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WO2013057112A2 - Förderaggregat - Google Patents

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Publication number
WO2013057112A2
WO2013057112A2 PCT/EP2012/070507 EP2012070507W WO2013057112A2 WO 2013057112 A2 WO2013057112 A2 WO 2013057112A2 EP 2012070507 W EP2012070507 W EP 2012070507W WO 2013057112 A2 WO2013057112 A2 WO 2013057112A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
toothing
toothing part
unit according
shaped
working space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2012/070507
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2013057112A3 (de
Inventor
Sando Kunath
Oliver Laforsch
Dieter Amesoeder
Ingo Nowitzky
Marian Kacmar
Evgenij Skrynski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to BR112014009311A priority Critical patent/BR112014009311A2/pt
Priority to CN201280050779.7A priority patent/CN103890401B/zh
Priority to US14/352,888 priority patent/US9422935B2/en
Publication of WO2013057112A2 publication Critical patent/WO2013057112A2/de
Publication of WO2013057112A3 publication Critical patent/WO2013057112A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/082—Details specially related to intermeshing engagement type pumps
    • F04C18/084—Toothed wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
    • F04C2/084—Toothed wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C3/00—Rotary-piston machines or pumps, with non-parallel axes of movement of co-operating members, e.g. of screw type
    • F04C3/06—Rotary-piston machines or pumps, with non-parallel axes of movement of co-operating members, e.g. of screw type the axes being arranged otherwise than at an angle of 90 degrees
    • F04C3/08—Rotary-piston machines or pumps, with non-parallel axes of movement of co-operating members, e.g. of screw type the axes being arranged otherwise than at an angle of 90 degrees of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing

Definitions

  • the invention is based on a delivery unit according to the preamble of the main claim.
  • a delivery unit from DE 102008013991 AI with a first toothing part and a second toothing part, which cooperate with each other via a toothing and whose axes are inclined to each other, wherein the first toothing part surrounds the second toothing part with a collar portion and wherein between the teeth of the first toothing part and the toothing of the second toothing part working spaces are formed, which can be filled via an inlet and emptied via a drain.
  • the control of inlet and outlet can be done via valves or
  • the main claim has the advantage that an alternative filling and emptying is achieved by the collar portion of the first toothing part has at least a first recess for filling or emptying of the respective working space, wherein the second toothing part at its the first toothing part facing circumference at least one, in a the working spaces opening second recess has, wherein the first recess and the second recess in mutual overlap a
  • Gearing part formed as a groove-shaped depression or as a channel.
  • the second gear part has a ball portion and the first gear part has a hollow ball portion for support on the ball portion or vice versa.
  • the second toothing part has at least one
  • Connecting channel which, viewed in the axial direction extending from a side facing away from the ball portion to the ball portion, wherein on the hollow ball portion of the first toothing part control grooves are provided which form a flow connection in the respective working space when overlapping with the at least one connecting channel.
  • the first toothed part has at least one connecting channel, which, viewed in the axial direction, extends starting from a side facing away from the hollow spherical section to the hollow spherical section, wherein on the
  • Ball portion of the second toothing part control grooves are provided, which in overlap with the at least one connecting channel of the first toothing part a
  • the connecting channel at its end facing the control grooves star-shaped or radially divided into a plurality of connecting grooves, which then overlap with the control grooves in a corresponding position.
  • control grooves are finger-shaped, kidney-shaped, boomerang-shaped, spiral-shaped, L-shaped, S-shaped, V-shaped or star-shaped in the direction of their longitudinal extent.
  • the second toothing part seen in the circumferential direction between two tooth tips each have a control channel, of the
  • each control channel is associated with a valve element that can open or close the control channel. This has the advantage that for different operating conditions at a through the
  • Valve element specific pressure is opened. This can cause a pulsation on the
  • FIG. 2 shows a section of a first toothing part according to the first embodiment of Fig.l
  • FIG. 3 shows a side view of the first toothing part according to Fig.2,
  • FIG. 4 shows a three-dimensional view of the first toothing part according to FIG. 2, FIG.
  • FIG. 5 is a three-dimensional view of a second toothing part according to the first embodiment of Figure 1,
  • FIG. 6 shows in section a second embodiment of the delivery unit according to the invention
  • FIG. 7 shows a first toothing part according to the second exemplary embodiment according to FIG. 6
  • FIG. 8 shows in section the first toothing part according to FIG.
