DE2705584A1

DE2705584A1 - Hydraulische zahnradpumpe

Info

Publication number: DE2705584A1
Application number: DE19772705584
Authority: DE
Inventors: Raimondo Soler Bruguera
Original assignee: Bendiberica SA
Current assignee: AlliedSignal Automotive Espana SA
Priority date: 1976-02-10
Filing date: 1977-02-10
Publication date: 1977-08-11
Also published as: FR2341052B1; ES445021A1; FR2341052A1; US4138204A; GB1565462A

Description

Hydraulische Zahnradpumpe

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zahnradpumpe.

Eine Zahnradpumpe umfaßt im allgemeinen ein Gehäuse mit einem mit einer Ansaugkammer verbundenen Einlaßschlitz sowie einem mit einer Druckkammer verbundenen Auslaßschlitz, einem durch einen Elektromotor gesteuerten und mit einem Abtriebsrad im Eingriff stehenden Antriebsrad. Die beiden Zahnräder sind in entsprechenden Bohrungen im Gehäuse gelagert und befinden sich im Strömungsweg zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßschlitz. Ober die Spalte zwischen den Längsf1ächen der Bohrungen sowie der Zähne der entsprechenden Zahnräder fließt Strömungsmittel von der Ansaugkammer zur Auslaß- oder Druckkammer.

Im allgemeinen ist die Förderleistung einer Zahnradpumpe dieser Art der Drehzahl der Pumpe proportional, d.h., der Drehgeschwindigkeit des Antriebsrades. Soll eine im wesentlichen konstante Förderleistung unabhängig von der Drehzahl der Pumpe erreicht werden, muß die Pumpe mit Einrichtungen zur Durchsatzregelung versehen sein.

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe¹ mit einem mit einem Einlaßschlitz versehenen Gehäuse, der mit einer Ansaugkammer in Verbindung steht sowie mit einem mit einer Druckkammer verbundenen Auslaßsrhl 11 ζ , (¹J nein mit einem Abtriebsrad in EingiiJf stehenden Antriebsrad, wobei jedes diesel Zahnräder in < iner

entsprechenden Bohrung im Gehäuse gelagert und im Strömungsweg zwischen Ansaug- und Druckkammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Zahnräder eine MitteLbohrung besitzt, tin weLcho Durchlässe geführt sind, die die Bohrung mit Spalten zwischen benachbarten Zähnen des Zahnrades verbinden, sowie dadurch, daß eine Spule in der Mittelbohrung gleitend angeordnet ist, daß die Bewegung der Spule durch die Druckdifferenz zwischen dem Strömungsmitteldruck und der Druckkammer und einem Arbeitsdruck so gesteuert wird, daß die Spule geschlossen gehalten wird, wobei der Weg durch die Durchlässe solange gesperrt bleibt, wie die Förderleistung der Pumpe unter einem gegebenen Pegel bleibt, der einer vorgegebenen Druckdifferenz entspricht.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt die Spule zwei Lagerflächen, welche mit der Mittelbohrung zwei End- und eine Mittelkammer bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkammern jeweils dem Strömungsmitteldruck in der Druckkammer sowie dem Arbeitsdruck ausgesetzt sind, ferner dadurch, daß der Weg durch die Durchlässe durch eine Lagerfläche der Spule gesperrt wird, wenn diese geschlossen ist sowie dadurch, daß der Weg offen steht, wenn die Mittelkammer den Durchlässen infolge der Bewegung der Spule gegenübersteht.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen:

709832/0343

— 6 —

270558A

Fiqur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Zahnradpumpe,

Fiqur 2 einen Schnitt Lünqs der Linie 2-2 der Figur 1.

Das Gehäuse 10 der Zeichnunejen besitzt einen Einlaßschlitz oder eine Einlaßöffnung 12 sowie eine Aus laßöf fnuncj 14. Ferner umfaßt das Gehäuse zwei Bohrungen 16,18 von gleichem Durchmesser, deren gegenseitig parallele Achsen senkrecht zur Achse der Einlaßöffnung stehen. Die beiden Bohrungen 16,18 überlappen sich teilweise. In den Bohrungen sind entsprechende Zahnräder 20,22 mit identisch geformten Zähnen angeordnet, die im Räume der Überlappungen zwischen den beiden Bohrungen 16,18 miteinander in Eingriff stehen. Dieser Raum steht mit der Einlaßöffnung 12 über eine Ansaugkammer 24 und mit der Auslaßöffnung 14 über eine Druck· oder Auslaßkammer 26 in Verbindung. Das Zahnrad 20 wird durch einen nicht gezeigten Motcr gedreht und Antriebsrad genannt. Es dreht das Abtriebsrad genannte Zahnrad 22. Figur 1, welche einen Schnitt längs der Linie 1-1 der Figur 2 darstellt, zeigt, daß die Druckkammer 26 mit der Auslaßöffnung über ein Venturirohr 28 verbunden ist.

