DE1528954A1 - Verdraengermaschine - Google Patents
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Description
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Robert Bosch GmbH 22.4.1969
Die Erfindung bezieht sich auf eine als Pumpe'oder Motor
ausgebildete Zahnradmaschine mit, insbesondere zwei, ineinander
kämmenden Zahnrädern, deren Wellen in durch Druckmitteldruck
dichtend an die Zahnradseitenflächen angelegten Lägerkörpern geführt sind und bei der auf mindestens einer
Seite der Zahnräder zwischen dem Lagerkörper und der an ,
dessen Stirnseite angrenzenden Innenwand.des Gehäuses Dichtelemente
s-ymmetrisch zu der durch die Zahnradachsen verlaufenden Ebene angeordnet sind, welche Dichtelemente beiderseits
sich zu dieser Ebene erstreckende Druckfelder abteilen, und
bei der je ein weiteres Druckfeld mindestens vorwiegend auf
jeder Seite dieser Ebene liegt, von denen jedes mit dem der
jeweiligen Seite zugeordneten Ein- oder Auslaß der Maschine verbunden ist. ■ ..-......-
Es ist bereits eine Zahnradmaschine mit an die Zahnräder dichtend
angelegten Druckplatten bekanntgeworden, bei der auf diesen Druckplatten verschiedene Druckfelder abgeteilt sind,
die die Druckverteilung am Zahnrad nachahmen. Diese Druckfelder werden durch kurze, gummiartige Dichtelemente abgeteilt,
die sich zwischen der Gehäusewand der Maschine und den äußeren Lagerschalen von die Zahnradwellen führenden
Rollenlagern erstrecken. Diese Konstruktion hat jedoch keine Bedeutung erlangt, da die kurzen, gummiartigen Dichtelemente
für höhere Drücke nicht geeignet sind und besonders an ihren Enden durch vorbeiströmendes Druckmittel rasch
erodiert und zerstört werden, wodurch der volumetrische Wirkungsgrad der Maschine im Betrieb rasch abnimmt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine reversierbare
Zahnradmaschine einfachen Aufbaus zu schaffen, bei der die Zahnräder in Lagerkörpern geführt sind und diese
Lagerkörper unabhängig von der Drehrichtung der Zahnräder durch Druckkräfte angepreßt werden, die dem Druckaufbau
am Umfang des Verdrängerkörpers ihrer !Form und Größe nach angepaßt sind.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die die
Druckfelder abgrenzenden Dichtelemente teilweise auf der
den Zahnradseitenflächen abgewandten Seite der Lagerkörper angeordnet sind und daß Teile der Dichtelemente über den
Umriß der Lagerkörper innerhalb der der Druckseite diagonal
gegenüberliegenden Strecken des Lagerkörperaußenumfangs
hinausgreifen, an die sich im Betrieb der Zahnradmaschine die Mantelfläche des Lagerkörpers gegen die jeweilige an der
Niederdruckseite sie umgebende Wandung des Innenraumes der Zahnradmaschine legt.
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Robert Bosch GmbH Rb/Fu R.Nr. 8225
.-Stuttgart . 4.8,1964
Bei einer Verdrängermaschine, bei der die Dichtelemente zwischen
Lagerkörper und Gehäuse liegen, muß bei der Formgebung der Dichtelemente weitgehend Rücksicht auf andere Konstruktionsmerkmale,
z.B. die Läge der Wellen der Verdrängerkörper genommen werden.
Man bildet die Verdrängermaschine deshalb mit Vorteil so aus, daß zwischen die Stirnseite des Lagerkörpers und die angrenzende
Wandfläche eine Zwischenplatte eingelegt ist, die im Umriß mindestens nahezu dem Umriß des Lagerkörpers entspricht, und daß
die Dichtelemente mindestens teilweise zwischen diese Platte und die Gehäusewand eingelegt sind. Man kann dann, die Druckfelder
ohne Rücksicht auf die Lage der Wellenbohrung in den Lagerkörpern auslegen.
Will man für das Leckölsystem einen bestimmten Raum reservieren, so ordnet man zweckmäßigerweise die Dichtelemente so an, daß sie
eine Fläche abgrenzen, die mit der Niederdruckseite in Verbindung steht. Die Verbindung zur Niederdruckseite kann dabei in an sich
bekannter Weise eine besondere Rüekleitung zum Vorratsbehälter
sein oder durch zwei Rückschlagventile hergestellt werden, von
denen jeweils eines sich vom Leckölsystem zur jeweiligen Niederdruckseite
der Verdrängermaschine hin öffnet.
Erfindungsgeraäß sind verschiedene Formen der Dichtelemente möglich.
In bestimmten Fällen werden sie mit Vorteil als Formstücke ausgebildet. Dies gehtjnäher aus der Beschreibung und aus den Äusführungsbeispielen
hervor.
In der räumlichen Lage der Dichtelemente sind viele Varianten
möglich, von denen jede ihre besonderen Vorteile hat. Bei einer Variante sind sie so angeordnet, daß in derselben Radialebene zwei
im Wesentlichen symmetrisch zueinander liegende Dichtelemente vorge-
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Robert Bosch GmbH Rb/Fu R.Nr. 8225
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sehen sind, die jeweils einen im Bereich der von den Verdrängerkörpern
begrenzten Hoch- oder Niederdruckkammer liegenden Bereich umranden, der mit der zugehörigen Kammer verbunden ist.
Bei einer anderen Variante sind sie so angeordnet, daß die Dichtelemente
im Wesentlichen in der Form einer 8 ausgebildet sind, deren Längsachse mindestens nahezu in die durch die Drehachsen
der Verdrängerkörper gehende Ebene fällt, und daß jedes der
beiden die 8 bildenden kreisähnlichen Gebilde den Umriß des
W Lagerkörpers bzw. der Zwischenplatte überschreitende seitliche
Ausbuchtungen an den Stellen aufweist, an denen sich bei Druckbelastung
die Mantelfläche des Lagerkörpers bzw. der Zwischenplatte gegen den entsprechenden niederdruckseitigen Gehäuseabschnitt
legt. Diese Variante ist besonders gut für den Fall geeignet, daß
mehrere Pumpen zu einer sogenannten Tandempumpe zusammengefügt
werden müssen.
Bei der zuletztgenannten Variante werden die Dichtelemente mit
Vorteil als Formstück ausgebildet, das an den den Umriß des Lagerkörpers überschreitenden Stellen verbreitert ist. Hierdurch
erzielt man an diesen Stellen eine besonders sichere Dichtung.
Bei beiden Varianten ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau,
wenn die die Dichtelemente aufnehmenden Aussparungen in die dem
Lagerkörper bzw. der Zwischenplatte gegenüberliegende Wand eingearbeitet
sind. Diese Wand kann diejenige an der Antriebsseite der Maschine oder ,die gegenüberliegende Wand sein.