  • FIG. 9 is a three-dimensional view of a second toothing part according to the second embodiment of Figure 6
  • Fig.10 shows in section a third embodiment.
  • FIG. 1 shows, in section, a first exemplary embodiment of the delivery unit according to the invention.
  • FIGS. 2 to 5 show individual views of the two toothed parts from FIG. 1.
  • the delivery unit according to the invention may be a pump or a compressor.
  • the delivery unit has a first toothing part 1 and a second toothing part 2, which cooperate with each other via a toothing 1.1, 2.1 and whose axes of rotation 1.2,2.2 are inclined to each other, so not aligned.
  • Gear parts 1, 2 are formed according to the first embodiment as rotors and rotatably mounted in a housing 6. One of the rotors 1, 2 is driven by a drive shaft, not shown.
  • the toothing 1.1,2.1 of the two gear parts 1,2 is provided in each case on the mutually facing end faces and, for example, as Zyloidenvertechnikung executed. But it can also be expressly provided a different toothing. Between the teeth 1.1 of the first toothing part 1 and the
  • Gearing 2.1 of the second toothing part 2 work spaces 3 are formed, which can be filled via an inlet 4 and emptied via a drain 5.
  • the first toothing part 1 has a collar section 8, with which the second toothing part 2 is at least partially surrounded or enclosed on its circumference.
  • the collar portion 8 has the function to separate the working spaces 3 from the interior of the housing 6.
  • the two gear parts 1,2 are at their the first embodiment
  • a pin 1.4,2.4 which is arranged in each case in a bearing of the housing 6.
  • the collar portion 8 of the first toothing part 1 has at least one first recess 9 for filling or emptying the respective working space 3, the second toothing part 2 at its periphery facing the first toothing part 1 at least one second opening into one of the working spaces 3
  • Recess 10 has, wherein the first recess 9 and the second recess 10 in mutual overlap form a flow connection in the respective working space 3. This flow connection can serve for filling or emptying.
  • first recesses 9 are provided on the collar portion 8 of the first toothing part 1 and distributed for example at the same distance over the circumference.
  • the first recesses 9 are for example slotted, U or V-shaped, but may also have a different shape.
  • the number of first recesses 9 preferably corresponds to the number of teeth in the toothing part 1.
  • the number of second recesses 10 preferably corresponds to the number of teeth in the toothing part 2.
  • the working spaces 3 could also be filled or emptied only via the first recess 9, ie without the second recess 10, since the first recesses 9 are arranged such that they overlap with the working spaces 3 even without the second recesses 10.
  • the second recess 10 on the second toothing part 2 however, a larger flow cross-section is created in the working spaces 3, so that the working spaces 3 can be filled faster or emptied.
  • the second recesses 10 are on the second
  • Gearing 2.1 provided.
  • a second recess 10 is present in each tooth gap formed between two teeth.
  • the second recesses 10 of the second toothing part 2 are formed according to the first embodiment as a groove-shaped depression or as a channel.
  • the second toothing part 2 has, for example, a central ball portion 12 and the first toothing part 1 a central hollow ball portion 13 for support on the central ball portion 12, or vice versa.
  • the gearing 1.1.2.1 is provided in each case around the ball section 12 or the hollow ball section 13.
  • the second toothing part 2 has at least one connecting channel 14 which, viewed in the axial direction, extends starting from a side facing away from the ball section 12 up to the first
  • Ball section 12 extends.
  • control grooves 15 are formed which, when overlapping with the at least one connecting channel 14 of the second toothing part 2, form a flow connection into the respective working space 3.
  • the control grooves 15 are in the direction of their longitudinal extension, for example
  • the fluid flows at corresponding
  • Recesses 9,10 out of this again.
  • the reverse flow direction over the two recesses 9,10 in the corresponding working space 3 and after a pressure build-up via at least one control groove 15 and the connecting channel 14 from the working space 3 out is of course also possible.
  • Delivery unit In the delivery unit of Figure 6 are compared to the delivery unit according to Fig.l to Fig.5 consistent or equivalent parts by the same
  • the second exemplary embodiment according to FIGS. 6 to 9 differs from the first exemplary embodiment in that the first toothing part 1 is a stator and the second one
  • Gearing part is a rotor.
  • a drive shaft 20 drives the second gear part 2, which is rotatably arranged in the first, designed as a stator toothing part 1.
  • the drive shaft 2 has a cooperating with the second gear part 2 inclined plane 21, on which a roller bearing is arranged.
