DE102017106140A1 - Innenzahnradmaschine - Google Patents

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Steffen Schönthaler
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Voith Patent GmbH
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Voith Patent GmbH
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    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/101Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with a crescent-shaped filler element, located between the inner and outer intermeshing members

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradmaschine (1) für den Reversierbetrieb mit einem außenverzahnten Ritzel (3), mit einem innenverzahnten Hohlrad (4), wobei das Hohlrad (4) mit dem Ritzel (3) kämmt. Durch Ritzel (3) und Hohlrad (4) wird ein sichelförmiger Hohlraum (7) ausgebildet. Ein Füllstück (14) ist in dem durch das Hohlrad (4) und das Ritzel (3) gebildeten Hohlraum (7) angeordnet. Das Füllstück (14) umfasst eine Innenseite (15) und eine Außenseite (16) und die Innenseite (15) ist mit der Außenseite (16) über ein erstes Joch (17) und über ein zweites Joch (18) verbunden, wobei durch das Füllstück (14) ein Innenvolumen (20) eingeschlossen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradmaschine, insbesondere eine reversierbare Zahnradmaschine mit einem Füllstück. Derartige Zahnradmaschinen können als Pumpe oder Generator betrieben werden.
  • Aus der WO 01/02730 ist eine Innenzahnradmaschine bekannt. Derartige Maschinen können als Zahnradpumpe eingesetzt werden. Bei der aus dieser Schrift bekannten Innenzahnradpumpe ist ein längsgeteiltes Füllstück vorgesehen. Das Füllstück ist in Bezug auf eine radial verlaufende Symmetrieebene symmetrisch ausgebildet. Dadurch ist ein Betrieb der Innenzahnradpumpe reversierbar, d.h. die Pumpe kann in beide Richtungen fördern. Das Füllstück ist mehrteilig, in Umfangsrichtung geteilt, aufgebaut. In der Beschreibung ist erwähnt, dass das Füllstück auch einteilig aufgebaut sein könnte. Ein einteiliges Füllstück ist jedoch nicht offenbart.
  • Aus der DE 10 2012 207 259 A1 ist eine Zahnradpumpe mit einem Füllstück bekannt, das zwei Schenkel aufweist. Die beiden Schenkel sind über einen Steg miteinander verbunden und schließen ein inneres Volumen ein. Durch einen sich im inneren ausbildenden Druck werden die Schenkel in radialer Richtung auseinander gepresst. Der Druck in dem inneren Volumen wird durch eine in Umfangsrichtung ausgebildete Öffnung zum Druck- oder Saugbereich durch Druckausgleich hergestellt. Das Füllstück ist nicht symmetrisch ausgebildet. Die in Zahnradpumpen eingesetzten Füllstücke werden auch als Sichel bezeichnet.
  • Bisher werden mehrteilige Kompensationselemente zur volumetrischen Wirkungsgradsteigerung von Innenzahnradpumpen verwendet. Diese Bauteile fungieren voneinander unabhängig und werden meist in asymmetrischer Ausführung verwendet. Bei der Verwendung in Mehrbereichspumpen sind die Füllstücke oft symmetrisch, aber meist mehrteilig aufgebaut. Der Nachteil dieses Aufbaus ist die Anfälligkeit gegen Unterdrücke, wodurch ein Zusammenklappen resultieren kann oder auch Systemschwingungen, insbesondere eine Neigung zur Vibration. Häufig zeigen derartige Mehrbereichspumpen eine Trägheit bei dem Druckaufbau und dem Druckabbau aufgrund der bewegbaren Einzelteile und/oder der Bewegungsfreiheit zwischen den Verzahnungsbauteilen. Nachteilig ist auch, dass durch Toleranzen und ein Bewegungsspiel ein Verkanten möglich ist. Im Vergleich zu einem einteilig aufgebauten Füllstück resultieren aus einer Mehrteiligkeit höhere Herstellkosten.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Füllstück für eine Innenzahnradmaschine und eine Innenzahnradmaschine bereitzustellen, mit dem eine stabilere Funktionsweise erreicht werden kann.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung gemäß Anspruch 1 und 12 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführung finden sich in den Unteransprüchen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst das Füllstück eine Innenseite und eine Außenseite. Die Innenseite ist mit der Außenseite über ein erstes Joch und über ein zweites Joch verbunden, wobei durch das Füllstück ein Innenvolumen eingeschlossen wird. Vorzugsweise ist das Füllstück blähbar. Damit ist gemeint, dass das Volumen des eingeschlossenen Innenvolumens durch einen im Innenvolumen herrschenden Druck bzw. dem Druckverhältnis von Innenvolumen und den von außen auf das Füllstück wirkenden Drücken einstellbar ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind jeweils die Verbindungen zwischen dem ersten und zweiten Joch und der Innenseite hydraulisch dicht ausgeführt. Weiterhin sind die Verbindungen zwischen dem ersten und zweiten Joch und der Außenseite hydraulisch dicht ausgeführt. Durch das erste und das zweite Joch wird das Innenvolumen begrenzt und abgeschlossen.
