DE2313085A1

DE2313085A1 - Axial und radial kompensierte hochdruck-zahnradpumpe

Info

Publication number: DE2313085A1
Application number: DE2313085A
Authority: DE
Inventors: Otto Eckerle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-03-16
Filing date: 1973-03-16
Publication date: 1974-09-19
Also published as: GB1453505A; FR2221630B1; US3890066A; FR2221630A1; JPS5228243B2; DE2313085C2; JPS49127206A

Description

Axial und radial kompensierte Hochdruck-Zahnradpumpe·

Die Erfindung bezieht sich auf eine axial und radial kompensierte Hochdruck-Zahnradpumpe mit einem außenverzahnten Ritzel, einem mit diesem kämmenden innenverzahnten Hohlrad, einem zwischen beiden angeordneten, beweglich gelagerten, korn— maförmigen Füllstück, zwei beiderseits der Zahnräder vorgesehenen, bezüglich des Anpreßdruckes kompensierten Axialscheiben und einem das Hohlrad gegen das Ritzel und das Füllstück drückenden Steuerkolben, nach Patent ..... (Patentanmeldung
P 17 03 984.8).

•■409838/0168

- Y-

.JL«

Bei der Hochdruckinnenzahnradpumpe nach dem Patent 1 653 826 ist' das Füllstück - nicht wie üblich - mondsichelförmig, sondern kommaförmig ausgebildet. Diese Ausgestaltung wird durch druckseitige Abdichtung und die radiale und axiale Kompensatbn ermöglicht. Die Spitze des Füllstückes ist aber trotz kleinstem Druckraum von Hocndruck umgeben, der versucht, das Füllstück entgegen der Drehrichtung wegzudrücken. Obwohl die llruckbeaufschlagte Fläche relativ klein ist, ergeben sich bei hohen Drücken auch große Kräfte, die von der Fixierung des Füllstückes auf das Genäuse übertragen werden müssen. Das stützende Element für das Füllstück muß sehr steif sein, damit nicht eine eventuelle Verformung die Dichtung des Füllstückes an den Zahnradkopfkreisen aufhebt. Bei der bekannten Pumpe durchdringt ein Stift als Stützelement das Füllstück und fixiert dieses sowohl in als auch entgegen der Drehrichtung. Dadurch wird aber der Stift, der das Füllstück fixiert, in seinem Durchmesser und damit auch in seinem Flächenträg— heitsmoment erheblich kleiner. Dieses Stützelement, das nur eine geringe Verformung zuläSt, hat jedoch den Nachteil, daß es keine Verdrehsicherung für das Füllstück in Drehrichtung. sein kann. Eine Verdrehsicherung in Drhrichtung ist jedoch notwendig, weil bei Trockenlauf der Pumpe zwischen den Kopfkreisen der Räder und dem Füllstück eine erhöhte Reibung auftreten kann, der keine entsprechende hydrostatische Kraft entgegenwirkt, so daß das Füllstück in die Zahnräder hineingezogen wird. Bei der Pumpe nach der Patentanmeldung P 17 03984.8

409838/0168

.V

wird diese Verdrehsicherung durch einen weiteren Stift erreicht, der das Füllstück durchdringt und in den ^ocialscheiben fixiert ist· Soll jedoch der Steuerkolben nicht nur das Hohlrad auf das Füllstück drücken, sondern auch über die Axialscheiben abgestützt werden, so muß man das Füllstück einlaufen lassen, damit die Herstellungstoleranzen der Trieb— werkteile nicht zu klein werden. Das Einlaufen des Füllstükkes erhöht jedoch die Prüfkosten der Pumpe in erheblichem Maße. Diese Probleme werden aurch die Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß das kommaförmige Füllstück an seinem dicken Teil auf einem Bolzen mit max. Durchmesser in bekannter Weise abgestützt wird und im Füllstück eine weiterer Stift angeordnet wird, der elastisch ist und in der Art einer Stabfeder das Füllstück entgegen der Drhrichtung gegen das Stützelement drückt. Durch dieseLösuhg ist die Gewähr dafür gegeben, daß die Reibung am Füllstück dieses nicht in den Druckraum ziehen kann. Bei Fixierung der Axialscheib· zum Gehäuse ergibt sich darüber hinaus die Möglichkeit, durch dl· Anpassung des Stützelementes bezüglich seiner Dicke, dl· Fixierungs-Toleranz des Füllstückes der beiden Zahnräder und Axialscheiben auszugleichen (Selektieren).

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Pumpe dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Pumpe gemäß der Schnittlinie I - I in der Fig. 2, *

Fig. 2 einen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie II - II in der ^Fig· ^lf 409838/0168

Fig· 3 einen Schnitt durch die Fixierung des Füllstückes entsprechend der Linie III - III in Fig. 1 und

Fig. 4 eine Alternative zu Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 wird das Ritzel 1 im Uhrzeigersinn angetrieben und kämmt mit dem Hohlrad 2 flankenspielfrei. Der Steuerkufen 3 ist mit drei kreisrunden Druckfeldern 4 versehen, in denen Kolben 4¹ geführt sind, die mit Dichtungen 5 abgedichtet sind und sich am Gehäuse 6 abstützen, so daß der Steuerkolben 3 das Hohlrad 2 gegen das Füllstück 7 drückt. Das Füllstück 7 stützt sich auf dem Bolzen 8 entgegen der Drehrichtung ab. Die hydrstatische Kraft an der Füllstückspitze ist daher nicht in der Lage, das Füllstück 7 wegzudrücken, womit auch der dichtende Kontakt zwischen Füllstück 7 und Zahnrädern 1, 2 nicht verloren geht.