  • On the side facing away from the drive shaft 2 of the roller bearing is the toothing part 2, which tumble with its axis of rotation 2.2 about the axis 23 of the drive shaft 20.
  • the second toothing part 2 has, on its side facing the drive shaft 20, a surface 24 cooperating with the roller bearing and the toothing 2.1 on its side facing the toothing 1.1 of the first toothing part 1.
  • the first gear part 1 has, as in the first embodiment, a collar portion 8, which surrounds the second gear part 2.
  • the first recesses 9 on the first toothing part 1 are designed according to the second embodiment as a groove, which are arranged on the second toothing part 2 facing inside of the collar portion 8.
  • the groove extends, for example, in the axial direction to the open end side of the first
  • the first recesses 9 of the first toothing part 1 act as in the first
  • the first toothing part 1 has the at least one connecting channel 14, which, viewed in the axial direction, extends from a side facing away from the hollow spherical section 13 to the hollow spherical section 13.
  • the control grooves 15 are executed, which form a flow connection into the respective working space 3 when overlapping with the at least one connecting channel 14 of the first toothing part 1.
  • the connecting channel 14 may be divided at its end portion facing the ball portion 12 in connecting grooves 25 and open into this, which, when overlapping with the control grooves 15 of the first gear part 1, the flow connection in the respective working space 3 arise. According to the second embodiment, the fluid flows at corresponding
  • FIG.10 shows in section a third embodiment of the invention
  • Delivery unit In the delivery unit of Fig.10 compared to the delivery unit of Figure 6 to Figure 9 are the same or equivalent parts by the same
  • Embodiment exclusively in that the inflow or outflow on the side of the first toothing part 1 is changed.
  • the inflow or outflow via the two recesses 9,10 is identical to that formed in the second embodiment.
  • the other flow connection into the working spaces 3, which does not lead via the two recesses 9, 10, does not extend over a single connection channel 14 on the first toothing part 1 and over the control grooves 15 cooperating with the single connection channel 14, but each working space 3 has its own, separate control channel 28 as inflow or outflow on.
  • the inflow or outflow into the work spaces 3 does not depend on the overlap of the connecting channel 14 and the control grooves 15, as in the two other embodiments, but is controlled by valve elements 29.
  • Each control channel 28 is associated with a valve element 29 which can open or close the control channel 28.
  • valve elements 29 are designed for example as elastic flaps.
  • the valve elements 29 have the function of allowing the flow through the control channels 28 in only one direction, either as an inflow or outflow. If valves are located on the discharge side, they offer the advantage of being opened at different operating conditions at a pressure determined by the valve. As a result, a pulsation on the outflow side of the delivery unit can be reduced.

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Abstract

Es sind schon Förderaggregate bekannt, mit einem ersten Verzahnungsteil und einem zweiten Verzahnungsteil, die jeweils über eine Verzahnung miteinander zusammenwirken und deren Achsen zueinander schräg gestellt sind, wobei das erste Verzahnungsteil das zweite Verzahnungsteil mit einem Kragenabschnitt umgreift und wobei zwischen der Verzahnung des ersten Verzahnungsteils und der Verzahnung des zweiten Verzahnungsteils Arbeitsräume gebildet sind, die über einen Zulauf befüllbar und über einen Ablauf entleerbar sind. Bei dem erfindungsgemäßen Förderaggregat wird eine alternative Befüllung und Entleerung erreicht. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Kragenabschnitt (8) des ersten Verzahnungsteils (1) zumindest eine erste Ausnehmung (9) zum Befüllen oder Entleeren des jeweiligen Arbeitsraums (3) aufweist, wobei das zweite Verzahnungsteil (2) an seinem dem ersten Verzahnungsteil (1) zugewandten Umfang zumindest eine, in einen der Arbeitsräume (3) mündende zweite Ausnehmung (10) aufweist, wobei die erste Ausnehmung (9) und die zweite Ausnehmung (10) bei gegenseitiger Überlappung eine Strömungsverbindung in den jeweiligen Arbeitsraum (3) bilden.

