DE1076496B

DE1076496B - Regelbare Drehkolbenmaschine mit zwei exzentrisch ineinander gelagerten, im Inneneingriff rotierenden Zahnraedern

Info

Publication number: DE1076496B
Application number: DEZ5780A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hubert Freih Thuengen
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1956-09-25
Filing date: 1956-09-25
Publication date: 1960-02-25

Description

Regelbare Drehkolben-maschine mit zwei exzentrisch ineinander gelagerten, im Inneneingriff rotierenden Zahnrädern . Die Erfindung betrifft, eine regelbare Drehkolbenmaschine Mit zwei exzentrisch ineinander gelagerten und im Inneneingriff rotierenden Zahnrädern, die zum Zwecke, der Änderung des wirksamen Hubraumes axial zueinander verschiebbar'sind und mit das außenverzahnte Innenrad und das i#nenverzahn-te Außenrad dichtend umschließenden Lagerteilen und Buchsen, wobei das Außenrad und die dasselbe umschließenden Buchsen in Abhängigkeit vom Druck der Betriebsflüssigl<,eit der Maschine.-axial verschiebbar sind.
Es isteine derartige Drefikolbenmaschine mit einem Innen-.und einemAtißenzahi-iradbekanntge-#vor4den, wobei letztefes hydraulisch in Abhängigkeit vom Druck oder einer anderen Betriebs-größe gegen das Innenzahnrad axial verschiebbar ist. Das Drucköl für die Versiellung wird über ein in Abhängigkeit von der Be-triehsgröße steuerbares, außerhalb des Maschinengehäuses a-ng#brachtes -Ventil- wahlweise der einen oder der anderen Seite des Innenzahnrades- zugeführt. Bei einem anderen, der obenerwähnten ähnlichen regelbaren Drehli:olbenmaschine ist ein Steuerventil, das von außen, z. B. von Hand verstellt werden kann', im Gehäuse angeordnet und reguliert die Förderdruckbeaufschlagung auf beiden Stirnseiten des Außenrads und damit dessen axiale Lage gegenüber dem Innenrad jenach-EinsfellungdesStetierventils. - Ferner ist auch eine Zahnradmaschine mit einem Innenrad und Außenrad-bekannt, bei der das Innenrad zusammen mit einem stirnseitig angeordneten Dichtungsschild gegenüber -dem Außenrad verschoben wird und bei Nachlassen des'äxialen Verschiebungsdruckes durch eine Feder wieder in die Lage der vollen Zahneingriffsbreite zurückgedrückt wird. Dabei sind einverschiebbarer, verzahnter Dichtungsschild und -insätzliche Einrichtungen zur Verschiebbarkeit der Antriebswelle erforderlich, was einer umständlichen und teuren Konstruktion gleichkommt.
Gegenüber den bekannten Maschinen soll sich die regelbare Drehkolbenmaschine nach der vorliegenden Erfindung durch eine besonders zweckmäßige und einfache Bauart auszeichnen, wobei nur eine Seite des verschiebbaren Pumpenteils vom Druck voll beaufschlagt wird. Dazu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei einer Maschine der eingangs erwähnten Art die Verschiebung des Außenzahnrades in an sich bekannter Weise gegen die Kraft einer Federeinrichtung erfolgt und daß zu diesem Zweck mehrere, z. B. sechs gleiche Schraubenfedern, gleichmäßig verteilt, über die eine Buchse stirnseitig gegen das Außenrad drücken, während die Einwirkung des Druckes der Betriebsflüssigkeit auf das Außenrad an dessen anderer Stirnseite über einen kurzen Leitungsweg innerhalb des Pumpengehäuses erfolgt.
Besondere, außerhalb des Gehäuses liegende Steuerorgane sind also bei einer- Maschine" nach rder Erfin'-dung nicht erforderlich-.
. In weiterer Ausggstaltung der Erfiiidung wird noch vorgeschlage-n, daß 'im Gehäuse'aii der vom Betrieb#sdruck beaufschlagten des Außenrades ;vor der mit dem - Außenrad- axial verschiebbaren- Buchse -ein Druckraum voigeseherr.ist, der-mit,der Druckleitung der, Betriebsflüssigkeit durch '-Überg-a-ngsbo'hrungen verbunden ist..
Eine Drehkolbenmaschine*--iiach der- Erfindung kann als Puinpe wie auch- als Flüssigkeits Motor ausgiführf werden.
- - Die Zeichnung gibt eine Ausführungsform der Er---findung-wijder und zwar zeigt: Fig. 1 einen Schnitt in Richtung der Längsachse durch das Kapselwerk bei voller Ausnutzung des wirksamen Pumpenraumes, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 5, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 5, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig, 5, Fig. 5 einen Längsschnitt mit gegenüber Fig. 1 verändertern. wirksamem Hubraum.
In Fig. 1 ist das hier beispielsweise angetriebene Läuferzahnrad mit 1 und der mit diesem im Eingriff stehende innenverzahnte Ring mit 2 bezeichnet. Das Läuferzahnrad 1 ist außenmittig zum innenverzahnten Ring 2 gelagert und besitzt üblicherweise einen Zahn weniger als dieser, so daß Kammern für die Förderung des Druckmittels gebildet werden.
