DE1528998A1 - Distribution valve for a gear pump or a gear motor - Google Patents
Distribution valve for a gear pump or a gear motorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verteilerventil für eine Zahnradpumpe oder einen Zahnradmotor, bei dem ein innen verzahnter Zahnring und ein außen verzahntes Zahnrad, das eine'geringere Zähnezahl als der Zahnring besitzt, vorgesehen ist, wobei das mit der Hauptwelle verbundene Zahnelement eine Drehbewegung durchführt und außerdem bei einem der beiden Zahnelemente der Mittelpunkt auf einer Kreisbahn bewegt wird und wobei ferner die Zähne und Zahnlücken Kammern begrenzen, die abwechselnd über Kanäle und das Verteilerventil mit der Druck- und Saug- bzw. Niederdruckseite verbunden werden«The invention relates to a distributor valve for a gear pump or a gear motor, in which an internally toothed Toothed ring and an externally toothed gear, which has a smaller number of teeth than the toothed ring, is provided is, wherein the tooth element connected to the main shaft performs a rotary movement and also at one of the two tooth elements is the center point on one Circular path is moved and furthermore, the teeth and tooth spaces delimit chambers, which alternate via channels and the distribution valve with the pressure and suction or Low pressure side are connected «
Derartige Zahnradmaschinen können den verschiedensten Aufbau haben. Wenn der Zahnring feststeht und das Zahnrad mit seinem Mittelpunkt auf einer Kreisbahn bewegt wird, kann man die Kupplung zwischen der Hauptwelle, an der ein Drehmoment abgenommen oder zugeführt wird, und dem Zahnrad mit Hilfe einer Gelenkwelle vornehmen. Im umgekehrten Fall steht das Zahnrad fest und der Mittelpunkt des Zahnringes bewegt sich auf einer Kreisbahn, wobei wiederum eine Gelenkwelle die Kupplung zwisohen HauptwelleSuch gear machines can have the most varied of structures. When the toothed ring is stationary and the gear wheel is moved with its center point on a circular path, you can make the coupling between the main shaft, on which a torque is taken or supplied, and the gear wheel with the help of a cardan shaft. In the opposite case, the gear wheel is stationary and the center of the toothed ring moves on a circular path, with a cardan shaft again providing the coupling between the main shaft
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und Zahnririg bewirken kann. Bei anderen Konstruktionen iet das Zahnrad starr mit der Hauptwelle verbunden, wobei ea erforderlich ist, daß der Zahnring im Gehäuse durch irgendeine Parallelführung gegen Drehung gesichert ist, jedoch sein Mittelpunkt eine Kreisbahnbewegung durchführen kann. Umgekehrt kann auch der Zahnring starr mit der Hauptwelle verbunden sein, wenn das Zahnrad die erwähnte Parallelführung erfährt.and Zahnririg can cause. With other constructions iet the gear rigidly connected to the main shaft, whereby ea is required that the toothed ring in the housing through any parallel guide is secured against rotation, but perform a circular path movement at its center can. Conversely, the toothed ring can also be rigid with the main shaft be connected when the gear experiences the aforementioned parallel guidance.
