DE102018222179A1 - Gear fluid machine - Google Patents
Gear fluid machine Download PDFInfo
- Publication number
- DE102018222179A1 DE102018222179A1 DE102018222179.0A DE102018222179A DE102018222179A1 DE 102018222179 A1 DE102018222179 A1 DE 102018222179A1 DE 102018222179 A DE102018222179 A DE 102018222179A DE 102018222179 A1 DE102018222179 A1 DE 102018222179A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- housing
- ring
- bearing
- fluid machine
- toothing
- 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.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 158
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 83
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F04C2/10—Rotary-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
- F04C2/102—Rotary-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 the two members rotating simultaneously around their respective axes
-
- 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
- F04C15/0042—Systems for the equilibration of forces acting on the machines or pump
-
- 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
- F04C2/086—Carter
-
- 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
- F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
- F04C14/04—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations specially adapted for reversible machines or pumps
-
- 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
- F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
- F04C15/0007—Radial sealings for working fluid
- F04C15/0019—Radial sealing elements specially adapted for intermeshing-engagement type machines or pumps, e.g. gear machines or pumps
-
- 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
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/50—Bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradfluidmaschine (1) mit einem Gehäuse (2), einem in dem Gehäuse (2) um eine Hohlraddrehachse (5) drehbar gelagerten Hohlrad (3) und einem in dem Hohlrad (3) um eine zu der Hohlraddrehachse (5) parallel versetzte Ritzeldrehachse (6) drehbar gelagerten Ritzel (4), wobei im Querschnitt gesehen einerseits eine Innenverzahnung (7) des Hohlrads (3) in einem gehäusefesten Eingriffsbereich (9) mit einer Außenverzahnung (8) des Ritzels (4) zur Ausbildung einer ersten Dichtstelle (10) dichtend in Eingriff steht und andererseits zur Ausbildung einer zweiten Dichtstelle (11) wenigstens ein Zahnkopf (12) der Innenverzahnung (7) dichtend an einem Zahnkopf (13) der Außenverzahnung (8) anliegt oder sowohl der Zahnkopf (12) der Innenverzahnung (7) als auch der Zahnkopf (13) der Außenverzahnung (8) auf gegenüberliegenden Seiten an einem Füllstück anliegen, wobei zwischen der Innenverzahnung (7) und der Außenverzahnung (8) einerseits einer die erste Dichtstelle (10) und die zweite Dichtstelle (11) schneidenden Drucksehne (14) ein erster Fluidraum (16) und andererseits der Drucksehne (14) ein zweiter Fluidraum (17) vorliegt und wobei das Hohlrad (3) in einem in einer Kompensationsringaufnahme (20) des Gehäuses (2) mit Spiel in radialer Richtung aufgenommenen Kompensationsring (18) drehbar gelagert ist, wobei der Kompensationsring (18) um eine Schwenkachse in unterschiedliche Schwenkstellungen verschwenkbar an dem Gehäuse (2) gehalten ist und mittels einer Verdrehsicherung (25) innerhalb des Gehäuses (2) in Umfangsrichtung festgesetzt ist. Dabei ist vorgesehen, dass dem Kompensationsring (18) mehrere Auflagereinrichtungen (21) zugeordnet sind, die jeweils eine ein Kipplager zum Verkippen des Kompensationsrings (18) bezüglich des Gehäuses (2) um eine Kippachse ausbilden.The invention relates to an internal gear fluid machine (1) with a housing (2), a ring gear (3) rotatably mounted in the housing (2) about a ring gear rotation axis (5) and a ring gear (3) in the ring gear (3) around a ring gear rotation axis (5). parallel offset pinion rotation axis (6) rotatably mounted pinion (4), viewed in cross section on the one hand an internal toothing (7) of the ring gear (3) in an engagement area (9) fixed to the housing with an external toothing (8) of the pinion (4) to form a first Sealing point (10) is sealingly engaged and, on the other hand, to form a second sealing point (11), at least one tooth head (12) of the internal toothing (7) lies sealingly against a tooth head (13) of the external toothing (8) or both the tooth head (12) The internal toothing (7) and the tooth head (13) of the external toothing (8) rest on opposite sides on a filler piece, the first sealing point (10) being on the one hand between the internal toothing (7) and the external toothing (8) and the second sealing point (11) intersecting the pressure chord (14) has a first fluid space (16) and on the other hand the pressure chord (14) has a second fluid space (17) and the ring gear (3) is located in a compensation ring receptacle (20) of the housing ( 2) is rotatably mounted with clearance in the radial direction, the compensation ring (18) being held on the housing (2) so as to be pivotable about a pivot axis in different pivot positions and by means of an anti-rotation device (25) inside the housing (2) is set in the circumferential direction. It is provided that the compensation ring (18) is assigned a plurality of support devices (21), each of which forms a tilting bearing for tilting the compensation ring (18) with respect to the housing (2) about a tilting axis.
Description
Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradfluidmaschine, mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse um eine Hohlraddrehachse drehbar gelagerten Hohlrad und einem in dem Hohlrad um eine zu der Hohlraddrehachse parallel versetzte Ritzeldrehachse drehbar gelagerten Ritzel, wobei im Querschnitt gesehen einerseits eine Innenverzahnung des Hohlrads in einem gehäusefesten Eingriffsbereich mit einer Außenverzahnung des Ritzels zur Ausbildung einer ersten Dichtstelle dichtend in Eingriff steht und andererseits zur Ausbildung einer zweiten Dichtstelle wenigstens ein Zahnkopf der Innenverzahnung dichtend an einem Zahnkopf der Außenverzahnung anliegt oder sowohl der Zahnkopf der Innenverzahnung als auch der Zahnkopf der Außenverzahnung auf gegenüberliegenden Seiten an einem Füllstück, wobei zwischen der Innenverzahnung und der Außenverzahnung einerseits einer die erste Dichtstelle und die zweite Dichtstelle schneidenden Drucksehne ein erster Fluidraum und andererseits der Drucksehne ein zweiter Fluidraum vorliegt, und wobei das Hohlrad in einem in einer Kompensationsringaufnahme des Gehäuses mit Spiel in radialer Richtung aufgenommenen Kompensationsring drehbar gelagert ist, wobei der Kompensationsring um eine Schwenkachse in unterschiedliche Schwenkstellungen verschwenkbar an dem Gehäuse gehalten ist und mittels einer Verdrehsicherung innerhalb des Gehäuses in Umfangsrichtung festgesetzt ist.The invention relates to an internal gear fluid machine with a housing, a ring gear rotatably mounted in the housing about a ring gear axis of rotation and a pinion rotatably mounted in the ring gear about a pinion axis of rotation offset parallel to the ring gear axis of rotation, viewed in cross section on the one hand an internal toothing of the ring gear in a fixed engagement area is in sealing engagement with an external toothing of the pinion to form a first sealing point and, on the other hand, to form a second sealing point, at least one tooth head of the internal toothing lies sealingly against a tooth head of the external toothing, or both the tooth head of the internal toothing and the tooth head of the external toothing on opposite sides on one Filler piece, a first fluid space between the inner toothing and the outer toothing, on the one hand a pressure chord intersecting the first sealing point and the second sealing point, and on the other hand a second fluid groove of the pressure chord order, and the ring gear is rotatably mounted in a compensation ring accommodated in a compensation ring receptacle of the housing with play in the radial direction, the compensation ring being held on the housing so as to be pivotable about a pivot axis into different pivot positions and fixed in the circumferential direction within the housing by means of an anti-rotation device is.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift 101 09 770 A1 bekannt. Diese beschreibt eine füllstücklose Innenzahnradpumpe mit einem Gehäuse, einem in einer Bohrung des Gehäuses quer zu seiner Achse bewegbar, jedoch undrehbar aufgenommenen Lagerring, einem in dem Lagerring umlaufend gelagerten innenverzahnten Hohlrad und einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten, mit dem Hohlrad kämmenden Ritzel, dessen Zähne durch einen vollen Eingriff in Zahnlücken des Hohlrads einerseits, und einen Dichtkontakt mit den Zahnköpfen des Hohlrads in einem dem Zahnlückeneingriff annähernd diametral gegenüberliegenden eingriffsfreien Hohlradbereich andererseits, einen Saugraum und einen Druckraum in den Verzahnungen definieren. Der Lagerring ist relativ zu der Bohrung um eine zu seiner Achse parallele Schwenkachse durch eine den Lagerring belastende Feder derart schwenkbar, dass der Dichtkontakt zwischen den Zahnköpfen von Ritzel und Hohlrad aufrechterhalten bleibt. Die den Lagerring belastende Feder ist eine Stabfeder, die eine in dem Lagerring etwa in dessen Achsrichtung verlaufende Bohrung durchsetzt und zumindest einendig in einer Gehäusebohrung abgestützt ist.For example, the publication 101 09 770 A1 is known from the prior art. This describes a fill-less internal gear pump with a housing, a bearing ring, which is movable in a bore of the housing, but non-rotatably, in a bore of the housing, an internally toothed ring gear mounted in the bearing ring and a pinion, which rotates in the housing and meshes with the ring gear, the teeth of which by a full engagement in tooth gaps of the ring gear on the one hand, and a sealing contact with the tooth heads of the ring gear in an engagement-free ring gear region approximately diametrically opposite the tooth gap engagement on the other hand, define a suction chamber and a pressure chamber in the toothings. The bearing ring can be pivoted relative to the bore about a pivot axis parallel to its axis by a spring loading the bearing ring in such a way that the sealing contact between the tooth heads of the pinion and the ring gear is maintained. The spring loading the bearing ring is a bar spring which passes through a bore running approximately in its axial direction in the bearing ring and is supported at least at one end in a housing bore.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Innenzahnradfluidmaschine vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Innenzahnradfluidmaschinen Vorteile aufweist, insbesondere mit unterschiedlichen Förderrichtungen mit identischem oder zumindest ähnlichem Förderdruck und/oder Förderdurchsatz betreibbar ist.It is the object of the invention to propose an internal gear fluid machine which has advantages over known internal gear fluid machines, in particular can be operated with different delivery directions with an identical or at least similar delivery pressure and / or delivery throughput.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Innenzahnradfluidmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass dem Kompensationsring mehrere, insbesondere genau zwei, Auflagereinrichtungen zugeordnet sind, die jeweils ein Kipplager zum Verkippen des Kompensationsrings bezüglich des Gehäuses um eine Kippachse ausbilden.This is achieved according to the invention with an internal gear fluid machine with the features of claim 1. It is provided that several, in particular exactly two, support devices are assigned to the compensation ring, each of which forms a tilting bearing for tilting the compensation ring with respect to the housing about a tilting axis.
