DE1901964A1

DE1901964A1 - Gehaeuse,insbesondere fuer eine Zahnradmaschine,und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE1901964A1
Application number: DE19691901964
Authority: DE
Inventors: Friedrich Kurzhals Foerschner; Dipl-Ing Karl-Heinz Mueller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1969-01-16
Filing date: 1969-01-16
Publication date: 1970-08-27
Also published as: CH511393A; US3661480A; AT306493B; GB1285141A; JPS4819122B1; FR2028417A1; RO55221A

Description

Vo/Pu 8.I.I969

Anlage zur

Patent- und · -

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart, Breitscheidstrasse 4

Gehäuse, insbesondere für eine Zahnradmaschine, und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere für eine Zahnradpumpe oder einen Zahnradmotor, das aus einem Strangpreßprofilabschnitt hergestellt .ist, mit im wesentlichen zylindrischer Aussenf orm, insbesondere mit ovalem Querschnitt, und einem aus wenigstens, einem Längszylinder gebildeten Innenraum, der mindestens an einem Ende offen ist, und dessen Mantellinien parallel zu den Mantellinien der Außenform verlaufen, und ein Verfahren zur Herstellung des Gehäuses.

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Robert Bosch GmbH R. 9361

Stuttgart

Es ist ein Gehäuse aus einer Aluminiumlegierung für eine Zahnradpumpe oder einen -motor bekannt, das aus einem Strangpreßprofilabschnitt als Rohling hergestellt ist. Dieses Gehäuse hat einen aus zwei sich teilweise überschneidenden kreiszylindrischen Bohrungen gebildeten Innenraum, dessen Mantellinien parallel zu den ursprünglichen Fließfasern des Strangpreßprofilabschnittes liegen.

Dieses Gehäuse, das im Betrieb der Pumpe oder des Motors unter einer starken Innendruck-Dauerbelastung steht, hat den Nachteil, daß die größte Zugspannungsbelastung quer zur Pließrichtung des Gefüges aufgebracht wird. Man hat bisher nicht beachtet, daß die "Querfestigkeitswerte" eines Gefüges geringer sind als die "Längsfc festigkeitswerte"; dies gilt insbesondere für das Dauerfestigkeitsverhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gehäuse zu schaffen, dessen Dauerfestigkeit, insbesondere Zugdauerfestigkeit, bei gleichbleibendem Werkstoffaufwand gegenüber den bekannten Gehäusen wesentlich, erhöht ist.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Mantellinien des Innenraums senkrecht zu den ursprünglichen Pließfasern des Strangpreßprofilabschnitts liegen.

Das hat den Vorteil, daß die durch die Innendruckbelastung des " Gehäuses hervorgerufenen Zugspannung^das Gefüge jeweils in Fließrichtung, also längs der Fließfaser, belasten. Dadurch ist es möglich, die Lebensdauer des Gehäuses zu erhöhen, ohne die Gehäusewandstärke heraufzusetzen.

.Besonders vorteilhaft ist es, wenn die ursprünglichen Fließfasern' des Strangpre$abschnitts in Richtung einer der Hauptachsen der den Querschnitt des Gehäuses begrenzenden Kurve, insbesondere des Ovals, verlaufen.

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Robert Bosch GmbH R. 9361

Stuttgart

Das erfindungsgemäße Gehäuse, wird vorteilhaft hergestellt, indem die Gehäuseaußenform spanlos in einer an sich bekannten Preßvorrichtung erzeugt ist, wobei die Preßrichtung senkrecht zu den ursprünglichen Fließfasern des Strangpreßprofilabschnitts verläuft.

In der Zeichnung sind zwei AusfUhrungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung wiedergegeben.

Es zeigen

Fig. 1 einen fertiggepreßten Gehäuserohling, Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines Gehäuserohlings, Fig. 5 einen Strangpreßprofilabschnitt.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes, aus einer Aluminiumlegierung gefertigtes Gehäuse 1 für eine Zahnradpumpe oder einen -motor dargestellt. Das Gehäuse 1 ist topfförmig ausgebildet und hat einen^mQ,uerschnitt etwa brillenförmigen Innenraum 2, der aus zwei sich überschneidenden Bohrungen gebildet ist. In dem Bereich, wo sich die beiden Bohrungen überschneiden, sind zwei konvex geformte Übergangsflächen angeordnet, die tangential in die Wandungen der Bohrungen übergehen. Die Außenform des Gehäuses ähnelt einem Oval, an dessen beiden geraden Seitenstücken hervorstehende Flanschplatten 3 angeordnet sind. An den beiden Enden der Flanschplatten 3 sind - immer im Querschnitt gesehen - konvexe Übergangsflächen angeordnet.

Am Gehäuse 1 sind schematisch dargestellte Fließfasern 4 zu sehen, die von den Randzonen von Heterogenitaten der (ehemaligen) Gußkörner des Gefüges herrühren. Die Fließfasern k verlaufen am fertigen Gehäuse 1 in Richtung der empirisch gefundenen, im Betrieb der Pu:r.pe oder des Motors auftretenden maximalen Zugspannungen O"„ , die durch einen Doppelpfeil 5 symbolisiert werden.

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Robert Bosch GmbH R.

