DE102012209622A1

DE102012209622A1 - Gear machine with hydrodynamic and hydrostatically mounted journal

Info

Publication number: DE102012209622A1
Application number: DE102012209622A
Authority: DE
Inventors: Kai Sutter; Marc Laetzel; Rüdiger Weiss; Sebastian Birk; Christoph Kessler; Andreas Leinberger; Heinz Martin; Andreas Klaiber; Markus Stahl; Michael Wilhelm; Guido Bredenfeld; Dietmar Schwuchow; Stefan Cerny
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2013-12-12
Also published as: EP2672119B1; EP2672119A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zahnradmaschine, insbesondere eine Pumpe oder einen Motor, mit wenigstens zwei Zahnrädern, die im Außeneingriff miteinander kämmen, wobei die Zahnräder von einem Gehäuse (40) umgeben sind, wobei wenigstens ein Zahnrad wenigstens einen Lagerzapfen aufweist, der in einer zugeordneten Lagerbohrung (51) des Gehäuses (40) bezüglich einer Drehachse (14) drehbar aufgenommen ist, wobei die Lagerbohrung (51) oder der Lagerzapfen mit einer Nut (52) versehen ist, die von dem Gegenstück, Lagerzapfen oder Lagerbohrung (51), überdeckt wird. Erfindungsgemäß ist die Nut (52) endlos umlaufend um den Lagerzapfen herum ausgebildet, wobei einseitig neben der Nut (52) in der Lagerbohrung (51) wenigstens eine erste Ausnehmung (53) vorgesehen ist, die mit einem geschlossenen Zuführkanal (42) zum Zuführen von Druckfluid verbunden ist.The invention relates to a gear machine, in particular a pump or a motor, with at least two gears which mesh with each other in external engagement, wherein the gears of a housing (40) are surrounded, wherein at least one gear has at least one bearing pin, which in an associated bearing bore (51) of the housing (40) is rotatably received with respect to a rotation axis (14), wherein the bearing bore (51) or the bearing pin is provided with a groove (52) which is covered by the counterpart, bearing pin or bearing bore (51) , According to the invention, the groove (52) is formed endlessly circumferentially around the bearing journal, wherein at least one first recess (53) is provided on one side next to the groove (52) in the bearing bore (51), which is provided with a closed feed channel (42) for feeding Pressure fluid is connected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. Anspruch 11. The invention relates to a gear machine according to the preamble of claim 1 or claim 11.

Aus der DE 1 006 722 ist eine Zahnradmaschine in Form einer Pumpe bekannt. Die Zahnradmaschine umfasst zwei Zahnräder, die im Außeneingriff miteinander kämmen. Die Zahnränder sind von einem Gehäuse umgeben, welches aus einem Hauptkörper und zwei Lagerkörpern besteht. Die Zahnräder liegen mit ihrem Kopfkreisdurchmesser dichtend an dem Hauptkörper und mit ihren beiden Seitenflächen dichtend an dem zugeordneten Lagerkörper an. Eine Drehung der Zahnräder geht somit mit einer Fluidströmung zwischen einem ersten und einem zweiten Fluidanschluss im Gehäuse einher. Beide Zahnränder sind auf beiden Seiten mit je einem kreiszylindrischen Lagerzapfen versehen. Der Lagerzapfen ist in einer zugeordneten Lagerbohrung bezüglich einer Drehachse drehbar aufgenommen, wobei die Lagerbohrung in den Lagerkörpern, also im Gehäuse, angeordnet ist. From the DE 1 006 722 a gear machine in the form of a pump is known. The gear machine includes two gears that mesh with each other in external engagement. The tooth edges are surrounded by a housing, which consists of a main body and two bearing bodies. The gears lie with their tip diameter sealingly against the main body and with its two side surfaces sealingly against the associated bearing body. A rotation of the gears is thus accompanied by a fluid flow between a first and a second fluid port in the housing. Both toothed edges are provided on both sides with a circular cylindrical bearing journal. The bearing journal is rotatably received in an associated bearing bore with respect to a rotational axis, wherein the bearing bore in the bearing bodies, ie in the housing, is arranged.

Die Lagerbohrung ist mit einer Nut versehen, welche von dem Lagerzapfen überdeckt wird. Die Nut ist an einen Zuführkanal angeschlossen, über den sie mit unter Druck stehendem Druckfluid, insbesondere Hydrauliköl, gefüllt werden kann. An der Fläche, welche von der endlosen Nut umgrenzt wird, steht somit der genannte Druck an. Die Lage der genannten Fläche ist so gewählt, dass die resultierende Kraft aus den dort wirkenden Druckkräften der Kraft genau entgegen wirkt, welche das Druckfluid auf die Zähne des Zahnrades ausübt. The bearing bore is provided with a groove which is covered by the journal. The groove is connected to a feed channel, via which it can be filled with pressurized pressurized fluid, in particular hydraulic oil. On the surface, which is bounded by the endless groove, so called on the pressure. The position of said surface is chosen so that the resulting force from the pressure forces acting there counteracts the force which exerts the pressure fluid on the teeth of the gear.

Der Nachteil der bekannten Zahnradmaschine besteht darin, dass sie für den Betrieb mit einer bestimmten Drehzahl der Zahnräder ausgelegt ist. Wird im Betrieb von dieser Auslegungsdrehzahl abgewichen, so tritt ein übermäßiger Verschleiß an den Lagerzapfen bzw. der Lagerbohrung auf, so dass die Lebensdauer der Zahnradmaschine sinkt. The disadvantage of the known gear machine is that it is designed for operation at a certain speed of the gears. If a deviation from this design speed occurs during operation, excessive wear occurs on the bearing journal or the bearing bore, so that the service life of the geared machine decreases.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zahnradmaschine anzugeben, die mit unterschiedlichen Drehzahlen der Zahnräder betrieben werden kann, ohne dass übermäßiger Verschleiß an den Lagerzapfen bzw. der Lagerbohrung auftritt. The object of the invention is to provide a gear machine that can be operated at different speeds of the gears, without excessive wear on the bearing pin or the bearing bore occurs.

