DE1921942C2 - Selbsttätig umschaltbare Innenläuferzahnradpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig umschaltbare Innenläuferzahnradpumpe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung. Eine solche Innenläuferzahnradpumpe ist aus der US-PS 33 43 494 bekannt. Derartige Pumpen werden beispielsweise als Schmiermittelpumpen für Kompressoren benutzt die von der Kompressorwelle angetrieben werden, welche ihrerseits von einem Drehstrom-Elektromotor angetrieben wird. Da für derartige Kompressoren die Drehrichtung gleichgültig ist, wird beim Anschluß auf die Phasenfolge kein Augenmerk gerichtet, so daß je nach Schaltung die Welle in der einen oder anderen Richtung umläuft, so daß auch die Antriebswelle der Schmiermittelpumpe in der einen oder anderen Richtung bei gleicher Förderrichtung antreibbar sein muß.

Bei derartigen Anwendungen ist es üblich, das Pumpengehäuse mit dem Kompressorgehäuse zu verbinden und die Kompressorwelle in das Pumpengehäuse einstehen zu lassen. Dabei ist eine genaue Huchtung von Pumpengehäuseachse und Antriebsachse nicht immer gewährleistet und es besteht außerdem die Möglichkeit, daß die Antriebswelle geringe axiale Bewegungen ausführt. Bei der bekannten Pumpe ist das Ende der Antriebswelle über einen auf die Welle aufgezogenen Ring und radiale Stifte mit der im Pumpengehäuse drehbar gelagerten Hülse verbunden, die ihrerseits mit dem Innenzahnkranz fest verbunden ist Und diesen antreibt. Das dem Gehalisedeckel zugewendete Ende der Hülse wird von der verschwenkbaren Durchlaßplatte getragen und muß dichtend gegenüber dieser ablaufen. Eine Druckschraubenfeder stützt sich am Grund der Wellenbohrung ab und wirkt über ein Zwischenstück gegen die Druckplatte, um eine axiale Dichtung gegenüber den Gehäusedeckel bzw.

gegenüber der im Betrieb am Deckel anliegenden DurchlaOplatte zu schaffen. Die Antriebswelle läuft in einer Lagerbuchse des Gehäuses.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Pumpe dadurch zu verbessern, daß auch bei axialen und radialen Miöausrichtungen zwischen Antriebswelle und Pumpenachse ein störungsfreier Betrieb ohne das Auftreten von Leckströmen gewährleistet ist

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Der paketartige Aufbau der Pumpe ermöglicht eine begrenzte Axialbewegung zwischen dem Deckel und der Antriebswelle, wodurch ein axiales und radiales Spiel kompensiert werden kann. Dadurch, daß die feststehende, dem Einlaß dienende Seitenplatte mit Preßsitz in der Hülse 20 angeordnet ist und zwischen der Seitenplatte und der verschwenkbaren Durchlaßplatie sowie zwischen dieser und dem Außenzahnrad keine Druckflüssigkeit nach außen lecken kann, ergibt sich im Betrieb eine günstige Abdichtung, Die Hülse umschließt das gesarre Pumpenpaket und ist innerhalb des Pumpengehäuses radial und axial versetzbar, jedoch über die Seitenplatte drehfest abgestützt.

Ferner gewährleistet die Erfindung einen einfachen Zusammenbau und eine einfache Demontage zum Zwecke der Wartung oder Reparatur.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt einer erfindungsgemäß ausgebildeten Innenläuferzahnradpumpe;

Fig.2 einen Axialschnitt der in Fig. 1 dargestellten Pumpe gegenüber F i g. 1 verdreht;

Fig.3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 gemäß Fig. 1;

Fig.4 eine axiale Ansicht des Pumpenpaketes von der Einlaufseit" aus betrachtet;

Fig.5 eine Stirnansicht von Innen- und Außenzahnrad betrachtet von der Antriebswelle her.

