DE1809541A1

DE1809541A1 - Hydroaggregat

Info

Publication number: DE1809541A1
Application number: DE19681809541
Authority: DE
Inventors: Gerhard Bobst
Original assignee: Von Roll AG
Current assignee: Von Roll AG
Priority date: 1967-12-15
Filing date: 1968-11-18
Publication date: 1969-08-28
Also published as: CH477627A; NL6817645A; GB1250648A; FR1594121A; US3548715A; SE345500B; AT299646B

Description

SK 12

Von Roll AQ.. . Gerlafingen

(Schweiz)

Hydroaggregat

Die Erfindung betrifft ein Hydroaggregat, das aus minde stens einer Hydroeinheit, insbesondere Axialkolbeneinheit und einer mit in Antriebsverbindung stehenden Zahnradpumpe besteht. Die Hydropumpen und Hydromotoren« insbesondere

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der Axialkolbenbauweise werden heute allgemein mit Drehzahlen betrieben, die so hoch sind, dass ein Ansaugen der Betriebsflüssigkeit auf der Niederdrückteite der Pumpe nicht mehr vollständig gewährleistet ist. Es treten dann die bekannten Unterdruekerscheinungen mit Abreissen der Strömung und starken Kavitationsgeräuschen auf. Diese allgemein bei schnellaufenden Hydropumpen bekannte Erscheinung wird mit Hilfe eines auf der Saugseite erzeugten Niederdruckes von einigen Atmosphären behoben. Dieser Niederdruck wird meistens mit Hilfe von Zahnradpumpen oder ähnlichen Verdrängerpumpen erzeugt, die in geeigneter Weise mit der Hydroeinheit zusammengebaut werden. Meistens befindet sich diese als Speisepumpe bezeichnete Pumpe ausserhalb des Gehäuses der Hydroeinheit und 1st an einer Aussenwand des Gehäuses der Hydroeinheit angeordnet. In anderen Fällen wird die Speisepumpe auch neben der Hydroeinheit aufgestellt. Der Antrieb der Speisepumpe erfolgt dabei

über den Antrieb der Hydroeinheit, sei es, dass die Triebwelle der Hydroeinheit verlängert und gleichzeitig als Antriebswelle der Speisepumpe ausgebildet ist, sei es, dass sie bei neben der Hydroeinheit liegender Anordnung über einen entsprechenden unabhängigen oder vom Hauptantrieb der Hydroeinheit abgezweigten Antrieb angetrieben

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wird. Es ist klar, dass der speziell vorzusehende Antrieb für die Speisepumpe einen Aufwand bedeutet, der das Aggregat verteuert. .

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Anordnung der Speisepumpe zu schaffen, bei der spezielle Antriebsorgane nicht benötigt werden. Das Hydroaggregat gemäss der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass mindestens eines der Zahnräder unmittelbar auf den rotierenden Innenteilen einer Hydroeinheit angeordnet ist.

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

Fig.l ein Hydroaggregat mit einer eingebautem Speisepumpe im Schnitt,

Fig.2 das in Pig.l dargestellt« Hydroaggregat in einem dazu senkrechten Schnitt,

Fig.3 ein weiteres Hydroaggregat mit Speisepumpe im Schnitt und

Flg.4 die in Fig.? dargestellte Speisepumpe in einem dazu senkrechten Schnitt.

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Aus Pig. 1 und 2 1st zu entnehmen, dass das Hydroaggregat aus zwei AxiaikolbeneinheIten 1 und 2 besteht, die in einem Gehäuse, bestehend aus einsm Gehäuseunterteil 3* einem Gehäuseboden 4 und einem Gehäusedeckel 5 gelagert sind. Jede Hydroeinheit, d*e sowohl als I-Iydropumpe als auch als Hydromotor laufen kann, ist mit ihrer Trle'owelle 6 in der Stirnseite des Gehäuseunterteiles 3 in einem Wälzlager 7 und im Gehäuseboden 4 in einem Gleitlager 8 dreh-φ bar gelagert. Die Bohrung 9 in der Stirnwand des Gehäuseunterteiles 3 wird durch einen Deckel 10 abgeschlossen, der die für einen öldichten Abschluss an der Triebflanschwelle und an dem Gehäuse notwendigen elastischen Dichtungen enthält .