Die Innenzahnradfluidmaschine stellt eine Fluidfördereinrichtung dar und dient insoweit dem Fördern eines Fluids, beispielsweise einer Flüssigkeit oder eines Gases. Hierzu verfügt die Innenzahnradfluidmaschine über zwei Zahnräder, nämlich über das Hohlrad und das Ritzel. Das Ritzel weist die Außenverzahnung und das Hohlrad die Innenverzahnung auf. Die Außenverzahnung und die Innenverzahnung greifen in Umfangsrichtung gesehen bereichsweise ineinander ein, kämmen also bereichsweise miteinander. Das Ritzel und das Hohlrad sind zur Fluidförderung vorgesehen und aus diesem Grund derart ausgestaltet, dass sie bei einer Drehbewegung des Hohlrads beziehungsweise des Ritzels zum Fördern des Fluids zusammenwirken und hierbei ineinander eingreifen beziehungsweise miteinander kämmen.The internal gear fluid machine is a fluid delivery device and is used to deliver a fluid, for example a liquid or a gas. For this purpose, the internal gear fluid machine has two gear wheels, namely the ring gear and the pinion. The pinion has the external toothing and the ring gear has the internal toothing. The external toothing and the internal toothing engage with one another in regions, seen in the circumferential direction, that is, they mesh with one another in regions. The pinion and the ring gear are provided for the conveyance of fluid and for this reason are designed in such a way that when the ring gear or the pinion rotates, they cooperate to convey the fluid and thereby mesh with one another or mesh with one another.
Das Ritzel ist vorzugsweise mit einer Eingangswelle beziehungsweise Antriebswelle der Innenzahnradfluidmaschine gekoppelt, vorzugsweise starr und/oder permanent. Beispielsweise ist das Ritzel mittels der Eingangswelle in dem Gehäuse der Innenzahnradfluidmaschine drehbar gelagert. Bevorzugt ist das Ritzel auf der Eingangswelle angeordnet, sodass es während des Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine stets dieselbe Drehzahl aufweist wie die Eingangswelle. Sowohl das Hohlrad als auch das Ritzel sind in dem Gehäuse angeordnet und in diesem drehbar gelagert. Das Hohlrad ist hierbei um die Hohlraddrehachse drehbar gelagert, wohingegen das Ritzel um die Ritzeldrehachse drehbar gelagert ist. Im Querschnitt gesehen, also in einer senkrecht auf der Hohlraddrehachse beziehungsweise der Ritzeldrehachse stehenden Schnittebene ist das Ritzel in dem Hohlrad angeordnet, nämlich derart, dass die Innenverzahnung des Hohlrads in dem Eingriffsbereich mit der Innenverzahnung des Ritzels kämmt beziehungsweise mit dieser in Eingriff steht. Das bedeutet, dass eine Drehbewegung des Ritzels unmittelbar auf das Hohlrad und umgekehrt eine Drehbewegung des Hohlrads unmittelbar auf das Ritzel übertragen wird.The pinion is preferably coupled to an input shaft or drive shaft of the internal gear fluid machine, preferably rigid and / or permanent. For example, the pinion is rotatably mounted in the housing of the internal gear fluid machine by means of the input shaft. The pinion is preferably arranged on the input shaft so that it always has the same speed as the input shaft during operation of the internal gear fluid machine. Both the ring gear and the pinion are arranged in the housing and rotatably mounted in the housing. The ring gear is rotatably mounted about the ring gear axis of rotation, whereas the pinion is rotatably mounted about the pinion rotation axis. Seen in cross section, i.e. in a section plane perpendicular to the ring gear axis of rotation or the pinion axis of rotation, the pinion is arranged in the ring gear, namely in such a way that the internal toothing of the ring gear meshes with the internal toothing of the pinion in the engagement region or is in engagement therewith. This means that a rotational movement of the pinion is transmitted directly to the ring gear and, conversely, a rotational movement of the ring gear is transmitted directly to the pinion.
Der Eingriffsbereich ist gehäusefest angeordnet, dreht sich also nicht mit dem Hohlrad beziehungsweise dem Ritzel mit. In dem Eingriffsbereich greift ein Zahn einer der Verzahnungen in einen Zahnzwischenraum der jeweils anderen der Verzahnungen ein. Der Zahnzwischenraum ist in Umfangsrichtung von Zähnen der jeweiligen Verzahnung begrenzt. Beispielsweise greift ein Zahn der Innenverzahnung in einen Zahnzwischenraum der Außenverzahnung oder umgekehrt ein Zahn der Außenverzahnung in einen Zahnzwischenraum der Innenverzahnung ein. In dem Eingriffsbereich wirken die Innenverzahnung und die Außenverzahnung insoweit dichtend zusammen, sodass die erste Dichtstelle ausgebildet ist. Unter der ersten Dichtstelle ist im Querschnitt gesehen ein Dichtpunkt zu verstehen. Bevorzugt liegt jedoch die erste Dichtstelle über zumindest einen Teil der axialen Erstreckung des Hohlrads und/oder des Ritzels vor, insbesondere über die gesamte Erstreckung, sodass sie als Dichtlinie ausgestaltet ist.The engagement area is fixed to the housing, so it does not rotate with the ring gear or the pinion with. In the engagement area, a tooth of one of the toothings engages in a tooth space between the other of the toothings. The space between the teeth is limited in the circumferential direction by teeth of the respective toothing. For example, a tooth of the internal toothing engages in an interdental space of the external toothing or conversely, a tooth of the external toothing engages in an interdental space of the internal toothing. In the engagement area, the internal toothing and the external toothing cooperate sealingly to the extent that the first sealing point is formed. When viewed in cross section, the first sealing point is to be understood as a sealing point. However, the first sealing point is preferably present over at least part of the axial extension of the ring gear and / or the pinion, in particular over the entire extension, so that it is designed as a sealing line.
Andererseits des Eingriffsbereichs, also vorzugsweise auf der dem Eingriffsbereich bezüglich der Hohlraddrehachse und/oder der Ritzeldrehachse diametral gegenüberliegenden Seite liegt die zweite Dichtstelle vor, welche durch das dichtende Anliegen des Zahnkopfs der Innenverzahnung an dem Zahnkopf der Außenverzahnung gebildet ist. Auch die zweite Dichtstelle liegt im Querschnitt gesehen als Dichtpunkt vor, ist insgesamt jedoch bevorzugt als Dichtlinie ausgestaltet. Unter dem dichtenden Anliegen des Zahnkopfs der Innenverzahnung an dem Zahnkopf der Außenverzahnung ist zu verstehen, dass ein Kopfkreis der Innenverzahnung einem Kopfkreis der Außenverzahnung genau oder zumindest näherungsweise entspricht, sodass an der zweiten Dichtstelle die Innenverzahnung und die Außenverzahnung eingriffslos dichtend zusammenwirken, also ohne dass an der zweiten Dichtstelle ein Zahn einer der Verzahnungen in einen Zahnzwischenraum der jeweils anderen der Verzahnungen eingreift.On the other side of the engagement area, that is to say preferably on the side diametrically opposite the engagement area with respect to the ring gear rotation axis and / or the pinion rotation axis, there is the second sealing point, which is formed by the sealing contact of the tooth head of the internal toothing with the tooth head of the external toothing. Viewed in cross section, the second sealing point is also present as a sealing point, but overall is preferably designed as a sealing line. The sealing contact of the tooth head of the internal toothing with the tooth head of the external toothing is to be understood that a tip circle of the inside toothing corresponds exactly or at least approximately to a tip circle of the outside toothing, so that at the second sealing point the inside toothing and the outside toothing interact in a sealing manner without engagement, that is to say without the second sealing point engages a tooth of one of the toothings in a tooth space between the other of the toothings.
Die erste Dichtstelle und die zweite Dichtstelle definieren im Querschnitt gesehen die Drucksehne, welche sowohl die erste Dichtstelle als auch die zweite Dichtstelle schneidet. Es kann vorgesehen sein, dass die erste Dichtstelle und die zweite Dichtstelle einander diametral gegenüberliegen, sodass die Drucksehne durch die Hohlraddrehachse und/oder die Ritzeldrehachse verläuft. Die Drucksehne kann also durch die Hohlraddrehachse, die Ritzeldrehachse oder beide verlaufen. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Drucksehne beabstandet von der Hohlraddrehachse, der Ritzeldrehachse oder beiden verläuft. Beispielsweise verläuft die Drucksehne durch die Hohlraddrehachse, nicht jedoch durch die Ritzeldrehachse, oder umgekehrt.Viewed in cross section, the first sealing point and the second sealing point define the pressure chord, which cuts both the first sealing point and the second sealing point. It can be provided that the first sealing point and the second sealing point lie diametrically opposite one another, so that the pressure chord runs through the ring gear axis of rotation and / or the pinion axis of rotation. The tendon can thus run through the ring gear axis of rotation, the pinion axis of rotation or both. Alternatively, it can be provided that the chord extends at a distance from the ring gear axis of rotation, the pinion axis of rotation or both. For example, the pressure chord runs through the ring gear axis of rotation, but not through the pinion axis of rotation, or vice versa.
Das Hohlrad und das Ritzel schließen gemeinsam zwei Fluidräume ein, nämlich den ersten Fluidraum und den zweiten Fluidraum. Beide Fluidräume werden jeweils in radialer Richtung nach innen von dem Ritzel beziehungsweise der Außenverzahnung des Ritzels und in radialer Richtung nach außen von dem Hohlrad beziehungsweise der Innenverzahnung des Hohlrads begrenzt. Im Querschnitt gesehen liegt der erste Fluidraum einerseits der Drucksehne und der zweite Fluidraum andererseits der Drucksehne vor. In Abhängigkeit von einer Drehrichtung der Innenzahnradfluidmaschine dient einer der Fluidräume als Saugkammer und die jeweils andere der Fluidräume als Druckkammer.The ring gear and the pinion together enclose two fluid spaces, namely the first fluid space and the second fluid space. Both fluid spaces are delimited in the radial direction inwards by the pinion or the external toothing of the pinion and in the radial direction outwards by the ring gear or the internal toothing of the ring gear. Seen in cross section, the first fluid space is on the one hand the pressure chord and the second fluid space on the other hand the pressure chord. Depending on a direction of rotation of the internal gear fluid machine, one of the fluid spaces serves as a suction chamber and the other of the fluid spaces serves as a pressure chamber.
