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Drehkolbenmaschine mit zwei Zahnrädern im Inneneingriff Die Erfindung
bezieht sich auf eine Drehkolbenmaschine, Pumpe oder Motor, mit zwei Zahnrädern
im Inneneingriff, mit beiderseits derselben dichtend gegen die Zahnradseitenflächen
gedrückten Druckplatten, auf deren den Zahnrädern abgewandten Rückseiten sich je
ein durch eine Dichtung umgrenztes, von Flüssigkeit unter Druck beaufschlagbares
Druckfeld befindet, welches, in Querschnitten durch die Maschine gesehen, exzentrisch
zu den Zahnraddrehachsen bzw. nach einer Seite verschoben bezüglich des innenverzahnten
Außenrades liegt, und mit zwei als Druck- oder Niederdruckkanal dienenden Anschlüssen.
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Bei derartigen Drehkolbenmaschinen ist es zum Erreichen eines hohen
Wirkungsgrades erforderlich, die Druckplatten mit einer gegenüber den von den Arbeitsräumen
und Zahnlücken her auf die Vorderseite der Druckplatten einwirkenden Kräften nur
geringen überschußkraft, die auf der den Zahnrädern abgewandten Rückseite wirkt,
gegen die Zahnradseitenflächen zu drücken, um den Verschleiß an den Zahnradseitenflächen
und die Reibungsverluste gering zu halten.
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Bei einer bekannten Drehkolbenmaschine dieser Art sind die Druckplatten
als buchsenförmige, ungefähr zylindrische, im Durchmesser abgesetzte Körper ausgebildet
und in entsprechend abgestufte Bohrungen des Gehäuses bzw. eines Deckelteils eingesetzt.
Die eine dieser Druckplatten weist auf der den Zahnrädern zugekehrten Seite eine
bis zum Umfang reichende Ausnehmung auf, die als Einlaß zum Arbeitsraum der Zahnräder
dient, während ein Durchlaß, der in einen Ringraum hinter diesem im übrigen flanschähnlichen
Teil größeren Durchmessers der Druckplatte führt, als Druckkanal dient. Zwei jeweils
bei beiden Druckplatten an Schulter- bzw. Nutstirnflächen verschiedenen Durchmessers
anliegende und in axialem Abstand voneinander stehende Rundschnurdichtungen begrenzen
das Druckfeld, durch das nicht nur eine axiale, sondern auch eine radiale Kraft
an der Druckplatte wirksam wird; denn die den Zahnrädern näher gelegene Dichtung
liegt in einer zur Drehachse des auf der Pumpenwelle sitzenden Innenrades schrägen
Ebene. Dadurch sollen Kippkräfte und Kippmomente, die von der Pumpendruckseite her
auf die Druckplatten ausgeübt werden, ausgeglichen und soll ein besonders kräftiges
Andrücken dieser Platten gegen die Zahnradseitenflächen im druckseitigen Bereich
erreicht werden. Die Druckplatten sind auch noch mit zur Pumpenwelle senkrechten
Stiften mit länglichen Gleitbuchsen verbunden, die, sonst den Platten gegenüber
beweglich, innerhalb derselben angeordnet sind. Der erwähnte Ringraum der einen
Druckplatte liegt im Druckfeld. Von dort aus strömt die Druckflüssigkeit zum Druckanschluß
der Pumpe. Das Druckfeld der anderen Druckplatte ist über einen engen Verbindungskanal
mit der Pumpendruckseite verbunden und wird damit lediglich mit Druckflüssigkeit
aufgefüllt. Soweit aus einer entsprechenden Vorveröffentlichung hervorgeht, liegen
die Druckfelder an beiden Druckplatten zueinander symmetrisch, sind also gegenüber
den Zahnraddrehachsen nach derselben Seite seitlich verschoben. Die Druckplatten
können dadurch nur bei einer Drehrichtung dichtend im Bereich des Druckraumes an
den Zahnradseitenflächen anliegen.