Im Abtriebsrad 22 ist eine Bohrung 30 ausgeformt. Die Bohrung 30 verläuft zur Bohrung 18 sowie zum Zahnrad 22 koaxial. Im Zahnrad 22 sind radiale Durchlässe oder Gänge 32 ausgeformt, die im gleichen Abstand um die Achse der Bohrung 30 in einer zu dieser senkrechten Ebene angeordnet sind und eine Verbindung zwischen den Bohrungen 30 und 18 und damit zwischen den Kammern

709832/0343 . ₇ .

I 24,26 herstellen. Die Durchlässe 32 verbinden die Mittelbohrung j

ι 30 mit den Spalten zwischen benachbarten Zähnen des Zahnrades

22. In der Bohrung 30 ist eine Spule 33 gleitbar angeordnet. Die Spule besitzt einen Mittelstab 34, der längs der Achse der Bohrung 30 verläuft und auf welchem zwei Lagerflächen 36,38 angeordnet sind, welche zusammen mit der Bohrung 30 eine erste und zweite Außenkammer 40,42 sowie eine Mittelkammer 44 bilden. Eine in der Kammer 42 angeordnete Feder 46 drückt die Spule 33 nach links in Figur 1. Wenn sich die Spule in der Ruhelage befindet, wird sie durch die Feder 46 vorgespannt, so daß die Lagerfläche 38 die Radialdurchgänge 32 sperrt, woraus folgt, daß die Bohrungen 18,30 nicht miteinander in Verbindung stehen.

Das Abtriebsrad 22 läuft in Drehzapfen 47,49, die sich jeweils in einem Lager 48 sowie im Gehäuse drehen. Ein im Gehäuse 10, im Lager 48 und im Drehzapfen 47 des Abtriebsrades 22 ausgeformter Durchlaß 50 verbindet die erste Außenkammer 40 mit der Druckkammer 26. Ebenso verbindet ein im Gehäuse 10 sowie im Drehzapfen 49 des Rades 22 ausgebildeter Durchlaß 52 den Hals 54 des Venturirohres 28 mit der Außenkammer 42. Eine weitere, ein Überdruckventil 58 enthaltende Leitung 56 verbindet die Auslaßöffnung 14 mit der Kammer 24.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt.

Das Antriebsrad 20 dreht das Abtriebsrad 22. Dadurch wird Ströiriunqsnii t te] zwischen den Wänden der Bohrungen 16,18 und den Z.'ihnon <]ei ent .sprechenden Ril.zrl 20,22 eingeschlossen und fließt

von der Ansaugkammer zur Druckkammer in Richtung der fest ausge- ! zogenen !feile der Figur 2. Ein fester Eingriff der kämmenden

Getriebezähne verhindert einen Rücklauf des Strömungsmit-I
j tels zur Ansaugkammer. Dadurch wird in der Druckkammer aufgrund des Widerstandes durch das Venturirohr 28 Druck erzeugt. Dieser Druck gelangt an die erste Außenkammer 40 und wird auf die Spule 33 in Gegenwirkung zur Feder 46 ausgeübt. Ebenso wird der im Halt 54 des Venturirohres 28 herrschende Druck über die Leitung 52 an die Außenkammer 42 übertragen. Der im Hals 54 des Venturirohres 28 gewonnene Druck ist der niedrigere Druck, der zwischen der Druckkammer 26 und der Auslaßöffnung 14 herrscht. Dieser Druck heißt Arbeitsdruck. Auch der Arbeitsdruck ist eine Funktion des Durchsatzes im Venturirohr.

Liegt der Durchsatz der Pumpe unter einem Nennwert, dann sind die Druckwerte in den Außenkammern 40,42 so, daß die Druckdiffere zwischen den beiden Kammern zu klein ist, um die Kraft der Feder 46 zu überwinden. Die Spule bleibt in ihrer Ruhestellung. Jetzt

. ist der Weg über die Radialleitungen 32 gesperrt.

