DE1802984A1

DE1802984A1 - Speiseeinrichtung fuer Hydroeinheiten

Info

Publication number: DE1802984A1
Application number: DE19681802984
Authority: DE
Inventors: Von Roll Ag
Original assignee: Von Roll AG
Current assignee: Von Roll AG
Priority date: 1967-11-30
Filing date: 1968-10-14
Publication date: 1969-06-19
Also published as: SE347794B; CH483563A; US3545898A; FR1590875A; DE1802984B2; GB1246293A; NL6817074A; AT287502B

Description

BEU

·—4fi.i* Oerlaf Ingen

Speiseeinrichtung für Hydroeinheiten

Die Erfindung betrifft eine Speiseeinrichtung für einheiten« Insbesondere Axialkolbeneinheiten, bestehend aus einer Förderpumpe, mit der auf der jeweiligen Saugseite bsw. Niederdruckseite ein Druck aufrechterhalten wird. Die Notwendigkeit zur Aufrechterhaltung dieses sog. Speisedruckes ergibt sich aus der hohen SchnellläufAgkeit der Hydroeinheiten. Es ist ein Kennzeichen moderner Hydroeinhelfcen, insbesondere von Axialkolb*::iäinheiten, dsss deren Drehzahl im Interesse der grosser spezifischer Leistungen immer mehr

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gesteigert. Da bei diesen Einheiten das OsI beim Saughub in den Zylinder einströmen und diesen füllen soll, tritt auch hier die bei allen Kolbeneinheiten typisone Sauggrensss auf, wo die Füllung des Zylinders -ohne fee« .sondere l^asanaiime nicht'mehr vollständig erfolgt» Die dieser Orenss enfcsprsekende Drehzahl der Kolbenelnheit liegt heute fast durchwegs tiefer als die üblichen Beferiebsdrshzahlen. · ■

Es ist schon lange bekannt, dass diese bei■selbstansaugsMem Betrieb, bestehend« Drehsaiilselaranke durch Erzeugung eine?» geringen Druckes auf eier Säugseite zu überschreiten und da- ■ mit einen einwandfreien Betrieb zu ■ gewährleisten, Der Dniek auf der Saugseite kann auf verschiedene Weise aufrechterhalten werden, . so !S.B,, indem man die Saugseite mit einem Druckluftpolster· belastet, Diese, hauptsächlich bei Bta- -?iä tionären Anlagen bekarnite LcJsung eignet sieh bei Fahrzeugen weniger. Demsntsprechend wird dort der Saugdruck einer Pumpe eraawgt= Die Schaltung'dieser Purape mit Hauptkreislauf erfolgt auf verschiedene Weise. Bei^e baren Hydrogetrieben wird die Druckleitung der Speisepumpe über je ein Rückschlagventil an die beiden Hauptleitungen de Getriebes angesehlossen und fördert in die jeweilige Niederdruckseite, deren Druck durch die Dpuckbe grensting der

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Speisepumpe festliegt. Neben der Deckung der Leckverluste liefert die Speisepumpe auch die von einem Unsteuerventil aus der jeweiligen Niederdruckseite abgeführte Oelmenge, die zum Zwecke der Entlüftung, Kühlung und FiI** trierung entnommen wird. Erfahrungsgemäss kann die Fördermenge der Speisepumpe auf einen Druchteil der maximalen Umlaufmenge des Hauptkreislaufes angesetzt werden, üb allen praktischen Anforderungen zu genügen.

Es gibt anderseits Anwendung·fälle, bei der eine niohtreversierbare Anlage vorliegt und die Hydroelnhelt die volle Fördermenge ansaugen muss. Eine in diesem Fall verwendete Speisepumpe muss ebenfalls die volle Fördermenge bei dem einige Atmosphären betragenden Speisedruck liefern können. "

Aber auch Reverslerantriebe, bei der die Speisung der vollen Fördermenge der Hydroeinheit durch die Speisepumpe gewährleistet werden muss, können gelegentlich vorkommen. Die Schaltung erfolgt wie im ersterwähnten Fall durch Anschluss c!s£ Druckleitung der Speisepumpe über grosse, der Fördermenge entsprechende Rückschlagventile an die beiden Hauptleitungen»

pie Speisepumpe kann über Verbindungeleitungen mit der Hydroeinheit verbunden sein. Diese Lösung ist vtrhlltniai-Aaeig