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Ferner sind noch zwei Zahnradpumpen mit einem über eine Welle angetriebenen
Ritzel und einem wellenlosen, innenverzahnten Kranz als Außenrad bekannt, bei denen
nur auf einer Seite der Zahnräder eine druckflüssigkeitsbeaufschlagte axial verschiebliehe
Druckplatte angeordnet ist, die die Form einer Scheibe hat. Bei der einen Pumpe
ist die Druckplatte auf ihrer mit einer die Pumpenwelle zwar umgebenden, aber dazu
exzentrischen, hervortretenden inneren Stirnfläche und einer gegenüber diesem Flächenteil
oder Ansatz zurückversetzten äußeren Stirnfläche versehen. Um den Stufenrand des
Ansatzes ist eine Rundschnurdichtung gelegt, wobei zwischen dieser Dichtung der
äußeren Stirnfläche der Druckplatte und einer gegenüberliegenden Gehäusestirnwand
ein Spaltraum verbleibt, der mit der Druckzone zwischen den Zahnrädern über entsprechende
Öffnungen in Verbindung steht und dadurch als Druckfeld wirkt. Der Niederdruckkanal
ist durch den inneren erhabenen Stirnflächenbereich hindurchgeführt. Bei der anderen
Pumpe, die noch ein sichelförmiges Füllstück zwischen den beiden Zahnrädern aufweist,
liegt
auf der als ebene Stirnfläche ausgebildeten Rückseite der Druckplatte ein ungefähr
sektorförmiges Blechstück auf, das als Stützkörper für eine Rundschnurdichtung dient,
die wie bei der vorerwähnten Pumpe ein Druckfeld nach innen abdichtet. Die beiden
Pumpen sind damit so konstruiert, daß sie nur bei einer Wellendrehrichtung richtig
arbeiten können. -.
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Weiterhin sind Zahnradpumpen mit Zahnrädern im Außeneingriff und mit
geteilten oder einstückigen Druckplatten bekannt, welche gleichzeitig als Lager
für die Zahnradwellen dienen. Die Druckplatten sind axial verschiebbar und haben
auf ihren den Zahnrädern abgewandten - Rückflächen kreisringförmige Dichtungen,
die jeweils symmetrisch zu einer durch die Zahnradachsen verlaufenden Ebene liegen
und die Lagerbohrungen einschließen. Die innerhalb der Dichtungen liegenden Teile
der Rückfläche sind mit dem Niederdruckraum und der außerhalb der Dichtungen liegende
Teil ist mit dem Hochdruckraum der Drehkolbenmaschine verbunden. Ihre Drehrichtung
ist zwar umkehrbar, aber bei dieser symmetrischen Lage der Druckfelder werden die
Zahnradseitenflächen im Bereich der Saugseite nicht entlastet, dies verursacht Reibungsverschleiß
und Reibungsverluste.
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Es sind ferner Zahnradpumpen mit Rädern im Außeneingriff bekannt,
welche auf einer Seite in axial verschieblichen, zugleich als Druckplatten wirkenden
Lagerkörpern gelagert sind, wobei der Spaltraum hinter diesen Lagerkörpern, zwischen
diesen und einer gegenüberliegenden Gehäusestirnwand durch eine in derselben Ebene
wie die beiden Zahnraddrehachsen liegende Dichtung in zwei Hälften unterteilt wird,
von denen die eine mit der Pumpensaugseite, die andere mit der Druckseite in Verbindung
steht. Die Pumpe ist drehrichtungsumkehrbar; denn es wird immer das Druckfeld hinter
den Lagerkörpern, das auf der jeweiligen Druckseite der Zahnräder liegt, mit Druckflüssigkeit
beaufschlagt. Die Druckfelder sind dabei aber nicht in der bestmöglichen Weise den
zwischen den Lagerkörpern und den Zahnradseitenflächen entstehenden Druckzonen angepaßt.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Drehkolbenmaschinen
mit zwei Zahnrädern im Inneneingriff der eingangs erwähnten Art so auszubilden,
daß der Anpreßdruck der Druckplatten an den Zahnradseitenflächen der beiden Drehrichtungen
der Zahnräder mindestens nahezu gleichmäßig ist und die Druckfelder bei einfacher
Formgebung durch ihre Größe und Lage bestmöglich den an den Zahnradseitenflächen
auftretenden axialen Kräften entgegenwirken können.
