DE1905146A1

DE1905146A1 - Verschleissausgleichende Hochdruck-Zahnradpumpe

Info

Publication number: DE1905146A1
Application number: DE19691905146
Authority: DE
Inventors: Friedrich Gross
Original assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Current assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Priority date: 1969-02-03
Filing date: 1969-02-03
Publication date: 1970-10-29
Also published as: DE1905146C3; DE1905146B2; FR2033910A5; GB1292206A

Description

Hannover, den 31.1.1969

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Verschleißausgleichende Hochdruck-Zahnradpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine verschleißausgleichende Hochdruck- Zahnradpumpe mit einem angetriebenen außenverzahnten Ritzel, einem mitlaufenden innenverzahnten Hohlrad und einem zwischen Ritzel und Hohlrad beweglich angeordneten und an diesen stets dichtend anliegenden sichelförmigen Füllstück, "bei welcher eine auf der Rückseite in einem bestimmten Druckfeld vom Förderdruck beaufschlagte innere Gehäuseplatte als in geringem Maße axial bewegliche Druckplatte zur Abdichtung der zwischen den Zähnen der Zahnräder gebildeten Verdrängerzellen in axialer Richtung mitwirkt.

Bei einer bekannten Zahnradpumpe dieser Gattung (DAS 1.270.953) ist ein mit dem Füllstück zusammenwirkendes Andrückteil vorgesehen, welches gegen den Umfang des Hohlrades drückt, wodurch das Hohlrad auf das Füllstück und dieses auf das Ritzel gedrückt wird.

Diese bekannte Ausführung weist den Nachteil auf, daß das Füllstück vom im Druckraum herrschenden Druck entgegen der Dichtrichtung - d.h. der Richtung, in welche das Füllstück zum Ausgleichen auftretender Verschleiße sich auf Ritzel und Hohlrad zu bewegen soll, um an diesen stets dichtend anzuliegen - beaufschlagt wird, wodurch sowohl Abstützmittel zum Abstützen des Fülstückes gegen die daraus resultierende Druckkraft als auch Andrückmittel zum Andrücken des Hohlrades gegen das Füllstück und des Füllstücks gegen da« Ritzel erforderlich sind. Somit ist der Aufbau der Pumpe sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verschleißausgleichende Hochdruck-Zahnradpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen besonders einfachen Aufbau auszeichnet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Füllstück stets vom im

D uckraum herrschenden D_ruck in Dichtrichtung beaufschlagt wird. τ

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind am Außenumfang des Huhlrads zwei voneinander getrennte Entlastungskaminern angeordnet,

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wobei die erste Entlastungskammer die Außenumfangsfläche des Hohlrads in einem den Saugraum umfassenden Winkelbereich umgibt und mit dem Saugraum verbunden ist, und die zweite Entlastungskammer die Außenumfangsfläche des Hohlrads in einem den Druckraum umfassenden Winkelbereich umgibt und mit dem Druckraum verbunden ist.

Weiterhin ist es vorgesehen, daß das Hohlrad mit einem ihn umschlies-

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senden Außenring fest verbunden ist, in welchem am Honlrad/seTtlich. anliegende Durckseheiben derart angoerdnet sind, daß der Außenring relativ zu den Druckscheiben drehbar ist und die Druckscheiben relativ zum Außenring axial, jedoch nicht radial, verschiebbar sind, und daß das Füllstück in den Druckscheiben derart geführt ist, daß diese relativ zum Füllstück axial verschiebbar sind.

Zweckmäßigerweise ist das Füllstück, mit mindestens einem vom Förderdruck baufschlagten Kolben derart verbunden, daß der Kolben eine auf das Füllstück wirkende Kraft ausübt, welche die auf das Füllstück in Dichtrichtung wirkende Druckkraft teilweise kompensiert.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen»

Fig. 1t eine Pumpe gemäß der Erfindung im Längsschnitt Fig. 2* einen Schnit^entlang der Linie II-II in Fig. 1

Die Zahnradpumpe gemäß den Figuren 1 und 2 besteht aus einem Gehäuse 1 mit Gehäusedeckel 2, einem angetriebenen außenverzahnten Ritzel 3, das auf einer im Gehäuse 1 und im Gehäusedeckel 2 drehbar gelagerten Welle 4 sitzt, und einem mit dem Eitzel 5 in Eingriff stehenden innenverzahnten Hohlrad 5, auf das ein Außenring 6-aus einer hochwertigen Legierung relativ zum Hohlrad undrehbar aufgepreßt ist.

