DE19962804A1 - Zahnrad für eine hydraulische Maschine - Google Patents
Zahnrad für eine hydraulische MaschineInfo
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Abstract
Es wird ein Zahnsatz (1) für eine hydraulische Maschine (2), insbesondere eine hydraulische Lenkeinheit, angegeben, mit einem Zahnring (3), einem Zahnrad (4), das innerhalb des Zahnrings (3) angeordnet ist, einer ersten Platte (7) an einer axialen Stirnseite von Zahnrad (4) und Zahnring (3) und einer zweiten Platte (5) an der anderen axialen Stirnseite. DOLLAR A Man möchte die Herstellung vereinfachen können. DOLLAR A Hierzu sind die beiden Platten (5, 7) und die dazwischen befindlichen Teile Zahnrad (4) und Zahnring (3) als selbsthaltend zusammengesetztes Modul (1) handhabbar.
Description
Die Erfindung betrifft einen Zahnsatz für eine hydrau
lische Maschine, insbesondere eine hydraulische Len
keinheit, mit einem Zahnring, einem Zahnrad, das inner
halb des Zahnrings angeordnet ist, einer ersten Platte
an einer axialen Stirnseite von Zahnrad und Zahnring
und einer zweiten Platte an der anderen axialen Stirn
seite.
Ein derartiger Zahnsatz ist aus US 3 289 602 bekannt.
Er dient hier als Meßmotor, um in einer Lenkeinrichtung
einen ersten Drehschieber einem zweiten Drehschieber
nachzuführen, der von einen Lenkhandrad aus verdreht
worden ist.
Andere Beispiele für die Verwendung derartiger Zahnsät
ze sind langsam laufende hydraulische Maschinen, also
Motoren oder Pumpen.
Derartige Zahnsätze haben sich seit vielen Jahrzehnten
im Betrieb bewährt. Allerdings ist die Fertigung von
Maschinen, die mit derartigen Zahnsätzen ausgerüstet
sind, relativ aufwendig. Der Zahnsatz wird mit einer
Reihe von Bolzen an der Maschine befestigt, wobei die
Zahl der Bolzen in der Regel genau so groß ist, wie die
Zahl der Zähne des Zahnringes. Dementsprechend muß man
die einzelnen Teile des Zahnsatzes entweder bereits la
gerichtig zusammensetzen und an der Maschine halten, um
die Bolzen einführen zu können, oder man muß die ein
zelnen Teile auf die Bolzen auffädeln und dann im Paket
an der Maschine anschrauben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstel
lung zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird bei einem Zahnsatz der eingangs ge
nannten Art dadurch gelöst, daß die beiden Platten und
die dazwischen befindlichen Teile Zahnrad und Zahnring
als selbsthaltend zusammengesetztes Modul handhabbar
sind.
Damit wird die Fertigung drastisch vereinfacht. Man
kann den Zahnsatz auch unabhängig von der hydraulischen
Maschine, an der er später betrieben werden soll, zu
sammenbauen, beispielsweise in einem Fertigungsautoma
ten, der ausschließlich auf den Zusammenbau des Zahn
satzes abgestimmt ist. Das so zusammengesetzte Modul
kann dann als einzelnes Bauteil mit der hydraulischen
Maschine verbunden werden, wobei dieses Verbinden eben
falls vereinfacht wird, weil man nicht mehr, wie bis
her, eine relativ große Zahl von Bolzen benötigt.
Gleichzeitig entfallen damit viele Probleme, die sich
durch das Zusammenspannen mit Bolzen ergeben haben.
Darüber hinaus erhält man einen zusätzlichen Vorteil:
Man kann die Zahnsätze bereits außerhalb der hydrauli schen Maschine testen, d. h. vor der Montage an der hy draulischen Maschine. Es ist auch viel einfacher, den Zahnsatz im Hinblick auf die Kommutierung später an der hydraulischen Maschine einzustellen, weil im Grunde ge nommen nur noch ein Teil, nämlich das Modul, gehandhabt werden muß, und nicht mehr eine Vielzahl von Teilen, die erst an der hydraulischen Maschine durch die Bolzen zusammengehalten werden.