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Diese Aufgabe wird- erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Druckfeld
hinter der auf der einen Seite der Zahnräder befindlichen Druckplatte, durch entsprechende
Querschnittsebenen durchblickend gesehen, entgegengesetzt exzentrisch bezüglich
der Zahnraddrehachsen oder entgegengesetzt verschoben bezüglich des Außenrades zu
dem Druckfeld hinter der auf der anderen Seite der Zahnräder befindlichen Druckplatte
angeordnet ist und daß das erstgenannte Druckfeld mit dem einen der Anschlüsse (Druck-
oder Niederdruckkanäle) und das zweitgenannte Druckfeld mit dem anderen der Anschlüsse
der Maschine verbunden ist, welche Anschlüsse wechselweise als Zu-oder Ablauf bzw.
Druck- oder Niederdruckkanal verwendbar sind, wodurch die Maschine als drehrichtungsumkehrbare
Maschine eingesetzt werden kann. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird für
eine Ausführung derselben vorgeschlagen, daß in jeder der beiden Druckplatten jeweils
ein und nur ein Durchlaß als Verbindungsöffnung zwischen den unter Niederdruck und
unter Druck stehenden Zahnlücken der Zahnräder mit dem Niederdruck- bzw. dem Druckkanal
zur Zu- und Ableitung der Förder- oder Arbeitsflüssigkeit vorgesehen ist, womit
gleichzeitig eines der Druckfelder mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird, während
das andere druckentlastet ist.
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Bei dieser Ausführung kann jeder der beiden Druckplatten eine axial
abstehende, gegen das Maschinengehäuse abgedichtete, als Wellenlager dienende Buchse
aufweisen und der Durchlaß in dieser Druckplatte von einem Dichtring umgrenzt sein,
der exzentrisch zur Welle liegt und auch die Lagerbuchse in seinen Dichtungsbereich
einschließt.
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Um bei axialem Leitungsanschluß der Drehkolbenmaschine eine einfache
und vorteilhafte Bauweise zu erhalten, wird für eine andere Ausführung vorgeschlagen,
daß sich die Durchlässe für Zu- und Abfuhr der Förder- oder Arbeitsflüssigkeit nur
in einer der beiden Druckplatten befinden, wobei der eine Durchlaß das eine exzentrische
Druckfeld durchsetzt, und daß vom anderen Durchlaß ein Kanal zum hinter der anderen
Druckplatte befindlichen Druckfeld führt.
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Dabei kann man, ebenso wie bei der Bauweise mit einem Durchlaß in
jeder Platte, in jeder der beiden Druckplatten die Druckfelder in vorteilhafter
Weise so ausgestalten, daß jedes der beiden Druckfelder die Wellen- bzw. Lagerbohrung
der Druckplatte frei läßt und im wesentlichen die Hälfte der betreffenden Druckplatte
einnimmt. Weitere Merkmale der Erfindung sind noch in den Unteransprüchen enthalten.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen
erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Drehkolbenmaschine mit zwei Rädern im Inneneingriff, F i g. 2 eine seitliche
Draufsicht, aus der gleichen Richtung gesehen wie der Längsschnitt in F i g. 1,
F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III in F i g. 1, F i g. 4 einen Querschnitt
nach der Linie IV-IV in Fig.2, F i g. 5 ein Schaltbild zur Erklärung des Anschlusses
der Leckölleitung, F i g. 6 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel
nach der Linie VI-VI in F i g. 8, F i g. 7 einen Längsschnitt nach der Linie VII-VII
in F i g. 8, F i g. 8 eine Draufsicht auf die rechte Druckplatte, in einer Ebene
entsprechend der Linie IX-IX in F i g. 6 gesehen, F i g. 9 eine Draufsicht auf die
linke Druckplatte, in einer Ebene entsprechend der Linie IX-IX in F i g. 6 gesehen,
F i g. 10 eine Einzelheit im Schnitt nach der Linie X-X in F i g. B.
