DE19613833A1 - Innenzahnradmaschine, insbesondere Innenzahnradpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Innenzahnradmaschine, die als Hydropumpe oder als Hydromotor eingesetzt werden kann, in erster Linie jedoch als Innenzahnradpumpe verwendet wird und die Merk­ male aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.

Eine solche Innenzahnradpumpe ist z. B. aus der DE 43 22 239 A1 oder auch aus dem Prospekt G 1209 4.91 2000 der Firma J. M. Voith GmbH, Heidenheim, bekannt. Bei diesen Innenzahnradpumpen befinden sich in einem Hohlraum eines Gehäuses ein außenverzahn­ tes Ritzel, das um eine erste Zahnradachse drehbar ist, und ein um eine zweite Zahnradachse drehbares, mit dem Ritzel kämmendes innenverzahntes Hohlrad. Ritzel und Hohlrad schließen einen si­ chelförmigen Arbeitsraum oder Freiraum ein, in dem ein Saugbe­ reich und ein Druckbereich durch ein etwa halbsichelförmiges, zwischen den Zahnkränzen von Ritzel und Hohlrad angeordnetes Füllstück voneinander getrennt sind. Das spitze Ende des Füll­ stücks ragt in den Druckbereich hinein und befindet sich auf ei­ ner ersten Seite einer durch die beiden Achsen von Ritzel und Hohlrad aufgespannten Mittelebene. Gegen einen im Druckbereich herrschenden hydraulischen Druck wird das Füllstück von einem eine Achse, insbesondere eine Drehachse aufweisenden Anschlag­ stift abgestützt, an dem das Füllstück mit seinem breiten Ende anliegt.

Bei den in der DE 43 22 239 A1 oder in dem Prospekt gezeigten Innenzahnradpumpen liegt die Achse des Anschlagstifts entweder in der Mittelebene oder ist aus der Mittelebene zur ersten Seite hin versetzt. Das Füllstück befindet sich ganz auf der ersten Seite der Mittelebene. Man hat bisher den bis auf eine Ab­ flachung, die vom Füllstück beaufschlagt wird, kreiszylindri­ schen Anschlagstift deshalb so angeordnet, daß eine Achse in der Mittelebene liegt, weil dort die Breite des sichelförmigen Frei­ raums zwischen Ritzel und Hohlrad maximal ist und deshalb auch der Durchmesser des Anschlagstifts maximal sein kann. Dies wie­ derum bringt, wenn man einen bestimmten Querschnitt des An­ schlagstifts vorgibt, auch eine große Breite der Abflachung des Anschlagstifts mit sich, so daß das Füllstück gut abstützbar ist.

Bei den bekannten Innenzahnradpumpen ist der sichelförmige Frei­ raum zwischen den beiden Zahnrädern so breit, daß das Füllstück, insbesondere auch wenn es mehrteilig ausgebildet ist und einen am einen Zahnrad anliegenden Segmentträger und ein am anderen Zahnrad anliegendes Dichtsegment aufweist, so stabil gebaut wer­ den kann, daß es den während des Betriebs auftretenden Belastun­ gen standhält. Insbesondere ist die Materialstärke im Bereich einer oder mehrerer im Segmentträger axial verlaufender und zum Dichtsegment hin offener Nuten des Segmentträgers, in die Dichtelemente aufgenommen sind, noch groß genug, um einen Bruch des Segmentträgers weitgehend auszuschließen.

Ausgehend von dem geschilderten Stand der Technik liegt der Er­ findung das Ziel zugrunde, eine Innenzahnradpumpe zu schaffen, mit der bei einem gegebenen Außendurchmesser des Hohlrades eine Vergrößerung des Fördervolumens gegenüber den bekannten Innen­ zahnradpumpen möglich ist.

Dieses Ziel wird bei einer Innenzahnradmaschine, insbesondere eine Innenzahnradpumpe, die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ge­ mäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 der Anschlagstift in einer solchen Position angeordnet ist, daß sich seine Achse auf der zweiten Seite der Mittelebene befindet. Grundsätzlich kann man das Fördervolumen einer Innenzahnradpumpe dadurch ver­ größern, daß man den Kopfkreisdurchmesser des Ritzels größer und/oder den Kopfkreisdurchmesser des Hohlrads kleiner macht. Jede der Möglichkeiten bringt es mit sich, daß der sichelförmige Freiraum zwischen den beiden Zahnrädern und somit der Einbauraum für das Füllstück und den Anschlagstift schmäler wird. Die Er­ findung zeigt nun einen Weg auf, wie auch bei einem schmalen si­ chelförmigen Freiraum das Füllstück eine ausreichende Material­ stärke haben kann. Dadurch, daß der Anschlagstift aus der Mitte­ lebene heraus auf deren zweite Seite versetzt ist, wandert das Füllstück in Richtung größerer Keilstärke des sichelförmigen Freiraums, was vor allem in einem größeren Abstand von der Mit­ telebene eine wesentlich größere Materialstärke am Füllstück zu­ läßt. Auf diese Weise kann das Füllstück so stabil gestaltet werden, daß es den im Betrieb auftretenden Belastungen stand­ hält. Erst durch die Erfindung wird es somit möglich, relativ kleine innenzahnradpumpen mit einem großen Fördervolumen zu bau­ en.

Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Innenzahn­ radmaschine kann man den Unteransprüchen entnehmen.

So ist gemäß Anspruch 2 der Anschlagstift bevorzugt soweit gegen die Mittelebene versetzt, daß das Füllstück mindestens bis zur Mittelebene reicht.

Damit das Füllstück bei Inbetriebnahme der Innenzahnradmaschine eine definierte Position einnimmt und am Anschlagstift anliegt, wird es durch eine Feder an den Anschlagstift gedrückt. Es be­ sitzt dazu nahe am breiten Ende einen in Richtung der Zahnradachsen verlaufenden Durchgang, durch den eine aus dem Füllstück herausragende, sich außerhalb des Füllstücks gehäuse­ fest abstützende und das Füllstück gegen den Anschlagstift bela­ stende Biegefeder gesteckt ist. Günstig ist es nun, wenn gemäß Anspruch 3 das Füllstück bis auf die zweite Seite der Mittelebe­ ne reicht und sich der Durchgang für die Biegefeder in der Mit­ telebene befindet. Somit kann das Füllstück gerade im Bereich des Durchgangs für die Biegefeder eine große Breite haben, so daß bei ausreichender Stabilität der Durchgang so groß gemacht werden kann, daß er die Verbiegung der Biegefeder nicht behin­ dert.

Bei Innenzahnradmaschinen, die in hydraulischen Anlagen einge­ setzt werden, ist, wie schon angedeutet, das Füllstück meist mehrteilig aufgebaut und besitzt ein an das eine Zahnrad an­ drückbares Dichtsegment und einen an das andere Zahnrad andrück­ baren Segmentträger, der mindestens eine zum Dichtsegment hin offene und in Richtung der Zahnradachsen verlaufende Nut be­ sitzt, von der ein den Spalt zwischen Dichtsegment und Segment­ träger abdichtendes Dichtelement aufgenommen ist. Insbesondere bei Innenzahnradmaschinen mit einem derartigen Füllstück ist die Erfindung mit großen Vorteilen anwendbar, da mit dem Füllstück auch die Nut bzw. die Nuten für die Dichtelemente in Richtung auf die Mittelebene zu wandern und somit auch im Bereich der Nu­ ten die Materialstärke des Segmentträgers genügend groß sein kann.

Wie bei den bekannten Innenzahnradmaschinen besitzt gemäß An­ spruch 5 auch der Anschlagstift einer erfindungsgemäßen Innen­ zahnradmaschine vorteilhafterweise in einem das Füllstück und die Zahnräder seitlich überragenden und der Halterung dienenden Abschnitt einen Querschnitt, dessen Kontur zumindest teilweise auf einem Kreis mit einem die Achse des Anschlagstifts festle­ genden Mittelpunkt und ansonsten innerhalb des Kreises liegt. Ein solcher Querschnitt ist schon deshalb günstig, weil die ent­ sprechende Aussparung im Gehäuse der Innenzahnradmaschine dann auf einfache Weise als Bohrung hergestellt werden kann. Zum an­ deren ermöglicht ein solcher Querschnitt eine drehbare Lagerung des Anschlagstiftes, so daß sich der Segmentträger und das Dichtsegment des Füllstücks, die sich an einer Abflachung des Anschlagstifts abstützen, gut an die Bewegung von Ritzel und Hohlrad anpassen können. Weil nun bei einer erfindungsgemäßen Innenzahnradmaschine die Achse des Anschlagstifts nicht mehr in der Mittelebene liegt, ist es vorteilhaft, wenn der Anschlag­ stift weiterhin gemäß Anspruch 5 innerhalb der axialen Ausdeh­ nung der Zahnräder auf der dem Füllstück abgewandten Seite eine, in Achsrichtung gesehen, über den oben definierten Kreis hinaus­ gehende Verstärkung aufweist. Wie diese Verstärkung zweckmäßi­ gerweise ausgebildet wird, kann man den Unteransprüchen 6 bis 9 entnehmen.