Gemäß dem selbständigen Anspruch 1 wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Nut endlos umlaufend um den Lagerzapfen herum ausgebildet ist, wobei einseitig neben der Nut in der Lagerbohrung wenigstens eine erste Ausnehmung vorgesehen ist, die mit einem geschlossenen Zuführkanal zum Zuführen von Druckfluid verbunden ist. Die Nut ist dabei vorzugsweise nicht an unter Druck stehendes Druckfluid angeschlossen. Es ist vielmehr daran gedacht, dass das Druckfluid, welches aus dem Lagerspalt zwischen Lagerzapfen und der Lagerbohrung in die Nut fließt, im Wesentlichen drucklos aus der Nut abgeleitet wird. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, dass das Druckfluid aus der Nut wieder zurück in den Lagerspalt fließt und zwar in eine Zone, in der ein niedriger Druck herrscht. Dies wird dadurch begünstigt, dass die Nut endlos um den Lagerzapfen herum verläuft. Sollte dies nicht ausreichen, um das Druckfluid aus der Nut abzuführen, so kann die Nut zusätzlich an einen gesonderten Abführkanal zum Abführen von Druckfluid angeschlossen sein. Dieser Abführkanal führt beispielsweise zum Niederdruckanschluss des Gehäuses bzw. zu einem Druckraum im Gehäuse, in dem das Druckfluid einen niedrigen Druck aufweist. According to the independent claim 1, this object is achieved in that the groove is formed endlessly circumferentially around the bearing pin around, wherein on one side next to the groove in the bearing bore at least a first recess is provided, which is connected to a closed feed channel for supplying pressurized fluid. The groove is preferably not connected to pressurized fluid under pressure. It is rather thought that the pressurized fluid, which flows from the bearing gap between the bearing pin and the bearing bore into the groove, is discharged from the groove substantially without pressure. This is preferably done by the pressure fluid from the groove flows back into the bearing gap and indeed in a zone in which a low pressure prevails. This is facilitated by the fact that the groove runs endlessly around the bearing journal. If this is not sufficient to remove the pressure fluid from the groove, the groove may be additionally connected to a separate discharge channel for discharging pressurized fluid. This discharge channel leads, for example, to the low-pressure connection of the housing or to a pressure chamber in the housing in which the pressure fluid has a low pressure.

Im Ergebnis teilt die Nut den Lagerzapfen in zwei Bereiche auf. In dem ersten Bereich, in dem die erste Ausnehmung nicht angeordnet ist, bildet sich ein hydrodynamischer Schmierfilm zwischen dem Lagerzapfen und der Lagerbohrung aus, der den Lagerzapfen von der Lagerbohrung vollständig trennt, so dass diese sich nicht unmittelbar berühren. Dies geschieht insbesondere dann, wenn sich die Zahnräder mit einer hohen Drehzahl drehen. In dem zweiten Bereich, in dem die erste Ausnehmung angeordnet ist, wird über den Zuführkanal und die erste Ausnehmung unter Druck stehendes Druckfluid in den Lagerspalt eingeführt. Damit kann sich schon bei einer sehr geringen Drehzahl der Zahnräder ein Schmierfilm ausbilden, der den Lagerzapfen vollständig von der Lagerbohrung trennt. Folglich ist sowohl bei einer niedrigen als auch bei einer hohen Drehzahl der Zahnräder ein tragender Schmierfilm zwischen dem Lagerzapfen und der zugeordneten Lagerbohrung vorhanden, so dass kein übermäßiger Verschleiß auftritt. As a result, the groove divides the journal into two areas. In the first region, in which the first recess is not arranged, a hydrodynamic lubricant film forms between the bearing journal and the bearing bore, which completely separates the bearing journal from the bearing bore, so that they do not touch each other directly. This happens especially when the gears rotate at a high speed. In the second region in which the first recess is arranged, pressure fluid under pressure is introduced into the bearing gap via the supply channel and the first recess. This can form a lubricating film even at a very low speed of the gears, which completely separates the bearing pin from the bearing bore. Consequently, at both low and high speeds of the gears, there is a bearing lubricating film between the journal and the associated bearing bore so that excessive wear does not occur.

Der Zuführkanal ist vorzugsweise unmittelbar an die erste Ausnehmung angeschlossen. Er ist geschlossen ausgebildet, damit das Druckfluid, welches sich in dem Zuführkanal befindet, die Ausbildung des Schmierfilms nicht stört. Der Schmierfilm wird also in erster Linie durch die Lage und die Form der ersten Ausnehmung beeinflusst. Dabei ist vorzugsweise eine einzige erste Ausnehmung vorgesehen, damit die Zahnradmaschine besonders einfach hergestellt werden kann. The feed channel is preferably connected directly to the first recess. It is designed to be closed, so that the pressure fluid, which is located in the feed channel, does not interfere with the formation of the lubricating film. The lubricating film is thus influenced primarily by the position and the shape of the first recess. In this case, preferably, a single first recess is provided so that the gear machine can be made particularly simple.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben. In the dependent claims advantageous refinements and improvements of the invention are given.

Die Lagerbohrung kann in einem gesonderten Lagerkörper angeordnet sein, welcher an einer Seitenfläche des zugeordneten Zahnrades anliegt, wobei der Zuführkanal ausschließlich in dem Lagerkörper angeordnet ist. Der Lagerkörper ist ein vergleichsweise kleines Bauteil, so dass der Zuführkanal dort besonders leicht hergestellt werden kann. The bearing bore may be arranged in a separate bearing body, which bears against a side surface of the associated gear, wherein the feed channel is arranged exclusively in the bearing body. The bearing body is a comparatively small component, so that the supply channel can be made there particularly easily.