Ein Saugraum "J ist über einen Kanal 8 mit einem Sauganschluß 9, ein Druckraum 10 über einem Kanal 11 mit einem Druckanschluß 12 verbunden.

Eine die Außenumfangsfläche des Hohlrads 5 in einem den Saugraum 7 umfassenden Winkelbereich umgebende, ringförmige Entlastungskammer 13

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und eine die Außenumfangsfläehe des Hohlrads 5 in einem den Druckraum 10 umfassenden WinkeIbereich umgebende, ringförmige Entlastungskammer 14 sind im Gehäuse 1 durch Stege 15, 16 voneinander getrennt angeordnet.

Dabei sind die Entlastungskammer 13 - bezogen auf den Saugraum 7 und die Entlastungskammer 14 - besogen auf den Druckraum 10 - so bemessen, daß der Außenring 6 stets mit einer geringen Überschußkraft gegen die Stege 15» 16 gedruckt wird, wodurch die Entlastungkammem 13» 14 stets voneinander abgedichtet getrennt sind.

Das Hohlrad 5 ist mit von dessen Zahnlücken ausgehenden und durch den Außenring 6 durchgehenden Radialbohrungen 17 versehen, welche den Scugraum 7 mit der Entlastungskammer 13, den Druckraum 10 mit der Entlastungskammer 14 verbinden.

Der Saugraum 7 und der Druckraum 10 sind durch am Ritzel 3 und am Hohlrad anliegende Druckscheiben 20,21 seitlich abgeschlossen. Dabeiist der Außendurchmesser der Druckscheiben dem Innendurchmesser des Außen-

so
ringes 6/angepaßt, daß dieser relativ zu den Druckscheiben drehbar ist und die Druckscheifcen relativ zum Außenring axial, jedoch nicht radial verschiebbar sind.

Die Druckscheiben 20, 21 werden außenseitig vom Druck in mit dem Druckraum 10 in Verbindung stehenden und sich in dessen Winkelbereich erstreckenden Druckfeldern 22, 23 derart beaufschlagt, daß sie stets gegen das Ritzel 3 und das Hohlrad 5 spielfrei angedrückt sind. Die D^uckfeider 22, 23 sind vom den Saugraum 7 umfassenden Winkelbereich mittels Dichtringen 24, 25 abgeschlossen.

Ein in Führungsöffnungen 28, 29 in den Druckscheiben 20, 21 geführtes, halb sichelförmiges Füllstück 26 mit einer Stirnfläche 27 und Bolzen 36, 37 ist zwischen den Ritzel 3 und dem Hohlrad 5 derart pngordnet, daß es an beiden dichtend anliegt und dessen Stirnfläche 27 stets vom im Druckraum 10 herrschenden Druck in Dichtrichtung - d.h. in eine Richtung, in welche dfis Füllstück 26 zum Ausgleichen auftretender Verschleiße sich auf Ritzel und Hohlrad zubewegen soll, um an diesen stets dichtend anzuliegen - beaufschlagt wird. Dabei ist das Füllstück 26 in den Druckscheiben 20, 21 derart geführt, daß diese relativ zum Füllstück axial verschiebbar sind, und daß bei einer geringen Drehung

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der Druckscheiben in eine der Drehrichtüng des Ritzels 3 und des Hohlrades 5 entgegengesetzte Richtung, das Füllstück 26 in Dichtrichtung bewegt wird.

Zwei in je einer Bohrung 30, 31 im Gehäuse 1 bzw. im Gehäusedeckel 2 abgedichtet axial verschiebbare, federbelastete Kolben 32, 33 sind mit je einer Bohrung 34 bzw. 35 versehen, in der der Bolzen 36 bzw. 37 mit einem radialen Spiel geführt ist. Die Kolben 32, 33 sind vom Druck im Druckraum 10 über diesen mit den Bohrungen 30, 31 verbindenden Bohrungen 38 bzw. 39 beaufschlagt. Dabei ist das Verhältnis zwischen der Kolbenfläche der Kolben und der Stirnfläche des Füllstücks 26 derart bemessen und die Lage der Bohrungen 30, 31 r'elstiv zum Füllstück 26 derart getroffen, daß die Kolben 32, 33 eine auf die Bolzen J>t>, 37 des Füllstücks 26 wirkende Kraft ausüben, welche die auf das Füllstück 26 in Dichtrichtung wirkende Druckkraft teilweise kompensiert.

