DE2419002A1 - GEAR PUMP - Google Patents
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- F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
- F04C15/0007—Radial sealings for working fluid
- F04C15/0019—Radial sealing elements specially adapted for intermeshing-engagement type machines or pumps, e.g. gear machines or pumps
Description
Zahnradpumpe
(Priorität: 20. April 1973, Japan, Nr. 46 596) Gear pump
(Priority: April 20, 1973, Japan, No. 46 596)
Die Erfindung betrifft eine ölhydraulische Zahnradpumpe, insbesondere einen Pichtungsblock für Zahnradpumpen.The invention relates to an oil hydraulic gear pump, in particular a seal block for gear pumps.
Es wurde bereits eine Hochdruck-Zahnradpumpe mit einem Dichtungsblock vorgeschlagen, der zwischen der inneren Umfangsfläche des Pumpengehäuses in der Nähe der Ölauslaßöffnung der Pumpe und des treibenden und angetriebenen Zahnrads angeordnet ist, die innerhalb des Pumpengehäuses miteinander kämmen und drehbar gelagert sind. "Durch diesen Dichtungsblock sollte die Gefahr der Abnutzung ("scuffing")an der inneren Umfangsfläche des Gehäuses vermieden werden. Diese Abnutzung 'rührt daher, daß die innere Umfangsfläche des Pumpengehäuses und die Zahnspitzen der Zahnräder bei großer Belastung der Zahnradwellen in Berührung kommen, daß durch den wachsenden Abstand zwischen den Wellen und Lagern die Zahnräder exzentrisch werden, und daß sich die Zahnräder durch Wärme ausdehnen. Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Zahnradpumpe ist es'unvermeidbar, daß, wenn der Dichtungsblock sich infolge von Schwingungen und dergleichen innerhalb des Pumpengehäuses nach oben oder unten bewegt, er in einseitige Berührung mit den Zahnrädern kommt, so daß sich die Stahlfläche des DichtungsblocksThere has been proposed a high pressure gear pump with a sealing block between the inner peripheral surface of the Pump housing near the oil outlet port of the pump and the driving and driven gear is arranged, which mesh with each other within the pump housing and rotatably mounted are. "This sealing block should avoid the risk of wear (" scuffing ") on the inner peripheral surface of the housing will. This wear 'stems from the fact that the inner peripheral surface of the pump housing and the tooth tips of the gears at large Load on the gear shafts come into contact that the gears due to the growing distance between the shafts and bearings become eccentric, and that the gears expand by heat. In the conventional gear pump described above, it is unavoidable that if the sealing block changes as a result of Vibrations and the like within the pump housing moves up or down, he in one-sided contact with the gears comes so that the steel face of the sealing block
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anomal abnutzt, die in Gleitkontakt mit den Zahnrädern gehalten wird. Hierdurch wird auch der volumetrische Wirkungsgrad der Zahnradpumpe verschlechtert.abnormally wears, which kept in sliding contact with the gears will. This also worsens the volumetric efficiency of the gear pump.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Nachteile zu vermeiden, und eine ölhydraulische Zahnradpumpe mit einem Dichtungsblock zu schaffen, bei dem der einseitige Kontakt mit dem treibenden und angetriebenen Zahnrad der Pumpe in normalen Gleitkontakt umgewandelt wird, durch die die anomale Abnutzung der Dichtungsfläche vermieden wird und bei der eine Verschlechterung des volumetrischen Wirkungsgrades verhindert wird.The invention is based on the object of avoiding the above disadvantages and of creating an oil-hydraulic gear pump with a sealing block in which the one-sided contact with the driving and the driven gear of the pump is converted into normal sliding contact, through which the abnormal wear of the sealing surface is avoided and in which a deterioration in volumetric efficiency is prevented.