Die Welle 5 des Läuferzahnrades 1 ist in den Abschlußdeckel 3 und 4 des Gehäuses 6 außenmittig gelagert. Die Deckel 3 und 4 weisen in das Gehäuse 6 vorspringende Ansätze 8 bzw. 9 auf, an deren Stirnseiten sich das Zahnrad 1 unter Belassung eines ganz geringen Spieles anlegt und somit axial gehalten ist. Der Ansatz 8 ist konzentrisch zum Läuferzahnrad 1 ausgebildet und sein Außendurchmesser ist gleich dein Kopfkreis des Läuferzahnrades 1, während der Ansatz 9 konzentrisch zum innenverzahnten Rad 2 ausgebildet ist und gleichen Außendurchmesser wie der Kopfkreis der nach innen gerichteten Zähne des Ringes 2 aufweist. Hierbei besteht zwischen beiden Teilen Lauf sitz. Auf den Ansätzen 8 und 9 sind zwei in das Gehäuse 6 passende Buchsen 11 und 12 axial verschiebbar eingesetzt. Die Buchse 12 nimmt in einer Ausnehmung freilaufend das innenverzahnte Rad 2 mit Laufsitz auf und legt sich mit der Stirnseite ihres vorspringenden Ringteiles gegen die Stirnseite der Buchse 11 unter Belassung eines geeigneten Bewegungsspieles für das innenverzahnte Rad2 an. Der Ansatz8 weist zwei voneinander durch Stege getrennte, teilweise kreisförrnig begrenzte Ausnehmungen13 und 14 auf, in welche die Druck- und Saugleitungen16 bzw. 17 für das Druckmittel münden. Von der Druckleitung16 führen Schlitze 18 zu dem zwischen dem Gehäusedekke14 und der Buchsell gebildeten Zylinderraum20, wodurch es möglich ist, den Betriebsdruck auf die äußere Stirnfläche der Buchse 11 wirken zu lassen, um die Buchse 11 und damit das innenverzahnte Rad 2 und die Buchse 12 axial zu verschieben. Die Buchse 12 stützt sich auf Federn 21 ab, die je mit dem äußeren Ende im Gehäusedeckel 3 aufsitzen. Diese Federn werden vorteilhaft unter geeigneter Vorspannung eingebracht. Es ist zweckmäßig, die Buchsen 1 und 12 mittels einer Keilfeder 22 im Gehäuse 6 zu führen, damit eine Verdrehung im Gehäuse vermieden ist.
Die Wirkungsweise des Kapselwerkes bei Verwendung als Pumpe ist folgende: Wird bei dem in Fig. 1 gezeichneten Ruhezustand des Kapselwerkes die Welle 5 mit dem auf ihr befestigten Läuferzahnrad 1 angetrieben, so wird durch die mittels der exzentrischen Lagerung der Kapselwerkräder zueinander und durch deren Zähnezahldifferenz gebildeten Kammern, die beispielsweise aus einem hier nicht dargestellten Vorratsbehälter über die Saugleitung 17 und den Raum 14 auf die Druckseite und von dort in den Raum 13 und durch die Druckleitung 16 zur Verbrauchsstelle gefördert. Da die Druckleitung 16 durch die Durchflußöffnungen 18 mit dein Kolbenraum 20 in Verbindung steht, wird der entstehende Druck auch auf die Buchse 11 übertragen und beim Druckanstieg erfolgt die axiale Verschiebung der Buchse 11 und des innenverzahnten Ringes 2 mit der Buchse 12 gegen die Wirkung der Federn 21 in der in Fig. 5 angegebenen Pfeilrichtung. Mit dieser Verschiebung wird die Eingriffsbreite der Kapselwerkräder verringert und dementsprechend wird das Volumen der von den Zylinderbuchsen 11 und 12 und den Ansätzen 8 bzw. 9 umschlossenen Kapselräurne verringert. Die Federn 21 sind mit Rücksicht auf die beabsichtigte Pumpenleistung entsprechend zu wählen und auch unter geeigneter Vorspannung eiiizusetzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Regelbare Drehkolbenmaschine mit zwei exzentrisch ineinander gelagerten, im Inneneingriff rotierenden Zahnrädern, die axial zueinander verschiebbur sind und mit das auflenverzahnte Innenrad und das innenverzahnte Außenrad dichtend umgebenden Lagerteilen und Buchsen, wäbei das Außenrad und die dasselbe umschließenden Buchsen in Abhängigkeit vom Druck der Betriebsflüssigkeit der Maschine axial verschiebbax sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Verschiebung in an sich bekannter Weise gegen die Kraft einer Federeinrichtung erfolgt und daß zu diesem Zweck mehrere, z. B. sechs gleiche Schraubenfedern (21), gleichmäßig verteilt, über die eine Buchse (12) stirnseitig gegen das Außenrad drücken, während die Einwirkung des Druckes der Betriebsflüssigkeit auf das Außenrad an dessen anderer Stirnseite über einen kurzen Leitungsweg innerhalb des Pumpengehäuses (3,4,6) erfolgt.
2. Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (3,4, 6) an der vom Betriebsdruck beaufschlagten Seite, des Außenrades vor der mit dem Außenrad axial verschiehbaren Buchse (11) ein Druckarrn (20) vorgesehen ist, der mit der Druckleitung (16) der Betriebsflüssigkeit durch Übergangsbohrungen (18) verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 216223,243 665; USA.-Patentschriften Nr-. 1990750, 2079375.