DE3923518A1

DE3923518A1 - Gear pump with externally meshing gears - incorporates control pipe for load sensing pressure

Info

Publication number: DE3923518A1
Application number: DE19893923518
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Weigle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-07-15
Filing date: 1989-07-15
Publication date: 1991-01-17

Abstract

Gear pump with externally meshing gears (14,15) against at least one set of side surfaces a sealing body (26) lies in a slightly axially movable position, with the seal made of rigid material and following the contour of the inner space (11A). A control pressure (ps) acting as a load sensing pressure is transmitted via a control pipe to one (B) of two pressure fields (A,B) connectable by a set of valves with max. user pressure. USE/ADVANTAGE - Gear pump with a load sensing system which operates without the need for an expensive pressure balance.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Zahnradpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei derartigen Pumpen wird der Volumenstromüberschuß über eine parallelliegende Druckwaage abgeführt. Diese öffnet beim abgetasteten Lastdruck am Verbraucher, wodurch neben der besseren Leistungsbilanz ein Verbraucherstrom gewährleistet wird, welcher unabhängig von Belastungsschwankungen ist. Derartige Einrichtungen sind als sogenannte Load-Sensing-Systeme bekannt. Sie haben den Nachteil, daß ein besonderes Druckwaageventil notwendig ist, was die Einrichtung verteuert.The invention relates to a gear pump according to the genus Main claim. With such pumps, the volume flow excess discharged via a parallel pressure compensator. This opens at sensed load pressure at the consumer, which in addition to the better Current balance a consumer current is guaranteed which is independent of fluctuations in load. Such facilities are known as so-called load sensing systems. they have the Disadvantage that a special pressure compensator valve is necessary, which the Setup more expensive.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Zahnradpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei geringst möglichem Aufwand ein wirtschaftlicher Betrieb des Hydrauliksystems durch entsprechende Ausbildung der Zahnradpumpe möglich ist, d. h. diese kommt mit einem ohnedies notwendigen Teil aus, das im Load-Sensing-System gesteuert wird.The gear pump according to the invention with the characteristic features the main claim has the advantage that at least possible effort an economical operation of the hydraulic system is possible by appropriate training of the gear pump, d. H. this gets by with an already necessary part, which in the Load sensing system is controlled.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung.Further advantages of the invention emerge from the subclaims and the following description and drawing.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Zahnradpumpe, in Fig. 2 einen Schnitt längs II-II nach Fig. 1, in Fig. 3 eine Anwendung der Pumpe im Hydraulikkreis.Exemplary embodiments of the invention are shown in the following description and drawing. In Fig. 1, this shows a longitudinal section through a gear pump, in Fig. 2 is a section along II-II of Fig. 1, Fig. 3 shows an application of the pump in the hydraulic circuit.

Description of the embodiments

Die Zahnradpumpe 10 weist ein Gehäuse 11 auf, dessen Innenraum 11A etwa die Querschnittsform einer acht hat, das beidseitig durch Deckel 12, 13 verschlossen ist. Im Innenraum 11A kämmen zwei Zahn räder 14, 15 im Außeneingriff miteinander, deren Wellen 16, 17 in Bohrungen von brillenförmigen Lagerkörpern 18, 19 gelagert sind. Derartige Lagerkörper sind allgemein bekannt und deshalb nicht weiter beschrieben. Im Deckel 13 ist ein Durchgang 20 ausgebildet, durch welchen eine Verlängerung 23 der Welle 17 nach draußen dringt; sie ist die Antriebswelle und ist durch einen Dichtring 24 abge dichtet.The gear pump 10 has a housing 11 , the interior 11 A has approximately the cross-sectional shape of an eight, which is closed on both sides by covers 12 , 13 . In the interior 11 A, two toothed wheels 14 , 15 mesh with one another in external engagement, the shafts 16 , 17 of which are mounted in bores of glasses-shaped bearing bodies 18 , 19 . Bearing bodies of this type are generally known and are therefore not described further. A passage 20 is formed in the cover 13 , through which an extension 23 of the shaft 17 penetrates outside; it is the drive shaft and is sealed by a sealing ring 24 .

Zwischen dem Lagerkörper 18 und den benachbarten Seitenflächen der Zahnräder 14, 15 ist eine Dichtplatte 26 angeordnet, die ebenfalls die Kontur des Innenraums 11 hat, die gesamte Fläche der Zahnräder überdeckt und eine geringe axiale Bewegungsfreiheit hat. An ihrer Rückseite sind zwei Druckfelder A und B wirksam, wie sie nachfolgend beschrieben sind.Between the bearing body 18 and the adjacent side surfaces of the gears 14 , 15 , a sealing plate 26 is arranged, which also has the contour of the interior 11 , covers the entire surface of the gears and has little axial freedom of movement. Two pressure fields A and B are effective on the back, as described below.

Die Fig. 2 zeigt unter anderem eine Draufsicht auf den Lagerkörper 18, und zwar von seiner der Dichtplatte 26 zugewandten Stirnseite her. In dieser Stirnseite ist ein nahe der Außenkontur des Lager körpers verlaufender erster Nutzug 27 ausgebildet, welcher teilweise konzentrisch zu den Zahnradwellen verläuft, und sich von der Hoch druckseite HD zur Niederdruckseite ND hinzieht, jedoch nicht bis zu dieser verläuft. Der Nutzug 27 endet jeweils in zwei Nutenden 27A, 27B, die bis an den Rand des Lagerkörpers dringen. In diesem Nutzug ist eine Dichtung 28 aus gummielastischem Werkstoff angeordnet. Der Raum zwischen der Dichtung 28 und dem Innenraum bildet ein Druckfeld A. Fig. 2 shows, inter alia, a top view of the bearing body 18, from its sealing plate 26 facing end side. In this end face a near the outer contour of the bearing body extending first Usage 27 is formed, which is partially concentric to the gear shafts, and extends from the high pressure side HD to the low pressure side ND, but does not extend up to this. The Nutzug 27 ends in two groove ends 27 A, 27 B, which penetrate to the edge of the bearing body. A seal 28 made of rubber-elastic material is arranged in this use. The space between the seal 28 and the interior forms a pressure field A.

Ebenfalls konzentrisch zu den Zahnradwellen, aber radial innerhalb des Nutzugs 27 ist ein zweiter Nutzug 29 ausgebildet, der sich ebenfalls von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite hin erstreckt, wobei seine Enden 29A, 29B noch weiter zur Niederdruckseite vor dringen als die Nutenden des Nutzuges 27. Der Nutzug 29 hat außerdem in seinem mittleren Bereich eine Einbuchtung 29C, die etwa bis zu einer die Wellenmitten verbindenden gedachten Geraden führt. Im Nutzug 29 ist passend eine Dichtung 30 angeordnet, die ebenfalls aus einem gummielastischen Werkstoff besteht. Die Fläche zwischen den beiden Dichtungen 28, 30 bildet ein Druckfeld B.Also concentric to the gear shaft, but radially within the usable part 27 , a second usable part 29 is formed, which also extends from the high pressure side to the low pressure side, its ends 29 A, 29 B penetrating further to the low pressure side than the groove ends of the usable part 27 . The utility 29 also has an indentation 29 C in its central region, which leads approximately to an imaginary straight line connecting the shaft centers. A seal 30 , which also consists of a rubber-elastic material, is suitably arranged in the utilization 29 . The area between the two seals 28 , 30 forms a pressure field B.

Die Hochdruckseite HD ist gekennzeichnet durch eine Ausnehmung 31, in welche die Hochdruckbohrung 32 vom Äußeren des Gehäuses ausgehend eindringt, und zwar in Höhe der Zahnräder 14, 15. Die Niederdruck seite ND ist gekennzeichnet durch eine Ausnehmung 33, in welche eine achsgleich zur Hochdruckbohrung 32 verlaufende Niederdruckbohrung 34 eindringt, die ebenfalls vom Äußeren des Gehäuses ausgeht.The high-pressure side HD is characterized by a recess 31 , into which the high-pressure bore 32 penetrates from the outside of the housing, namely at the level of the gear wheels 14, 15 . The low-pressure side ND is characterized by a recess 33 into which a low-pressure bore 34 , which is coaxial with the high-pressure bore 32 , penetrates, which also extends from the exterior of the housing.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht zwischen den Nutzügen 27, 29 ein Zwischenraum, welcher im Bereich 29C ein etwas vergrößertes Feld 35 bildet. Dieses ist über einen Kanal 36, 37, welcher teil weise im Lagerkörper 18, teilweise im Deckel 12 ausgebildet, beauf schlagt. An die Hochdruckbohrung 32 ist eine Verbraucherleitung 41 angeschlossen, welche zu einem Wegeventilblock 42 führt, in dem mehrere Wegeventile über Leitungen 47 bis 50 an die Verbraucher leitung 41 angeschlossen sind (siehe Fig. 3). Von den Wegeventilen führen nicht weiter bezeichnete Leitungen zu Verbrauchern. An jedes Wegeventil ist weiterhin eine Steuerleitung 51 bis 54 angeschlossen, welche jeweils an einem Wechselventil 55 bis 58 münden, welche an eine gemeinsame Steuerleitung 60 angeschlossen sind. Diese mündet außerhalb des Steuerblocks 42 an der Dichtplatte 26 der Zahnradpumpe 10. Über die Wechselventile 55 bis 58 wird der jeweils höchste an einem Verbraucher herrschende Druck ausgewählt und über die Steuer leitung 60 sowie über die Kanäle 36, 37 in das Druckfeld B geleitet.As can be seen from FIG. 2, there is a space between the lines 27 , 29 which forms a somewhat enlarged field 35 in the region 29 C. This is via a channel 36 , 37 , which partially forms in the bearing body 18 , partially formed in the cover 12 , Bea. At the high pressure bore 32 , a consumer line 41 is connected, which leads to a directional valve block 42 , in which several directional valves are connected via lines 47 to 50 to the consumer line 41 (see FIG. 3). Lines from the directional control valves that are not specified lead to consumers. A control line 51 to 54 is also connected to each directional control valve, each of which leads to a shuttle valve 55 to 58 , which are connected to a common control line 60 . This opens outside of the control block 42 on the sealing plate 26 of the gear pump 10 . Via the shuttle valves 55 to 58 , the highest pressure prevailing at a consumer is selected and passed via the control line 60 and via the channels 36 , 37 into the pressure field B.

