DE3152488T1

DE3152488T1 - GEAR MACHINE

Info

Publication number: DE3152488T1
Application number: DE19813152488
Authority: DE
Inventors: James M. 38834 Corinth Miss. Eley; James R. Mcburnett
Original assignee: Tyrone Hydraulics Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1980-10-28
Filing date: 1981-10-28
Publication date: 1983-08-25

Description

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

~ S- ~ S-

Die Erfindung betrifft eine Zahnradmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a gear machine according to the Preamble of claim 1.

Es ist bekannt, daß hydraulische Zahnradpumpen und Zahnradmotoren weite Verbreitung in schweren Maschinen und auf anderen Anwendungsgebieten gefunden haben, wobei Belastungen auftreten, die erheblich größer sind als man das noch vor wenigen Jahren in Rechnung stellte.It is known that hydraulic gear pumps and gear motors have found widespread use in heavy machinery and other fields of application, with Loads occur that are considerably greater than what was taken into account just a few years ago.

Es versteht sich, daß diese hohen Belastungen zu einer viel größeren Beanspruchung der lebenswichtigen Teile der Pumpe oder des Motors führen, so daß auch die Gefahr eines Ausfalles eines überbeanspruchten Teiles größer ist. Tritt im.Gebrauch ein Ausfall eines solchen Teiles auf, so erfolgt dieser Ausfall in der Regel ohne deutliche Vorwarnung, so daß eine ganz erhebliche Beschädigung der Maschine oder Anlage während des Einsatzes möglich ist, also oft an Orten, wo Reparaturteile und sonstige Reparaturvoraussetzungen nicht, gegeben sind. Man weiß bei herkömmlichen Zahnradpumpen und Zahnradmotoren, daß ein häufiger Grund für einen Ausfall in der großen Belastung der Lager liegt, die auf den erheblichen Druckunterschied zurücikzuf uhren ist, der bei Arbeitsbedingungen der Pumpe Oder des Motors zwischen der Einlaß- und der Auslaßseite herrscht. Bei modernen Hydraulikanlagen kann der Druckabfall an den Zahnrädern einige 1000 psi (pounds per square inch) betragen. Bei herkömmlichen Zahnradpumpen werden durch diesen Druckunterschied die Zahnräder und die seitlich angeordneten Dichtplatten gegen die innenliegenden Wandabschnitte des Gehäuses auf der Einlaßseite gedrückt (dies i/St zugleich die Niederdruckseite der Zahnräder). Üblicherweise werden daher bei Zahnradpumpen und Zahnradmotoren die Teile so ausgelegt, daß im Verlaufe einer "Einschneidperiode"It will be understood that these high loads result in a much greater stress on the vital parts the pump or the motor, so that the risk of failure of an overstressed part is greater is. If such a part fails in use, this failure usually occurs without a significant one Advance warning so that considerable damage to the machine or system during use is possible is, so often in places where repair parts and other repair requirements are not given. One knows in conventional gear pumps and gear motors, that is a common cause of failure in the heavy load the camp lies, which is due to the considerable pressure difference that occurs in working conditions of the pump or the motor prevails between the inlet and the outlet side. With modern hydraulic systems the pressure drop across the gears can be a few 1000 psi (pounds per square inch). With conventional This pressure difference causes gear pumps to move the gears and the laterally arranged sealing plates against the inner wall sections of the housing pressed on the inlet side (this i / St also the low pressure side of the gears). Usually will be Therefore, in gear pumps and gear motors, the parts are designed in such a way that in the course of a "cutting-in period"

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die bei der Niederdrückseite der Zahnräder liegende Gehäusewand allmählich durch Schneiden und Abrieb der Zähne der Zahnräder spanend so bearbeitet wird, daß man eine komplementär passende Geometrie erhält. Zuweilen führt eine derartige spanende Bearbeitung der Gehäusewand durch die Zähne der Zahnräder aber dazu, daß Materialstücke an solchen Stellen aus dem Gehäuse herausgerissen werden, wo sich im Gußstück kleinere Unregelmäßigkeiten befinden. Dies führt zu einer Zerstörung der Pumpe. Auch dann, wenn das Pumpengehäuse in der Einschneidperiode nicht beschädigt wird, wird der spanend bearbeitete Bereich des Gehäuses beim Gebrauch der Pumpe weiterhin allmählich verschlissen. Di-es hat unausweichlich zum Ergebnis, daß der Wirkungsgrad der Zahnradmaschine zunehmend kleiner wird, da man eine weniger gute Abdichtung zwischen den Zähnen und der Gehäuseinnenfläche erhält; es kann auch zum Ausfall eines gefährdeten Maschinenteiles kommen. Fallen die Lager aus, so schneiden sich die Zähne der Zahnräder in das Gehäuse ^in, und hierdurch wird eine große Menge von Verunreinigungen erzeugt; zusätzlich wird möglicherweise die Pumpe zerstört. Obwohl man die oben genannten Probleme dadurch mindern kann, daß man die Zahnradmaschinen sehr sorgfältig herstellt und ständig überwacht un'd daß man geeignete Materialien auswählt und mit großen Sicherheitsmargen arbeitet, stellen doch die geschilderten Probleme nicht überwindbare Grenzen für die bekannten Konstruktionen von Zahnradmaschinen dar.the housing wall on the lower side of the gears is gradually machined by cutting and abrasion of the teeth of the gears so that a complementary matching geometry is obtained. Sometimes such machining leads to the Housing wall through the teeth of the gears but to the fact that pieces of material in such places from the housing are torn out where there are minor irregularities in the casting. This leads to destruction the pump. Even if the pump casing is not damaged in the cutting-in period, will the machined area of the housing continues to wear out gradually with use of the pump. Di-it inevitably has the result that the efficiency the gear machine becomes progressively smaller as there is a less good seal between the teeth and the inner surface of the housing; it can also lead to the failure of an endangered machine part. If the bearings fail, the teeth of the gearwheels cut into the housing, and this causes generates a large amount of impurities; in addition, the pump may be destroyed. Even though the above problems can be alleviated by very careful handling of the gear machines manufactures and constantly monitors and that one selects suitable materials and with large safety margins works, but the problems described pose insurmountable limits for the known constructions of gear machines.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Zahnradmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weitergebildet werden, daß die nachteiligen Auswirkungen des Druckabfalles an den Zahnradmaschinenelementen vermindert sind und insbesondere die mechanischen Belastungen der Lager und der lebenswichtigen Teile der Pumpe ver-The present invention is intended to further develop a gear machine according to the preamble of claim 1 that the adverse effects of the pressure drop across the gear machine elements are reduced and in particular the mechanical loads on the bearings and the vital parts of the pump

mindert sind. Man erhält so eine höhere Standfestigkeit, verlängerte Lebensdauer und größeren Wirkungsgrad der Zahnradmaschine. Auch die Gefahr von Pumpen- oder Motorpannen, die auf den Druckabfall an den Zahnrädern zurückzuführen sind, wird bei Lösungder oben angegebenen Aufgabe erheblich vermindert.are reduced. You get a higher stability, extended service life and greater efficiency of the gear machine. Also the risk of pump or engine breakdowns, which are due to the pressure drop at the gearwheels, is used when solving the problem given above considerably reduced.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe schafft die Erfindung eine Zahnradmaschine gemäß Anspruch 1. ■To solve the problem, the invention creates a gear machine according to claim 1. ■