Die Zahnradpumpe für hydraulische Flüssigkeiten enthält einen Dichtungsblock, der zwischen der inneren Umfangsfläche des Pumpengehäuses in der Nähe der Ölauslaßöffnung der Pumpe angeordnet ist, ein treibendes und ein angetriebenes Zahnrad, die ebenfalls innerhalb des Pumpengehäuses angeordnet sind und miteinander kämmen, eine erste Yerbindungseinrichtung zur Verbindung mit einer Druckaufnahmekammer, die auf der Seite des treibenden Zahnrads in der äußeren Umfangsfläche des Dichtungsblocks angeordnet ist und einem Raum, der zwischen dem angetriebenen Zahnrad und einer Dichtungsfläche angeordnet ist, die durch die Seite des angetriebenen Zahnrads der inneren Oberfläche des Dichtungsblocks gebildet wird und im Querschnitt kreisbogenförmig ist, sowie eine zweite Verbindungseinrichtung zur Verbindung mit einer zweiten Druckaufnahmekammer, die auf der Seite des angetriebenen Zahnrads in der äußeren Oberfläche des Dichtungsblocks angeordnet äst und einem durch das treibende Zahnrad und eine zweite Dichtungsfläche gebildeten Raum, der durch die Seite des treibenden Zahnrads an der inneren Oberfläche des Dichtungsblocks gebildet wird und im Querschnitt kreisbogenförmig ist.The gear pump for hydraulic fluids contains a sealing block, which is arranged between the inner peripheral surface of the pump housing in the vicinity of the oil outlet opening of the pump, a driving and a driven gear, which are also arranged inside the pump housing and mesh with one another, a first connection device for connection to a pressure receiving chamber, which is arranged on the side of the driving gear in the outer peripheral surface of the seal block and one Space located between the driven gear and a sealing surface that passes through the side of the driven gear the inner surface of the sealing block is formed and is circular arc-shaped in cross section, as well as a second connection device for connection to a second pressure receiving chamber, which is arranged on the side of the driven gear in the outer surface of the sealing block and one through the driving gear and a second sealing surface formed space, which is formed by the side of the driving gear on the inner surface of the sealing block and is circular in cross section is.
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Der erfindungsgemäße Dichtungsblock ist vorzugsweise so aufgebaut, daß der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Kreisbögen der jeweiligen Dichtungsflächen gleich oder kleiner als der Abstand zwischen den Längsachsen der Wellen des treibenden und des angetriebenen Zahnrads ist.The sealing block according to the invention is preferably constructed in such a way that that the distance between the centers of the circular arcs of the respective sealing surfaces is equal to or smaller than the distance between is the longitudinal axes of the shafts of the driving and driven gear.
Die erste Verbindungseinrichtung besteht vorzugsweise aus einer im Dichtungsblock ausgebildeten Leitungsöffnung, deren eines Ende in die auf der Seite des treibenden Zahnrads angeordnete Druckaufnahmekammer mündet, sowie eins* zweiten, in einer Seite des Pumpengehäuses ausgebildete leitungsöffnung, die mit der im Dichtungsblock ausgebildeten leitungsöffnung in Verbindung steht und deren eines Ende in den Raum mündet, der durch das angetriebene Zahnrad und die .Diehtungsflache begrenzt ist, die durch die Seite des angetriebenen Zahnrads an der inneren Oberfläche des Dichtungsblocks ausgebildet ist. Die zweite Verbindungseinrichtung besteht aus einer im Dichtungsblock ausgebildeten Leitungsöffnung, deren-eines Ende in die Druckaufnahmekammer mündet, die auf der Seite des angetriebenen Zahnrades angeordnet ist, sowie einer in der anderen Seite des Pumpengehäuses ausgebildetenLeitungsöffnung, die mit der im Dichtungsblock ausgebildeten Leitungsöffnung in Verbindung steht, wobei das eine Ende