DE2055883A1

DE2055883A1 - Zahnradpumpe

Info

Publication number: DE2055883A1
Application number: DE19702055883
Authority: DE
Inventors: Anton 7990 Friedrichshafen Bäder
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1970-11-13
Filing date: 1970-11-13
Publication date: 1972-05-18
Also published as: DE2055883B2

Description

Zahnradpumpe Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe mit fUr beide Drehrichtungen konstanter Förderrichtung, einem den Saug- und Druckanschluß enthaltenden Gehäuse, einem innenverzahnten Außenrotor, einem von diesem umschlossenen außenverzahnten Innenrotor und einem um 1800 in entgegengesetzten Richtungen verstellbaren Exzenterring, in welchem einer der Rotoren drehbar gelagert ist und dessen Drehachse zu der Drehachse des anderen Rotors zentrisch angeordnet ist. Zwischen dem Exsenterring und dem in diesem gelagerten Rotor ist eine eine Reibverbindung zwischen Exzenterring und Rotor herstellende Eupplungseinrichtung vorhanden, welche jeweils bei Umkehr der Drehrichtung der Pumpe eine Verstellung des Exzenters um 1800 in der einen oder der anderen Richtung bewirkt. Dadurch wird die Zuordnung der Pumpenkammern zu dem Druck und dem Sauganschluß des Pumpengehäuses vertauscht. Infolge gleichzeitiger Umkehr der Pumpenantriebsrichtung bleibt jedoch die Richtung des Förderstromes erhalten.
Bekannt sind Zahnradpumpen mit in einem Exzenterring drehbar gelagertem innenverzaimten Außenrotor, einem von dem Außenrotor umschlossenen und einen Zahn weniger enthaltenden Innenrotor und einem in den Außenrotor eingesetzten federbelasteten Gleitstein, der auf dem Exzenterring gleitet, so daß dieser bei Richtungsumkehr der Pumpe jeweils um 1800 verstellt wird und seine korrekte Lage einnimmt, wodurch die Konstanz der Strömungsrichtung gewährleistet wird.
Da der Gleitstein ständig auf dem Exzenterring gleitet, sind beide Teile der Abnützung unterworfen.
Die Erfindung vermeidet den Nachteil der bekannten Zahnradpumpe. Die Erfindung besteht darin, daß der Exzenterring einen einen Gleitstein enthaltenden Hydraulikzylinder aufweist, der in beiden Schwenkstellungen des Exzenterringes an je einen in den Druckanschluß des Pumpengehäuses mündenden Kanal anschließt.
Der Gleitstein wird bei laufender Pumpe durch den in dem Kanal herrschenden Druckmitteldruck entgegen der Federkraft vom Außenrotor abgehoben und nur bei Richtungswechsel der Pumpe, wenn der Hydraulikzylinder vorübergehend drucklos ist, gegen den Außenrotor gedrückt, wodurch der Exzenterring geschwenkt wird. Der Gleitstein gleitet also nur kurzzeitig auf dem Aussenrotor, so daß keine nennenswerte Abnützung eintritt.
Die Zeichnung stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, bei welchem der innenverzahnte Außenrotor in dem Erzenterring gelagert ist.
Fig. 1 zeigt einen teilweisen Querschnitt durch die Pumpe nach der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
Es ist 1 der außenverzahnte Innenrotor und 2 der mit 1 im Eingriff befindliche innenverzahnte Außenrotor einer Zahnradpumpe, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Innenrotor 1 einen Zahn weniger hat als der Außenrotor 2. Der Außenrotor ist mit seiner zylindrischen Außenfläche 2B in einem Erzenterring 3 drehbar gelagert, der seinerseits mit seiner Außenumfangsfläche 3A in einer zylindrischen Bohrung 4A des Pumpengehäuses 4 verstellbar gelagert ist. Die Achse der zylindrischen Außenfläche 2B des Außenrotors 2 ist zugleich die Achse der Innenverzahnung des Rotors 2. Die Drehachse 1A des Rotors 1 ist konzentrisch zur Bohrung 4A des Gehäuses 4.
Der Exsenterring 3 weist eine zum Rotor 2 offene Büchse 6 auf, die als Hydraulikzylinder ausgebildet ist und einen Hydraulikkolben 7 enthält, der sich einerseits über eine Feder 14 an der Büchse 6 und andererseits an der Lagerfläche 2B des Rotors 2 abstützt und als Gleitstein wirkt. Die Büchse 6 ragt über die Außenfläche 3A des Exzenterringes hinaus und in eine annähernd halbkreisförmige Nut 5 des Gehäuses 4 hinein. In der dargestellten Lage des Exzenterringes liegt die Büchse 6 an einer radialen Begrenzungsfläche 15 der Nut 5 an.
In der entgegengesetzten, gegenüber der gezeichneten um 1800 geschwenkten Lage stützt sich die Büchse 6 an der radialen Begrenzungsflnche 1 der Nut 5 ab. An einer Stelle 20 der Nut 5 ist diese geöffnet, damit die Büchse 6 mit dem Exzenterring in das Gehäuse 4 eingelegt werden kann.
Exzenterring 3 und Büchse 6 weisen eine zur Achse 1A parallele Bohrung 17 auf, die in den Innenraum zwischen Büchse 6 und Kolben 7 mindert. Eine weitere Bohrung 18 mündet in den Innenraum der Büchse 6 unterhalb des Kolbens 7. Das Gehäuse 4 enthält rechtwinklige Eennle 10 und 11, die mit der Druckmittelauslaßöffnung 9 der pumpe verbunden sind. Weitere rechtwinklige Kanäle 12 und 13 sind mit der Druckmitteleinfaßöffnung 8 der Pumpe verbunden. In der gezeichneten Stellung des Exzenterringes hat die Bohrung 17 Verbindung mit dem Eanal 12, die Bohrung 18 hat Verbindung mit dem Kanal 10. In der nicht gezeichneten, um 1800 versetzten Lage des Exzenterringes erhält die Bohrung 17 mit dem Kanal 13, die Bohrung 18 mit dem Kanal 11 Verbindung.
In der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ruhelage der Pumpe wird der Kolben 7 durch die Feder 14 an den Rotor 2 gedrückt.
Wird der Rotor 1 durch die Welle 19 im Uhrzeigersinn (Big. 1) angetrieben, so wird Druckmittel aus der Einlaßöffnung 8 angesaugt und unter Druck durch die Auslaßöffnung 9 gefördert.
Der vorhandene Druck wird durch den Kanal 10 und die Bohrung 18 auf den Raum unterhalb des Kolbens 7 übertragen. Der Kolben wird also gegen die Kraft der Feder 14 nach oben gedrückt und kommt dadurch außer Reibeingriff mit dem Rotor 2.
Das durch den Kolben 7 bei seiner Bewegung verdrängte Öl kann durch die Bohrung 17 und den Kanal 12 in die Einlaßöffnung 8 der Pumpe entweichen. Solange die Pumpe im genannten Sinn angetrieben wird und Flüssigkeit unter Druck fördert, tritt keine Abnützung zwischen dem Kolben 7 und dem Rotor 2 ein.
Bei einer Umkehr der Antriebsrichtung der Pumpe wird zunächst die Auslaßöffnung 9 und damit der Kanal 10 drucklos, der Kolben 7 wird gegen den Rotor 2 gedrückt und ir Exzenterring 3 wird vom Rotor 2 entgegen dem Uhrzeigersinn mitgenommen bis die Büchse 6 an der Fläche 16 der Nut 5 anschlägt. Infolge der gemeinsamen Drehung ohne gegenseitiges Abwälzen der beiden Rotoren 1 und 2 um die Achse 1A um 1800, und Umkehr der Antriebsrichtung ist 8 wiederum die Ansaugöffnung und 9 die Auslaßöffnung der Pumpe. Mit Beginn der Abwälzbewegung der beiden Rotoren steht der Kanal 11 unter Druck, welcher jetzt mit der Bohrung 18 in Verbindung steht.
Der Kolben 7 wird also gegen die Feder 14 zurückgedrückt und schleift nicht mehr auf der Außenfläche 2B des Rotors 2. Das durch den Kolben 7 bei seiner Bewegung verdrängte Öl kann durch die Bohrung 17 und den Kanal 13 in die Einlaßöffnung 8 entweichen.
Bei erneuter Änderung der Antriebsrichtung des Rotors 1 wird der Rotor 2 mit dem Exzenterring wieder in die in der Zeichnung dargestellte Lage gedreht.