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Zunächst wird das erste Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis
5 beschrieben und seine Wirkungsweise erläutert. Die Drehkolbenmaschine besteht
aus einem mit einem Flansch versehenen linken Gehäuseteil 11, das durch Schrauben
12 mit einem rechten Gehäuseteil 13 zusammengehalten wird. Das Gehäuseinnere
ist durch einen Dichtring 14 in der Trennfläche der beiden Gehäuseteile und durch
eine
Wellendichtung 15 abgedichtet. Am linken Gehäuseteil 11 befindet
sich ein Anschlußflansch 16, am rechten Gehäuseteil 13 ein Anschlußflansch 17 (F
i g. 2). Von den Anschlußöffnungen 18' und 19' in den beiden Anschlußflanschen
gehen spiralförmige Kanäle 18 und 19 als Druck- oder Niederdruckkanal
ins Innere der Zahnradmaschine (F i g. 3 und 4).
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Das Gehäuseinnere wird durch mehrere zylindrische Ausdrehungen gebildet.
Im linken Gehäuseteil 11 befindet sich eine Ausdrehung 20 großen Durchmessers
mit der Bodenfläche 21 zur Aufnahme der rotierenden Teile und einer Druckplatte.
Daran schließt sich eine zylindrische Bohrung 22 an. In eine Erweiterung
dieser Bohrung 22 ist die Wellendichtung 15 eingesetzt.
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Im rechten Gehäuseteil 13 befindet sich eine zylindrische Ausdrehung
23 gleichen Durchmessers wie die Ausdrehung 20 mit der Bodenfläche
24, an der eine Sackbohrung 25 ausmündet. Von dieser führt eine dünne Anschlußbohrung
26 zur Außenseite der Maschine. In einer Nut der Bodenfläche 21 liegt ein
zur Ausdrehung 20 exzentrischer kreisförmiger Dichtring 27 (F i g. 3). Er umgrenzt
ein Druckfeld 27'. In einer Nut der Bodenfläche 24 liegt ein zur Ausdrehung
23 exzentrischer kreisförmiger Dichtring 28 (in F i g. 4 gestrichelt eingezeichnet),
der ein Druckfeld 28' umschließt. Wie aus F i g. 3 und 4 ersichtlich, sind
die beiden Dichtringe 27 und 28 gegeneinander versetzt, und zwar so,
daß der Dichtring 27 die mit dem Kanal 18 verbundene nierenförmige Öffnung
29
und der Dichtring 28 die mit dem Kanal 19 verbundene nierenförmige Öffnung
30 umschließt.
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Die Welle 31 der Maschine ist mit einer axialen Sackbohrung
32 versehen, die über Querbohrungen 33 mit der Gehäusebohrung 22 in
Verbindung steht. Auf der Welle 31 sitzt ein Ritzel 34, das mit einem Hohlrad 35
kämmt. Dieses ist an seinem Außenumfang in einem Gehäusering 36 gelagert, dessen
Außendurchmesser gleich dem Durchmesser der zylindrischen Ausdrehungen 20 und 23
ist. Zwischen dem Ritzel 34 und dem Hohlrad 35 befindet sich in bekannter Weise
ein sichelförmiges Füllstück 37, das durch zylindrische Fortsätze und Stifte mit
der linken Druckplatte 38 und der rechten Druckplatte 39 verbunden
ist. Die linke Druckplatte 38 ist mit einer Lagerbuchse 40, die rechte
Druckplatte 39 mit einer Lagerbuchse 41 versehen. In diesen Lagerbuchsen
ist die Welle 31 gelagert. Die Lagerbuchsen 40 und 41
sind in
die Gehäusebohrungen 22 und 25 eingesetzt und durch Dichtringe 42,
43 in diesen Bohrungen abgedichtet. In der linken Druckplatte 38 befindet sich ein
nierenförmiger Durchlaß 29', der mit der nierenförmigen Öffnung 29 des linken Gehäuseteils
11 fluchtet und die gleiche Form wie diese hat. Ebenso befindet sich in der rechten
Druckplatte 39 ein nierenförmiger Durchlaß 30', der mit der nierenförmigen Öffnung
30 des rechten Gehäuseteils 13 fluchtet und gleich groß ist wie diese. Die beiden
nierenförmigen Durchlässe 29' und 30' in den Druckplatten 38 und 39 sind in den
Zeichnungen nicht gesondert zu erkennen.