Die Innenläuferzahnradpumpe weist eine im Gehäuse 21 mit axialem und radialem Spiel drehfest angeordnete Hülse 20 auf, die die einzelnen Elemente der Pumpe paketartig zv-sammenfaßt Das Gehäuse 21 ist durch einen Deckel 22 abgeschlossen. Der Antrieb der Pumpe erfolgt durch eine Antriebswelle 23, die einen Endteil 24 mit verringertem Durchmesser aufweist. Dieser Endteil 24 trägt eine mit der Well-cr umlaufende Wellenbuchse 25, die von einer ersten Druckplatte 26 getragen wird, welche mit einer zweiten Druckplatte 27 verbunden ist. Die Druckplatte 26 weist einen kleineren Durchmesser als die Druckplatte 27 auf und wird von der Wellenbuchse 25 umschlossen, während die Wellenbuchse 25 stirnseitig an die Druckplatte 27 anstößt. Die Wellenbüchse 25 ist von einem Füllring 28 umschlossen, der den Raum zwischen dem Endteil 24 der Welle und der Hülse 20 ausfüllt. Der Füllring 28 ist an der Hülse 20 befestigt und durch Anordnung unterschiedlicher Füllringe kann eine Anpassung an unterschiedliche Wellendurchmesser getroffen werden.

Die Pumpe weist ein innenverzahntes Außenzahnrad JO auf. welches mit den Druckplatten 26, 27 über einen Kupplungsstift 31 drehfest verbunden ist. Die Druckplatten 26, 27 sind ihrerseits mit der Antriebswelle 23 mittels eines Kuppliings..t^;rtes 32 drehfest verbunden, der von den Druckplatten vorsteht und in eine Hohriing 33 im Endteil 24 der Welle verschiebbar einsteht. Ein außenverzalmtes Innenzahnrad 34 steht mit dem Außenzahnrad in Eingriff, Das Innenzahnrad 34 ist auf einem hohlen Lagerzapfen 35 drehbar gelagert, der exzentrisch zur Achse der Antriebswelle 23 und zur Achse des Außenzahnrades 30 angeordnet ist und von einer Durchlaßplatte 36 getragen wird. Die Durchlaßplatte 36 und das Außenzahnrad 30 sind drehbar innerhalb der Hülse 20 gelagert Eine stationäre

ίο Seitenplatte 37, welche als einlaufseitige Durchlaßplatte wirkt ist mit Preßsitz in der Hülse 20 festgelegt Diese Seitenplatte 37 ist mit axial vorstehenden Stiften 38, welche in Bohrungen 39 im Deckel 22 verschiebbar einstehen, drehfest gegenüber dem Gehäuse angeordnet. Dadurch ist auch die Hülse 20 drehfest aber axial und radial verschiebbar im Gehäuse festgelegt

Die feststehende Seitenplatte 37 weist eine Einlaßöffnung in Gestalt eines Bogenschlitzes 40 auf, der sich über etwa 90° erstreckt. Die Durchlaßplatte 36 trägt einen Anschiagstift 41, der in diesem Rogenschlitz 40 läuft und sich mit der Durchlaßplatte 36 »'on der einen in die andere Endstellung bewegen kann, die m F i g. 3 und 4 dargestellt sind. Die Seitenplatte 37 weist in der der Durchlaßplatte 36 anliegenden Stirnseite eine taschenförmige Ausnehmung 42 auf, die über den hohlen Lagerzapfen 35 und Mittelöffnungen 43 in den Druckplatten 26, 27 mit dem zentralen Auslaßkanal 44 der Antriebswelle 23 in Verbindung steht.

Die Durchlaßplatte 36 weist zwei bogenförmige Durchlaßschlitze 45 bzw. 47 auf, die auf gleichen Radien liegen wie der Bogenschlitz 40 der Seitenplatte 37. Von diesen bogenförmigen Durchlaßschlitzen 45 und 47 steht je nach Drehstellung gemäß Fig. 3 und 4 jeweils einer mit dem Einlaß-Bogenschlitz 40 bzw. der taschenförmigen Ausnehmung 42 in Verbindung.