Die Hydroeinheit selbst besteht aus einem Steuerboöen 11« der Steuerschlitze aufweist, die mit den Steuerbohrungen 12 dee rotierenden Zylinders 13 in Verbindung stehen.'Im W Zylinder sind eine Anzahl Bohrungen angeordnet, in denen je ein Kolben 14 läuft, der sich über einen Gleitschuh 15» der mit einem Kugelgelenk versehen ist, auf die Schwenkwege 16 abstutzt.

Jeder der beiden Zylinder trägt ein Zahnrad 17, 18, das mit dem Zahnrad der benachbarten Einheit in Eingriff steht.

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IAS

ttoiSii

An der Oberseite des Gehäuses des Hydroaggregates ist ein Gehäuse 19 angeordnet, das die Zahnräder 17, 18 in der Nähe ihres Eingriffes teilweise abdeckt. Das Gehäuse kann entweder einteilig oder, wie aus Pig.l ersichtlich, aus einem Mittelteil 20 und den Seitenwänden 21, 22 bestehen, die mit Schrauben 2J> zusammengescharubt sind. Das Gehäuse 19 1st so ausgebildet, dass es mit einer Partie am Umfang der Zahnräder 17« 13 satt anliegt und dazu mit einem Teil der Seitenwände 21, 22 die Zahnräder beidseitig abdichtet. Von den Zahnrädern 17, 18 und dem Gehäuse 19 wird ein Raum 24 gebildet, an den ein Rohr 25 angeschlossen ist, das in einen Kanal im Gehäuseboden 4 mündet.

Die beiden Zahnräder 17, 18 müssen genau fluchten. Deshalb wird bei der einen Hydroelnheit eine Einstellmöglichkeit vorgesehen. Dies kann z.B. dadurch geschehen, dass die Dicke des Deckels 10 so angepasst wird, dass das genaue Fluchten der beiden Zahnräder erreicht wird. -

Das Gehäuse 19 selbst 1st im Gehäuse des Hydroaggregates mit Hilfe eines Bolzens 26 gelagert und kann sich axial einstellen. Anstelle des Rohres 25 kann der Bolzen 26 hohl gebohrt und eine Verbindung vom Kaum 24 zum Bolzen

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hergestellt werden. In diesem Falle übernimmt· der Bolzen 26 dieselbe Funktion der Ab- bzw. Zufuhr des Betriebsmediums ,von und zum Gehäuseboden wie das Rohr 25.

Die Zahnräder I7, l8 und das Gehäuse 19 bilden eine Zahnradpumpe. Ist das Gehäuse mit Bertriefcsmsdium gefüllt und drehen die beiden Hydroeinheiten in der mit Pfeil 27, 28 bezeichneten Drehrichtung, so wird das Betriebsmedium in den Raum 24 gefördert und von dort durch das Rohr 25 in den Gehäuseboden 4. Von dort kann es einem beliebigen Verbraucher zugeleitet werden.

Sind die beiden Zahnräder 17, l8 fest auf dem Zylinder befestigt, so genügt es, wenn der Abtrieb oder Antrieb nur bei einer der beiden Triebwellen angeordnet ist. Dann können die Zahnräder 17» l8 die Leistung auf die nicht direkt angetriebene Hydroeinheit übertragen oder die von der nicht direkt angetriebenen Einheit erzeugte Leistung mit derjenigen der mit dem Abtrieb direkt gekuppelten Hydroeinheit vereinigen. Die Zahnräder 17, l8 übernehmen in diesem Falle eine Doppelfunktion_; indem sie sowohl der Leistungsübertragung als auch der Förderung des Betriebsmediums dienen.

