DE102012005958A1

DE102012005958A1 - Hydraulische Außenzahnradmaschine

Info

Publication number: DE102012005958A1
Application number: DE201210005958
Authority: DE
Inventors: Ulrich Lendl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2013-09-26

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Außenzahnradmaschine mit einem Gehäuse in dessen Gehäuseinnenraum zwei im Außeneingriff miteinander kämmende Zahnräder angeordnet sind, die fest auf axial beidseitig hervorstehenden Lagerwellen angeordnet sind, welche jeweils beidseitig über Lagerbuchsen in dem Gehäuse drehbar gelagert sind Dabei ist eine der Lagerwellen aus dem Gehäuse herausgeführt und bildet eine An- oder Abtriebswelle. Die Zahnräder sind im Bereich ihrer Verzahnungen axial in dichtender Anlage an Innenwänden der Lagerbuchsen. Mit einem von außen zum Eingriffsbereich der Zahnräder führenden Druckanschluss und einem von außen zum Eingriffsbereich der Zahnräder führenden Niederdruckanschluss.
Die im Bereich des Niederdruckanschlusses an den Zahnrädern axial anliegenden Bereiche der Innenwände der Lagerbuchsen sind elastisch verformbar ausgebildet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Außenzahnradmaschine mit einem Gehäuse in dessen Gehäuseinnenraum zwei im Außeneingriff miteinander kämmende Zahnräder angeordnet sind, die fest auf axial beidseitig hervorstehenden Lagerwellen angeordnet sind, welche jeweils beidseitig über Lagerbuchsen in dem Gehäuse drehbar gelagert sind, wobei eine der Lagerwellen aus dem Gehäuse herausgeführt ist und eine An- oder Abtriebswelle bildet und wobei die Zahnräder im Bereich ihrer Verzahnungen axial in dichtender Anlage an Innenwänden der Lagerbuchsen sind, mit einem von außen zum Eingriffsbereich der Zahnräder führenden Druckanschluss und einem von außen zum Eingriffsbereich der Zahnräder führenden Niederdruckanschluss.
Bei derartigen Außenzahnradmaschinen werden die Lagerbuchsen vom Druck in Bereich des Druckanschlusses beaufschlagt und im Umfang der Herstellungstoleranzen von den Zahnrädern weg gedrückt. Dies führt auf der Seite des Niederdruckanschlusses zu einer Bewegung der Lagerbuchsen zu den Zahnrädern hin, wodurch die Zahnräder mit erhöhter Flächenpressung an den Lagerbuchsen im Bereich des Niederdruckanschlusses anliegen und dort zu einem erhöhten Verschleiß führen.
Dies wird zusätzlich dadurch unterstützt, dass sich durch den Druck im Bereich des Druckanschlusses auch das Gehäuse geringfügig elastisch aufbauchend verformt, was zu einer entgegengesetzten elastischen Verformung des Gehäuses im Bereich des Niederdruckanschlusses führt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Außenzahnradmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf einfache Weise diese Nachteile und einen erhöhten Verschleiß der Lagerbuchsen im Bereich des Niederdruckanschlusses zumindest weitgehend vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die im Bereich des Niederdruckanschlusses an den Zahnrädern axial anliegenden Bereiche der Innenwände der Lagerbuchsen elastisch verformbar ausgebildet sind.
Werden die Lagerbuchsen vom Druck in Bereich des Druckanschlusses beaufschlagt und im Umfang der Herstellungstoleranzen von den Zahnrädern weg gedrückt, so führt das zwar weiterhin auf der Seite des Niederdruckanschlusses zu einer Bewegung der Lagerbuchsen zu den Zahnrädern hin. Da aber die im Bereich des Niederdruckanschlusses an den Zahnrädern anliegenden Bereiche der Innenwände der Lagerbuchsen elastisch verformbar ausgebildet sind, können sie axial so weit ausweichen, dass sie im wesentlichen mit keiner erhöhten Flächenpressung mehr an den Lagerbuchsen anliegen, so dass es dort zu keinem erhöhten Verschleiß mehr kommt.
Die Standzeit solcher Außenzahnradmaschinen und damit deren wirtschaftlicher Betrieb werden damit erheblich erhöht.
Zusätzliche Bauteile, die die Baugröße und die Kosten der Außenzahnradmaschine erhöhen würden, werden vermieden.
Die Erfindung Ist unabhängig davon, ob die Außenzahnradmaschine als Pumpe oder als Motor betrieben wird, in gleicher Weise vorteilhaft anwendbar.
Die Lagerbuchsen können im Bereich des Niederdruckanschlusses an dem den Zahnrädern anliegenden Bereich aus einem elastisch verformbaren Material bestehen.
Vorteilhaft ist es aber, wenn die Innenwände der Lagerbuchsen im Bereich des Niederdruckanschlusses axial elastisch auslenkbar sind.
Dies wird auf besonders einfache Weise dadurch erreicht, dass die Lagerbuchsen im Bereich des Niederdruckanschlusses sich parallel zu ihren Innenwänden erstreckende Schlitze aufweisen und die zwischen den Innenwänden im Bereich des Niederdruckanschlusses und den Schlitzen gebildeten Wände der Lagerbuchsen annähernd axial elastisch auslenkbar sind.