derselben in den Raum mündet, der durch das treibende Zahnrad und die Dichtungsfläche begrenzt ist, die durch die Seite„des treibenden Zahnrads an der Innenfläche des Dichtungsblocks gebildet wird. The first connecting device preferably consists of one line opening formed in the sealing block, one end of which opens into the arranged on the side of the driving gear pressure receiving chamber, as well as a * second, in one side of the pump housing formed line opening which is in communication with the line opening formed in the sealing block and whose one end opens into the space that is limited by the driven gear and the .Dichtflache that is driven by the side of the Gear is formed on the inner surface of the seal block. The second connection device consists of a line opening formed in the sealing block, one of which End opens into the pressure receiving chamber, which is arranged on the side of the driven gear, and one in the other Side of the pump housing formed line opening which is in communication with the line opening formed in the sealing block, one end of which opens into the space delimited by the driving gear and the sealing surface which passes through the side of the driving gear is formed on the inner surface of the sealing block.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Pig. 1 die Ansicht einer Zahnradpumpe bei geöffnetem DeckelThe invention is explained in more detail below on the basis of the exemplary embodiments shown in the drawing. Show it: Pig. 1 the view of a gear pump with the cover open
. mit einem erfindungsgemäßen Dichtungsblock; Fig. 2 den Schnitt II-II der Fig. 1;. with a sealing block according to the invention; FIG. 2 the section II-II of FIG. 1;
Fig. 3 die Vorderansicht eines zwischen den Gehäusedeckeln angeordneten Dichtungsblocks;3 shows the front view of an arranged between the housing covers Sealing blocks;
Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktion des erfindungsgemäßen Dichtungsblocks;4 shows a schematic illustration to explain the function of the sealing block according to the invention;
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Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines weiteren Ausfuhrungsbeispiels des Dichtungsblocks;und 5 shows a schematic illustration to explain a further exemplary embodiment of the sealing block; and
Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Punktion des Dichtungsblocks der Pig. 5.6 shows a schematic illustration to explain the puncture of the sealing block of the Pig. 5.
Pig. 1 bis 3 zeigen eine Zahnradpumpe mit einem Gehäuse 1 und Deckeln 14 und 15» die an den einander gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 1 angeordnet sind. Das Gehäuse 1 ist mit einer Einlaßöffnung 2 und einer Auslaßöffnung 3 für das zu fördernde hydraulische Medium versehen. Im Gehäuse sind ein treibendes Zahnrad 4 und ein angetriebenes Zahnrad 5 gelagert, die miteinander kämmen. Zwischen dem treibenden Zahnrad 4, dem angetriebenen Zahnrad 5 und der inneren Umfangsflache des Gehäuses ist in der Nähe der Auslaßöffnung 3 ein Dichtungsblock 6 angeordnet. In der äußeren Oberfläche des Dichtungsblocks 6 sind in deren mittlerem Teil eine Druckaufnahmekammer 7 und seitlich hierzu auf der Seite des treibenden Zahnrads 4 eine Druckaufnahmekammer 8 und an der Seite des angetriebenen Zahnrads 5 eine Druckaufnahmekammer 9 angeordnet. Die Druckaufnahmekammern 8 und 9 liegen einander gegenüber. Die Druckaufnahmekammer 7 ist mit einer Auslaßöffnung 10a verbunden. In der Innenfläche des Dichtungsblocks 6 ist eine Dichtungsfläche 10 vorgesehen, die an der Seite des treibenden Zahnrads 4 liegt und deren Querschnitt kreisbogenförmig ist, sowie eine Dichtungsfläche 11, die an der Seite des angetriebenen Zahnrads 5 liegt, und deren Querschnitt ebenfalls kreisbogenförmig ist. Innerhalb des Dichtungsblocks 6 sind Kanäle 12 und 13 ausgebildet. Das