In der erfindungsgemäßen Zahnradmaschine hat man eine erheblich verbesserte Verteilung der mechanischen Belastung in den Gehäusen der Pumpen und Motoren, auch sind Probleme bezüglich mechanischer Hysterese vermieden. Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Größe des Hochdruckbereiches bzw. der Hochdrucktasche der Zahnradmaschine klein ist, trotzdem aber eine Verbesserung der Arbeitscharakteristik erhalten wird. Dies führt zu geringeren mechanischen Belastungen des Gehäuses, verminderten Leckagen und geringeren Lagerbelastungen, und zwar zumindest um ein Drittel verglichen mit herkömmlichen Zahnradmaschinen. Auch die Widerstandsfähigkeit gegen Verunreinigungen und Erosion sind erheblich verbessert.Fällt ein Lager oder ein£ Welle aus, so wird verglichen mit herkömmlichen Zahnradmaschinen nur ^veine'geringe Menge an Verunreinigungen erzeugt.The gear machine according to the invention has a considerably improved distribution of the mechanical load in the housings of the pumps and motors, and problems with regard to mechanical hysteresis are also avoided. An important feature of the present invention is that the size of the high pressure area or the high pressure pocket of the gear machine is small, but an improvement in the working characteristic is obtained. This leads to lower mechanical loads on the housing, reduced leakages and lower bearing loads, namely by at least a third compared to conventional gear machines. Also, the resistance to contamination and erosion are significant verbessert.Fällt a bearing or a shaft £, so compared with conventional gear pumps only ^v eine'geringe amount of impurities produced.

Eine erfindungsgemäße Zahnradmaschine kann auch leicht repariert werden, während bei Pannen herkömmlicher Zahnradpumpen üblicherweise die Pumpe vollständig ausgetauscht werden muß. Ein ganz wichtiger Vorteil der Erfindung ist der, daß bei einer Panne nur ganz geringe Mengen an Verunreinigungen durch die Panne erzeugt werden, da sich die Zahnräder in den bei der Niederdruckseite des Gehäuses liegenden freien Raum hinein bewegen. Man kann daher diese Teile ersetzen oder eine neue Pumpe installieren, ohne daßA gear machine according to the invention can also easily can be repaired, while in the event of a breakdown of conventional gear pumps, the pump is usually completely replaced must become. A very important advantage of the invention is that in the event of a breakdown, only very small amounts of contamination can be generated by the glitch as the gears are in the on the low pressure side of the housing move lying free space into it. You can therefore replace these parts or install a new pump without

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der hydraulische Arbeitskreis geleert oder aus ihm Verunreinigungen entfernt werden müssen.the hydraulic working group emptied or impurities from it must be removed.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Verbesserungen bezüglich der Auslegung, Konstruktion und Arbeitsweise von radialen Dichtschuhen und Einrichtungen zum Anbringen derselben. So liegt ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung im Vorsehen radialer Dichtschuhe, die eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Biegebelastungen aufjQ weisen, auch noch bei Drucken bis hin zu 5000 psi. Ein weiteres wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Verminderung der Bewegung dieser Dichtschuhe unter Belastung, und hierdurch ergibt sich eine Verminderung des Verschleißes und der mechanischen Hystereseeffekte.The present invention also relates to improvements regarding the design, construction and operation of radial sealing shoes and devices for attaching them the same. Thus, an essential feature of the present invention is the provision of radial sealing shoes that high resistance to bending loads on jQ point, even at pressures up to 5000 psi. Another important feature of the present invention is the reduction in the movement of these sealing shoes under load, and this results in a reduction wear and tear and mechanical hysteresis effects.

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Durch die vorliegende Erfindung wird eine erhebliche Verminderung des Verschleißes und eine erhebliche Erhöhung der Lebensdauer von Zahnradpumpen und Zahnradmotoren erhalten. The present invention provides a significant reduction wear and a significant increase in the service life of gear pumps and gear motors.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist der, daß bei einer Zahnradpumpe gegebener Größe das Volumen der Pumpeneinlaßkammer vergrößert wird. Dies führt zu einem besseren Füllungsvermögen der Pumpen und damit-auch einem besseren Wirkungsgrad als bei bekannten Zahnradpumpen.Another advantage of the present invention is that that with a gear pump of a given size, the volume of the pump inlet chamber is increased. This leads to a better filling capacity of the pumps and thus also a better degree of efficiency than with known gear pumps.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Verminderung der mechanischen Belastungen und in einer verbesserten Verteilung der mechanischen Belastungen, denen die verschiedenen Gußteile, Lager und andere Teile von Zahnradpumpen und Zahnradmotoren ausgesetzt sind. Dabei werden keinerlei Nachteile bezüglich der Arbeitscharakteristiken der Pumpe oder des Motors in Kauf genommen.Another advantage of the invention is the reduction the mechanical loads and in an improved distribution of the mechanical loads to which the various castings, bearings and other parts of gear pumps and gear motors. Be there no disadvantages in terms of the working characteristics of the pump or the motor accepted.

Bei der erfindungsgemäßen Zahnradmaschine wird auch die Einschneidperiode, die bei üblichen Zahnradpumpen und Zahnradmotoren notwendig ist, erheblich vermindert oder fällt sogar ganz weg.In the gear machine according to the invention, the Cut-in period, which is necessary with conventional gear pumps and gear motors, significantly reduced or even disappears completely.

Vorteilhaft ist an der erfindungsgemäßen ZahnradmaschineThe gear machine according to the invention is advantageous

ferner, daß sie mit einem Spiel der Zahnspitzen von Null oder von der Größe von Ölfilmen auskommt, so daß die Leckage vermindert ist. Auch wird der Verschleiß der ,Q Zähne und die Produktion von Spänen des Gehäusematerials unter Belastung vermindert.also that it gets by with a game of the tooth tips of zero or the size of oil films, so that the Leakage is reduced. There is also wear and tear of the, Q teeth and the production of chips from the housing material decreased under stress.

Durch die Erfindung wird auch der nachteilige Einfluß einer Temperaturerhöhung bei Verwendung ungleicher Mejg talle für Gehäuse und Zahnräder (z.B. Aluminiumgehäuse und Zahnräder aus Stahl) vermindert.The invention also eliminates the adverse influence a temperature increase when using unequal Mejg tals for housings and gears (e.g. aluminum housings and steel gears) are reduced.

Nachteilige Auswirkungen, wie sie sich aus dem Arbeiten mit durch Partikel verunreinigtem Arbeitsmittel ergeben, sind bei der erfindungsgemäßen Zahnradmaschine vermindert, da die effektiven Dichtlängen kleiner sind und damit auch der Bereich, der dem unter Druck befindlichen verunreinigten Arbeitsmittel ausgesetzt ist.Detrimental effects, such as those resulting from working with work equipment contaminated by particles, are reduced in the gear machine according to the invention, because the effective sealing lengths are smaller and thus also the area that contaminates the pressurized Work equipment is exposed.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß man bei sehr günstigem Kosten/Nutzenverhältnis Zahnradpumpen herstellen kann, bei denen die radialen Druckdichtschuhe aus Materialien hergestellt sind, die eine hohe Erosionsbeständigkeit aufweisen, ohne daß dies zu einer nennens- werten Erhöhung der Kosten für eine Pumpe führt.Another advantage of the invention is that gear pumps are used with a very favorable cost / benefit ratio can produce, in which the radial pressure sealing shoes are made of materials that have a high resistance to erosion, without this leading to a noticeable increase the cost of a pump.

Die erfindungsgemäße Zahnradmaschine läßt sich auch einfacher und kostengünstiger reparieren als herkömmliche Zahnradmaschinen.
35The gear machine according to the invention can also be repaired more easily and more cheaply than conventional gear machines.
35

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Schließlich wird bei der erfindungsgemäßen Zahnradmaschine im Falle eines Ausfalles eines Lagers gar keine oder nur eine geringe Menge an Verunreinigungen erzeugt.Finally, in the gear machine according to the invention in the event of a bearing failure, no or only a small amount of contamination is generated.