Description

Beschreibung Titel
Förderaggregat
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Förderaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon ein Förderaggregat aus der DE 102008013991 AI bekannt, mit einem ersten Verzahnungsteil und einem zweiten Verzahnungsteil, die jeweils über eine Verzahnung miteinander zusammenwirken und deren Achsen zueinander schräg gestellt sind, wobei das erste Verzahnungsteil das zweite Verzahnungsteil mit einem Kragenabschnitt umgreift und wobei zwischen der Verzahnung des ersten Verzahnungsteils und der Verzahnung des zweiten Verzahnungsteils Arbeitsräume gebildet sind, die über einen Zulauf befüllbar und über einen Ablauf entleerbar sind. Die Steuerung von Zulauf und Ablauf kann über Ventile oder
Steuerscheiben erfolgen.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass eine alternative Befüllung und Entleerung erreicht wird, indem der Kragenabschnitt des ersten Verzahnungsteils zumindest eine erste Ausnehmung zum Befüllen oder Entleeren des jeweiligen Arbeitsraums aufweist, wobei das zweite Verzahnungsteil an seinem dem ersten Verzahnungsteil zugewandten Umfang zumindest eine, in einen der Arbeitsräume mündende zweite Ausnehmung aufweist, wobei die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung bei gegenseitiger Überlappung eine
Strömungsverbindung in den j eweiligen Arbeitsraum bilden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Förderaggregats möglich. Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist die zweite Ausnehmung des zweiten
Verzahnungsteils als nutförmige Vertiefung oder als Kanal ausgebildet. Das zweite Verzahnungsteil hat einen Kugelabschnitt und das erste Verzahnungsteil einen Hohlkugelabschnitt zur Abstützung an dem Kugelabschnitt oder umgekehrt. Nach einem ersten Ausführungsbeispiel hat das zweite Verzahnungsteil zumindest einen
Verbindungskanal, der in axialer Richtung gesehen von einer dem Kugelabschnitt abgewandten Seite ausgehend bis zum Kugelabschnitt verläuft, wobei an dem Hohlkugelabschnitt des ersten Verzahnungsteils Steuernuten vorgesehen sind, die bei Überlappung mit dem zumindest einen Verbindungskanal eine Strömungsverbindung in den jeweiligen Arbeitsraum bilden.
Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel hat das erste Verzahnungsteil zumindest einen Verbindungskanal, der in axialer Richtung gesehen von einer dem Hohlkugelabschnitt abgewandten Seite ausgehend bis zum Hohlkugelabschnitt verläuft, wobei an dem
Kugelabschnitt des zweiten Verzahnungsteils Steuernuten vorgesehen sind, die bei Überlappung mit dem zumindest einen Verbindungskanal des ersten Verzahnungsteils eine
Strömungsverbindung in den jeweiligen Arbeitsraum bilden. Bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel kann sich der Verbindungskanal an seinem den Steuernuten zugewandten Ende sternförmig oder strahlenförmig in mehrere Verbindungsnuten aufteilen, die dann mit den Steuernuten bei entsprechender Position überlappen. Dies hat den Vorteil, dass der
Verbindungskanal automatisch in der Befüllungsphase geöffnet und in der Entleerungsphase automatisch geschlossen ist. Bei umgekehrter Drehrichtung ist Befüllungs- und
Entleerungsphase vertauscht. Es sind keine zusätzlichen Ventile oder Steuerelemente notwendig. Nach einer vorteilhaften Ausführung sind die Steuernuten in Richtung ihrer Längserstreckung fingerförmig, nierenförmig, bumerangförmig, spiralförmig, L-förmig, S-förmig, V-förmig oder sternförmig ausgebildet.
Nach einem dritten Ausführungsbeispiel weist das zweite Verzahnungsteil in Umfangsrichtung gesehen zwischen zwei Zahnspitzen jeweils einen Steuerkanal auf, der von der dem
Arbeitsraum zugewandten Seite auf die dem Arbeitsraum abgewandte Seite führt, wobei jedem Steuerkanal ein Ventilelement zugeordnet ist, das den Steuerkanal öffnen oder schließen kann. Dies hat den Vorteil, dass für unterschiedliche Betriebszustände bei einem durch das
Ventilelement bestimmten Druck geöffnet wird. Dadurch kann eine Pulsation auf der
Entleerungsseite des Förderaggregates verringert werden. Zeichnung
Drei Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Fig.1 zeigt im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Förderaggregates,
Fig.2 im Schnitt ein erstes Verzahnungsteil gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig.l,
Fig.3 eine Seitenansicht des ersten Verzahnungsteils nach Fig.2,
Fig.4 eine dreidimensionale Ansicht des ersten Verzahnungsteils nach Fig.2,
Fig.5 eine dreidimensionale Ansicht eines zweiten Verzahnungsteils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig.1 ,
Fig.6 im Schnitt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Förderaggregates, Fig.7 ein erstes Verzahnungsteil gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig.6, Fig.8 im Schnitt das erste Verzahnungsteil nach Fig.7,
Fig.9 eine dreidimensionale Ansicht eines zweiten Verzahnungsteils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig.6
Fig.10 zeigt im Schnitt ein drittes Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Fig.l zeigt im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Förderaggregates. Fig.2 bis Fig.5 zeigen Einzelansichten der beiden Verzahnungsteile aus Fig. l .
