DE2146151A1 - Flügelrad- oder Zahnradpumpe oder -motor - Google Patents

Description

Dr. O. Drttmann K. L. Schiff Dr. A. ν. Fflner Dipl. Ing. P. Strahl ■ DA-7791

Patentanwälte
8 München 90, Mariahnfplatz 2 & 3, Telefon 45 83 54 '

Beschreibung
zu der

Patentanmeldung

des

Kombinat Typowych Elementow
Hydrauliki SijWej »DELTA-HYDRAL»,
Wroc^aw/Polen,
ul. Bierutowska 57/59

betreffend

Flügelrad- oder Zahnradpumpe oder -motor.
(Priorität: 5. Dezember 1970 - Polen - P-144 826)

Die Erfindung betrifft Flügelrad- oder Zahnradpumpen oder -motoren mit beweglichen Lagern, die durch die Arbeitsflüssigkeit zum Ausgleich des zwischen den Flächen des Flügelrades oder der Zahnräder und der Lager entstehenden Seitenspieles mit Druck beaufschlagt werden.

Bei den bisher bekannten Konstruktionen von Vorrichtungen dieser Art wird der Ausgleich des Axialspieles der Lager durch den Druck der Arbeitsflüssigkeit erreicht, der auf eine
grössen- und formbestimmte Fläche einwirkt, die durch zweck-

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lässig im Gehäuse oder Deckel verlaufende Kanäle gebildet wird, in denen federnde Ringe angeordnet sind. Diese Eigenschaften werden zum Verdichten und zur Erzeugung der Voranpresskraft der Lager ausgenützt, wodurch die Behebung des Spieles ermöglicht wird.

Um eine einwandfreie Funktion dieser Vorrichtungen zu gewährleisten, muss der Wert ver Voranpresskraft in einem bestimmten Bereich liegen, und ausserdem ist er von der Grosse des Spiels zwischen dem Deckel und den Flächen der beweglichen Lager abhängig.

Die Voranpresskraft in dem erforderlichen Bereich wird durch die entsprechende Auswahl der Teile erreicht, was aber die Festlegung von geringen Toleranzen und eine Auslese der Teile bei der Montage erfordert.

Eine derartige Lösung ist zeitraubend und hat Nachteile und Mängel, da sich mit dem Verschleiss der Teile während des Betriebes das Spiel vergrössert, wodurch sich die Abdichtung vermindert und die Voranpresskraft schwindet, was zur Leistungsunfähigkeit der Vorrichtungen führt. Abgesehen von dem sich während des Betriebes vergrössernden Axialspiel ist schon das durch das Funktionsprinzip bedingte minimale Spiel ein Hindernis für die Erhöhung des Betriebsdruckes über einen bestimmten Wert.

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In der Praxis wurde festgestellt, dass bei einem Druck von 200 kp/cm die Spaltgrösse zwischen den Dichtflächen Je nach der Werkstoff härte und dem Federringdurchmesser 0,04 mm nicht überschreiten darf. Die VergrÖsserung des Spaltes über diesen Wert führt zur Verformung des Ringes durch den Flüssigkeitsdruck und zum Einpressen desselben in den Spalt, wo er zerstört wird.

Bs sind auch andere Verfahren zum Ausgleich des Axial· Spieles bekannt, die auf der Verwendung von mehreren in zweckmässigen Sitzen angeordneten Schraubenfedern oder Federeinlagen beruhen, die die Lager an die Seiten der Zahnräder anpressen. Aber die Verwendung dieser Mittel macht die Konstruktion komplizierter und arbeitsaufwendiger.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Pumpe oder einen Motor, insbesondere eine Zahnradpumpe zu schaffen, die mit dem Druck der Arbeitsflüssigkeit beaufschlagte bewegliche Lager besitzt, deren Voranpresskraft unabhängig von der Grosse des Axialspieles und damit auch unabhängig vom Verschlussgrad der zusammenarbeitenden Teile ist.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Verwendung eines zweckmässig gestalteten Anpressrings erreicht, der in einem Kanal konzentrisch mit dem Federring so angeordnet ist, dass infolge der Verformung des Federringes der Anpressring im Elasti-

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zitätsbereich des Federringes an- die Flächen/der beweglichen Lager angepresst und zu den zusammenarbeitenden Flächen der Zahnräder oder des Flügelrades verschoben wird.

Es wurde festgestellt» dass zur Erzielung einer verhältnismässig konstanten Anpresskraft, selbst bei erheblicher Längsverschiebung der Lager, die Anordnung des Anpressringes konzentrisch zum Federring am vorteilhaftesten ist, wobei je nach der Querschnittform des Anpressringes die Innenseite oder ihre !Tangente senkrecht zur Anpressfläche steht und mit der anderen kegelflächigen Aussenseite oder ihrer an den Federring anliegenden tangentialen Mantellinie einen unter 180° liegenden Winkel bildet.