Die vorgenannten Vorteile erhält bei der erfindungsgemäßen Zahnradmaschine dadurch, daß man zwei radiale Dichtschuhe vorsieht, die durch das hydraulische Arbeitsmittel in Richtung auf die Zähne der Zahnräder vorgespannt sind. . In der Einschneidphase arbeiten sich die Zahnräder inThe aforementioned advantages are obtained in the case of the invention Gear machine in that one provides two radial sealing shoes, which are in Direction on the teeth of the gears are biased. . In the cutting phase, the gears work their way into

jQ diese Dichtschuhe hinein, so daß man ein minimales Spiel der Zahnradspitzen erhält. Die Dichtschuhe sind auf speziell konstruierten Seitenplatten abgestützt, so daß die auf sie einwirkende Kraft direkt an das Gehäuse abgeleitet wird und nicht unter Zwischenschaltung der Zahnräder oder Wellenlager. Die Dichtschuhe lassen sich leicht austauschen, und da sie keine Druckgefäße darstellen, kann man sie aus anderen Materialien herstellen, z.B. aus gegenüber Korrosion hochbeständigen Materialien. Hierdurch wird der nutzbare Bereich der Arbeitsdrucke vergrößert, innerhalb dessen die Pumpen eingesetzt werden können. Handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Zahnradmaschine um einen Motor, so werden Dichtschuhe der gleichen Konstruktion am Hochdruckeinlaß des Motors angeordnet.jQ these sealing shoes into it, so that there is minimal play that receives gear tips. The sealing shoes are supported on specially designed side plates so that the force acting on it is derived directly to the housing and not with the interposition of the gears or shaft bearings. The sealing shoes can be easily exchanged, and since they do not represent pressure vessels they are made from other materials, e.g. from materials that are highly resistant to corrosion. This will increases the usable range of working pressures within which the pumps can be used. Act If the gear machine according to the invention is a motor, sealing shoes of the same construction are on High pressure inlet of the engine arranged.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention is illustrated below with the aid of exemplary embodiments explained in more detail with reference to the accompanying drawing. In this show:

Fig. 1 eine seitliche Ansicht einer hydraulischen Zahnradpumpe, in welcher Abschnitte des GehäusesFig. 1 is a side view of a hydraulic gear pump in which portions of the housing

weggebrochen sind;have broken away;

Fig. 2 einen axialen Schnitt durch die Zahnradpumpe nach Fig. 1 längs der dortigen Schnittlinie 2-2;FIG. 2 shows an axial section through the gear pump according to FIG. 1 along the section line there 2-2;

■fT-3 ■ fT- 3

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2; Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 2; Fig. 5 einen perspektivische Darstellung eines Dichtschuhes und einer Seitenplatte der Zahnradpumpe nach den Fign. 1-4; Fig. 6 eine schematische Darstellung, anhand welcherFigure 3 is a section along line 3-3 of Figure 2; Figure 4 is a section along line 4-4 of Figure 2; 5 shows a perspective illustration of a sealing shoe and a side plate of the gear pump according to FIGS. 1-4; 6 shows a schematic illustration, on the basis of which

die Bedeutung der Starrheit der radialen Dichtschuhe erläutert wird;
Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 von Fig.2; ^und the importance of the rigidity of the radial sealing shoes is explained;
Figure 7 is a section along line 7-7 of Figure 2; ^and

Fig. 8 eine ähnliche Schnittansicht wie Fig. 3, inFIG. 8 is a similar sectional view to FIG. 3, in FIG

welcher eine abgewandelte Zahnradpumpe gezeigt ist.which is shown a modified gear pump.

Zunächst wird auf die Fign. 1-3 Bezug genommen, welche eine Zahnradpumpe in seitlicher Ansicht, axialer Schnittansicht und transversaler Schnittansicht zeigen. Die Zahnradpumpe hat zwei Zahnräder 10 und 11,, die die eigentlichen Pumpenelemente darstellen und Hydraulikflüssigkeit aus einem nicht gezeigten Vorratsbehälter zu einer hydraulisch betriebenen Vorrichtung (nicht gezeigt)pumpen. Die Zahnräder 10 und 11 sind auf parallelen Wellen 12 und 13 angeordnet, wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, und laufen in Lagerhülsen, die;in einem Gehäuse 14 festgelegt sind.First of all, FIGS. 1-3 referred to which show a gear pump in side view, axial sectional view and transverse sectional view. The gear pump has two gears 10 and 11, which represent the actual pump elements and hydraulic fluid from a reservoir, not shown, to a hydraulically operated device (not shown). The gears 10 and 11 are arranged on parallel shafts 12 and 13, as best seen in FIG. 2, and run in bearing sleeves which are fixed in a housing 14.

Zu beiden Seiten der umlaufenden Zahnräder 10, 11 sind seitliche Druckplatten 15 angeordnet. Wie am besten aus den Fign. 3, 7 und 8 ersichtlich ist, haben die seitlichen Druckplatten 15 ovale Grundgeometrie, wobei ebene Seitenflächen 15a die kreisförmigen Endabschnitte tangential verbinden. Die Druckplatten 15 finden in einer ovalen Ausnehmung des Gehäuses 14 Aufnahme und sind mit kreisförmigen öffnungen versehen, durch welche sich die Wellen 12, 13 erstrecken. Obwohl sich die seitlich liegenden Druckplatten 15 um eine begrenzte Strecke in axialer Richtung der Zahnräder bewegen können, so daß sie bei Druckbeaufschlagung eine Abdichtung der Seiten der Zähne bewerkstelligen können,On both sides of the rotating gears 10, 11 are lateral pressure plates 15 arranged. As best from the FIGS. 3, 7 and 8 can be seen, have the side Pressure plates 15 of oval basic geometry, with flat side surfaces 15a connecting the circular end sections tangentially. The pressure plates 15 are accommodated in an oval recess of the housing 14 and are circular provided openings through which the shafts 12, 13 extend. Although the laterally lying pressure plates 15 can move a limited distance in the axial direction of the gears so that they are pressurized can seal the sides of the teeth,

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' 4P·'4P

ist es wichtig, daß auf der Niederdruckseite in zu der
Richtung der Wellenachsen senkrechter Richtung eine gute Abstützung erhalten wird. Gegenüber herkömmlichen Druckplatten,welche die Form der Ziffer "8" aufweisen, erhält man bei den hier beschriebenen ovalen Druckplatten eine
höhere Steifigkeit.it is important that on the low pressure side in to the
Direction of the shaft axes perpendicular direction a good support is obtained. Compared to conventional printing plates, which have the shape of the number "8", the oval printing plates described here give one
higher rigidity.

Das Gehäuse 14 ist in zwei oder mehr Gehäuseteile unterteilt, beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel in
IQ drei Gehäuseteile 14a, 14b und 14c, die durch Bolzen 16
miteinander verbunden sind.The housing 14 is divided into two or more housing parts, in the embodiment considered here in
IQ three housing parts 14a, 14b and 14c, which are secured by bolts 16
are connected to each other.

Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich, steht die Welle 13 nach/außen über das Gehäuse 14 über und ist mit einer
Keilverzahnung..17 versehen, über welche die Pumpe kraftschlüssig mit einem nicht näher gezeigten Antriebsmotor
verbindbar ist.As best seen from Fig. 1, the shaft 13 protrudes / outwardly over the housing 14 and is with a
Splined toothing..17, via which the pump is frictionally connected to a drive motor not shown in detail
is connectable.