Nachdem nun der Anschlagstift nicht durchgehend ein mit einer Abflachung versehener Kreiszylinder ist und an seinen seitlich über die Zahnräder vorstehenden Abschnitten bearbeitet werden muß, bedeutet es keinen zusätzlichen Aufwand, wenn gemäß An­ spruch 10 eine außerhalb der Achse befindliche Abflachung des Anschlagstifts, an der das Füllstück anliegt, in Richtung auf zumindest eines der Zahnräder hin über den weiter oben definier­ ten Kreis, also über den in den vorstehenden Abschnitten des An­ schlagstifts vorhandenen Querschnitt hinausgeht und dadurch die Abstützfläche für das Füllstück bzw. dessen Segmentträger oder Dichtsegment vergrößert ist.

Ist der Anschlagstift drehbar gelagert, so besteht aufgrund der Verstärkung die Gefahr, daß der Anschlagstift mit den Zahnkrän­ zen der Zahnräder kollidiert. Um dies sicher zu vermeiden, ist gemäß Anspruch 11 das Verdrehspiel des Anschlagstifts derart be­ grenzt, daß der Anschlagstift im Abstand zu den Zahnrädern ver­ bleibt. Das Verdrehspiel wird vorteilhafterweise mit Hilfe der Verstärkung begrenzt, von der dazu ein für diese Funktion gehäu­ sefester Anschlag beaufschlagbar ist. Insbesondere geht die Ver­ stärkung axial über die Zahnräder hinaus und ragt in eine gehäu­ sefeste Aussparung hinein. Ist seitlich der Zahnräder eine an die Stirnseiten der Zahnräder andrückbare Axialscheibe vorhan­ den, so wird die Aussparung bevorzugt in dieser Axialscheibe ausgebildet.

Im Betrieb wird die Axialscheibe aufgrund vorhandener Reibung von den Zahnrädern mit einer gewissen Kraft gegen den Anschlag­ stift gedrückt. Die Anlageflächen an Anschlagstift und Axial­ scheibe werden vorteilhafterweise gemäß den Ansprüchen 15 und 16 ausgebildet. Es ist dann das gewünschte Verdrehspiel des An­ schlagstifts gewährleistet, wobei die Lage der Axialscheibe un­ abhangig von der Drehposition des Anschlagstifts ist. Insbeson­ dere besitzt der Außenkonturabschnitt des Anschlagstifts eine kreiszylindrische Krümmung mit einer mit der Achse des Anschlag­ stifts zusammenfallenden Achse, während die Krümmung des Randab­ schnitts der Aussparung in der Axialscheibe geringer ist. Die Axialscheibe liegt dann unabhängig von der Drehposition des An­ schlagstifts an diesem immer mit derselben definierten Stelle an. Außerdem ist die Krümmung beider Abschnitte und damit auch die Flächenpressung geringer als in einem Fall, in dem der Randabschnitt eine kreiszylindrische Krümmung mit einer mit der Achse des Anschlagstifts zusammenfallenden Achse besitzt und die Krümmung des Außenkonturabschnitts stärker ist.

Ist bei einer erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe gegenüber ei­ ner in der Baugröße vergleichbaren bekannten Innenzahnradpumpe der Kopfkreisdurchmesser des Ritzels vergrößert und/oder der Kopfkreisdurchmesser des Hohlrads verkleinert, so werden Störun­ gen im Eingriff der beiden Zahnräder sicher vermieden, wenn die Zähnezahlen der beiden Zahnräder gegenüber den Zähnezahlen bei den bekannten Innanzahnradpumpen vermindert ist, bei denen das Ritzel dreizehn und das Hohlrad neunzehn bzw. zwanzig Zähne auf­ weisen. Insbesondere besitzen bei einer erfindungsgemäßen Innen­ zahnradmaschine gemäß Anspruch 17 das Ritzel zwölf und das Hohl­ rad achtzehn Zähne.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Innenzahnradpum­ pe ist in den Zeichnungen dargestellt. Außerdem ist in einer schematischen Gegenüberstellung das gezeigte Ausführungsbeispiel mit einer bekannten Innenzahnradpumpe gleicher Baugröße vergli­ chen.

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel in verschiedenen durch die Schnittlinie I-I aus Fig. 2 angedeuteten Ebenen,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Vergrößerung eines Ausschnitts aus Fig. 2,

Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig. 2,

Fig. 5 eine schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels ohne Gehäuse,