Claims

Patentansprüche:

rs Zahnradpumpe mit bei wechselnder Antriebsrichtung gleichbleibender Förderrichtung, mit einem den Saug- und Druckanschluß für das Fördermittel enthaltenden Gehäuse, einem vom Außenrotor umschlossenen außenverzahnten Innenrotor, einem im Gehäuse um die Schwerpunktachse des einen Rotors in entgegengesetzten Richtungen um 1800 schwenkbar gelagerten Exzenterring, in welchem der andere Rotor drehbar gelagert ist, und einer eine Reibverbindung zwischen dem Exzenterring und dem letztgenannten Rotor herstellenden Kupplungseinrichtung, daeinen durch gekennzeichnet, daß der Exzenterring (3) einen/Gleitstein (7) enthaltenden Hydraulikzylinder (6) aufweist, der in beiden Schwenkstellungen des Exzenterringes an einen in den Druckanschluß (9) mündenden Kanal (10 bzw. 11) anschließt.
2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, mit einem im Exzenterring drehbaren, innenverzahnten Außenrotor, einem vom Außenrotor umschlossenen, außenverzahnten Innenrotor mit zur äusseren Lagerfläche des Exzenterringes konzentrischer Drehachse und einer eine Reibverbindung zwischen dem Exzenterring und dem Außenrotor herstellenden Kupplungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterring (3) einen einen Gleitstein (7) enthaltenden Hydraulikzylinder (6) aufweist, der in beiden Schwenkstellungen des Exzenterringes an einen in die Druckmittelauslaßöffnung (9) mündenden Kanal (10) bzw. (11) anschließt.
3. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (6) jeweils über einen mit dem Sauganschluß (8) verbundenen Kanal (12) bzw. (13) entlüftet ist.
4.Zahnradpumpe nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durch eine Feder (14) belastete Gleitstein (7) in einer Hülse (6) gleitend gelagert ist, welche mit ihrem äußeren über die Umfangsfläche (3A) des Exzenterringes (3) hinausragenden Ende in einer etwa halbkreisförmigen Nut (5) des Gehäuses liegt, deren Endflächen (15) und (16) die Schwenkung des Exzenterringes begrenzen.