Besonders einfach herstellbar ist es, wenn die Schlitze Einfräsungen in den Lagerbuchsen sind.
Dazu muss nur mit einem Scheibenfräser ein Einstich in die Lagerbuchsen parallel zu deren Innenwänden erfolgen.
Die Lagerbuchsen können für jede Lagerung separate Lagerbuchsen sein.
Es ist aber auch möglich, dass jeweils die Lagerbuchsen axial auf einer Seite der Zahnräder brillenartig einen einteiligen Lagerkörper bilden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 einen Längsschnitt einer hydraulischen Außenzahnradpumpe
2 einen Querschnitt der Außenzahnradpumpe nach 1
3 eine Seitenansicht eines Lagerkörpers der Außenzahnradpumpe nach 1
4 eine Stirnansicht des Lagerkörpers nach 3.
Die dargestellte hydraulische Außenzahnradpumpe besitzt ein Gehäuse 1, das einen axial durchgehenden Gehäuseinnenraum 2 aufweist. Der Gehäuseinnenraum 2 ist axial durch Deckel 3 und 4 verschlossen. Im Gehäuseinnenraum 2 ist eine Zahnradanordnung untergebracht, die zwei im Außeneingriff miteinander kämmende Zahnräder 5 und 6 aufweist. Das erste Zahnrad 5 ist ein treibendes Zahnrad und ist koaxial mit einer beidseitig hervorstehenden Antriebswelle 7 fest verbunden, über die es über je ein Gleitlager 8, 8' in zwei Lagerbuchsen 9, 9' im Gehäuse 1 drehbar gelagert ist.
Das eine Ende der Antriebswelle 7 ist durch eine Ausnehmung 17 im Deckel 3 nach außen geführt und durch eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung drehbar antreibbar.
Das zweite Zahnrad 6 ist koaxial mit einer beidseitig hervorstehenden Lagerwelle 10 fest verbunden, über die es über je ein Gleitlager 11, 11' in zwei Lagerbuchsen 12, 12' im Gehäuse drehbar gelagert ist.
Die Lagerbuchsen 9 und 12 sowie die Lagerbuchsen 9' und 12' können jeweils zwei separate Bauteile sein, die in einer Mittelebene, die senkrecht zu der durch die beiden Drehachsen der Zahnräder aufgespannten Ebene verläuft, flächig aneinander anliegen. Dies ist in 1 gezeigt. Die Lagerbuchsen 9 und 12 sowie die Lagerbuchsen 9' und 12' können aber auch jeweils als brillenartige Lagerkörper 13, 13' einteilig ausgebildet sein, wie dies in den 3 und 4 dargestellt ist.
Die Lagerbuchsen 9, 9', 12, 12' liegen mit ihren den Zahnrädern 5, 6 zugewandten Innenwänden 20, 20' in den Verzahnungsbereichen der Zahnräder 5 und 6 an den Zahnrädern 5 und 6 an.
Die Zahnräder 5 und 6 greifen ohne Flankenspiel ineinander.
Wird die Außenzahnradpumpe durch Drehantrieb der Antriebswelle 7 angetrieben, saugen die Zahnräder 5 und 6 über einen im Gehäuse 1 ausgebildeten Niederdruckanschluss 14 Hydraulikflüssigkeit zum Eingriffsbereich 15 der Zahnräder 5 und 6 an und fördert diese in den Zahnlücken Druck aufbauend zu einem nach außen führenden Druckanschluss 16.
Die Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' weisen zu beiden Seiten des Niederdruckanschlusses 14 durch einen Scheibenfräser hergestellte bogenartige Schlitze 18 und 19 auf, die sich in einem solch geringen Abstand parallel zu den Innenwänden 20, 20' erstrecken, dass die zwischen den Schlitzen 18 und 19 und den Innenwänden 20, 20' der Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' gebildeten Wände 21, 22 bei Kraftbeaufschlagung elastisch auslenkbar sind. Die Schlitze 18 und 19 reichen von dem niederdruckseitigen äußeren Rand der Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' bis nahe zu den Buchsenbohrungen dieser Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' sowie dem niederdruckseitigen Eingriffsbereich 15 der Zahnräder 5 und 6.
Im Betrieb der Außenzahnradpumpe werden die Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' druckanschlussseitig derart von dem Druck am Druckanschluss 16 beaufschlagt, dass sie druckauslassseitig um ein geringes Maß von den Zahnrädern 5 und 6 abheben. Dieses Schwenken der Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' führt niederdruckseitig dazu, dass die Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' gegen die Zahnräder 5 und 6 drücken. Da die Wände 21 und 22 elastisch auslenkbar sind, werden sie in die Schlitze 18 und 19 hinein ausgelenkt, so dass der Anlagedruck der niederdruckseitigen Bereiche der Innenwände 20, 20' nur etwa so groß ist, dass eine axiale Anlage an den Zahnrädern 5 und 6 weitgehend sichergestellt ist. Der Anlagedruck ist aber nicht so hoch ist, dass es in diesen Bereichen der Lagerbuchsen 9, 9' und 12, 12' zu einem erhöhten Verschleiß kommen kann.