eine Ende des Kanals 12 mündet in die Druckaufnahmekammer 9, während das andere Ende des Kanals 12 in die Seitenfläche 6a des Dichtungsblocks 6 mündet (in Fig. auf der rechten Seite des Dichtungsblocks). Das eine Ende des Kanals 13 mündet in die Druckaufnahmekammer 8, das andere in die andere Seitenfläche 6b des Dichtungsblocks 6 (in Fig. 3 auf der linken Seite des Dichtungsblocks 6).Pig. 1 to 3 show a gear pump with a housing 1 and covers 14 and 15 'which are arranged on the opposite sides of the housing 1. The housing 1 is provided with an inlet opening 2 and an outlet opening 3 for the hydraulic medium to be conveyed. A driving gear 4 and a driven gear 5, which mesh with one another, are mounted in the housing. A sealing block 6 is arranged in the vicinity of the outlet opening 3 between the driving gear 4, the driven gear 5 and the inner peripheral surface of the housing. In the middle part of the outer surface of the sealing block 6, there are a pressure receiving chamber 7 and a pressure receiving chamber 8 on the side of the driving gear 4 and a pressure receiving chamber 9 on the side of the driven gear 5. The pressure receiving chambers 8 and 9 are opposite to each other. The pressure receiving chamber 7 is connected to an outlet port 10a. In the inner surface of the sealing block 6, a sealing surface 10 is provided, which lies on the side of the driving gear 4 and whose cross-section is circular arc-shaped, and a sealing surface 11, which lies on the side of the driven gear 5, and whose cross-section is also circular-arc-shaped. Channels 12 and 13 are formed within the sealing block 6. One end of the channel 12 opens into the pressure receiving chamber 9, while the other end of the channel 12 opens into the side surface 6a of the sealing block 6 (on the right-hand side of the sealing block in FIG.). One end of the channel 13 opens into the pressure receiving chamber 8, the other into the other side surface 6b of the sealing block 6 (in FIG. 3 on the left-hand side of the sealing block 6).
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ORiQfNAL INSPECTEDORiQfNAL INSPECTED
2Λ19002 - γ- 2Λ19002 - γ-
Innerhalb der Deckel 14 und 15, in denen die beiden Zahnräder 4 und 5 gelagert sind, die an den Deckeln gleiten, sind Kanäle bzw. 17 ausgebildet. Das eine Ende des Kanals 16 mündet in die Innenfläche des Deckels 14, und zwar so, daß es mit dem Kanal 12 im Dichtungsblock 6 in Verbindung steht. Das andere Ende mündet in einen Raum 4a, der durch die Dichtungsfläche 10 und das treibende Zahnrad 4 begrenzt wird, das an der Dichtungsfläche 10 gleitet, sowie durch die Zahnnuten des treibenden Zahnrads 4· Das eine Ende des Kanals 17 mündet in die Innenfläche des Deckels 15, und zwar so, daß es mit dem Kanal 13 im Dichtungsblock 6 in Verbindung, steht. Das andere Ende des Kanals 17 mündet in einen Raum 5a, insbesondere in die Zahnnuten des treibenden Zahnrads 5, der durch die Dichtungsfläche 11 und das angetriebene Zahnrad 5 begrenzt' wird, das an der Dichtungsfläche 11 gleitet.Inside the cover 14 and 15, in which the two gears 4 and 5, which slide on the covers, channels 17 and 17 are formed. One end of the channel 16 opens into the Inner surface of the cover 14 in such a way that it is in communication with the channel 12 in the sealing block 6. The other end opens in a space 4a, the through the sealing surface 10 and the driving Gear 4 is limited, which slides on the sealing surface 10, as well as by the tooth grooves of the driving gear 4 · The one The end of the channel 17 opens into the inner surface of the cover 15, and so that it is in connection with the channel 13 in the sealing block 6, stands. The other end of the channel 17 opens into a space 5a, in particular into the tooth grooves of the driving gear 5, which passes through the sealing surface 11 and the driven gear 5 is limited, which slides on the sealing surface 11.