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aufwendig, da die Speisepumpe einen eigenen Antrieb benötigt und Verbindungsleitungen angeordnet werden müssen. Aus diesem Grund versucht man, die Spoiaepumpenemit der Hydroeinheit zu vereinen bzw. so zusammenzubauen, dass die Triebwelle der Hydroeinheit auch die Speisepumpe antreibt und die Verbindungeleitungen in das Gehäuse der Hydroeinheit oder in verbindende Verteilblöcke verlegt werden. Diese Anordnung ist bei Reversierainheiten mit einer Speisepumpe, die nur für einen Bruchteil der Maximalförderung der Hydroeinheit ausgelegt werden müssen« bekannt und hat sich auch bewährt. Schwierigkeiten treten erst dann auf, wenn je nach Anlage die Drehrichtung · wechselt, da dadurch die Saug- und Druckseite der Speisepumpe wechseln. Ein Betrieb ist somit nicht möglich, wenn man nicht die Speise*· pumpe entsprechend umbaut. Allerdings kann man die Speisepumpe mit zwei, mit Rückschlagventilen versehene Saugleitungen und einem Umschaltventil nach der Speisepumpe zum Zuschalten des Jeweiligen Druckraumes der Pumpe an die Druckleitung und zum Trennen der jeweiligen Saugseite von der Druckleitung ausrüsten, womit die Schwierigkeiten beim Drehrichtungswechsel behoben sind» Diese Lösung ist aber teuer und hat die Verengung der Saugleitung durch das , Rückschlagventil zur Folge, wodurch öle zulässige Saughöhe vermindert wird»

Aehnliche Probleme treten auch bei den Hydroeinheiten

mit einer Speisepumpe auf, die für volle Förderung der

Hydroeinheit ausgelegt werden muss. Hier verziohtet man

oft auf die Vorteile der integrierten Bauwelse, da die

Probleme der kompakten Leitung*führung de« Platsbedarfes

für genügend grosee Kanäle und Ventile und de· Betrieb·« bei Drehrichtungswechsel meist einen grösseren fabrikatorlschen Aufwand bedingen und verbindet statt dessen die

Speisepumpe mit der Hydroeinheit duroh Leitungen und versieht i

sie meistens auch mit einen eigenen Antrieb.

Aufgabe der Erfindung ist es, neben Speisevorrichtungη für Teilförderung auch solch« for dl· voll· Fördermenge platzsparend mit der Hydroeinheit su einer Einheit su verbinden und dabei doch allen Möglichkeiten verschiedener Betriebsanordnungen, Insbesondere verschiedenen Antrlebsdrehriohtungen Rechnung su tragen.

Die Speiseeinrichtung geroäse der Erfindung kennzeichnet f

sich dadurch, dass das Gehäuse der Förderpumpe aus mehreren plattenähnlichen Oehäuseteilen besteht, die sämtliche für die Ansaugung und Fortleitung des Betriebsmediums notwendigen Leitungen und Anschlüsse aufweisen und von denen mindestens ein Gehäuseteil eine von der Drehriohttmg abhängige Lag· aufweist.

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Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigt:

Fig»1 eine Speiseeinrichtung mit einer zweirädrigen Zahnradpumpe In perspektivischer Explosionsdarstellung in der oberen Reihe für «ine Drehrichtung, darunter diejenigen Teile» die bei Drehrichtungsumkehr Ihre Lage ändern.

Fig.2 eine Speiseeinrichtung mit einer dreirädrigen Zahnradpumpe in perspektivischer Explosionsdarstellung für eine Drehrichtung, dadrunter diejenigen Teile die.bei einer Drehrichtungsumkehr ihre Lage ändern.

Flg. 3 einen Schnitt durch ein Sekundärzahnrad,

Fig .3 a einen vergrösserten Schnitt durch das Pumpenrad gemäss Fig.^,

Fig.3b einen Lagerzapfen für ein Sekundärzahnrad.

In Flg.l ist eine Speiseeinrichtung dargestellt« die aus einer zweIrädrigen Zahnradpumpe besteht und die am Boden einer Hydroeinheit, der auch als Steuerboden 1 bezeichnet wird« angeschraubt 1st. Der Steuerboden 1 ist ein Teil der Hydroeinheit und enthält die Zulauf- und Ablaufleitung

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sowie andere Leitungen und Anschlüsse« die, soweit die mit der Speiseeinrichtung zusammenhängen, nachstehend beschrieben werden.