Eine besonders gute Abdichtung an den kritischen Dichtstellen
zwischen Lagerkörper und Gehäuse erreicht man dadurch, daß die von den verbreiterten Teilen der Dichtelemente überdeckten Wandteile mit einer Druckquelle'in Verbindung stehen.
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Robert Bosch GmbH Rb/Fu R.Nr. 8225
Stuttgart. 4.8.1964
Die Erfindung eignet sich für verschiedene Arten von Verdrängermaschinen,
z.B. Zahnrad- und Innenzahnradmaschinen.
Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 elften Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Zahnragtmaschine längs der Linie I-I der
Fig. 3a und yay '
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II der Fig. 1,
Fig. Ja eine Drauf.sicht auf den vorderen Gehäusedeckel, nach
der Linie IiI-III der Fig. 1, mit einem als O-Ring
■ ausgebildeten Dichtelement,
Fig. ya eine Draufsicht entsprechend Fig. Ja auf ein zweites
Ausführungsbeispiel mit einem als Formstück ausgebildeten
Dichtelement,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel einer Zahnradmaschine,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel einer Zahnradmaschine,
Fig. 5 einen Längsschnitt längs der Linie V-V der Fig. 4,
Fig. 6' einen Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 5,
Fig. 7a eine Draufsicht längs der Linie VII-VII der Fig. 4,
Fig. 7b eine Draufsicht entsprechend Fig."7a auf ein weiteres
Ausführungsbeispiel mit zwei zueinander symmetrisch
liegenden Dichtringen,
Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel
(Innenzahnradmaschine).· längs der Linie VIII-VIII der Fig. 9,
Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX der Fig. 8,
Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX der Fig. 8,
Die Zahnradmaschinen nach dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1,2
und Ja) und nach dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 1,2 und Jb)
bestehen aus einem Gehäusekörper 10 mit einer im Querschnitt etwa 8-förmigen Ausnehmung 11 zur Aufnahme tfon Lagerkörpern 12,13 und
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Robert Bosch GmbH Rb/Pu R.Nr. 8225
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von Zahnrädern 14,15, deren Wellen l6,17 in Lagerbohrungen 18,19
des linken Lagerkörpers 12 und 20,21 des rechten Lagerkörpers 13 gelagert sind. Außerdem nimmt der Gehäusekörper 10 noch eine
Zwischenplatte 24 auf, die metallisch dichtend am Lagerkörper 12
anliegt und deren Umriß dem Umriß der Lagerkörper 12,13 entspricht,
der in Fig. 3a und 3d als strichpunktierte Linie 24' wiedergegeben
ist. Sie hat in der axialen Portsetzung der Zahnradwelle·-. 17 eine
Bohrung 25, die über eine Längsbohrung 26 der Zahnradwelle 17 mit einem Nutraum 27 in Veründung steht, der seinerseits mit dem Raum
" an der Lagerbohrung 20 des Lagerkörpers 13 verbunden ist. Ebenso
ist die Bohrung 25 über einen Nutzraum 29 mit der Lagerbohrung 18 verbunden. ."'*■.
Di« beiden Stirnflächen des Gehäusekörpers 10 sind geschliffen und
geläppt. An die in Pig. I-rechte Stirnfläche 30 liegt eine anschiußseitige
Gehäusewand 31 und an die linke Stirnseite 32 liegt eine antriebsseitige Gehäusewand 33 jeweils metallisch dichtend an.
Diese Teile sind durch nicht näher dargestellte Schrauben zusammengehalten. In den Stirnflächen 30 und 32 liegen Ringnuten 34,35
gleicher Form - in" den Fig. 3a und 3b strichpunktiert dargestellt -,
die durch eine Längsbohrung 36 untereinander in Verbindung stehen.
In die anschlußsseitige Gehäusewand 31* die aus Gründen der Festigkeit aus Stahl besteht, sind drei Anschlußverschraubungen hart einge
lötet, von denen eine kleine Anschlußverschraubung 39 als "Leck-ölanschluß
dient - sie steht über Schrägbohrungen 40,41 mit der
Ringnut 34 und der Lagerbohrung 21 in Verbindung - und zwei große
Anschlußverschraubungen 42,43 Zu- und Abfuhröffnung für Druckmittel
sind. Über Bohrungen 44,45 in der Gehäusewand.31 stehen sie mit
in der Ausnehmung 11 abgeteilten Ausnehmungen 46,47 in Verbindung,
die zu den Eingriffsteilen der Zahnräder 14,15 führen. Diese Ausnehmungen
46,47 haben im wesentlichen die gleiche Form wie die in Fig. 6 dargestellten Ausnehmungen 146,l47.
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Die antriebsseitige Gehäusewand 55 enthält eine Bohrung 51 zum
Durchführen der Welle 16 und zur Aufnahme einer Wellendichtung 52. Außerdem dient die Gehäusewand 33 zur Aufnahme von elastischen
Dichtelementen zum Abgrenzen von über die ZwischenpTatte 24 - sie
dient hauptsächlich dem Ausgleich von Längentoleranzen beim Zusammenbau
der Zahnradmaschine - auf den Lagerkcrper 12 wirkenden
axialen Druckfeldern.
Zunächst wird die Ausführungsform nach Fig. 3a beschrieben. Die
elastischen Dichtelemente sind hfcr als endloser O-Ring 53 ausgebildet,
der in einer entsprechenden Nut auf der Gehäuseinnenseite
der Gehäusewand 33 liegt. Er hat etwa die Form einer 8, die beide Zahnradwellen 16 und I7 umfaßt. An vier Stellen hat die"8 Ausbuchtungen,
die als "Ohren" bezeichnet werden können. Es sind dies
die Ohren 55 b:ts 58. Sie überschreiten den Umriß 24' der Zwischenplatte
24, und zwar an den Stellen, wo die Zwischenplatte 24 sich ebenso wie die Lagerkörper 12,13 - bei Druckbeaufschlagung der
Maschine auf der einen oder anderen Seite wechselweise dichtend
gegen die entsprechenden Abschnitte der Ausnehmung 11 legt. Die
Ohrenteile außerhalb des Umrisses 24' sind zwischen Gehäusekörper
10 und Gehüusewand 33 eingeklemmt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich,
überschreiten die Ohren 55 bis 58 den Umriß 24' nur wenig, und zwar nur mit einem Teil des Durchmessers des O-Rings 53·
Zusammen mit dem Gehäusekörper 10 und dem Lagerkörper 12 teilen
der O-Ring 53 und seine Ohren 55 bis 58 auf der Zwischenplatte 24
fünf Felder ab: Ein zentrales Feld 61 innerhalb des O-Rings 53,
das etwa die axialen Projektionen der Lagerbohrungen 18 und 19
einnimmt; ein mit der Ausnehmung 46 verbundenes, seitlich der die
Wellenachse verbundenden Ebene liegendes Feld 62 zwischen den
Ohren 55 und 58 und ein mit der Ausnehmung 47 verbundenes, ebenfalls seitlich liegendes Feld 6j5 zwischen den Ohren 56 und 57;
sdjLießlich zwei Felder 64,65, das eine zwischen den Ohren 55 und
und das andere zwischen den Ohren 57 und 58, die beiderseits der Symmetrieebene liegen, welche durch die beiden Zahnradachsen geht,
009827/0271 ÄAD original
KODert Bosch GmbH fiO/+ü K, fttt
Stuttgart -8-
Das Ausführungsbeispiel nach Pig. 3t>
zeigt ein als besonderes Formstück 53' ausgebildetes« Dichtelement.. Es hat wie das Dichtelement
der Fig. 3a die Grundibr.m einer 8 und insgesamt vier
Ohren 55' bis 58', die an den Stellen den Umriß 24' der Zwischenplatte
24 überschreiten, wo diese sich bei Druckbeaufschlagung
der Maschine auf der einen oderranderen Seite wechselweise dichtend
gegen die entsprechenden Abschnitte der Ausnehmung 11 legt. Die Ohrenteile außerhalb des Umrisses 24' sind dabei zwischen Gehäusekörper IO und Gehäusewand 33 eingeklemmt«
Im Unterschied zum Äusführungsbeipiel nach Fig. Ja sind hier die
Ohren 55' bis 58* als volle Stücke ausgebildet. Zwischen ihnen
und der Gehäusewand 33 können noch A ussparungen vorgesehen sein,
die auf geeignete Weise mit Druck beaufschlagt werden, z.B. aus den .symmetrisch liegenden Druckfeldern 64,65, die bei jeder Drehrichtung
unter Druck stehen, wie das noch im folgenden beschrieben
wird.
Wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. Ja teilen das Formstück
53' und die Ohren 55' bis 58' auf der Zwischenplatte 24 die
bei Fig. 3a beschriebenen Felder 6l - 65 ab.
Wenn im Betrieb als Pumpe die Welle 16 in Fig. 1 von links her
gesehen im Uhrzeigersinn angetrieben wird, wird durch die Anschlußverschraubung 42, die Bohrung 4-4 und die Ausnehmung 46
Druckmittel angesaugt, von den rotierenden Zahnrädern l4,15 in
bekannter Weise unter Druck gesetzt und über dieAusnehmung 47,
die Bohrung 45 und die Anschlußverschraubung 43 zu einem Verbraucher
gefördert. Dieser Vorgang ist dem Fachmanrfgeläufig.
Da in der Ausnehmung 47 ein höherer Druck herrscht als in der Ausnehmung 46, wirkt öine Kraft.auf die beiden Lagerkö'rper 12,13, '
die Zwischenplatte 24 und die Zahnräder 14,15 und sucht diese Teile in Richtung zur Ausnehmung 46 zu verschieben. Dabei legen
sich die Lägerkörper ,12,13 und die Zwischenplatte 24 metallisch
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Stuttgart ' 4.8.1964
'dichtend gegen entsprechende Abschnitte der Ausnehmung 11. Die
Dichtzonen sehließen bei guter Bearbeitung sicher ab und können
auch durch entsprechende Formung der Lagerkörper und der Zwischenplatte
ihrer Lage nach festgelegt werden. Bei der Zwischenplatte 24 sind dies bei der angegebenen Antriebsrichtung die Zonen,
in denen die Ohren 55 und 58 (Fig. Ja) bzw. 55' und 58' (Fig. 3b)
den Umriß 24! der Zwischenplatte 24 überschreiten. Bei umgekehrter
Antriebsrichtung wären es die Zonen, an denen die Ohren 56 und
57 bzw. 56' und 57 * den Umriß 24f der Zwischenplatte 24 überschreiten.
An diesen Zonen der Ausnehmung 11 können auch, um das axiale Gleiten der Lagerkörper zu erleichtern, besondere Mittel
vorgesehen sein, z.B. eingelegte Wandstücke aus Polytetrafluoräthylen
("Teflon"), oder andere, hierfür bekannte Mittel.
In den Zahnkammern der Zahnräder 14,15 baut sich ein zwischen Säug-
und Druckseite ansteigender Druck auf. Der. Druckanstieg ist im vorliegenden Fall besonders steil an der Saugseite, da hier die
Zahnräder 14,15 dichtend gegen die Wand der Ausnehmung 11 gepreßt
werden. Dieser Druck in den Zahnkammern der Zahnräder 14,15 wirkt
in Achsrichtung auf die Lagerkörper 12,13 und versucht, sie von den Seitenflächen der Zahnräder abzuheben. ·
Zur Kompensation dieses Effektes sind die Druckfelder 62-65 auf
der Zwischenplatte 24 vorgesehen. Das Feld 62 steht direkt mit
der Ausnehmung 46, also der Saugseite in Verbindung. Durch das
Dichtelement 53 bzw. 53', die Ohren 55 und 58 (Fig. 3a) bzw. 55'
und 581 (Flg. 3b) > sowie durch die beschriebene Anpressung der
Lagerkörper 12,13 und der Zwischenplatte 24 an die Ausnehmung
an den Stellen, an denen die genannten Ohren liegen, ist das Feld
6j2 gegen alle übrigen Felder abgedichtet.
Das Feld 63 steht in direkter Verbindung mit der Ausnehmung 47,
also der Druckseite. Da die Zwischenpl&te 24 und die Lagerkörper
12,13 zur Saugseite hin verschobenbind, besteht an den Stellen,
an denen die Ohren 56,57 bzw. 56',57' den Umriß 24' überschreiten,
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ein kleiner Spalt zwischen dem Umfang der Zwischenplatte 24 bzw. der Lagerkörper 12,13 einerseits und der Wand der Ausnehmung 11
andererseits. Durch diesen Spalt kann Druckmittel vom Feld 63 zu den
symmetrischen Feldern 64 und 65 strömen, die ihrerseits durch das Dichtelement 53 (53') und die Ohren 55»58 (55',581J gegen die
Saugseite abgedichtet sind. Auch kann durch diesen Spalt in begrenztem
Umfang unter Druck stehendes Druckmittel direkt zu den Zahnkammern
der Zahnräder strömen, so daß der Druck in den .Feldern 64,65
bei manchen Betriebszuständan etwa geringer 1st al« der Druck im
Feld 63. Dieser Effekt ist erwünscht; ob er auftritt , hängt von
den einzelnen Konstruktionsmerkmalen der Zahnradmaschine ab.
Durch die Kraft der Felder 63 bis 65 wird nach Größe und Lage die
Kraft kompensiert, die die Lagerkörper 12,IjJ von den Seitenflächen
der Zahnräder 14,15 abzuheben sucht. Die Lagerkörper liegen also stets dichtend gegen die Zahnräder an, und zwar ist die Dichtkraft
nicht größer als erforderlich. Das gefürchtete Fressen der Zahnräder
auf der Saugseite der Lagerkörper wird so mit Sicherheit vermieden.
Dies gilt für beide Drehrichtungen und für Betrieb als Pumpe oder Motor. (Bei Motorbetrieb ändert sich an den Druckverhältnissen
in der Maschine gegenüber Pumpbetrieb so gut wie nichts, weshalb
eine besondere Beschreibung nicht erforderlich ist.)
