DE1958936B2 - Druckausgleichsanordnung für eine mit zwei Zahnrädern versehene Außeneingriffszahnradpumpe - Google Patents
Druckausgleichsanordnung für eine mit zwei Zahnrädern versehene AußeneingriffszahnradpumpeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Druckausgleichsanordnung für eine mit zwei Zahnrädern versehene
Außeneingriffszahnradpumpe mit mindestens einer im Innenraum des Zahnradpumpengehäuses angeordneten
Anlaufplatte, deren Vorderseite an den Zahnrädern und deren Rückseite an der Begrenzungswand des Innenraumes
anliegt, und zwischen der Rückseite der Anlaufplatte und der Begrenzungswand je einen von
einer Ausnehmung im Bereich des Saugraumes der Pumpe ausgehenden, sich etwa konzentrisch sowie in
Laufrichtung zum benachbarten Zahnrad erstreckenden Nutenzweig einer Druckentlastungsnut aufweist.
Nähere Einzelheiten bezüglich des Aufbaus und der Funktionsweise einer derartigen Außeneingriffszahnradpumpe
sind in der US-PS 34 16 459 beschrieben und aus dieser bekannt.
Eine Druckausgleichsanordnung der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 31 71 359 bekannt. Nachteilig bei dieser Druckausgleichsanordnung für eine derartige Pumpe ist, daß ein solcher konzentrisch sowie in Laufrichtung zum benachbarten Zahnrad sich erstreckender Nutenzweig einer Entlastungsnut zum Beispiel stets dann nicht eine befriedigende Entlastung sicherstellt, wenn zwischen der anderen Begrenzungswand des Innenraumes und den Zahnrädern Druckfeldanordnungen vorgesehen sind, deren Dichtungsstege radial zu den Zahnrädern verlaufen.
Eine Druckausgleichsanordnung der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 31 71 359 bekannt. Nachteilig bei dieser Druckausgleichsanordnung für eine derartige Pumpe ist, daß ein solcher konzentrisch sowie in Laufrichtung zum benachbarten Zahnrad sich erstreckender Nutenzweig einer Entlastungsnut zum Beispiel stets dann nicht eine befriedigende Entlastung sicherstellt, wenn zwischen der anderen Begrenzungswand des Innenraumes und den Zahnrädern Druckfeldanordnungen vorgesehen sind, deren Dichtungsstege radial zu den Zahnrädern verlaufen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Druckausgleichsanordnung der eingangs beschriebenen
Art zu schaffen, die auch einen Druckausgleich bei Druckfeldanordnungen ermöglicht, die auf der gegenüberliegenden
Seite der Zahnräder liegen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckentlastungsnut in der Eiegrenzungswand
des Innenraunies der Zahnradpumpe eingelassen ist und
ihre Nu'eniweige radiale Endbereiche haben, die radial
zur Seitenfläche des benachbarten Zahnrades verlaufen.
Die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung der Druckausgleichsanordnung ermöglicht, daß im
Bereich der Druckentlastungsnut hinter der Anlaufplatte kein hoher Druckmitteldruck auftreten kann, der
versuchen könnte, die Anlaufplatte gegen die ihr benachbarten Stirnflächen der Zahnräder zu drücken.
-Eine bevorzugte Ausführungsform einer Druckausgleichsanordnung zeichnet sich dadurch aus, daß die im Bereich des Saugraumes der Pumpe angeordnete saugseitige Ausnehmung vom Umfang der Anlaufplatte ausgehend in diese eingearbeitet ist und sich in Richtung des Eingriffsbereiches der Zahnräder erstreckt, um eine ausreichende Schmierung und Druckentlastung sicherzustellen.
Vorzugsweise ist in der Anlaufplatte der saugseitigen Ausnehmung gegenüberliegend eine entsprechende druckseitige Ausnehmung eingearbeitet und von dieser erstreckt sich je eine Randausnehmang über den Umfang der Anlaufplatte hinweg entgegen der Laufrichtung der Zahnräder, und diese Ausnehmung endet etwa in einer durch die Zahnradachsen gelegten Ebene. Hierdurch wird der Druckausgleich auch bei Druckfeldanordnungen weiter verbessert.
-Eine bevorzugte Ausführungsform einer Druckausgleichsanordnung zeichnet sich dadurch aus, daß die im Bereich des Saugraumes der Pumpe angeordnete saugseitige Ausnehmung vom Umfang der Anlaufplatte ausgehend in diese eingearbeitet ist und sich in Richtung des Eingriffsbereiches der Zahnräder erstreckt, um eine ausreichende Schmierung und Druckentlastung sicherzustellen.