Die Innenzahnradfluidmaschine ist beispielsweise füllstücklos ausgestaltet. Das bedeutet, dass an der zweiten Dichtstelle die Innenverzahnung unmittelbar an der Außenverzahnung dichtend anliegt. Es ist also kein Füllstück vorhanden, an welchem einerseits die Innenverzahnung oder andererseits die Außenverzahnung dichtend anliegt. Vielmehr wird das dichtende Anliegen sowohl in der ersten Dichtstelle als auch in der zweiten Dichtstelle allein durch das Zusammenwirken der Innenverzahnung mit der Außenverzahnung bewirkt. Alternativ kann die Innenzahnradfluidmaschine auch ein Füllstück aufweisen, insbesondere ein sichelförmiges Füllstück, das zwischen der Innenverzahnung und der Außenverzahnung angeordnet ist, sodass die Innenverzahnung einerseits und die Außenverzahnung andererseits dichtend an dem Füllstück anliegen. Die Innenverzahnung liegt in radialer Richtung außen und die Außenverzahnung in radialer Richtung innen an dem Füllstück an.The internal gear fluid machine is designed without a filler, for example. This means that at the second sealing point, the internal toothing lies directly against the external toothing. There is therefore no filler piece on which, on the one hand, the internal toothing or, on the other hand, the external toothing lies sealingly. Rather, the sealing contact is brought about both in the first sealing point and in the second sealing point solely by the interaction of the internal toothing with the external toothing. Alternatively, the internal gear fluid machine can also have a filler piece, in particular a crescent-shaped filler piece, which is arranged between the inner toothing and the outer toothing, so that the inner toothing, on the one hand, and the outer toothing, on the other hand, bear sealingly against the filler. The internal toothing lies in the radial direction on the outside and the external toothing in the radial direction on the inside of the filler.
Um stets eine hinreichende Dichtwirkung der Innenverzahnung und der Außenverzahnung, insbesondere an der zweiten Dichtstelle, zu erzielen, ist das Hohlrad in dem Kompensationsring drehbar gelagert und der Kompensationsring wiederum mit Spiel in dem Gehäuse angeordnet, nämlich in der in dem Gehäuse ausgebildeten Kompensationsringaufnahme. Die Lagerung des Hohlrads in dem Kompensationsring kann beispielsweise unmittelbar erfolgen, sodass das Hohlrad mit seinem Außenumfang an einem Innenumfang des Kompensationsrings gleitend anliegt. Alternativ kann selbstverständlich das Hohlrad über einen Gleitring beziehungsweise eine Lagerbuchse an dem Kompensationsring gelagert sein.In order to always achieve a sufficient sealing effect of the internal toothing and the external toothing, in particular at the second sealing point, the ring gear is rotatably mounted in the compensation ring and the compensation ring is in turn arranged with play in the housing, namely in the compensation ring receptacle formed in the housing. The ring gear can be mounted in the compensation ring, for example, directly, so that the ring gear with its outer circumference rests on an inner circumference of the compensation ring in a sliding manner. Alternatively, the ring gear can of course be mounted on the compensation ring via a slide ring or a bearing bush.
Der Kompensationsring ist stets mit Spiel in radialer Richtung in der Kompensationsringaufnahme angeordnet. Innerhalb des Spiels kann sich der Kompensationsring in der Kompensationsringaufnahme frei bewegen. Das Spiel wird mithilfe der Auflagereinrichtungen begrenzt. Die Auflagereinrichtungen sind in Umfangsrichtung beabstandet voneinander angeordnet und vorzugsweise identisch ausgestaltet. Die Auflagereinrichtungen sind beispielsweise derart ausgestaltet, dass sie eine um eine Schwenkachse erfolgende Schwenkbewegung des Kompensationsrings innerhalb der Kompensationsringaufnahme zulassen. Sie begrenzen das Spiel in radialer Richtung, innerhalb welchem der Kompensationsring in radialer Richtung innerhalb der Kompensationsringaufnahme verlagerbar ist. Ein Festsetzen des Kompensationsrings in Umfangsrichtung ist mittels der Auflagereinrichtungen nicht vorgesehen. Die Auflagereinrichtungen lassen insoweit eine Verlagerung des Kompensationsrings in Umfangsrichtung zu.The compensation ring is always arranged with play in the radial direction in the compensation ring receptacle. During the game, the compensation ring can move freely in the compensation ring holder. The game is limited using the support facilities. The support devices are spaced apart from one another in the circumferential direction and are preferably configured identically. The support devices are designed, for example, in such a way that they allow the compensation ring to pivot about a pivot axis within the compensation ring receptacle. You limit the game in radial direction within which the compensation ring can be displaced in the radial direction within the compensation ring receptacle. Fixing the compensation ring in the circumferential direction is not provided by means of the bearing devices. To this extent, the support devices allow the compensation ring to be displaced in the circumferential direction.
Durch ein Verschwenken kann der Kompensationsring in unterschiedlichen Schwenkstellungen anordenbar sein. In den unterschiedlichen Schwenkstellungen sollen unterschiedliche der Auflagereinrichtungen das Kipplager ausbilden, mittels welchem der Kompensationsring bezüglich des Gehäuses um die Kippachse kippbar gelagert ist. Eine der Auflagereinrichtungen bildet insoweit das Schenklager aus. Die jeweils wenigstens eine andere der Auflagereinrichtungen soll zugleich dieses Verkippen um die Kippachse freigeben. Beispielsweise umfassen die Auflagereinrichtungen eine erste Auflagereinrichtung und eine zweite Auflagereinrichtung. In einer ersten der Schwenkstellungen bildet nun die erste Auflagereinrichtung das Kipplager aus, wohingegen die zweite Auflagereinrichtung den Kompensationsring innerhalb der Kompensationsringaufnahme mit dem Spiel freigibt, sodass das Verkippen des Kompensationsrings um die von dem Kipplager gebildete Kippachse zugelassen ist. Umgekehrt bildet in einer zweiten der Schwenkstellungen die zweite Auflagereinrichtung das Kipplager aus, wohingegen die erste Auflagereinrichtung den Kompensationsring mit Spiel zum Verkippen freigibt. Vorzugsweise geben die Auflagereinrichtungen den Kompensationsring in keiner der Schwenkstellungen vollständig frei, sondern es wird lediglich das Spiel realisiert, welches das Verkippen um die Kippachse ermöglicht.By pivoting the compensation ring can be arranged in different pivot positions. In the different pivot positions, different ones of the support devices should form the tilting bearing, by means of which the compensation ring is mounted such that it can be tilted with respect to the housing about the tilting axis. To this extent, one of the support devices forms the leg bearing. The at least one other of the support devices should at the same time release this tilting about the tilt axis. For example, the support devices comprise a first support device and a second support device. In a first of the pivot positions, the first bearing device now forms the tilt bearing, whereas the second bearing device releases the compensation ring within the compensation ring receptacle with the play, so that the tilting of the compensation ring about the tilt axis formed by the tilt bearing is permitted. Conversely, in a second of the pivot positions, the second support device forms the tilting bearing, whereas the first support device releases the compensation ring with play for tilting. The support devices preferably do not completely release the compensation ring in any of the swivel positions, but only the play is realized which enables the tilting about the tilt axis.
Die momentane Schwenkstellung des Kompensationsrings stellt sich vorzugsweise aufgrund einer Drehrichtung der Innenzahnradfluidmaschine beziehungsweise des Hohlrads und/oder des Ritzels ein. Das bedeutet, dass die Innenzahnradfluidmaschine derart ausgestaltet ist, dass bei einer ersten Drehrichtung der Kompensationsring selbsttätig in die erste Schwenkstellung verschwenkt, wohingegen er in die zweite Schwenkstellung verschwenkt, sofern eine zweite Drehrichtung vorliegt, welche der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist. Entsprechend wird das Kipplager beziehungsweise die Anordnung des Kipplagers ebenfalls entsprechend der jeweiligen Drehrichtung eingestellt beziehungsweise an diese angepasst, sodass das Verkippen des Kompensationsrings um eine von der Drehrichtung der Innenzahnradfluidmaschine abhängige Kippachse erfolgt.The instantaneous pivot position of the compensation ring is preferably established on the basis of a direction of rotation of the internal gear fluid machine or the ring gear and / or the pinion. This means that the internal gear fluid machine is designed in such a way that in a first direction of rotation the compensation ring automatically pivots into the first pivot position, whereas it pivots into the second pivot position if there is a second direction of rotation which is opposite to the first direction of rotation. Correspondingly, the tilting bearing or the arrangement of the tilting bearing is likewise adjusted or adapted to the respective direction of rotation, so that the compensation ring is tilted about a tilting axis which is dependent on the direction of rotation of the internal gear fluid machine.
Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass kein Verschwenken des Kompensationsrings vorgesehen ist beziehungsweise erfolgt, um die Kippachsen zu wechseln. In diesem Fall bilden die Auflagereinrichtungen jeweils eine der mehreren Kippachsen aus, welche in zumindest einer Kippstellung des Kompensationsrings, welche auch als Ausgangsstellung bezeichnet werden kann, gleichzeitig vorliegen. In der Ausgangsstellung ist insoweit der Kompensationsring über die mehreren Kippachsen an dem Gehäuse angelenkt. Die Auflagereinrichtungen sind dabei derart ausgestaltet, dass sie das Verkippen des Kompensationsrings um eine der Kippachsen zulassen. Bei dem Verkippen des Kompensationsrings aus der Ausgangsstellung heraus bildet eine der Auflagereinrichtungen weiterhin die entsprechende Kippachse aus, wohingegen die wenigstens eine andere der Auflagereinrichtungen außer Kontakt gerät, sodass die entsprechende Kippachse nicht mehr vorliegt. Bei einer von der Ausgangsstellung verschiedenen Kippstellung des Kompensationsrings liegt insoweit nur noch lediglich genau eine Kippachse vor.Alternatively, it can also be provided that the compensation ring is not pivoted or does not take place in order to change the tilting axes. In this case, the support devices each form one of the plurality of tilt axes, which are present simultaneously in at least one tilt position of the compensation ring, which can also be referred to as the starting position. In the initial position, the compensation ring is articulated on the housing via the several tilting axes. The support devices are designed such that they allow the compensation ring to tilt about one of the tilt axes. When the compensation ring is tilted out of the starting position, one of the support devices continues to form the corresponding tilt axis, whereas the at least one other of the support devices comes out of contact, so that the corresponding tilt axis is no longer present. In the case of a tilting position of the compensation ring that differs from the starting position, there is only exactly one tilting axis.