Eine in Fig. 1 mit 18 bezeichnete Einlaßleitung 18 fürA designated in Fig. 1 with 18 inlet line 18 for

Hydraulikflüssigkeit führt zu eigner Einlaßöffnung 19,Hydraulic fluid leads to its own inlet port 19,

die ihrerseits mit einer Gehäusekammer 20 des hohlen Gehäuses 14 in Verbindung steht. In der Gehäusekammer 20
sind die Zahnräder 11, 12 angeordnet, wie am besten aus
Fig. 3 ersichtlich/ist. Die Gehäusekammer 20 hat einewhich in turn is in communication with a housing chamber 20 of the hollow housing 14. In the housing chamber 20
the gears 11, 12 are arranged as best seen
Fig. 3 can be seen / is. The housing chamber 20 has a

Auslaßöffnung 21, die auf der der Einlaßöffnung 19 gegenüberliegenden Seite der Zahnräder 10 und 11 liegt.
Die Auslaßöffnung 21 ist mit einem durch unter Druck
stehende Hydraulikflüssigkeit betriebenen Verbraucher
verbunden, der in der Zeichnung nicht wiedergegeben ist.Outlet opening 21, which is on the opposite side of the gears 10 and 11 from the inlet opening 19.
The outlet port 21 is under pressure with a through
standing hydraulic fluid operated consumer
connected, which is not shown in the drawing.

Wie am besten aus den Fign. 2 und 3 ersichtlich ist, ist das Gehäuse 14 so ausgenommen, daß man einen nennenswerten Zwischenraum zwischen den Spitzen der Zähne der Zahn räder (deren kreisförmige Bahn ist mit 10a bzw. 11a be-As best from the FIGS. 2 and 3 can be seen is the housing 14 so excepted that there is an appreciable space between the tips of the teeth of the tooth wheels (their circular path is marked 10a or 11a

zeichnet) und der in Umfangsrichtung verlaufenden Innenwand 22 der Gehäusekammer 20 erhält. Dieser Freiraum er-draws) and the inner wall running in the circumferential direction 22 of the housing chamber 20 receives. This free space

streckt sich vom Bereich der Einlaßöffnung 19 in Umfangsrichtung eines jeden der Zahnräder 10, 11 bis zu einem Punkt,bei welchem radiale Dichtschuhe 23 angeordnet sind. Dieser Punkt befindet sich in der Nachbarschaft der Aus-extends from the area of the inlet opening 19 in the circumferential direction of each of the gears 10, 11 up to a point at which radial sealing shoes 23 are arranged. This point is in the vicinity of the exit

c laßöffnung 21. Der Abstand zwischen den Spitzen der Zähne und der Innenwand 22 auf der Niederdruckseite der Zahnräder ist so groß, daß die Zähne auch beim Ausfall eines Lagers nicht die Innenwand 22 berühren.c orifice 21. The distance between the tips of the teeth and the inner wall 22 on the low pressure side of the gears is so large that the teeth even if one fails Do not touch the inner wall 22 of the bearing.

,Q Es sind zwei getrennte Dichtschuhe 23 vorgesehen, die unabhängig zu beiden Seiten der Auslaßöffnung 21 angeordnet sind. Die Dichtschuhe 23 sind in eine Ausnehmung 25 eingepaßt, die im Gehäuseteil 14b vorgesehen ist, und erstrecken sich über die gesamte Breite der Stirnflächen der, Q Two separate sealing shoes 23 are provided, which are independent are arranged on both sides of the outlet opening 21. The sealing shoes 23 are fitted into a recess 25, which is provided in the housing part 14b, and extend over the entire width of the end faces of the

je Zähne«per teeth "

Wie am besten aus den Fign. 3-5 ersichtlich ist, hat ein jeder der Dichtschuhe 2 3 einen Hauptkörper 2 3a sowie einen Dichtabschnitt 22b. Letzterer trägt eine kreisbogen-As best from the FIGS. 3-5 can be seen, has each of the sealing shoes 2 3 has a main body 2 3a and a sealing section 22b. The latter carries a circular arc

2Q förmige Dichtfläche 24, deren Geometrie der Bahn entspricht, welche von den Spitzen der Zähne des zugeordneten Zahnrades durchlaufen wird. Der Hauptkörper 2 3a erfindet sich in der Ausnehmung 2 5 des Gehäuses 14 und hat seitliche Stützabschnitte mit ebenen Stützflächen 26, welehe sich in seitlicher Richtung von den beiden Seitenflächen des Dichtabschittes 23b weg erstrecken. Die Stützflächen 26 ruhen auf den ebenen Seitenflächen 15a der seitlichen Druckplatten 15, so daß die seitlichen Druckplatten 15 die einzige Abstützung für die Dichtschuhe 23 darstellen, wobei die Dichtflächen 24 zusammen mit den Spitzen der Zähne der Zahnräder eine Dichtstelle bilden. Die Druckplatten 15 sind ihrerseits auf der Niederdruckseite fest am Gehäuse abgestützt, so daß die auf die Dichtschuhe 2 3 ausgeübten Kräfte auf das Gehäuse und nicht auf die Zahnräder oder die Wellenlager übertragen werden.2Q-shaped sealing surface 24, the geometry of which corresponds to the path, which is traversed by the tips of the teeth of the associated gear. The main body 2 3a invents located in the recess 2 5 of the housing 14 and has lateral support sections with flat support surfaces 26, welehe extend in the lateral direction away from the two side surfaces of the sealing section 23b. the Support surfaces 26 rest on the flat side surfaces 15a the side pressure plates 15, so that the side pressure plates 15 are the only support for the sealing shoes 23, the sealing surfaces 24 forming a sealing point together with the tips of the teeth of the gears form. The pressure plates 15 are in turn firmly supported on the housing on the low pressure side, so that the on the sealing shoes 2 3 exerted forces are transmitted to the housing and not to the gears or the shaft bearings will.

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Jeder Dichtschuh 23 hat eine abgestufte Rückseite mit Flächen 27 und 28. Die Fläche 27 steht im wesentlichen senkrecht auf der Stützfläche 26, und ihr liegt eine ebene Oberfläche 29 der Ausnehmung 25 gegenüber. Zwisehen der Fläche 27 und der Fläche 29 ist vorzugsweise ein aus Stahl gefertigtes Druckpolster 30 vorgesehen.Each sealing shoe 23 has a stepped back with surfaces 27 and 28. The surface 27 is essentially perpendicular to the support surface 26, and a flat surface 29 of the recess 25 lies opposite it. Between A pressure pad 30 made of steel is preferably provided on the surface 27 and the surface 29.

In einer Nut 32, die in der Fläche 28 ausgebildet ist, findet eine flexible Dichtung 31 Aufnahme. Letztere ar-A flexible seal 31 is received in a groove 32 which is formed in the surface 28. The latter ar-

IQ beitet mit der gegenüberliegenden Fläche der Ausnehmung 2 5 zusammen und schneidet eine Dichtung 33, welche vom Gehäuseteil 14c getragen ist (vgl. Fig. 7), und auf diese Weise ist der mit hohem Druck beaufschlagte Oberflächenabschn.itt der Dichtschuhe 2 3 vorgegeben und abgegrenzt. Die IQ cooperates with the opposite surface of the recess 2 5 and cuts a seal 33 which is carried by the housing part 14c (see delimited. the

!5 Dichtung 31 liegt nahe bei der Fläche 27, so daß ein verhältnismäßig großer Bereich der Rückseite der Dichtschuhe mit hohem Druck beaufschlagt ist verglichen mit dem mit Niederdruck beaufschlagten Bereich.! 5 Seal 31 is close to surface 27, so that a relatively large area of the back of the sealing shoes is subjected to high pressure compared to that with Low pressure area.

Die Dichtschuhe 23 haben ferner jebene Begrenzungsflächen 34 und 35, welche zum anderen Dichtschuh bzw. zur rückwärtigen Auslaßöffnung 21 weisen. Die Begrenzungsflächen 34 sind durch ein Distanzstück 36 auf Abstand gehalten, welches die Dichtschuhe parallel unter Abstand -ausgerichtet in der Ausnehmung 25 hält, solange dort kein Druck herrscht, und welches einen Strömungsmittelweg für das unter hohem Druck stehende Hydrauliköl zur Auslaßö.f fnung 21 vorgibt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, erstreckt sich der Hochdruckbereich bzw. die Hochdrucktasche der Pumpe von der Berührlinie derjenigen Zahne, die in Kontakt zu den Dichtflächen 24 stehen, zu den rückwärtigen Begrenzungsflächen der Hauptkörper der Dichtschuhe bis hin zu der flexiblen Dichtung 31. Die Enden der Dichtungen überlappen die Enden der Dichtungen 33 in den seitlichen Gehäuseteilen 14a und 14c, und auf diese Weise erhält man abgedichtete Druckbereiche hinter den Dichtschuhen.The sealing shoes 23 also have flat boundary surfaces 34 and 35, which point to the other sealing shoe and to the rear outlet opening 21, respectively. The boundary surfaces 34 are kept at a distance by a spacer 36, which aligns the sealing shoes parallel at a distance holds in the recess 25 as long as there is no pressure and which provides a fluid path for the Hydraulic oil under high pressure to outlet opening 21 specifies. As can be seen from Fig. 3, extends The high pressure area or the high pressure pocket of the pump is separated from the contact line of the teeth that are in contact to the sealing surfaces 24, up to the rear boundary surfaces of the main body of the sealing shoes to the flexible seal 31. The ends of the seals overlap the ends of the seals 33 in the lateral ones Housing parts 14a and 14c, and in this way one obtains sealed pressure areas behind the sealing shoes.

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Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der durch die Dichtungen 31 und 33 begrenzte Bereich hinter den Dichtschuhen 23 mit dem Förderdruck beaufschlagt ist, so daß die ebenen Stützflächen 26 der Dichtschuhe in Fig. 3 in horizontaler Richtung nach links gegen die flachen Seitenflächen 15a der Druckplatten 15 gedrückt werden. Auf diese Weise werden die Dichtflächen 24 im Dichteingriff mit den Spitzen der Zähne der Zahnräder 10 und 11 gehalten.From Fig. 3 it can be seen that the through the seals 31 and 33 limited area behind the sealing shoes 23 is subjected to the delivery pressure, so that the flat Support surfaces 26 of the sealing shoes in Fig. 3 in the horizontal direction to the left against the flat side surfaces 15a the pressure plates 15 are pressed. Be that way the sealing surfaces 24 are held in sealing engagement with the tips of the teeth of the gears 10 and 11.

Bei der Herstellung werden die Dichtschuhe 23 zunächst so dimensioniert, daß sich die Zahnräder nach der Endmontage der Pumpe geringfügig in die Dichtschuhe 23 einschleifen können und selbst das endgültige Arbeitsspiel herstellen. Auf diese Weise ist eine gute Abdichtung zwischen den Zähnen und den-Dichtschuhen gewährleistet.During manufacture, the sealing shoes 23 are initially so dimensioned so that the gears grind slightly into the sealing shoes 23 after the final assembly of the pump can and produce the final work cycle yourself. This way there is a good seal between the Teeth and the sealing shoes guaranteed.

Aus der oben stehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Dichtschuhe 23 Dichtstellen mit den Spitzen 10a bzw. 11a der Zähne der Zahnräder 10, 11 nur in einem begrenzten Bereich bilden, der der Hochdrucjkseite der Zahnräder unmittelbar benachbart ist. Im Falle einer Zahnradpumpe wie beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel - ist der Hochdruckbereich die Auslaßöffnung 21. Wie Fig. 3 zeigt, unterteilen die Dichtschuhe 2 3 den Innenraum des Gehäuses 14 in einen verhältnismäßig großen Einlaßkammerabsphnitt, der sich von der Einlaßöfnnung 19 bis hin zu demjenigen Punkt erstreckt, bei welchem die Spitzen der Zähne die Oberfläche eines Dichtschuhes 23 berühren, wobei in dem Einlaßkammerabschnitt ein Druck von im wesentlichen Null herrscht, sowie in einen verhältnismäßig kleinen Auslaßkammerabschnitt, in dem der volle Förderdruck der Pumpe herrscht.From the above description it follows that the sealing shoes 23 sealing points with the tips 10a and 11a of the teeth of the gears 10, 11 form only in a limited area, that of the high pressure side of the gears directly is adjacent. In the case of a gear pump as in the exemplary embodiment considered here - is The high-pressure area is the outlet opening 21. As FIG. 3 shows, the sealing shoes 23 subdivide the interior of the housing 14 in a relatively large inlet chamber section, which extends from the inlet opening 19 to the one Point extends at which the tips of the teeth touch the surface of a sealing shoe 23, in which Inlet chamber section there is a pressure of substantially zero, as well as in a relatively small outlet chamber section, in which the full delivery pressure of the pump prevails.

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ι Man kann zwar die Dichtfläche 24 der Dichtschuhe 23 langer wählen als dies in Fig. 3 gezeigt ist, vorzugsweise ist aber die Länge der Dichtflächen 24 eines jeden der Dichtschuhe 23 so bemessen, daß sich bei einem betrachteten Zahnpaar der vordere Zahn zu einer Linie auf der Fläche bewegt hat, bei welcher die Kerben auf dem Dichtschuh den vollen Förderdruck in die zwischen den beiden aufeinander folgenden Zähnen liegenden Tasche leiten, wenn der nachfolgende Zahn des betrachteten Zahnpaares eine _. Dichtstelle mit dem Dichtschuh gebildet hat. Es befinden sich somit niemals mehr als zwei Zähne gleichzeitig in vollem Dichteingriff mit den Dichtflächen 24 der Dichtschuhe 23. Unter Arbeitsbedingungen bedeutet dies, daß der ,volle Förderdruck nur über den Bereich derjenigenIt is true that the sealing surface 24 of the sealing shoes 23 can be longer select as shown in Fig. 3, but preferably the length of the sealing surfaces 24 of each of the sealing shoes 23 dimensioned in such a way that, in the case of a pair of teeth under consideration, the front tooth forms a line on the surface has moved, in which the notches on the sealing shoe the full delivery pressure between the two on top of each other following teeth, if the following tooth of the tooth pair under consideration has a _. Has formed sealing point with the sealing shoe. There are thus never more than two teeth at the same time in full sealing engagement with the sealing surfaces 24 of the sealing shoes 23. Under working conditions this means that the, full delivery pressure only over the range of those

,^:_ Zähne angreift, die der Auslaßöffnung 21 unmittelbar ^l benachbart sind.Durch diese Druckbeaufschlagung werden die Dichtschuhe in Fig. 3 in vertikaler Richtung auseinandergedrückt, außerdem werden durch den Förderdruck die Rückseiten der Dichtschuhe 23 in Fig. 3 imwesentli- ^,: _ Engages teeth sind.Durch adjacent the outlet opening 21 directly ^l this pressurization are pressed apart the sealing shoes in Figure 3 in the vertical direction, as well as the backs of the sealing shoes 23 are by the delivery pressure in Figure 3 imwesentli-..