Das erfindungsgemäße Förderaggregat kann eine Pumpe oder ein Verdichter sein. Das Förderaggregat weist ein erstes Verzahnungsteil 1 und ein zweites Verzahnungsteil 2 auf, die jeweils über eine Verzahnung 1.1 ,2.1 miteinander zusammenwirken und deren Drehachsen 1.2,2.2 zueinander schräg gestellt sind, also nicht zueinander fluchten. Die beiden
Verzahnungsteile 1 ,2 sind gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel als Rotoren ausgebildet und in einem Gehäuse 6 drehbar gelagert. Einer der Rotoren 1 ,2 wird von einer nicht dargestellten Antriebswelle angetrieben. Die Verzahnung 1.1,2.1 der beiden Verzahnungsteile 1,2 ist jeweils an den einander zugewandten Stirnseiten vorgesehen und beispielsweise als Zyloidenverzahnung ausgeführt. Es kann aber ausdrücklich auch eine andere Verzahnung vorgesehen sein. Zwischen der Verzahnung 1.1 des ersten Verzahnungsteils 1 und der
Verzahnung 2.1 des zweiten Verzahnungsteils 2 sind Arbeitsräume 3 gebildet, die über einen Zulauf 4 befüllbar und über einen Ablauf 5 entleerbar sind. Das erste Verzahnungsteil 1 hat einen Kragenabschnitt 8, mit dem das zweite Verzahnungsteil 2 am seinem Umfang zumindest teilweise umgriffen bzw. umschlossen wird. Der Kragenabschnitt 8 hat die Funktion, die Arbeitsräume 3 vom Innenraum des Gehäuses 6 zu trennen.
Beim ersten Ausführungsbeispiel sind die beiden Verzahnungsteile 1,2 an ihrem die
Verzahnung aufweisenden Umfang 1.3,2.3 kugelförmig bzw. kugelabschnittsförmig ausgebildet, einschließlich des Kragenabschnitts 8 des ersten Verzahnungsteils 1. An der der Verzahnung 1.1,2.1 abgewandten Stirnseite haben die beiden Verzahnungsteile 1,2
beispielsweise jeweils einen Zapfen 1.4,2.4, der jeweils in einem Lager des Gehäuses 6 angeordnet ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Kragenabschnitt 8 des ersten Verzahnungsteils 1 zumindest eine erste Ausnehmung 9 zum Befüllen oder Entleeren des jeweiligen Arbeitsraums 3 aufweist, wobei das zweite Verzahnungsteil 2 an seinem dem ersten Verzahnungsteil 1 zugewandten Umfang zumindest eine, in einen der Arbeitsräume 3 mündende zweite
Ausnehmung 10 aufweist, wobei die erste Ausnehmung 9 und die zweite Ausnehmung 10 bei gegenseitiger Überlappung eine Strömungsverbindung in den jeweiligen Arbeitsraum 3 bilden. Diese Strömungsverbindung kann zum Befüllen oder zum Entleeren dienen.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind am Kragenabschnitt 8 des ersten Verzahnungsteils 1 mehrere erste Ausnehmungen 9 vorgesehen und beispielsweise im gleichen Abstand über den Umfang verteilt. Die ersten Ausnehmungen 9 sind beispielsweise schlitz-, U oder V-förmig ausgeführt, können aber auch eine andere Form haben. Die Anzahl der ersten Ausnehmungen 9 entspricht vorzugsweise der Anzahl der Zähne im Verzahnungsteil 1. Die Anzahl der zweiten Ausnehmungen 10 entspricht vorzugsweise der Anzahl der Zähne im Verzahnungsteil 2.