Der Zuführkanal kann in den Bereich Zähne des Zahnrades führen, so dass eine Fluidaustauschverbindung zwischen den Zahnzwischenräumen und dem Zuführkanal besteht. Damit kann unter Druck stehendes Druckfluid aus den Zahnzwischenräumen in den Zuführkanal und damit über die erste Ausnehmung in den Lagerspalt zwischen Lagerzapfen und Lagerbohrung fließen. Über die Lage der Mündungsöffnung des Zuführkanals am Umfang des zugeordneten Zahnrades kann der Druck des Druckfluids im Zuführkanal gesteuert werden, so dass sich ein optimaler Schmierfilm ergibt. The feed channel may lead into the area of teeth of the gear, so that there is a fluid exchange connection between the interdental spaces and the feed channel. This can flow under pressure from the interdental spaces in the feed channel and thus over the first recess in the bearing gap between the bearing pin and bearing bore under pressure. The position of the mouth opening of the feed channel on the circumference of the associated gear, the pressure of the pressurized fluid can be controlled in the feed, so that there is an optimal lubricating film.

Die Mündungsöffnung des Zuführkanals kann am zugeordneten Zahnrad in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse breiter als ein Zahn des Zahnrades sein. The mouth opening of the feed channel may be wider on the associated gear in the circumferential direction with respect to the axis of rotation than a tooth of the gear.

Hierdurch wird erreicht, dass die genannte Mündungsöffnung durch einen Zahn des Zahnrades nicht vollständig überdeckt werden kann. In der Folge besteht in jeder Drehstellung des Zahnrades eine Fluidaustauschverbindung zwischen wenigstens einem Zahnzwischenraum und dem Zuführkanal. Der Druck im Zuführkanal ist dementsprechend konstant. Eine Druckpulsation, welche den Schmierfilm stört, tritt nicht auf. This ensures that said mouth opening can not be completely covered by a tooth of the gear. As a result, in each rotational position of the gear a fluid exchange connection between at least one tooth space and the feed channel. The pressure in the feed channel is accordingly constant. A pressure pulsation which disturbs the lubricating film does not occur.

Das Gehäuse kann einen Druckanschluss aufweisen, wobei der Zuführkanal mit dem Druckanschluss verbunden ist. Bei dem Druckanschluss kann es sich um den Hochdruckanschluss des Gehäuses handeln, an dem das durch die Zahnradmaschine fließende Druckfluid mit hohem Druck zu- bzw. abgeführt wird. Es kann aber auch ein gesonderter Druckanschluss vorgesehen sein, an dem Druckfluid mit einem besonders eingestellten Druck von einer gesonderten Fluidquelle zugeführt wird. The housing may have a pressure port, wherein the feed channel is connected to the pressure port. The pressure port may be the high-pressure port of the housing to which the pressurized fluid flowing through the gear machine is supplied at high pressure. But it can also be provided a separate pressure port, is supplied to the pressurized fluid with a specially set pressure from a separate fluid source.

Die Nut kann in einer Ebene verlaufen, welche senkrecht zur Drehachse des zugeordneten Lagerzapfens ausgerichtet ist, wobei sie vorzugsweise eine konstante Querschnittsform aufweist. Damit erstreckt sich die Nut in Richtung der zugeordneten Drehachse über die geringst mögliche Länge. In diesem Bereich kann sich kein tragender Schmierfilm ausbilden. Somit geht durch die vorgeschlagene Nut die geringst mögliche tragende Breite am Lagerzapfen verloren. Eine Nut mit konstanter Querschnittsform kann, beispielsweise auf einer Drehmaschine, besonders einfach hergestellt werden. The groove may extend in a plane which is oriented perpendicular to the axis of rotation of the associated journal, preferably having a constant cross-sectional shape. Thus, the groove extends in the direction of the associated axis of rotation over the smallest possible length. In this area, no bearing lubricating film can form. Thus, the lowest possible bearing width is lost at the journal by the proposed groove. A groove with a constant cross-sectional shape can be produced particularly easily, for example on a lathe.

Die Lagerbohrung kann von einer gesonderten Lagerbuchse gebildet werden, wobei die erste Ausnehmung von einem radialen Durchbruch in der Lagerbuchse gebildet wird, wobei der Zuführkanal im verbleibenden Gehäuse angeordnet ist. Die erste Ausnehmung lässt sich damit besonders einfach, beispielsweise mittels einer Fräsbearbeitung, herstellen. Die Fräsbearbeitung kann dabei insbesondere von radial außen her an der Lagerbuchse vorgenommen werden, so dass auch sehr filigrane Formen der ersten Ausnehmung leicht herstellbar sind. Der Zuführkanal im verbleibenden Gehäuse ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise offen ausgebildet, wobei er von der Lagerbuchse überdeckt wird, so dass im Ergebnis ein geschlossener Zuführkanal vorliegt. Hierdurch wird die Herstellung des Zuführkanals vereinfacht. The bearing bore can be formed by a separate bearing bush, wherein the first recess is formed by a radial opening in the bearing bush, wherein the feed channel is arranged in the remaining housing. The first recess can therefore be produced particularly easily, for example by means of a milling process. The milling can be made in particular from radially outward on the bearing bush, so that even very filigree shapes of the first recess are easy to produce. The feed channel in the remaining housing is preferably designed to be open at least in sections, wherein it is covered by the bearing bush, so that the result is a closed feed channel. As a result, the production of the feed channel is simplified.

Der Durchbruch kann in Form eines Langlochs ausgebildet sein, welches parallel zur Drehachse des zugeordneten Lagerzapfens ausgerichtet ist. Ein Langloch kann sehr einfach mit einem Schaftfräser hergestellt werden. Das Langloch erstreckt sich vorzugsweise über weitgehend die gesamte Breite zwischen der Nut und dem Rand der Lagerbuchse. Damit bildet sich bei niedrigen Drehzahlen über den gesamten Bereich zwischen der Nut und dem Rand der Lagerbuchse ein tragender Schmierfilm aus. Dieser kann aufgrund seiner großen Fläche große Kräfte abstützen. The breakthrough may be formed in the form of a slot which is aligned parallel to the axis of rotation of the associated journal. A slot can be made very easily with an end mill. The slot preferably extends over substantially the entire width between the groove and the edge of the bearing bush. This forms at low speeds over the entire area between the groove and the edge of the bearing bush a bearing lubricating film. This can support large forces due to its large area.

