseeinlauf werden die Zahnräder nun langsam angetrieben, wobei sie sich durch Einwirkung der Kraft K in die niederdruckseitigen Dichtbereich B und C etwas eingraben. Dies ist infolge des Spiels b zwischen den Zahnradwellen und den sie aufnehmenden Bohrungen möglich. Die beim Einlauf erzeugten Späne werden mit dem über die Bohrung 37 abfließenden Druckmittel ausgespült. Nach einer gewissen Einlaufzeit wird der Einlaufvorgang beendet. Das Spiel a ist als Vormontage-Toleranz notwendig.

[0008] Selbstverständlich ist es auch möglich, andere Federelemente als das beschriebene zu verwenden, z.B, Spiralspannstifte, Kunststoffteile usw. Weiterhin können die Wellenzapfen der Zahnräder in üblichen Lagerkörpern angeordnet sein, die ebenfalls radiales Spiel in den ihnen zugeordneten Bohrungen besitzen und dann durch Federelemente so Verschoben werden, daß die Zahnräder vor dem Gehäuseinlauf an den niederdruckseitigen Gehäusebereich gedrückt werden.

Ansprüche

1. Zahnradmaschine (Pumpe doer Motor) mit im Außeneingriff kämmenden Zahnrädern, die nach der Montage der Maschine mit ihrem Außenumfang zwecks Abdichtung gegenüber der sie aufnehmenden Gehäuseausnehmung spanabhebend in einen bestimmten, niederdruckseitigen Dichtbereich (B, C) derselben eindringen (Gehäuseeinlauf), dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (14, 15) durch federnde Mittel (30 bis 34) vor dem Gehäuseeinlauf mit diesem Dichtbereich in Kontakt kommen.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Mittel den Gehäuseteil (10), in dem sich die Gehäuseausnehmung (13) befindet, gegen die Zahnräder hin verschiebt.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder an den Dichtbereich hin verschoben werden.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseeinlauf auf der Niederdruckseite oder der Hochdruckseite erfolgt - je nach Erfordernis.

5. Maschine, daß die fendernden Mittel als vorgespannter Stift ausgebildet sind.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftwirkungsrichtung des Federelements etwa in der Mitte zwischen einer gedachten, die Achsen der Zahnräder verbindenden Geraden liegt und auf das Gehäusemittelteil (10) einwirkt.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese als sogenannte Plattenpumpe ausgebildet ist mit einem plattenförmigen Gehäusemittelteil (10) und zwei dieses verschließende, plattenförmig ausgebildete Deckel (11, 12), in denen sich Bohrungen für die Aufnahme der Wellenzapfen befinden.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenzapfen der Zahnräder in axial beweglichen Lagerkörper angeordnet sind, die durch Federelemente verschiebbar sind.

Zeichnung