Die Arbeitsräume 3 könnten auch nur über die erste Ausnehmung 9, also ohne die zweite Ausnehmung 10, befüllt bzw. entleert werden, da die ersten Ausnehmungen 9 derart angeordnet sind, dass sie auch ohne die zweiten Ausnehmungen 10 mit den Arbeitsräumen 3 überlappen. Durch die zweite Ausnehmung 10 am zweiten Verzahnungsteil 2 wird jedoch ein größerer Strömungsquerschnitt in die Arbeitsräume 3 geschaffen, so dass die Arbeitsräume 3 schneller befüllt bzw. entleert werden können. Nach dem ersten Ausführungsbeispiel sind die zweiten Ausnehmungen 10 am zweiten
Verzahnungsteil 2 in Umfangsrichtung gesehen jeweils zwischen den Zahnspitzen der
Verzahnung 2.1 vorgesehen. Beispielsweise ist in jeder zwischen zwei Zähnen gebildeten Zahnlücke eine zweite Ausnehmung 10 vorhanden. Die zweiten Ausnehmungen 10 des zweiten Verzahnungsteils 2 sind gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel als nutförmige Vertiefung oder als Kanal ausgebildet.
Das zweite Verzahnungsteil 2 hat beispielsweise einen zentralen Kugelabschnitt 12 und das erste Verzahnungsteil 1 einen zentralen Hohlkugelabschnitt 13 zur Abstützung an dem zentralen Kugelabschnitt 12, oder umgekehrt. Die Verzahnung 1.1,2.1 ist jeweils um den Kugelabschnitt 12 bzw. den Hohlkugelabschnitt 13 herum vorgesehen. Das zweite Verzahnungsteil 2 hat gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zumindest einen Verbindungskanal 14, der in axialer Richtung gesehen von einer dem Kugelabschnitt 12 abgewandten Seite ausgehend bis an den
Kugelabschnitt 12 verläuft. An dem Hohlkugelabschnitt 13 des ersten Verzahnungsteils 1 sind Steuernuten 15 ausgeführt, die bei Überlappung mit dem zumindest einen Verbindungskanal 14 des zweiten Verzahnungsteils 2 eine Strömungsverbindung in den jeweiligen Arbeitsraum 3 bilden. Die Steuernuten 15 sind in Richtung ihrer Längserstreckung beispielsweise
fingerförmig, nierenförmig, bumerangförmig, spiralförmig, L-förmig, S-förmig, V-förmig oder sternförmig ausgebildet, können aber ausdrücklich auch eine andere Form haben.
Nach dem ersten Ausführungsbeispiel strömt das Fördermedium bei entsprechender
Strömungsverbindung (Überlappung) über den Verbindungskanal 14 und zumindest eine der Steuernuten 15 in einen der Arbeitsräume 3 ein und nach einem Druckaufbau in dem
Arbeitsraum 3 bei entsprechender Strömungsverbindung (Überlappung) über die beiden
Ausnehmungen 9,10 aus diesem wieder heraus. Die umgekehrte Strömungsrichtung über die beiden Ausnehmungen 9,10 in den entsprechenden Arbeitsraum 3 und nach einem Druckaufbau über zumindest eine Steuernut 15 und den Verbindungskanal 14 aus dem Arbeitsraum 3 heraus ist selbstverständlich ebenso möglich.
Fig.6 zeigt im Schnitt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Förderaggregates. Bei dem Förderaggregat nach Fig.6 sind die gegenüber dem Förderaggregat nach Fig.l bis Fig.5 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet. Das zweite Ausfuhrungsbeispiel nach Fig.6 bis Fig. 9 unterscheidet sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass das erste Verzahnungsteil 1 ein Stator und das zweite
Verzahnungsteil ein Rotor ist. Eine Antriebswelle 20 treibt das zweite Verzahnungsteil 2 an, das in dem ersten, als Stator ausgeführten Verzahnungsteil 1 drehbar angeordnet ist. Die Antriebswelle 2 hat eine mit dem zweiten Verzahnungsteil 2 zusammenwirkende schiefe Ebene 21, an der ein Rollenlager angeordnet ist. An der der Antriebswelle 2 abgewandten Seite des Rollenlagers befindet sich das Verzahnungsteil 2, das mit seiner Drehachse 2.2 um die Achse 23 der Antriebswelle 20 taumelt. Das zweite Verzahnungsteil 2 weist an seiner der Antriebswelle 20 zugewandten Seite eine mit dem Rollenlager zusammenwirkende Fläche 24 und an seiner der Verzahnung 1.1 des ersten Verzahnungsteils 1 zugewandten Seite die Verzahnung 2.1 auf.