Die Speisepumpe besteht aus einem dreiteiligen Gehäuse, einem Saugflansch 2, einer Mittelplatte J5 und einem Zwischenflansch 4. Im Saugflansch 2 ist die Saugöffnung 5* g eine zentrale Lagerbohrung 6 und ein Lagerzapfen 7 auf einer Symmetrieachse des Saugflansches 2 angeordnet« Die Bohrungen 8, 8' und 8" dienen dazu, den Saugflansch 2, die Mittelplatte 3 und den Zwiechenflansch 4 mittels Schrauben oder Gewindebolzen an der Hydroeinheit zu befestigen. An der Saugöffnung 5 wird ein geeigneter Rohrstutzen angeordnet, durch den das OeI der Zahnradpumpe zufltest.

Die Mittelplatte 2 weist eine Aussparung 9 auf, in der das

Primärzahnrad 10 passend angeordnet ist. Das Primärzahnrad 10 ist auf dem Triebzapfen 11 fest gelagert, welcher seinerseits an seinem dem Steuerböden zugewandten Ende eine Rupplungsklaue ig trägt. Diese Klaue IS ist ein Teil der nicht dargestellten Kupplung zwischen der nicht dargestellten Triebwelle der Hydroeinheit und den PrimÄrrad.

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Das Primärrad rotiert demgerVäss mit der gleichen Drehzahl wie die nydroeinhelt. .Mit dem Primärrad 10 kämmt ein in einer Aussparung 13 liegendes Sekundärrad 14« Eine weitere Aussparung 15 verbindet die Säugöffnung 5 mit der Saugseite 16 der Zahnradpumpe, deren Prlraärrad gemftsepfeil 17 rotiert* Die Druckseite der Zahnradpumpe 1st durch die Aussparung 18 gekennzeichnet, die in Übereinstimmung mit der Bohrung 19 im Zwischenflansch 4 ist.

Ausser der Oeffnung 19 bildet der Zwischenflansch 4 einen vollständigen Abschluss für die Zahnradpumpe, der auf seiner der Zahnradpumpe abgewandten Seite einen Ringkanal 20 aufweist. Die Bohrung 21 dient der Durchführung der Triebwelle der Hydrosinheit. Der Zwischenflansch 4 liegt direkt auf der Rückseite des Steuerbodens 1. In der Pig.l weist der Zwischenflansch 4 einen Einsatz 22 auf, der ein RohrstUck darstellt, das in die Oeffnung 19 gesteckt 1st und eine direkte Verbindung des Druckraumes 18 in der Mittelplatte mit der Bohrung 22 des Steuerbodens 1 schafft« Mittels einer gestrichelten Linie ist der Leitungsverlauf im Steuerboden 1 schomatlsch dargestellt, der zu einen schematisch dargestellten Filter 24 fuhrt und von dort über Anschluss 25 In den Ringkanal 20 und von dort über einender beiden Anschlüsse 26,

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27 über schematise!) dargestellte Rückschlagventile 28,29 auf die Niederdruckseite der Hydroeinheit.

Muss die Hydroeinheit mit entgegengesetzter Drehriohtung, d.h. mit Drehriohtung 17' laufen« so mies dl· Mitttiplatte 3 und der Zwiachenflanach 4 in dl« durch 3' und 4' dargestellte Lage gebracht werden. Bei der Kittelplatt· deutet dies eine Drehung um die vertikale Symmetrieachse und beim

Zwischenflanach 4 um eine Schwenkung von 90° In die mit 4^f

•teilung bezeichnete Lage. In dieser Dar- 1st die Oeffnung 19 nicht mit Ansohlue8 23 in Steuerboden 1 verbunden, sondern da· DruckOl ergiesst »ich in den Ringrfttn SO und von dort Ober einen der beiden Anschlüsse 26, 27 auf j&.e Hiederdrucfcseite der Hydroeinheit. Zn die»·« Fall wird auf dl* Euschaltung eines Filtere verzichtet und die entsprechenden Anschlüsse 25 werden weggelassen·

Wesentlich ist, dass die Umstellung «uf die Drehriohtung 17* möglich 1st, ohne dass Teile zugefügt oder weggenoaften werden müssen, sondern ausechlieeelich daduroh, da·· bestimmte Oehäuseteile gewendet bzw. geschwenkt werden aüeeen.