Man kann die Zahnsätze bereits außerhalb der hydrauli schen Maschine testen, d. h. vor der Montage an der hy draulischen Maschine. Es ist auch viel einfacher, den Zahnsatz im Hinblick auf die Kommutierung später an der hydraulischen Maschine einzustellen, weil im Grunde ge nommen nur noch ein Teil, nämlich das Modul, gehandhabt werden muß, und nicht mehr eine Vielzahl von Teilen, die erst an der hydraulischen Maschine durch die Bolzen zusammengehalten werden.
Vorzugsweise sind die Platten, Zahnring und Zahnrad in
einem Gehäuse angeordnet, das im Bereich einer Platte
einen Anschlag und im Bereich der anderen Platte eine
form- oder kraftschlüssige Verbindung mit der anderen
Platte aufweist. Dies vereinfacht den Zusammenbau des
Moduls ganz beträchtlich. Man muß die einzelnen Teile
nur der Reihe nach in das Gehäuse einlegen, wobei die
Bewegungsmöglichkeit der Teile über einen bestimmten
Punkt hinaus durch den Anschlag beschränkt ist. Mit dem
Einsetzen der anderen Platte ist dann der Aufbau im
Grunde abgeschlossen. Man muß diese zweite Platte dann
im Gehäuse befestigen. Diese Befestigung kann bei
spielsweise durch einen Reibschluß erzielt werden,
durch den die Platte klemmend im Gehäuse gehalten wird.
Man kann aber auch das Gehäuse umformen, beispielsweise
im Bereich der genannten Platte zumindest teilweise um
bördeln, um den Zahnsatz insgesamt handhabbar zu ma
chen. Hierbei ist zu beachten, daß die Verbindung der
einzelnen Teile des Zahnsatzes nicht übermäßig stabil
sein muß. Sie muß nur ausreichen, um die einzelnen Tei
le des Zahnsatzes beim Handhaben zusammenzuhalten. Die
Kräfte durch die Hydraulikflüssigkeit, die im Betrieb
auftreten, können durch andere Maßnahmen abgefangen und
in die hydraulische Maschine abgeleitet werden.
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung
kann vorgesehen sein, daß die beiden Platten und der
Zahnring miteinander verklebt, verschweißt oder verras
tet sind. Diese Verbindungen reichen aus, um das Zahn
satz-Modul handhabbar zu machen. Ob sie ausreichen, um
den hydraulischen Kräften zu widerstehen, ist unkri
tisch, weil man den Zahnsatz an der hydraulischen Ma
schine so befestigen kann, daß die entsprechenden Kräf
te abgefangen werden.
Mit Vorteil ist ein Spannring vorgesehen, der in einer
am Umfang umlaufenden Nut am Zahnsatz und eine entspre
chende Nut an der Maschine eingreift. Mit diesem Ring
kann die axiale Verbindung zwischen der hydraulischen
Maschine und dem Zahnsatz bewerkstelligt werden. Je
nach dem, wie der Ring ausgestaltet ist, muß er, wenn
der Zahnsatz von der Maschine getrennt werden soll,
zerstört werden. Es ist aber auch möglich, einen Ring
zu verwenden, der nach Art eine Spannschelle geöffnet
werden kann.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Spannring im
montierten Zustand radial einwärts gebogen ist. Der
Spannring wird also so auf die Verbindungsstelle von
Zahnsatz und Maschine aufgeschoben, daß er beide Teile
überdeckt. Danach kann er in dafür vorgesehene Nuten
einwärts gebogen werden, was ein relativ einfaches Her
stellverfahren ist. Damit werden die hydraulischen
Kräfte im Betrieb zuverlässig aufgenommen.