Durch das Verkippen des Kompensationsrings um die Kippachse wird ein Anpressdruck zwischen der Innenverzahnung und der Außenverzahnung an der zweiten Dichtstelle erzielt. Vorzugsweise ist der Anpressdruck hierbei von einem Förderdruck der Innenzahnradfluidmaschine und/oder einer Drehzahl der Innenzahnradfluidmaschine abhängig. Bevorzugt ist der Anpressdruck umso größer, je höher der Förderdruck und/oder die Drehzahl ist. Auf diese Art und Weise wird stets eine hervorragende Abdichtung zwischen dem ersten Fluidraum und dem zweiten Fluidraum erzielt.By tilting the compensation ring around the tilt axis, a contact pressure is achieved between the internal teeth and the external teeth at the second sealing point. The contact pressure is preferably dependent on a delivery pressure of the internal gear fluid machine and / or a rotational speed of the internal gear fluid machine. The contact pressure is preferably greater, the higher the delivery pressure and / or the speed. In this way, an excellent seal between the first fluid space and the second fluid space is always achieved.
Der Kompensationsring ist mittels der Verdrehsicherung in dem Gehäuse in Umfangsrichtung festgesetzt, beispielsweise vollständig oder alternativ mit Spiel festgesetzt. Die Verdrehsicherung verhindert insoweit ein Verdrehen des Kompensationsrings.The compensation ring is fixed in the circumferential direction in the housing by means of the anti-rotation device, for example completely or alternatively fixed with play. The anti-rotation lock prevents rotation of the compensation ring.
Um insbesondere auch bei geringen Drehzahlen und/oder bei schnellen Drehrichtungswechseln der Innenzahnradfluidmaschine eine hinreichende Abdichtung zwischen dem ersten Fluidraum und dem zweiten Fluidraum zu erzielen, kann der Kompensationsring mittels einer Federanordnung beziehungsweise einem Federelement federkraftbeaufschlagt sein. Die Federanordnung bewirkt eine Federkraft auf den Kompensationsring, welche derart ausgerichtet ist, dass die Innenverzahnung an der zweiten Dichtstelle an die Außenverzahnung gedrängt wird. Die Federanordnung drängt die Innenverzahnung also unabhängig von einem Betrieb der Innenzahnradfluidmaschine beziehungsweise einer Drehzahl der Innenzahnradfluidmaschine an die Außenverzahnung. Entsprechend ist auch in einem Stillstand beziehungsweise bei geringen Drehzahlen der Innenzahnradfluidmaschine eine hinreichende Abdichtung sichergestellt, sodass insbesondere ein Anlaufen der Innenzahnradfluidmaschine verbessert wird. Die Federanordnung ist hierzu derart vorgespannt, dass sie stets einen Anpressdruck zwischen der Innenverzahnung und der Außenverzahnung an der zweiten Dichtstelle bewirkt. Zusätzlich ist die Federanordnung derart ausgestaltet, dass sie den Kompensationsring in Umfangsrichtung festsetzt, insbesondere genau festsetzt oder mit Spiel festsetzt.In order to achieve an adequate seal between the first fluid space and the second fluid space, in particular even at low speeds and / or when the direction of rotation of the internal gear fluid machine changes rapidly, the compensation ring can be spring-loaded by means of a spring arrangement or a spring element. The spring arrangement causes a spring force on the compensation ring, which is aligned such that the internal toothing at the second sealing point is pressed against the external toothing. The spring arrangement thus forces the internal toothing onto the external toothing independently of an operation of the internal gear fluid machine or a speed of the internal gear fluid machine. Correspondingly, an adequate seal is ensured even when the internal gear fluid machine is at a standstill or at low speeds, so that in particular starting of the internal gear fluid machine is improved. The spring arrangement is for this purpose biased that it always causes a contact pressure between the internal teeth and the external teeth at the second sealing point. In addition, the spring arrangement is designed such that it fixes the compensation ring in the circumferential direction, in particular precisely fixes it or fixes it with play.
Die beschriebene Ausgestaltung der Innenzahnradfluidmaschine hat den Vorteil, dass sie in entgegengesetzte Drehrichtungen identische oder zumindest nahezu identische Fördereigenschaften aufweist, weil sich der Kompensationsring auf die jeweilige Drehrichtung einstellt. Die Innenzahnradfluidmaschine kann insoweit für Einsatzgebiete verwendet werden, in welchen abwechselnd unterschiedliche Drehrichtungen vorliegen. Als Beispiel für ein solches Einsatzgebiet sei eine Hydraulikpumpe für einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder genannt. Bei einem solchen wird üblicherweise ein in dem Hydraulikzylinder angeordneter Kolben aus einer Ruhestellung in eine von der Ruhestellung verschiedene Stellung und anschließend wieder aus der Stellung in die Ruhestellung verlagert. Für das Verlagern aus der Ruhestellung in die von ihr verschiedene Stellung wird die Hydraulikpumpe, also die beschriebene Innenzahnradfluidmaschine, mit einer ersten Drehrichtung und für das Verlagern aus der Stellung in die Ruhestellung mit einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung betrieben.The described embodiment of the internal gear fluid machine has the advantage that it has identical or at least almost identical conveying properties in opposite directions of rotation because the compensation ring adjusts itself to the respective direction of rotation. The internal gear fluid machine can be used for applications in which there are alternating directions of rotation. A hydraulic pump for a double-acting hydraulic cylinder may be mentioned as an example of such an application. In such a case, a piston which is arranged in the hydraulic cylinder is usually moved from a rest position to a position different from the rest position and then again from the position to the rest position. For shifting from the rest position into the position different from it, the hydraulic pump, that is to say the internal gear fluid machine described, is operated with a first direction of rotation and for shifting from the position into the rest position with a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die erste Dichtstelle und die zweite Dichtstelle für eine Drehwinkelstellung für Hohlrad und Ritzel vorliegen, in welcher in Umfangsrichtung gesehen ein Zahn der Innenverzahnung in Kontakt mit einem Zahn der Außenverzahnung angeordnet ist. In anderen Worten wird das Bestimmen der beiden Dichtstellen für eine bestimmte Anordnung von Hohlrad und Ritzel zueinander vorgenommen, nämlich wenn der Kontakt beziehungsweise eine Überdeckung der Zähne gegeben ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Zahn der Innenverzahnung und der Zahn der Außenverzahnung derart zueinander angeordnet sind, dass ihre Zahnköpfe mittig aneinander anliegen, also eine Mittelachse des Zahns der Innenverzahnung mit einer Mittelachse des Zahns der Außenverzahnung fluchtet. Eine solche Definition ermöglicht eine besonders einfache Ermittlung der beiden Dichtstellen.A further embodiment of the invention provides that the first sealing point and the second sealing point are for an angle of rotation position for the ring gear and pinion, in which, viewed in the circumferential direction, a tooth of the internal toothing is arranged in contact with a tooth of the external toothing. In other words, the two sealing points are determined for a specific arrangement of the ring gear and pinion with respect to one another, namely when there is contact or an overlap of the teeth. This is to be understood in particular to mean that the tooth of the internal toothing and the tooth of the external toothing are arranged with respect to one another in such a way that their tooth heads lie against one another in the center, that is to say a central axis of the tooth of the internal toothing is aligned with a central axis of the tooth of the external toothing. Such a definition enables a particularly simple determination of the two sealing points.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass eine senkrecht auf der Drucksehne stehende und zwischen der Hohlraddrehachse und der Ritzeldrehachse verlaufende Gerade beabstandet von der jeweiligen Kippachse verläuft, sodass während eines Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine aufgrund von in dem ersten Fluidraum und dem zweiten Fluidraum vorliegenden Fluiddrücken eine ein Drehmoment um die Kippachse bewirkende Druckkraft über das Hohlrad auf den Kompensationsring wirkt. Wie bereits erläutert, wird die Drucksehne von den beiden Dichtstellen definiert und verläuft im Querschnitt gesehen durch diese hindurch. Senkrecht auf der Drucksehne steht die Gerade, welche zusätzlich zwischen der Hohlraddrehachse und der Ritzeldrehachse verläuft. Vorzugsweise schneidet die Gerade die Drucksehne in einem Mittelpunkt der Drucksehne zwischen der ersten Dichtstelle und der zweiten Dichtstelle. Diese Gerade entspricht einem Verlauf einer während eines Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine auftretenden Kraft, welche durch in den Fluidräumen auftretende unterschiedliche Fluiddrücke bewirkt wird.A further embodiment of the invention provides that a straight line which is perpendicular to the pressure chord and runs between the ring gear rotation axis and the pinion rotation axis runs at a distance from the respective tilting axis, so that during operation of the internal gear fluid machine due to fluid pressures present in the first fluid space and the second fluid space a torque about the tilting axis causes pressure force via the ring gear on the compensation ring. As already explained, the pressure chord is defined by the two sealing points and, viewed in cross section, runs through them. The straight line, which also runs between the ring gear rotation axis and the pinion rotation axis, is perpendicular to the pressure chord. The straight line preferably intersects the pressure chord in a center point of the pressure chord between the first sealing point and the second sealing point. This straight line corresponds to a profile of a force occurring during operation of the internal gear fluid machine, which is caused by different fluid pressures occurring in the fluid spaces.
Vorstehend wurde bereits erläutert, dass jeweils einer der Fluidräume als Saugkammer und der jeweils andere der Fluidräume als Druckkammer dient. Der in der Druckkammer vorliegende höhere Druck drängt das Hohlrad bezüglich des Ritzels in Richtung der beschriebenen Geraden. Die Innenzahnradfluidmaschine ist derart ausgestaltet, dass diese Gerade beabstandet von der jeweiligen Kippachse verläuft, insbesondere für alle möglichen Stellungen zwischen der Hohlraddrehachse und der Ritzeldrehachse. Hierdurch bewirkt die Druckkraft auf das auf den Kompensationsring um die Kippachse wirkende Drehmoment. Dieses Drehmoment ist derart ausgerichtet, dass es die Innenverzahnung des Hohlrads in Richtung der Außenverzahnung des Ritzels drängt, nämlich im Bereich der zweiten Dichtstelle. An der zweiten Dichtstelle werden insoweit die Zahnköpfe der Innenverzahnung und der Außenverzahnung dichtend aneinandergedrängt, sodass eine umso bessere Dichtwirkung erzielt wird, je höher der in der Druckkammer vorliegende Fluiddruck ist. Es wird also eine bedarfsgerechte Abdichtung der Innenzahnradfluidmaschine an der zweiten Dichtstelle realisiert.It has already been explained above that one of the fluid spaces serves as a suction chamber and the other of the fluid spaces serves as a pressure chamber. The higher pressure in the pressure chamber forces the ring gear with respect to the pinion in the direction of the straight line described. The internal gear fluid machine is designed such that this straight line extends at a distance from the respective tilt axis, in particular for all possible positions between the ring gear axis of rotation and the pinion axis of rotation. As a result, the pressure force acts on the torque acting on the compensation ring about the tilt axis. This torque is oriented such that it urges the internal toothing of the ring gear in the direction of the external toothing of the pinion, namely in the area of the second sealing point. At the second sealing point, the tooth tips of the internal toothing and the external toothing are pressed tightly against one another so that the higher the fluid pressure in the pressure chamber, the better the sealing effect. A need-based sealing of the internal gear fluid machine is thus realized at the second sealing point.
Die von den Auflagereinrichtungen ausgebildete Kippachse wechselt je nach Drehrichtung ihre Position. Dies kann zum Beispiel erfolgen, weil der Kompensationsring aufgrund der entsprechenden Ausgestaltung der Auflagereinrichtungen in die unterschiedlichen Schwenkstellungen oder Kippstellungen verlagerbar ist. Entsprechend werden für unterschiedliche Drehrichtungen unterschiedliche Kippachsen realisiert, sodass für jede Drehrichtung der Innenzahnradfluidmaschine die jeweils passende Kippachse ausgewählt und zum Erzeugen des Drehmoments herangezogen wird. Hierdurch wird für jede Drehrichtung der Innenzahnradfluidmaschine eine hervorragende Abdichtung erzielt. Die Innenzahnradfluidmaschine ist insoweit, beispielsweise trotz einer eventuellen füllstücklosen Ausgestaltung, wahlweise entweder mit einer ersten Drehrichtung oder einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung betreibbar. Besonders bevorzugt kann die Innenzahnradfluidmaschine wechselweise mit der ersten Drehrichtung und der zweiten Drehrichtung beaufschlagt werden, sodass also die Innenzahnradfluidmaschine über eine erste Zeitspanne mit der ersten Drehrichtung und anschließend über eine zweite Spanne mit der zweiten Drehrichtung betrieben wird. Es sei erneut darauf hingewiesen, dass auch eine Innenzahnradfluidmaschine realisiert sein kann, bei der das Verschwenken nicht realisiert ist, sondern bei der nur das Verkippen um eine der Kippachsen erfolgt.The tilt axis formed by the support devices changes its position depending on the direction of rotation. This can take place, for example, because the compensation ring can be displaced into the different pivot positions or tilt positions due to the corresponding design of the support devices. Correspondingly, different tilt axes are realized for different directions of rotation, so that the appropriate tilt axis is selected for each direction of rotation of the internal gear fluid machine and used to generate the torque. As a result, an excellent seal is achieved for each direction of rotation of the internal gear fluid machine. In this respect, the internal gear fluid machine can be operated either with a first direction of rotation or a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation, for example despite a possible configuration without filler. The internal gear fluid machine can particularly preferably alternate with the first direction of rotation and the second Direction of rotation are applied, so that the internal gear fluid machine is operated over a first period of time with the first direction of rotation and then over a second period with the second direction of rotation. It should be pointed out again that an internal gear fluid machine can also be realized in which the pivoting is not realized but in which only the tilting about one of the tilting axes takes place.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehmoment den Zahnkopf der Innenverzahnung an der zweiten Dichtstelle in Richtung des Zahnkopfs der Außenverzahnung drängt. Hierdurch wird die beschriebene Dichtwirkung erzielt, welche umso größer ist, je höher der Fluiddruck in der jeweiligen Druckkammer ist beziehungsweise je größer die Differenz zwischen dem Fluiddruck in der Druckkammer und dem Fluiddruck in der Saugkammer. Beispielsweise wird die Innenverzahnung unmittelbar an die Außenverzahnung gedrängt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Innenverzahnung an das Füllstück gedrängt wird. Bevorzugt ist das Füllstück mit Spiel in dem Gehäuse gelagert, sodass das Füllstück durch die Innenverzahnung in Richtung der Außenverzahnung, insbesondere an die Außenverzahnung, gedrängt wird.In a further embodiment of the invention it is provided that the torque pushes the tooth tip of the internal toothing at the second sealing point in the direction of the tooth tip of the external toothing. This achieves the described sealing effect, which is greater the higher the fluid pressure in the respective pressure chamber or the greater the difference between the fluid pressure in the pressure chamber and the fluid pressure in the suction chamber. For example, the internal toothing is pressed directly onto the external toothing. However, it can also be provided that the internal toothing is pressed onto the filler. The filler piece is preferably mounted with play in the housing, so that the filler piece is pushed through the inner toothing in the direction of the outer toothing, in particular against the outer toothing.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass ein die unterschiedlichen Schwenkstellungen umfassender Schwenkbereich einerseits von einer ersten der Auflagereinrichtungen und andererseits einer zweiten der Auflagereinrichtungen begrenzt ist. In anderen Worten bilden die Auflagereinrichtungen Endanschläge, die den Schwenkbereich begrenzen. Beispielsweise wird eine Schwenkbewegung des Kompensationsrings aus Richtung der zweiten Schwenkstellung über die erste Schwenkstellung hinaus von der ersten Auflagereinrichtung und eine Schwenkbewegung aus Richtung der ersten Schwenkstellung über die zweite Schwenkstellung hinaus von der zweiten Auflagereinrichtung unterbunden, wobei die jeweilige Auflagereinrichtung in diesem Fall auch das Kipplager ausbildet. Die Auflagereinrichtungen sind vorzugsweise derart ausgestaltet und/oder angeordnet, dass der Schwenkbereich höchstens 10°, höchstens 7,5°, höchstens 5° oder höchstens 2,5° beträgt. Vorzugsweise umfasst der Schwenkbereich mindestens 1°, mindestens 2°, mindestens 2,5°, mindestens 3°, mindestens 4° oder mindestens 5°. Der Schwenkbereich ist besonders bevorzugt symmetrisch bezüglich einer Geraden, welche sowohl die Hohlraddrehachse als auch die Ritzeldrehachse jeweils senkrecht schneidet. Die beschriebene Ausgestaltung der Innenzahnradfluidmaschine ermöglicht auf vorteilhafte Art und Weise einen Betrieb mit unterschiedlichen Drehrichtungen.A further embodiment of the invention provides that a swivel range encompassing the different swivel positions is limited on the one hand by a first of the support devices and on the other hand by a second of the support devices. In other words, the support devices form end stops that limit the swivel range. For example, a pivoting movement of the compensation ring from the direction of the second pivoting position beyond the first pivoting position beyond the first support device and a pivoting movement from the direction of the first pivoting position beyond the second pivoting position is prevented by the second support device, the respective support device also forming the tilting bearing in this case . The support devices are preferably designed and / or arranged such that the swivel range is at most 10 °, at most 7.5 °, at most 5 ° or at most 2.5 °. The swivel range preferably comprises at least 1 °, at least 2 °, at least 2.5 °, at least 3 °, at least 4 ° or at least 5 °. The pivoting range is particularly preferably symmetrical with respect to a straight line which intersects both the ring gear rotation axis and the pinion rotation axis perpendicularly. The described configuration of the internal gear fluid machine advantageously enables operation with different directions of rotation.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die von den Auflagereinrichtungen gebildeten Kippachsen auf derselben Seite einer die Ritzeldrehachse aufnehmenden gedachten Ebene angeordnet sind. Darunter ist zu verstehen, dass die Kippachsen, welche von den Auflagereinrichtungen ausgebildet sind, einerseits der Ebene angeordnet sind. Die Ritzeldrehachse liegt hierbei in der Ebene. Vorzugsweise ist es zudem vorgesehen, dass die Ebene senkrecht auf einer gedachten Geraden steht, welche sowohl die Hohlraddrehachse als auch die Ritzeldrehachse jeweils senkrecht schneidet. Beispielsweise sind die Auflagereinrichtungen beziehungsweise die von diesen gebildeten Kippachsen symmetrisch bezüglich der Ebene angeordnet. Insbesondere sind also jeweils zwei der Auflagereinrichtungen mit demselben Abstand zu der Ebene angeordnet. Besonders bevorzugt ist selbstverständlich eine Anordnung der Kippachsen derart, dass sie außerhalb des Schwenkbereichs liegen, sodass also die senkrecht auf der Drucksehne stehende verlaufende Gerade in keiner der Schwenkstellungen durch eine der Kippachsen verläuft, sondern vielmehr stets beabstandet von diesen ist. Die Gerade soll also in allen Schwenkstellungen auf derselben Seite der Kippachsen liegen. Hierdurch wird eine zuverlässige Drehrichtungsumkehr der Innenzahnradfluidmaschine gewährleistet.A preferred embodiment of the invention provides that the tilting axes formed by the support devices are arranged on the same side of an imaginary plane that receives the pinion rotation axis. This means that the tilt axes, which are formed by the support devices, are arranged on the one hand of the plane. The pinion rotation axis lies in the plane. It is also preferably provided that the plane is perpendicular to an imaginary straight line which intersects both the ring gear axis of rotation and the pinion axis of rotation in each case perpendicularly. For example, the support devices or the tilting axes formed by them are arranged symmetrically with respect to the plane. In particular, two of the support devices are each arranged at the same distance from the plane. Of course, it is particularly preferred to arrange the tilting axes in such a way that they lie outside the pivoting range, so that the straight line perpendicular to the tendon does not pass through one of the tilting axes in any of the pivoting positions, but rather is always at a distance from them. The straight line should therefore lie on the same side of the tilt axes in all swivel positions. This ensures a reliable reversal of the direction of rotation of the internal gear fluid machine.