Vorzugsweise ist in der Anlaufplatte der saugseitigen Ausnehmung gegenüberliegend eine entsprechende druckseitige Ausnehmung eingearbeitet und von dieser erstreckt sich je eine Randausnehmang über den Umfang der Anlaufplatte hinweg entgegen der Laufrichtung der Zahnräder, und diese Ausnehmung endet etwa in einer durch die Zahnradachsen gelegten Ebene. Hierdurch wird der Druckausgleich auch bei Druckfeldanordnungen weiter verbessert.
Bei einer zuvor genannten Druckausgleichsanordnung können an der Anlaufplatte im Bereich der
Randausnehmung radiale Vorsprünge zum Abstützen am Gehäuse angeordnet sein.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Druckausgleichsanordnung
nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß zwischen der anderen Begrenzungswand
des Innenraumes und den Zahnrädern eine Verschleißplatte und eine Druckfeldanordnung angeordnet
ist, deren Dichtungsstege bzw. Rippen mit den radialen Endbereichen der Nutenzweige in einer durch
die Zahnradachsen gelegten radialen Ebene liegen.
Somit erhält man eine spiegelbildliche Anordnung der Druckfelder, so daß an den beiden Begrenzungswänden
des Innenraumes ein im Gleichgewicht stehender Druckausgleich geschaffen wird.
Bei dieser zuletzt genannten Ausführungsform können öffnungen vorgesehen sein, die die Verschleißplatte
durchdringen und den Druckfeldern Druckmittel zuführen, das über die Randausnehmungcn auch den
Zahnlücken zuführbar ist.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel einer Außeneingriffszahnradpumpe nach der Erfindung anhand
der Zeichnung beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 die Pumpe in Längsschnitt,
Fig.2 in kleinerem Maßstab einen Querschnitt nach
der Linie 2-2 in Fig. 1 durch den mittleren Gehäuseteil der Pumpe nach Fig. 1, wobei Teile der Anlauf platte
weggebrochen sind, damit die Ausbildung der Druckentlastungsnut in der von der Anlaufplatte berührten
Begrenzungswandung des hinteren Gehäuseteils erkennbar wird.
Fig.3 zeigt in noch kleinerem Maßstab in einem Querschnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 1 zwischen dem
vorderen und mittleren Teil des Gehäuses die Ausbildung der Verschleißplatte,
Fig.4 in kleinerem Maßstab schaubildlich die in Fig. 1 dargestellte Dichtungs- und Wärmeabschirmanordnung
und die in Abstand davon angeordnete Verschleißplatte und
Fig.5 in kleinerem Maßstab einen Schnitt nach der
Linie 5-5 in F i g. 1 durch den vorderen Teil des Gehäuses nach F i g. 1. Der Schnitt ist längs des Grundes
der Nut und der Ausnehmung geführt, in denen die Dichtung bzw. die Verschleißplatte angeordnet ist und
zeigt die Beaufschlagung der hinter der Verschleißplatte angeordneten Zwischenfelder mit dem unter hohem
Druck stehenden Druckmittel.
Fig.6 zeigt in größerem Maßstab schaubildlich und
mit auseinandergezogenen Teilen die verschiedenen Teile des Niederdruckentlastungsventils der Pumpe in
F i g. 1 und
Fig.7 teilweise im Querschnitt nach der Linie 7-7 in
Fig.3 die Auslenkung der Anlaufplatte in die Druckentlastungsnut.
Fig. 1 zeigt eine Pumpe oder einen Motor 1. Dieses
nachstehend als Außeneingriffszahnradpumpe bezeichnete Gerät besitzt einen vorderen und einen hinteren
Gehäuseteil 2 bzw. 3, zwischen denen ein mittlerer Gehäuseteil 4 angeordnet ist. Die Gehäuseteile 2—4
sind so zusammengehalten, daß sie einen Innenraum 5 begrenzen, der zwei Pumpenzahnräder 6 und 7
aufnimmt.
Die Zahnräder 6 und 7 werden von je einer der Wellen 8 und 9 getragen, die in ortsfesten Lagerhülsen
10 und 11 in dem vorderen und dem hinteren Gehäuseteil 2 bzw. 3 gelagert sind. Die Wellen 8 und 9
sind im Bereich von ihnen gegenüberliegenden Stirnflächen der Zahnräder 6 und 7 mit Nuten versehen, in
denen Sicherungsringe 14 angeordnet sind, mit denen die Zahnräder 6 und auf den Wellen 8 und 9 festgelegt
sind. Die eine Welle 9 erstreckt sich durch eine öffnung 12 des vorderen Gehäuseteils 2 auswärts, so daß sie mit
einer nicht gezeigten, geeigneten Antriebseinrichtung verbunden werden kann. In der öffnung 12 ist die Welle
9 von einer geeigneten Wellendichtung 13 umgeben, so daß dort kein Druckmittel aus der Pumpe 1 entweichen
kann. Ein Übertritt von Druckmittel zwischen den aneinanderliegenden Flächen des vorderen und hinteren
Gehäuseteils 2 und 3 und des mittleren Gehäuseteils 4 wird durch O-Ring-Dichtungen verhindert, die in
Nuten 16 und 17 angeordnet sind, welche den Innenraum 5 umgeben.