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Für die Beschreibung der Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels
wird Pumpbetrieb sowie Drehung der Zahnräder im Uhrzeigersinn bei Blickrichtung
auf die F i g. 3 und 4 vorausgesetzt. In diesem Fall stellt der Kanal 19 mit seiner
Einlaßöffnung 19' am Anschlußflansch 17 für eine Ansaug- oder Niederdruckleitung
die Saugleitung dar, durch die die Förderflüssigkeit zur nierenförmigen Öffnung
30 des rechten Gehäuseteils 13 und von dort durch den nierenförmigen Durchlaß
30' in der rechten Druckplatte 39 zu den Zahnlücken der beiden Zahnräder fließt.
Da die Öffnung 30 innerhalb des vom Dichtring 28 umgrenzten Gebiets liegt, herrscht
in diesem Gebiet Saugdruck. In den Zahnlücken wird die Flüssigkeit in üblicher Weise
entlang des sichelförmigen Füllstückes 37 zur Druckseite befördert und dort von
den ineinandergreifenden Zähnen verdrängt. Durch den nierenförmigen Durchlaß
29' der linken Druckplatte 38 und die nierenförmige Öffnung
29 des linken Gehäuseteils 11 wird' die auf Druck gebrachte Flüssigkeit
in den Kanal 18 gedrückt, verläßt die Pumpe durch die Auslaßöffnung
18' und wird über eine am Anschlußflansch 16 anzuschließende Rohrleitung
dem Verbraucher zugeführt.
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Von der nierenförmigen Öffnung 29, die innerhalb des vom Dichtring
27 umgrenzten Raumes liegt, kann unter Druck stehendes Druckmittel in das Druckfeld
27' zwischen der Bodenfläche 21 und der linken Druckplatte 38 eindringen. Hierdurch
wird eine nach rechts wirkende Kraft auf die linke Druckplatte 38
(F i g.
1) ausgeübt, die die kämmenden Zahnräder und die rechte Druckplatte 39 nach rechts
gegen die Bodenfläche 24 preßt. Dadurch wird der Dichtring 28, der in dieser
Bodenfläche liegt, stark komprimiert und kann das von ihm umgrenzte Druckfeld
28' besonders gut abdichten. Gleichzeitig tritt aus den Spalten zwischen
den Zahnrädern und den beiden Druckplatten 38 und 39 unter Druck stehendes Lecköl
aus und füllt die Räume zwischen den Druckplatten einerseits und den zylindrischen
Ausdrehungen 20 und 23
sowie den Bodenflächen 21 und 24 je außerhalb
der Dichtringe 27 und 28 andererseits. Die Druckplatten und Zahnräder
werden also mit einer überschußkraft nach rechts gedrückt, und die Zahnräder werden
auf diese Weise gut abgedichtet.
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Lecköl, das über die Dichtung 42 zwischen der linken Lagerbuchse
40 und der Gehäusebohrung 22
in den Ringraum vor der Wellendichtung
15 austritt, kann über die Querbohrungen 33 und die axiale Sackbohrung 32 der Welle
31 in das Endteil der Gehäusebohrung 25 im rechten Gehäuseteil 13 fließen und dort
über die Anschlußöffnung 26 abgeleitet werden. Ebenso kann Lecköl, das über
den Dichtring 43 zwischen der rechten Lagerbuchse 41 und der zylindrischen
Ausdrehung 25 in das Ende der zylindrischen Ausdrehung 25 austritt, über die Anschlußöffnung
bzw. Bohrung 26 abfließen.
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Zweckmäßigerweise wird die Anschlußöffnung 26 der Maschine, wie in
F i g. 5 gezeigt, über zwei Rückschlagventile 46, 47 mit den Anschlußkanälen
18, 19
so verbunden, daß Lecköl bei jeder Drehrichtung der Maschine zur Niederdruckseite
abfließen kann. Die Rückschlagventile 47, 46 können auch innerhalb der Maschine
angeordnet werden.