2Q chen in horizontaler Richtung beaufschlagt, wobei die Grenzen dieser Druckbeaufschlagung durch die Dichtungen 31 vorgegeben sind. Durch diese Druckbeaufschlagung erhält man insgesamt ein Andrücken der Dichtschuhe 23 gegen die ebenen Seitenflächen 15a der seitlich der Zahnrä-2Q chen applied in the horizontal direction, the Limits of this application of pressure by the seals 31 are given. Due to this pressurization a total of pressing the sealing shoes 23 against the flat side surfaces 15a of the side of the toothed wheels

₂c der angeordneten Druckplatten 15, wobei die Dichtflächen 24 und die Spitzen der Zähne der Zahnräder 10, 11 jeweils im Dichteingriff stehen. Es ist darauf hinzuweisen, daß ₂ c of the arranged pressure plates 15, the sealing surfaces 24 and the tips of the teeth of the gears 10, 11 each being in sealing engagement. It should be noted that

in der Druck in der Tasche,die zwischen zwei/Dichteingriffin the pressure in the pocket between two / sealing engagement

mit den Dichtschuhen 23 liegenden Zähnen liegt, auf einem QQ mittleren Wert unterhalb des Förderdruckes der Pumpe liegt, während der Rest der Gehäusekammer 20, der mehr als zwei Drittel der Umfangserstreckung der Zahnräder einnimmt, unter geringem Druck steht.with the teeth lying with the sealing shoes 23 is at a QQ mean value below the delivery pressure of the pump, while the rest of the housing chamber 20, which takes up more than two thirds of the circumferential extent of the gears, is under low pressure.

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Die Geometrie der Dichtschuhe 2 3 erlaubt eine verhältnismäßig große Abmessung (X) in Tiefenrichtung der Ausnehmung 25, ohne daß die Kraft erhöht wird, welche die Dichtschuhe gegen die Seitenflächen 15a der Druckplatten 15 oder gegen die seitlichen.ebenen Flächen 29 der Ausnehmung 25 drückt. Da die Steifheit der Dichtschuhe 23 mit der dritten Potenz ihrer Erstreckung in Tiefenrichtung (Strecke "X") zunimmt, kann man Dichtschuhe 23 herstellen, die auch bei Drucken von 5000 psi eine hohe Biegesteifigkeit aufweisen.The geometry of the sealing shoes 2 3 allows a relatively large dimension (X) in the depth direction of the recess 25, without increasing the force which the sealing shoes against the side surfaces 15a of the pressure plates 15 or presses against the lateral flat surfaces 29 of the recess 25. Since the stiffness of the sealing shoes 23 with the third power of its extension in the depth direction (Distance "X") increases, sealing shoes 23 can be produced which have a high flexural rigidity even at pressures of 5000 psi exhibit.

Die Folgen mangelnder Biegeseifigkeit eines Dichtschuhes seien nachstehend unter Bezugnahme auf Fig.6 dargelegt. Fig./ 6 zeigt ein Zahnrad 37 und einen radialen Dichtschuh 38, der über Seitenplatten 39 abgestützt ist. Wird der Druck auf der Rückseite des Dichtschuhes auf einen Maximalwert angehoben, was durch Pfeile 40 angedeutet ist, so wird der Dichtschuh in dem Sinne auf Biegung beansprucht, daß seine Mitte in Richtung auf die Zähne des Zahnrades zu laufen sucht. Durch Zerspanung heben die Zähne das Zahnrades dann Metall von den Dichtflächen des Dichtschuhes ab. Wird anschließend, der Druck wieder unter den maximalen Druck abgesenkt, so kehrt der Dichtschuh in seine ursprüngl/iche Grundgeometrie zurück, und man erhält einen Freiraum zwischen der D'ichtflache und den Spitzen der Zahnräder, der, in Fig. 6 schraffiert angedeutet ist. Dieser Freiraum führt zu Leckströmen der Hydraulikflüssigkeit über die Spitzen der Zähne hinweg, und hieraus ergibt sich eine Verminderung des Fördervermögens bei allen Drucken, die kleiner sind als der maximale Druck. Durch die oben beschriebene Ausbildung der Dichtschuhe wird deren Steifheit erheblich vergrößert, so daß konkave transversale Querschnittsgeometrien der Dichtfläche, wie sie in Fig. 6 gezeigt sind, allenfalls in minimalem Ausmaße auftreten können.The consequences of insufficient flexibility in a sealing shoe are set out below with reference to FIG. Fig./ 6 shows a gear 37 and a radial sealing shoe 38, which is supported by side plates 39. If the pressure on the back of the sealing shoe is at a maximum value raised, which is indicated by arrows 40, the sealing shoe is stressed in the sense of bending, that its center tries to run towards the teeth of the gear. The Then teeth the gear from metal from the sealing surfaces of the sealing shoe. Subsequently, the pressure is reduced again If the maximum pressure is lowered, the sealing shoe returns to its original basic geometry, and you receives a space between the D'ichtflache and the Tips of the gears, which is indicated in Fig. 6 hatched. This free space leads to leakage currents Hydraulic fluid over the tips of the teeth, and this results in a reduction in the pumping capacity for all prints that are smaller than the maximum pressure. Through the training described above Sealing shoes, their rigidity is increased significantly, so that concave transverse cross-sectional geometries of the Sealing surface, as shown in FIG. 6, can at most occur to a minimal extent.

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Wie oben dargelegt, ist bei der rückwärtigen Begrenzungsfläche eines jeden der Dichtschuhe 23 ein Druckpolster vorgesehen. Dieses Druckpolster vermindert erheblich die Gefahr eines Fressens zwischen Dichtschuhen und Gehäuse.As explained above, a pressure cushion is provided on the rear boundary surface of each of the sealing shoes 23 intended. This pressure cushion considerably reduces the risk of seizure between the sealing shoes and the housing.

Infolge der beschriebenen Geometrie von Ausnehmung 25 und Dichtschuhen 2 3 ist auch nur eine sehr geringe Bewegung der Dichtschuhe 23 bezüglich der Ausnehmung 25 gegeben. Ein Grund hierfür liegt darin, daß die auf dem Dichtschuh einwirkenden Kräfte diesen in senkrechter Richtung gegen die gehäusefesten Abstützflächen. (Seitenflächen 15a der Druckplatten 15) drücken und ebenfalls in senkrechter Richtung gegen die seitlichen Flächen 29 der Ausnehmung 25.As a result of the described geometry of recess 25 and sealing shoes 2 3, there is also only a very slight movement the sealing shoes 23 with respect to the recess 25 given. One reason for this is that the Forces acting on the sealing shoe these in a vertical direction against the support surfaces fixed to the housing. (Side faces 15a of the pressure plates 15) and also in a vertical direction against the lateral surfaces 29 the recess 25.

Die zueinander passenden ebenen Flächen auf den Dichtschuhen und der Ausnehmung und der verhältnismäßig große Winkel zwischen der Stützfläche 26 und der Fläche 27 vermindern auch erheblich die Gefahr eines Verkeilens der Dichtschuhe zwischen den seitliqhen Druckplatten 15 und dem Gehäuse 14. Bei hohen Drucken in der Auslaßöffnung wird die Ausnehmung 25, in welcher die Dichtschuhe 23 einsitzen, in der Tat etwas aufgeweitet, und da die Dichtschuhe infolge ihr^r Druckbeaufschlagung sich Voneinander wegzubewegen suchen, könnten die'Dichtschuhe bei anderer Geometrie sich in der expandierten Ausnehmung 2 5 verkeilen. Wird unter derartigen Bedingungen der Druck dann wieder auf einen kleinen Wert vermindert, so zieht sich das Gehäuse zusammen und die Dichtschuhe werden in der zuvor eingenommenen Stellung fixiert, in welcher sie sich voneinander wegbewegt hatten.Bei praktischen Versuchen wurde festgestellt, daß durch ein solches Verkeilen der Dichtschuhe eine Durchsatzänderung von vier bis fünf Gallonen pro Minute erhalten wird, wenn man ausgehend von. einem mittleren Druck den Druck erhöhtThe matching flat surfaces on the sealing shoes and the recess and the relatively large one Angles between the support surface 26 and the surface 27 also significantly reduce the risk of the Sealing shoes between the lateral pressure plates 15 and the housing 14. At high pressures in the outlet opening the recess 25 in which the sealing shoes 23 sit is indeed somewhat widened, and there the sealing shoes trying to move away from each other as a result of their pressurization, the sealing shoes on others Geometry wedge itself into the expanded recess 2 5. Under such conditions, the pressure then reduced again to a small value, the housing contracts and the sealing shoes are in fixed in the position they had previously assumed in which they had moved away from each other. In practical experiments it was found that by such wedging of the sealing shoes a change in throughput of four to five gallons per minute is obtained starting from. a medium pressure increases the pressure

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bzw. erniedrigt. Bei der oben beschriebenen Zahnradpumpe besteht die Gefahr eines derartigen Verkeilens der Dichtschuhe allenfalls in geringfügigem Ausmaße, so daß man unter ansonsten gleichen Versuchsbedingungen einen Unterschied des Durchsatzes bei Druckerhöhung bzw. Druckabnahme von nur noch einer Gallone pro Minute erhält.or humiliated. With the gear pump described above there is a risk of such wedging of the sealing shoes at most to a minor extent, so that one under otherwise identical test conditions, there is a difference in the throughput when increasing or decreasing pressure of just one gallon per minute.