Mit der einen Seite des Innenraums 5 steht ein Saugraum 18 (Fig. 2) in Verbindung, von der das
zugeführte Druckmittel in den Zahnlücken der Zahnräder gefördert wird. Dieses Druckmitlei wird in
bekannter Weise unter Druck durch die Austrittsöffnung 20 an der Druckseite des Innenraums 5 abgegeben.
Bei einem Druckanstieg in der Pumpe trachtet das unter höherem Druck stehende Druckmittel, an den Stirnflächen
21 und 22 der Zahnräder 6 ur:d 7 von der Hochdruckseite 23 zu der Niederdruckseite 24 überzutreten.
Damit dieser Übertritt von Druckmittel möglichst vermieden und auch ein Verschleiß der Begrenzungswandungen
25 und 26 des vorderen und hinteren Gehäuseteils 2 und 3 vermieden wird, sind zwischen den
Gehäuseteilen 2 und 3 und den ihnen benachbarten Stirnflächen 21 und 22 der Zahnräder 6, 7 abnehmbare
Platten 27 und 28 vorgesehen.
Die Platte 27 kann eine Verschleißplatte nach der US-PS 34 16 459 sein und eine Innenplatte 29 aus
Bronze oder einem ähnlichen Metall und eine Begrenzungswand 30 aus Stahl besitzen. Die Verschleißplatte
27 ist an geeigneten Stellen von Bohrungen 31 für die Wellen 8 und 9 durchsetzt. Gemäß F i g. 1
ist zwischen den Bohrungen 31 und den ihnen benachbarten Sicherungsringen 14 ein kleiner Abstand
vorhanden. Die Verschleißplatte 27 ist in einer ähnlich ausgebildeten Vertiefung 32 angeordnet, die in dem
vorderen Gehäuseteil vorgesehen und etwas größer ist als der Innenraum 5, so daß die Verschleißplatte 27 den
mittleren Gehäuseteil 4 etwas überlappt. Die Vertiefung 32 ist radial einwärts in einem kleinen Abstand von der
benachbarten Nut 16 angeordnet, so daß ein die Nut begrenzender Wandteil 33 zum Festlegen des O-Ringes
15 vorhanden ist.
Wie in der US-PS 34 16 459 beschrieben, ist die hintere Fläche der Verschleißplatte 27 zweckmäßig in
zwei große Druckfelder 35 und 36 unterteilt, die der Niederdruckseite 24 bzw. der Hochdruckseite 23 des
Innenraums 5 gegenüberliegen, und in zwei kleinere Felder bzw. öffnungen 37 und 38, die zwischen den
Enden der großen Felder 35 und 36 angeordnet sind. Diese Unterteilung wird durch eine Dichtung 39
bewirkt. Zwischen der Dichtung 39 und der Verschleißplatte 27 sind eine weitere Dichtung 40 und eine
Wärmeabschirmung 41 angeordnet (Fig.4 und 5). Jede solche Druckfeldanordnung, d. h., die Dichtung 39, die
Dichtung 40 und die Wärmeabschirmung 41, besitzt einen ununterbrochenen äußeren Umfangsrand 42 und
zwei ununterbrochene Innenteile 43, die miteinander und mit dem äußeren Teil 42 durch Rippen bzw.
so Dichtungsstege 44 verbunden sind, welche die Druckfelder 35—38 begrenzen.
Gemäß Fig. 1 hat die Dichtung 39 ein V-Profil mit
zwei Schenkeln 45 und 46, zwischen denen eine Nut 47 vorhanden ist. Am Grunde der Vertiefung 32 ist eine
Nut 48 ausgebildet, welche dieselbe Form hat wie die Dichtungen 39 und 40 und die Wärmeabschirmung 41
und diese Teile aufnimmt. Die Nut 45 ist zweckmäßig in der dargestellten Weise gestuft, so daß aus einem
nachstehend angegebenen Grunde nur der Schenkel 45 am Außenumfang der Dichtung 39 den Grund der Nut
45 berührt. Die Wärmeabschirmung 41 erstreckt sich teilweise aus der Vertiefung 32 heraus, damit zwischen
dem Grund der Vertiefung 32 und der hinteren Fläche der Verschleißplatte 27 der gewünschte Abstand für die
Felder35—38 aufrechterhalten wird.
Beim Zusammenbau wird der mit dem Grund der Nut 48 in Berührung stehende Schenkel 45 der Dichtung 39
infolge von Toleranzen der Pumpe etwas gequetscht.