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Bei Umkehr der Drehrichtung wird über den Kanal 18 angesaugt, durch
den Kanal 19 die Druckflüssigkeit hinausgefördert und wird das vom Dichtring 27
umgrenzte Druckfeld 27' drucklos, die Druckplatten und Zahnräder erfahren einen
nach links wirkenden Kraftüberschuß und werden hierdurch, wie vorstehend beschrieben,
abgedichtet. In gleicher Weise wie bei Pumpbetrieb wirken die Druckfelder 27', 28'
bei Motorbetrieb.
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Ein besonderer Vorteil dieser Bauart, daß der das jeweils drucklose
»Druckfeld« 27' oder 28' umgrenzende
Dichtring 27 oder
28 durch den Kraftüberschuß sehr stark zusammengepreßt wird. Hierdurch wird
eine besonders gute Dichtwirkung erzielt, außerdem erhöht sich die Lebensdauer dieses
Dichtrings, da er nicht durch hydraulische Kräfte aus seiner Nut herausgepreßt werden
kann, was sonst unter Umständen zu einer überbeanspruchung führen könnte. Da am
Dichtring auf der Druckseite der Maschine keine hydraulischen Kräfte angreifen,
wird dieser ebenfalls nicht beansprucht, so daß auch bei ihm die Lebensdauer nur
durch die natürliche Alterung des Materials gegeben ist.
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Im folgenden wird der Aufbau und die Wirkungsweise des zweiten Ausführungsbeispiels
(F i g. 6 bis 10) beschrieben. Das Gehäuse der Drehkolbenmaschine besteht aus einem
linken Gehäuseteil 101,
an dem mit Schrauben 102 ein Gehäusedeckel
103
befestigt ist, in dem sich die Anschlußöffnungen 104,
105
befinden. Das Innere des Gehäuses wird durch einen Dichtring 106 zwischen linkem
Gehäuseteil 101 und Gehäusedeckel 103 sowie eine mittels eines Sprengringes
107 gehaltene Wellendichtung 108 abgedichtet.
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Der Hohlraum des linken Gehäuseteils 101 wird hauptsächlich
durch eine zylindrische Ausdrehung 110 gebildet, die im unteren Teil eine
auch als Leckölsammelraum dienende Längsnut 109 aufweist und nach links durch eine
Bodenfläche 111 begrenzt ist. Die Gehäusestirnwand an dieser Bodenfläche ist mit
einer durchgehenden Bohrung 112 zur Aufnahme der Welle 113 versehen. Auf
der Welle sitzt das Ritzel 114, das mit dem Hohlrad 115 kämmt. Zwischen
Hohlrad und Ritzel befindet sich in bekannter Weise ein sichelförmiges Zwischenstück
116, das mit zwei Druckplatten 117, 118 verbunden ist, welche sich
links und rechts der Zahnräder befinden (F i g. 6 und 7). Ihre Wellenbohrungen 117,
118' dienen als Lager für die Welle 113 und sind durch mit Stiften 119 befestigte
Paßfedern 120, die in die Längsnut 109 eingreifen, gegen Verdrehen
in der zylindrischen Ausdrehung 110 gesichert. Zwischen der linken Druckplatte
117 und der Bodenfläche 111 liegt ein Ausgleichsstück 121, das zum
Ausgleich von Gehäusetoleranzen dient. Es liegt auf seiner ganzen äußeren Planfläche
an der Bodenfläche 111 an.