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ORIGINAL

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Grundsätzlich köxnen die beiden Hydroelnheiten auch mit umgekehrter Drehrichtung als in Fig.2 dargestellt, laufen. In diesem Falle wird -der Innenraum des Gehäuses des Hydroaggregates zum Druckraum und der Raum 24 bildet den Saugraum. Es muss natürlich in diesem Fall Sorge getragen werden, dass das Gehäuse und die zur Abdichtung desselben verwendeten Dichtungen so ausgelegt sind, class sie den im Gehäuse entstehenden Druck aushalten.

Bilden die beiden Einheiten des Hydroaggregates ein Hydrogetriebe, so sind mindestens die Drehzahlen von Hydropumpe und Hydromotor verschieden, so dass eine formschlüssige Verbindung der beiden Zylinder über die Zahnräder 1?", l8 nicht mehr bestehen darf. In diesem Falle w'.rd z.B. Zahnrad l8, dessen Einheit als Hydromotor arbeitet, losi auf dem Zylinder angeordnet, so dass es gegenüber dem Zylinder frei drehen kann. Wird nun- die Hydropumpe mit gleichbleibender Drehzahl angetrieben, läuft Zahnrad 17 mit derselben Drehzahl und treibt Zahnrad 18 entsprechend dem Verhältnis der Zähnezahlen der beiden Zahnräder an. Die Drehzahl des Hydromotors ist abhängig vom Hubvolumen der Hydropumpe und kann entsprechend dem variablen Hubvolumen derselben von Null bis zu einem Maximalwert verstellt werden, so dass entsprechend auch die Drehzahl des Hydro-

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■AB ORfGINAL

motors sich ebenfalls von Null bis zu einem Maximalwert ändern kann. Die absolute Drehzahl zwischen den Zahnrad 18 und dem Zylinder des Hydromotors ist demnach die Differenz bzw. die Summe aus der der Drehzahl der Hydro pumpe entsprechenden Drehzahl des Zahnrades 18 und der Drehzahl des Hydromotors.

In FigO ist ein Hydroaggregat dargestellt« bei dem die Hydroeinheit als Schrägachseneinheit ausgebildet ist, während es sich in der Ausführung gem&ss Fig.l und 2 um Einheiten vom Schiefsoheibentyp handelt.

In FIgO besteht das Gehäuse des Hydroaggregates aus dem vorderen Gehäusedeckel 29.und dem hinteren Gehäusedeckel sowie dem Gehäusemittelteil 31· Die Triebwelle 32 der Hydroeinheit 1st einerseits im vorderen Gehäusedeckel 29 und andererseits in der Zwischenwand 33 d«e Gehäueeraittelteiles 31 drehbar gelagert. Am Triebflansch 34 sind dl« Kolbenstangen 35 mit dem Kolben 36 mittels Kugelgelenken angelenkt. Der rotierende Zylinder 37, in dem die Kolben 36 in entsprechenden Bohrungen ihre Hubbewegung ausführen, ist in einem Schwenkteil 38 gelagert, in dessen Boden sich die Steuerschlitze befinden, die mit den Steuerbohrungen des Zylinders zusammenwirken. Der Zu- und Ablauf des Betriebsmediums

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erfolgt über Kanäle, die in der Schwenkachse dts Schwenkteiles 28 angeordnet sind, von wo die Verbindung zu den Steuerschlitzen über gestrichelt angedeutete Kanäle 39 hergestellt wird.

Der zwischen den beiden Wänden 29 und 33 im GehäuseInnern liegende Teil der Triebwelle 32 wird zur Anordnung einer Speisepumpe ausgenützt. Auf der'Triebwelle 32 wird das * Zahnrad 40 fest angeordnet. Es rotiert mit der Triebwelle 32 und kämmt mit einem zweiten Zahnrad 41, das im Gehäuse 42 gelagert ist. Das Gehäuse 42 besteht aus einem Mittelteil 43, sowie den Seitenwänden 44, 45. Das Gehäuse 42 ist mittels einen Tragbolzen 46 einerseits in der vorderen