  • Zur Bereitstellung eines Innenvolumens ist die Innenseite zur Außenseite mit einem Abstand angeordnet.
  • Für einen reversierbaren Betrieb ist ein zu einer Symmetrieebene symmetrisch aufgebautes Füllstück von Vorteil, so dass die durch das Füllstück beeinflussbaren Leistungskurven der Innenzahnradmaschine in beiden Betriebsrichtungen gleich sind. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Füllstück symmetrisch zu einer die Innenseite und die Außenseite schneidenden Symmetrieebene symmetrisch ausgebildet. Das Füllstück ist für einen Einbau innerhalb eines durch ein innenverzahntes Hohlrad und ein außenverzahntes Ritzel gebildeten Hohlraums vorgesehen. Dabei ist die Innenseite für eine von der Außenseite radial innenliegende Anordnung in Bezug auf die radiale Richtung des Ritzels vorgesehen. Insbesondere ist die Innenseite für ein partielles Anliegen an der Außenverzahnung des Ritzels ausgebildet. Die Außenseite ist in Bezug auf das die radiale Richtung des Ritzels radial außen von der Innenseite angeordnet. Die Außenseite ist für ein Anliegen an der Innenverzahnung des Hohlrades ausgebildet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Füllstück mit mindestens einer Versorgungsöffnung für einen Druckausgleich, vorzugsweise mit der Druckseite, versehen. Dadurch ist es möglich, dass bei steigendem Druck auf der Druckseite sich der Druck im Innenvolumen automatisch an diesen auf der Druckseite vorherrschenden Druck anpasst. Durch die Anzahl und die Größe der Versorgungsöffnungen kann die Dynamik der Druckveränderung des Innenvolumens vorbestimmt werden. Mit steigendem Druck im Innenvolumen kann die Dichtwirkung gegenüber der Saugseite und Druckseite erhöht werden. Dadurch werden die Leckageverluste reduziert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens eine Versorgungsöffnung in der Innenseite und/oder der Außenseite im Füllstück ausgebildet ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Versorgungsöffnung in der Innenseite ausgebildet. Dies ist in der Herstellung einfacher.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist Versorgungsöffnung auf der Außenseite vorgesehen. Dadurch ist die zur Verfügung stehende Zeit für einen Druckausgleich bei Anordnung an länger.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Versorgungsöffnung die Symmetrieebene schneidend im Füllstück ausgebildet ist. Dadurch kann ein Druckausgleich des Innenvolumens unabhängig von der Betriebsrichtung bzw. dem Betriebsmodus der Innenzahnradmaschine im späteren Betrieb gewährleistet werden.