Stuttgart

Diese Zugspannungen - sie sind parallel zur großen Mittelachse 6 der Querschnittsfläche gerichtet - haben ihre Ursache in der starken Innendruckbeanspruchung, der das Gehäuse im Betrieb unterliegt. Im Bereich der beiden runden Endflächen sind die Fließfasern etwas zur großen Mittelachse 6 hingebogen. Dieser Verlauf ergibt sich infolge des Umformvorgangs, bei dem die Außenkontur des Gehäuses hergestellt wird.

Eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in Fig. 2 dargestellt. Die Form des Gehäuses 11 ist" dem des Gehäuses 1 ähnlich, allerdings stehen die einzelnen Längenabmessungen in anderer Relation zueinander, als bei der ersten Ausführungsform. Auch sind wieder Fließfasern 14 zu erkennen, deren Hauptrichtung allerdings hier parallel zur kleinen Mittelachse 17 verläuft. Bei diesem Zahnradmaschinen ty ρ hat sich gezeigt, daß die maximalen, im Betrieb auftretenden Zugspannungen ⁽-^zmax2' ^{welche durcn} einen Doppelpfeil 15 dargestellt sind, in Richtung der kleinen Mittelachse 17 liegen.

Die genaue Ausbildung der Gehäuseaußenform wie auch des Innenraumes hat selbstverständlich keinen Einfluß aufdie Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses wird ein Butzen 20 verwendet (Fig. J5)* der in der erforderlichen Länge von einem Strangpreßprofil abgeschnitten ist. Die schematisch dargestellten Fließfasern 24 verlaufen in Preßrichtung des Stranges. Um ein Gehäuse nach Fig. 1 herzustellen, wird der Butzen 20 so in eine nach bekannten Regeln gestaltete Matrize gelegt, daß die Fließfasem in' der gewünschten Richtung verlaufen. Der Innenraum 2 des Gehäuses wird dann spanlos durch Einpressen eines Stempels mit einem dem Innenraum entsprechenden Querschnitt geformt. Der überschüssige Werkstoff wird nach außen verdrängt, so daß an den ursprünglich rechteckigen Butzen die beiden runden Endflächen und die Übergangsflächen zwischen den beiden Flanschplatten j5 angeformt werden.

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Robert Bosch GmbH _ R.

Stuttgart

Zur Herstellung eines Gehäuses nach Fig. 2 wird der Butzen 10 entsprechend der geforderten Fließfaserrichtung in eine Matrize gelegt, worauf dann wieder ein Stempel senkrecht zu den ursprünglichen Fließfasern, d. h. den Fließfasern 24 des Butzens 20 in den Strangpreßprofilabschnitt eingepreßt wird.

In einigen Fällen kann es z. B. aus fertigungstechnischen Gründen zweckmäßig sein, das Gehäuse zuerst massiv, d. h. ohne Innenraum, herzustellen. Dazu wird in einer an sich bekannten Matrize das Pressen der Außenform - der Strangpreßprofilabschnitt 20 ist dabei entsprechend der gewünschten Fließfaserichtung in die Matrize eingelegt - vorgenommen. Die Preßrichtung verläuft senkrecht zu den ursprünglichen Fließfasern 24 des Strangpreßprofilabschnitts. Der Innenraum wird dann spangebend in einem weiteren Arbeitsgang in den massiven Gehäuserohling eingearbeitet.

Anstelle der hier verwendeten Aluminiumlegierung können auch andere geeignete, schmied- bzw. preßbare. Werkstoffe verwendet werden.

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Claims

Robert Bcsch GmbH R. 9ö6l

Stuttgart

Ansprüche;

1.] Gehäuse, insbesondere für eine Zahnradpumpe oder einen Zahnradmotor, das aus einem Strangpreßprofilabschnitt hergestellt ist, mit im wesentlichen zylindrischer Außenform, insbesondere mit ovalem Querschnitt, und einem aus wenigstens einem Längszylinder gebildeten Innenraum, der mindestens an einem Ende offen ist, und dessen Mantellinien parallel zu den Mantellinien der Außenform verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantellinien des Innenraums (2) senkrecht zu den ursprünglichen Fließfasern (24) des Strangpreßprofilabschnitts (20) liegen.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ursprünglichen Pließfasern (24) des Strangpreßprofilabschnitts-(20) in Richtung einer der Hauptachsen der den Querschnitt des Gehäuses (l) begrenzenden Kurve, insbesondere des Ovals, verlaufen.

5· Gehäuse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ursprünglichen Fließfasern (24) des Strangpreßprofilabschnitts (20) in Richtung der größeren Querachse (6) der zylindrischen Außenform des Gehäuses (l) verlaufen. i

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Robert Bosch GmbH R. 9/56I

•Stuttgart

4. Gehäuse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ursprünglichen Fließfasern (24) des Strangpreßprofilabschnitts (20) in Richtung der kleineren Querachse (17) der zylindrischen Außenform des Gehäuses (1) verlaufen.

5. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseaußenform spanlos in einer an sich bekannten Preßvorrichtung erzeugt

ist und daß die Preßrichtung senkrecht zu den ursprünglichen f Fließfasern (24) des Strangpreßprofilabschnitts (20) verläuft.

6. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (2) des Gehäuses (1) spangebend erzeugt ist.

7« Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (2) des Gehäuses (1) spanlos durch Einpressen eines Stempels mit einem dem Innenraum (2) entsprechenden Querschnitt erzeugt ist, und daß die Preßrichtung senkrecht zu den Ursprungliehen Fließfasern (24) des Strangpreßprofilabschnitts (20) verläuft. ' /

. C.

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