Dadurch wird die Verschleißplatte 27 gegen den mittleren Gehäuseteil 4 gedrückt, aber nicht gegen die
Zahnräder 6 und 7, weil diese etwas schmaler sind. Der den Nutgrund nicht berührende andere Schenkel 46
wird dagegen nicht gequetscht, so daß auf die Zahnräder 6 und 7 kein Druck ausgeübt wird. Die Verbindung
zwischen den einzelnen Feldern 35—38 und den Innenraum 5 wird durch geeignete öffnungen 50,51,52
und 53 in der Verschleißplatte 27 aufrechterhalten, so daß das Druckmittel in die Felder 35—38 gelangt und
dort auf die Verschleißplatte 27 wirkt und trachtet, sie zu den benachbarten Stirnflächen 21 der Zahnräder 6,7
hinzudrücken, entgegengesetzt zur Wirkung des in dem Innenraum 5, insbesondere den Zahnlücken der
Zahnräder und in dem Druckmittelfilm zwischen den Stirnflächen 21 der Zahnräder 6, 7 und der Verschleißplatte
27, herrschenden Druckmitteldruckes, der trachtet, die Verschleißplatte 27 von den Zahnrädern 6 und 7
wegzubewegen.
Der Wert des Druckes in jedem der Felder 35 bis 38 wird durch den Wert des Druckes in der den
verschiedenen Öffnungen 50—53 in der Verschleißplatte 27 unmittelbar gegenüberliegenden Zone des
Innenraums 5 bestimmt. Wenn die Köpfe der Zahnräder wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die
Begrenzungswandung des Innenraums 5 satt berühren, nehmen der Druck in den Zahnlücken der Zahnräder
und der Druck des Druckmittelfilms zwischen den Stirnflächen der Zähne und der Verschleißplatte 27 von
der an dem Saugraum 18 befindlichen Zone niedrigsten Druckes zu der an der Druckseite 20 befindlichen Zone
höchsten Druckes fortschreitend zu, so daß ein Druckausgleichgewicht zwischen den entgegengesetzten
Seiten der Verschleißplatte 27 nur im Bereich de.· in der Platte 27 vorgesehenen öffnungen vorhanden ist.
Der in den übrigen Teilen der Felder 35 bis 38 herrschende Druck ist höher oder niedriger als der
Druck in den diesen Druckfeldanordnungen gegenüberliegenden Zonen des Innenraums 5, je nachdem, ob die
Druckfeldanordnungen sich auf der Hoch- oder Niederdruckseite der öffnungen der Verschleißplatte
27 befinden.
Beispielsweise ist in den F i g. 2 und 5 in dem sich von der öffnung 51 zu den entgegengesetzten Enden des
Feldes 35 erstreckenden Bereich A des Feldes 35 ein Druck vorhanden, der zunehmend niedriger wird als der
Druck in der gegenüberliegenden Zone des Innenraumes, so daß die Verschleißplatte 27 in dem Bereich A
von den Stirnflächen der Zahnräder 6,7 weg ausgelenkt wird. In den sich von dem Niederdruckende der Felder
bzw. Öffnungen 37 und 38 zu den öffnungen 52 und 53 erstreckenden Bereichen B\ der Felder 37 und 38 ist ein
fortschreitend abnehmender Druck vorhanden, der höher ist als der Druck in der gegenüberliegenden Zone
des Innenraums, und trachtet die Verschleißplatte 27 bis zur dichtenden Anlage an den Stirnflächen der
Zahnräder 6, 7 auszulenken. In dem sich von den öffnungen 52 und 53 zu den Hochdruckenden der
Felder 37 und 38 erstreckenden Bereichen herrscht ein fortschreitend zunehmender Druck, der niedriger ist als
der Druck in der gegenüberliegenden Zone des Innenraumes, so daß die Verschleißplatte 27 von den
Stirnflächen der Zahnräder 6,7 weg ausgelenkt wird. In dem sich von der öffnung 50 zu den entgegengesetzten
Enden des Feldes 36 erstreckenden Bereichen C des Feldes 36 ist ein fortschreitend zunehmender Druck
vorhanden, der höher ist als der Druck in der gegenüberliegenden Zone des Innenraumes, so daß die
Verschleißplatte 27 zu den Stirnflächen der Zahnräder 6,7 hin ausgelenkt wird.
In diesem Fall würde also die Verschleißplatte 27 in großen Bereichen der Felder 36, 37 und 38 dichtend
gegen die Stirnflächen 21 der Zahnräder gedrückt werden, so daß dort eine wirksame Abdichtung erhalten
werden würde, während die Verschleißplatte 27 in großen Bereichen der Felder 35, 37 und 38 von den
Stirnflächen 21 der Zahnräder 26, 7 weg ausgelenkt
ίο werden würde, so daß in diesen Bereichen Druckmittel
übertreten könnte. In den Bereichen mit hohem Dichtdruck ist der Verschleiß der Verschleißplatte 27
uneinheitlich und zu stark. Diese uneinheitliche Belastung und dieser zu starke Verschleiß der Verschleißplatte
27 werden durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Pumpe im wesentlichen beseitigt. Danach ist in
dem Innenraum 5 eine dem Feld 35 gegenüberliegende, große Zone mit einem niedrigen Druckmitteldruck und
eine den übrigen Feldern 36,37 und 38 gegenüberliegende Zone vorhanden, in der ein hoher Druckmitteldruck
herrscht und die den größten Teil des Innenraumes 5 einnimmt.