Vorzugsweise ist die erste Platte als Verteilerplatte
ausgebildet, durch die eine Versorgungskanalanordnung
verläuft, und die zweite Platte ist als Endplatte aus
gebildet, wobei die Endplatte im Gehäuse abgestützt
ist. Damit trägt man der Tatsache Rechnung, daß auf
grund des Fehlens von Bolzen für das Zusammenspannen
von Zahnsatz und hydraulischer Maschine die Gefahr be
steht, daß sich die Endplatte vom Zahnring und vom
Zahnrad abhebt, was zu Undichtigkeiten führen könnte.
Man kann daher die Endplatte durch das Gehäuse unter
stützen und ihr so eine größere Stabilität verleihen.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Endplatte auf
der dem Gehäuse zugewandten Seite eine Ringnut, die
über mindestens eine erste Bohrung mit mindestens einem
Zahnzwischenraum des Zahnringes verbunden ist, und eine
im Bereich der radialen Mitte angeordnete zweite Boh
rung aufweist, wobei zwischen der Ringnut und der zwei
ten Bohrung ein Dichtring angeordnet ist. Damit erhält
man einen hydraulischen Druckausgleich auf beiden Sei
ten der Endplatte. Durch die Bohrung gelangt die unter
Druck stehende Hydraulikflüssigkeit auf beiden Seiten
der Endplatte, allerdings nur in einen Bereich radial
außerhalb des Dichtringes. In diesem Bereich wird daher
dafür Sorge getragen, daß die Endplatte an Zahnrad und
Zahnring anliegt, so daß es hier nicht zu größeren Un
dichtigkeiten kommen kann. In der radialen Mitte hinge
gen entfällt die Druckbelastung durch die Hydraulik
flüssigkeit, so daß die Reibung auf das Zahnrad klein
bleibt. Damit kann man auch eine "weichere" oder etwas
weniger stabile Endplatte verwenden, was wiederum Vor
teile beim Herstellen hat, insbesondere bei der Bear
beitung der Endplatte.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Dichtring eine
Fläche umschließt, die mindestens dem Bereich ent
spricht, der bei einem Umlauf des Zahnrades im Zahnring
permanent vom Zahnrad abgedeckt ist. In diesem Bereich
wird von der inneren Seite der Endplatte kein Druck
durch Hydraulikflüssigkeit ausgeübt. Dementsprechend
kann man darauf verzichten, auf der Außenseite der End
platte einen Druck entstehen zu lassen. In den meisten
Fällen wird der vom Dichtring umgrenzte Bereich sogar
noch etwas größer sein.
Vorzugsweise weist das Gehäuse einen Gehäusering und
eine damit formschlüssig verbundene Deckplatte auf, die
mit der Endplatte zusammenwirkt. Dies vereinfacht die
Herstellung des Gehäuses. Man kann die Deckplatte mit
dem Gehäusering beispielsweise dadurch verbinden, daß
der Gehäusering hinter der Deckplatte umgebördelt wird.
Mit Vorteil weist die Verteilerplatte eine Ausrichtein
richtung auf, die eine Ausrichtung des Moduls gegenüber
der hydraulischen Maschine ermöglicht, eine Verdrehung
von Modul und Maschine um einen vorbestimmten kleinen
Winkel aber zuläßt. Damit kann man bei der Montage des
Zahnsatzes an der hydraulischen Maschine mit relativ
geringem Aufwand sicherstellen, daß die Kommutierung
stimmt. Der Zahnsatz wird also zumindest grob lagerich
tig an der hydraulischen Maschine positioniert. Da
durch, daß man auch nach erfolgter Montage noch eine
kleine Relativdrehung zwischen Zahnsatz und Maschine
bewirken kann, kann man das Zahnsatzmodul an der Ma
schine noch genauer justieren. Dadurch wird die gesamte
Einheit aus Zahnsatzmodul und Maschine noch geräuschär
mer, weil Druckspitzen, die sonst immer Geräusche her
vorrufen, vermieden oder zumindest klein gehalten wer
den können.