Ist der momentan herrschende Verbraucherdruck gering, so wird die Dichtplatte 26 durch den von der Zahnradseite her auf sie ein wirkenden Druck etwas von den Zahnradseitenflächen abgehoben, so daß ein Teil des von der Pumpe geförderten Druckmittels entlang den Zahnradseitenflächen von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite bzw. dem Behälter abströmen kann. Wird der Verbraucherdruck größer, dann steigt auch der Druck im Druckfeld B, so daß die Dichtplatte fester an die Zahnradseitenflächen angelegt wird, worauf weniger oder gar kein Druckmittel mehr von der Hochdruckseite zur Nieder druckseite fließen kann. Der effektive Förderstrom der Pumpe wird größer. Daraus ist zu erkennen, daß die Dichtplatte 26 die Funktion eines Stromregelventils bzw. einer Druckwaage ausübt, und zwar in einem Load-Sensing-System. Auf diese Weise läßt sich ein sehr wirt schaftlicher Betrieb der Hydraulikanlage mit denkbar einfachsten Mitteln erreichen, d. h. mit der druckgesteuerten Dichtplatte 26. Es ist noch zu bemerken, daß das Druckfeld A stets von der Hochdruck seite her beaufschlagt ist. Die eigentliche Steuerfunktion für die Dichtplatte 26 wird jedoch vom Druckfeld B her ausgeübt.If the currently prevailing consumer pressure is low, the sealing plate 26 is lifted somewhat from the gear side surfaces by the pressure acting on it from the gear side, so that part of the pressure medium conveyed by the pump along the gear side surfaces from the high pressure side to the low pressure side or the Container can flow out. If the consumer pressure increases, then the pressure in the pressure field B rises, so that the sealing plate is applied more firmly to the gear side surfaces, whereupon less or no pressure medium can flow from the high pressure side to the low pressure side. The effective flow of the pump increases. From this it can be seen that the sealing plate 26 performs the function of a flow control valve or a pressure compensator, specifically in a load-sensing system. In this way, very economical operation of the hydraulic system can be achieved with the simplest possible means, ie with the pressure-controlled sealing plate 26 . It should also be noted that the pressure field A is always applied from the high pressure side. However, the actual control function for the sealing plate 26 is carried out from the pressure field B.

Claims

1. Gear pump with meshing external gears ( 14 , 15 ), on the side faces of which at least one side has an axially slightly movable sealing body ( 26 ) (plate, bearing glasses, bearing bushes), which consists of rigid material and the contour of the interior ( 11 A) follows and to which a pressing force is exerted by at least two pressure fields (A and B) formed on the side of the sealing body facing away from the gear side surfaces, one of which is always acted upon by the delivery pressure of the gear pump, the other by a control pressure (p _s ), characterized in that the control pressure (p _s ) is a so-called load-sensing pressure, which is brought via a control line ( 42 ) to the pressure-controllable pressure field (B), which was tapped via shuttle valves for load ( 55 to 58 ) and this upstream directional valves ( 43 to 46 ) can be connected to the respective highest consumer pressure.

2. Pump according to claim 1, characterized in that to the tax bare pressure field (B) a pressure relief valve is connected.

3. Pump according to claim 1 and / or 2, characterized in that the load-sensing pressure at a throttle ( 61 to 64 ) is tapped in the respective directional valve.