Gemäß der älteren Patentanmeldung US-PS 34 16 459 ist in dem Inneraum eine große Hochdruckzone
vorhanden, weil die Begrenzungswand des innenraumes um den größten Teil der Zahnräder herum radial
eingearbeitet ist. Infolgedessen sind die Zahnlücken in diesem Bereich mit der unter hohem Druck stehenden
Druckseite verbunden, so daß die Zahnlücken und der Druckmittelfilm zwischen den einander benachbarten
Zähnen in diesem Bereich dem an der Druckseite herrschenden, hohen Druck ausgesetzt sind. Man kann
auch in der von den Stirnflächen der Zahnräder berührten Innenwandung des Gehäuses sichelfömige
Nuten vorsehen, welche ebenfalls die Zahnlücken in dem größten Teil des Innenraums mit der unter hohem
Druck stehenden Druckseite verbinden.
In der erfindungsgemäßen Pumpe wird in dem größten Teil D des Innenraums 5 im wesentlichen
derselbe hohe Druck erzielt, indem die Anlaufplatte 28, die zwischen den Stirnflächen 22 der Zahnräder und der
benachbarten Begrenzungswand 26 angeordnet ist, auf ihrer Hochdruckseite 23 am Umfang eine eingearbeitete
Randausnehmung 60 besitzt. Wie aus der F i g. 2 hervorgeht, kann die Randausnehmung 60 sich etwa von
der Mitte der mittleren Felder 37 und 38 im wesentlichen ohne Unterbrechung erstrecken, bis auf
zwei radiale Vorsprünge 61, die dazu dienen, die Anlaufplatte in dem Innenraum 5 abzustützen und
so genau festzulegen. Eine Einarbeitung von Ausnehmungen oder Nuten in den Begrenzungswandungen des
Innenraums und die Ausbildung von sichelförmigen Nuten in der Innenwandung des hinteren Gehäuseteils 3
ist daher vollkommen überflüssig.
Die Anlaufplatte 28 kann auch auf ihrer Niederdruckseite 24 eine saugseitige Ausnehmung 62 besitzen, so
daß eine große Zone £ einheitlichen niedrigen Druckes vorhanden ist, die dem Feld 35 gegenüberliegt, aber
kleiner ist als dieses. Die saugseitige Ausnehmung 62 hat einen breiteren mittleren Bereich 63, der mit einei
druckseitigen Ausnehmung 64, die in der Anlaufplatte 2f im Bereich der Hochdruckseite 23 zusammenwirkt, urr
einen Einschluß von Druckmittel zwischen den ineinan dergreifenden Zähnen zu verhindern. Die Wellen 8 unc
9 durchsetzen Bohrungen 65 in der Anlaufplatte 28 Zwischen den Bohrungen 65 und den ihnen benachbar
ten Sicherungsringen 14 sind kleine Abständen vornan
den. In der Innenfläche der Anlaufplatte 28 könner
"lav hun (>7 vorgesehen sein, die dazu dienen, die
Stii iifliicluMi 22 der /ahm ader im Bereich /ti schmieren.
Ähnliche Schmk'i taschen (>8 sind in der Innenfläche der
VcisililcillplalU' 27 vorgesehen. Die Anlaiifpliittc 28
kann ebenso wie die Vcischlcißpliitlc 27 ans mehreren
Schichten bestehen, und /war einer die Stirnflächen 22 dei Zahnräder berührenden, inneren Schicht f>9 aus
Bronze oder einem ähnlichen Metall und einer Tragschicht 70 aus Stahl.
Wenn sich die Anlaufplatle 28 in dem Innenraum 5 in
der gezeigten Weise richtig zwischen den Stirnflächen 22 der Zahnräder und der Begrenzungswandung 26 des
hinteren Gehäuseteil 3 befindet, wird das Feld 36 durch die öffnung 50 der Verschleißplatte 27 mit dem hohen
Druck beaufschlagt, der in di:r dem Feld 36 gegenüberliegenden
Zone des Innenraums 5 herrscht. Infolgedessen wirken in diesem Bereich auf die Verschleißplatte 27
gegenglciche Drücke. In deim der Niederdruckzone E
gegenüberliegenden Bereich des Feldes 35 wirken ebenfalls gegengleiche Drücke auf die Verschleißplatte
27, weil das Feld 35 durch die öffnung 51 der Verschleißplatte 27 mit dem Druck in der Zone E
beaufschlagt wird. An die Niederdruckzone E schließt bis zur Hochdruckzone Deine Zone Fan, in welcher der
Druck in den Zahnlücken und in dem Druckmittelfilm zwischen der Verschleißplatte 27 und den benachbarten
Stirnflächen der Zahnräder fortschreitend zunimmt, so daß der Druck in dem der Zone Fgegenüberliegenden
Bereich A\ des Feldes 35 niedriger ist als in der gegenüberliegenden Zone Fdes Innenraums.
Die Zwischenfelder 37 und 38 werden durch die öffnungen 52 und 53 mit dem hohen Druck beaufschlagt,
der an der Druckseite 20 herrscht, weil die Anlaufplatte 28 am Umfang die eingearbeitete Randausnehmung
60 besitzt, der die Hochdruckzone D annähernd bis zu den Mittelpunkten der Felder 37 und
38 fortsetzt, so daß in den der Hochdruckzone D gegenüberliegenden Bereichen Bi der Zwischenfelder
37 und 38 gegcngleiche Drücke auf die Verschleißplatte wirken. Die Felder 36, 37 und 38 haben eine etwas
größere Fläche als die größte Zone D des Innenraums und überlappen daher einen relativ kleinen Teil der
Mitteldruckzone Fdes Innenraums, so daß nur auf einen relativ kleinen Teil dieser Mitteldruckzone ein resultierender
Druck ausgeübt wird, der trachtet, die Verschleißplatte 27 bis zur dichten Anlage an die
Stirnflächen 21 der Zahnräder auszulenken. In den der Mitteldruckzone gegenüberliegenden Bereichen B\ der
Felder 37 und 38 ist daher ein Druck vorhanden, der trachtet, die Verschleißplatte 27 gegen die Stirnflächen
der Zähne zu drücken, so daß dort eine wirksame Abdichtung erhalten wird.
Man kann nun erkennen, daß ein wesentlicher Teil der Verschlcißplatte 27 entweder gegengleichen Druckmitteldrückcn
oder einem resultierenden Druckmitteldruck ausgesetzt ist, der trachtet, die Verschleißplatte 27 von
den Stirnflächen 21 der Zahnräder abzudrücken, und nur ein kleinerer Teil der Verschlcißplatte 27 einen
resultierenden Druck ausgesetzt ist, der trachtet, die Verschlcißplatte 27 dichtend gegen die Stirnflächen 21
der Zahnräder zu drücken, so daß die Reibung und der Verschleiß /wischen der Verschlcißplatte 27 und den
Stirnflächen 21 der Zahnräder auf ein Minimum herabgesetzt werden. Durch die in der Dichtung 39, der
Dichtung 40, der Wärmeabschirmung 41 und der Verschlcißplatte 27 ausgebildeten, miteinander fluchtenden
Ausnehmungen 72, die mit dcrHochdruckzonc D des Innenraums 5 in Verbindung stehen , wird auch die
Nut 47 der Dichtung 39 mit dein hohen Druck bi-aiilsililact. so d:iß die Dichtung 39. die Dichtung 40
und die Wäntu-ahschirmiini; 41 in hermetisch dichter
Aiilajie an der Verschlcil.iplatte 27 gehalten werden.
·> Duduich wird ein Übertritt des Druckmittels zwischen
den Feldern 35 bis 38 verhindert und die dichtende Anlage der Verschleißplatte 27 an den Stirnflächen 21
der Zahnräder 6, 7 untcrstü/.t.
Hinter der Anlaufplatte 28 sind zwar keine Felder für
κι Druckmittel vorgesehen, doch besteht eine Tendenz zum Einsickern eines dünnen, unter hohem Druckmitteldruck
stehenden Druckmittclfilms auf die Rückseite der Anlaufplatte 28. Der Druckmitteldruck dieses Films
wird auf der Hochdruckseite 23 der Pumpe 1
Ii ausgeglichen, aber nicht auf deren Niederdruckseite 24.
Wenn auf der Niederdruckseite 24 keine Ausnehmung vorgesehen ist, kann dieser hohe Druckmitteldruck die
Niederdruckseite 23 der Anlaufplatte 28 zu fest gegen die Stirnflächen 22 der Zahnräder drücken, so daß der
2(i Verschleiß der Anlaufplatte 28 ungleichmäßig ist und
die Anlaufplatte stark beschädigt wird. Um diese Druckdifferenz auf der Niederdruckseite 23 herabzusetzen,
sind in der Begrenzungswand 26 des hinteren Gehäuseteils 3 Druckentlastungsnuten 75 vorgesehen.