  • Bevorzugt sind Vertiefungen der Steuergeometrie in Umfangsrichtung ausgerichtet ausgebildet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine der Versorgungsöffnung zugeordnete Steuergeometrie vorgesehen ist, wobei die Steuergeometrie in mindestens einer der Wandungen mindestens eine ausgebildete Vertiefung umfasst. Die Steuergeometrie wirkt mit der Versorgungsöffnung zusammen. Vorzugsweise ist die Versorgungsöffnung innerhalb einer der Vertiefungen der Steuergeometrie angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Innenseite und die Außenseite gekrümmt zur Bereitstellung einer Federelastizität ausgebildet sind. Insbesondere können die Innenseite und/oder die Außenseite blattfederförmig ausgestaltet sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Füllstück einstückig ausgebildet. Dadurch lassen sich im Vergleich zu einem mehrteiligen Füllstück insbesondere die Montagekosten und auch die Herstellkosten reduzieren.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist in einem Übergangsbereich zwischen einem Joch und der Innenseite oder Außenseite eine Ausbuchtung des Innenvolumens ausgebildet. Im eingebauten Zustand wird durch den Übergangsbereich eine Einlaufphase und Auslaufphase je nach Betriebsmodus gebildet. Durch die Ausbildung der Ausbuchtung ist eine Geometrie zur Bereitstellung einer optimierten Druckflächenwirkung erreicht. Durch den Innendruck hat das Füllstück das Bestreben sich in alle Richtungen auszudehnen. Dies könnte ungewollte Verformungen zur Folge haben. Durch die Ausbuchtungen kann eine bevorzugte Verformung erreicht werden. Eine gleich anliegende Geometrie an der Verzahnung kann dadurch erreicht werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Joch vorzugsweise das erste und das zweite Joch mit einer Aufnahmegeometrie zur Aufnahme einer Lagerung ausgebildet. Dadurch kann eine einfache Montage und eine einfache Lagefixierung erreicht werden. Darüber hinaus ist es möglich, über die Aufnahmegeometrie eine vorbestimmte Vorspannung des Füllstückes bereitzustellen.
  • Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird durch eine Innenzahnradmaschine mit einem erfindungsgemäßen Füllstück gelöst.
  • Die Innenzahnradmaschine für den Reversierbetrieb weist ein außenverzahntes Ritzel auf. Das außenverzahnte Ritzel kämmt mit einem innenverzahnten Hohlrad. Durch Ritzel und Hohlrad wird ein sichelförmiger Hohlraum ausgebildet. In dem sichelförmigen Hohlraum ist ein Füllstück angeordnet. Durch die Mittelpunkte von Ritzel und Hohlrad verläuft eine Symmetrieebene. Durch das erfindungsgemäße Füllstück mit einem ersten und einem zweiten Joch und einem Innenvolumen kann eine stabilere Funktionsweise der Innenzahnradmaschine erreicht werden.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Innenzahnradmaschine ist vorgesehen, dass mindestens eine Axialscheibe vorgesehen ist, wobei die Axialscheibe mit einer die Axialscheibe durchdringenden Druckversorgungsbohrung versehen ist. Diese Druckversorgungsbohrung mündet in das Innenvolumen des Füllstückes. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Axialscheibe auf der dem Ritzel und Hohlrad abgewandten Seite mit Fluid aus dem Innenvolumen beaufschlagt wird. Dadurch wird die Axialscheibe in Richtung Ritzel und Hohlrad gepresst. Dadurch können Leckageverluste reduziert werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform einer Innenzahnradmaschine ist vorgesehen, dass das Füllstück zwischen zwei in dem Hohlraum angeordneten Fixierstiften unter Spannung gelagert ist. Dadurch kann zum einen durch die Position der Fixierstifte das Füllstück unter einer vorbestimmten Vorspannung montiert werden und zum anderen ist die Montage besonders einfach.
  • Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
    • 1 Innenzahnradmaschine
    • Fig.2 Füllstück in 3D Ansicht
    • 3 weitere Darstellung des Füllstückes aus 2
    • 4 Axialscheibe mit Druckversorgungsbohrung
    • 5 Ausführungsvariante eines Füllstückes
    • 6 weitere Ausführungsvariante eines Füllstückes
    • 7 weitere Ausführungsvariante eines Füllstückes
    • 8 Schnitt durch eine Innenzahnradmaschine mit einer Axialscheibe
  • Nachfolgend werden die Figuren detaillierter beschrieben.