Die Lagerbuchse kann einstückig ausgebildet sein, wobei die Nut ausschließlich von der Lagerbuchse begrenzt wird. Damit kann die Nut durch Bearbeitung der vergleichsweise kleinen Lagerbuchse allein hergestellt werden. Dies ist besonders einfach und damit kostengünstig. The bushing may be integrally formed, wherein the groove is limited exclusively by the bearing bush. Thus, the groove can be made by machining the comparatively small bushing alone. This is particularly simple and therefore inexpensive.

Die Lagerbuchse kann ein erstes und ein gesondertes zweites Buchsenteil aufweisen, welche die Nut seitlich begrenzen. Eine besondere Span abhebende Bearbeitung zur Herstellung der Nut ist damit nicht mehr erforderlich. Die Breite der Nut kann darüber hinaus bei der Montage der Zahnradmaschine beliebig eingestellt werden. Weiter kann die Breite des Lagerspaltes zwischen dem ersten Buchsenteil und dem Lagerzapfen und dem zweiten Buchsenteil und dem Lagerzapfen unterschiedlich ausgebildet werden, um die Ausbildung des Schmierfilms zu verbessern. The bearing bush may have a first and a separate second socket part, which delimit the groove laterally. A special chip-removing machining for the production of the groove is therefore no longer necessary. The width of the groove can also be arbitrarily set during assembly of the gear machine. Further, the width of the bearing gap between the first sleeve part and the journal and the second sleeve part and the journal can be formed differently to improve the formation of the lubricating film.

Gemäß dem selbständigen Anspruch 11 kann auf die Nut zur definierten Abgrenzung des ersten und des zweiten Bereichs auch verzichtet werden. Dabei ist die genannte erste Ausnehmung vollständig neben einer Ebene angeordnet, welche senkrecht zur zugeordneten Drehachse in der Mitte des Berührbereichs zwischen Lagerbohrung und Lagerzapfen angeordnet ist. Diese Ausführungsform ist besonders einfach ausgebildet, da auf die Bereitstellung einer besonderen Nut verzichtet wird. According to the independent claim 11, the groove for the defined delimitation of the first and the second area can also be dispensed with. In this case, said first recess is arranged completely next to a plane which is arranged perpendicular to the associated axis of rotation in the middle of the contact region between the bearing bore and bearing journal. This embodiment is particularly simple, since it is dispensed with the provision of a special groove.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellt dar: The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zahnradmaschine, wobei die Schnittebene durch die Drehachsen der Zahnräder verläuft; 1 a longitudinal section of a first embodiment of an inventive Gear machine, wherein the cutting plane passes through the axes of rotation of the gears;

2 einen Längsschnitt eines Lagerkörpers der Zahnradmaschine nach 1; 2 a longitudinal section of a bearing body of the gear machine after 1 ;

3 einen Querschnitt des Lagerkörpers nach 2, wobei die Lage der Schnittebene in 2 mit A-A gekennzeichnet ist; 3 a cross section of the bearing body after 2 , where the position of the cutting plane in 2 marked with AA;

4 einen Längsschnitt eines Lagerkörpers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und 4 a longitudinal section of a bearing body according to a second embodiment of the invention; and

5 einen Längsschnitt eines Lagerkörpers gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. 5 a longitudinal section of a bearing body according to a third embodiment of the invention.

1 zeigt einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zahnradmaschine 10, wobei die Schnittebene durch die Drehachsen der Zahnräder 11 verläuft. Die Zahnradmaschine 10 umfasst ein Gehäuse 30, welches aus einem Hauptkörper 31, einem ersten und einem zweiten Deckel 33; 34 und insgesamt vier gesonderten Lagerkörpern 40 zusammengesetzt ist. In dem Hauptkörper 31 sind zwei außenverzahnte Zahnräder 11 aufgenommen, die miteinander kämmen, wobei sie parallele Drehachsen 14 aufweisen. Der rohrartige Hauptkörper 31 weist an der Innenumfangsfläche eine in Richtung der Drehachsen 14 konstante Querschnittsform auf, welche an die Zahnräder 11 angepasst ist, so dass diese mit ihrem Kopfkreisdurchmesser dichtend an dem Hauptkörper 31 anliegen. Die ebenen und senkrecht zu den Drehachsen 14 ausgerichteten Seitenflächen 12 der Zahnräder 11 liegen jeweils an einem zugeordneten Lagerkörper 40 an, welcher von dem Druckfluid in der Zahnradmaschine 10 gegen das zugeordnete Zahnrad 11 gedrückt wird, so dass der Lagerkörper 40 dicht am zugeordneten Zahnrad 11 anliegt. In dem Hauptkörper 31 sind zwei Druckanschlüsse 32, nämlich ein Hochdruck- und ein Niederdruckanschluss vorgesehen, welche vor bzw. hinter der Schnittebene der 1 angeordnet sind. 1 shows a longitudinal section of a first embodiment of a gear machine according to the invention 10 , wherein the sectional plane through the axes of rotation of the gears 11 runs. The gear machine 10 includes a housing 30 which consists of a main body 31 , a first and a second lid 33 ; 34 and a total of four separate bearing bodies 40 is composed. In the main body 31 are two externally toothed gears 11 taken, which mesh with each other, being parallel axes of rotation 14 exhibit. The tubular main body 31 has on the inner peripheral surface one in the direction of the axes of rotation 14 constant cross-sectional shape, which is applied to the gears 11 is adjusted so that these with their tip diameter sealing the main body 31 issue. The planes and perpendicular to the axes of rotation 14 aligned side surfaces 12 the gears 11 each lie on an associated bearing body 40 which of the pressurized fluid in the gear machine 10 against the associated gear 11 is pressed so that the bearing body 40 close to the assigned gear 11 is applied. In the main body 31 are two pressure connections 32 , Namely a high-pressure and a low-pressure connection provided, which before or behind the cutting plane of the 1 are arranged.