Zum Unterschied von der F i g. 2 besitzen diese Druckentlastungsnuten 75 Nutenzweige 76, die sich in
der Umfangsrichtung erstrecken und mit dem Saugraum 18 in Verbindung stehen, und radiale Endbereiche 77, die
sich radial über die Fläche der Anlaufplatte 28
κι erstrecken. Diese Druckentlastungsnuten 75 verhindern eine Einwirkung des unter hohem Druck stehenden
Druckmittels auf die Rückseite der Anlaufplatte 28 im Bereich der Druckentlastungsnuten 75, so daß der in
dem Innenraum 5 herrschende Druck nur etwas höher
r> ist als der Druck auf der Rückseite der Anlaufplatte. Der
resultierende Druck hält die Anlaufplatte in dichtender Anlage an dem hinteren Gehäuseteil 3. In der
Begrenzungswandung des hinteren Gehäuseteils 3 kann eine kleinere Nut 78 hinter dem mittleren Bereich 79 der
4(i Anlaufplatte 28 vorgesehen sein, damit dieser Bereich
zu der Niederdruckseite 24 hin druckentlaslet ist.
Die radialen Endbereiche 77 sind unter einem Winkel von etwa 50° von der Horizontalen angeordnet und
überlappen daher die Hochdruckfelder 37 und 38, die
■»ο sich unter einem Winkel von weniger als 45° zur
Horizontalen erstrecken. Durch diese Überlappung wird gewährleistet, daß auf die Verschleißplatte 27 ein
resultierender Druckmitteldruck wirkt, der auf die Anlaufplatte 28 übertragen wird und diese in Anlage an
on dem hinteren Gehäuseteil 3 hält. Andererseits sind die
radialen Endbereiche 77 in einem solchen Winkelabstand von den eingearbeiteten Randausnehmungcn 60
angeordnet, daß ein beträchtlicher Übertritt von Druckmittel aus der von der Randausnehmung 60
oo gebildeten Hochdruckzone zwischen der Anlaufplattc 28 und dem hinteren Gehäuseteil 3 hindurch in die
Druckcntlastungsnutcn 75 verhindert wird.
Die Anlaufplattc 28 ist dünn und biegsam, so daß sie
im Betrieb in die Druckcntlastungsnutcn 75 hinein
wi ausgelenkt wird und zwischen der Anlaufplatte 28 und
den ihr benachbarten Stirnflächen der Zahnräder kleine
Spalte 81 entstehen, die in Fig. 7 übertrieben groß
dargestellt sind. In diesen Spalten 81 zwischen den Stirnflächen der Zahnräder und der Anlaufplattc 28
ίο bildet sich ein schmierend wirkender, dünner Druckmiltclfilm,
Die die Bohrungen 102 für die Wellen schneidenden, radialen F.ndbcrcich 77 der Druckcntlastungsnulcn
75 erstrecken sich einwärts über den den
Naben der Zahnräder 6 und 7 gegenüberliegenden Bereich der Anlaufplatte 28. In diesem Bereich wird die
Anlaufplatte 28 in der vorstehend angegebenen Weise in die Endbereiche 77 der Druckentlastungsnuten 75
hinein ausgelenkt, so daß in diesem kritischen Bereich zwischen den Naben der Zahnräder und der Anlaufplat-Ie
28 ebenso wie an den Nuten 67 eine Schmierung erzielt wird.
Unter der Wirkung der vorstehend beschriebenen Druckbelastung der Verschleißplatte 27 werden die
Zahnräder 6 und 7 axial zu der Anlaufplatte 28 hin bewegt, so daß eine dichtende Berührung zwischen den
Stirnflächen 21 und 22 der Zahnräder einerseits und den ihnen benachbarten Flächen der Verschleißplatte 27
und der Anlaufplatte 28 andererseits erzielt wird.