Vorzugsweise ist zwischen mindestens einer der beiden
Platten einerseits und dem Zahnring und dem Zahnrad an
dererseits eine Gleitplatte angeordnet, die aus einem
härteren Material als das der entsprechenden Platte ge
bildet ist. Beispielsweise kann man die Gleitplatte aus
verstärktem Stahl oder aus Federstahl bilden. Damit
vermeidet man, daß die gesamte Platte, die von der
Gleitplatte abgedeckt ist, aus einem entsprechenden
harten Material, beispielsweise einem gehärteten Stahl,
gebildet werden muß. Dies ermöglicht eine weitere Kos
tenreduktion.
Vorzugsweise ist der Zahnring aus einer Mehrzahl von
Segmenten aufgebaut, von denen jedes einen Zahn bildet.
Damit ergeben sich mehrere Möglichkeiten zum Aufbau des
Zahnringes, weil die Anforderungen an die Belastbarkeit
aufgrund des modulmäßigen Aufbaus zu einer geschlosse
nen Einheit nicht mehr so groß sind. Die Segmente kann
man relativ einfach herstellen, in dem man die von Pro
filen, die in großen Längen hergestellt werden können,
ablängt. Dadurch wird auch die Anpassung des Zahnsatzes
an unterschiedliche Fördervolumina einfacher. Ein we
sentlicher Vorteil ist dabei auch, daß die Segmente vor
dem Einbau fertig behandelt, z. B. gehärtet, werden
können, was bei den derzeit bekannten Zahnringen nicht
oder nur sehr beschränkt möglich ist. Durch die Segmen
te ergeben sich auch hier herstellungstechnische Ein
sparungen. Darüber hinaus bieten sich die Segmente an,
weil man sie einfach in das Gehäuse einsetzen kann, oh
ne daß man. Bolzen verwenden muß.
Ein besonderer Vorteil ergibt sich dadurch, daß jeder
Zahn in Umlaufrichtung geschliffen ist. Die Schleifspu
ren verlaufen also parallel zu der Bewegung, die später
das Zahnrad im Zahnring ausführt. Dies trägt dazu bei,
Geräusche im Betrieb zu vermindern, jedenfalls bezogen
auf die Mehrzahl der derzeit üblichen Schleifspuren,
die achsparallel gerichtet sind und dementsprechend
quer zur Laufrichtung des Zahnrades verlaufen.
Vorzugsweise ist jedes Segment an seiner den Zahn bil
denden Oberfläche gehärtet, und verbleibende Teile des
Segments sind weicher als die Oberfläche. Die Oberflä
chenhärtung beschränkt sich damit auf den Bereich, der
im Betrieb dem Verschleiß unterworfen ist. Das restli
che Material der Zähne verbleibt verhältnismäßig weich,
so daß die Zähne elastischer sind. Auch dies bedeutet
eine Erleichterung bei der Herstellung, weil man die
Passung zwischen Zahnrad und Zahnring mit einer vermin
derten Genauigkeit durchführen kann. Ein sogenanntes
Paarungsschleifen, das heute bei vielen Zahnsätzen an
gewendet werden muß, kann entfallen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist jedes Segment
hohl. Dies macht die Zähne noch "weicher", so daß sie
eine erhöhte Nachgiebigkeit aufweisen. Auch wenn sich
die Verformungen, die damit möglich werden, nur im µm-
Bereich befinden, reicht dies aus, um bei einer sehr
guten inneren Dichtigkeit mit relativ wenig Verschleiß
arbeiten zu können.
Bevorzugterweise weisen die Segmente an ihren Stoßstel
len aufeinander abgestimmte Profile auf. Diese Ausge
staltung hat mehrere Vorteile. Zum einen wird die Dich
tigkeit nach radial außen etwas verbessert gegenüber
einer parallel zu einem Radialstrahl verlaufenden Stoß
stelle. Zum anderen kann man über die Profile auch ei
nen gewissen Kraftschluß erreichen, so daß der Zahnring
insgesamt stabiler wird.
Vorzugsweise sind die Segmente in Umfangsrichtung von
einem Ring umgeben. Der Ring ist dann in der Lage, die
im Betrieb auftretenden Kräfte aufzunehmen, so daß an
die Verbindungen der Segmente untereinander kleinere
Anforderungen zu stellen sind.