Eine bevorzugte weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Spiel bezogen auf einen Modul der Innenverzahnung und/oder der Außenverzahnung höchstens 0,01, höchstens 0,02, höchstens 0,03, höchstens 0,04 oder höchstens 0,05 beträgt. In anderen Worten entspricht das Spiel geteilt durch den Modul höchstens einem der genannten Werte. Das Spiel, mit welchem die jeweils andere der Auflagereinrichtungen den Kompensationsring zum Verkippen um die Kippachse freigibt, weist bezogen auf den Modul, also geteilt durch den Modul, vorzugsweise einen der genannten Werte auf. Diese ermöglichen bei üblichen Baugrößen der Innenzahnradfluidmaschine ein zuverlässiges Verkippen um die Kippachse. Das kleine Spiel verhindert zudem bei schnellen Drehrichtungswechseln ein zu hartes Anschlagen eines Lagervorsprungs an einer Lagerstelle der Auflagereinrichtungen, sodass ein übermäßiger Verschleiß der Auflagereinrichtungen unterbunden wird.A preferred further embodiment of the invention provides that the play is at most 0.01, at most 0.02, at most 0.03, at most 0.04 or at most 0.05, based on a module of the internal teeth and / or the external teeth. In other words, the game divided by the module corresponds to at most one of the stated values. The play with which the respective other of the support devices releases the compensation ring for tilting about the tilt axis preferably has one of the values mentioned in relation to the module, that is to say divided by the module. With conventional sizes of the internal gear fluid machine, these enable reliable tilting about the tilt axis. The small play also prevents a bearing projection from striking too hard against a bearing point of the support devices when the direction of rotation changes quickly, so that excessive wear of the support devices is prevented.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherung wenigstens ein Federelement aufweist, das zumindest einseitig des Kompensationsrings an dem Gehäuse angreift und mit Spiel an dem Kompensationsring gelagert ist, wobei das Federelement den Kompensationsring derart federkraftbeaufschlagt, dass die Innenverzahnung an der zweiten Dichtstelle an die Außenverzahnung oder an das Füllstück gedrängt wird. Das Federelement bewirkt die Federkraft auf den Kompensationsring. Hierzu greift es zumindest einseitig an dem Gehäuse an und ist insoweit an diesem befestigt. Besonders bevorzugt greift das Federelement jedoch beidseitig des Kompensationsrings an dem Gehäuse an, um ein Verkippen des Federelements in dem Gehäuse zuverlässig zu verhindern. Das Federelement ist vorzugsweise spielfrei an dem Gehäuse befestigt. An dem Kompensationsring greift es jedoch vorzugsweise mit Spiel an. Das Spiel ist derart gewählt, dass das Federelement das Verkippen des Kompensationsrings um die Kippachse und/oder das Verschwenken um die Schwenkachse zulässt, gleichzeitig jedoch die Federkraft auf den Kompensationsring bewirkt, der die Innenverzahnung an der zweiten Dichtstelle an die Außenverzahnung oder zumindest in Richtung der Außenverzahnung drängt.In the context of a further embodiment of the invention, it is provided that the anti-rotation device has at least one spring element which engages on the housing at least on one side of the compensation ring and is mounted on the compensation ring with play, the spring element acting on the compensation ring in such a way that the internal toothing on the second Sealing point is pushed onto the external toothing or on the filler. The spring element effects the spring force on the compensation ring. For this purpose, it engages and is at least on one side on the housing insofar attached to this. However, the spring element particularly preferably engages the housing on both sides of the compensation ring in order to reliably prevent the spring element from tilting in the housing. The spring element is preferably attached to the housing without play. However, it preferably engages with play on the compensation ring. The game is chosen such that the spring element allows the compensation ring to tilt about the tilt axis and / or pivot about the pivot axis, but at the same time causes the spring force on the compensation ring which causes the internal toothing at the second sealing point to the external toothing or at least in the direction of the External gearing is pressing.
Beispielsweise ist das Federelement in einer Ausnehmung des Kompensationsrings gelagert, wobei die Ausnehmung im Querschnitt gesehen vorzugsweise größer ist als das Federelement beziehungsweise der in der Ausnehmung angeordnete Bereich des Federelements, sodass schlussendlich das Spiel realisiert ist. Die Ausnehmung durchgreift den Kompensationsring in axialer Richtung vorzugsweise vollständig. Die Ausnehmung kann als randgeschlossene oder alternativ als randoffene Ausnehmung vorliegen. Unter der randgeschlossenen Ausnehmung ist zu verstehen, dass sie im Querschnitt gesehen von einem durchgehenden Rand begrenzt ist. Ist die Ausnehmung hingegen randoffen, so ist der Rand an wenigstens einer Stelle unterbrochen, insbesondere in radialer Richtung nach außen. Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung, weil die Ausnehmung als einfache Nut in einen Außenumfang des Kompensationsrings eingebracht wird. Beispielsweise wird die Ausnehmung durch Bohren hergestellt. Alternativ kann eine Ausgestaltung des Kompensationsrings durch Sintern vorgesehen sein, wobei die Ausnehmung mit ausgebildet wird.For example, the spring element is mounted in a recess of the compensation ring, the recess being preferably larger in cross-section than the spring element or the region of the spring element arranged in the recess, so that the game is finally realized. The recess preferably extends completely through the compensation ring in the axial direction. The recess can be present as an edge-closed or alternatively as an edge-open recess. The edge-closed recess is to be understood to mean that, viewed in cross section, it is delimited by a continuous edge. However, if the recess is open at the edge, the edge is interrupted at least at one point, in particular in the radial direction to the outside. This enables a particularly simple production because the recess is made as a simple groove in an outer circumference of the compensation ring. For example, the recess is made by drilling. Alternatively, a configuration of the compensation ring can be provided by sintering, the recess being formed as well.
Eine bevorzugte weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Federanordnung derart ausgestaltet ist, dass sie die Schwenkbewegung des Kompensationsrings nur innerhalb eines die mehreren Schwenkstellungen umfassenden Schwenkbereichs zulässt. In anderen Worten begrenzt die Federanordnung den Schwenkbereich beidseitig und verhindert ein Verlassen des Schwenkbereichs durch den Kompensationsring. Die Federanordnung dient also zusätzlich oder alternativ zu den Auflagereinrichtungen dazu, den Kompensationsring innerhalb des Schwenkbereichs zu halten - sofern ein solcher vorliegt beziehungsweise das Verschwenken vorgesehen ist - und so einen zuverlässigen Betrieb in der Zahnradfluidmaschine sicherzustellen.A preferred further embodiment of the invention provides that the spring arrangement is designed in such a way that it only permits the pivoting movement of the compensation ring within a pivoting range comprising the several pivoting positions. In other words, the spring arrangement limits the swivel range on both sides and prevents the swiveling range from leaving the compensation ring. In addition or as an alternative to the support devices, the spring arrangement thus serves to keep the compensation ring within the swivel range - if such is present or the swiveling is provided - and thus to ensure reliable operation in the gear fluid machine.
Eine bevorzugte weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Auflagereinrichtungen jeweils einen Lagervorsprung und eine Lagerstelle aufweisen, wobei die Lagervorsprünge an dem Kompensationsring oder dem Gehäuse und die Lagerstellen an jeweils dem anderen ausgebildet sind. Der Lagervorsprung und die Lagerstelle wirken zum Ausbilden des jeweiligen Kipplagers zusammen. Beispielsweise sind alle Lagervorsprünge an dem Kompensationsring und alle Lagerstellen an dem Gehäuse ausgebildet. Es kann jedoch auch umgekehrt vorgesehen sein, die Lagerstellen an dem Gehäuse auszubilden und die Lagervorsprünge an dem Kompensationsring. Die beschriebene Ausgestaltung ist besonders einfach realisierbar.A preferred further embodiment of the invention provides that the bearing devices each have a bearing projection and a bearing point, the bearing projections being formed on the compensation ring or the housing and the bearing points on the other. The bearing projection and the bearing point work together to form the respective tilting bearing. For example, all bearing projections are formed on the compensation ring and all bearing points on the housing. Conversely, however, it can also be provided to form the bearing points on the housing and the bearing projections on the compensation ring. The configuration described is particularly easy to implement.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Lagervorsprünge jeweils eine plane oder gekrümmte Lagerfläche aufweisen, die in zumindest einer Stellung des Kompensationsrings an der entsprechenden Lagerstelle zur Ausbildung des Kipplagers anliegt. Im Falle der planen Lagerfläche ist diese vorzugsweise im Querschnitt gesehen plan, weist also eine bestimmte Erstreckung in Umfangsrichtung auf. Die gekrümmte Lagerfläche erstreckt sich vorzugsweise ebenfalls in Umfangsrichtung. Die Krümmung der gekrümmten Lagerfläche ist bevorzugt konstant. Die Lagerfläche ist auf der der jeweiligen Lagerstelle zugewandten Seite der Lagervorsprünge angeordnet beziehungsweise ausgebildet. Für diejenige der Auflagereinrichtungen, die das Kipplager ausbildet, liegt die Lagerfläche an der Lagerstelle an. Für die jeweils andere der Auflagereinrichtungen ist die Lagerfläche, zumindest außerhalb der Ausgangsstellung, beabstandet von der Lagerstelle angeordnet. In der Ausgangsstellung kann für mehrere oder alle der Auflagereinrichtungen die jeweilige Lagerfläche zur Ausbildung des jeweiligen Kipplagers an der entsprechenden Lagerstelle anliegen. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige Lagerung des Kompensationsrings realisiert. Die Ausbildung des Kipplagers hängt von der jeweiligen Drehrichtung der Innenzahnradfluidmaschine ab. Bei einer ersten Drehrichtung bildet insoweit eine erste der Auflagereinrichtungen das Kipplager aus, in einer von der ersten Drehrichtung verschiedenen zweiten Drehrichtung eine von der ersten Auflagereinrichtung verschiedene zweite der Auflagereinrichtungen.A further development of the invention provides that the bearing projections each have a flat or curved bearing surface which bears in at least one position of the compensation ring on the corresponding bearing point to form the tilting bearing. In the case of the planar bearing surface, this is preferably planar seen in cross section, that is to say it has a certain extent in the circumferential direction. The curved bearing surface preferably also extends in the circumferential direction. The curvature of the curved bearing surface is preferably constant. The bearing surface is arranged or formed on the side of the bearing protrusions facing the respective bearing point. For the one of the support devices that forms the tilting bearing, the bearing surface lies against the bearing point. For the other of the support devices, the bearing surface is arranged at least outside the starting position, at a distance from the bearing point. In the starting position, the respective bearing surface for forming the respective tilting bearing can be in contact with the corresponding bearing point for several or all of the support devices. This results in a particularly reliable mounting of the compensation ring. The design of the tilting bearing depends on the respective direction of rotation of the internal gear fluid machine. In the case of a first direction of rotation, a first of the support devices forms the tilting bearing, in a second direction of rotation that differs from the first direction of rotation, a second one of the support devices that is different from the first support device.