Das längs der Welle 9 in die öffnung 12 für die Dichtung 15 sickernde Druckmittel wird zu dem
Saugraum 18 hin über einen Kanal 101 druckentlastet, der die Wellenaufnahmebohrungen 102 in den vorderen
Gehäuseteil 2 und eine Längsbohrung 103 in der Welle 8 miteinander verbindet. Die Dichtung 13 wird vorzugsweise
einem niedrigen Druck in der Größenordnung von 0,35 kg/cm2 unterworfen, damit bei einem Unterdruck
im Saugraum keine Luft und Fremdkörper in das Innere der Pumpe gesaugt werden. Zu diesem Zweck ist
in der Bohrung 103 eine Niederdruck-Eintlastungsventilanordnung
105 vorgesehen. Gemäß den Fig. 1 und 5 besitzt die Niederdruck-Ventilanordnung 105 zweckmä-
■i ßig ein ringförmiges Verschlußstück 106, das von einer
Feder 108 in dichtender Anlage an einem scheibenförmigen Sitz 107 gehalten wird. Mit Hilfe eines
Sicherungsringes 109 kann der Sitz 107 in Anlage an einer Schulter 110 in der Bohrung 103 für die Welle
in gehalten werden. In dem Sitz 107 sind bogenförmige
Schlitze 111 ausgebildet, die das Verschlußstück 106
abdecken, wenn es an dem Sitz 107 anliegt. Wenn der Druckmitteldruck über 0,35 kg/cm2 steigt, wird das
Verschlußslück von dem Sitz wegbewegt, so daß dann das Druckmittel durch die Schlitze 111 treten kann. Das
Verschlußstück 106 und die Dichtung 107 können mit geringen Kosten aus einem billigen, leichten Material,
z. B. phenolimprägniertem Leinen, hergestellt werden. Da das Druckentlastungsventil 105 mit der Welle 8
konzentrisch ist, wirkt bei rotierenden Zahnrädern 6 und 7 auf das Druckentlastungsventil 105 im wesentlichen
keine Fliehkraft ein, die das Verschlußstück 106 von dem Sitz abzuheben trachten würde.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Druckausgleichsanordnung für eine mit zwei Zahnrädern versehene Außeneingriffszahnradpumpe
mit mindestens einer im Innenraum des Zahnradpumpengehäuses angeordneten Anlaufplatte,
deren Vorderseite an den Zahnrädern und deren Rückseite an der Begrenzungswand des Innenraums
anliegt und zwischen der Rückseite der Anlaufpiatte und der Begrenzungswand je einen von einer
Ausnehmung im Bereich des Saugraumes der Pumpe ausgehenden, sich etwa konzentrisch sowie in
Laufrichtung zum benachbarten Zahnrad erstrekkenden Nutenzweig einer Druckentlastungsnut
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungsnut (75) in der Begrenzungswand (26) des Innenraumes (5) Jer Zahnradpumpe
eingelassen ist und ihre Nutenzweige (76) radiale Endbereiche (77) haben, die radial zur Seitenfläche
des benachbarten Zahnrades (6,7) verlaufen.
2. Druckausgleichsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich des
Saugraumes (18) der Pumpe angeordnete saugseitige Ausnehmung (62) vom Umfang der Anlaufpiatte
(28) ausgehend in diese eingearbeitet ist und sich in Richtung des Eingriffsbereiches der Zahnräder
erstreckt.
3. Druckausgleichsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Anlaufplatte (28), der saugseitigen Ausnehmung (62) gegenüberliegend, eine entsprechende druckseitige
Ausnehmung (64) eingearbeitet ist und von dieser je eine Randausnehmung (60) über den Umfang der
Anlaufplatte (28) hinweg sich entgegen der Laufrichtung der Zahnräder erstreckt und etwa in einer
durch die Zahnradachsen gelegten Ebene endet.
4. Druckausgleichsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anlaufplatte
(28) im Bereich der Randausnehmungen (60) radiale Vorsprünge (61) zum Abstützen am Gehäuse
angeordnet sind.
5. Druckausgleichsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der anderen Begrenzungswand (30) des Innenraumes und den Zahnrädern (6, 7) eine
Verschleißplatte (27) und eine Druckfeldanordnung (39, 40, 41) angeordnet ist, deren Dichtungsstege
(Rippen 44) mit den radialen Endbereichen (77) der Nutenzweige (76) in einer durch die Zahnradachsen
gelegten radialen Ebene liegen.
6. Druckausgleichsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß öffnungen (37, 38)
vorgesehen sind, die die Verschleißplatte (27) durchdringen und Druckfeldern (37,38) Druckmittel
zuführen, das über die Randausnehmungen (60) auch den Zahnlücken zuführbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691958936 DE1958936C3 (de) | 1969-11-24 | 1969-11-24 | Druckausgleichsanordnung für eine mit zwei Zahnrädern versehene Außeneingriffszahnradpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691958936 DE1958936C3 (de) | 1969-11-24 | 1969-11-24 | Druckausgleichsanordnung für eine mit zwei Zahnrädern versehene Außeneingriffszahnradpumpe |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE1958936A1 DE1958936A1 (de) | 1971-05-27 |
DE1958936B2 true DE1958936B2 (de) | 1978-07-20 |
DE1958936C3 DE1958936C3 (de) | 1979-03-08 |
Family
ID=5751908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691958936 Expired DE1958936C3 (de) | 1969-11-24 | 1969-11-24 | Druckausgleichsanordnung für eine mit zwei Zahnrädern versehene Außeneingriffszahnradpumpe |
Country Status (1)
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DE (1) | DE1958936C3 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3841804A (en) * | 1973-02-08 | 1974-10-15 | Trw Inc | Floating plate for end clearance seal on gear pumps |
DE2853833A1 (de) * | 1978-12-13 | 1980-07-03 | Rickmeier Pumpen | Zahnradpumpe fuer wasser o.dgl. |
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1969
- 1969-11-24 DE DE19691958936 patent/DE1958936C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE1958936C3 (de) | 1979-03-08 |
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