Vorzugsweise ist der Ring durch ein Spannband gebildet.
Ein derartiges Spannband kann beispielsweise durch ein
Stahlband oder ein faserverstärktes Band gebildet wer
den. Es kann hohe Kräfte aufnehmen, ohne das Gewicht
und die Abmessungen des Zahnsatzes nennenswert zu erhö
hen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung
näher beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Zahnsatzes,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines Zahnsatzes,
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Zahnring und
Fig. 4 ein Zahnsegment.
Ein Zahnsatz 1 für eine hydraulische Maschine 2, die
hier nur schematisch als Block dargestellt ist, weist
einen Zahnring 3 auf, in dem ein Zahnrad 4 angeordnet
ist. Der Zahnring weist im vorliegenden Ausführungsbei
spiel einen Zahn mehr als das Zahnrad 4 auf. Im Betrieb
rotiert und orbitiert das Zahnrad im Zahnring. Hierbei
werden Zwischen dem Zahnrad 4 und dem Zahnring 3 Druck
kammern mit sich verändernder Größe gebildet, die unter
Druck gesetzt oder entlastet werden können, um eine Be
wegung des Zahnradas 4 im Zahnring 3 zu bewirken, wenn
der Zahnsatz 1 als Motor arbeitet. Im umgekehrten Fall
kann der Zahnsatz 1 auch als Pumpe arbeiten.
Auf der in Fig. 1 linken Seite von Zahnring 3 und Zahn
rad 4 ist eine Endplatte 5 angeordnet, die in vorlie
gendem Fall aus einem relativ weichen Material gebildet
ist, nämlich einem Kunststoff. Auch Aluminium oder an
dere Metalle sind möglich. An der rechten Stirnseite
von Zahnring 3 und Zahnrad 4 ist unter Zwischenlage ei
ner harten Stahlplatte 6 eine Verteilerplatte 7 ange
ordnet. In der Verteilerplatte 7 sind Öffnungen 8 vor
gesehen, die zur Versorgung der Druckkammern zwischen
Zahnring 3 und Zahnrad 4 dienen.
Diese Einheit aus den beiden Platten 5, 7 und Zahnring
3 sowie Zahnrad 4 ist in ein topfförmiges Gehäuse 9
eingesetzt, dessen Boden 10 eine Abstützung für die
Endplatte 5 bildet. Auch das Gehäuse 9 kann beispiels
weise aus Aluminium gebildet sein. Die Verteilerplatte
7 ist im vorliegenden Beispiel klemmend im Gehäuse 9
gehalten, so daß ein handhabbares Modul gebildet ist,
das sich bis zur rechten Stirnseite der Verteilerplatte
7 erstreckt. Dieses Modul kann vorgefertigt werden und
dann in einem Stück an der Maschine 2 befestigt werden.
Zur Befestigung ist ein Ring 10 vorgesehen, der in eine
umlaufende Nut 11 am Gehäuse 7 und eine umlaufende Nut
12 an einer Zwischenplatte 13 eingreift, die mit Hilfe
von Schrauben 14 an der Maschine 2 befestigt ist. Die
Zwischenplatte 13 ist nur dann erforderlich, wenn der
neue Zahnsatz 1 an einer bereits existierenden Maschine
2 befestigt werden soll. Bei angepaßten Maschinen 2
kann die Nut 12 auch bereits in der Umfangswand der Ma
schine 2 vorgesehen sein.
Der Ring 10 hat einen Innendurchmesser, der dem Außen
durchmesser des Gehäuses 9 entspricht. Zur Montage kann
man daher den Ring 10 so auf das Gehäuse 9 und die Zwi
schenplatte 13 bzw. die Maschine 2 schieben, daß er die
Stoßstelle überlappt. Danach werden die beiden axialen
Enden des Ringes 10 in die Nuten 11, 12 umgebogen oder
umgebördelt. Statt dessen ist es aber auch möglich, ei
nen Spannring nach Art einer Rohrschelle zur verwenden.