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In der rechten Druckplatte 118 befindet sich in axialer Verlängerung
der Anschlußöffnung 104 ein Durchlaß 122, der eine Verbindung mit einer nierenförmigen
Ausnehmung 124 der Platte an den Zahnrädern herstellt, sowie in axialer Verlängerung
der Anschlußöffnung 105 ein Durchlaß 123, der eine Verbindung zwischen
dieser und einer nierenförmigen Ausnehmung 125 der Platte an den Zahnrädern
herstellt. Der Durchlaß 122 ist durch einen Dichtring 126
abgedichtet,
der zwischen der rechten Druckplatte 118 und dem Gehäusedeckel 103 liegt. Der Durchlaß
123 durchstößt ein von einem Dichtring 127 umgrenztes Druckfeld
127', dessen Form aus F i g. 8 ersichtlich ist. Außerdem befindet sich auf
der den Zahnrädern abgewandten Seite der rechten Druckplatte 118 eine etwa in der
Form eines rechten Winkels verlaufende Nut 128, die die Wellenbohrung
118'
mit dem Außenumfang der Druckplatte und der als Leekölsammelraum dienenden
Längsnut 109 verbindet. Von der Nut 128 geht eine Bohrung 129 ab,
die zu einem Riickschlagventi1130 in der Druckplatte führt, welches sich zu der
nierenförmigen Ausnehmung 124 hin öffnen kann (F i g. 8 und 10). In der linken
Druckplatte 117 ist eine Bohrung 131 angebracht, die von einer nierenförmigen
Ausnehmung 132 dieser Platte an den Zahnrädern ausgeht, welche zur Ausnehmung 124
spiegelbildlich liegt. Die Bohrung 131 mündet auf der anderen Seite der Druckplatte
in ein von einem Dichtring 133 umgrenztes Durckfeld 133', dessen Form aus
F i g. 9 ersichtlich ist. In der linken Druckplatte 117 befindet sich noch eine
zweite nierenförmige Ausnehmung 134 an den Zahnrädern, die zur Ausnehmung
125 spiegelbildlich liegt.
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Auf der von den Zahnrädern abgewandten Seite der linken Druckplatte
117 ist eine in der Form eines rechten Winkels verlaufende Nut 135 vorgesehen,
die die Lager- bzw. Wellenbohrung 117' der Druckplatte mit ihrem Außenumfang und
der als Leckölsammelraum dienenden Längsnut 109 verbindet. Von der Nut
135 geht eine Bohrung 136 ab, die wie bei der rechten Druckplatte
beschrieben, zu einem Rückschlagventil führt, das in der Druckplatte zwischen dieser
Bohrung 136 und der nierenförmigen Ausnehmung 134 liegt und sich zu dieser Ausnehmung
134 hin öffnen kann. (Der Schnitt nach F i g. 10 gilt für die linke Druckplatte
entsprechend.) Für das einwandfreie Arbeiten der Innenzahnradmaschine ist es wesentlich,
das Ausgleichstück 121
so zu wählen, daß in der Pumpe ein Spiel in axialer
Richtung von weniger als 1/1o mm besteht.
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Für die Beschreibung der Wirkungsweise wird Pumpbetrieb und eine Drehrichtung
entsprechend Pfeil 137 in F i g. 6 vorausgesetzt.
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Bei dieser Drehrichtung wird Förderflüssigkeit durch die Anschlußöffnung
104 und den Durchlaß 122 zur nierenförmigen Ausnehmung 124 und von dort in die Zahnlücken
des Ritzels 114 und des Hohlrads 113 gesaugt. über diese Zahnlücken steht
auch die nierenförmige Ausnehmung 132 in der linken Druckplatte 117 mit der
Saugseite in Verbindung und durch die Bohrung 131 auch das vom Dichtring
133
umgrenzte Druckfeld 133' auf der von den Zahnrädern abgewandten
Seite der linken Druckplatte 117.
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Durch die rotierenden Zahnräder wird die Flüssigkeit in bekannter
Weise entlang des sichelförmigen Füllstückes 116 zur Druckseite gefördert und dort
von den kämmenden Zahnrädern in die nierenförmigen Ausnehmungen 125, 134
gedrückt, von wo es durch den Durchlaß 123 und die Anschlußöffnung 105 zum Verbraucher
abfließen kann. Von dem Kanal 123 aus erhält auch das von dem Dichtring 127 begrenzte
Druckfeld 127' Druck und preßt die rechte Druckplatte 118 gegen die
rotierenden Zahnräder, insbesondere an deren Druckseite. Das Druckfeld
127' ist - ebenso wie das Druckfeld 133' - so aufgebaut, daß es der
Druckzone der kämmenden Zahnräder gegenüberliegt; seine genaue Form hängt also von
der Pumpenbauart ab und muß durch Messungen an mehreren gleichen Pumpen ermittelt
werden.