Ausserdem schützt eine derartige Lösung zusätzlich den Federring vor der zerstörenden Einwirkung des Ausgleichsdruckes.

In den beiliegenden Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel als Hydro-Zahnradpumpe oder Zahnradmotor dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 den Längsschnitt der Pumpe;

Fig. 2 die Ansicht der Deckel mit der Anordnung der Kanäle;

Fig. 3 den vergrösserten Querschnitt des Kanals mit den einzelnen Ringen; und

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Fig. 4 und 5 Einzelheiten der Ringausführung.

* Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht die Pumpe oder der Motor aus dem Gehäuse 1 mit innen ausgeführten Ausbohrungen, in denen die Zahnräder 3 und 10, die unbeweglichen Lager 2 und 11 und die beweglichen Lager 4 und 9 eingesetzt sind, und aus dem Deckel 5. Im Deckel 5 (Fig.2) ist eine Aussparung JIa" und ein System von Kanälen 6 oder Nuten vorgesehen, in denen die Federringe 8 und die an diese direkt anliegenden Anpressringe 7 angeordnet sind.

Die Befestigung des Deckels 5 an das Gehäuse bewirkt eine Verschiebung des herausragenden Anpressringes 7 in den Kanal 6 hinein und damit eine Verformung des Federringes Die durch die Verformung des Federringes 8 entstehenden Kräfte stossen den Änpressring 7 hinaus und pressen ihn an die Flächen der Lager 4 und 9, welche wiederum längsverschoben werden und an die Stirnfläche des Flügelrades oder der Zahnräder 3 und 10 anliegen. Auf diese Weise wird der Vorausgleich des Spieles und die Abdichtung der Flächen erreicht, auf die der hohe Äusgleichsdruck der Flüssigkeit einwirkt. Beim Belastungsanstieg der Pumpe oder des Motors erhöht sich der Ausgleichsdruck der von der Druckleitung der Pumpe zur Aussparung a des Deckels 5 zugeführten Flüssigkeit, die von dort nach aussen um die Ka- näle 6 geleitet wird. Sie verformt dabei die Federringe 8 stärker, welche wiederum auf die Anpressringe 7 einwirken, ihre Anpresskraft gegen die beweglichen Lager 4 und 9 erhöhen und

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damit auch die Lager an die Flächen der Zahnrader 3 und 10 anpressen.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform mit einem Federring 8 aus einer spiralförmig aufgewickelten Feder zum Abziehen und Ausstossen des Anpressringes 7» der auf der an die Lagerfläche anliegenden Seite mit einer dünnen Schicht aus Kunststoff oder Gummi zur Erzielung einer besseren Abdichtung überzogen ist. Die Abdichtung am Innendurchmesser des Anpressringes 7 wird durch eine entsprechende Passung erreicht. Diese Ausführung ist für Pumpen geeignet, die mit Flüssigkeiten mit hoher Temperatur arbeiten.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform nach welcher der Anpressring 7 einen rechteckigen Querschnitt hat, wobei seine an die Anpressfläche anliegende Seite auch mit einer dünnen Schicht Kunststoff oder Gummi überzogen ist.

Die erfindungsgemässe Lösung hat keine der in den bisherigen Lösungen vorkommenden Nachteile, behebt die bisher notwendige Anwendung engerer Fertigungstoleranzen sowie die Auslese der Teile und gewährleistet eine völlig einwandfreie Funktion der Pumpe oder des Motors für sehr lange Zeit.

Patentansprüche 20982A/0570

Claims (4)

1. Patentansprüche

   Flügelrad- oder Zahnradpumpe oder -motor mit beweglichen Lagern oder Einlagen, die durch die Arbeitsflüssigkeit zum Ausgleich des zwischen der Flügelradseitenfläche oder den Zahnradseitenflächen und den Lagereinlagen entstehenden Axialspieles mit Druck beaufschlagt werden, der auf eine grössen- und formbestimmte Fläche einwirkt, die durch zweck-

   massig im Gehäuse oder Deckel verlaufende Kanäle gebildet wird, in denen federnde Ringe angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , dass in jedem Kanal (6) mit einem Federring (8) konzentrisch ein Anpressring (7) angeordnet ist.
2. 2. Pumpe oder Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Innenseite des Anpressringes (7) oder ihre Tangente senkrecht zur Anpressfläche steht und mit der anderen kegelflächigen Aussenseite oder ihrer an den Federring (8) anliegenden, tangential en Mantellinie einen unter 180° liegenden Winkel bildet.
3. 3· Pumpe oder Motor nach Anspruch 1 und 2, dadurch

   gekennzeichnet, dass der Anpressring (7) an der an die Lageranpressfläche anliegenden Fläche mit einer Schicht aus weichem Werkstoff überzogen ist.
4. 4. Pumpe oder Motor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der weiche Werkstoff Gummi oder Kunststoff ist.

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