Als Material für die Dichtschuhe 23 steht eine große Auswahl von Materialien zur Verfügung, welche als MaterialA large selection of materials is available as the material for the sealing shoes 23, which can be used as the material

jQ für das ganze Gehäuse ungeeignet wären. So kann man z.B. die Dichtfläche 24 mit Materialien plattieren, welche eine hohe Abriebfestigkeit und Erosionsfestigkeit aufweisen. Ein wichtiger Faktor für die Verschlechterung des ,Arbeitsverhaitens herkömmlicher Zahnradpumpen undjQ would be unsuitable for the whole housing. So you can e.g. Plating the sealing surface 24 with materials which have a high resistance to abrasion and erosion. An important factor in the deterioration in performance of conventional gear pumps and

j 5 Zahnradmotoren, unter harten Druck- und Temperaturbedingungen ist die über die Spitzen der Zähne eintretende Erosion. Erosionsbeständige Materialien wie z.B. Hartbronze oder Stahl wäre zur Verwendung für die ganzen Gehäuse entweder ungeeignet oder zu teuer. Sie können aber für die Dichtflächen der Dichtschuhe verwendet werden. Derartige Materialien zeigen keine nennenswerte Erhöhung der erosionsbedingten Halterung bei Drucken zwischen 3000 und 4000 psi, so daß sich der nützbare Arbeitsbereich der Pumpen; erheblich vergrößern läßt. -j 5 gear motors, under severe pressure and temperature conditions is the erosion that occurs over the tips of the teeth. Erosion-resistant materials such as hard bronze or steel would either be unsuitable or too expensive to use for the entire housings. You can but can be used for the sealing surfaces of the sealing shoes. Such materials do not show any noteworthy Increase the erosion-related support at pressures between 3000 and 4000 psi, so that the useful work area the pumps; can be increased considerably. -

' ' -■'' - ■

Mit der in den Fign. 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform erhält man eine Verminderung der Einheitsbelastung der Lager dadurch, daß man denjenigen Bereich der Zahnräder, der dem Förderdruck ausgesetzt ist, erheblich vermindert.With the in FIGS. 1 to 5 shown embodiment a reduction in the unit load on the bearings is obtained by removing that area of the gears which is exposed to the delivery pressure is significantly reduced.

Als Folge ergibt sich, daß die mechanische Belastung der anderen Pumpenteile entsprechend vermindert wird. Die Verwendung von Dichtschuhen in der Nachbarschaft der Hochdruckseite der Pumpe oder des Motors erlaubt auch ein Arbeitsspiel zwischen den Spitzen der Zähne und der Dichtfläche der Dichtschuhe von Null oder von der Dimension eines ölfilmes. Da die Zahnräder nichtAs a result, the mechanical stress on the other pump parts is reduced accordingly. the Use of sealing shoes in the vicinity of the high pressure side of the pump or motor is also allowed a working cycle between the tips of the teeth and the sealing surface of the sealing shoes of zero or of the dimension of an oil film. Because the gears are not

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in kraftschlüssige Berührung mit dem Gehäuse gebracht werden, wird die Einschneidzeit vermindert und auch die Probleme des Verschleißes des Gehäuses im Einlaßbereich sind ausgeräumt. Bricht ein Lager, so wird nur eine sehr geringe Menge von Verunreinigungen erzeugt, da bei einem Lagerbruch das Zahnrad in den freien Raum auf der Niederdruckseite der Pumpe oder des Motors wandert. Der Bruch eines Lagers führt gleichzeitig dazu, daß die Zahnräder von den Dichtschuhen auf der Hochdruckseite derbrought into frictional contact with the housing the cutting time is reduced and so are the problems of wear of the housing in the inlet area are cleared. If a bearing breaks, only a very small amount of contamination is generated, since one Bearing break the gear moves into the free space on the low pressure side of the pump or motor. The break a bearing also leads to the fact that the gears of the sealing shoes on the high pressure side of the

jQ Pumpe weglaufen, was dazu führt, daß die Fördermenge der Pumpe auf Null abfällt. Verschlissene Pumpen und Motoren der oben beschriebenen Bauart lassen sich leichter reparieren als bekannte Pumpen, selbst wenn keine Lager gebroqhen sind. Die Zahnräder, die Druckplatten und Dichtschuhe lassen sich einfach austauschen, und man erhält nach der Reparatur eine Pumpe mit den Arbeitseigenschaften einer neuen Pumpe zu einem erheblich geringeren Preis als dem Preis einer neuen Pumpe.jQ pump run away, which means that the delivery rate of the Pump drops to zero. Worn pumps and motors of the type described above are easier to repair as known pumps, even if no bearings are broken. The gears, the pressure plates and sealing shoes can be easily exchanged, and after the repair you get a pump with the working properties a new pump at a significantly lower price than the price of a new pump.

Fig. 8 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Dichtschuhes und einer Druckplatte. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 haben die Druckplatten, von denen nur eine Druckplatte 41 gezeigt ist, eine Ausnehmung mit der Gestalt eines flachen "V", welche geneigte■Wandflächen 42 und 43 hat. Die Dichtschuhe 44 haben ähnliche Geometrie wie die Dichtschuhe 2 3 und sind mit ebenen Stützflächen 45 versehen, über welche die Dichtschuhe jeweils an den beiden seitlichen Druckplatten abgestützt sind. Wie bei der Ausführungsform nach den Fign.Fig. 8 shows a modified embodiment of a sealing shoe and a pressure plate. In the embodiment of FIG. 8, the printing plates, of which only one pressure plate 41 is shown, a recess having the shape of a flat "V" which has inclined wall surfaces 42 and 43 has. The sealing shoes 44 have a similar geometry as the sealing shoes 2 3 and are flat Provided support surfaces 45, via which the sealing shoes are supported on the two lateral pressure plates are. As in the embodiment according to FIGS.

1-5 sind bei der Rückseite der Dichtschuhe liegende Stirnflächen 46 im wesentlichen senkrecht zu den Stützflächen 45 ausgerichtet.1-5 are end faces 46 located at the rear of the sealing shoes, essentially perpendicular to the support surfaces 45 aligned.

Vorteilig an der Ausführungsform nach Fig. 8 ist, daß die Dichtschuhe bei hohen Drucken Wegen folgen, die den Wegen der Zahnräder ähneln. Die letzteren werden nämlich durch den in der Hochdrucktasche herrschenden Druck .. ■ inThe advantage of the embodiment according to FIG. 8 is that the sealing shoes at high pressures follow paths that are similar to the paths of the gears. The latter will namely due to the pressure in the high pressure pocket .. ■ in

in Richtung der/Fig. 8 eingezeichneten Pfeile ausgelenkt.in the direction of / Fig. 8 drawn arrows deflected.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß man unter allen Druckbedingungen eine gute Abdichtung zwischen den Dichtschuhen und den Spitzen der Zähne hat.This ensures that there is a good seal between the sealing shoes under all pressure conditions and the tips of the teeth.