  • In 1 ist ein Schnitt durch eine Innenzahnradmaschine 1 dargestellt. Die Innenzahnradmaschine1 kann als Pumpe oder Generator betrieben werden. Die dargestellte Innenzahnradmaschine 1 ist für den reversierbaren Betrieb ausgebildet. Die Zahnradmaschine weist ein Gehäuse 2 auf. In dem Gehäuse 2 ist ein Ritzel 3 drehbar um einen Mittelpunkt 5 und ein Hohlrad 4 drehbar um einen Mittelpunkt 6 gelagert. Das Ritzel 3 kämmt mit dem Hohlrad 4, wobei die Drehachsen von Ritzel 3 und Hohlrad 4 beabstandet voneinander und parallel zueinander angeordnet sind. Durch das Ritzel 3 und das Hohlrad 4 wird ein sichelförmiger sich in axialer Richtung erstreckender Hohlraum 7 gebildet. In dem Hohlraum 7 ist ein Füllstück 14 zwischen zwei als Lagerung 22 vorgesehenen Fixierstiften 23 angeordnet. Das Füllstück 14 weist eine Innenseite 15 und eine Außenseite 16 auf. Die Innenseite 15 ist mit der Außenseite 16 auf der einen Seite über ein erstes Joch 17 und auf der gegenüberliegenden Seite über ein zweites Joch 18 verbunden. Die Außenseite 16 ist zur Innenseite 15 in radialer Richtung 36 mit einem Abstand angeordnet. Das erste Joch 17 ist in Umfangsrichtung 37 zum zweiten Joch 18 mit Abstand angeordnet. Die Zähne des Ritzels 3 treten mit der Innenseite 15 in Berührungskontakt, so dass die zwischen den Zähnen gebildeten Hohlräume in radialer Richtung 36 durch die Innenseite 15 des Füllstückes 14 abgedichtet sind. Die Außenseite 16 des Füllstückes 14 ist in Berührungskontakt mit den Zähnen des Hohlrades 4, so dass die zwischen den Zähnen des Hohlrades 4 gebildeten Hohlräume durch die Außenseite 16 abgedichtet werden. Durch diese mittels des Füllstückes 14 abgedichteten Hohlräume wird Hydraulikmedium, vorzugsweise eine Flüssigkeit wie z.B. Öl, von der Saugseite 13 zur Druckseite 12 befördert. Das Füllstück 14 ist symmetrisch zu einer Symmetrieebene 8 angeordnet. Die Symmetrieebene 8 verläuft durch den Mittelbunkt 15 der Drehachse des Ritzels 3 und durch den Mittelpunkt 6 der Drehachse des Hohlrades 4. Die Symmetrieebene 8 fällt mit der Symmetrieebene 8a des Füllstückes 14 zusammen. Durch die Innenseite 15, die Außenseite 16 und das erste und das zweite Joch 17, 18 wird ein Innenvolumen 19 durch das Füllstück 14 eingeschlossen.
  • Andeutungsweise ist eine Axialscheibe 25, wie detailliert in 4 gezeigt, zu erkennen. Von der Axialscheibe 25 ist eine Druckversorgungsbohrung 24, die in das Innenvolumen 19 mündet, zu erkennen. In der Axialscheibe ist ein Axialdruckfeld mit Steuergeometrie 26 ausgebildet. Ein erster und ein zweiter Fluidanschluss 9, 10 sind zu erkennen.