Allen diesen Konstruktionen ist es gemeinsam, daß sich die Hauptwelle nur um den Winkel einer Zahnteilung dreht, wenn der Mittelpunkt des Zahnelements eine vollständige Kreisbahn und jede Druckmittelkammer einen vollen Steuerzyklus durchlaufen hat. Bei einem bisher für diese Zahnradmaschinen bekannten Verteilerventil benutzte man zwei konzentrisch zueinander angeordnete Rotationsschieberelemente, von denen das eine mit dem Zahnring und das andere mit dem Zahnrad drehfest verbunden war.. Die Zahl der Steueröffnungen des einen Schieberiements entsprach der Zähnezahl des Zahnrades, die Zahl der Steueröffnungen des anderen Schieberelementes der Zähnezahl des Zahnringes. Infolgedessen ergab sich eine Nonius- oder Kommutatorwirkung, die allen Erfordernissen der Praxis gerecht wurde.It is common to all of these constructions that the Main shaft only rotates by the angle of a tooth pitch when the center point of the tooth element has a complete circular path and each pressure medium chamber has a full control cycle has gone through. With one so far for these gear machines known distributor valve, two concentrically arranged rotary slide elements were used, one of which was non-rotatably connected to the toothed ring and the other to the toothed wheel .. The number of the control openings of one slide element corresponded to the number of teeth of the gearwheel, the number of control openings of the other slide element the number of teeth of the toothed ring. As a result, there was a vernier or commutator effect, which met all practical requirements.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,ein Verteilerventil anzugeben, das die gleiche Punktion zu erfüllen vermag, aber einen noch einfacheren Aufbau besitzt und mit sehr kurzen,leicht herzustellenden Kanälen arbeiten kann·The present invention is based on the object Distribution valve to indicate that the same puncture too can meet, but has an even simpler structure and work with very short, easy-to-manufacture channels can·
Die Erfindung besteht darin, daß zwei aneinanderliegende Scheiben gegen eine Drehung relativ zueinander gesichert, jedoch der Mittelpunkt der einen Scheibe auf einer Kreisbahn um den Hittelpunkt der anderen Scheibe bewegbar ist und daß die Scheiben an den aneinanderliegenien Flächen Aussparungen aufweisen, von denen jeweils ©ifi@ mit einerThe invention consists in that two adjacent Disks secured against rotation relative to each other, however, the center of one disc on a circular path is movable around the center point of the other disk and that the disks on the adjacent surfaces Have recesses, each of which © ifi @ with a
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Kammer verbundene Aussparung der ersten Scheibe einer mit der Druck- oder Saug- öder Niederdruckseite verbundenen Aussparung der zweiten Scheibe derart zugeordnet ist, daß bei der Kreisbahnbewegung dea Scheibenmittelpunktes die Aussparung der ersten Scheibe abwechselnd die Aussparung der zweiten Scheibe schliesst und öffnet.Chamber connected recess of the first disc of a associated with the pressure or suction or low pressure side connected recess of the second disk is that with the circular path movement of the disk center point the recess of the first disk alternately closes and opens the recess of the second disk.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind einer Aussparung der ersten Scheibe zwei in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte, mit der Druck- und Saug- bzw, Niederdrucks e it e verbundene Aussparungen der zweiten Scheibe derart zugeordnet, daß bei der Kreisbahnbewegung des Scheibenmittelpunktes die Aussparung der ersten Scheibe abwechselnd die beiden Aussparungen der zweiten Scheibe überlappt.In a preferred exemplary embodiment, a recess in the first disk is provided with two recesses in the second disk which are offset from one another in the circumferential direction and are connected to the pressure and suction or low pressure sides assigned in such a way that during the circular path movement of the disk center point the recess of the first disk alternately overlaps the two recesses of the second disc.
Bei einer solchen Konstruktion wandert nicht jede Steueröffnung des einen Ventilelements vorbei an sämtlichen Steueröffnungen (Zufluß-und/oder Abfluß) des anderen Ventilelements; vielmehr überstreicht jede Aussparung der ersten Ventilscheibe bei der Kreisbahnbewegung nur eine bzw. zwei Aussparungen der zweiten V--snti!scheibe. Die beiden Ventilscheiben lassen sich sehr xeic, herstellen. Sie können schmal ausgeführt und unmittelbar neben den Kammern angebracht werden, so daß sich kurze Kanäle ergeben. In allen Betriebszeitpunkten sind einer Kammer jeweils die gleichen Ventilaussparungen zugeordnet, ψο daß sich leicht Korrekturen und Justierungen anbringen lassen.With such a construction, not every control opening of the one valve element migrates past all control openings (inflow and / or outflow) of the other valve element; rather, each recess of the first valve disc passes over only one or two recesses of the second V-disc during the circular path movement. The two valve disks can be produced very flexibly. They can be made narrow and placed directly next to the chambers, so that short channels result. In all operating times a chamber are each associated with the same valve recesses ψο that corrections be easy to install and Adjustments.