Wenn die Zahnradmaschine 10 als Pumpe betrieben wird, werden die Zahnränder 11 mit dem Antriebszapfen 15 in Drehbewegung versetzt, wobei das Druckfluid, insbesondere Hydrauliköl, vom Niederdruckanschluss zum Hochdruckanschluss fließt. Wenn die Zahnradmaschine als Motor betrieben wird, fließt das Druckfluid vom Hochdruckanschluss zum Niederdruckanschluss, wobei der Antriebszapfen 15 in Drehbewegung versetzt wird. If the gear machine 10 operated as a pump, the tooth edges 11 with the drive pin 15 set in rotational movement, wherein the pressurized fluid, in particular hydraulic oil, flows from the low pressure port to the high pressure port. When the gear machine is operated as a motor, the pressure fluid flows from the high pressure port to the low pressure port, with the drive pin 15 is set in rotary motion.

Beide Zahnräder 11 weisen auf beiden Seiten je einen bezüglich der zugeordneten Drehachse 14 kreiszylindrischen Lagerzapfen 13 auf, welcher in einer Lagerbohrung 51 im zugeordneten Lagerkörper 40 aufgenommen ist. Die Lagerbohrung 51 ist dabei an einer gesonderten Lagerbuchse 50 ausgebildet, welche in den verbleibenden Lagerkörper 40 eingepresst ist. Die beiden Lagerkörper 40 auf einer Seite des Zahnrades liegen an einer ebenen Anlagefläche 44 aneinander an. Die vier Lagerkörper 40 sind jeweils spieglsymmetrisch zu einer Ebene ausgebildet, die senkrecht zu den Drehachsen 14 verläuft und darüber hinaus spiegelsymmetrisch zu der ebenen Anlagefläche 44. An ihrer Außenumfangsfläche sind sie dichtend an die Innenumfangsfläche des Hauptkörpers 31 angepasst, wobei sie in Richtung der Drehachsen 14 minimal beweglich im Hauptkörper 31 aufgenommen sind. Both gears 11 each have a respect to the associated axis of rotation on both sides 14 circular cylindrical journal 13 on which in a bearing bore 51 in the assigned bearing body 40 is included. The bearing bore 51 is on a separate bearing bush 50 formed, which in the remaining bearing body 40 is pressed. The two bearing bodies 40 on one side of the gear lie on a flat contact surface 44 to each other. The four bearing bodies 40 are each spherically symmetrical to a plane formed perpendicular to the axes of rotation 14 runs and beyond mirror-symmetrical to the flat contact surface 44 , On its outer circumferential surface, they are sealing to the inner peripheral surface of the main body 31 adjusted, taking in the direction of the axes of rotation 14 minimally movable in the main body 31 are included.

Hinzuweisen ist noch auf den ersten und den zweiten Deckel 33; 34, mit denen der Hauptkörper 31 an beiden Stirnenden dicht verschlossen ist. Der Antriebszapfen 15 ragt durch den ersten Deckel 33 aus dem Gehäuse 30 heraus, wobei die Durchtrittsstelle mit einem (nicht dargestellten) Radialwellendichtring gegen Austritt des Druckfluids abgedichtet ist. Attention is still on the first and the second cover 33 ; 34 with which the main body 31 is tightly closed at both ends. The drive pin 15 protrudes through the first lid 33 out of the case 30 out, wherein the passage point is sealed with a (not shown) radial shaft sealing ring against leakage of the pressurized fluid.

2 zeigt einen Längsschnitt eines Lagerkörpers 40 der Zahnradmaschine 10 nach 1. Die Lagerbuchse 50 ist in einer Aufnahmebohrung 41 in dem Lagerkörper 40 aufgenommen, welche kreiszylindrisch bezüglich der Drehachse 14 des zugeordneten Zahnrades ausgebildet ist. Die Lagerbuchse 50 umfasst ein erstes und ein zweites Buchsenteil 54, 55, die jeweils als kreiszylindrisches Rohr mit einer konstanten Wanddicke ausgeführt sind. Die Innenumfangsflächen der Buchsenteile 54; 55 bilden die Lagerbohrung 51, wobei beide Innenumfangsflächen den gleichen Durchmesser aufweisen. Die beiden Stirnflächen des ersten und des zweiten Buchsenteils 54; 55 sind jeweils eben und senkrecht bezüglich der Drehachse 14 des zugeordneten Zahnrades ausgebildet. Das erste und das zweite Buchsenteil 54; 55 sind mit Abstand zueinander angeordnet, so dass zwischen diesen eine Nut 52 vorhanden ist. Die Seitenwände der Nut 52 werden von den zugeordneten Stirnflächen des ersten und des zweiten Buchsenteils 54; 55 gebildet. Die Bodenwand der Nut 52 wird von dem Lagerkörper 40, namentlich der Aufnahmebohrung 41, gebildet. 2 shows a longitudinal section of a bearing body 40 the gear machine 10 to 1 , The bearing bush 50 is in a receiving hole 41 in the bearing body 40 taken, which circular cylindrical with respect to the axis of rotation 14 is formed of the associated gear. The bearing bush 50 includes a first and a second female part 54 . 55 , which are each designed as a circular cylindrical tube with a constant wall thickness. The inner peripheral surfaces of the bushing parts 54 ; 55 form the bearing bore 51 , wherein both inner peripheral surfaces have the same diameter. The two end faces of the first and the second socket part 54 ; 55 are each plane and perpendicular to the axis of rotation 14 formed of the associated gear. The first and the second female part 54 ; 55 are spaced apart so that there is a groove between them 52 is available. The side walls of the groove 52 are from the associated end faces of the first and the second female part 54 ; 55 educated. The bottom wall of the groove 52 is from the bearing body 40 , in particular the locating hole 41 , educated.