Im ersten Fall muß der Ring 10 zerstört werden, wenn
der Zahnsatz 1 von der Maschine 2 getrennt werden soll.
Im letzeren Fall ist es möglich, den Ring zu öffnen.
Da keine Bolzen für das Zusammenspannen von Zahnsatz 1
und Maschine 2 mehr vorhanden sind und diese Bolzen
dementsprechend auch nicht mehr zur Unterstützung der
Endplatte 5 beitragen können, könnte die Endplatte 5
aufgrund des Druckes der Hydraulikflüssigkeit im Zahn
satz 1 aufgebogen werden mit der Folge einer möglichen
Undichtigkeit im Zahnsatz. Um dies zu vermeiden, ist
ein hydraulischer Ausgleich vorgesehen. Eine Bohrung 15
in der Endplatte 5, die in einem oder gegebenenfalls
jedem Zahnzwischenraum im Zahnring 3 angeordnet ist,
ist mit einer Ringnut 16, die gegebenenfalls für jeden
Zahn des Zahnrings 3 unterbrochen ist, auf der dem Bo
den 20 des Gehäuses zugewandten Seite verbunden. In der
radialen Mitte der Endplatte 5 ist eine zweite Bohrung
17 vorgesehen. Zwischen der Ringnut 16 und der Bohrung
17 ist ein Dichtring 18 angeordnet, der einen Bereich
19 umschließt, der mindestens so groß ist wie ein Be
reich auf der anderen Seite der Endplatte 5, der im Be
trieb unabhängig von der Stellung des Zahnrades 4 vom
Zahnrad 4 abgedeckt ist. Damit kann Hydraulikflüssig
keit unter Druck in den Bereich vordringen, der außer
halb des Dichtringes 18 liegt und die Endplatte 5 mit
der nötigen Kraft an die Stirnseite von Zahnrad 4 und
Zahnring 3 drücken. In der Mitte des Zahnrades 4 fehlt
jedoch dieser Druck beziehungsweise er ist klein genug,
so daß hier keine übermäßig große Reibung entsteht. In
manchen Fällen sind Bohrung 15 und Ringnut 16 nicht er
forderlich, wenn z. B. aufgrund von Leckagen auf beiden
Seiten der Endplatte 5 der gleiche Druck herrscht.
Ein Führungsstift 21 ist in die Verteilerplatte 7 ein
gesetzt, so daß er, wenn der Zahnsatz 1 an der Maschine
2 befestigt wird, in eine entsprechende Bohrung 22 an
der Zwischenplatte 13 oder der Maschine 2 hineinragt.
Die Bohrung 22 ist in Umfangsrichtung geringfügig grö
ßer als der Führungsstift 21, so daß man den Zahnsatz 1
in einem kleinen Bereich gegenüber der Maschine 2 ver
drehen kann. Damit kann man die Kommutierung des Zahn
satzes 1 gegenüber der Maschine einstellen, so daß der
Zahnsatz 1 mit noch weniger Geräuschen arbeiten kann.
Durch das Verdrehen kann man nämlich Druckspitzen eli
minieren, die ansonsten immer Geräusche hervorrufen.
Vereinfacht ausgedrückt, kann man die Einstellung "nach
Gehör" vornehmen.
Zusätzlich kann man vorsehen, daß die einzelnen Teile
5, 3, 6, 7 vor dem Zusammenbauen noch miteinander ver
bunden werden, beispielsweise durch Kleben, Verschwei
ßen, Verrasten oder eine andere Befestigungsmöglich
keit. Auch diese Verbindung muß nur so stabil ausgebil
det sein, daß sie ein Handhaben der so gekoppelten Tei
le als Einheit ermöglicht. Die im Betrieb auftretenden
Kräfte werden vom Gehäuse 9, 20 aufgenommen.