Im Deckel 22 ist ein Einlaßkanal 48 ausgebildet, der im Bogenschlitz 40 mündet. Strömungsmäßig parallel zu dem Einlaß-Bogenschlitz 40 liegt ein Kanal 49, der die taschenartige Ausnehmung 42 mit dem Einlaßkanal 48 verbindet. In diesem Kanal 49 liegt ein Rückschlagventil 50. welches unter der Wirkung einer Feder 51 gegen seinen Sitz gedruckt wird. Diese Feder 51 drückt bei Fortfall eines Förderdruckes das geschlossene von der Hülse 20 umgebene Paket gegen die Stirnfläche des Wellenendes.

Die Antriebswelle 23 treibt die Druckplatten 26, 27 über den Kupplungsstift 32 an und der Kupplungsstift 31, der von den Druckplatten vorsteht, nimmt das Außenzahnrad 30 mit. Bei der Drehung der Welle bzw. des Außenzahnrades besteht ein Reibungseingriff zwischen dem Außenzahnrad 30 und der Durchlaßplatte 36. Je nach Drehrichtung der Welle wird dadurch die Durchlaßplatte in der einen oder anderen Drehrichtung mitgenommen, bis der Anschlagstift 41 an einem Ende des Bogenschlitzes 40 anschlägt In jeder Endsteliu^g fließt das Strömungsmittel vom Einlaß 48 über den Bogenschlitz 40 der Seitenplatte 37 nach dem bogenförmigen Schlitz 45 bzw. 47 und von diesem nach den Verdrängerzel.'f-n zwischen Außenzahnrad und Innenzahnrad. Durch Drehung der Räder wird das Sirömungsmittel um die Achse der Pumpe herum in die taschenförmige Ausnehmung 42 der Seitenplatte gefördert und von dort durch den hohlen Lagerzapfen 35 nach der Aulaßbohrung 44 der Welle.

b'i Wenn au·· rgendein ;m Grunde die Drehrichttiiig rf er Antriebswelle 23 umgeschaltet wird, dann wird über den Reibungseiligriff die Druckplatte in die andere F.ndstcl-Iting überführt und die Förderung erfolgt über den

anderen bogenförmigen OurcMnßschlitz 45 bzw. 47.

Durch den Druck der I örderflüssigkeit in der Spaltkammer zwischen den Druckplatten und der Stirnseite der Antriebswelle werden die von der Hülse 20 umschlossenen Piimpcntcilc als geschlossenes Paket gegen den äußeren Gehäusedeckel 22 gedruckt, wobei die Stifte 38 in ilen Bohrungen 39 verschoben werden.

Hierdurch wird gewährleistet, dal.i das Pumpenpaket senkrecht zur Stirnfläche des Deckels 22 zu liegen kommt, wodurch eine Ausrichtung zustande kommt.

tk'i Fortfall des Förderdruckes drückt die Feder 21 das Paket vom Deckel 22 weg gegen die Stirnfläche des Wellenendes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche;