  • Anhand der 2 und 3 wird das Füllstück 14 näher beschrieben. Das Füllstück 14 ist mit einer Versorgungsöffnung 20 versehen, durch die eine hydraulische Verbindung vom Innenvolumen 19 nach außen bereitgestellt ist. Die Versorgungsöffnung 20 ist in radialer Richtung ausgebildet. Diese Versorgungsöffnung 20 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in der Innenseite 15 ausgebildet. Darüber hinaus ist eine Steuergeometrie 21 ausgebildet, die mit der Versorgungsöffnung 20 zusammenwirkt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Steuergeometrie ebenfalls in der Innenseite 15 ausgebildet. Die Erstreckung in Umfangsrichtung der Steuergeometrie 21 ist dabei so ausgebildet, dass sichergestellt ist, dass eine direkte Verbindung mit der Saugseite 13 und der Druckseite 12 im Betrieb der Innenzahnradmaschine 1 nicht auftritt und eine Verbindung der Steuergeometrie 21 nur mit den zwischen Innenseite 15 und den Zähnen des Ritzels gebildeten Hohlräumen möglich ist und darüber ein Druckausgleich erfolgt.
  • Ist die Versorgungsöffnung 20 und die Steuergeometrie 21 in der Außenseite 16 ausgebildet, so ist die Erstreckung der Steuergeometrie in Umfangsrichtung so gewählt, dass eine Verbindung der Steuergeometrie 21 nur mit den durch die Zähne des Hohlrades 4 und der Außenseite 16 gebildeten Hohlräumen möglich ist und wiederum eine direkte Verbindung mit der Saugseite 13 oder Druckseite 12 der Innenzahnradmaschine 1 im normalen Betrieb nicht möglich ist.
  • Die Steuergeometrie 21 ist symmetrisch zur Symmetrieebene 8a des Füllstückes 14 ausgebildet und die Versorgungsöffnung 20 ist, die Symmetrieebene 8a schneidend, angeordnet.
  • Das Füllstück 14 ist symmetrisch ausgebildet, um einen 4-Qadranten Betrieb zu ermöglichen. Das Füllstück 14 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet. Das Innenvolumen 19 ist in radialer und in Umfangsrichtung umschlossen und bildet einen Druckraum. Aufgrund dieser abgeschlossenen Ausgestaltung kann das Innenvolumen 19 mit Druck beaufschlagt werden. Durch Druckbeaufschlagung kann ein Blähen erreicht werden. Es handelt sich dabei um eine elastische Verformung des Füllstückes 14.
  • Das Joch 17, 18 ist mit einem Übergangsbereich 30, der als Ein- und Auslaufphase bezeichnet wird, ausgebildet. Die Innenseite 15 und die Außenseite 16 sind mit einer federelastischen Geometrie 34, 35 ausgebildet. In der gezeigten Ausführung haben die Innenseite 15 und die Außenseite 16 die Form einer Blattfeder.
  • Weiterhin wurde das Füllstück 14 mit Ausbuchtungen 32 ausgebildet. Die Ausbuchtungen 32 weisen eine Anpressgeometrie 33 auf, wobei die Winkel der Innenflächen der Ausbuchtung 32 im Übergangsbereich 30 so gestaltet sind, dass die durch einen Innendruck erzeugten Kräfte und in Korrelation mit den Fixierungsstiften 23 zu einer radialen Dichtwirkung beitragen. Durch den symmetrischen Aufbau ist dies im kompletten 4-Quadrantenbereich eines motorischen und generatorischen Betriebes möglich. Ein Druckausgleich des Innenvolumens 19 des Füllstückes 14 mit der Druckseite für eine erhöhte Dichtwirkung wird mittels einer radialen Öffnung in Form einer Versorgungsöffnung 20 realisiert. Diese kann sich auf der Seite des Ritzels 3 oder des Hohlrades 4 befinden und interagiert mit einer Steuergeometrie 21, hier in Form von Steuernuten. Die Steuergeometrie 21 kann durch seine Ausführung und Geometrie variieret werden.
  • Über das blähfähige Füllstück 14 wird die Axialscheibe 25 gesteuert. Die Axialscheibe 25 wird durch eine axiale Druckversorgungsbohrung 24 im Bereich des Innenvolumens 19 des Füllstücks 14 versorgt. Durch diese Versorgung wird die Axialscheibe auf der dem Ritzel 3 und Hohlrad 4 abgewandten Seite mit Druck beaufschlagt und so als axialer Abschluss in Richtung Ritzel 3 und Hohlrad 4 gedruckt.
