Hydraulische Maschine in Form einer Pumpe oder eines Motors Die Erfindung betrifft eine hydraulische Ma schine - unter welchem Begriff im vorliegenden Fall eine Pumpe oder ein Motor zu verstehen ist -, die insbesondere nach Art einer Zahnradlpumpe für hohe Drücke ausgebildet sein kann.
Es ist zweckmässig, bei diesen Maschinen die Arbeitsräume seitlich durch an den Flanken der Rotoren, bei Zahnradpumpen an den Zahnradseiten, unter Flüssigkeitsdruck anlie gende, axial bewegliche Wände zu begrenzen, wobei diese Wände für den Durchtritt der Rotorwellen durchbrochen sind und insbesondere gleichzeitig als Lagerbuchsen für diese Wellen dienen.
Bei diesen Maschinen werden aus fabrikatorischen Gründen die Kanten am Übergang der Wellenbohrungen in die Anlageflächen der Begrenzungswände gebrochen und in den Seitenflächen der Rotoren beim Wellen- anschluss ein Hinterstich vorgesehen., damit diese Teile gut aneinander anlaufen können.
Diese Ab- fasungen an den Wänden oder Vertiefungen an den Rotoren ergeben aber Ringkammern, in die von der Maschinendruckseite her Flüssigkeit eindringen kann, so dass an den Wänden axial nach aussen gerichtete unkontrollierbare Spreizkräfte entstehen, welche die dichte und vorher genau abgestimmte Anlage der Wände an den Rotoren stören. Deshalb werden diese Ringkammern in der Regel durch Längsnuten ent lang der Wellenbohrung mit einem Raum geringeren Drucks, bei Pumpen. z. B. mit der Saugseite, verbun den. Es sind also besondere Entlastungskanäle vor zusehen.
Um diese Entlastungskanäle überflüssig zu ma chen, gehen gemäss der Erfindung die rotorseitigen Anlageflächen der Seitenwände und deren Bohrungen für d.ie Rotorwellen scharfkantig ineinander über und bei den Anschlussstellen der Rotorwellen an die Ro toren sind, mit der einen Flanke anschliessend an die betreffende Seitenfläche der Rotoren und auf der Höhe des Wellendurchmessers beginnend,
je eine Ringnut in die Welle oder in diese und den Rotor eingestochen, derart, dass die seitlichen Begrenzungs wände über ihre ganze Fläche passend an den ihnen zugeordneten, bis zur Höhe des Wellendurchmes- sers reichenden ebenen Seitenflächen Rotoren anlie gen.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in Form einer Zahnradpumpe mit sogenannten schwim menden, auf der Aussenseite unter dem Förderdruck stehenden Lagerbuchsen sowie Detailvarianten sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Zahnrad- pumpe, durchgeführt nach der Ebene der Wellen achsen, Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Pumpenteil nach Ebene 11-II der Fig. 1,
Fig. 3 ein Teilbild aus Fig. 1 in vergrössertem Massstab, Fig. 4 ein gleichartiges Teilbild einer Zahnrad pumpe bekannter Ausführung, Fig. 5 und 6 Teilbilder ähnlich Fig. 3 mit etwas abweichenden Querschnittsformen einer Ringkam mer.
In dem durch einen Deckel 1 verschlossenen Ge häuse 2 einer Zahnradpumpe sind. parallel zueinander liegende Sackbohrungen 3, 4 vorgesehen, die einander überschneiden und zur Aufnahme von ineinander kämmenden Zahnrädern 5, 6 gleichen Aussendurch messers und: entsprechend ausgebildeten Lagerbuch sen 7 bzw. 8, 9 für die Zahnradwellen 10, 11 bzw. 12, 13 dienen.
Die Lagerbuchsen auf der einen Seite der Zahnräder sind als zusammenhängende Brille 7 dar- gestellt, während die Lagerbuchsen 8, 9 auf der an deren, linken Seite der Zahnräder als flach anein ander anliegende Einzelkörper ausgebildet sind. Die Buchsen sind axial beweglich und dicht abschliessend in ihren Gehäusebohrungen 3 bzw. 4 geführt. Mit ihrer nach aussen gekehrten Stirnseite legen sie sich an Gummidichtungen 14, 15 bzw. 16, 17, die in Ringnuten der Gehäuseteile 1 bzw. 2 eingelassen sind.
Zwischen die Gehäuseteile 1 und 2 ist ausser halb des Bereichs der Bohrungen 3, 4 eine Ringdich tung 18 in eine Ringnut des Gehäusedeckels 1 ein gelegt. Die Austrittstelle der nach aussen durch eine Bohrung 19 des Deckels 1 vorstehenden, mit einem Konus 20 zur Aufnahme eines Antriebszahnrades ausgebildeten Zahnradwelle 10 ist durch eine Dich tung 21 mit federnd am Umfang der Welle anliegen der Lippe abgedichtet.