Wie erwähnt, sind die aufeinanderliegenden Stirnflächen des
Gehäusekörpers 10 undjder Gehäusewäncfe 31*33 geläppt, um eine
gute metallische Dichtung zu erzielen. Die Ringnuten 34,35 sind
vorgesehen, um etwa noch durchleckendes. Druckmittel aufzufangen. Dieses kann über die Bohrung 36 und über die Schrägbohrung 40 zum;
Leckölanschluß 39 abströmen.
Lecköl, das längs der Zahnradwellen 16,17 abfließt, kann über den
Nutraum 29 und die Längsbohrung 26 bzw. über den Nutraum 27 und
die Schrägbohrung 41 zum Leckölanschluß 39 gelangen. Dadurch
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steht auch das zentrale Feld 6l mit dem Leckölanschluß 39 in Verbindung,
so daß sich in ihm kein Druck aufbauen kann. An Stelle
des LeckÖlanschlusses 59 können in bekannter Weise zwei Kanäle mit
Rückschlagventilen in der Maschine vorgesehen werden, die das Leckölsystem
mit der jeweiligen Niederdruckseite verbinden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. Ja, bei dem der O-Ring 53 als
Dichtelement verwendet wird, besteht die Gefahr, daß auf der Druckseite aus dem Spalt zwischen Zwischenplatte 24 und Ausnehmung
11 unter Druck stehendes Druckmittel in den Spalt zwischen die
parallelen Stege des 0-Rings 53* die Jeweils die Ohren 55 bis 58
bilden, und damit in das Leckölsystem entweicht. Diese Gefahr ist
bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. jjbfticht vorhanden, da hier
die Ohren 55' t>is 58' als volle Formstücke ausgeführt sind, die
außerdem noch durch Drucktaschen angepreßt werden können.
Die eben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind besonders für den
Fall geeignet, daßmehrere Pumpen zu einer sogenannten Tandempumpe
zusammengebaut werden müssen.
Wie erläutert, dient bei den beiden eben erläuterten Ausführungsbeispielen die Zwischenplatte 24 im wesentlichen zum Ausgleich von
Längentoleranzen bei der Montage. Die Länge des aus den beiden
Lagerkörper en 12,1-3, den Zahnrädern 14,15 und der Zwischenplatte
bestehenden Pakets wird mit der Zwischenplatte 24 - sie ist in
mehreren Dicken am Montageplatz vorrätig - so abgestimmt, daß die
Paketlänge um ein geringes (Größenordnung 0,1 mm) kurzer ist als
die Länge des Gehäusekörpers 10. Man kann jedoch auch die Lagerkörper
12 und 13 entsprechend diesen Bedingungen auswählen - was
jedoch, in der Fertigung wesentlich schwieriger und teurer ist und
dann die Zwischenplatte 24 einsparen. Die Dichtelemente 53 (Fig. 3a) bzw. 53' (Fig. 3b) liegen dann direkt gegen den Lagerkörper
12 an..
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Das dritte Ausführungsbeispiel (Pig. 4,5,6 und 7a) und das vierte
Ausführungsbeispiel (Fig. 4,5,6 und 7b) haben weitgehend gemeinsame
Merkmale und werden deshalb gemeinsam beschrieben.
Die Zahnradmaschine nach diesen Figuren besteht aus einem Gehäusekörper
110 mit einer ;im Schnitt etwa S-förmigen .Ausnehmung 111
zur Aufnahme von Lagerkörpern 112,113 und von Zahnrädern 114,115,
deren Wellen 116,117 in Lagerbohrungen 13,8,, 119" äes linken Lagerkörpers
112 und 120,121 des rechten Lager-fclis^per-is 1X3 gelagert; sind.
(Links und rechts'jeweils auf Fig. 4 bezogen)„ Außerdem ninpfc
der Gehäusekörper 110 noch eine Zwischenplatte 12.4 auf, deren Umriß
124'dem Umriß der Lagerkörper 112 .,113 entspricht. Sie hat in
ihrem zentralen Teil eine Bohrung 125« " ?
Die Räume in den Lagerbohrungen 120 und 121 sind über eine
nut 127 und ..die Räume an den Lagerbohrungen 118 und 119 über eine
Quernut 129 miteinander und außerdem über eine Läiigsbohrung 126
in der Welle 117 untereinander verbunden« In der dem Lagerkörper 113 zugewandten Seite der Zwischenplatte 124 liegt eine Nut 128,
die sich etwa von der Mitte dieser Platte bis zu ihrem Rand er- ,
streckt (vgl» Fig, 7a und 7b)β Die Zwischenplatfce 124 liegt
metallisch dichtend am Lagerkörper 113 an«
Die beiden Stirnflächen des Gehäusekörpers 11.0 sind geschliffen
und geläppt» An die in Fig. 4 rechte Stirnfläche 130 liegt eine
anschlußseitige Ge-häusewand 131 und an die linke Stirnfläche 132
liegt eine antriebsseitige Gehäusewand 133 jeweils metallisch
dichtend an/Diese -Teile sind durch nicht näher dargestellte. Schratt
ben zusammengehalten und durch Paßstifte 137*130 gegeneinander
fixiert, die in entsprechenden Bohrungen von Gehäusewand 133 und
Gehäusekörper 110 sitzen= In den Stirnflächen 130 und 132 liegen
Ringnuten 134,135 gleicher Form, die durch eine Längsbohrung I36
untereinander verbunden sind»
Die arisohlußrsi.fcige GehauseKano 131 hat zwei, mit Gewinden vsr-8t:i;fi:i^
Ansohl'iBboimmgen ΊΛ2 liuä 143, ^e m^ ^*1 ^er AasnejaisiMjg
G: >peteilten Aaür^iliTüunseii: 146,147 -in Vörbindijny sfcehsn^ tmlolie zu
,.,.„ -^r.-rl:To-i;llsn der Zahnräder 114,115 führen»
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Die antriebsseitige Gehäusewand 133 enthält eine Bohrung 151 zur
Durchführung der Welle 116 und zur Aufnahme einer Wellendichtung 152. Der innerhalb der Wellendichtung 152 liegende Teil der
Bohrung 151 ist bei zusammengebauter Maschine über eine Schrägbohrung l4o mit der Ringnut 135 und der Längsbohrung 136 verbunden.
Die dem Gehäurseinneren zugewandte Seite der Gehäusewand I31 dient
zur Aufnahme von elastischen Dichtelementen. Diese liegen in entsprechenden Nuten und grenzen Druckfelder ab, die über die
Zwischenplatte 124 auf den Lagerkörper 113 wirken und diesen in
Axialrichtung gegen die Zahnräder 114,115 pressen.