  • Das Füllstück 14 ist von dem Aufbau so ausgelegt, dass es durch die radial angelegte Versorgungöffnung 20 mit Steuergeometrie 21 über die Hohlrad- und Ritzelverzahnung mit Öldruck versorgt wird und durch die von dem Innendruck bewirkte Radialkräfte sich aufblähen kann. Dies setzt voraus, dass das Füllstück 14 zumindestens zur Saugseite 13 und Druckseite 12 hin eine geschlossene Kontur/Kavität besitzt. Durch das Aufblähen wird eine radiale Dichtwirkung erzeugt, die sich automatisch mit steigendem Betriebsdruck erhöht. Die axiale Abdichtung erfolgt über die Axialscheibe 25 und den sich gegenüber befindlichen Lagerdeckel. Es könnten aber auch beidseitig Axialscheiben 25 vorgesehen sein.
  • Der geometrische Aufbau ist so gestaltet, dass das Füllstück 14 im Druck unbeaufschlagten Zustand durch eine Nutzung der Eigenfederung des Werkstoffs vorgespannt ist. Die Innenseite 15 und die Außenseite 16 sind ähnlich dem Querschnitt einer Blattfeder, zwischen Hohlrad 4 und dem Ritzel 3 verbaut. Durch den Abstand der als Lagerung 22 eingesetzten Fixierstifte 23 kann eine vorbestimmte Vorspannung im montierten Zustand vorgegeben werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die Anpresskraft durch ein weiteres Federelement zu erhöhen.
  • In 4 ist eine Axialscheibe 25 gezeigt. In der Axialscheibe sind Axialdruckfelder mit Steuergeometrie 26 ausgebildet. Gestrichelt angedeutet sind auf der Rückseite nierenförmige Taschen 46 ausgebildet. Die nierenförmigen Taschen 46 werden durch nierenförmige Axialkolben 48, gestrichelt dargestellt, axial begrenzt. Die nierenförmigen Axialkolben 48 sind in den nierenförmigen Taschen 46 der Axialscheibe 25 aufgenommen. Zwischen Axialkolben 48 und der die nierenförmige Tasche 46 bildenden Ausnehmung ist noch eine Dichtung 49, gestrichelt dargestellt, vorgesehen. Durch die Dichtung 49 wird sichergestellt, dass das Volumen der nierenförmigen Taschen 46 abgeschlossen ist. Wird nun die nierenförmige Taschen 46 mit Druck beaufschlagt so wird dadurch der Axialkolben 48 aus der Axialscheibe 25 und damit aus der nierenförmigen Tasche 46 axial herausgedrückt. Dadurch wird eine Abstützung der Axialscheibe 25 gegen das Gehäuse 2 oder den Lagerdeckel erreicht.
  • Zur Versorgung der nierenförmigen Taschen 46 ist eine Versorgungsbohrung 42, gestrichelt dargestellt, in der Axialscheibe 25 ausgebildet. Die Versorgungsbohrung 42 ist mit der Druckversorgungsbohrung 24 verbunden. Auf der anderen Seite ist die Versorgungsbohrung 42 mit einer Querbohrung 41 , gestrichelt dargestellt, verbunden. Die Querbohrung 41 ist wiederum über jeweils einen Zufluss 44 mit jeweils den nierenförmigen Taschen verbunden. Über diese Verbindungen 24, 42, 41,44 werden die nierenförmigen Taschen 46 über das Innenvolumen 19 des Füllstückes 14 mit Hydraulikmedium beaufschlagt.
  • Darüber hinaus ist eine Drehzahlsteuerung 27 vorgesehen. In der Axialscheibe 25 sind Fixierbohrungen 28 ausgebildet, so dass die Axialscheibe 25 auf den Fixierstiften 23 axial verschiebbar gelagert werden kann.