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Lagerstelle durch eine Abflachung plan ausgebildet ist. Die Abflachung liegt beispielsweise an einem Außenumfang des Kompensationsrings oder an einem die Kompensationsringaufnahme in radialer Richtung nach außen begrenzenden Innenumfang des Gehäuses vor. Im Querschnitt gesehen weist die Abflachung eine bestimmte Erstreckung in Umfangsrichtung auf. Abseits der Abflachung ist der Außenumfang des Kompensationsrings beziehungsweise der Innenumfang des Gehäuses üblicherweise gekrümmt. Die Abflachung stellt eine einfach herzustellende Ausgestaltung der Lagerstelle dar.A preferred development of the invention provides that the bearing point is formed flat by a flattening. The flattening is present, for example, on an outer circumference of the compensation ring or on an inner circumference of the housing which limits the compensation ring receptacle in the radial direction to the outside. Viewed in cross section, the flattened portion has a certain extent in the circumferential direction. Apart from the flattening, the outer circumference of the compensation ring or the inner circumference of the housing is usually curved. The flattening represents an easy to manufacture configuration of the bearing point.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Lagerfläche über einen Flächenkontakt oder einen Linienkontakt an der Lagerstelle anliegt. Zur Herstellung des Flächenkontakts sind die Lagerfläche und die Lagerstelle vorzugsweise formangepasst, sind also beispielsweise beide plan oder beide gekrümmt, wobei sie vorzugsweise dieselbe oder zumindest eine ähnliche Krümmung aufweisen. Über den Flächenkontakt wird eine besonders zuverlässige Abstützung des Kompensationsrings an dem Gehäuse realisiert, sodass die Innenzahnradfluidmaschine auch für hohe Fluiddrücke ausgelegt ist. Alternativ zu dem Flächenkontakt kann die Lagerfläche über den Linienkontakt an der Lagerstelle anliegen. Der Linienkontakt ist insbesondere für solche Innenzahnradfluidmaschinen realisiert, welche kostengünstig herzustellen sein sollen und lediglich einem geringem Fluiddruck standhalten müssen. Another preferred embodiment of the invention provides that the bearing surface rests on the bearing point via a surface contact or a line contact. To produce the surface contact, the bearing surface and the bearing point are preferably adapted in shape, that is to say, for example, both are planar or both are curved, preferably having the same or at least a similar curvature. A particularly reliable support of the compensation ring on the housing is realized via the surface contact, so that the internal gear fluid machine is also designed for high fluid pressures. As an alternative to the surface contact, the bearing surface can rest against the bearing point via the line contact. The line contact is realized in particular for those internal gear fluid machines which are to be inexpensive to manufacture and only have to withstand a low fluid pressure.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Lagervorsprünge einstückig und/oder materialeinheitlich mit dem Kompensationsring oder dem Gehäuse ausgebildet sind. Eine solche Ausgestaltung der Lagervorsprünge ist besonders kostengünstig und einfach realisierbar. Alternativ können die Lagervorsprünge selbstverständlich separat von dem Kompensationsring beziehungsweise dem Gehäuse vorliegen und nachträglich an diesen befestigt werden. Bei einer solchen Ausgestaltung können sie selbstverständlich ebenfalls materialeinheitlich mit dem Kompensationsring oder dem Gehäuse ausgebildet sein, vorzugsweise bestehen sie jedoch aus einem anderen Material.A further development of the invention provides that the bearing projections are formed in one piece and / or with the same material as the compensation ring or the housing. Such a configuration of the bearing projections is particularly inexpensive and easy to implement. Alternatively, the bearing projections can of course be present separately from the compensation ring or the housing and subsequently attached to them. In such an embodiment, they can of course also be made of the same material as the compensation ring or the housing, but they are preferably made of a different material.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Gehäuse wenigstens eine in axialer Richtung an dem Hohlrad und/oder dem Ritzel anliegende Axialscheibe angeordnet ist, in der wenigstens eine mit einem der Fluidräume in Fluidverbindung stehende Durchtrittsöffnung ausgebildet ist. Die Axialscheibe dient einer Axialkompensation der Innenzahnradfluidmaschine. Die Axialscheibe ist in axialer Richtung mit Spiel beweglich zwischen einer Gehäusewand und dem Hohlrad beziehungsweise dem Ritzel angeordnet. Die Axialscheibe verfügt über die wenigstens eine Durchtrittsöffnung, also beispielsweise über genau eine Durchtrittsöffnung. Selbstverständlich können auch mehrere Durchtrittsöffnungen in der Axialscheibe ausgebildet sein. Liegen mehrere Durchtrittsöffnungen vor, so steht eine erste der Durchtrittsöffnungen beispielsweise in Fluidverbindung mit dem ersten Fluidraum und eine zweite der Durchtrittsöffnungen in Fluidverbindung mit dem zweiten Fluidraum.Within the scope of a further embodiment of the invention, it is provided that at least one axial disk bearing in the axial direction on the ring gear and / or the pinion is arranged in the housing, in which at least one passage opening which is in fluid communication with one of the fluid spaces is formed. The axial disk serves for axial compensation of the internal gear fluid machine. The axial disk is arranged in the axial direction with play between a housing wall and the ring gear or the pinion. The axial disk has at least one passage opening, that is to say, for example, exactly one passage opening. Of course, several through openings can also be formed in the axial disk. If there are several passage openings, a first of the passage openings is, for example, in fluid communication with the first fluid space and a second of the passage openings is in fluid communication with the second fluid space.
Über die wenigstens eine Durchtrittsöffnung ist eine dem jeweiligen Fluidraum abgewandte Seite der Axialscheibe fluidtechnisch mit dem jeweiligen Fluidraum verbunden. Auf dieser Seite der Axialscheibe liegt während eines Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine insoweit ein Druck vor, welche die Axialscheibe in Richtung des Hohlrads beziehungsweise des Ritzels drängt, sodass mithilfe der Axialscheibe eine Dichtwirkung erzielt wird. Durch die Verwendung der Axialscheibe wird eine besonders hohe Effizienz der Innenzahnradfluidmaschine erzielt. Besonders bevorzugt sind mehrere Axialscheiben in dem Gehäuse angeordnet, nämlich auf in axialer Richtung gegenüberliegenden Seiten des Hohlrads beziehungsweise des Ritzels jeweils eine.A side of the axial disk facing away from the respective fluid space is fluidly connected to the respective fluid space via the at least one passage opening. On this side of the axial disk, during operation of the internal gear fluid machine, there is a pressure which forces the axial disk in the direction of the ring gear or the pinion, so that a sealing effect is achieved with the help of the axial disk. A particularly high efficiency of the internal gear fluid machine is achieved by using the axial disk. In a particularly preferred manner, a plurality of axial disks are arranged in the housing, namely one on each side of the ring gear or the pinion that is opposite in the axial direction.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Axialscheibe wenigstens ein in dem Gehäuse ausgebildetes Druckfeld abdeckt. Das Druckfeld liegt beispielsweise in Form einer Vertiefung, insbesondere einer randgeschlossenen Vertiefung, in dem Gehäuse beziehungsweise der Gehäusewand vor und wird von der Axialscheibe vollständig abgedeckt. Das Druckfeld wird während eines Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine mit einem Fluiddruck beaufschlagt, beispielsweise über die bereits beschriebene Durchtrittsöffnung. Der in dem Druckfeld vorliegende Fluiddruck drängt die Axialscheibe in Richtung des Hohlrads beziehungsweise des Ritzels. Hierdurch wird eine zuverlässige Abdichtung der Innenzahnradfluidmaschine beziehungsweise eine Axialkompensation erzielt.Another embodiment of the invention provides that the axial disk covers at least one pressure field formed in the housing. The pressure field is present, for example, in the form of a depression, in particular a depression closed at the edge, in the housing or the housing wall and is completely covered by the axial disk. Fluid pressure is applied to the pressure field during operation of the internal gear fluid machine, for example via the passage opening already described. The fluid pressure present in the pressure field forces the axial disk in the direction of the ring gear or the pinion. In this way, a reliable seal of the internal gear fluid machine or an axial compensation is achieved.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Druckfeld mehrere Teildruckfelder aufweist, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet ausgebildet sind. Beispielsweise steht ein erstes der Teildruckfelder über die erste Durchtrittsöffnung in Fluidverbindung mit dem ersten Fluidraum und ein zweites der Teildruckfelder über die zweite Durchtrittsöffnung in Fluidverbindung mit dem zweiten Fluidraum. Durch die Verwendung der mehreren Teildruckfelder ist die Innenzahnradfluidmaschine drehrichtungsunabhängig ausgestaltet, sodass unabhängig von der Drehrichtung eine hervorragende Dichtwirkung mithilfe der Axialscheibe erzielt wird. Der Abstand der Teildruckfelder in Umfangsrichtung voneinander ist insbesondere derart gewählt, dass die Teildruckfelder außerhalb des Schwenkbereichs liegen.A further embodiment of the invention provides that the pressure field has a plurality of partial pressure fields which are formed at a distance from one another in the circumferential direction. For example, a first of the partial pressure fields is in fluid communication with the first fluid space via the first passage opening and a second one of the partial pressure fields is in fluid communication with the second fluid space via the second passage opening. By using the several partial pressure fields, the internal gear fluid machine is designed to be independent of the direction of rotation, so that an excellent sealing effect is achieved with the help of the axial disk, regardless of the direction of rotation. The distance of the partial pressure fields in the circumferential direction from one another is chosen in particular in such a way that the partial pressure fields lie outside the swivel range.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Abstand zwischen den Teildruckfeldern in Umfangsrichtung wenigstens dem Modul der Innenverzahnung und/oder der Außenverzahnung entspricht. Vorzugsweise ist der in Umfangsrichtung gesehen kleinste Abstand zwischen den Teildruckfeldern mindestens so groß wie der Modul der jeweiligen Verzahnung oder ist um einen Faktor von mindestens 1,25, mindestens 1,5, mindestens 1,75 oder mindestens 2 größer. Hierdurch wird eine besonders hohe Druckfestigkeit der Innenzahnradfluidmaschine erzielt.A further development of the invention provides that the distance between the partial pressure fields in the circumferential direction corresponds at least to the module of the internal toothing and / or the external toothing. The smallest distance between the partial pressure fields, viewed in the circumferential direction, is preferably at least as large as the module of the respective toothing or is larger by a factor of at least 1.25, at least 1.5, at least 1.75 or at least 2. This results in a particularly high compressive strength of the internal gear fluid machine.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in Umfangsrichtung gesehen zwischen den Teildruckfeldern wenigstens ein dem Druckfeld zugeordnetes Zwischendruckfeld ausgebildet ist, das an die mehreren Teildruckfelder strömungstechnisch angeschlossen ist. Vorzugsweise liegt das Zwischendruckfeld im Bereich der zweiten Dichtstelle vor, insbesondere steht es mit diesem im Querschnitt gesehen in Überdeckung. Das Zwischendruckfeld ist in Umfangsrichtung von beiden Teildruckfeldern beabstandet angeordnet. Beispielsweise sind die Teildruckfelder jeweils über einen Steg von dem Zwischendruckfeld separiert. Beispielsweise weist das Zwischendruckfeld in Umfangsrichtung Abmessungen auf, welche dem Modul der Innenverzahnung und/oder der Außenverzahnung entspricht oder größer ist als dieser. A further preferred embodiment of the invention provides that, seen in the circumferential direction, at least one intermediate pressure field associated with the pressure field is formed between the partial pressure fields and is connected to the plurality of partial pressure fields in terms of flow technology. The intermediate pressure field is preferably present in the region of the second sealing point, in particular it overlaps with this in cross section. The intermediate pressure field is arranged at a distance from the two partial pressure fields in the circumferential direction. For example, the partial pressure fields are each separated from the intermediate pressure field by a web. For example, the intermediate pressure field has dimensions in the circumferential direction which correspond to the module of the internal toothing and / or the external toothing or are larger than this.