Das erste Verzahnungsteil 1 hat wie im ersten Ausführungsbeispiel einen Kragenabschnitt 8, der das zweite Verzahnungsteil 2 umgreift. Die ersten Ausnehmungen 9 am ersten Verzahnungsteil 1 sind gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel als Nut ausgeführt, die an der dem zweiten Verzahnungsteil 2 zugewandten Innenseite des Kragenabschnitts 8 angeordnet sind. Die Nut verläuft beispielsweise in axialer Richtung bis an die offene Stirnseite des ersten
Verzahnungsteils 1.
Die ersten Ausnehmungen 9 des ersten Verzahnungsteils 1 wirken wie beim ersten
Ausführungsbeispiel mit den zweiten Ausnehmungen 10 des zweiten Verzahnungsteils 2 derart zusammen, dass bei gegenseitiger Überlappung eine Strömungsverbindung in den jeweiligen Arbeitsraum 3 gebildet wird. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist nicht das zweite Verzahnungsteil 2, sondern das erste Verzahnungsteil 1 den zumindest einen Verbindungskanal 14 auf, der in axialer Richtung gesehen von einer dem Hohlkugelabschnitt 13 abgewandten Seite ausgehend bis an den Hohlkugelabschnitt 13 verläuft. An dem Kugelabschnitt 12 des zweiten Verzahnungsteils 2 sind die Steuernuten 15 ausgeführt, die bei Überlappung mit dem zumindest einen Verbindungskanal 14 des ersten Verzahnungsteils 1 eine Strömungsverbindung in den jeweiligen Arbeitsraum 3 bilden. Der Verbindungskanal 14 kann sich an seinem dem Kugelabschnitt 12 zugewandten Endabschnitt in Verbindungsnuten 25 aufteilen bzw. in diese münden, die bei Überlappung mit den Steuernuten 15 des ersten Verzahnungsteils 1 die Strömungsverbindung in den jeweiligen Arbeitsraum 3 entstehen lassen. Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel strömt das Fördermedium bei entsprechender
Strömungsverbindung (Überlappung) über den Verbindungskanal 14,25 und zumindest eine der Steuernuten 15 in einen der Arbeitsräume 3 ein und nach einem Druckaufbau in dem
Arbeitsraum 3 bei entsprechender Strömungsverbindung (Überlappung) über die beiden Ausnehmungen 9,10 aus diesem wieder heraus. Die umgekehrte Strömungsrichtung über die beiden Ausnehmungen 9,10 in den entsprechenden Arbeitsraum 3 und nach einem Druckaufbau über zumindest eine Steuernut 15 und den Verbindungskanal 14,25 aus dem Arbeitsraum 3 heraus ist selbstverständlich ebenso möglich. Fig.10 zeigt im Schnitt ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Förderaggregates. Bei dem Förderaggregat nach Fig.10 sind die gegenüber dem Förderaggregat nach Fig.6 bis Fig.9 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet. Das dritte Ausführungsbeispiel nach Fig.10 unterscheidet sich gegenüber dem zweiten
Ausführungsbeispiel ausschließlich darin, dass der Zufluss bzw. Abfluss auf der Seite des ersten Verzahnungsteils 1 verändert ist. Der Zufluss bzw. Abfluss über die beiden Ausnehmungen 9,10 ist identisch wie im zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Die andere Strömungsverbindung in die Arbeitsräume 3, die nicht über die beiden Ausnehmungen 9,10 führt, verläuft nicht über einen einzigen Verbindungskanal 14 am ersten Verzahnungsteil 1 und über die mit dem einzigen Verbindungskanal 14 zusammenwirkenden Steuernuten 15, sondern jeder Arbeitsraum 3 weist einen eigenen, separaten Steuerkanal 28 als Zufluss bzw. Abfluss auf. Der Zufluss bzw. Abfluss in die Arbeitsräume 3 hängt nicht wie in den beiden anderen Ausführungsbeispielen von der Überlappung von Verbindungskanal 14 und Steuernuten 15 ab, sondern wird von Ventilelementen 29 gesteuert. Jedem Steuerkanal 28 ist ein Ventilelement 29 zugeordnet, das den Steuerkanal 28 öffnen oder schließen kann. Die Ventilelemente 29 sind beispielsweise als elastische Klappen ausgeführt. Die Ventilelemente 29 haben die Funktion, die Durchströmung durch die Steuerkanäle 28 in nur einer Richtung zuzulassen, entweder als Zufluss oder als Abfluss. Wenn Ventile an der Abflussseite angeordnet sind, bieten sie den Vorteil, dass bei unterschiedlichen Betriebszuständen bei einem durch das Ventil bestimmten Druck geöffnet wird. Dadurch kann eine Pulsation auf der Abflussseite des Förderaggregates reduziert werden.

