DE1816297A1 - Zahnradpumpe mit gleichbleibender Foerderrichtung bei wechselnder Drehrichtung - Google Patents

Description

ZAMiUDPABRIE

Aktiengesellschaft Friedrichshafen

Zahnradpumpe mit gleichbleibender Förderrichtung bei wechselnder Drehriehtung

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe mit bei wechselnder Drehrichtung des Antriebes gleichbleibender Forderrichtung mit einem den Saug- und Druckanschluß enthaltenden festen Gehäuse und einem in entgegengesetzten Richtungen um 180 um die Achse des Pumpenantriebes im festen Gehäuse begrenzt drehbar gelagerten Schwenkgehau.se. Dieses enthält zwei Druckmittelkammern die je nach Antriebsrichtung der Pumpe wechselweise als Saug- bzw. Druckkammer wirken und in den beiden End Stellungen des Schwenkbereiches in den Saug- und Druckanschluß des festen Gehäuses münden, so dass infolge des Wechsels der Drehrichtung der Pumpe und der gleichzeitigen Drehung des Schwenkgehäuses die jeweilige Saugkammer der Pumpenzahnräder mit dem festen Sauganschluß und die jeweilige Druckkammer mit dem festen DruckanschluJB verbunden ist. Die wechselseitige Bewegung des Schwenkgehäuses wird durch Re ibungs Schluß zwischen Zahnradgehäuse und Antriebsteil der Pumpe bewirkt.

In einer bekannten Pumpe der beschriebenen Art (DAS 1.145.930) mit je einem innen- und einem aussenverzahnten Pumpenzahnrad ist der außenverzahnte Innenläufer exzentrisch zum Außenläufer auf einem begrenzt verstellbaren Zwischenzahnradträger gelagert, welcher durch den vom Schmierfilm hervorgerufenen Reihungsschluß mit dem Aussenläuf er bei Wechsel der Antriebsrichtung um 180° oder ungefähr 180° verdreht wird. Reibuqgsschluß und damit das sichere Funktionieren der Schwenkeinrich- · tung soll dadurch verbessert werden, dass der Zwischenzahnradträger auf einer möglichst großen Fläche von Aussenläufer unter Gleitbertihrung umschlossen wird.

Eine sichere Mitnahme des schwenkbaren Zahnradgehäuses durch den von aussen angetriebenen Pumpenteil ist mit dieser bekannten Pumpe nicht zu erzielen, besonders wenn der Schwenkteil ein großes Trägheitsmoment aufweist, wie bei Pumpen mit zwei aussenverzahnten Zahnrädern. Die Schwenkeinrichtung der bekannten Pumpe verursacht zusätzlich einen erhöhten Reibwiderstand der angetriebenen Pumpenteile.

Die Erfindung betrifft eine umsteuerbare Pumpe der eingangs beschriebenen Art, die durch eine sicher wirkende Schwenkeinrichtung ausgezeichnet ist, und die eine große Verstellkraft aufweist.

Die Erfindung besteht darin, dass zwischen Pumpenantriebsteil und schwenkbarem Zahnradgehäuse eine in Abhängigkeit vom Pumpendruck steuerbare Reibungskupplung angeordnet ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass bei einer Pumpe mit zwei ineinander eingreifenden außen.-verzahnten Rädern beide Zahnräder in einem schwenkbaren Gehäuse gelagert sind.

In einer weiteren Ausführungsform besteht die Reibungskupplung aus zwei durch einen Bolzen gelenkig miteinander verbundenen Backen, die durch eine Feder gegen die Antriebswelle der Pumpe andrückbar und durch zwei vom Pumpendruck beaufschlagbare und in einem am Schwenkgehau.se festen Zylinder bewegliche Kolben gegen die Kraft der Feder lösbar sind.