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Lecköl, das entweder zwischen den Zahnrädern und den Druckplatten
oder aus dem Druckfeld 127' austritt, kann zur Längsnut 109 des Pumpengehäuses
101 abfließen. Von dort fließt es in die Nut 128 der rechten Druckplatte
118 und von hier in die Bohrung 129 und über das Rückschlagventil
130 zur saugseitigen Ausnehmung 124.
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Bei Pumpbetrieb und Drehrichtung entgegen Pfeil 137 (F i g. 6) fließt
die Flüssigkeit von der Anschlußöffnung 105 über den Durchlaß 123 zur nierenförmigen
Ausnehmung 125 und dann zu den Zahnlücken, wodurch auch die Ausnehmung
134 unter Saugdruck
steht. Das vom Dichtring 127 umgrenzte
Druckfeld 127' steht über den Durchlaß 123 mit der Saugseite in Verbindung
und ist also von Druck entlastet.
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Durch die rotierenden Zahnräder wird die Förderflüssigkeit in üblicher
Weise zur Druckseite gefördert und dort in die nierenförmigen Ausnehmungen 132,
124 gepreßt, von wo sie über den Durchlaß 122 und die Anschlußöffnung
104 zum Verbraucher abfließen kann. Die Ausnehmung 132 ist durch die
Bohrung 131 mit dem Druckfeld 133' auf der von den Zahnrädern abgewandten Seite
der linken Druckplatte 117 verbunden. Das Druckfeld 133' steht also unter
Förderdruck und preßtdie linke Druckplatte, insbesondere im Bereich der Druckzone
der Zahnräder, nach rechts. Hierdurch werden die Zahnräder vor allem in ihrer Druckzone
.gut abgedichtet.
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Leckflüssigkeit, die :entweder zwischen den Druckplatten und den Zahnrädern..
oder aus dem Druckfeld 133' leckt, fließt zur ,4ärtgsnut1,09 des linken Gehäuseteils
101. Von dort kann sie über die Nut 135 in der linken Druckplatte
117 und die Bohrung 136 sowie das Rückschlagventil zwischen der Bohrung
136 und der nierenförmigen Ausnehmung 134 zur Saugseite abfließen.
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Bei Motorbetrieb arbeiten die Druckfelder analog so, daß jeweils das
der Druckseite des Motors gegenüberliegende Druckfeld mit Druckflüssigkeit beaufschlagt
wird. Man erhält also auch hier eine vorteilhafte Abdichtung der rotierenden Zahnräder.
Das Lecköl wird, wie bei Pumpbetrieb beschrieben, über eines der beiden Rückschlagventile
zur Niederdruckseite geführt. Die Bauweise mit Entlastungsnuten in den Druckplatten
ist besonders günstig, da sie einen einfachen Einbau der Rückschlagventile und eine
günstige Abfuhr des durch die Lager- bzw. Wellenbohrungen austretenden Schmieröls
erlaubt. Das Lecköl dient auch zur Schmierung der Wellenlager.
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Beim zweiten Ausführungsbeispiel kann ohne weiteres auch die eine
Zufuhröffnung in der linken, die andere in der rechten Druckplatte angeordnet werden,
wobei man dann die Anordnung der Zuführungskanäle vom ersten Ausführungsbeispiel
übernehmen kann. Ein wesentlicher funktioneller Unterschied zwischen beiden Beispielen
liegt in der Anordnung eines Leckölsammelraums beim zweiten Ausführungsbeispiel
außerhalb der von den Druckfeld-Dichtringen begrenzten Druckfelder.
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Die Erfindung eignet sich auch für Innenzahnradpumpen bzw. -motoren,
die kein sichelförmiges Füllstück zwischen dem Ritzel und dem Hohlrad aufweisen.