Wenn der Durchsatz gleich oder größer als der Nennwert wird, ist die Druckdifferenz zwischen den Kammern 40,42 genügend groß, um die Kraft der Feder 46 zu überwinden. Dann wird die Spule 33 nach rechts in Figur 2, möglicherweise bis zu ihrer Anschlagsstellung, bewegt. Jetzt kann Strömungsmittel durch die Radialleitungen 32 fließen und einen Strömungsmitteltransport von der

Druckkammer zur Ansaugkammer auslösen.

709832/0343

Daher ändert sich die Druckdifferenz zwischen den Außenkammern j 40,42 in Abhängigkeit von einer Erhöhung des Durchsatzes, um I einen Rücklauf des Überschußströmungsmittels über die Mittelkammer 44 und die Leitungen 32 zu bewirken und damit einen konstanten Durchsatz an der Auslaßöffnung zu erzeugen. ι

I Bei einer nicht gezeigten Variante des vorstehend beschriebenen I Ausführungsbeispiels der Erfindung wird der Durchlaß 52 durch ^! eine Leitung im Gehäuse ersetzt, welche die Außenkammer 42 mit ¹ der Auslaßöffnung verbindet. Diese Einrichtung ist weniger

I empfindlich für Durchsatzänderungen, doch arbeitet noch einwand-I frei, da sie ebenso durch eine die Motorendrehzahl darstellende

I
Druckdifferenz betrieben wird.

709832/0343

Claims

Patentansprüche

Zahnradpumpe mit einem Gehäuse, in welchem ein mit einer Ansaugkammer verbundener Einlaßschlitz sowie ein mit einer Druckkammer verbundener Auslaßschlitz ausgeformt sind, bei welcher ferner ein Antriebsrad mit einem Abtriebsrad in Eingriff steht, wobei jedes der Räder in einer entsprechenden Bohrung im Gehäuse sowie im Strömungsweg zwischen der Ansaug- und der Druckkammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Räder (22) eine Mittelbohrung (30) besitzt, an welche Leitungen (32) geführt sind, die die Bohrung mit Spalten zwischen benachbarten Zähnen des Rades verbinden, ferner dadurch, daß eine Spule (33) in der Mittelbohrung (30) gleitbar angeordnet ist, daß die Bewegungen der Spule (33) durch die Druckdifferen;; zwischen dem Strömungsmitteldruck in der Druckkammer (26) und einem Arbeitsdruck in einer solchen Weise gesteuert werden, daß die Spule geschlossen bleibt, wobei der Weg über die Leitungen solange gesperrt bleibt wie die Förderleistung der Pumpe unter einem einer vorgegebenen Druckdifferenz entsprechenden Pegel bleibt.

709832/0343 _ ₂ _

ORIGINAL INSPECTED
2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Arbeitsdruck in Abhängigkeit von der Strömungsmittel förderung an der Auslaßöffnung (14) ändert.
3. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (33) im Abtriebsrad (22) gleitbar angeordnet ist.
4. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (33) zwei Lagerflächen (36,38) umfaßt, welche mit der Mittelbohrung (30) zwei Außenkammern (40,42) sowie eine Mittelkammer (44) bilden, ferner dadurch, daß die Außenkammern (40,42) jeweils dem Strömungsmitteldruck in der Druckkammer (26) sowie dem Arbeitsdruck ausgesetzt sind, daß der Weg durch die Leitungen (32) durch eine Lagerfläche (38) der Spule (33) gesperrt ist, wenn diese geschlossen ist sowie dadurch, daß der Weg offen ist, wenn die Mittelkammer (44) infolge der Bewegung der Spule (33) den Leitungen (32) gegenübersteht.
5. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- I

I durch gekennzeichnet, daß die Leitungen (32) in einer zur |

i Achse der Mittelbohrung (30) senkrechten Ebene angeordnet ,

sind.

709832/034 3
6. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (32) in radialer Richtung verlaufen.
7. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da-

durch gekennzeichnet, daß ein überdruckventil (58) zwi-

sehen der Auslaßöffnung (14) und der Einlaßöffnung (12)

, angeordnet ist.
8. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsdruck aus dem Hals (54) eines zwischen der Druckkammer (26) und der Auslaßöffnung (14) angeordneten Venturirohrs (28) gewonnen wird.