Durch die Einrichtung nach der Erfindung wird während des Drehrichtungswechsels des Pumpenantriebes ein ReibungsSchluß zwischen Antriebsteil und Schwenkgehäuse bewirkt, der eine sichere Mitnahme des Schwenkgehäuses gewährleistet. Der Reibungsschluß wird ab einer bestimmten Drehzahl der Pumpe wieder aufgehoben, so dass die Pumpe durch die Schwenkeinrichtung im Betrieb keine erhöhten Reibverluste erfährt.

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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Pumpe parallel zur Antriebsachse nach der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1, Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IT in Fig. 1.

In Fig. 1 ist 1 das eine aussenverzahnte Zahnrad einer Aussenzahnräderpumpe, welche durch die Welle 12 mit Keilprofilende H antreibbar ist. Zahnrad 1 kämmt mit einem weiteren aussenverζahnten Zahnrad 2. Beide Zahnräder sind in einem Schwenkgehau.se 3 und einem mit diesem durch Schrauben 15 (Fig. 3) verbundenen Flansch 16 drehbar gelagert. Das Schwenkgehau.se 3 ist in der Bohrungsfläche 17 eines festen Gehäuses 4 schwenkbar gelagert. Das feste Gehäuse hat einerseits eine feste Abschlußwand 35 und ist andererseits durch einen Schraubdeckel geschlossen. Der Schwenkbereich des Schwenkgehäuses beträgt 180° und wird durch eine halbkreisförmige Nut 18 (Fig. 4) im Schwenkgehäuse und einen in die Hut ragenden Bolzen 8 im festen Gehäuse begrenzt. Lecköl welches sich in der Nut 18 und in dem Deckel sammelt, wird durch Nuten 32 und 33 im Schwenkgehau.se und eine Bohrung 34 durch "das Zahnrad 2 zum Rücklauf geführt.

Ein zylindrischer Ansatz 20 der Antriebswelle 12 wird von zwei Kupplungsbacken 5 umfasst (siehe auch Fig. 3). Diese sind durch einen Bolzen 11 gelenkig miteinander verbunden und stützen sich unter dem Zug einer Feder 7 an dem Wellenansatz 20 ab. Zwischen den beiden Backenenden 21 liegen zwei Kolben 6, die in der Bohrung 22 eines Hydraulikzylinders 13 längsbeweglich gelagert sind. Zwischen den inneren Enden der beiden Kolben mündet ein Druckmittelkanal in die durch die Kolben und die Bohrung 22 gebildete Zylinderkammer. Der Druckmittelkanal besteht aus zwei miteinander fluchtenden Bohrungen 23 und 24 in dem

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H-

Plansch 16 und im Schwenkgehäuse 3, von denen die Bohrung 24 eine weitere Bohrung 25 im Schwenkgehäuse rechtwinklig trifft. Die Bohrung 25 hat in der in Pig. 1 dargestellten Schwenkstellung Anschluß an einen mit dem Druckmittelauslass 10 (Pig. 2) im festen Gehäuse verbundenen Kanal 26. In der entgegengesetzten um 180° abweichenden Stellung hat die Bohrung 25 Anschluß an einen ebenfalls mit dem Auslaßstutzen 10 verbundenen Kanal 27.

Die Druckmittelansaugbohrung im festen Gehäuse 4 ist in Pig. 2 dargestellt und mit 9 beziffert. Die Planschfläche 28 dient zum Anschluß der Einlaßbohrung 9 an eine äussere nicht dargestellte .Saugleitung. Eine entsprechende Gegenfläehe 29 dient zum Anschluß einer nicht gezeichneten Druckleitung an die Auslassbohrung 10. Das Schwenkgehäuse 3 enthält eine in der dargestellten Schwenkstellung an die Ansaugbohrung 9 anschließende Kammer 30, welche mit der linken Seite der Zahnräder verbunden ist. Diese Seite ist bei der durch den Pfeil gekennzeichneten Drehrichtung des Pumpenantriebes die Saugseite. Eine weitere Kammer 31 schließt an die rechte Seite (hier Druckseite) der Zahnräder an und mündet in die Austrittsbohrung 10 des festen Gehäuses. Wie weiter unten beschrieben, schwenkt das Gehäuse 3 bei umgekehrter Drehrichtung der Pumpe entgegen dem Uhrzeigersinn um 180°. In dieser nicht gezeichneten Stellung ist dann die Kammer 31 die Saugkammer und die Kammer 30 die Druckkammer. Wegen der eingetretenen Schwenkung ist die Saugkammer wieder mit der Ansaugöffnung 9 und die Druckkammer mit der Auslassbohrung 10 verbunden. Die Pörderrichtung der Pumpe ist also in beiden Antriebsrichtungen die gleiche.