In dem in 2 rechts neben der Nut 52 angeordneten ersten Bereich 20 ist eine einzige erste Ausnehmung 53 angeordnet, welche in Form eines Durchbruchs in der Lagerbuchse 50, namentlich dem ersten Buchsenteil 54, ausgebildet ist. Die erste Ausnehmung 53 ist in Form eines Langlochs ausgebildet, welches sich parallel zur Drehachse 14 des zugeordneten Zahnrades erstreckt. Die erste Ausnehmung 53 kann jedoch auch andere Formen aufweisen, so weit diese dazu geeignet ist, einen Schmierfilm zwischen der Lagerbohrung 51 und dem zugeordneten Lagerzapfen auszubilden. Darüber hinaus können auch mehrere erste Ausnehmungen 53 vorgesehen sein. In the in 2 right next to the groove 52 arranged first area 20 is a single first recess 53 arranged, which in the form of a breakthrough in the bearing bush 50 , especially the first part of the book 54 , is trained. The first recess 53 is formed in the form of a slot which is parallel to the axis of rotation 14 of the associated gear extends. The first recess 53 However, it may also have other shapes, as far as it is suitable, a lubricating film between the bearing bore 51 and form the associated journal. In addition, also several first recesses 53 be provided.

Die erste Ausnehmung ist unmittelbar mit einen Zuführkanal 42 verbunden, welcher eine geschlossene Kanalquerschnittsform aufweist. Über den Zuführkanal 42 kann der ersten Ausnehmung 53 unter Druck stehendes Druckfluid zugeführt werden, so dass dieses in den Lagerspalt zwischen der Lagerbohrung 51 und dem Lagerzapfen strömt. The first recess is directly with a feed channel 42 connected, which has a closed channel cross-sectional shape. About the feed channel 42 may be the first recess 53 be supplied under pressure pressurized fluid, so that this in the bearing gap between the bearing bore 51 and the journal flows.

In dem in 2 links neben der Nut 52 angeordneten zweiten Bereich 21 ist keine besondere Einströmöffnung für das Druckfluid vorgesehen. In dem dortigen Lagerspalt zwischen der Lagerbohrung 51 und dem Lagerzapfen befindet sich daher ausschließlich Druckfluid, welches durch unvermeidbare Leckagen dorthin gelangt. Der entsprechende Schmierfilm weist daher nur dann eine genügend große Dicke auf, um die Lagerzapfen vollständig von der Lagerbohrung zu trennen, wenn sich die Zahnräder mit einer hohen Drehzahl von beispielsweise 3000 min^–1 drehen. Die Breite des ersten und des zweiten Bereichs 20; 21 und mithin die Breite des ersten und des zweiten Buchsenteils 54, 55 ist so gewählt, dass die entsprechenden Schmierfilme in etwa die gleiche Tragfähigkeit aufweisen. Dabei reicht im ersten Bereich 20, in dem das Druckfluid unter Druck zugeführt wird, eine geringere Breite als im zweiten Bereich 21 aus, um die gleiche Tragfähigkeit zu erzielen. In the in 2 to the left of the groove 52 arranged second area 21 no special inlet opening for the pressurized fluid is provided. In the local bearing gap between the bearing bore 51 and the journal is therefore only pressurized fluid, which passes through unavoidable leaks there. The corresponding lubricating film therefore only has a sufficiently large thickness to completely separate the bearing pin from the bearing bore when the gears rotate at a high speed of, for example, 3000 min ^-1 . The width of the first and second areas 20 ; 21 and therefore the width of the first and the second sleeve part 54 . 55 is chosen so that the corresponding lubricating films have approximately the same capacity. It goes in the first area 20 , in which the pressurized fluid is supplied under pressure, a smaller width than in the second region 21 to achieve the same load capacity.

3 zeigt einen Querschnitt des Lagerkörpers 40 nach 2, wobei die Lage der Schnittebene in 2 mit A-A gekennzeichnet ist. Der Zuführkanal 42 wird von einer kreiszylindrischen Bohrung gebildet, welche die Aufnahmebohrung 41 im Lagerkörper 40 anschneidet. Dort wird der Zuführkanal 42 von der Lagerbuchse 50, namentlich dem ersten Buchsenteil abgedeckt, so dass das Druckfluid aus dem Zuführkanal 42 ausschließlich über die erste Ausnehmung 53 in den Lagerspalt fließen kann. Aufgrund des großen Durchmessers des Zuführkanals 42 ist dies mit geringen Druckverlusten verbunden. 3 shows a cross section of the bearing body 40 to 2 , where the position of the cutting plane in 2 marked with AA. The feed channel 42 is formed by a circular cylindrical bore, which the receiving bore 41 in the bearing body 40 touches on. There is the feed channel 42 from the bearing bush 50 , Namely covered the first female part, so that the pressurized fluid from the feed channel 42 exclusively via the first recess 53 can flow into the storage gap. Due to the large diameter of the feed channel 42 this is associated with low pressure losses.

Im Bereich der Mündung des Zuführkanals 42 ist an der radialen Außenoberfläche des Lagerkörpers 40 eine dritte Ausnehmung 45 vorgesehen, welche sich über die gesamte Breite des Lagerkörpers 40 erstreckt. Über die dritte Ausnehmung 45 wird eine Fluidaustauschverbindung zwischen dem Hochdruckanschluss am Gehäuse der Zahnradmaschine und dem Zuführkanal 42 hergestellt. Dementsprechend ist der Druck, mit dem das Druckfluid in den Lagerspalt hinein fließt, gleich dem Druck am Hochdruckanschluss der Zahnradmaschine. In the area of the mouth of the feed channel 42 is at the radial outer surface of the bearing body 40 a third recess 45 provided, which extends over the entire width of the bearing body 40 extends. About the third recess 45 a fluid exchange connection between the high-pressure port on the housing of the gear machine and the feed channel 42 produced. Accordingly, the pressure at which the pressurized fluid flows into the bearing gap is equal to the pressure at the high pressure port of the gear machine.