Fig. 2 zeigt eine geringfügig abgewandelte Ausführungs
form, bei der gleiche Teile wie in Fig. 1 mit den glei
chen Bezugszeichen versehen sind. Der Unterschied liegt
darin, daß das Gehäuse nunmehr aus einem Gehäusering 9'
und einer damit verbundenen Bodenplatte 20' besteht,
die im Gehäusering 9' dadurch gehalten wird, daß der
Gehäusering 9' auf der äußeren Seite der Bodenplatte
20' umgebördelt ist und so Haltefinger 23 bildet. Dafür
weist der Gehäusering 9' auf der anderen Seite eine
Stufe 27 auf, die die Verteilerplatte 7 hält.
Da man nun ein zusammenhängendes Modul hat, das eine
geschlossene Einheit bildet, die im Gehäuse 9, 20 bzw.
9', 20' zusammengehalten wird, bekommt man mehrere Mög
lichkeiten zum Aufbau des Zahnringes 3, weil die kräf
temäßigen Anforderungen nicht mehr so groß wie bisher
sind. So zeigt Fig. 3 nun ein Beispiel eines Zahnringes
3, der in dem Gehäuse 9, 9' mehrere Segmente 25 auf
weist, von denen jedes einen Zahn bildet. Dadurch läßt
sich die Herstellung des Zahnrades 3 stark vereinfa
chen, weil die einzelnen Segmente 25 von einem Profil
abgelängt werden können, das in großen Längen preisgüns
tig hergestellt werden kann. Damit läßt sich auch eine
einfachere Anpassung an unterschiedliche Fördervolumina
Erreichen, weil man einfach die Länge der Segmente ver
ändern kann.
Ein großer Vorteil besteht auch darin, daß man die Seg
mente 25 von außen fertig behandeln, z. B. Härten, kann.
Herkömmliche Zahnringe konnten nur von innen fertig be
handelt werden. Auch hierdurch sind herstellungstech
nisch Einsparungen möglich.
Darüber hinaus kann man nun die einzelnen Segmente so
schleifen, daß die Schleifspuren im Zahnring in Um
fangsrichtung verlaufen, also parallel zu der Richtung,
in der das Zahnrad 4 über die einzelnen Zähne des Zahn
ringes 3 streicht. Dies führt, verglichen mit Schleif
spuren, die senkrecht zu dieser Richtung verlaufen, zu
einer starken Geräuschverminderung.
Die Härtung der Oberfläche kann unmittelbar dort erfol
gen, wo das Zahnrad über den Zahnring hinweg bewegt
wird. Die Oberflächenhärtung kann sich aber auch auf
diesen Bereich beschränken, so daß das rechtliche Mate
rial der Segmente 25 relativ weich bleibt, so daß die
Zähne elastischer sind. Ein solcher Zahnring 3 kann
dann von einem Ring umgeben sein, oder ein Stahlband
könnte um die Segmente 25 gewickelt werden, um sie zu
sammenzuhalten. Schließlich können auch glas- oder koh
lefaserverstärkte Bänder verwendet werden, die bei ei
ner geringen radialen Ausdehnung eine hohe mechanische
Festigkeit bewirken.
Fig. 4 zeigt ein abgewandeltes Segment 25', das zum ei
nen einen Hohlraum 26 aufweist, wodurch der Zahn, der
auf dem Segment 25' angeordnet ist, noch weicher wird.
Zum anderen weist das Segment 25' an seinen beiden En
den in Umfangsrichtung aneinander angepaßte Profilie
rungen 27, 28 auf. Wenn man nun die einzelnen Segmente
25' in Umfangsrichtung zusammensetzt, dann greift immer
ein Profil 28 in das Profil 27 des nächsten Segments
25' ein und erhöht damit die Festigkeit.
Claims (18)
1. Zahnsatz für eine hydraulische Maschine, insbeson
dere eine hydraulische Lenkeinheit, mit einem Zahn
ring, einem Zahnrad, das innerhalb des Zahnrings
angeordnet ist, einer ersten Platte an einer axia
len Stirnseite von Zahnrad und Zahnring und einer
zweiten Platte an der anderen axialen Stirnseite,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (5;
6, 7) und die dazwischen befindlichen Teile Zahnrad
(4) und Zahnring (3) als selbsthaltend zusammenge
setztes Modul handhabbar sind.
2. Zahnsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Platten (5; 6, 7), Zahnring (3) und Zahnrad
(4) in einem Gehäuse (9, 20; 9', 20') angeord
net sind, das im Bereich einer Platte (5) einen An
schlag und im Bereich der anderen Platte (7) eine
form- oder kraftschlüssige Verbindung mit der ande
ren Platte (7)aufweist.
3. Zahnsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Platten (5; 6, 7) und der
Zahnring (3) miteinander verklebt, verschweißt oder
verrastet sind.
4. Zahnsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Spannring (10) vorgesehen
ist, der in einer am Umfang umlaufenden Nut (11) am
Zahnsatz (1) und eine entsprechende Nut (12) an der
Maschine (2, 13) eingreift.
5. Zahnsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spannring (10) im montierten Zustand radial
einwärts gebogen ist.
6. Zahnsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Platte (7) als Ver
teilerplatte ausgebildet ist, durch die eine Ver
sorgungskanalanordnung (8) verläuft, und die zweite
Platte (5) als Endplatte ausgebildet ist, wobei die
Endplatte (5) im Gehäuse (9) abgestützt ist.
7. Zahnsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Endplatte (5) auf der dem Gehäuse (9) zuge
wandten Seite eine Ringnut (16), die über minde
stens eine erste Bohrung (15) mit mindestens einem
Zahnzwischenraum des Zahnringes (3) verbunden ist,
und eine im Bereich der radialen Mitte angeordnete
zweite Bohrung (17) aufweist, wobei zwischen der
Ringnut (16) und der zweiten Bohrung (17) ein Dich
tring (18) angeordnet ist.
8. Zahnsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dichtring (18) eine Fläche (19) umschließt,
die mindestens dem Bereich entspricht, der bei ei
nem Umlauf des Zahnrades (4) im Zahnring (3) perma
nent vom Zahnrad (4) abgedeckt ist.
9. Zahnsatz nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9', 20') einen Ge
häusering (9') und eine damit formschlüssig verbun
dene Deckplatte (20') aufweist, die mit der End
platte (5) zusammenwirkt.
10. Zahnsatz nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verteilerplatte (7) eine
Ausrichteinrichtung (21) aufweist, die eine Aus
richtung des Moduls gegenüber der hydraulischen Ma
schine (2) ermöglicht, eine Verdrehung von Modul
und Maschine (2) um einen vorbestimmten kleinen
Winkel aber zuläßt.
11. Zahnsatz nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen mindestens einer der
beiden Platten (5, 7) einerseits und dem Zahnring
(3) und dem Zahnrad (4) andererseits eine Gleit
platte (5) angeordnet ist, die aus einem härteren
Material als das der entsprechenden Platte (5, 7)
gebildet ist.
12. Zahnsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zahnring (3) aus einer
Mehrzahl von Segmenten (25, 25') aufgebaut ist, von
denen jedes einen Zahn bildet.
13. Zahnsatz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Zahn in Umlaufrichtung geschliffen ist.
14. Zahnsatz nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß jedes Segment (25, 25') an seiner den
Zahn bildenden Oberfläche gehärtet ist und verblei
bende Teile des Segments (25, 25') weicher als die
Oberfläche sind.
15. Zahnsatz nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Segment (25') hohl ist.
16. Zahnsatz nach einem der Ansprüche 12 bis 15, da
durch gekennzeichnet, daß die Segmente (25') an ih
ren Stoßstellen aufeinander abgestimmte Profile
(27, 28) aufweisen.
17. Zahnsatz nach einem der Ansprüche 12 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß die Segmente (25, 25') in
Umfangsrichtung von einem Ring (9, 9') umgeben
sind.
18. Zahnsatz nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ring (9, 9') durch ein Spannband gebildet
ist.
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Owner name: SAUER-DANFOSS (NORDBORG) A/S, NORDBORG, DK |
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