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Gehäusewand 29 und andererseits in der Wand 33 axial ver schieblich gelagert. Dip beiden Zahnräder 40, 41 und das Gehäuse 42 bilden einen Raum 47, an den eine Leitung 48 angeschlossen ist. Der Raum 4γ bildet, wenn die beiden Zahnräder 40, 41 in Richtung der Pfeile 49, 50 rotieren, den Druckraum der durch die Teile 40, 41 und 42 gebildeten Zahnradpumpe, von dem über Leitung 48 das Betriebsmedium dem Verbraucher zugeleitet wird. to

O₀ Neben den gezeigten Ausfuhrungsbeispielen sind weitere

w Ausführungen des Erfindungsgedankens möglich. Das Hydro aggregat gemäss Fig.l und Fig.2 kann so ausgebildet sein,

cd dass zwischen benachbarten Hydroeinheiten noch ein Zwischen-

zahnrad angeordnet 1st. In diesem Falle ist die Bildung

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einer Zahnradpumpe mit drei Fbrderrädern möglich, wobei dann zwei Gehäuse 19 verwendet werden müssten, von denen jedes mit zwei Zahnrädern einen Druck- bzw. Saugraum bildet. Demgemäss wären dann auch zwei Verbindungsrohre 25 vorhanden, die beispielsweise im Gehäuseboden 4 zusammengeführt werden könnten.

Aber auch bei der Anordnung mehrerer Zwischenräder kann mit Hilfe eines Gehäuses an Jeder Eingriffsstelle der Zahnräder eine Zahnradpumpe hergestellt werden.

Die Verwendung von Zahnrädern, die nicht mit den Zylindern verbunden sind, sondern nur auf diesen gleiten, ist auch dann denkbar, wenn die Hydroelnheiten in anderer Weise, z.B. durch ein auaserhalb des Gehäuses angeordnetes Getriebe angetrieben werden und «an für eines der im Gehäuse Innern gelegenen Zahnräder eine von der Drehzahl der entsprechenden Hydroeinheit abweichende Drehzahl einhalten will.

te Beim Betrieb von Speisepumpen, die gemäss der Erfindung

JJ* ausgeführt sind, treten durch den Druck des Betriebs-

cn mediums und/oder das Drehmoment der Zahnräder Reaktionen

^β auf die Gehäuse 19 bzw. 42 auf, die jedoch in verhältnismäseig

_φ einfacher Weise durch mechanische oder hydraulische StUtzelemente aufgenommen werden können.

Claims

Patentansprüche

1. Hydroaggregat, das aus mindestens einer Hydroeinheit insbesondere Axialkolbeneinheit und einer damit in Antriebsverbindung stehenden Zahnradpumpe besteht, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Zahnräder unmittelbar auf den rotierenden Innenteilen einer Hydroeinheit angeordnet ist.

2. Hydroaggregat gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindesten· ein Zahnrad der Zahnradpumpe auf dem rotierenden Zylinder einer Hydroeinheit angeordnet ist.

3. Hydroaggregat gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder der Zahnradpumpe teilweise von einem den Druckraum von Saugraum trennenden Gehäuse umgeben sind, das im Gehäuse des Hydroaggregates axial beweglich gelagert ist.

4. Hydroaggregat gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zahnrad der Zahnradpumpe axial einstellbar ist.

5· Hydroaggregat gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder der Zahnradpumpe auf den rotierenden

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Zylindern zweier benachbarter Hydroeinheiten fest an geordnet sind und die Leistungsübertragung \on einer zur anderen Hydroeinheit Übernehmen.

6. Hydroaggregat gemäßs Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zahnrad der Zahnradpumpe auf einem Zylinder drehbar gelagert ist» so dass sie eine der Drehzahl des als Lagerung dienenden Zylinders abweichende Drehzahl ausführen kann.

7* Hydroaggregat gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung dee Gehäuses der Zahnradpumpe als hohler Bolzen ausgeführt 1st, der als Verbindungskanal für den vom Gehäuft· und den Zahnrädern gebildeten Raum dient.

8. Hydroaggregat genäse Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» dass Mindestens ein Zahnrad der Zahnradpumpe auf der innerhalb des Gehäuses der Hydroeinheit liegenden Teiles der Trltbnelle angeordnet 1st.

7.11.1968 My/lf

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