Die ausserhalb der Dichtringe 14, 15, 16, 17 liegenden. Gehäusekammern 22, 23, 24, 25 sind durch eine Aussparung 26, die parallel zu den Bohrungsachsen in den Buchsen verläuft, mit der Druckseite der Pumpe verbunden, während die innerhalb der genannten Dichtringe liegenden Räume 27, 28, 29, 30 mit der Saugseite der Pumpe in Ver bindung stehen. In den untenliegenden Gehäuse raum 28 mündet auch eine hinter der Dichtung 21 beginnende Leckölbohrung 31.
Bei diesem bekannten Aufbau der Zahnradpumpe entsteht bei laufender Pumpe vom Pumpenauslass her in den Kammern 22, 23, 24, 25 ein Druck, der die Lagerbuchsen stets mit einem geringen überschuss an axial gerichteter Kraft an den Seitenflächen der Zahnräder hält. Die Grösse der diesem Druck aus gesetzten Aussenflächen ist nach den druckbelasteten Flächen auf der anderen Buchsenseite abgestimmt. Diese Aussenflächen können natürlich auch andere als die dargestellten. Formen haben und an anderen Stel len als den gezeichneten, vorgesehen sein.
Auch kön nen für den Anlauf der Pumpe zusätzliche noch axial wirkende Federn eingebaut werden.
Bei den bekannten Pumpen werden nun die Kan ten am übergang der Lagerbohrungen 32 der Buch sen in deren Anlagefläche 33 mehr oder weniger ge brochen und die Zahnräder beim Wellenanschluss hinterstochen. In Fig. 4 ist diese Ausführung für das Zahnrad 5 und die Buchse 7 dargestellt. Die Abfasung zum Brechen der scharfen Buchsenkante ist dort mit 34, der Hinterstich am Zahnrad mit 35 bezeichnet.
Es ist leicht zu erkennen, dass infolge dieser Vorkeh rungen zwischen Zahnrad und anliegender Buchse eine Ringkammer 36 entstanden ist, in die von der Druckseite her durch den Spalt zwischen Zahnrad und Buchse Drucköl eindringen kann. Dieses Drucköl würde im Bereich der Ringkammer an der Buchse axial nach aussengerichtete, mit der Viskosität des Öls, der Drehzahl der Pumpe und anderen Faktoren sich ändernde Kräfte hervorrufen, die die vorgese hene Auslastung an. den Buchsen stören würden.
Des halb wird bei den bekannten Pumpen -ein in der Re gel als Längsnut 37 entlang der Wellenbohrung in der Buchse nach aussen geführter und in der Regel mit der Saugseite der Pumpe verbundener Kanal vor gesehen. Dadurch wird die Ringkammer 36 ständig entlastet.
Diese besonderen Entlastungsvorkehrungen er übrigen sich, wenn im Sinne der Erfindung die Buch sen am Übergang von Anlagefläche 33 und Wellen bohrung 32 scharfkantig bleiben und bei der An schlussstelle der Welle an das Zahnrad in die Welle eine Ringnut bzw. in die Welle und den Rotor eine entsprechende Ringnut eingestochen wird, die in den Fig. 1 und 3, 5 und 6 mit 38 bezeichnet ist.
Diese bei der Zahnradseitenfläche auf Höhe des Wellen durchmessers beginnende Ringnut nimmt einen ge gebenenfalls an der Buchse infolge ihrer scharfkan tigen Ausführung vorhandenen Grat auf, lässt aber die einander zugekehrten ebenen Flächen von Buchse und Zahnrad über ihre ganze Breite bis auf Höhe des Wellendurchmessers passend aneinander anlie gen und lässt auch, wenn Lecköl durch den Spalt zwi schen Zahnrad und Buchse durchdrückt, unmittelbar an den Buchsen keine Axialkräfte entstehen. Mit Hilfe der Erfindung wird also die beschriebene Zahn radpumpe wesentlich einfacher und betriebssicherer.
Die Ringnut 38, deren eine Seitenflanke an die dar- überliegende Zahnradfläche anschliesst, kann in ihrem Grund scharfkantig begrenzt (Fig. 5) oder mit abgerundeten oder abgeflachten übergängen (Fig. 6) versehen sein oder auch, wie in Fig. 3 dargestellt, ausgehend vom Wellendurchmesser, hinter die Seiten fläche des Zahnrads zurücktreten. Sie kann also innerhalb des Bereichs der Bohrung 32 auch noch in das Zahnrad selbst hineinragen.
Die Druckverhält nisse werden dadurch nicht geändert; das Schleifen der Seitenflächen der Zahnräder wird aber dadurch noch erleichtert.
Es genügt, in an sich bekannter Weise nur eine Buchse pro Zahnrad axial bewegbar zu lagern. Die Buchse auf der anderen Rotorseite kann fest im Ge häuse gelagert oder durch eine feste Gehäusewand ersetzt sein.