Claims

Hydraulische Außenzahnradmaschine mit einem Gehäuse in dessen Gehäuseinnenraum zwei im Außeneingriff miteinander kämmende Zahnräder angeordnet sind, die fest auf axial beidseitig hervorstehenden Lagerwellen angeordnet sind, welche jeweils beidseitig über Lagerbuchsen in dem Gehäuse drehbar gelagert sind, wobei eine der Lagerwellen aus dem Gehäuse herausgeführt ist und eine An- oder Abtriebswelle bildet und wobei die Zahnräder im Bereich ihrer Verzahnungen axial in dichtender Anlage an Innenwänden der Lagerbuchsen sind, mit einem von außen zum Eingriffsbereich der Zahnräder führenden Druckanschluss und einem von außen zum Eingriffsbereich der Zahnräder führenden Niederdruckanschluss, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich des Niederdruckanschlusses (14) an den Zahnrädem (5, 6) axial anliegenden Bereiche der Innenwände (20, 20') der Lagerbuchsen (9, 9', 12, 12') elastisch verformbar ausgebildet sind.
Außenzahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchsen im Bereich des Niederdruckanschlusses an dem an den Zahnrädern anliegenden Bereich aus einem elastisch verformbaren Material bestehen.
Außenzahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwände (20, 20') der Lagerbuchsen (9, 9', 12, 12') im Bereich des Niederdruckanschlusses (14) axial elastisch auslenkbar sind.
Außenzahnradmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchsen (9, 9', 12, 12') im Bereich des Niederdruckanschlusses (14) sich parallel zu ihren Innenwänden (20, 20') erstreckende Schlitze (18, 19) aufweisen und die zwischen den Innenwänden (20, 20') im Bereich des Niederdruckanschlusses (14) und den Schlitzen (18, 19) gebildeten Wände (21, 22) der Lagerbuchsen (9, 9', 12, 12') annähernd axial elastisch auslenkbar sind.
Außenzahnradmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (18, 19) Einfräsungen in den Lagerbuchsen (9, 9', 12, 12') sind.
Außenzahnradmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Lagerbuchsen (9, 9', 12, 12') axial auf einer Seite der Zahnräder (5, 6) brillenartig einen einteiligen Lagerkörper (13, 13') bilden.