Um einen einwandfreien Betrieb auch bei relativ großflächigen Steueröffnungen zu erzielen, empfiehlt es sich, daß die Aussparung der ersten Scheibe ein radialer Längsschiitz ist und die beiden Aussparungen der zweiten Scheibe dazu parallele Längsechlitze sind, die in Umfangsrichtung einen die Breite des radialen Längsschlitzes gleichen oder etwas übersteigerten Abstand haben·In order to achieve trouble-free operation even with relatively large control openings, it is advisable that the recess of the first disc is a radial Längsschiitz and the two recesses of the second disc to be parallel Längsechlitze the same a the width of the radial longitudinal slot in the circumferential direction or slightly have excessive distance
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Für Zahnradmaschinen, bei denen das außen verzahnte Zahnrad starr mit der Hauptwelle verbunden ist und der innen verzahnte Zahnring im Gehäuse derart parallel geführt ist, daß sein Mittelpunkt die Kreisbahn beschreibt, besteht eine empfehlenswerte Lösung darin, daß die erste Scheibe fest mit dem Zahnring und die zweite Scheibe fest mit dem Gehäuse verbunden ist. .For gear machines in which the externally toothed Gear is rigidly connected to the main shaft and the internally toothed toothed ring in the housing in such a way parallel is that its center describes the circular path, a recommended solution is that the first Washer tightly to the toothed ring and the second washer tightly is connected to the housing. .
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines AusfUhrungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigentFurther details of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment in connection with the drawing. It shows
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Zahnradmaschine mit dem erfindungsgemässen Verteilerventil,1 shows a longitudinal section through a gear machine with the distributor valve according to the invention,
Fig· 2 einen Querschnitt längs der Linie A - A in Figur 1,Fig. 2 shows a cross section along the line A - A in Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie B - B in Figur 1, wobei jedoch die Teile der Figur 4 entfernt sind, undFig. 3 shows a cross section along the line B - B in Figure 1, but with the parts of Figure 4 removed, and
Fig. 4 den Zahnring und das Zahnrad in Seitenansicht mit geschnittener Hauptwelle·4 shows the toothed ring and the gear in a side view with cut main shaft
Das Gehäuse der Zahnradmaschine besteht aus einem vorderen Deckel 1, einem zylindrischen Teil 2, einem Zwischenstück und einem hinteren Deckel 4t die durch Schrauben 5 unter Zwischenlage nicht bezeichneter Dichtringe miteinander verbunden sind. Eine Hauptwelle 6 ist mittels eines Lagers 7 im vorderen Deckel 1 und mittels eines Lagers 8 im Zwischenstück 3 gelagert. Sie trägt auf einer Nutverzahnung 9 ein außen verzahntes Zahnrad To· Dieses arbeitet mit einem innen verzahnten Zahnring 11 zusammen, der mit Hilfe von Nieten 12 mit zwei Scheiben 13 und 14 verbunden ist· Zwischen den Zähnen und Zahnlücken der beidenThe housing of the gear machine consists of a front cover 1, a cylindrical part 2, an intermediate piece and a rear cover 4t which are connected to one another by screws 5 with the interposition of unspecified sealing rings. A main shaft 6 is mounted in the front cover 1 by means of a bearing 7 and in the intermediate piece 3 by means of a bearing 8. It carries on one Nutverzahnung 9 an external gear · To this cooperates with an internally toothed ring 11, which by means of rivets 12 having two disks 13 and 14 is connected · between the teeth and tooth gaps of the two
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.Zahnelemente 10 und 11 werden Kammern 19 gebildet.Tooth elements 10 and 11 chambers 19 are formed.