Solange die Pumpe Druckmittel mit einem gewissen Mindestdruck fördert, werden die Kolben 6 durch die Bohrung 23 mit Druckmittel beaufschlagt und drücken die Kupplungsbacken 5 von dem Wellenzapfen 20 ab, der sich ohne zusätzliche Reibverluste seitens der Kupplung frei drehen kann. Bei einem Richtungswechsel des Pumpenantriebes sinkt der Druck in der Förderleitung und damit auch in der Bohrung 23 ab und die Peder 7 drückt die beiden Kupplungsbacken 5 gegen den Wellenzapfen 20. Die

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■beiden. Backen werden also durch den Zapfen 20 in der neuen Antriebsrichtung der Pumpe mitgenommen und stützen sich im Punkt ⁸¹A" "bzw. "B^M an dem am Schwenkgehau.se 3 festen Hydraulikzylinder 15 ab und nehmen dadurch das Gehäuse 3 in der Drehung mit, bis das jeweilige Ende der Hut 18 an dem Bolzen 8 anstößt. Damit hat das Gehäuse 3 mit den Zahnrädern im festen Gehäuse 4 eine Halbkreisschwenkung ausgeführt. Bei steigender Antriebsdrehzahl in der neuen Richtung bildet sich im Raum zwischen den. Kolben β wieder ein Druck aus, durch den die Reibungskupplung in der beschriebenen Weise gelöst wird. Der Weg der beiden Kolben 6 und damit dfe Spreizung der beiden Enden 21 der Kupplungsbacken wird durch einen am Schwenkgehau.se festen .Anschlag "C'⁸ bzw. ¹¹D" begrenzt.

12.2.1969

A/hg,*-, Akte; 4862

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Zahnradpumpe mit bei wechselnder Antriebsriehtung gleichbleibender Ford err ichtung, mit einem den Saug- und den Druckanschluß der Pumpe enthaltenden festen Gehäuse, und einem in entgegengesetzten Richtungen um 180° um die Achse des Pumpenantriebes im festen Gehäuse begrenzt drehbar gelagerten Schwenkgehäuse mit in beiden Schwenkst eilungen in den Saug- und Bruckanschluß der Pumpe mündenden lammern, die je nach .Antriebsrichtung der Pumpe wechselweise Saug- bzw. Druckkammer bilden, wobei die Verstellung des Schwenkgehäuses durch Reibungsschluß mit dem Antriebsteil der Pumpe hervorgerufenmrd, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Pumpenantriebsteil (1 ) und Schwenkgehäuse (3) eine in Abhängigkeit vom Pumpendruck steuerbare Reibungskupplung (5» 6, 7) angeordnet ist.

   2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zahnradgehäuse (3) beide aussenverzahnten Räder (1, 2) einer Außenzahnradpumpe gelagert sind.

   3. Ausführungsform einer Pumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei durch einen Bolzen (11) gelenkig miteinander verbundene und durch eine Feder (7) gegen die Antriebswelle (12, 20) andrückbare Reibbacken (5) vorhanden sind, die durch vom Pumpendruck beaufschlagbare und in einem am Schwenkgehäuse festen Zylinder (13) bewegliche Bydraulikkolben (6) gegen die Kraft der Feder von der Antriebswelle lösbar sind.

   12.2.1969

   A/hg Aktet 4862

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