1. Selbsttätig umschaltbare Innenläufersshnradpumpe mit einem innenverzahnten Außenrad und einem außenverzahnten Innenrad, welch letzteres s um einen zum Auöenrand exzentrischen Lagerzapfen gelagert ist, der von einer bei Umkehr der Antriebsdrehrichtung zur Beibehaltung der Förderrichtung in einem bestimmten Winkelbereich durch Reibungswirkung schwenkbaren, die Zahnradseiten- ίο fliehen auf einer Seite berührenden und unmittelbare Ein- und Auslaßöffnungen zu den Verdrängerzellen enthaltenden Durchlaßplatte vorsteht, welch letztere zusammen mit dem Außenzahnrad und einer die Zahnradseitenflächen auf der anderen Seite dichtend berührenden Druckplatte innerhalb eines Außengehäuses von einer Hülse umschlossen ist in die auch noch das Endteil einer Antriebswelle hineinragt, von der aus das Außenzahnrad angetrieben wird, wobei miteis der Druckplatte die erwähnten inneren Pumpenteile von jenem Endteil weg gegea einen Gehäusestirndeckel gedruckt werden, und wobei ferner der Auslaßweg für die Förderflüssigkeit von der verschwenkbaren Durchlaßplatte aus umgelenkt schließlich in eine zentrisehe Längsbohrung der Antriebswelle führt, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfest im Außengehäuse (21) angeordnete Hülse (20) die folgenden Bauteile umschließt: Das drehende Außenzahnrad (30); die als" Seitenscheibe für das Außenzahnrad (30) dienende Druckplatte (26, 27); die verschwenkbare zwischen der Druckplatte (26, 27) und ckm Gehäusedeckel (22) angeordnete Durchlaßplatte (36); iowie - jch noch eine gegen Drehung gegenüber dem Gehäusedeckel (22) gesicherte und drehfest mit der H'ise (20) verbundene, eine Einlaßöffnung (40) enthaltende Seitenplatte (37), daß die Hülse das hineinragende Endteil (24) der Antriebswelle (23) unter Zwischenschaltung eines undrehbaren Füllringes (28) und einer drehenden, dichtenden Wellenbuchse (25) gegenüber jener Welle (23) verschieblich umgibt, daß der Auslaßweg auch durch eine zentrale Bohrung (43) der drehfest mit der Antriebswelle (23, 24) verbundenen Druckplatte (26, 27) führt, wobei durch den Druck der Förderflüssigkeit im Spaltraum zwischen jener Druckplatte und der Stirnseite der Antriebswelle die erwähnten kreisplattenförmigen Pumpenteile (37, 36) und (26,27,28) einschließlich der Zahnräder (30, 34) und der diese Teile umgebenden Hülse (20) als geschlossenes Paket gegen den äußeren Gehäusedeckel (22) gedruckt werden, während sie bei Fortfall des Förderdruckes mittels der Kraft einer Feder (51) gegen die Stirnfläche des Wellenendes gedrängt werden.

2. Innenläuferzahnradpumpe nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die verschwenkbare Durchlaßplatte (36) bogenförmige Durchlaßschlitze (45, 47) aufweist, von denen je nach Drehrichtung jeweils einer mit der als Bogenschlitz (40) ausgebil- &o deten Einlaßöffnung der Seitenplatte (37) in Deckung steht.

3. Innenläuferzahnradpumpe nach Anspruch 2, dadurci. gekennzeichnet, daß die verschwenkbare Durchlaßplatte (36) einen in die Bogenschlitz-Finlaß- M öffnung (40) der Seitenplatte (37) einstehenden Anschlagstift (41) trägt, der an den Enden des Schlitzes je nach Drehrichtung zur Anlage kommt.

4. Innenläuferzahnradpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (48) im Gehäusedeckel verlaufend angeordnet ist und in den Bogenschlitz (40) der Seitenplatte (37) mündet

5. Innenläuferzahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß im Auslaßweg für die Förderflüssigkeit eine taschenarüge Ausnehmung (42) in der Seitenplatte (37) angeordnet ist die jeweils einen Bogenschlitz (45; 47) der Seitenplatte (37) mit dem hohlen In >eren des exzentrischen Lagerzapfen (35) verbindet

6. Innenläuferzahnradpumpe nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil (50) in einen Kanal (49) eingesetzt ist der die tascht-nartige Ausnehmung (42) der Seitenplatte (37) mit einem dem Einlaßkanal (48) verbundenen Raum verbindet

7. Innenläuferzahnradpumpe nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die das geschlossene Paket bei Fortfall eines Förderdruckes gegen die Stirnfläche des Wellenendes drängende Feder (51) das Rückschlagventil (50) gegen seinen Sitz vorspannt

8. Innenläuferzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Seitenplatte (37) achsparailel vorstehende Stifte (38) aufweist die in Bohrungen (39) des Gehäusedeckels (22) axial gleitbar sind und das geschlossene Paket gegenüber dem Gehäuse gegen Verdrehung sichern.