Die Scheiben 13 und 14 tragen an ihrem äußeren Umfang kreisabachnittförmige Ausaparungen 15f deren Zahl der Zahl der Schrauben 5 entspricht. Auf den Schrauben 5 aind Rollen 16 drehbar gelagert, die in die Aussparungen 15 eingreifen. Der Unterschied zwischen den Durchmessern der Aussparungen 15 und der Rollen 16 sowie der Unterschied zwischen den Durchmessern der Kreise für die Mittelpunkte der Aussparungen 15 und die Mittelpunkte der Rollen 16. ist so gewählt, daß der Mittelpunkt M-p des Zahnringes um den Mittelpunkt Mj, der Hauptwelle und des Zahnrades eine Bahn entlang des Kreises B (Fig. 3) vollführen kann, wobei aber die Rollenführung nur eine Parallelverschiebung des Zahnringes und der beiden Scheiben 13» H gestattet. Wenn sich das Zahnrad 10 um eine Zahnteilung weiterbewegt, durchläuft der Zahnring einmal den Kreis E.The disks 13 and 14 have on their outer periphery circular section-shaped recesses 15 f, the number of which corresponds to the number of screws 5. Rollers 16, which engage in recesses 15, are rotatably mounted on screws 5. The difference between the diameters of the recesses 15 and the rollers 16 and the difference between the diameters of the circles for the centers of the recesses 15 and the centers of the rollers 16 is chosen so that the center Mp of the toothed ring is around the center Mj, the main shaft and the toothed wheel can perform a path along the circle B (FIG. 3), but the roller guide only allows a parallel displacement of the toothed ring and the two disks 13 »H. When the gear 10 moves forward by one tooth pitch, the toothed ring passes once through the circle E.
Das erfindungsgemäße Verteilerventil wird durch die Elemente 14 und 3 gebildet. Die erste Ventilscheibe 14 trägt auf deyfter anderen Ventilscheibe 3 zugekehrten Seite radiale Längsschlitze 17» die über Bohrungen 18 jeweils mit der Zahnlücke- zwischen den Zähnen des Zahnringes 11 in Verbindung stehen, also einen Kanal zu den Kammern 19 herstellen. Jedem Längsschlitz 17 sind in der ersten Ventilscheibe 14 zwei parallel dazu verlaufende Längsschiitze 20 und 21 in der zweiten Ventilscheibe 3 zugeordnet. Der Abstand a zwischen, diesen beiden Längsschlitzen 20 und 21 steht in einem vorgegebenen Verhältnis zu der Breite des Längsschlitzes 17. Alle Längsschiitze 20 stehen über Bohrungen 22 mit einer Ringnut 23 und damit mit dem Zuflußstutzen 24 im Deckel in Verbindung, während alle Längsschlitze 21 über Bohrungen 25 mit einer Ringnut 26 und damit mit dem Abflußstutzen 27 im Deckel 4 Verbindung haben. Da die Scheibe 3 feststeht und die Scheibe 14 die gleiche Bewegung vollführt wie der Zahnring 11, macht jede Aussparung 17 eine Kreiabaanbewegung mit, die The distributor valve according to the invention is formed by the elements 14 and 3. The first valve disk 14 has radial longitudinal slots 17 on the side facing the other valve disk 3, which are connected to the tooth gap between the teeth of the toothed ring 11 via bores 18, that is to say produce a channel to the chambers 19. Each longitudinal slot 17 in the first valve disk 14 is assigned two parallel longitudinal slots 20 and 21 in the second valve disk 3. The distance a between these two longitudinal slots 20 and 21 is in a predetermined ratio to the width of the longitudinal slot 17 Bores 25 with an annular groove 26 and thus with the drain connection 27 in the cover 4 have connection. Since the disc 3 is fixed and the disc 14 performs the same movement as the toothed ring 11, each recess 17 makes a Kreiabaanbewegung with the
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derjenigen des Kreises E gleich ist. Bei dieser Kreisbahnbewegung kommt jede Aussparung 17 abwechselnd mit den Aussparungen 20 und 21 der zweiten Scheibe 3 in Verbindung, so daß die zugehörige Kammer 19 abwechselnd mit dem Zuflußstutzen 24 und dem Abflußstutzen 27 in Verbindung gebracht wird.that of the circle E is equal. In this circular path movement, each recess 17 comes alternately with the Recesses 20 and 21 of the second disc 3 in connection, so that the associated chamber 19 is alternately connected to the inflow connection 24 and the outflow connection 27 will.