Zunächst wird die Ausführungsform der'Dichtelemente nach Pig. 7&
beschrieben. Das elastische Dichtelement ist hier als endloser O-Ring 153 ausgebildet, der in einer Nut auf der gehäuseinneren
Seite der Gehäusewand I3I liegt. Er hat etwa die Form eines Doppel-T,
das an vier Stellen mit seinen Querbalken - im folgenden als "Ohren"
bezeichnet - den Umriß 124' der Zwischenplatte 124 überschreitet, und zwar an den Stellen, wo die Zwischenplatte Li5J- sieb - ebenso
wie die Lagerkörper 112,113 - bei Druckbeaufschlagung der Maschine,
wechselweise dichtend gegen die Wand der Ausnehmung 111 legt. Die Ohrenteile außerhalb des Umrisses 124' sind zwischen Gehäusekörper
110 und Gehäusewand 131 eingeklemmt. Es sind vier Ohren 155 bis
158 vorhanden? Ohr 155 entspricht dem linken und Ohr 156 dem rechten
Teil des oberen Doppe1-T-Balkens (Fig. 7a) j Ohr 157 entspricht dem
rechten, Ohr I58 dem linken Teil des unteren Doppel-T-Balkens« Wie
aus der Zeichnung ersichtlich, überschreiten die Ohren 155 - 158
den Umriß 124'nur wenig, und zwar nur etwa mit der Hälfte der Dicke
des 0-Rings I53. Der Vorteil dieser Maßnahme wird im folgenden erläutert.
Zusammen mit dem Gehäusekö^per 110 und dem LagerkSrner 112 teilen
der O-Ring 153 und seine Ohren 155 - 158 auf der Zwischenplatte
125 fünf Bereiche abs Ein zentrales Feld .161 innerhalb des O-Rings
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153, cias die Bohrung 125 umschließt und dessen Form im übri-gen.
nur von der erforderlichen Größe der einzelnen Druckfelder bestimmt
ist; ein mit der Ausnehmung 146 verbundenes, seitlich der die Wellenachsen verbindenden Ebene liegendes Feld 162
zwischen den Ohren 155 undJL58 und ein mit der Ausnehmung 147 verbundenes,
ebenfalls seitlich liegendes Feld 163 zwischen den
Ohren 156 und 157; schließlich zwei Felder 164,I65, das eine zwischen den Ohren 155 und 156 und das andere zwischen den Ohren
157 und 158/ die beide beiderseits der SymmetrJeebene liegen, die
durch die beiden Zahnradachsen geht. (Alle diese Felder liegen in
Fig. 7a unter der Zwischen.piatte 124e)
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7b zeigt eine Ausführungsform mit zwei endlosen 0-Ringen 166,167. Beide umfassen je eetwa ein
halbkreisförmiges Gebiet, dassen genaue Form in weiten Grenzen je
nach den Erfordernissen variiert werden kann. Der O-Ring I66
sehließt die Anschlußbohrung ;l42 und die Ausnehmung 146, der O-Ring 167 die Ansdlußbohrung 14^ und die Ausnehmung 147 mit ein.
Jeder O-Ring überquert den Umriß 124s der Zwischenplatte 124 mit
Teilen 166',16?' an den Strecken entlang deren sich die Lagerkörper
beiiDruckbeauf schlagung der'Maschine wechselweise, dicltend gegen die
Wandder Ausnehmung 111 leg®8sDie Teile/der O-Ringe außerhalb des
Umrisses 124' sind dabei zwischen Gehäusekörper 110 und Gehäusewand
eingeklemmt« ■
Die O-Ringe 166 und 167 teilen zusammen mit dem Gehäusekörper HQ
und dem Gehäusedeckel 131 auf der Zwischenplatte 124 drei Bereiche
abs Ein zentrisches Feld 1648 etwa von der Form eines Doppel-T*
das zwischen den beiden 0~Ringen I66 und 167 liegt; ein mit der Aus
nehmung 146 ■ ■W'BThv^-lsness seitlioh der Syrametrieebene liegendes
Feld 162' L.^halb des O=RlBgS 166 und ©in mit der Ausnehmung
verbundenes seitliches Füld l6j8 ixm@rhalb des O-Rings 167<>
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(Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7b entfallen in Fig. 4 die ■
Bohrung 125 in der Zwischenplatte 124 sowie der im Schnitt dargestellte O-Ring 155. In Fig. 5 gelten für den 0-Ring statt der Bezugszahl
155 die in Klammer danebenstehenden Bezugszahlen 166 und
167ί die beiden nur mit den Zahlen (166) bzw. (I.67). versehenen
Schnittein Fig. 5 entfallen bei Fig. 7a). '
Im Betrieb wird bei den beiden Ausführungsbeispielen nach Fig. 4,5.,
6 und 7a (baw, Fig. 4,5^6 und 7b) die zulässige Drehrichtung durch
die Lage der Steisehanplatte 124 festgelegt, und zwar durch die
an ihr angebr-aehte liut 128 des Leckölsystems, Diese Platte 124 kann
nach Lösen der Gehäusewand IJl herausgenommen, um eine euren den ■
Platten-Schwerpunkt gehende und sur Platte senkrechte Achse um
l80° gedreht und dann wieder eingesetzt werden. Danach ist Pumpoder
Motorbetrieb mit eiigegengesetzter Drehrichtung möglich. Diese
■Art der Drehriehtungsumkehr bietet auch ungeschultem Personal
keine Schwierigkeiten, zumal keine Anschlüsse gelöst werden müssen
und die Zahnräder und Lagerkörper an Ort und Stelle bleiben können. Auch kann sie durch geeignete Markierungen und Beschriftungen auf
der Zwischenplatte 124 noch weiter erleichtert werden. - Naturgemäß
kann dieseZahnradmaschine auch mit einem LeckölanschluS wie bei den
beiden ersten Ausführungsbeispielen oder mit zwei eingebauten Rückschlagventilen
versehen werden, die das Leckölsystem mit der jeweiligen Niederdruckseite der Maschine verbinden. In diesem Falle ist
es bei Drehrichtungsumkehr nicht erforderlich, ein Teil der Zahnradmaschine umzubauen* da die Druckfelder- wie bei den beiden ersten
Ausführungsbeispielen automatisch umgesteuert werden..'Die "gewählte
Ausführung hängt allein von dem Verwendungszweck der Zahnradir.aschine
ab» In vielen Fällen ist aber ein Drkhriehtungswechsel im Betrieb
nicht erforderlich, z.B. bei Antrieb einer Pumpe durch einen Elektromotor. ■
Wenn bei ■ Pumpb'e-trleb die Welle der Zahnradmaschine der Figo 4 von
ll.;Kf gßsMi ;;ώ ent^gen dem Uhrzeigersinn angetrieben wird, saugen die
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Zahnräder 114,115 djrch die Anschlußbohrung l43 über die Ausnehmung
1-47 Druckmittel an und fördern es zur Ausnehmung 146, von wo es über
die Anschlußbohrung 142 zum Verbraucher strömen kann. Auf dem Weg
von der Ausnehmung l47 zur Ausnehmung 146 wird das Druckmittel unter
Druck gesetzt.. In der Ausnehmung 146 herrscht deshalb ein höherer ·
Druck, der die Lagerkörper 112,115, die Zahnräder 114,115 und die
Zwischenplatte 124 in Richtung zur Ausnehmung 147 zu verschieben
trachtet. Dabei legen sich die Lagerkörper 112,113 und die Zwischenplatte 124 metallisch dichtend gegen die Wand der Ausnehmung 111,
Diese Dichtzonen schließen gut ab. Bei der angegebenen Antriebsrichtung
liegen sie etwa dort, wo die Ohren 155 und I58 (Fig. 7a)
bzw. der Dichtring 166 (Fig. 7b) den Umriß 124' der Zwischenplatte
124 kreuzen. (Bei umgekehrter Antriebsrichtung waren es die entsprechenden, symmetrisch gegenüberliegenden Zonen). '
In den Zahnkammern der Zahnräder 114,115 "baut sich auf dem Weg von.