Tritt ein Verschleiß an den Stirnflächen des Ritzels 3 und des Hohlrades 5 auf, so werden die Druckscheiben 20, 21 mit Hilfe der Druckfelder 28 bzw. 29 auf diese Teile zu axial verschoben, wodurch ein axialer Verschleißausgleich erreicht wird.

Tritt ein Verschleiß an den Umfangsflächen des Ritzels 3, der Welle 4, des Hohlrades 5 bzw. des Füllstücks 2b auf, so wird das Füllstück 2b infü^e des seine Stirnfläche 27 beaufschlagenden D_ruckes im Druckraum 10 mit einer mit Hilfe der Kolben 32,33 teilweise kompensierten und daher geringen Kraft gegen die Umfangsflächen des Ritzels 3 und des Hohlrades ^c- gedrückt, wodurch das Füllstück 26 stets dichtend ^am Ritzel und am Hohlrand anliegt, und somit ein radialer Verschleißausgleich erreicht wird.

Die erfindungsgemäße Zahnradpumpe weist wichtige Vorteile auft

Durch die Beaufschlagung des Füllstücks in Dichtrichtung sind keine /"lnPi'nariicIcen des Hohlrades gegen das Füllstück und des Füllstücks gegen das Ritzel erforderlich,

Darüberhinaus wird das Füllstück hauptsächlich im querschnittsmäßig dickeren Bereich be luvtet, wodurch eine günstige Beanspruchung des

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Füllstücks erzielt wird. Außerdem wird dessen Führung wesentlich vereinfacht.

Die Anordnung der beiden Entlastungskammern sorgt für eine weitgehende Entlastung der Zahnräder und deren Lagerung.

Ein weiterer Vorteil wird dadurch erreicht, daß das Hohlrad vom Außenring aus hochwertiger Legierung umgehen ist, wodurch das Hohlrad aus einem billigeren Material (z.B. aus Sintermetall) gefertigt werden kann.

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Claims

Patentansprüche

(1 «Λ Verschleißausgleichende Hochdruck-Zahnradpumpe mit einem angetriebenen außenverzahnten Ritzel, einem mitlaufenden innenverzahnten Hohlrad und einem zwischen Ritzel und Hohlrad beweglich angeordneten und" an diesen stets dichtend anliegenden sichelförmigen Füllstück, bei welcher eine auf der Rückseite in einem bestimmten Druckfeld rom Förderdruck beaufschlagte innere Gehäuseplatte als in geringem Maße axial bewegliche Druckplatte zur Abdichtung der zwischen den Zähnen der Zahnräder gebildeten Verdrängerzellen in axialer Richtung mitwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllstück (26) stets vom im Druckraum (1O) herrschenden Druck in Dichtrichtung beaufschlagt wird.
2. Verschleißausgleichende Hochdruck-Zahnradpumpe nach A 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Hohlrades (5) zwei voneinander getrennte Entlastungskammern(13, 14) angeordnet sind, wobei die erste Entlastungskammer (13) die Außenumfangsflache des Hohlrades in einem den Saugraum (7) umfassenden Winkelbereich umgibt und mit dem Saugraum verbunden ist, und die zweite Entlastungskammer (I4) die Außenumfangsfläche des Hohlrades in einem den Druckraum (1O) umfassenden Winkelbereich umgibt und mit dem Druckraum verbunden ist.
3. Verschleißausgleichende Hochdruck-Zahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (5) mit einem ihn umschliessenden Außenring (6) fest verbunden ist, in welchem am Honlrad/seitlich anliegende Druckscheiben (20, 21) derart angeordnet sind, daß der Außenring relativ zu den Druckscheiben drehbar ist und die Druakseheiben relativ zum Außering axial, jedoch nicht radial verschiebbar sind, und daß das Füllstück (26) in den Druckscheiben derart geführt ist, daß diese relativ zum Füllstück axial verschiebbar sind.

4· VerschleißdJSgleichende Hochdruck-Zahnradpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß das Füllstück (26) mit mindestens einem vom Förderdruck beaufschlagten Kolben (32) derart verbunden ist, daß der Kolben eine auf das Füllstück wirkende Kraft ausübt, welche die auf das Füllstück in Dichtrichtung wirkende Druckkraft teilweise kompensiert.

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