Fig. 6 in einer Darstellung gemäß Fig. 5 eine bekannte Innen­ zahnradpumpe und

Fig. 7 ein Teil des Füllstücks in einer Form, die es in einer Innenzahnradpumpe mit den Zahnrädern gemäß Fig. 5 hätte, wenn die Position des Anschlagstifts aus Fig. 6 übernommen würde.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Innenzahnradpumpe be­ sitzt ein Gehäuse 10, das ein ringförmiges Mittelteil 11, das eine Pumpenkammer 12 radial einschließt, ein erstes Seitenteil 13 und ein zweites Seitenteil 14 umfaßt. Die beiden Seitenteile 13 und 14 begrenzen die Pumpenkammer 12 in axialer Richtung. Durch jedes Seitenteil 13 und 14 geht ein nierenförmiger axialer Durchbruch 15 hindurch, der beim Zusammenbau mehrerer Einzelpum­ pen zu einer Mehrfachpumpenanordnung das Ansaugen von Hydrauli­ köl durch einen einzigen Saugkanal erlaubt, der vorzugsweise in einem zwischen zwei Einzelpumpen eingefügten Zwischengehäuse ausgebildet ist. Das Mittelteil 11 übergreift die beiden Seiten­ teile 13 und 14 im Bereich jeweils einer äußeren Eindrehung 16. Durch jedes Seitenteil 13 und 14 geht etwa mittig eine Bohrung 17 hindurch, in die jeweils ein Gleitlager 18 eingepreßt ist. In den beiden Gleitlagern ist eine Antriebswelle 19 der Pumpe gela­ gert. Als Teile des Gehäuses 10 können auch angesehen werden ein Befestigungsflansch 24, der auf das Seitenteil 13, und ein Dec­ kel 25, der auf das Seitenteil 14 aufgesetzt ist. Die Antriebs­ welle 19 tritt durch eine zentrale Öffnung 26 im Befestigungs­ flansch 24 hindurch und ist außerhalb von diesem als Kupplungs­ zapfen 27 gestaltet. Durch einen Dichtring 28, der in den Befe­ stigungsflansch 24 eingesetzt ist und an der Antriebswelle 19 anliegt, ist der Durchtritt der Antriebswelle 19 durch den Befe­ stigungsflansch 24 abgedichtet.

Ein außenverzahntes Ritzel 30 ist innerhalb der Pumpenkammer 12 auf der Antriebswelle 19 befestigt oder einstückig mit dieser hergestellt. Seine Zahnradachse 31 fällt mit der Achse der An­ triebswelle 19 zusammen. Sein Zahnkranz besteht aus zwölf Zäh­ nen. Es wird von einem mit achtzehn Zähnen versehenen innenver­ zahnten Hohlrad 32 umgeben, dessen Zahnradachse 33 parallel und exzentrisch zur Zahnradachse 31 des Ritzels 30 verläuft und mit der Zahnradachse 31 eine Mittelebene 34 aufspannt. Das Hohlrad 32 ist an seiner Außenseite im Mittelteil 11 des Gehäuses 10 drehbar gelagert. In einem Bereich beiseits der Mittelebene 34 kämmen die beiden Zahnräder 30 und 32 miteinander, zwischen de­ nen im übrigen ein sichelförmiger Freiraum 35 gebildet ist.

Dieser Freiraum 35 ist durch ein etwa halbsichelförmiges Füll­ stück 36 in einen Saugbereich S und in einen Druckbereich P auf­ geteilt. Das Füllstück 36 liegt an den Zähnen des Ritzels 30 und des Hohlrads 32 an und stützt sich an einer Abflachung 37 eines Anschlagstifts 38 ab, der den Freiraum 35 durchquert und mit zwei ebenfalls die Abflachung 37 aufweisenden, im übrigen jedoch kreiszylindrischen Lagerstummeln 39 in zwei miteinander fluch­ tende Sackbohrungen 40 der Seitenteile 13 und 14 beidseits der Pumpenkammer 12 drehbar gelagert ist. Die axiale Ausdehnung des Füllstücks 36 stimmt mit der axialen Ausdehnung der beiden Zahn­ räder 30 und 32 überein.

An um 90 Grad gegeneinander versetzten Stellen münden in die Pumpenkammer 12 ein Saugkanal 45 und ein Druckkanal 46, wobei der Durchmesser des Saugkanals größer als der Durchmesser des Druckkanals ist. Das Hohlrad 32 besitzt in jeder Zahnlücke zwei radial durch es hindurchgehende Fluiddurchlässe 47, durch die eine hydraulische Flüssigkeit vom Saugkanal 45 aus in den Frei­ raum 35 gelangen kann. In Fig. 2 ist der Übersichtlichkeit hal­ ber nur in einer einzigen Zahnlücke ein Fluiddurchlaß 47 einge­ zeichnet. Vom Saugkanal 45 gelangt hydraulische Flüssigkeit au­ ßerdem auch über die beiden Stirnseiten des Hohlrades 32 in den Freiraum 35. Im Betrieb wird das Ritzel, nach Fig. 2 betrach­ tet, im Uhrzeigersinn angetrieben. Auch das Hohlrad 32 dreht sich dann im Uhrzeigersinn. In den Zahnlücken befindliche hy­ draulische Flüssigkeit wandert mit den Zahnlücken am Füllstück 36 entlang und gelangt in den Druckbereich P, in dem die beiden Zahnkränze der beiden Zahnräder immer weiter ineinandergreifen. Die hydraulische Flüssigkeit wird durch die Fluiddurchlässe 47 des Hohlrades 32 hindurch in den Druckkanal 46 verdrängt.