Das Zwischendruckfeld ist an die mehreren Teildruckfelder strömungstechnisch angeschlossen. Beispielsweise liegt eine permanente Strömungsverbindung zwischen dem Zwischendruckfeld und jedem der Teildruckfelder vor, insbesondere über eine Drossel. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zwischen dem Zwischendruckfeld und jedem der Teildruckfelder jeweils ein Rückschlagventil angeordnet ist, welche ein Überströmen von Fluid aus den Teildruckfeldern in Richtung des Zwischendruckfelds zulassen, eine Strömung aus dem Zwischendruckfeld in Richtung der Teildruckfelder jedoch verhindern. Hierdurch wird eine besonders hohe Effizienz der Innenzahnradfluidmaschine erzielt.The intermediate pressure field is fluidically connected to the several partial pressure fields. For example, there is a permanent flow connection between the intermediate pressure field and each of the partial pressure fields, in particular via a throttle. However, it can also be provided that a non-return valve is arranged between the intermediate pressure field and each of the partial pressure fields, which allow fluid to flow over from the partial pressure fields in the direction of the intermediate pressure field, but prevent flow from the intermediate pressure field in the direction of the partial pressure fields. In this way, a particularly high efficiency of the internal gear fluid machine is achieved.
Schließlich kann im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass auf der dem Druckfeld in axialer Richtung gegenüberliegenden Seite des Hohlrads und/oder des Ritzels ein weiteres Druckfeld in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei das Druckfeld und das weitere Druckfeld in Umfangsrichtung gesehen voneinander beabstandet angeordnet sind oder lediglich teilweise überlappen. Beispielsweise steht das Druckfeld in Strömungsverbindung mit dem ersten Fluidraum und das weitere Druckfeld in Strömungsverbindung mit dem zweiten Druckraum, vorzugsweise jeweils über eine entsprechende Durchtrittsöffnung in einer Axialscheibe. Das bedeutet, dass das Druckfeld bei einer ersten Drehrichtung der Innenzahnradfluidmaschine mit dem Druck in der Druckkammer beaufschlagt wird und das weitere Druckfeld bei einer der Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung. Insoweit wird unabhängig von der Drehrichtung stets eine Axialkompensation auf einer Seite der Zahnräder vorgenommen. Eine derartige Ausgestaltung der Innenzahnradfluidmaschine ist besonders kostengünstig zu realisieren.Finally, it can be provided within the scope of a further embodiment of the invention that a further pressure field is formed in the housing on the side of the ring gear and / or the pinion opposite the pressure field in the axial direction, the pressure field and the further pressure field being spaced apart from one another in the circumferential direction are arranged or only partially overlap. For example, the pressure field is in flow connection with the first fluid space and the further pressure field is in flow connection with the second pressure space, preferably in each case via a corresponding passage opening in an axial disk. This means that the pressure field in a first direction of rotation of the internal gear fluid machine is subjected to the pressure in the pressure chamber and the further pressure field in a direction of rotation opposite to the direction of rotation. In this respect, axial compensation is always carried out on one side of the gearwheels, regardless of the direction of rotation. Such a configuration of the internal gear fluid machine is particularly inexpensive to implement.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
-
1 eine schematische Längsschnittdarstellung durch eine füllstücklose Innenzahnradfluidmaschine, -
2 eine schematische Querschnittdarstellung durch die Innenzahnradfluidmaschine, -
3 eine schematische Detailschnittdarstellung durch einen Bereich der Innenzahnradfluidmaschine, wobei eine Auflagereinrichtung in einer ersten Ausführungsform gezeigt ist, -
4 eine schematische Schnittdarstellung der Auflagereinrichtung in einer zweiten Ausführungsform, -
5 eine schematische Schnittdarstellung der Auflagereinrichtung in einer dritten Ausführungsform, -
6 eine schematische Schnittdarstellung der Auflagereinrichtung in einer vierten Ausführungsform, -
7 eine schematische Schnittdarstellung der Auflagereinrichtung in einer fünften Ausführungsform, -
8 eine schematische Darstellung eines in einem Gehäuse der Innenzahnradfluidmaschine ausgebildeten Druckfelds in einer ersten Ausführungsform, -
9 eine schematische Darstellung des Druckfelds in einer zweiten Ausführungsform, -
10 eine schematische Darstellung des Druckfelds in einer dritten Ausführungsform, sowie -
11 eine schematische Querschnittdarstellung durch die Innenzahnradfluidmaschine in einer weiteren Ausgestaltung.
-
1 1 shows a schematic longitudinal section through a filler-less internal gear fluid machine, -
2nd 1 shows a schematic cross-sectional representation through the internal gear fluid machine, -
3rd 2 shows a schematic detailed sectional view through a region of the internal gear fluid machine, a support device being shown in a first embodiment, -
4th 2 shows a schematic sectional illustration of the support device in a second embodiment, -
5 2 shows a schematic sectional illustration of the support device in a third embodiment, -
6 2 shows a schematic sectional illustration of the support device in a fourth embodiment, -
7 1 shows a schematic sectional illustration of the support device in a fifth embodiment, -
8th 1 shows a schematic illustration of a pressure field formed in a housing of the internal gear fluid machine, -
9 1 shows a schematic representation of the pressure field in a second embodiment, -
10th a schematic representation of the pressure field in a third embodiment, and -
11 a schematic cross-sectional view through the internal gear fluid machine in a further embodiment.
Die
Eine zweite Dichtstelle
Die
Es ist erkennbar, dass das Hohlrad
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Kompensationsring
Die erste Kippstellung liegt für die durch den Pfeil
Während des Betriebs der Innenzahnradfluidmaschine
Zusätzlich verfügt die Innenzahnradfluidmaschine
Die
Die
Die
Die
Die
Die
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Innenkontur
Die
Die
Die
Die beschriebene Innenzahnradfluidmaschine
Claims (14)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018222179.0A DE102018222179A1 (en) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Gear fluid machine |
EP19832039.2A EP3899280B1 (en) | 2018-12-18 | 2019-12-16 | Geared fluid machine |
PCT/EP2019/085399 WO2020127082A1 (en) | 2018-12-18 | 2019-12-16 | Geared fluid machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018222179.0A DE102018222179A1 (en) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Gear fluid machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018222179A1 true DE102018222179A1 (en) | 2020-06-18 |
Family
ID=69105796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018222179.0A Pending DE102018222179A1 (en) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Gear fluid machine |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3899280B1 (en) |
DE (1) | DE102018222179A1 (en) |
WO (1) | WO2020127082A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114856720B (en) * | 2022-04-20 | 2023-04-25 | 浙大宁波理工学院 | Sealing device for ultra-high speed turbine rotor |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19651683A1 (en) * | 1996-12-12 | 1998-06-18 | Otto Eckerle | Internal gear pump without filler |
DE10109770A1 (en) * | 2001-03-01 | 2002-09-05 | Eckerle Ind Elektronik Gmbh | Internal gear pump without filler |
DE10109769A1 (en) * | 2001-03-01 | 2002-09-05 | Eckerle Ind Elektronik Gmbh | Internal gear pump without filler |
-
2018
- 2018-12-18 DE DE102018222179.0A patent/DE102018222179A1/en active Pending
-
2019
- 2019-12-16 WO PCT/EP2019/085399 patent/WO2020127082A1/en unknown
- 2019-12-16 EP EP19832039.2A patent/EP3899280B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3899280A1 (en) | 2021-10-27 |
WO2020127082A1 (en) | 2020-06-25 |
EP3899280B1 (en) | 2024-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19613833A1 (en) | Gear pump with meshing internal and external toothed wheels | |
DE102005041579B4 (en) | Internal gear pump with filling piece | |
EP3899280B1 (en) | Geared fluid machine | |
EP1328730B1 (en) | Internal geared wheel pump without a filler piece | |
DE19532226C1 (en) | Internal gear pump without filler piece | |
DE102005058911B3 (en) | Hydraulic machine | |
DE4338875A1 (en) | Reversible, internally toothed gear pump or motor | |
EP3276127B1 (en) | Geared fluid machine | |
DE102018204086B4 (en) | Gear fluid machine | |
DE102018222173A1 (en) | Internal gear fluid machine without filler | |
DE4338874C2 (en) | Internal gear machine (pump or motor) | |
AT504697B1 (en) | HYDRAULIC GEARBOX | |
EP1041279B1 (en) | Valve plate for axial piston machine | |
DE202006013101U1 (en) | Hydraulic rotary actuator for a gripper | |
DE4322584C2 (en) | Internal gear machine (pump or motor) | |
DE10028336C1 (en) | Engine with axial piston has through guide channel between at least one tooth crown surface and tooth space bottom opposite it | |
DE10226492B4 (en) | Axial piston machine with adjustable piston stroke | |
WO2024194172A1 (en) | Internal gear fluid machine | |
DE102021203111A1 (en) | Internal gear fluid machine and method for manufacturing an internal gear fluid machine | |
EP4310378A1 (en) | Coupling element for a fluid coupling and corresponding fluid coupling | |
EP1364126A1 (en) | Internal gear pump that does not contain any filler elements | |
DE102023202578A1 (en) | Fluid machine | |
DE1196507B (en) | Gear pump or motor | |
EP2354551B1 (en) | Hydraulic gear wheel machine with axial force compensation. | |
DE1528980B (en) | Automatically reversible gear pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |