DE10013760A1 - Innenzahnradmaschine mit einem Wälzlager gelagerten Hohlrad - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradmaschine, insbesondere Innenzahnradpumpe, vorzugsweise mit einem Hohlrad (2), welches kippbar in dem Pumpengehäuse (7) gelagert ist. Um das Hohlrad einfach fertigen zu können und auf die Verwendung von Gleitmaterial in Verbindung mit dem Kippring verzichten zu können, ist das Hohlrad über die Wälzkörper in dem Kippring gelagert, wobei das Hohlrad in seiner Breite nicht über die Breite der Innenverzahnung des Hohlrades hinausgeht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Innenzahndradmaschine, insbe­ sondere Innenzahnradpumpe mit einem Gehäuse und mit einer in dem Gehäuse aufgenommenen Laufgruppe, bestehend aus ei­ nem drehbar gelagerten Ritzel und einem innenverzahnten, mit dem Ritzel kämmenden Hohlrad. Eine derartige Innenzahn­ radmaschine ist aus der Europäischen Patentanmeldung 99/105 579.9 (DE-OS 198 15 421) bekannt geworden. Bei dieser In­ nenzahnradpumpe stützt sich das Hohlrad über ein verbrei­ tertes Laufrad, vorzugsweise über eine Gleitlagerung in ei­ nem Kippring gelagert, welcher wiederum innerhalb des Pum­ pengehäuses schwenkbar angeordnet ist.

In der genannten Patentanmeldung wird vorgeschlagen, das Hohlrad im Lagerbereich mittels eines mit dem Hohlrad ver­ bundenen Laufrings zu verbreitern, um eine höhere Bela­ stungsfähigkeit für die Gleitlagerung zu erreichen. In der genannten Anmeldung wird weiterhin vorgeschlagen, den ver­ breiterten Laufring des Hohlrades über ein Wälzlager in dem Kippring abzustützen.

Versuche haben gezeigt, dass preiswerte Befestigungsarten des Laufrings an dem Hohlrad nicht zuverlässig sind, wäh­ rend eine einstückige Fertigung des mit dem verbreiterten Laufring versehenen Hohlrades sehr teuer ist.

Die vorliegende Erfindung geht daher aus von einer Innen­ zahnradmaschine der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung und hat sich zur Aufgabe gestellt, die Innenzahnradmaschine einfacher und damit preiswerter her­ stellbar darzustellen. Die Erfindung wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebende Merkmalskombination gelöst. Die Erfindung besteht im Prin­ zip also darin, auf einen verbreiterten Laufring zu ver­ zichten und als Lagerung ein Wälzlager vorzusehen. Hier­ durch lässt sich das Hohlrad sehr einfach fertigen, da kein Laufring angefügt werden muss. Andererseits ist das verwen­ dete Wälzlager sehr stabil, so dass durchaus durch dieses Wälzlager die in der Pumpe (Innenzahnradmaschine) auftre­ tenden Kräfte auf den Kippring übertragen werden können.

Eine vereinfachte Fertigung der erfindungsgemäßen Innen­ zahnradmaschine ergibt sich durch die Merkmalskombination nach Anspruch 2. Danach erhält man eine äußerst platzspa­ rende Konstruktion, da über das Wälzlager bei der die äuße­ re Mantelfläche des Hohlrades direkt auf die innere Mantel­ fläche des Kipprings einwirkt. Durch diesen Verzicht auf weitere ringförmige Zwischenträger wird nicht nur die Kon­ struktion vereinfacht, sondern auch eine Einsparung in den Abmessungen nicht nur in axialer Richtung sondern auch in radialer Richtung erreicht.

Um die Nadeln sauber fassen zu können, wird in Weiterbil­ dung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 3 vorgeschlagen, so dass hier durch in axialer Richtung Platz für den Metallkäfig bzw. die Kunststofffassung der Wälzkör­ per geschaffen wird. Durch die Verwendung der Wälzlager ist es weiterhin möglich, nicht nur das Hohlrad sondern auch den Kippring aus Metall zu fertigen, da auf die gleitenden Eigenschaften von Bronze für den Kippring verzichtet werden kann. Das Hohlrad selbst kann durch Räumen von ringförmigen Abschnitten eines aus Edelstahl gebildeten Rohres aber auch durch Stanzen eines Bleches gefertigt sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1a + b eine Ausgestaltung, die bereits vorgeschlagen wurde und

Fig. 2a, b, c die Innenzahnradmaschine mit dem erfindungsge­ mäßen Aufbau.

Die Fig. 1a und 1b zeigen in geschnittener Darstellung ei­ nen Ausschnitt aus einer Zahnradpumpe, wie er bereits im Zusammenhang mit dem deutschen Gebrauchsmuster 297 03 656.4 bzw. der eingangs genannten Europäischen Patentanmeldung beschrieben ist. Das ein Ritzel 1 umgebende Hohlrad 2 ist durch ein Laufrad 3 verbreitert, so dass sich das Hohlrad 2 über die vergrößerte Laufradfläche 3 an einem Gleitring 4 abstützen kann, welcher mit dem Kippring 5 verbunden ist. Der Kippring selbst ist über einen Kippkörper 6 in dem Pum­ pengehäuse bzw. Gehäuse der Innenzahnradmaschine 7 schwenk­ bar gelagert. In Fig. 1 ist noch der Druckraum 8 angedeu­ tet.

Die Fig. 2a bis 2c zeigen erfindungsgemäße Ausgestaltung der Innenzahnradmaschine (Innenzahnradpumpe). In Fig. 2a und 2b wurde der Gleitring 4 weggelassen, wobei das Hohlrad 2 sich über Wälzkörper 11 direkt an den Kippring 5 ab­ stützt. Die Wälzkörper 11 sind seitlich in einer Kunst­ stofffassung gefangen, so dass sie in axialer Richtung nicht ausweichen können. Es ist auch nicht notwendig, dass die Wälzkörper 11 viel breiter als die Breite des Hohlrades 2 sind. Entsprechendes gilt für den Kippring 5, der eben­ falls nur etwas breiter als das Hohlrad zu sein braucht. Sowohl das Hohlrad 2 als auch der Kippring 5 können aus Me­ tall sein, so dass bei dem Kippring 5 auf ein Gleitmaterial wie beispielsweise Bronze verzichtet werden kann. Aufgrund der hohen Belastungsfähigkeit der Wälzkörper gegenüber ei­ nem Gleitlager kann die Lagerfläche und damit die Länge der Wälzkörper erheblich reduziert werden. Anstatt durch einen Kunststoffkäfig 12 können die Wälzkörper aber auch durch einen Metallkäfig gehalten werden.

Fig. 2c zeigt in vergrößerter Darstellung eine abgeänderte Form der Lagerung. Dabei ist in die äußere Mantelfläche des Hohlrades 2 eine umlaufende wannenförmige Nut eingearbei­ tet, welche die Führung für kugelförmige Wälzkörper 15 bil­ det. Hierdurch kann auf eine Fassung der Wälzkörper durch einen Kunststoffkäfig 12 oder einen Metallkäfig verzichtet werden. Für die Kugeln lässt sich durch eine entsprechende umlaufende Nut mit kreissektorförmigem Querschnitt in dem Kippring 5 eine entsprechende Vergrößerung der Lagerfläche und eine seitliche Führung der Wälzkörper 15 erreichen. Analog lässt sich durch eine Nut mit einem rechteckförmigen Querschnitt auch eine Fassung für die walzenförmigen Wälz­ körper 11 erreichen.

Die Erfindung lässt sich also kurz derart zusammenfassen: Bei der bekannten Konstruktion nach Fig. 1a und 1b ist der Gleitring 4 in den Kippring 5 eingepresst, so dass er um Toleranzen auszugleichen kalibriert werden muss. Das so ge­ bildete Gleitlager stützt die Kräfte ab, die im Druckfeld 8 entstehen und durch das Hohlrad 2 übertragen werden, wel­ ches in den Laufring 3 eingepresst ist. Der Laufring 3 ist erforderlich, um die spezifische Belastung auf dem Gleitla­ ger zu minimieren. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass man weniger Bauteile benötigt, die Pressverbindungen einspart, auf die Kalibrierung verzichtet werden kann und damit eine billigere und raumsparendere Konstruktion er­ hält. Vorteilhaft ist weiterhin die herabgesetzte Reibung und damit der bessere Wirkungsgrad der Zahnradpumpe und In­ nenzahnradpumpe, die somit nur einen kleineren Motor benö­ tigt und weniger Wärme abgibt.

Claims (5)

1. Innenzahnradmaschine mit einem Gehäuse (7) und mit ei­ ner in dem Gehäuse aufgenommenen Laufgruppe, bestehend aus einem drehbar gelagerten Ritzel (1) und einem in­ nenverzahnten, mit dem Ritzel kämmenden Hohlrad (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (2) durchge­ hend die Breite der Innenverzahnung besitzt und über Wälzkörper (11, 15) in einem in dem Gehäuse (7) der In­ nenzahnradmaschine kippbar angeordneten Kippring (5) gelagert ist.

2. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Wälzkörper (11, 15) in einem Metall­ käfig oder in einer ringförmigen Kunststofffassung (12) gefangen sind.

3. Innenzahnradmaschine nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kippring (5) mindestens die Breite des Hohlrades (2) besitzt.

4. Innenzahnradmaschine nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kippring aus Metall gefertigt ist.

5. Innenzahnradmaschine nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (2) aus einem Rohrabschnitt oder einem Stahlblech gefertigt ist.