der Saug- zur Druckseite ein Druck auf. Bei der vorliegenden Bauart ist der Druckanstieg am steilsten auf der Saugseite, da hier
die Zahnräder 114,115 dichtend gegen die Wand der Ausnehmung 111 gepreßt werden. Dieser Druck in den Zahnkammern wirkt auf die Lagerkörper
112,113 und versucht, sie von den Seitenflächen der Zahnräder
abzuheben.
Zur Kompensation dieses Effekts sind die Drudkfelder an der Zwischenplatte
124 vorgesehen. ■ ·
Zunächst zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 7a;
Hier sind vier Felder I62 - I65 angebracht. Das Feld 16? steht
direkt mit der Ausnehmung l47, also der Saugseite in Verbindung.
Durch das Dichtelement 153, die Ohren I56 und 157 sowie durch
die bereits beschriebene Anpressung der Lagerkäper und der
Zwischenplatte 124 an die Ausnehmung 111 an. den Stellen, an denen
die genainten Ohren liegen, ist das Feld I63 gegen alle übrigen
Fäder abgedichtet.
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Das Feld .16.2 steht in direkter Verbindung mit der Ausnehmung l46, als
• der Druckseite. Da die Zwischenplatte 124 und die Lagerkörper 112,
113 zur Saugseite hin verschoben sind, besteht an den Stellen, an
denen die Ohren 155,158 den Umriß 124' überschreiten, ein kleiner
Spalt zwischen dem Umfang der Zwischenplatte 124 bzw. der Lagerkörper
112,113 und der Wand der Ausnehmung 111. Durch diesen Spalt
kann unter Förderdruck stehendes Druckmittel νόζΐ seitlichen Feld
162 zu den symmetrisch liegenden Felder 164 und 164 strömen, die
ihrerseits1 durch das Dichtelement 153 und die Ohren 156,157 gegen
die Saugseite abgedichtet sind. Auch kann durch diesen Spalt in begrenztem Umfang unter Druck stehendes Druckmitte^'direkt von den Feldern
I64,:l65 zu den Zahnkammern der Zahnräder strömen, so daß der
Druck In diesen Feldern eventuell etwas geringer Ist als der Druck im
Feld I62. Dieser Effekt ist erwünscht, da die Kraft der einzelnen
Druckfelder so noch besser dem Druck in den einzelnen Zahnkammern
angepaßt wird.
Der 0-Ring 153 überschreitet den Umriß 124! nut etwa mit der
Hälfte säner Dicke um zu verhindern, daß aus'demSpalt zwischen
Platte 124 und Ausnehmung 111 unter Druck stehendes Druckmittel über das Innere der Ohren 155*158 direkt zum druckentlasteten
ZBntralen Feld I6I gelangt. Aus diesem Grund kann auch wie beim
zweiten Äusführungsbeispiel nach Fig. 3bein Formstück mit "vollen"
Ohren verwendet werden, die dann auch weiter, über den Umriß 1245
hinausgehen können.
Das zentrale Feld 161 ist über die Bohrung 125 zum Leckölsystem
der Maschine entlastet und daher drucklos. Seine Größe kann
durch entsprechende Führung des 0-Rings I25 wie ersichtlich in
weiten Grenzen verändert werden. Das Leckölsystem wird im folgenden"
für Fig. 7a und 7b gemeinsam beschrieben.
Nun zur Wirkungsweise des äusführungsbeispiel nach Fig. fht
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sind drei Felder 162',163',l64r vorgesehen. Das Feld I631
steht direkt mit der Ausnehmung 147, also der Saugseite in
Verbindung. Durch den O-Ring I67 und die bereits beschriebene
Anpressung der Zwischenplatte 124 und der Lagerkörper an die
Ausnehmung 111 ist das Feld I63' gegen die übrigen Felder abgedichtet.
Das Feld 162} ist direkt mit der Ausnehmung 146, also der
Druckseite verbunden* Da die Zvlschenplatte 124 und die Lagerkörper 112,113 zur Saugseite hin verschoben sind, besteht'an den
Stellen, an denen der O-Ring I66 den Umriß 124' überschreitet,
ein kleiner Spalt zwischen dem Umfang der Zwischenplatte 124 bzw.
der Lagerkörper 112,115 und der Wand der Ausnehmung 111. Durch
diesen Spalt kann unter Förderdruck stehendes Druckmittel vom
Feld"162* zum Feld 164* strömen, das seinerseits durch den O-Ring
I67 gegen die Saugseite abgedichtet ist. Aus den bei Fig. 7a
beschriebenen Gründen, die auch hier gelten, kann der Druck im
Feld 164* etwas geringer sein als der Druck im Feld l62!,
Die beiden GehäHsewände I3I und 133 liegen metallisch dichtend
gegen die Stirnflächen 130 und 132 des Gehäusekörpers 111 an.
Zwischen beide leckendes Druckmittel värd in den Ringnuten 134 und 135
gesammelt und kann über die Längsbohrung I36 und die Schrägbohrung l40 zum innerhalb der Wellendichtung 152 liegenden Teil
der Bohrung I51 abströmen. Von hier aus kann das Leeköl über
die Quernut 129 und die Längsbohrung 126 der Welle· II7 zum Ende
der Lagerbohrung 120 fließen, und von dort über die Quernut 127, die
auch mit dem Ende der Lagerbohrung 121 verbunden ist, zur Nut 128,
die mit der (saugseitigen) Ausnehmung 147 verbunden ist» {Fig. 5)·
Wenn die Druckplatte wie oben beschrieben um l8o° verdreht eingelegt
ist, stellt die Nut 128 eine Verbindung zur Ausnehmung 146 her, so
daß das Lecköl dann zu dieser Ausnehmung abströmen kann. Bei Pumpbetrieb
muß in diesem Fall mit umgekehrtes? Brehriehfcyng angetrieben
werden, und die Drücke in den Druckfeldern bai en sieb spiegelbildllet
auf, wie das ja bei dem vorliegenden völlig symmetriseiien Auf barn
selbstverständlich isty. Auch bei Motorbetrrieb muß dafür gesorgt
werden, daß die Hut 128 mit der Jeweils niederdruckseifeisen. Aus-
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nehmung 146 oder 147 in Verbindung steht. Eine Beschreibung des
Motorbetriebs 1st nicht nötig, da sich an den Druckverhältnissen
in der Maschine so gut wie nichts ändertj lediglich die Abtriebswelle Il6 dreht sich naturgemäß gegenüber Pumpbetrieb in umgekehrter
Richtung.