Wenn der erfindungsgemäße Dichtungsblock 6 infolge von Schwingungen oder dergleichen nach oben bewegt wird, so daß das Ende A der Dichtungsfläche 10, die durch die Seite des treibenden Zahnrads 4 auf der inneren Fläche des Dichtungsblocks 6 ausgebildet ist, in einseitigen Kontakt mit dem Kopfkreis des treibenden Zahnrads 4 gelangt, und wenn gleichzeitig das Ende B der Dichtungsfläche 11 , die auf der Seite des treibenden Zahnrads auf der inneren Oberfläche des Dichtungsblocks 6 gebildet wird, in einseitigen Kontakt mit dein Kopfkreis des angetriebenen Zahnrads 5 kommt, so wird der Raum zwischen dem treibenden Zahnrad 4 und der Dichtungsfläche 10 einem niedrigen Druck P> ausgesetzt, während ein Raum 3?, der durch das treibende Zahnrad 4, das angetriebene Zahnrad 5 und die Dichtungsfläche 11 begrenzt wird, einem hohen Druck Pp ausgesetzt wird, weil der Raum P durch die Enden A und B abgedichtet ist. Zu dieser Zeit wirkt der niedrige Druck P1 über die Kanäle 16 und 12 auf die Druckaufnahmekaramern 9, die auf der Seite des angetriebenen Zahnrads 5 liegt, während der hohe Druck Pp über die Kanäle 17 und 1 auf die Druckaufnahmekammer 8 wirkt, die auf der Seite des trei-When the sealing block 6 of the invention is moved upward due to vibration or the like, so that the end A of the sealing surface 10, which is formed by the side of the driving gear 4 on the inner surface of the sealing block 6, in one-sided contact with the tip circle of the driving Gear 4 comes, and when the end B of the sealing surface 11, which is formed on the side of the driving gear on the inner surface of the sealing block 6, comes into unilateral contact with the tip circle of the driven gear 5, the space between the driving gear Gear 4 and the sealing surface 10 are subjected to a low pressure P>, while a space 3? Which is delimited by the driving gear 4, the driven gear 5 and the sealing surface 11 is subjected to a high pressure Pp, because the space P by the Ends A and B is sealed. At this time, the low pressure P 1 acts via the channels 16 and 12 on the pressure receiving chamber 9, which is on the side of the driven gear 5, while the high pressure Pp acts via the channels 17 and 1 on the pressure receiving chamber 8, which is on the Side of the
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"benden Zahnrads 4 auf der Innenfläche des Dichtungsblocks 6 angeordnet ist. Der demzufolge auf die !Druckaufnahmekammer 8 wirkende Druck P~ wird höher als der in der Druckaufnahmekammer wirkende Druck P., so daß der Dichtungsblock 6 durch den auf die Druckaufnahmekammer 8 wirkenden Druck P-, nach unten bewegt und wieder in normalen Gleitkontakt mit den Zahnrädern 4 und 5 in seiner normalen Stellung innerhalb des Pumpengehäuses gebracht wird."Ending gear 4 on the inner surface of the sealing block 6 is arranged. The pressure P ~ acting consequently on the pressure receiving chamber 8 becomes higher than that in the pressure receiving chamber acting pressure P., so that the sealing block 6 by the on the Pressure receiving chamber 8 acting pressure P-, moved down and again is brought into normal sliding contact with gears 4 and 5 in its normal position within the pump housing.
Bei dem erfindungsgemäßen Dichtungsblock ist der Abstand Is (ÖTOT) zwischen den Mittelpunkten 0. und 0? der Kreisbogen der Dichtungsflächen 10 und 11 gleich oder kleiner als der Abstand L. (0.0,-) zwischen den Längsachsen 0. und O1- des treibenden und angetriebenen Zahnrads 4 bzw. 5. Der Grund hierfür wird anhand der Fig. 5 und 6 näher erläutert.In the case of the sealing block according to the invention, the distance Is (ÖTOT) between the centers is 0. and 0 ? the circular arc of the sealing surfaces 10 and 11 is equal to or smaller than the distance L. (0.0, -) between the longitudinal axes 0. and O 1 - of the driving and driven gear 4 and 5. The reason for this is illustrated in FIGS. 5 and 6 explained in more detail.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel des Dichtungsblocks 6' ist der Abstand Lp (O,1 0') zwischen den Mittelpunkten OJ und 01 der Kreisbogen der Dichtungsflächen 10* und 11· größer als der Abstand L1 (öl Oi) zwischen den Längsachsen 01 und 01 des treibenden bzw. des angetriebenen Zahnrads 4 bzw. 5. Dabei gelangt der Dichtungsblock 61 in einseitigen Kontakt mit dem treibenden und angetriebenen Zahnrad 4 bzw. 5, und zwar an den Enden A1 und B1 des Dich— tungsblocks 6' (Fig. 6), so daß ein zwischen der Dichtungsfläche 10' und dem·treibenden Zahnrad 4 und ein zwischender Dichtungsfläche 11' und dem angetriebenen Zahnrad 5 gebildeter Raum einem niedrigen Druck ausgesetzt wird. Ein Raum F1 zwischen dem treibenden Zahnrad 4, dem angetriebenen Zahnrad 5 und einem Teil des Dichtungsblocks 6, in dem die Auslaßöffnung 10a gebildet ist und der durch die Enden A1 und B1 des Dichtungsblocks 6' abgedichtet ist, wird einem hohen Druck ausgesetzt, da der Raum mit keinem der oben beschriebenen Kanäle in Verbindung steht. Daher wird auf den Dichtungsblock 61 keine Rückstellkraft ausgeübt, so daß der einseitige Kontakt des Dichtungsblocks 6' mit dem treibenden und angetriebenen Zahnrad 4 bzw. 5 nicht korrigiert werden kann.In the embodiment of the sealing block 6 'shown in FIG. 5, the distance Lp (O, 1 0') between the centers OJ and 01 of the circular arc of the sealing surfaces 10 * and 11 * is greater than the distance L 1 (oil Oi) between the Longitudinal axes 01 and 01 of the driving and driven gear 4 and 5, respectively. The sealing block 6 1 comes into one-sided contact with the driving and driven gear 4 and 5, specifically at the ends A 1 and B 1 of the sealing block 6 '(Fig. 6), so that a space formed between the sealing surface 10' and the driving gear 4 and a space formed between the sealing surface 11 'and the driven gear 5 is subjected to a low pressure. A space F 1 between the driving gear 4, the driven gear 5 and a part of the sealing block 6 in which the outlet port 10a is formed and which is sealed by the ends A 1 and B 1 of the sealing block 6 'is subjected to high pressure because the room is not connected to any of the channels described above. Therefore, no restoring force is exerted on the sealing block 6 1 , so that the one-sided contact of the sealing block 6 'with the driving and driven gear 4 or 5 cannot be corrected.
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Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Dichtungsblock wird also eine Rückstellkraft erzeugt, durch d ie der Dichtungsblock in seine normale Stellung zurückgebracht wird, wenn er in einseitige Berührung mit dem treibenden und angetriebenen Zahnrad gekommen ist.In the case of the sealing block designed according to the invention, a restoring force is generated through which the sealing block in FIG is returned to its normal position when it comes into unilateral contact with the driving and driven gear is.
Die erfindungsgemäße ölhydraulische Zahnradpumpe arbeitet also ohne abnormale Abnutzung der Dichtungsflächen des Dichtungsblocks und ohne Verminderung des volumetrischen Wirkungsgrades.The oil hydraulic gear pump according to the invention therefore works without abnormal wear of the sealing surfaces of the sealing block and without reducing the volumetric efficiency.
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Claims (3)
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Legal Events
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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