Für einen hohen Wirkungsgrad der Pumpe ist eine gute axiale Ab­ dichtung des Hochdruckbereichs P notwendig, der sich durch einen Bereich der Pumpenkammer 12 abgrenzen läßt, in dem sich das Füllstück 36 befindet und in dem im Anschluß an das Füllstück die beiden Zahnräder 30 und 32 allmählich immer weiter ineinan­ dergreifen. Für eine gute axiale Abdichtung ist zwischen den Zahnrädern 30 und 32 und jedem Seitenteil 13 oder 14 eine Axial­ scheibe 48 angeordnet, die von einem zwischen ihr und dem ent­ sprechenden Seitenteil bestehenden Druckfeld 49 axial gegen die Zahnräder 30 und 32 gedrückt wird. Ein Druckfeld 49 wird durch eine Ausnehmung im Seitenteil 13 bzw. 14 gebildet. Es hat eine halbsichelförmige Gestalt und erstreckt sich von einer von der Mittelebene 34 in Richtung auf den Druckbereich P hin beabstan­ deten Stelle bis knapp über die Mittelebene 34 im Bereich des maximalen Zahneingriffs zwischen den beiden Zahnrädern hinweg. Durch die jeweilige Axialscheibe 48 hindurch ist es mit dem Hochdruckbereich P der Pumpe verbunden. Jede Axialscheibe 48 um­ gibt eng die Antriebswelle 19 und den Anschlagstift 38 und ist dadurch in einer Ebene senkrecht zu den Zahnradachsen 31 und 33 in ihrer Lage weitgehend gesichert.

Der Querschnitt der Achsstummeln 39 des Anschlagstifts 38 ist in Fig. 3 gestrichtelt eingezeichnet. Man erkennt, daß die Außen­ kontur des Querschnitts der Lagerstummel 39 entsprechend der kreiszylindrischen Ausbildung der Lagerstummel 39 bis auf den Konturabschnitt, der durch die Abflachung 37 gebildet wird, auf einem Kreis 50 liegt. Die Krümmungsmittelpunkte aller Kreise 50 liegen auf der Achse 51 der Lagerstummel 39, die die Achse des Anschlagstifts 38 darstellt und um die der Anschlagstift be­ grenzt verdrehbar ist. Aus Fig. 2 wird nun deutlich, daß der Anschlagstift 38 so in dem Freiraum 35 angeordnet ist, daß sich seine Achse 51 nicht auf der ersten Seite der Mittelebene 34, auf der die Spitze des Füllstücks 36 und der Druckbereich P lie­ gen, und auch nicht auf der Mittelebene 34, sondern auf der zweiten Seite der Mittelebene 34 befindet. Weil dort der sichel­ förmige Freiraum 35 schon schmäler als in der Mittelebene 34 ist, ist der Anschlagstift 38 innerhalb der axialen Ausdehnung der Zahnräder 30 und 32 auf der dem Füllstück 36 abgewandten Seite durch eine Verstärkung 52 über den Kreis 50 hinaus erwei­ tert. Im besonders deutlich aus Fig. 3 ersichtlichen Quer­ schnitt erkennt man, daß die Außenkontur der Verstärkung 52 im wesentlichen von zwei aufeinanderzulaufenden geraden Außenkon­ turabschnitten 53 und 54 sowie einem weiteren Außenkonturab­ schnitt 55 gebildet wird, der die einander nahen Enden der bei­ den Konturabschnitte 53 und 54 miteinander verbindet und konvex gekrümmt ist. Die beiden Außenkonturabschnitte 53 und 54 gehen tangential von dem Kreis 50 ab, verlaufen also nicht durch den Kreis 50 hindurch. Insbesondere geht der dem Ritzel 30 nahe ge­ rade Außenkonturabschnitt 54 von dem dem Kopfkreis 60 des Rit­ zels 30 nähesten Punkt des Kreises 50 ab. Aus Fig. 3 ist auch erkennbar, daß die Abflachung 37 dort, wo sie von dem Füllstück 36 beaufschlagbar ist, in Richtung auf das Hohlrad 32 zu über den Kreis 50 hinaus verbreitet ist und dadurch eine Zusatzfläche 56 gewonnen wird. Der Anschlagstift 38 ragt beidseitig über die Stirnseiten der Zahnräder 30 und 32 hinaus. Die Durchbrüche 62 in den Axialscheiben 48, durch die hindurch der Anschlagstift 38 in die Sackbohrungen 40 der Seitenteile 13 und 14 eintritt, sind so gestaltet, daß sie einerseits auch die Verstärkung 52 des An­ schlagstifts 38 aufnehmen können und die gewünschte Verdrehbar­ keit des Anschlagstifts ermöglichen, daß sie andererseits das Verdrehspiel des Anschlagstifts derart begrenzen, daß dieser nicht mit den Zahnkränzen von Ritzel und Hohlrad kollidieren kann, also immer einen Abstand von den in Fig. 3 eingezeichne­ ten Kopfkreisen 60 und 61 hat.

Insbesondere ist der Außenkonturabschnitt 55 kreiszylindrisch gekrümmt. Seine Achse fällt mit der Achse 51 des Anschlagstifts 38 zusammen. Der dem Außenkonturabschnitt 55 gegenüberliegende Randabschnitt 57 ist ebenfalls kreiszylindrisch gekrümmt. Seine Krümmung ist jedoch geringer als die des Außenkonturabschnitts 55. Er berührt den Außenkonturabschnitt 55 also immer mit der­ selben Stelle unabhängig von der Drehposition des Anschlagstifts 38. Auch wird die Position der Axialscheiben 48 durch ein Verdre­ hen des Anschlagstifts 38 nicht beeinflußt. Vielmehr werden die Axialscheiben 48 im Betrieb durch die Reibung zwischen ihnen und den Zahnrädern, die sich, nach Fig. 2 betrachtet, im Uhrzeiger­ sinn drehen, mit ihrem Randabschnitt 57 gegen die Verstärkung 52 des Anschlagstifts 38 gedrückt und nehmen eine feste Position ein.

Für einen hohen Wirkungsgrad der Pumpe ist zwischen dem Füll­ stück 36 und den Zahnkränzen von Ritzel und Hohlrad eine gute Abdichtung notwendig. Deshalb ist das Füllstück 36 zweiteilig aus einem Segmentträger 65 und einem Dichtsegment 66 aufgebaut. Das Dichtsegment ist dem Hohlrad 32 benachbart und kann mit ei­ ner geringen Überschußkraft gegen die Zahnköpfe des Hohlrades 32 gedrückt werden. Außerdem wird das Dichtsegment im Betrieb der Pumpe hydraulisch auch gegen die Abflachung 37 des Anschlag­ stifts 38 gedrückt. Die Zusatzfläche 56 an der Abflachung 37 er­ möglicht eine besonders großflächige Anlage des Dichtsegments. Der Segmentträger 65 wird an einer Innenseite an den Zahnkranz des Ritzels 30 gedrückt. Außerdem geht axial durch den Segment­ träger 65 ein gestufte Bohrung 67 hindurch, deren Achse in der Mittelebene 34 liegt. Durch die gestufte Bohrung 67 ist eine Stabfeder 68 gesteckt, die beidseits über den Segmentträger 65 hinausragt, die Axialscheiben 48 in den Durchbrüchen 62 quert und in die Sackbohrungen 40 der Seitenteile 13 und 14 eintaucht. Die Stabfeder belastet den Segmentträger 65 in Richtung auf die Abflachung 37 des Anschlagstifts 38 zu.

Der Segmentträger 65 und das Dichtsegment 66 werden durch drei Blattfedern 69 auseinandergedrückt, die sich in drei axial ver­ laufenden und zum Dichtsegment 66 hin offenen Nuten 70 bzw. 71 des Segmentträgers 65 befinden. Die relativ flache Nut 70, die dem den Anschlagstift 38 entfernten Ende des Dichtsegments 66 gegenüberliegt, nimmt nur eine Blattfeder 69 auf. Die beiden an­ deren näher am Anschlagstift 38 befindlichen Nuten 71 sind tie­ fer als die Nut 70 und nehmen außer jeweils einer Blattfeder 69 noch eine Dichtrolle 72 auf, die von der jeweiligen Blattfeder 69 gegen eine Wand der Nut 71, also gegen den Segmentträger 65, und gegen das Dichtsegment 66 gedrückt wird. Durch die beiden Dichtrollen 72 ist innerhalb des zwischen dem Segmentträger 65 und dem Dichtsegment 66 bestehenden Spalts ein gegen den Hoch­ druckbereich P und gegen den Niederdruckbereich S der Pumpe ab­ gedichteter Druckraum entstanden, der mit einem Druck beauf­ schlagt werden soll, der etwa dem halben Betriebsdruck der Pumpe entspricht. Er ist deshalb über jeweils eine Einfräsung 73 in jeder Stirnseite des Dichtsegments mit einem Druckaufbaubereich am Zahnkranz des Hohlrades 32 verbunden, in dem etwa der halbe Betriebsdruck herrscht. Im Betrieb werden der Segmentträger 65 und das Dichtsegment 66 also außer von den Blattfedern 69 im Be­ reich vor der dem Anschlagstift 38 nähesten Dichtrolle 72 auch von einem hydraulischen Druck auseinandergedrückt. Dieser Druck entspricht zwischen den beiden Dichtrollen 72 einem Bruchteil des Betriebsdruckes, während er zwischen dem dem Anschlagstift 38 entfernten Ende des Dichtsegments 66 und der einen Dichtrolle 72 mit dem Betriebsdruck übereinstimmt.

Aus Fig. 6 ist die Lage eines Anschlagstifts 38 und eines zwei­ geteilten Füllstücks 36 bezüglich der Mittelebene 34 bei einer bekannten Innenzahnradpumpe ersichtlich. Deren Ritzel 30 besitzt dreizehn und deren Hohlrad zwanzig Zähne. Der sichelförmige, eng schraffierte Freiraum 35 ist relativ breit. Die Achse 51 des An­ schlagstifts 38 liegt in der Mittelebene 34. Die sich daraus er­ gebende Position des Füllstücks 36 bringt an der dem Anschlag­ stift 38 entfernteren axial verlaufenden Nut 70 des Segmentträ­ gers 65 einen Querschnitt x bestimmter Breite mit sich.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß durch eine Vergrößerung des Kopfkreises des Ritzels 30, die auch: eine Verringerung des Ab­ standes zwischen den Zahnradachsen mit sich bringt, die Breite des sichelförmigen Freiraums 35 wesentlich kleiner wird. Würde man die Lage des Anschlagstifts 38 aus Fig. 6 beibehalten, so ergäbe sich ein Segmentträger 65 gemäß Fig. 7, bei dem der kri­ tische Querschnitt X wesentlich kleiner als bei dem Segmentträ­ ger nach Fig. 6 wäre. Gemäß der Erfindung ist bei der Innen­ zahnradpumpe nach Fig. 5 der Anschlagstift 38 so angeordnet, daß sich seine Achse 51 saugseitig der Mittelebene 34 befindet.

Dementsprechend ist das Füllstück 36 in Richtung größerer Breite des sichelförmigen Freiraums 35, also in Richtung auf die Mittelebene 34 zu verschoben. Auf diese Weise können Segmentträ­ ger 65 und Dichtsegment 66 so stabil gemacht werden, daß sie den auftretenden Belastungen standhalten. Insbesondere wird im Be­ reich der vom Anschlagstift 38 weiter entfernten Nut 71 des Seg­ mentträgers 65 ein ausreichender Querschnitt X erhalten. Auch im Bereich der Bohrung 67 ist der Segmentträger 65 ausreichend sta­ bil.

Claims (17)

1. Innenzahnradmaschine, insbesondere Innenzahnradpumpe, mit einem Gehäuse (10), mit einem um eine erste Zahnradachse (31) drehbaren außenverzahnten Ritzel (30), mit einem um eine zweite Zahnradachse (33) drehbaren, mit dem Ritzel (30) kämmen­ den innenverzahnten Hohlrad (32), das mit dem Ritzel (30) einen sichelförmigen Arbeitsraum (35) einschließt, mit einem etwa halbsichelförmigen, in dem Arbeitsraum (35) zwischen Ritzel (30) und Hohlrad (31) angeordneten Füllstück (36), dessen spitzes En­ de sich auf einer ersten Seite einer durch die beiden Zahnradachsen (31, 33) aufgespannten Mittelebene (34) befindet, und mit einem eine Achse (51) aufweisenden Anschlagstift (38), an dem das Füllstück (36) mit seinem breiten Ende anliegt, da­ durch gekennzeichnet, daß der Anschlagstift (38) in einer sol­ chen Position angeordnet ist, daß sich seine Achse (51) auf der zweiten Seite der Mittelebene (34) befindet.

2. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anschlagstift (38) soweit gegen die Mittelebe­ ne (34) versetzt ist, daß das Füllstück (36) mindestens bis zur Mittelebene (34) reicht.

3. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Füllstück (36) nahe am breiten Ende einen in Richtung der Zahnradachsen (31, 33) verlaufenden Durchgang (67) aufweist, durch den eine aus dem Füllstück (36) herausragende, sich außerhalb des Füllstücks (36) gehäusefest abstützende und das Füllstück (36) gegen den Anschlagstift (38) belastende Bie­ gefeder (68) gesteckt ist, und daß das Füllstück (36) bis auf die zweite Seite der Mittelebene (34) reicht und sich der Durch­ gang (67) für die Biegefeder (68) in der Mittelebene (34) befin­ det.