In Fig.2 wird als Förderpumpe eine dreirädrige Zahnradpumpe verwendet. Entsprechend nüssen die Oehäuseteile etwas anders

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als in Fig.l ausgebildet werden. Mit 30 ist der Saugflansch, mit 31 die Mittelplatte und mit 32 der Zwischenflansch bezeichnet, Während für die entgegengesetzt« Drehrichtung die Mittelplatte mit 31* und der Zwischenflahsoh mit 32* bezeichnet sind.

Der Saugflansch 30 weist eine mittlere Lagerbohrung 33

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sowie zwei Lagerzapfen auf. In der horizontalen Symmetrie» linie des Saugflansches 30 liegen zwei Ansaugöifnungen 35, die auf der Aussenseite zusammenlaufen und an die gegebenenfalls eine Saugleitung angesohloeeefi werden kann.

In der Mittelplatte 31 sind die beiden Saugselten 35, 36 der Dreiräderpumpe mit einer Aussparung 37» 3@ verbunden, die sich bis zur horizontalen Symmetrielinie erstreckt und dort mit den Saugöffnungen 35 des Saugflansches 30 Übereinstimmt. Die Aussparungen 39» 40 der beiden Druckseiten stimmen mit zwei Anschlüssen 41, 42 M«, Zwiechentlansoh 32 überβin, durch die das Drueköl in den Ringraua 43 eintritt, von woe es durch die Anschluss· 44, 45 über scheueti*eh dargestellte Rückschlagventil· 46, 47 auf die betreffende . Niederdrücke«Ite des Hydroaggregates eintritt.

In der Mittelplatte 31 1st die Drehriohtung alt 4% bexeiohnet. Wird eine Drehrichtungsumkehr verlangt, so wird die

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Mittelplatte und der Zwlschenflansoh gemäss der alt Jl' und 32* bezeichneten Lage angeordnet. Dies geschieht dadurch, dass die Mittelplatte 31 und dit horizontale Symmetrielinie um l8o° gedreht wird, so da*» ale die mit 31^f bezeichnete Lage einnimmt, während der Zwischenflanach 32 um 90° geschwenkt wird. Auch in diese« Fall Müssen keine Teile weggenommen oder zugefügt oder auch geändert werden, so dass eine Umstellung der Drehrichtung auch an Einsatzort leicht vorgenommen werden kann· .

Verwendet man als Förderpumpe Zahnradpumpen,» wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt 1st, so 1st es bei solchen Pumpen üblich, Massnähmen zu treffen, um das zwischen den eingreifenden Zähnen entstehende Quetsche! ohne zusätzliche Lärmentwicklung oder sonstige Unannehalichkeiten abzuführen. Diese Maesnahmen sind jedoch drehrichtungsabhängig, so dass sie, einmal angebracht, in der einen Drehrichtung wirksam, in der entgegengesetzten Drehriohtung Jedoch unwirksam, Ja sogar schädlich sein können. Aus dies·* Grund sieht die Erfindung Massnahmen vor, mit denen in gleicher Weise wie die Mittelplatte das Sekundärzahnrad bzw. die Sekundärzahnräder der Förderpumpe um l8o° gedreht wieder auf die Lagerplatten gesteckt werden. Diese Maaenahn^n sind in den Fig.^, 3a und 3b dargestellt. Aus Fig.3 let ein eekundlrzahnrad 49 era loht lieh, wlt te In den In Flg. 1 und 2 dargestellten Zahnradpumpen verwendet wird. Bs weist mindestens eine Reihe Bohrungen 50 auf. In FIg-O

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sind zwei Reihen solcher Bohrungen 50 dargestellt, die die Lagerbohrung 51 mit dem Raum zwischen zwei Zähnen verbinden, wobei mindestens soviele Bohrungen 50 wie ZahnlUcken vorgesehen sind. Wie aus Fig.Ja ersichtlich, sind die Bohrungen 50 nicht, genau zentrisch zur Zahnlücke sondern etwas ausmittig davon angeordnet. Je nach der Drehrichtung liegen die Bohrungen, wie in Pig.Ja gezeichnet, oder bei Drehung des Zahnrades um l8o° symmetrisch dazu auf der anderen Seite der Zahnlücke, womit die drehrichtungsabhängig« Anordnung der Quetschölableitung erreicht ist.