Von einem Längsschlitz 20 führen Kanäle 28 zu einer Ringnut im Deckel 1. In gleicher Weise führen von einem Längsschlitz Kanäle 30 zu einer Ringnut 31 im Deckel 1.In beiden Ringnuten befinden sich ringförmige Kolben 32 und 33» die auf eine Druckplatte 34 wirken, die ihrerseits an der Scheibe 13 anliegt. Auf diese Weise wird eine Belastungsvorrichtung geschaffen, die dem von der Ventilseite her auf den Zahnring wirkenden Druck entgegenwirkt.Channels 28 lead from a longitudinal slot 20 to an annular groove in the lid 1. In the same way lead from a longitudinal slot Channels 30 to an annular groove 31 in the cover 1. In both annular grooves there are annular pistons 32 and 33 »which point to one The pressure plate 34 acts, which in turn rests against the disk 13. In this way a loading device is created the one from the valve side onto the toothed ring counteracts acting pressure.
Wenn die Hauptwelle 6 in Richtung gegen den Uhrzeigersinn (gegen die Hauptwelle gesehen) gedreht wird, arbeitet die Masc-hine als Pumpe, die sehr große Mengen eines Druckmediums über den Stutzen 24 ansaugt und über den Stutzen 27 abgibt. Wenn umgekehrt über den Stutzen 24 ein Druckmittel zugeführt wird, kann man an der Hauptwelle 6 ein relativ großes Drehmoment abnehmen, wobei die Hauptwelle di-e gleiche Umlaufsrichtung hat wie im vorangehenden Pail. Beim Umtausch der Stutzen 24 und 27 ändert sich die Umlaufrichtung.When the main shaft 6 is rotated in the counterclockwise direction (seen against the main shaft), the masc-in works as a pump, which draws in very large quantities of a pressure medium via the connection 24 and discharges it via the connection 27. Conversely, when a pressure medium is supplied through the pipe 24, one can decrease, wherein the main shaft has the same direction of rotation as in the preceding Pail to the main shaft 6, a relatively large torque. When exchanging the nozzles 24 and 27, the direction of rotation changes.
Abwandlungen von dem veranschaulichten Ausftihrungsbeispiel sind in vielerlei Richtung möglich, ohne daß vom Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird. Beispielsweise kann auf beiden Seiten der Kammern 9, TO je ein Verteilerventil angeordnet sein, von denen das eine dem zufließenden und das andere dem abfließenden Medium zugeordnet ist. Des weiteren können die erfindungsgemäßen Verteilerventile auch bei Maschinen angewendet werden, bei denen der Zahnring mit der Hauptwelle gekuppelt ist oder bei denen ein Zahnelement feststellt und M® andere sowohl die Drehbewegung als auch dl®- Krel&hmlmMwm^gmig -vollführt. - "Modifications of the illustrated embodiment are possible in many directions without departing from the basic idea of the invention. For example, a distributor valve can be arranged on both sides of the chambers 9, TO, one of which is assigned to the inflowing medium and the other of which is assigned to the outflowing medium. Furthermore, the distributor valves according to the invention can also be used in machines in which the toothed ring is coupled to the main shaft or in which a toothed element is fixed and M® others both perform the rotary movement and dl®- Krel & hmlmMwm ^ gmig . - "
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |