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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 Merkmale aus dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 aufweist.
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Bei
aus der
DE 43 22 239
A1 oder aus dem Prospekt G 1209 4.91 2000 der Firma J.
M. Voith GmbH, Heidenheim, bekannten Innenzahnradpumpen befinden
sich in einem Hohlraum eines Gehäuses
ein außenverzahntes
Ritzel, das um eine erste Zahnradachse drehbar ist, und ein um eine
zweite Zahnradachse drehbares, mit dem Kitzel kämmendes innenverzahntes Hohlrad.
Ritzel und Hohlrad schließen
einen sichelförmigen
Arbeitsraum oder Freiraum ein, in dem ein Saugbereich und ein Druckbereich
durch ein etwa halbsichelförmiges,
zwischen den Zahnkränzen
von Ritzel und Hohlrad angeordnetes Füllstück voneinander getrennt sind.
Das spitze Ende des Füllstücks ragt
in den Druckbereich hinein und befindet sich auf einer 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 Anschlagstift
abgestützt, an
dem das Füllstück mit seinem
breiten Ende anliegt.
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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 üblicherweise
bisher den bis auf eine Abflachung, die vom Füllstück beaufschlagt wird, kreiszylindrischen
Anschlagstift deshalb so angeordnet, daß eine Achse in der Mittelebene
liegt, weil dort die Breite des sichelförmigen Freiraums zwischen Ritzel
und Hohlrad maximal ist und des halb auch der Durchmesser des Anschlagstifts
maximal sein kann. Dies wiederum bringt, wenn man einen bestimmten
Querschnitt des Anschlagstifts vorgibt, auch eine große Breite
der Abflachung des Anschlagstifts mit sich, so daß das Füllstück gut abstützbar ist.
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Bei
den bekannten Innenzahnradpumpen ist der sichelförmige Freiraum 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 werden kann, daß es
den während
des Betriebs auftretenden Belastungen 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.
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Grundsätzlich kann
man das Förder-
bzw. Schluckvolumen einer Innenzahnradmaschine dadurch vergrößern, 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.
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Aus
der
DE 39 16 155 A1 ist
eine Innenzahnradmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 bekannt. Dabei ist der Anschlagstift für das Füllstück in einer
solchen Position angeordnet ist, daß sich seine Achse auf der zweiten
Seite der Mittelebene befindet. Dadurch, daß der Anschlagstift aus der
Mittelebene 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 Mittelebene eine wesentlich größere Materialstärke am Füllstück zuläßt. Auf
diese Weise kann das Füllstück so stabil
gestaltet werden, daß es
auch bei einem im Sinne eines großen För der- bzw. Schluckvolumens
verkleinerten sichelförmigen
Freiraum den im Betrieb auftretenden Belastungen standhält. Die
Schwachstelle der aus der
DE
39 16 155 A1 bekannten Innenzahnradmaschine liegt nun allerdings
im Anschlagstift. Dieser ist als Kreiszylinder ausgebildet und nur
einseitig im Gehäuse
abgestützt.
Weil er mit seiner Achse nicht mehr in der Mittelebene liegt, in
der der Abstand zwischen den Zahnrädern am größten ist, ist der Durchmesser
des Anschlagstifts nicht optimal groß.
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Ausgehend
von dem geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung das
Ziel zugrunde, eine Innenzahnradmaschine zu schaffen, die bei einem
großen
Förder-
bzw. Schluckvolumen auch zum Betrieb bei hohen Drücken geeignet
ist.
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Dieses
Ziel wird bei einer Innenzahnradmaschine, insbesondere eine Innenzahnradpumpe,
die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist,
erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 der Anschlagstift in den beiden das Füllstück und die
Zahnräder
seitlich überragenden
Abschnitten einen Querschnitt besitzt, dessen Kontur zumindest teilweise
auf einem Kreis mit einem die Achse des Anschlagstifts festlegenden
Mittelpunkt und ansonsten innerhalb des Kreises liegt, und daß der Anschlagstift
innerhalb der axialen Ausdehnung der Zahnräder auf der dem Füllstück abgewandten
Seite eine, in Achsrichtung betrachtet, über den Kreis hinausgehende
Verstärkung
aufweist. Der besagte, an sich aus der
DE 43 22 239 A1 bekannte Querschnitt
in den seitlichen Abschniten ist schon deshalb günstig, weil die entsprechende
Aussparung im Gehäuse
der Innenzahnradmaschine dann auf einfache Weise als Bohrung hergestellt
werden kann. Zum anderen 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.
Durch die Verstärkung
innerhalb der axialen Ausdehnung der Zahnräder hält der Füllstückstift auch großen Belastungen
stand.
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Wie
diese Verstärkung
zweckmäßigerweise ausgebildet
wird, kann man den Unteransprüchen
2 bis 5 entnehmen.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Innenzahnradmaschine kann man
den Unteransprüchen
6 bis 16 entnehmen.
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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 Patentanspruch
6 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 definierten
Kreis, also über
den in den vorstehenden Abschnitten des Anschlagstifts vorhandenen
Querschnitt hinausgeht und dadurch die Abstützfläche für das Füllstück bzw. dessen Segmentträger oder
Dichtsegment vergrößert ist.
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Ist
der Anschlagstift drehbar gelagert, so besteht aufgrund der Verstärkung die
Gefahr, daß der Anschlagstift
mit den Zahnkränzen
der Zahnräder kollidiert.
Um dies sicher zu vermeiden, ist gemäß Patentanspruch 7 das Verdrehspiel
des Anschlagstifts derart begrenzt, daß der Anschlagstift im Abstand
zu den Zahnrädern
verbleibt. Das Verdrehspiel wird vorteilhafterweise mit Hilfe der
Verstärkung
begrenzt, von der dazu ein für
diese Funktion gehäusefester
Anschlag beaufschlagbar ist. Insbesondere geht die Verstärkung axial über die
Zahnräder
hinaus und ragt in eine gehäusefeste
Aussparung hinein. Ist seitlich der Zahnräder eine an die Stirnseiten
der Zahnräder
andrückbare
Axialscheibe vorhanden, so wird die Aussparung bevorzugt in dieser
Axialscheibe ausgebildet.
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Im
Betrieb wird die Axialscheibe aufgrund vorhandener Reibung von den
Zahnrädern
mit einer gewissen Kraft gegen den Anschlagstift gedrückt. Die
Anlageflächen
an Anschlagstift und Axialscheibe werden vorteilhafterweise gemäß den Patentansprüchen 11 und
12 ausgebildet. Es ist dann das gewünschte Verdrehspiel des Anschlagstifts
gewährleistet,
wobei die Lage der Axialscheibe unabhängig von der Drehposition des
Anschlagstifts ist. Insbesondere besitzt der Außenkonturabschnitt des Anschlagstifts
eine kreiszylindrische Krümmung
mit einer mit der Achse des Anschlagstifts zusammenfallenden Achse,
während
die Krümmung
des Randabschnitts der Aussparung in der Axialscheibe geringer ist.
Die Axialscheibe liegt dann unabhängig von der Drehposition des
Anschlagstifts 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.
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Gemäß Patentanspruch
13 der Anschlagstift bevorzugt soweit gegen die Mittelebene versetzt, daß das Füllstück mindestens
bis zur Mittelebene reicht.
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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 besitzt dazu nahe am breiten Ende einen in Richtung der Zahnradachsen
verlaufenden Durchgang, durch den eine aus dem Füllstück herausragende, sich außerhalb
des Füllstücks gehäusefest
abstützende
und das Füllstück gegen
den Anschlagstift belastende Biegefeder gesteckt ist. Günstig ist
es nun, wenn gemäß Patentanspruch
14 das Füllstück bis auf
die zweite Seite der Mittelebene reicht und sich der Durchgang für die Biegefeder
in der Mittelebene 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 behindert.
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Bei
Innenzahnradmaschinen, die in hydraulischen Anlagen eingesetzt werden,
ist, wie schon angedeutet, das Füllstück meist
mehrteilig aufgebaut und besitzt ein an das eine Zahnrad andrückbares Dichtsegment
und einen an das andere Zahnrad andrückbaren Segmentträger, der
mindestens eine zum Dichtsegment hin offene und in Richtung der
Zahnradachsen verlaufende Nut besitzt, von der ein den Spalt zwischen
Dichtsegement und Segmentträger 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 Nuten die Materialstärke des Segmentträgers genügend groß sein kann.
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Ist
bei einer erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe
gegenüber
einer in der Baugröße vergleichbaren
bekannten Innenzahnradpumpe der Kopfkreisdurchmesser des Ritzels
vergrößert und/oder
der Kopfkreisdurchmesser des Hohlrads verkleinert, so werden Störungen 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 aufweisen. Insbesondere
besitzen bei einer erfindungsgemäßen Innenzahnradmaschine
gemäß Patentanspruch
16 das Ritzel zwölf
und das Hohlrad achtzehn Zähne.
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe
ist in den Zeichnungen dargestellt. Außerdem ist in einer schematischen
Gegenüberstellung
das gezeigte Ausführungsbeispiel mit
einer bekannten Innenzahnradpumpe gleicher Baugröße verglichen.
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Es
zeigen
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1 einen Längsschnitt
durch das Ausführungsbeispiel
in verschiedenen durch die Schnittlinie I-I aus 2 angedeuteten Ebenen,
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2 einen Schnitt entlang
der Linie II-II aus 1,
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3 eine Vergrößerung eines
Aussschnitts aus 2,
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4 einen Teilschnitt entlang
der Linie IV-IV aus 2,
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5 eine schematische Ansicht
des Ausführungsbeispiels
ohne Gehäuse,
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6 in einer Darstellung gemäß 5 eine bekannte Innenzahnradpumpe
und
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7 ein Teil des Füllstücks in einer
Form, die es in einer Innenzahnradpumpe mit den Zahnrädern gemäß 5 hätte, wenn die Position des
Anschlagstifts aus 6 übernommen
würde.
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Die
in den 1 bis 4 dargestellte Innenzahnradpumpe
besitzt 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
Einzelpumpen zu einer Mehrfachpumpenanordnung das Ansaugen von Hydrauliköl durch
einen einzigen Saugkanal erlaubt, der vorzugsweise in einem zwischen
zwei Einzelpumpen eingefügten
Zwischengehäuse
ausgebildet ist. Das Mittelteil 11 übergreift die beiden Seitenteile 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 gelagert. Als Teile des Gehäuses 10 können auch
angesehen werden ein Befestigungsflansch 24, der auf das
Seitenteil 13, und ein Deckel 25, der auf das
Seitenteil 14 aufgesetzt ist. Die Antriebswelle 19 tritt
durch eine zentrale Öffnung 26 im
Befestigungsflansch 24 hindurch und ist außerhalb
von diesem als Kupplungszapfen 27 gestaltet. Durch einen
Dichtring 28, der in den Befestigungsflansch 24 eingesetzt
ist und an der Antriebswelle 19 anliegt, ist der Durchtritt
der Antriebswelle 19 durch den Befestigungsflansch 24 abgedichtet.
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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 Antriebswelle 19 zusammen. Sein Zahnkranz
besteht aus zwölf Zähnen. Es
wird von einem mit achtzehn Zähnen
versehenen innenverzahnten 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 denen im übrigen
ein sichelförmiger
Freiraum 35 gebildet ist.
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Dieser
Freiraum 35 ist durch ein etwa halbsichelförmiges Füllstück 36 in
einen Saugbereich S und in einen Druckbereich P aufgeteilt. 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 fluchtende 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 Zahnräder 30 und 32 überein.
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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 Freiraum 35 gelangen
kann. In 2 ist der Übersichtlichkeit
halber nur in einer einzigen Zahnlücke ein Fluiddurchlaß 47 eingezeichnet.
Vom Saugkanal 45 gelangt hydraulische Flüssigkeit
außerdem
auch über
die beiden Stirnseiten des Hohlrades 32 in den Freiraum 35.
Im Betrieb wird das Ritzel, nach 2 betrachtet,
im Uhrzeigersinn angetrieben. Auch das Hohlrad 32 dreht
sich dann im Uhrzeigersinn. In den Zahnlücken befindliche hydraulische
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.
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Für einen
hohen Wirkungsgrad der Pumpe ist eine gute axiale Abdichtung 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 ineinandergreifen. Für
eine gute axiale Abdichtung ist zwischen den Zahnrädern 30 und 32 und
jedem Seitenteil 13 oder 14 eine Axialscheibe 48 angeordnet,
die von einem zwischen ihr und dem entsprechenden 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 beabstandeten 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 umgibt
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.