In der Fig. 2 sind neben der Ritzelwelle 1 und dem Hohlrad 2 sowie dem Steuerkolben 3 auch die Axialscheiben 9, 10 dargestellt. In den Gehäuseteilen 6, 11 sind Druckfelder 12, 13 eingefräst, die mittels DicMungselementen 14, 15 abgedichtet sind und die Axialscheiben 9, 10 gegen die Zahnräder 1, 2 drücken, Der Steuerkolben 3 stützt sich bei praktisch spielfreiem Lauf auf den Axialscheiben 9, 10 ab.

Nach Fig. 3 sind in den Gehäuseteilen 6, 11 Bohrungen 16, 17 angeordnet in die der Bolzen 8, der füllstückseitig angeflecht

4098 3 8/0168*

ist, eingreift. Auf der angeflachten Seite 8* des Bolzens 8 stützt sich das Füllstück 7 ab, so daß die hydrostatische Komponente entgegen der Drnrichtung von dem Bolzen 8 aufgenommen wird und auf die Gehäuseteile 6, 11 übertragen werden kann. Die Axialscheibaa 9,10 i.ind mittels zweier Stifte 18, zu den Gehäuseteilen 6, 11 fixiert» Diese Fixierstifte 18, 19 sind hohlgebohrt und nehmen tiinen dünnen Stift 20 auf, der das Füllstück 7 durchdringt. Hierbei sind die Bohrungen in d«a Fixierstiften 18, 19 zu der Bohrung 21 um einen gewissen Betrag versetzt, so daß bei erfolgter Montage der dünne Stift sich elastisch durchbiegt und damit das Füllstück 7 gegen den Bolzen 8 federnd andrückt· Insbesondere die Bohrung 21 ist hierbei erheblich gröber ausgeführt als der Durchmesser des elastischen Stiftes 20, so daß die Anordnung der Bohrungen senkrecht zur Umfangsrichtung relativ toleranz-unempfindlich ist· Damit wird das Füllstück 7 in seiner Einstellung auf den Zahnkopf— kreis des Ritzels 1 in gewissen Grenzen nicht behindert· Dec elastische Stift 20 wird bevorzugt aus Federetahldraht hergestellt, so daß auch bei größerer Verformung die Elastizität erhalten bleibt«

Die Axialscheiben 9, 10 sind in ihren Außenumfang mit halbkreisförmigen Ausnehmungen versehen, die zusammen mit ebenfalls halbkreisförmigen Ausnehmungen im Steuerkalben 3 ein· Bohrung bilden, in der kurze Stifte in. Form von Rollen 22y 23 die Fixierung des Steuerkolbens 3 bilden·

409838/0168

Die Fig« 4 zeigt eine Alternative zur Fig. 3. Bei dieser
Ausführung greifen zylindäfrsche Stifte 24, 25, die in die Gehäuseteile 6, 11 eingepresst sind, in die halbkreisförmigen Ausnehmungen der Axialscheiben-Sy 10 und in die des Steuerkolbens 3 ein und fixieren diese.Teile in ihrer Lage. In diesem Fall ist es möglich, den elastischen Stift 26
in den Axialscheiben 9,. 10 abzustützen.

409838/0t£8

Claims

-V

Patentansprüche ;

fl.J Axial und radial kompensierte Hochdruck-Zahnradpumpe

mit einem aubenverzahnten. Ritzel, einem mit diesem kämmenden innenverzahnten Hohlrad, einem zwischen beiden angeordneten, beweglich gelagerten, kommaförmigen Füllstück, zwei beiderseits der Zahnräder vorgesehenen, bezüglich des Anpreßdruckes kompensierten Axialscheiben und einem das Hohlrad gegen das Ritzel und das Füllstück drückenden Steuerkolben, nach Patent >..· (Patentanmeldung P 17 03 984. 8), dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise in den Gehäuseteilen (6, 11) ein bevorzugt angeflachter Bolzen (8) geführt ist, der als Anlage für das Füllstück (7) dient und parallel zu diesem ein weiterer Stift (20, 26) mit erheblich kleinerem Durchmesser vorgesehen ist, der sowohl in einer Bohrung (21) des Füllstückes (7) als auch direkt oder indirekt in Bohrungen de* axialen Gehäuseteile (6, 11) bzw. der Axialscheiben (9,10) geführt ist, die um einen geringen Betrag (einige 0,1 mm) entgegen der Drehrichtung der Pumpe zu der Bohrung (21) im Füllstück (7) versetzt sind.
2. Hochdruck—Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (20, 26) aus elastischem Matedraht rial, beispielsweise Federstahl, ausgeführt ist.

409838/0168
3. Hochdruck-Zahnradpumpe nach Anspruch 1 una 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen im Füllstück (7) und/oder in den Gehäuseteilen (6, 11) erheblich größer ausgeführt sind als der Durchmesser des Stiftes (20,26).
4. Hochdruck-Zahnradpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (20, 26) in den axialen Gehäuseteilen (6, 11) in Langlöchern geführt ist, die eine Beweglichkeit des Stiftes (20, 26) und damit auch des Füllstückes (7) senkrecht zur Umfangsrichtung gestatten.

5· Hochdruck-Zahnradpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (3) in bekannter Weise auf dem Außenradius der Axialscheiben (9, 10) aufliegt und das Spiel zwischen dem Füllstück (7) und den Kopfkreisen der Zahnräder t-1, 2) durch Anpassung der Dicke des Bolzens (8) einstellbar ist (Selektieren!)·

409838/0168

Leerseite