Pumpen und Motoren der oben beschriebenen Bauart sind gegenüber Temperaturänderungen verhältnismäßig unempfindlich. Da das Spiel zwischen den radialen Dichtschuhen und den Zähnen der Zahnräder durch die Druckplatten vorgegeben/ist, an welchen die Dichtschuhe abgestützt sind, und da die Druckplatten und die Zahnräder aus Materialien mit demselben thermischen Ausdehnungskoeffizienten gemacht werden können und vorzugsweise auch gemacht werden (z.B. aus Stahl), bleibt das Spiel an der Dichtstelle über einen weiten Temperaturbereich hinweg konstant, auch dann, wenn das Gehäuse selbst aus einem Material wie Aluminium gefertigt ist, welches einen anderen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.Pumps and motors of the type described above are relatively insensitive to temperature changes. Since the clearance between the radial sealing shoes and the teeth of the gear wheels is / is given by the pressure plates, on which the sealing shoes are supported, and there the pressure plates and the gears made of materials can and preferably also be made with the same coefficient of thermal expansion (e.g. made of steel), the clearance at the sealing point remains constant over a wide temperature range, even if the housing itself is made of a material such as aluminum, which has a different thermal Has expansion coefficients.

Das oben stehend a'nhand von Zahnradpumpen beschriebene Prinzip der Abdichtung zwischen Einlaßseite und Auslaßseite einer Zahnradmaschine läßt sich gleichermaßen auf Zahnradmotoren anwenden, seien dies solche mit Bewegungsumkehr oder nur in einer Richtung arbeitende Zahnradmotoren. Bei einem bewegungsumkehrbaren Motor werden schwimmend angeordnete Dichtschuhe der oben beschriebenen Bau-, weise zu beiden Seiten der Zahnräder angeordnet.The principle of sealing between the inlet side and the outlet side, described above on the basis of gear pumps A gear machine can be applied equally to gear motors, be they those with reversal of motion or gear motors that work only in one direction. A reversible motor will be floating arranged sealing shoes of the construction described above, arranged on both sides of the gears.

Claims

\ J C- t

-Jr- PATENT CLAIMS

Pressure medium gear pump or gear motor with two meshing externally toothed gears ,, the are rotatably mounted in a housing which has an inlet opening and an outlet opening for the working medium has, which are arranged on opposite sides of the gears, and which in one extending across the width of the teeth of the gears

XO area is recessed, characterized in that in a recess (25) of the housing (14) adjacent to one of the working openings (20, 21), two sealing shoes (23; 44) are arranged at a radial distance from one of the gears (10,11), which each have a bear curved sealing surface (24), the shape of which corresponds to the path of the tips of the teeth of the gears (11, 12) and that corresponds to the teeth of the gears (11, 12) delimits a zone of high pressure which is adjacent to the one working port (21); that each of the sealing surfaces (24) from one of the one working opening (21) adjacent pumps, in which a higher Pressure prevails, extends over such a large distance that neighboring teeth of the gears (11, 12) are spanned, whereby the sealing surfaces (24) each in the transverse direction over the gears (11,12) extend away; and that each of the sealing shoes (22,24) has two support sections, each of which faces one another via one of the two. lying end faces of the gears (11,12) addition extend and each of which has a flat support surface (26), and housing-fixed stop surface N (15a) are provided which limit the movement of the sealing shoes (23; 44) in the radial direction to one position, in which there is a sealing engagement with the teeth of the gears (11.12), and which the on the

.. ΜΙ radially movably arranged sealing shoes transmit forces acting directly onto the housing (14).

2. Gear machine according to claim 1, characterized in that each of the spaced apart in the radial direction arranged sealing shoes (23) has a rear surface (27) which is substantially perpendicular stand on the flat support surfaces (26), and that the recess (2 5) with opposite flat surfaces

(29) is provided.

3. Gear machine according to claim 1 or 2, characterized in that that the housing-fixed stop surfaces that the flat support surfaces of the support sections of the Sealing shoes -. Opposite, have two inclined flat wall surfaces (42, 43), which together form a flat Form recess, the apex of this recess to the meshing area of the gears (11,12) has, and that the flat support surfaces of the sealing shoes

(44) are aligned and inclined so that they reach the direct the forces acting on the sealing shoes (44) along the deformation paths of the teeth.

4. Gear machine / according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the den'ebenen support surfaces

(26) of the support sections opposite housing-fixed stop surfaces (15a; 42,43) of pressure-compensated Side plates (15) are carried, which have oval shape and under the action of the conveying pressure around are movable a limited distance against the side surfaces of the gears (11, 12), the side plates (15) are in contact with housing sections, those of the lower pressure work openings (20) are adjacent, so that the forces acting on the sealing shoes (23; 44) directly on the housing (14) can be derived »

5. Gear machine according to one of claims 1 to A _1, characterized in that the sealing shoes arranged under radial play have two parallel end faces which are exposed to the high pressure, these parallel end faces in the direction perpendicular to the flat support surfaces (26) a direction have considerable expansion, and that each of the sealing shoes (23; 44) has a stepped back, a relatively narrow step of the sealing surface (24) is adjacent and a relatively wide step is provided in which a seal in the vicinity of the relatively small step is arranged, so that the pressure acting on the end faces of the sealing shoes (23; 44) is counteracted by a pressure with which a. large area of the rear sides of the sealing shoes (23; 44) is acted upon.

6. Pressure medium gear pump or gear motor with two meshing externally toothed gears, the are rotatably mounted in a housing, which has a low-pressure port and a high-pressure port for the Having working medium on opposite sides of the gears for supplying and discharging the working medium are arranged, and which in a region extending over the width of the teeth of the gears is recessed, characterized in that in one of the working opening under higher pressure (21) adjacent recess (25) of the housing (14) two sealing shoes (23; 24) each radially to one of the gears (11,12) are arranged adjacently, each of which carries an arcuate sealing surface (14) whose Shape corresponds to the path of the tips of the teeth of the gears (11,12) and which extends from one of the high-pressure working opening (21), starting from the adjacent line, extends over such a long distance that the Süitzen adjacent teeth of the adjacent gear (11,12)

be spanned, at the same time the width of the teeth of this gear is covered; that each of the Sealing shoes (23; 44) have a surface that is remote from the sealing surface (24) and which is § pressure work opening (21) prevailing pressure is applied so that the sealing surface (24) in sealing contact is pressed against the tips of the teeth so that each of the sealing shoes (23; 44) has two support sections, which each have one of the opposite

IQ lying end faces of the gears (11, 12) extend out and each carry a flat support surface (26); and that the planar support surfaces (26) on the support sections are opposed to planar stop surfaces (1 / 5a; 42,43) which are fixed to the housing and which transmit the forces acting on the sealing shoes to the housing (14); and that the housing-fixed stop surfaces (15a; 42,43) are arranged so that they limit the movement of the sealing shoes (23; 44) in the direction of the teeth of the gears (11,12) and which on the sealing shoes (23; 44) Divert acting forces directly onto the housing (14).

7. Gear machine according to claim 6, characterized in that the support surfaces (26) of the sealing shoes (23; 44) opposite housing-fixed stop surfaces in lie in a plane which runs parallel to the plane containing the axes of the gears (11, 12).

8. Gear machine according to claim 6, characterized in that that the housing-fixed stop surfaces (42,43) in the direction on the area of engagement of the gears (11, 12) are inclined.