  • In 5 und 6 sind alternative Ausgestaltungen von Füllstücken 14 gezeigt. Das in 5 gezeigte Füllstück 14 weist beidseitig eine in Richtung Innenvolumens ausgebildete Wölbung für die Aufnahme der Fixierstifte 23 auf. Es ist eine Versorgungsöffnung 20 in der axialen Mitte und auch in der Mitte in Bezug auf die Umfangsrichtung 37 der Innenseite 15 des Füllstückes 14 ausgebildet. Die Versorgungsöffnung ist in radialer Richtung des Füllstückes angeordnet. Anstelle der nur einen Versorgungsöffnung könnten auch in axialer Richtung versetzt angeordnete Versorgungsöffnungen angeordnet sein. Durch die Ausbildung der Größe kann die Dynamik einer Blähung des Füllstückes beeinflusst werden. Weiterhin ist der Versorgungsöffnung 20 eine Steuergeometrie 21 zugeordnet. In 5 ist eine Steuergeometrie gezeigt, die durch Vertiefungen gebildet wird. Diese Vertiefungen sind in axialer Richtung 38 beabstandet angeordnet und erstecken sich in Umfangsrichtung 37. Durch die Steuergeometrie 21 wird auch die Dynamik des Blähverhaltens bzw. die Dynamik eines Druckausgleiches des Innenvolumens 19 mitbestimmt. Die Vertiefungen sind in Umfangsrichtung 37 spitz zulaufend. Über die Steuergeometrie 21 werden mehrere durch die Innenseite 15 und die Zähne des Ritzels gebildete Hohlräume miteinander verbunden.
  • Bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Steuergeometrie 21 Vertiefungen auf, die in Umfangsrichtung 37 eckig ausgestaltet sind. Wiederum umfasst die Steuergeometrie eine Mehrzahl an Vertiefungen, die parallel zueinander und in axialer Richtung 38 beabstandet angeordnet sind. Die Steuergeometrie 21 ist immer auf der dem Innenvolumen 19 abgewandten Seite der Innenseite 15 oder der Außenseite 16 ausgebildet.
  • In 7 ist eine alternative Kontur eines Füllstückes 14 im Schnitt gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind das erste und das zweite Joch mit einer Außenkrümmung ausgebildet. Ein derartiges Füllstück 14 kann durch eine im Innenvolumen vorgesehene Lagerung 22 gelagert werden. Auch kann ein derartiges Füllstück 14 durch eine außerhalb des Füllstückes angeordnete und an die Außenkontur des Füllstückes 14 im Bereich des ersten 17 und zweiten Joches 18 angepasste Lagerung 22 gelagert und auch vorgespannt gelagert werden.
  • In 8 ist die Axialscheibe im Schnitt dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die Verbindungsbohrung 42 innerhalb der Axialscheibe 25 ausgebildet ist. Aus diesem Grund ist die Verbindungbohrung 42 mit einem Verschluss 43 versehen. Konkret ist die Verbindungsbohrung 42 durch eine Kugel verstemmt. Ein Öffnen der Verbindungsbohrung ist nicht vorgesehen. Ebenso ist die Querbohrung durch einen Verschluss 43 verstemmt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Innenzahnradmaschine
    2
    Gehäuse
    3
    Ritzel
    4
    Hohlrad
    5
    Mittelpunkt Ritzel
    6
    Mittelpunkt Hohlrad
    7
    Hohlraum
    8
    Symmetrieebene
    9
    Erster Fluidanschluss
    10
    Zweiter Fluidanschluss
    12
    Druckseite
    13
    Saugseite
    14
    Füllstück
    15
    Innenseite
    16
    Außenseite
    17
    Erstes Joch
    18
    Zweites Joch
    19
    Innenvolumen
    20
    Versorgungsöffnung
    21
    Steuergeometrie
    22
    Lagerung
    23
    Fixierstift
    24
    Druckversorgungsbohrung
    25
    Axialscheibe
    26
    Axialdruckfeld mit Steuergeometrie
    27
    Drehzahlsteuerung
    28
    Fixierbohrung
    30
    Auslaufphase Joch
    32
    Ausbuchtung
    33
    Anpressgeometrie
    34
    Federgeometrie Innenseite
    35
    Federgeometrie Außenseite
    36
    Radiale Richtung des Füllstückes
    37
    Umfangsrichtung des Füllstückes
    38
    Axiale Richtung des Füllstückes
    41
    Querbohrung
    42
    Verbindungsbohrung
    43
    Verschluss
    44
    Zufluss zu 46
    46
    nierenförmige Tasche
    48
    Axialkolben
    49
    Dichtung Axialkolben
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 0102730 [0002]
    • DE 102012207259 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Füllstück (14) für eine Innenzahnradmaschine (1), wobei die Innenzahnradmaschine (1) für den reversierbaren Betrieb ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (14) eine Innenseite (15) und eine Außenseite (16) umfasst und die Innenseite (15) mit der Außenseite (16) über ein erstes Joch (17) und über ein zweites Joch (18) verbunden ist, wobei durch das Füllstück (14) ein Innenvolumen (20) eingeschlossen wird.