Claims

Ansprüche
1. Förderaggregat mit einem ersten Verzahnungsteil (1) und einem zweiten Verzahnungsteil (2), die jeweils über eine Verzahnung (1.1,2.1) miteinander zusammenwirken und deren Achsen (1.2,2.2) zueinander schräg gestellt sind, wobei das erste Verzahnungsteil (1) das zweite Verzahnungsteil (2) mit einem Kragenabschnitt (8) umgreift und wobei zwischen der Verzahnung (1.1) des ersten Verzahnungsteils (1) und der Verzahnung (2.1) des zweiten Verzahnungsteils (2) Arbeitsräume (3) gebildet sind, die über einen Zulauf (4) befüllbar und über einen Ablauf (5) entleerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragenabschnitt (8) des ersten Verzahnungsteils (1) zumindest eine erste Ausnehmung (9) zum Befüllen oder Entleeren des jeweiligen Arbeitsraums (3) aufweist, wobei das zweite Verzahnungsteil (2) an seinem dem ersten Verzahnungsteil (1) zugewandten Umfang zumindest eine, in einen der Arbeitsräume (3) mündende zweite Ausnehmung (10) aufweist, wobei die erste Ausnehmung (9) und die zweite Ausnehmung (10) bei gegenseitiger Überlappung eine Strömungsverbindung in den jeweiligen Arbeitsraum (3) bilden.
2. Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausnehmung (10) des zweiten Verzahnungsteils (2) in Umfangsrichtung gesehen zwischen zwei Zahnspitzen vorgesehen ist.
3. Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausnehmung (10) des zweiten Verzahnungsteils (2) als nutförmige Vertiefung oder als Kanal ausgebildet ist.
4. Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verzahnungsteil (2) einen Kugelabschnitt (12) und das erste Verzahnungsteil (1) einen Hohlkugelabschnitt (13) zur Abstützung an dem Kugelabschnitt (12) aufweist oder umgekehrt.
5. Förderaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite
Verzahnungsteil (2) zumindest einen Verbindungskanal (14) hat, der in axialer Richtung gesehen von einer dem Kugelabschnitt (12) abgewandten Seite ausgehend bis zum Kugelabschnitt (12) verläuft, wobei an dem Hohlkugelabschnitt (13) des ersten
Verzahnungsteils (1) Steuernuten (15) vorgesehen sind, die bei Überlappung mit dem zumindest einen Verbindungskanal (14) des zweiten Verzahnungsteils (2) eine
Strömungsverbindung in den jeweiligen Arbeitsraum (3) bilden.
Förderaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verzahnungsteil (1) zumindest einen Verbindungskanal (14) hat, der in axialer Richtung gesehen von einer dem Hohlkugelabschnitt (13) abgewandten Seite ausgehend bis zum Hohlkugelabschnitt (13) verläuft, wobei an dem Kugelabschnitt (12) des zweiten Verzahnungsteils (2)
Steuernuten (15) vorgesehen sind, die bei Überlappung mit dem zumindest einen
Verbindungskanal (14) des ersten Verzahnungsteils (1) eine Strömungsverbindung in den jeweiligen Arbeitsraum (3) bilden.
Förderaggregat nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuernuten (15) in Richtung ihrer Längserstreckung fingerförmig, nierenförmig, bumerangfÖrmig, spiralförmig, L-förmig, S-förmig, V-förmig oder sternförmig ausgebildet sind.
Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verzahnungsteil (2) in Umfangsrichtung gesehen zwischen zwei Zahnspitzen jeweils einen Steuerkanal (28) aufweist, der von der dem Arbeitsraum (3) zugewandten Seite auf die dem Arbeitsraum (3) abgewandte Seite führt, wobei jedem Steuerkanal (28) ein Ventilelement (29) zugeordnet ist, das den Steuerkanal (28) öffnen oder schließen kann.
Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verzahnungsteil (1) ein Rotor und das zweite Verzahnungsteil (2) ein Gegenrotor oder ein Stator ist.
Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderaggregat eine Pumpe oder ein Verdichter ist.
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