Die ■ Ausführungsbeispiele nach den Fig. 4 bis 6 und 7a., 7b haben
zwei Vorteile: Erstens muß bei der Form der Druckfelder nicht
auf die Antriebswelle 116 Rücksicht genommen werden, undzweitens
kann die Maschine besonders leicht auf umgekehrte Drehrichtung
umgestellt werden.
Bei allen tifeher beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Druckversorgung
der Druckfelder selbsttätig den Druckverhältnissen in der Maschine angepaßt, und zwar durch Verschieben der Lagerkörper
bzw. einer Zwischenplatte unter dem Einfluß des in der Maschine
herrschenden Drucks. Beim dritten und vierten Ausführungsbeispiel werden dazuhin die Rückschlagventile für das Lecköl bzw. der sonst
erforderliche Leckölanschluß eingespart.
Die Fig. 8 und 9 zeigen als letztes Ausführungsbeispiel die Anwendung
der Erfindung auf eine Innenzahnradpaschine. Ihr Gehäuse
besteht aus einem Gehäusekörper 210 und einem Gehäusedeckel 211,
die durch Schrauben zusammengehalten sind. In'einer zylindrischen
Ausdrehung 212 des Gehäusekörpers 210 ist ein innenverzahntes
Hohlrad 215 gelagert, mit dem ein Ritzel 214 kämmt, dessen Welle
215 in Bohrungen 216,217 von beiderseits von Ritzel und Hohlrad
angebrachten Lagerkörpern 218,219 geführt ist. Diese Lagerkörper
haben einen zylindrischen Umfang und sind axial verschieblich in
der zylindrischen Ausdrehung 212 geführt. Der Lagerkörper 218 ist
durch einen Paßstift 222 gegen Verdrehen gesichert, der Lagerkörper
219 durch einen Keil 223, der auch eine zylindrische
Zwischenplatte 224 gegen Verdrehen'schützt. Deren Umriß 224' ist
in Fig. 9 strichpunktiert eingezeichnet. Sie liegt metallisch dichtend gegen den Lagerkörper 219 an und hat ebensowie dieser .
zwei nierenförmige Ausnehmungen 225,226, die in Fig. 9 strichpunktiert
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eingezeichnet sind, und die auf der einen Seite mit den Zahnräumen
von Ritzel 214 und Hohlrad 213 beiderseits der Zahneingriffstelle,
und auf der anderen Seite mit Anschlußbohrungen 229,230 im Gehäusedeckel
211 verbunden sind. Außerdem haben die beiden Lagerkörper
218 und 219 miteinander fluchtende Ausnehmungen zur Aufnahme eines im Querschnitt sichelförmigen Dichtkörpers 231, der in Fig. 8 im
Längsschnitt dargestellt ist. Seine Form ist von Innenzahnradpumpen her allgemein bekannt.
Die Welle 215 ist durch eine Wand des Gehäusekörpers 210 durchgeführt und gegen diese durch eine Wellendichtung^^ abgediehtet.
An seinem Umfang ist der Lagerkörper 2L9 durch einen in einer
Nut liegenden 0-Ring 235 gegen die zylindrische Ausnehmung 212
abgedichtet.
In Nuten auf der gehäuseinneren Seite des Gehäusedeckels 211 sind
verschiedene Dichtelemente eingelegt; Ein kreisförmigen Rundschnurring
236 und zwei Dichtringe 237*238, die jeweils ungefähr
einen Halbkreis umranden. Der Dichtring 237 schließt die Anschlußbohrung229 sowie die nierenförmige Ausnehmung 225, der Dichtring ~
238 die Anschlußbohrung 230 und die nierenförmige Ausnehmung 226
ein. Jeder Diehtring 237,238 überquert an zwei Stellen den Umriß 224' der Zwischenplatte 224. Sein außerhalb dieses Umrisses verlaufender
Teil ist bei zusammengebauter Maschine zwischen Gehäusekörper 210 und'Gehäusedeckel 211 festgeklemmt.
Der Diehtring 237 definiert in seinem Innern ein exzentrisches
Druckfeld 241, der Diehtring 238 ein exzentrisches Druckfeld 24-2,
jeweils zwischen Gehäusedeckel 211 und Zwischenplatte 224. Beide
Diehtringe 237,238 definieren außerdem zwischen sich ein weiteres,
zentrisches Druckfeld 243, das symmetrisch zu der Ebene liegt,
die durch die Achsen von Hohlrad 213 und Ritzel 214 geht«
Das Leckölsystem der Maschine wird nicht näher beschrieben. Es ·
kann analog einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele aufgebaut
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sein, z.B. mit einem nicht gezeigten gesonderten Leckölanschluß.
Für die Erfindung ist es von untergeordneter-Bedeutung.
Wenn im Betrieb als Pumpe die Welle 215 in Fig. 8 von links
gesehen im Uhrzeigersinn angetrieben wird, saugen das Hohlrad 213 und das Ritzel 2l4 Druckmittel durch die Anschlußbohrung 229 und
die nierenförmige Ausnehmung 225 an und transportieren es am
- sichelförmigen Dichtkörper 231 vorbei zur nierenförmigen Ausnehmung
226, von der es über die Ansdiußbohrung 230 zum Verbraucher
strömen kann. '
Über die nierenförmige Ausnehmung 225 ist das Druekf.eld 241 mit der
Saugseite und über die nierenförmige Ausnehmung 226 das Druckfeld 242 mit der Druckseite der Pumpe verbunden. Der Druck im Druckfeld
242 dringt in den stets vorhandenen Spalt zwischen Zwischenplatte
224 und zylindrischer Ausdrehung 212 ein und verschiebt dadurch die Zwischenplatte 224 zur gegenüberliegenden Seite hin,, wo dieser
Spalt über das. Druckfeld 24-1 aruacentlastet ist. Dadurch legt sich
auf dieser Seite die Zwischenplatte 224 dichtend gegen die zylindrische
Ausdrehung 212. Im Bereich dieses dichtenden Anliegens - das
durch konstruktive Maßnahmen, z.B. leichte Abweichungen der Zwischenplatte
224 von der Kreisform noch verbessert werden kann -.kreuzt
der Dichtring 237 den Umriß 224' der Zwischenplatte 224, Damit ist
das saugseitige Druckfeld 241 nach allen Seiten abgedichtet.
Durch den Spalt zwischen Zwischenplatte 224 und zylindrischer Ausdrehung 212 kann außerdem Druckmittel zum zentrischen Druckfeld
243 strömen, so daß dieses ebenfalls mit Förderdruck beaufschlagt
wird. Dadurch wird erreicht, daß der vom Druck in den Zahnkammern
erzeugten Druckkraft in axialer Richtung überall eine etwas größere
Druckkraft auf die Zwischenplatte 22.4 ^ und damit den Lagerkörper 219
entgegenwirkt, die ein sicheres Anliegen der Lagerkörper 2l8 und
219 an den Seitenflächen von Hohlrad 213 und Ritzel 214 gewährleistet. Der O-Ring 235 verhindert das Abströmen von Druckmittel von
den jeweiligen druckführenden Druckfeldern zum Umfang des Hohlrades
213 und damit zum Ljackölsystem der Maschine.
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BADORlGlNAt
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Wie man bereits am symmetrischen Aufbau der Maschine erkennt,
werden bei Antrieb mit umgekehrter Drehrichtung - lediglich durch das selbsttätige Verschieben der Zwischenplatte - die Felder 24l
und 243 mfc Druck beaufschlagt, während das Druckfeld 242 zur Saugseite
entlastet ist. Die Zwischenplatte 224 dichtet nun das Feld 242 ab.
Bei Betrieb als Motor verlaufen die Vorgänge analog. Selbstverständlich kann statt der beschriebenen Innenzahnradpumpe mit
Sichel eine sichellose Innenzahnradpumpe ("Gerotorpumpe") oder
eine Flügelpumpe verwendet werden. Auch kann man bei'ßeeigneter Ausbildung der Dichtelemente 237,238 ^nd des Lagerkörpers 219 die
Zwischenplatte 224 einsparen, muß aber eine besondere Abdichtung
des Raums um die Welle 214 durch ein weiteres Dichtelement vorsehen.
•Solche Abwandlungen sind ohne weiteres möglich. Auch ist es offen-,
sichtlich, daß viele Merkmale der- einzelnen Ausführungsbeispiele
untereinander ausgetauscht und kombiniert werden können.
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Claims (11)
1. Als Pumpe oder Motor ausgebildete Zahnradmaschine mit, insbesondere
zwei, ineinander kämmenden Zahnrädern, deren
Wellen in durch Druckmitteldruck dichtend an die Zahnradseitenflächen angelegten Lagerkörpern geführt sind und bei
der auf mindestens einer Seite der Zahnräder zwischen dem
Lagerkörper und der an dessen Stirnseite angrenzenden Innenwand des Gehäuses Dichtelemente symmetrisch zu der
durch die Zahnradachsen verlaufenden Ebene angeordnet sind, welche Dichtelemente beiderseits sich zu dieser
Ebene erstreckende Druckfelder abteilen, und bei der je
ein weiteres Druckfeld mindestens vorwiegend auf jeder Seite dieser Ebene liegt, von denen jedes mit dem der jeweiligen
Seite zugeordneten Ein- oder Auslaß der Maschine verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Druckfelder
(64-,65, .-164·, 165, 16V ,24-3, 62, 63, 162, 163, 162',
163', 241, 242) abgrenzenden Dichtelemente (53,53',153,
166, 167, 23?, 238) teilweise auf der den Zahnradseitenflächen
abgewandten Seite der Lagerkörper (12,113, 219) angeordnet sind und daß Teile (55.»56,.57,.58,55' ,56' ,57' ,
58', 155» 156, ■ 157, 158, 237', 238 ·, 166', 1671) der
Dichtelemente-über den Umriß (24·■, 124', 224') der Lagerkörper innerhalb der der Druckseite diagonal gegenüberliegenden
Strecken des Lagerkörperaußenumfangs hinausgreifen,
an die sich, im Betrieb der Zahnradmaschine die
Mantelfläche des Lagerkörpers gegen die jeweilige an der
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. m
Hiederdruckseite sie umgebende Wandung (11,111,212)
des Innenraumes der Zahnradmaschine legt,
2. Verdrängermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen die Stirnseite des Lagerkörpers (12,115,219) und die angrenzende Innenwand (33;1315211) des Gehäuses
eine Zwischenplatte (24,124,224) eingelegt ist, die im
Umriß (24*;124}224') mindestens nahezu dem Umriß des Lagerkörpers
entspricht, und daß die Dichtelemente (53»53'ϊ
W 153;166,167; 237,238) mindestens teilweise zwischen diese
Platten und die Gehäuseinnenwand eingelegt sind.
3. Verdrängermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtelemente (53;53'»153) eine Fläche
abgrenzen, die nicht der Niederdruckseite in Verbindung steht.
4. Verdrängermaschine nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (53V) als Formstücke ausgebildet
sind.
5· Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1,2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in .derselben Radialebene zwei im
wesentlichen symmetrisch zueinander liegende Dichtelemente (166,167;237»23&) vorgesehen sind, die jeweils einen im
Bereich der von den Zahnrädern (14,15; 114,115;213,214) be-
QO9827/0 271
grenzten Hoch- oder Niederdruckkammern liegenden Bereich umranden, der mit der zugehörigen Kammer (146,147;
225,226) verbunden ist.
6. Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5»
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente endlos,
insbesondere als O-Ringe, ausgebildet sind.
7. Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (53;53',153)
im wesentlichen in der Form einer Acht ausgebildet sind, deren Längsachse mindestens nahezu in die durch die Drehachsen
der Zahnräder gehende Ebene fällt, und daß jedes der
beiden die Acht bildenden kreisähnlichen Gebilde den Umriß des Lagerkörpers (12;111) bzw. der Zwischenplatte
(24,124) übersehreitende seitliche Teile (55-58; 55'-581J
155-158) an den Stellen aufweist, an denen sich bei Druckbelastung die Mantelfläche des Lagerkörpers bzw. der
Zwischenplatte gegen den entsprechenden niederdruckseitigen
Gehäuseabschnitt legt,
8. Verdrängermaschine nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtelemente als endloser 0-Ring (53;153) ausgebildet sind, und daß dieser an den Ausbuchtungen (55-58;
155-158) stellenweise zum Umriß (24';124') mindestens
nahezu parallel läuft und diesen nur mit der Hälfte seiner
Dicke übersehreitet.
BAD ORIQiNAL
9. VerdrängermascMne nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtelemente als Formstück (53')
ausgebildet sind, das an den den Umriß des Lagerkörpers
"bzw» der Zwischenplatte überschreitenden Stellen (55'-58*)
verbreitert ist.
10. Verdrängermaschine nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtelemente aufnehmende Aussparungen in die dem f Lagerkörper bzw· der Zwischenplatte gegenüberlxegende Wand
13I;211) eingearbeitet sind.
11. Zahnradmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß unter den verbreiterten Teilen (55* .»561 ,
57'» 58') der Dichtelemente (53*) mit Hochdruck beaufschlagte
Drucktaschen angeordnet sind, die die Dichtelemente hydraulisch gegen den Gehäusedeckel pressen.
009827/0271
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