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Der
Querschnitt der Achsstummeln 39 des Anschlagstifts 38 ist
in 3 gestrichtelt eingezeichnet.
Man erkennt, daß die
Außenkontur
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 begrenzt verdrehbar ist. Aus 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 liegen, und auch nicht auf der Mittelebene 34,
sondern auf der zweiten Seite der Mittelebene 34 befindet.
Weil dort der sichelförmige
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
erweitert. Im besonders deutlich aus 3 ersichtlichen
Querschnitt erkennt man, daß die Außenkontur
der Verstärkung 52 im
wesentlichen von zwei aufeinanderzulaufenden geraden Außenkonturabschnitten 53 und 54 sowie
einem weiteren Außenkonturabschnitt 55 gebildet
wird, der die einander nahen Enden der beiden 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 nahegerade
Außenkonturabschnitt 54 von
dem dem Kopfkreis 60 des Ritzels 30 nähesten Punkt
des Kreises 50 ab. Aus 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
Anschlagstifts 38 aufnehmen können und die gewünschte Verdrehbarkeit
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 3 eingezeichneten Kopfkreisen 60 und 61 hat.
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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 derselben Stelle unabhängig
von der Drehposition des Anschlagstifts 38. Auch wird die
Positon der Axialscheiben 48 durch ein Verdrehen des Anschlagstifts 38 nicht
beeinflußt.
Vielmehr werden die Axialscheiben 48 im Betrieb durch die
Reibung zwischen ihnen und den Zahnrädern, die sich, nach 2 betrachtet, im Uhrzeigersinn
drehen, mit ihrem Randabschnitt 57 gegen die Verstärkung 52 des
Anschlagstifts 38 gedrückt
und nehmen eine feste Position ein.
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Für einen
hohen Wirkungsgrad der Pumpe ist zwischen dem Füllstück 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 einer 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 Anschlagstifts 38 gedrückt. Die
Zusatzfläche 56 an
der Abflachung 37 ermöglicht
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 Segmentträger 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.
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Der
Segmentträger 65 und
das Dichtsegment 66 werden durch drei Blattfedern 69 auseinandergedrückt, die
sich in drei axial verlaufenden 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 anderen näher
am Anschlagstift 38 befindlichen Nuten 71 sind
tiefer als die Nut 70 und nehmen außer jeweils einer Blattfeder 69 noch
eine Dichtrolle 72 auf, die von der jweiligen 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 Hochdruckbereich P und gegen den Niederdruckbereich
S der Pumpe abgedichteter Druckraum entstanden, der mit einem Druck
beaufschlagt 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
Bereich 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.
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Aus 6 ist die Lage eines Anschlagstifts 38 und
eines zweigeteilten 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
Anschlagstifts 38 liegt in der Mittelebene 34.
Die sich daraus ergebende Position des Füllstücks 36 bringt an der
dem Anschlagstift 38 entfernteren axial verlaufenden Nut 70 des
Segmentträgers 65 einen
Querschnitt X bestimmter Breite mit sich.
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Aus 5 ist ersichtlich, daß durch
eine Vergrößerung des
Kopfkreises des Ritzels 30, die auch eine Verringerung
des Abstandes zwischen den Zahnradachsen mit sich bringt, die Breite
des sichelförmigen
Freiraums 35 wesentlich kleiner wird. Würde man die Lage des Anschlagstifts 38 aus 6 beibehalten, so ergäbe sich
ein Segmentträger 65 gemäß 7, bei dem der kritische
Querschnitt X wesentlich kleiner als bei dem Segmentträger nach 6 wäre. Gemäß der Erfindung ist bei der
Innenzahnradpumpe nach 5 der
Anschlagstift 38 so angeordnet, daß sich seine Achse 51 saugseitig
der Mittelebene 34 befindet.
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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
Segmentträger 65 und
Dichtsegment 66 so stabil gemacht werden, daß sie den
auftretenden Belastungen standhalten. Insbesondere wird im Bereich
der vom Anschlagstift 38 weiter entfernten Nut 71 des
Segmentträgers 65 ein
ausreichender Querschnitt X erhalten. Auch im Bereich der Bohrung 67 ist
der Segmentträger 65 ausreichend
stabil.