Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor)

Abstract

 Die Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) weist zwei Zahnräder mit gleichem Außendurchmesser und gleichem Fußkreisdurchmesser auf, die im Außeneingriff miteinander kämmen und von denen das getriebene Zahnrad (11) eine größere Zähnezahl hat als das treibende Zahnrad (10). Dies gelingt dadurch, daß das eine Zahnrad eine Minuskorrek­tur, das andere Zahnrad eine Pluskorrektur aufweist oder durch Ver­wendung geeigneter nichtevolventischer Verzahnungsgeometrien.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Zahnradmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bekannten Zahnradmaschinen mit gleicher Zähnezahl der kämmenden Zahnräder entsteht das Drehmoment infolge des Flüssigkeitsdrucks wechselweise an den beiden Zahnrädern. Dieses ist für das jeweilige Zahnrad um so höher, je weiter der abdichtende Eingriff von seinem Kopfkreis entfernt ist. Die Aufteilung des Dreh­moments auf die Zahnräder kann so direkt aus der Eingriffslinie abgelesen werden. Während das Drehmoment des treibenden Zahnrads direkt an seiner Welle wirksam wird, muß das Drehmoment des getrie­benen Zahnrads erst noch über die Verzahnung auf das treibende Zahn­rad umgesetzt werden, wobei zwangsläufig mechanische Verluste ent­stehen.

Vorteile der Erfindung

[0002] Die erfindungsgemäße Zahnradmaschine mit den kennzeichnenden Merk­malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das hydraulische Moment so auf die beiden Zahnräder aufgeteilt wird, daß ein möglichst hoher Anteil direkt am treibenden Zahnrad entsteht. Dadurch wird der hydraulisch-mechanische Wirkungsgrad verbessert.

[0003] Dies gilt insbesondere für Betriebszustände, in denen mechanische Verluste vorherrschen, beispielsweise für den Anlaufvorgang von Zahnradmotoren.

Zeichnung

[0004] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in schematischer Dar­stellung in der Zeichnung wiedergegeben.

Beschreibung der Erfindung

[0005] Die Zahnradmaschine weist in bekannter Weise ein treibendes Zahnrad 10 und ein getriebenes Zahnrad 11 auf. Trotz unverändertem Achs­abstand und gleichem Kopfkreisdurchmesser K hat das getriebene Zahn­rad 11 zwei Zähne mehr als das treibende Zahnrad 10. Durch diesen Unterschied verschiebt sich der Wälzpunkt W aus der Mitte, und der Eingriff am getriebenen Zahnrad 11 wandert in Richtung Kopfkreis, wobei dessen Drehmoment kleiner wird, und am treibenden Rad 10 in Richtung Fußkreis F, wodurch dessen Drehmoment größer wird. Dank dem direkteren Fluß der durchgesetzten Leistung erhält man einen ver­besserten hydraulisch-mechanischen Wirkungsgrad.

[0006] Bei Evolventenverzahnungen wird zu diesem Zweck das treibende Zahn­rad 10 nach plus, das getriebene Zahnrad 11 nach minus korrigiert. Dabei bleiben die Zahnräder auch bei unterschiedlicher Zähnezahl abwälzfähig. Durch die Forderung nach identischem Kopfkreisdurch­messer beider Räder sind die geometrischen Möglichkeiten der Evol­ventenverzahnung beschränkt. Spitz werdende Zähne am teibenden Rad und Unterschnittneigung am getriebenen Rad bilden die Grenzen.

[0007] Besonders vorteilhaft ist die Kombination mit der Verwendung einer geeigneten, nichtevolventischen Verzahnung. Man erhält dadurch mehr Möglichkeiten für die Gestaltung der Zahnform. Zweckmäßig ist bei­ spielsweise als Eingriffslinie die Kombination zweier logarith­mischer Spiralen um die Radmittelpunkte. Mit einer solchen Ver­zahnung lassen sich Zähnezahldifferenzen von mindestens zwei bei üblichem Kopfkreisdurchmesser darstellen.

Ansprüche

1. Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) mit im Außeneingriff kämmenden Zahnrädern (10, 11) mit gleichem Außendurchmesser und ungeführ gleichem Fußkreisdurchmesser, dadurch gekennzeichnet, daß das getriebene Zahnrad (11) trotz unverändertem Achsabstand eine größere Anzahl von Zähnen hat als das treibende Zahnrad (10), das eine Plus­korrektur aufweist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei evol­ventenverzahnten Zahnrädern die unterschiedliche Zähnezahl durch Minuskorrektur des getriebenen Rades und durch Pluskorrektur des treibenden Rades verwirklicht wird.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein­griffslinie (E) nichtevolventisch ist.

4. Maschine nach Anspruch 1 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffslinie (E) aus logarithmischen oder archimedischen Spiralen um die Radmittelpunkte zusammengesetzt ist.

Zeichnung