DE764698C - - Google Patents

Description

Für den Betrieb von Luftfahrtgeräten, Fahrgestelleinziehvorrichtungen, Selbststeuerungen u. dgl. verwendet man zur Erzeugung eines Druckmittelstromes Zahnradpumpen, deren Gehäuse im allgemeinen aus Grauguß besteht, während die Räder selbst aus härtbarem Stahl gefertigt sind. Bei höheren Drehzahlen hat sich gezeigt, daß die Graugußlaufflächen leicht rauh werden und deshalb mit starkem Verschleiß und der Gefahr des Festlaufens zu rechnen ist.For the operation of aviation equipment, chassis retraction devices, self-controls Gear pumps, the housing of which is generally made of gray cast iron, are used to generate a flow of pressure medium consists, while the wheels themselves are made of hardenable steel. At higher speeds It has been shown that the gray cast iron running surfaces are slightly rough and therefore with heavy wear and the risk of Is to be expected to seize.

Aus diesen Erwägungen heraus fertigt man z.B. für hydraulisch arbeitende Regler (stationärer Anlagen) das Pumpengehäuse zur Verbesserung der Laufeigenschaften bei hohen Drehzahlen aus Bronze. Der Versuch, solche für hohe Drehzahlen an sich geeignete Pumpen auch für Luftfahrzeuge einzusetzen, ist gescheitert. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß unter den im Luftfahrzeug gegebenen Betriebsbedingungen auch die Pumpe mit Bronzegehäuse versagt, weil sie teils starke Undichtigkeiten zeigt, teils zur Schwergängigkeit neigt.Based on these considerations, e.g. for hydraulically operating controllers (stationary Systems) the pump housing to improve the running properties at high speeds made of bronze. Trying to such to use pumps that are suitable for high speeds, also for aircraft, failed. It has surprisingly been found that among the im Given the operating conditions of the aircraft, the pump with bronze housing also fails, because it partly shows severe leaks, partly tends to be stiff.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diese Erscheinungen ihre Ursache in den starken Temperaturschwankungen haben, denen die Pumpe im Flugzeug ausgesetzt ist,The invention is based on the knowledge that these phenomena have their cause in the have strong temperature fluctuations to which the pump is exposed in the aircraft,

im Gegensatz etwa zu den bei hydraulischen Reglern stationärer Anlagen gegebenen Betriebsbedingungen. Diese ungewöhnlich großen Temperaturschwankungen haben große Relativdehnungen zwischen Gehäuse und' Räder zur Folge, so daß, falls ein für ausreichende Abdichtung genügend kleines Spiel zwischen Rädern und Gehäuse bei Normaltemperaturen vorhanden ist, dieses Spiel im Gebiet derin contrast, for example, to the operating conditions that exist with hydraulic controllers in stationary systems. These unusually large temperature fluctuations have large relative expansions between the housing and the wheels result, so that if there is a sufficiently small clearance between Wheels and housing at normal temperatures is present, this game in the area of the

ίο oberen Temperaturen beträchtlich größer ausfällt und also Undichtigkeiten verursacht. Andererseits wird im Gebiet der unteren Temperaturen das Spiel zu klein, woraus sich die Schwergängigkeit der Pumpe erklärt, die sich unter Umständen in einem Festbrennen, d. h. in einer nachhaltigen Betriebsstörung auswirkt. ίο the upper temperatures are considerably higher and therefore cause leaks. On the other hand, in the area of lower temperatures, the play becomes too small, from which the Sluggishness of the pump explained, which may result in sticking, d. H. in a lasting operational disruption.

Es wird demgemäß angestrebt, diesen Temperatureinfluß weitgehend zu unterdrücken.Accordingly, the aim is to largely suppress this influence of temperature.

Dies kann an sich in einfachster Weise dadurch erreicht werden, daß für das Gehäuse der gleiche Baustoff wie für die Räder verwendet, d. h. auf das bekannte Stahlgehäuse zurückgegriffen wird. Damit allein ist es in-This can be achieved in the simplest way that for the housing the same building material as used for the wheels, d. H. on the well-known steel case is resorted to. That alone is in

»5 dessen nicht getan, weil man alsdann des Vorteiles der im Bronzegehäuse begründeten guten Laufeigenschaften verlustig geht. Um diese zu wahren, könnte daran gedacht werden, das Stahlgehäuse mit eingeschrumpften Bronzebuchsen auszurüsten. Aber auch dieser Weg führt aus noch zu erörternden Gründen nicht zum Ziel.“5 of this not done, because then one justified the advantage of the bronze case good running properties are lost. In order to preserve this, one could think of to equip the steel housing with shrink-fit bronze bushings. But also this one For reasons to be discussed, the path does not lead to the goal.

Der Lösungsgedanke gemäß der Erfindung besteht darin, eine Bronzelauffläche beizubehalten, dieser aber die geringen Temperaturdehnungen eines eisernen Gehäuses aufzuzwingen. Dazu genügt es nicht, eine Bronzeauflage an dem Gehäuse mechanisch, z. B. mittels Schrauben, durch Schrumpfen oder Aufspannen zu befestigen, sondern es muß eine besonders innige Verbindung durch Aufschmelzen der Bronzeauflage geschaffen werden. Denn innerhalb des großen Temperaturgebietes, innerhalb dessen die Pumpe einwandfrei arbeiten soll, treten sehr große Zwängungskräfte zwischen der Bronze und dem Gehäuse auf, die bei mechanischer Verbindung die Auflage vom Gehäusekörper ablösen und die bei Schmelzverbindung sogar die Festigkeit der Bronze übersteigen und dementsprechend durch plastische Formänderung der Bronze aufgenommen werden müssen. Um solche Formänderung zu erzwingen, genügt keinesfalls ein Anheften der Bronzelauffläche an einzelnen Stellen oder ein Schrumpfsitz, wohl aber eine die gesamte Trennfläche zwischen Bronze und Gehäuse mit nahezu der vollen Materialfestigkeit ergreifende Verbindung, wie sie durch Aufschmelzen oder Aufschweißen gegeben ist. Aus dem gleichen Grund müssen die Bronzeauflagen dünn (im Verhältnis zur Gehäusewandstärke) ausgeführt werden, weil sonst das Gehäuse Verkrümmungen erfahren und damit die Abstimmung seiner Dehnungen auf die der Räder zunichte machen würde.The solution idea according to the invention is to keep a bronze tread, but to force the slight thermal expansion of an iron housing on it. It is not enough to mechanically place a bronze overlay on the housing, e.g. B. by means of screws, by shrinking or Clamping to fasten, but it must be a particularly intimate connection by melting the bronze edition. Because within the large temperature range, within which the pump should work properly, there are very large constraining forces between the bronze and the housing, which detach the support from the housing body when mechanically connected and which even exceed the strength of the bronze in the case of a fusion bond and accordingly must be absorbed by plastic deformation of the bronze. To force such a change in shape is sufficient Under no circumstances should the bronze tread be tacked on at individual points or a shrink fit, but probably the entire interface between bronze and case with almost the full material strength engaging connection, such as by melting or Welding is given. For the same reason, the bronze supports must be thin (in Ratio to the housing wall thickness), because otherwise the housing will be warped experience and thus would destroy the coordination of its elongations with those of the wheels.

Es ist bekannt, Gehäuse für Dreh- und Wälzkolbenverdichter aus Leichtmetall herzustellen und wegen dessen geringer Verschleißfestigkeit für die Laufflächen Auflagen höherer Festigkeit durch Aufgießen oder Aufspritzen aufzubringen. Diese Maßnahme soll nur für Leichtmetallgehäuse gelten, weil bei Stahlgehäusen der in der geringen Verschlußfestigkeit liegende Grund entfällt. Zur Lösung der Erfindungsaufgabe ist überdies diese Ausführung besonders ungeeignet, weil die Wärmedehnungen · eines Aluminiumgehäuses im Vergleich zu denjenigen der Stahlräder noch größer als die eines Bronzegehäuses sind.It is known to manufacture housings for rotary and Roots compressors from light metal and because of its low resistance to wear, the treads are made more rigid by pouring on or spraying on to raise. This measure should only apply to light metal housings, because steel housings have a low locking strength The reason does not apply. This embodiment is also used to solve the problem of the invention particularly unsuitable because of the thermal expansion of an aluminum housing compared to that of the steel wheels are even larger than those of a bronze case.

Weitere Einzelheiten der Erfindung und eines für das Aufbringen der Bronzeschicht verwendeten Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beispielsbeschreibung.Further details of the invention and one for applying the bronze layer The method used results from the following description of the example.

Die Pumpe, eine Zweiräderpumpe, besteht, wie aus der Abb. 1 ersichtlich, aus einem Oberteil 1 und einem Unterteil 2, die jeweils mit Bohrungen für die Aufnahme der mit den Zahnrädern 7 und 8 verbundenen Pumpenwellen 3 und 4 versehen sind. In dem Unterteil 2 sind ferner die Ab- und Zuflußöffnungen für das Druckmittel angebracht, von denen in der Abb. 1 die eine dargestellt und mit 5 bezeichnet ist. Oberteil und Unterteil sind durch die sogenannte Brille 6, d. h. ein Zwischenstück mit zwei zylindrischen öffnungen, die ineinander übergehen, getrennt und werden nach dem Einsetzen der Zahnräder 7 und 8 miteinander verstiftet und verschraubt. Das aus den Teilen 1, 2 und 6 gebildete Pumpengehäuse besteht nach der Erfindung aus Stahl und ist an den Stellen 9 und 10 beispielsweise durch Aufschmelzen oder Aufbrennen mit dem Schweißbrenner mit einer dünnen Bronzeauflage versehen, die in inniger Verbindung mit den entsprechenden Gehäuseteilen steht und die Lauffläche für die Zahnräder bzw. die Zahnradwellen bildet.The pump, a two-wheel pump, consists of an upper part 1 and a lower part 2, as shown in FIG. In the lower part 2, the outflow and inflow openings for the pressure medium are also attached, one of which is shown in FIG. 1 and denoted by 5. The upper part and the lower part are separated by the so-called glasses 6, ie an intermediate piece with two cylindrical openings that merge into one another and are pinned and screwed together after the gearwheels 7 and 8 have been inserted. The pump housing formed from parts 1, 2 and 6 is made of steel according to the invention and is provided at points 9 and 10, for example by melting or burning with the welding torch, with a thin bronze coating, which is in intimate connection with the corresponding housing parts and which Forms running surface for the gears or the gear shafts.

Bei der Herstellung der Bronzelaufflächen ist es zweckmäßig, folgendermaßen vorzugehen. Als Ausgangswerkstück wird der in Abb. 2 dargestellte Stahlkörper verwendet, d. h. ein Werkstück, welches an Stelle der für die Lagerung der Räderwellen 3, 4 vorzusehenden durchgehenden Bohrungen Sacklöcher besitzt. Der Durchmesser α dieser Sacklöcher entspricht dem Wellendurchmesser zuzüglich der Stärke der Bronzelaufschicht. Im übrigen ist dieser Körper bezüglich der Höhe b der Aussparungen 12 etwas höher als die Dicke iao der Bronzelaufschicht 9 für die Zahnräder. Die öffnungen 11 und 12 werden in der obenWhen making the bronze running surfaces, it is advisable to proceed as follows. The steel body shown in Fig. 2 is used as the starting workpiece, ie a workpiece which has blind holes instead of the through bores to be provided for mounting the gear shafts 3, 4. The diameter α of these blind holes corresponds to the shaft diameter plus the thickness of the bronze coating. In addition, this body is somewhat higher with respect to the height b of the recesses 12 than the thickness iao of the bronze coating 9 for the gear wheels. The openings 11 and 12 are in the above

bezeichneten Weise vollständig mit der als Laufwerkstoff verwendeten Bronze ausgefüllt und hierauf der Stahlkörper an der Oberseite und Unterseite so weit bearbeitet, bis dieser die in Abb. 3 dargestellte Form aufweist. In einem weiteren Arbeitsgang werden dann die für die Aufnahme der Pumpenwellen notwendigen Bohrungen hergestellt.completely filled with the bronze used as drive material and then machined the steel body on the top and bottom until this has the shape shown in Fig. 3. In a further step, the Drilled holes necessary to accommodate the pump shafts.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: i. Zahnradpumpe, insbesondere für Zwecke der Luftfahrt, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse aus Stahl und die Laufflächen des Gehäuses aus Bronze bestehen, die als dünne Auflage auf den Gehäusekörper aufgeschmolzen ist.i. Gear pump, especially for aviation purposes, characterized in that, that the pump housing is made of steel and the running surfaces of the housing are made of bronze, as a thin support is melted onto the housing body. 2. Verfahren zur Herstellung des Pumpengehäuses nach Anspruch x, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stahlkörper an der Stelle der für die Lagerung der Radwellen vorzusehenden Bohrungen mit Aussparungen versehen wird, die mit Bronze vollständig ausgefüllt werden, worauf der Stahlkörper durch spanabhebende Bearbeitung seine endgültige Form erhält.2. A method for producing the pump housing according to claim x, characterized in that a steel body is provided with recesses at the point of the holes to be provided for the storage of the wheel shafts, which are provided with Bronze to be completely filled, whereupon the steel body by machining Machining receives its final form. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:To differentiate the subject matter of the invention from the state of the art, the granting procedure the following publications have been considered: Deutsche Patentschrift Nr. 437757;German Patent No. 437757; schweizerische Patentschriften Nr. 192 648,Swiss patents No. 192 648, USA.-Patentschrift Nr. 1 972 632.U.S. Patent No. 1,972,632. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 9556 9.© 9556 9.