4. Innenzahnradmaschine nach einem vorhergehenden An­ spruch, daß das Füllstück (36) mehrteilig aufgebaut ist und ein an das eine Zahnrad (32) andrückbares Dichtsegment (66) und ei­ nen an das andere Zahnrad (30) andrückbaren Segmentträger (65) aufweist, der mindestens eine zum Dichtsegment (66) hin offene und in Richtung der Zahnradachsen (31, 33) verlaufende Nut (71) besitzt, von der ein den Spalt zwischen Dichtsegment (66) und Segmentträger (65) abdichtendes Dichtelement (72) aufgenommen ist.

5. Innenzahnradmaschine nach einem vorhergehenden An­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagstift (38) in einem das Füllstück (36) und die Zahnräder (30, 32) seitlich überragenden Abschnitt (39) einen Querschnitt besitzt, dessen Kontur zumindest teilweise auf einem Kreis (50) mit einem die Achse (51) des Anschlagstifts (38) festlegenden Mittelpunkt und ansonsten innerhalb des Kreises (50) liegt, und daß der An­ schlagstift (38) innerhalb der axialen Ausdehnung der Zahnräder (30, 32) auf der dem Füllstück (36) abgewandten Seite eine, in Achsrichtung betrachtet, über den Kreis (50) hinausgehende Ver­ stärkung (52) aufweist.

6. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anschlagstift (38) im Bereich der Verstärkung (52) einen Querschnitt mit zwei aufeinanderzulaufenden geraden Außenkonturabschnitten (53, 54) aufweist, zwischen deren einan­ der nahen Enden sich ein weiterer Außenkontorabschnitt (55) er­ streckt.

7. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der weitere Außenkonturabschnitt (55) konvex ge­ krümmt ist.

8. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden geraden Außenkonturabschnitte (53, 54) außerhalb des Kreises verlaufen oder den Kreis (50) nur in einem Punkt berühren.

9. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der dem Ritzel (30) nahe gerade Außenkonturab­ schnitt (54) die Richtung einer Tangente an den dem Kopfkreis (60) des Ritzels (30) nähesten Punkt des Kreises (50) hat.

10. Innenzahnradmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine außerhalb der Achse (51) be­ findliche Abflachung (37) des Anschlagstifts (38), an der das Füllstück (36) anliegt, in Richtung auf zumindest eines der Zahnräder (32) hin über den Kreis (50) hinausgeht.

11. Innenzahnradmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagstift (38) mit dem das Füllstück (36) und die Zahnräder (30, 32) seitlich überragenden Abschnitt (39) drehbar gelagert ist, und daß das Verdrehspiel derart begrenzt ist, daß der Anschlagstift (38) im Abstand zu den Zahnrädern (30, 32) verbleibt.

12. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Begrenzung des Verdrehspiels von der Verstär­ kung (52) ein gehäusefester Anschlag (48) beaufschlagbar ist.

13. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verstärkung (52) axial über die Zahnräder (30, 32) hinausgeht und in eine gehäusefeste Aussparung (62) hinein­ ragt und daß das Verdrehspiel durch Anschlagen der Verstärkung (52) an den Rand der Aussparung (62) begrenzt ist.

14. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Aussparung (62) in einer seitlich der Zahnräder (30, 32) angeordneten, an die Stirnseiten der Zahnrä­ der (30, 32) andrückbaren Axialscheibe (48) befindet.

15. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anschlagstift (38) im Bereich der Verstärkung (52) an der dem Füllstück (36) abgewandten Seite einen konvex gekrümmten Außenkonturabschnitt (55) aufweist, daß diesem Außen­ konturabschnitt (55) ein konvex gekrümmter Randabschnitt (57) der Aussparung (62) gegenüberliegt, daß wenigstens einer der beiden Abschnitte (55, 57) kreiszylindrisch gekrümmt ist und der Krümmungsmittelpunkt auf der Achse (51) des Anschlagstifts (38) liegt und daß die beiden Abschnitte (55, 57) unter Beibehaltung der Position der Axialscheibe (48) aneinander entlang bewegbar sind.

16. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Außenkonturabschnitt (55) kreiszylindrisch ge­ krümmt ist und sein Krümmungsmittelpunkt auf dem Achse (51) des Anschlagstifts (38) liegt und daß die Krümmung des Randab­ schnitts (57) geringer als die Krümmung des Außenkonturab­ schnitts (55) ist.

17. Innenzahnradmaschine nach einem vorhergehenden An­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (30) weniger als dreizehn, insbesondere zwölf, und das Hohlrad (32) weniger als neunzehn, insbesondere achtzehn Zähne besitzt.