4 zeigt einen Längsschnitt eines Lagerkörpers 40 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform ausschließlich dadurch, dass anstelle eines ersten und eines gesonderten zweiten Buchsenteils eine einstückige Lagerbuchse 50 vorgesehen ist. Die Lagerbuchse 50 ist in Form eines kreiszylindrischen Rohres mit konstanter Wanddicke ausgebildet. Die Nut 52 wird ausschließlich durch die Lagerbuchse 50 begrenzt. Sie verläuft dabei um den Lagerzapfen herum in einer Ebene, die senkrecht zur Drehachse 14 des zugeordneten Zahnrades ausgebildet ist. Die Querschnittsform der Nut 52 ist konstant und kann beispielsweise rechteckig, quadratisch oder halbkreisförmig ausgebildet sein. 4 shows a longitudinal section of a bearing body 40 according to a second embodiment of the invention. The second embodiment differs from the first embodiment exclusively in that instead of a first and a separate second socket part, a one-piece bearing bush 50 is provided. The bearing bush 50 is designed in the form of a circular cylindrical tube with a constant wall thickness. The groove 52 is exclusively through the bushing 50 limited. It runs around the bearing pin in a plane that is perpendicular to the axis of rotation 14 is formed of the associated gear. The cross-sectional shape of the groove 52 is constant and may for example be rectangular, square or semicircular.

Im Übrigen wird auf die Ausführung zu den 1 bis 3 bezüglich der ersten Ausführungsform verwiesen, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet sind. Incidentally, on the execution to the 1 to 3 with respect to the first embodiment, wherein like parts are identified by like reference numerals.

5 zeigt einen Längsschnitt eines Lagerkörpers 40 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten und der zweiten Ausführungsform ausschließlich dadurch, dass die Nut, welche den ersten vom zweiten Bereich abgrenzt ganz weggelassen wurde. Dadurch, dass die erste Ausnehmung 53 außermittig angeordnet ist ergibt sich aber dennoch annähernd der erfindungsgemäße Effekt wie bei der ersten und der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Unter einer außermittigen Anordnung soll dabei verstanden werden, dass die erste Ausnehmung 53 einseitig neben einer Ebene 23 angeordnet ist, welche senkrecht zur zugeordneten Drehachse 14 in der Mitte des Berührbereichs (Nr. 22 in 1) zwischen Lagerbohrung 51 und Lagerzapfen angeordnet ist 5 shows a longitudinal section of a bearing body 40 according to a third embodiment of the invention. The third embodiment differs from the first and second embodiments exclusively in that the groove which delimits the first from the second region has been completely omitted. Because of that, the first recess 53 arranged eccentrically but nevertheless results in approximately the effect of the invention as in the first and the second embodiment of the invention. An eccentric arrangement should be understood to mean that the first recess 53 one-sided next to a plane 23 is arranged, which is perpendicular to the associated axis of rotation 14 in the middle of the contact area (No. 22 in 1 ) between bearing bore 51 and journal is arranged

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Zahnradmaschine gear machine
11 11: Zahnrad gear
12 12: Seitenfläche des Zahnrades Side surface of the gear
13 13: Lagerzapfen pivot
14 14: Drehachse axis of rotation
15 15: Antriebszapfen drive journal
20 20: erster Bereich first area
21 21: zweiter Bereich second area
22 22: Berührbereich zwischen Lagerbohrung und Lagerzapfen Contact area between bearing bore and bearing journal
23 23: Ebene in der Mitte des Berührbereichs Level in the middle of the touch area
30 30: Gehäuse casing
31 31: Hauptkörper main body
32 32: Druckanschluss pressure connection
33 33: erster Deckel first lid
34 34: zweiter Deckel second lid
40 40: Lagerkörper bearing body
41 41: Aufnahmebohrung location hole
42 42: Zuführkanal feed
44 44: Anlagefläche contact surface
45 45: dritte Ausnehmung third recess
50 50: Lagerbuchse bearing bush
51 51: Lagerbohrung bearing bore
52 52: Nut groove
53 53: erste Ausnehmung / Durchbruch first recess / breakthrough
54 54: erstes Buchsenteil first female part
55 55: zweites Buchsenteil second socket part

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1006722 [0002] DE 1006722 [0002]

Claims

Zahnradmaschine (10), insbesondere Pumpe oder Motor, mit wenigstens zwei Zahnrädern (11), die im Außeneingriff miteinander kämmen, wobei die Zahnräder (11) von einem Gehäuse (30) umgeben sind, wobei wenigstens ein Zahnrad (11) wenigstens einen Lagerzapfen (13) aufweist, der in einer zugeordneten Lagerbohrung (51) des Gehäuses (30) bezüglich einer Drehachse (14) drehbar aufgenommen ist, wobei die Lagerbohrung (51) oder der Lagerzapfen (13) mit einer Nut (52) versehen ist, die von dem Gegenstück, Lagerzapfen (13) oder Lagerbohrung (51), überdeckt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (52) endlos umlaufend um den Lagerzapfen (13) herum ausgebildet ist, wobei einseitig neben der Nut (52) in der Lagerbohrung (51) wenigstens eine erste Ausnehmung (53) vorgesehen ist, die mit einem geschlossenen Zuführkanal (42) zum Zuführen von Druckfluid verbunden ist. Gear machine ( 10 ), in particular pump or motor, with at least two gears ( 11 ), which mesh with each other in external engagement, wherein the gears ( 11 ) of a housing ( 30 ) are surrounded, wherein at least one gear ( 11 ) at least one journal ( 13 ), which in an associated bearing bore ( 51 ) of the housing ( 30 ) with respect to a rotation axis ( 14 ) is rotatably received, wherein the bearing bore ( 51 ) or the bearing journal ( 13 ) with a groove ( 52 ) provided by the counterpart bearing journals ( 13 ) or bearing bore ( 51 ), characterized in that the groove ( 52 ) endlessly circulating around the journal ( 13 ) is formed around, wherein on one side next to the groove ( 52 ) in the bearing bore ( 51 ) at least one first recess ( 53 ) provided with a closed feed channel ( 42 ) is connected for supplying pressurized fluid.

Zahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbohrung (51) in einem gesonderten Lagerkörper (40) angeordnet ist, welcher an einer Seitenfläche (12) des zugeordneten Zahnrades (11) anliegt, wobei der Zuführkanal (42) ausschließlich in dem Lagerkörper (40) angeordnet ist. Gear machine according to claim 1, characterized in that the bearing bore ( 51 ) in a separate bearing body ( 40 ) which is arranged on a side surface ( 12 ) of the associated gear ( 11 ) is applied, wherein the feed channel ( 42 ) exclusively in the bearing body ( 40 ) is arranged.

Zahnradmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführkanal (42) in den Bereich Zähne des Zahnrades (11) führt, so dass eine Fluidaustauschverbindung zwischen den Zahnzwischenräumen und dem Zuführkanal (42) besteht. Gear machine according to claim 2, characterized in that the feed channel ( 42 ) in the area teeth of the gear ( 11 ), so that a fluid exchange connection between the interdental spaces and the feed channel ( 42 ) consists.

Zahnradmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungsöffnung des Zuführkanals am zugeordneten Zahnrad (11) in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse (14) breiter als ein Zahn des Zahnrades (11) ist. Gear machine according to claim 3, characterized in that the mouth opening of the feed channel on the associated gear ( 11 ) in the circumferential direction with respect to the axis of rotation ( 14 ) wider than a tooth of the gear ( 11 ).

Zahnradmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) einen Druckanschluss (32) aufweist, wobei der Zuführkanal (42) mit dem Druckanschluss (32) verbunden ist. Gear machine according to claim 1 or 2, characterized in that the housing ( 30 ) a pressure connection ( 32 ), wherein the feed channel ( 42 ) with the pressure connection ( 32 ) connected is.

Zahnradmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (52) in einer Ebene verläuft, welche senkrecht zur Drehachse (14) des zugeordneten Lagerzapfens (13) ausgerichtet ist, wobei sie vorzugsweise eine konstante Querschnittsform aufweist. Gear machine according to one of the preceding claims, characterized in that the groove ( 52 ) runs in a plane which is perpendicular to the axis of rotation ( 14 ) of the associated bearing journal ( 13 ), preferably having a constant cross-sectional shape.

Zahnradmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbohrung (51) von einer gesonderten Lagerbuchse (50) gebildet wird, wobei die erste Ausnehmung von einem radialen Durchbruch (53) in der Lagerbuchse (50) gebildet wird, wobei der Zuführkanal (42) im verbleibenden Gehäuse (30) angeordnet ist. Gear machine according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing bore ( 51 ) from a separate bushing ( 50 ) is formed, wherein the first recess of a radial breakthrough ( 53 ) in the bearing bush ( 50 ) is formed, wherein the feed channel ( 42 ) in the remaining housing ( 30 ) is arranged.

Zahnradmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch (53) in Form eines Langlochs ausgebildet ist, welches parallel zur Drehachse (14) des zugeordneten Lagerzapfens (13) ausgerichtet ist. Gear machine according to claim 7, characterized in that the breakthrough ( 53 ) is formed in the form of a slot, which parallel to the axis of rotation ( 14 ) of the associated bearing journal ( 13 ) is aligned.

Zahnradmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (50) einstückig ausgebildet ist, wobei die Nut (52) ausschließlich von der Lagerbuchse (50) begrenzt wird. Gear machine according to claim 7 or 8, characterized in that the bearing bush ( 50 ) is formed integrally, wherein the groove ( 52 ) exclusively from the bearing bush ( 50 ) is limited.

Zahnradmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (50) ein erstes und ein gesondertes zweites Buchsenteil (54; 55) aufweist, welche die Nut (52) seitlich begrenzen. Gear machine according to claim 7 or 8, characterized in that the bearing bush ( 50 ) a first and a separate second female part ( 54 ; 55 ), which the groove ( 52 ) laterally limit.

Zahnradmaschine (10), insbesondere Pumpe oder Motor, mit wenigstens zwei Zahnrädern (11), die im Außeneingriff miteinander kämmen, wobei die Zahnräder (11) von einem Gehäuse (30) umgeben sind, wobei wenigstens ein Zahnrad (11) wenigstens einen Lagerzapfen (13) aufweist, der in einer zugeordneten Lagerbohrung (51) des Gehäuses (30) bezüglich einer Drehachse (14) drehbar aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lagerbohrung (51) wenigstens eine erste Ausnehmung (53) vorgesehen ist, die mit einem geschlossenen Zuführkanal (42) zum Zuführen von Druckfluid verbunden ist, wobei die wenigstens eine erste Ausnehmung (53) einseitig neben einer Ebene angeordnet ist, welche senkrecht zur zugeordneten Drehachse (14) in der Mitte des Berührbereichs (22) zwischen Lagerbohrung (51) und Lagerzapfen (13) angeordnet ist. Gear machine ( 10 ), in particular pump or motor, with at least two gears ( 11 ), which mesh with each other in external engagement, wherein the gears ( 11 ) of a housing ( 30 ) are surrounded, wherein at least one gear ( 11 ) at least one journal ( 13 ), which in an associated bearing bore ( 51 ) of the housing ( 30 ) with respect to a rotation axis ( 14 ) is rotatably received, characterized in that in the bearing bore ( 51 ) at least one first recess ( 53 ) provided with a closed feed channel ( 42 ) is connected to the supply of pressurized fluid, wherein the at least one first recess ( 53 ) is arranged on one side next to a plane which is perpendicular to the associated axis of rotation ( 14 ) in the middle of the touch area ( 22 ) between bearing bores ( 51 ) and journals ( 13 ) is arranged.

Zahnradmaschine nach Anspruch 11 mit den Merkmalen des Kennzeichenteils wenigstens einer der Ansprüche 2 bis 5; 7 und 8. Gear machine according to claim 11 having the features of the characterizing part of at least one of claims 2 to 5; 7 and 8.