  2. Füllstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (14) symmetrisch zu einer die Innenseite (15) und die Außenseite (16) schneidenden Symmetrieebene (8) ausgebildet ist.
  3. Füllstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das das Füllstück (14) mit einer Versorgungsöffnung (20) für einen Druckausgleich, vorzugsweise mit der Druckseite (12), versehen ist.
  4. Füllstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsöffnung (20) in der Innenseite (15) und/oder der Außenseite (16) im Füllstück (14) ausgebildet ist.
  5. Füllstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, die Versorgungsöffnung (20) die Symmetrieebene (8) schneidend im Füllstück (14) ausgebildet ist.
  6. Füllstück nach einem der vorherigen Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsöffnung (20) die Innenseite (15) des Füllstückes (14) durchdringend ausgebildet ist.
  7. Füllstück nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Versorgungsöffnung (20) zugeordnete Steuergeometrie (21) ausgebildet ist, wobei die Steuergeometrie (21) mit der Versorgungsöffnung (20) zusammenwirkt.
  8. Füllstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite (15) und die Außenseite (16) gekrümmt zur Bereitstellung einer Federelastizität ausgebildet sind.
  9. Füllstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (14) einstückig ausgebildet ist.
  10. Füllstück nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Übergangsbereich zwischen einem Joch (17, 18) und der Innenseite (15) oder Außenseite (16) eine Ausbuchtung (32) des Innenvolumens (19) ausgebildet ist.
  11. Füllstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Joch (17, 18) vorzugsweise das erste (17) und das zweite Joch (18) mit einer Aufnahmegeometrie (33) zur Aufnahme einer Lagerung (22) ausgebildet sind.
  12. Innenzahnradmaschine (1) für den Reversierbetrieb mit einem außenverzahnten Ritzel (3), mit einem innenverzahnten Hohlrad (4), wobei das Hohlrad (4) mit dem Ritzel (3) kämmt und wobei durch Ritzel (3) und Hohlrad (4) ein sichelförmigen Hohlraum (7) ausgebildet wird und mit einem Füllstück (14), wobei das Füllstück (14) in dem durch das Hohlrad (4) und das Ritzel (3) gebildeten Hohlraum (7) angeordnet ist und wobei durch die Mittelpunkte (5, 6) von Ritzel (3) und Hohlrad (4) eine Symmetrieebene verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenzahnradmaschine (1) ein Füllstück (14) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
  13. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 12, mit mindestens einer Axialscheibe (25) dadurch gekennzeichnet, dass die Axialscheibe (25) mit einer die Axialscheibe (25) durchdringenden Druckversorgungsbohrung (24) versehen ist und die Druckversorgungsbohrung (24) in das Innenvolumen (19) des Füllstückes (14) mündet.
  14. Innenzahnradmaschinen nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (14) zwischen in dem Hohlraum (7) angeordnete Lagerungen, insbesondere zwei Fixierstiften (23), unter Spannung gelagert ist.
  15. Innenzahnradmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsöffnung (20) des Füllstückes im normalen Betrieb nicht mit Saugseite (13) oder Druckseite (12) direkt verbunden ist.
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