Die in den Sekundärzahnrädern der Förderpumpe angeordneten Entlastungslöcher 50 wären aber ohne Wirkung, wenn nicht auch auf den Lagerzapfen, auf dem das betreffende Zahnrad läuft, eine entsprechende Aussparung vorgesehen würde* Dies ist in Fig.Jb dargestellt, wo an derjenigen Stelle des Lagerzapfens 52,die mit der Lage der Bntlastungslöcher 50 der Sekundärzahnräder übereinstimmt, zwei zur Mittellinie des Zapfens symmetrisch« Aussparungen 53 angeordnet werden, über welche das Quetschöl abgeführt wird.

Mit der Speiseeinrichtung gemäss der Erfindung ist es möglich, bei einem Wechsel der Drehrichtung die Hydropumpe durch wenige Handgriffe in den der Drehrlohtung entsprechende«

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Zustand zu bringen» um damit ein einwandfreite Funktionieren der Speiseeinrichtung zu gewährIei*ten. Bel Zahnradpumpen, die in der Speiseeinrichtung verwendet werden, kann durch einfaches Drehen der Sekundärzahnräder eine einer einwandfreien*QueteohölabfUhrung entsprechende Anordnung vorgenommen werden, ohne dass eine Nacharbeit notwendig wäre.

Ein Wechsel der Drehrichtung bei HydroeInhalten kann ebenfalls ohne irgendwelchenUabau an den Einheiten vorgenommen werden. Das führt dasu_# dass »an bei Vorliegen entsprechender Betriebsbedingungen, 41· einen Drehrichtungewechsel nahelegen» diesen alt der Hydroelnheit verh&lt* nismäseig leicht vornehmen kann. Kit der Speiseeinrichtung genäse der Erfindung ist nun eine ähnliche einfache und leichte Anpassung der Speiseeinrichtung ie Fall« eines Drehrichtungewech*el» MUglloh. * a

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Claims

Patentansprüche

1. Speiseeinrichtung für Hydroeinhelten, insbesondere
Axialkolbeneinheiten, bestehend aus einer Förderpumpe, mit der auf der jeweiligen Saugseite bzw. Niederdruckseite ein Druck aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass da3 Gehäuse der Förderpumpe aus mehreren plattenähnlichen Gehäuseteilen besteht, die sämtliche für die Anpassung und Fortleitung des Betriebsmediums notwendigen Leitungen und Anschlüsse aufweisen, und von denen mindestens ein Gehäuseteil eine von der Drehrichtung abhängige Lage aufweist.

2. Speiseeinrichtung gemüse Anspruch 1, dadurch gekenn-

- zeichnet, dass dl« Speiseeinrichtung an Steuerboden der Hydroelnhelt angeordnet ist.

2. Speiseeinrichtung genäse Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Mittelplatte und dem Steuerboden der Hydrooinheit ein Zwischenflansch angeordnet let, der einen der Zusammenführung und/oder Fortleitung des Spelaemediuns dienenden Ringraun aufweist.

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4. Speiseeinrichtung geroäas Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugöffnung bzw. Säugöffnungen in einer Symmetrielinie des Saugflansche· liegt ben. liegen.

5. Speiseeinrichtung gemüse Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet* dass der Saugraum bzw. die Saugräune sich bis auf eine Symmetrielinie der Mittelplatte erstrecken und damit eine Verbindung mit der Saugöffnung bzw. den Saugöffnungen schaffen. ' "

6. Speiseeinrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« dass der Zwlsohenflaneoh eine Oeffnung bsw. twei Oeffnungen als Anschluss an die Druckseite bsw. Druckselten der in der Mittelplatte gelegenen Förderpumpe aufweist.

7. Speiseeinrichtung gemKss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sur Anpassung der Speisevorrichtung an eine Drehrichtung der Triebwelle der Hydroelnheit die Mittelplatte um 18O° gedreht und der Zwlechenflansoh um 90° geschwenkt wird.

8. Speiseeinrichtung gemKss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe eine Zahnradpumpe ist, deren Sekundärrad bzw. -räder in den Zahnlücken versetzte radiale Bohrungen aufweist, die mit symmetrisch sur

Mittellinie angeordneten Aueeparungen de· Lagerzapfens

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zusammenwirken.

9. Speiseeinrichtung gemäss Ansprüchen 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Drehrichtungswechsel das Sekundärzahnrad bzw. die Sekundärzahnräder mit um l80° gedrehter Lage auf dem Lagerzapfen angeordnet sind.

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