DE4317645A1 - Adjustable gear pump - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft regelbare Zahnradpumpen gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1; 12 und 13 mit einem Zahnrad paar oder vorzugsweise mindestens zwei nebeneinander an geordneten Zahnradpaaren in einem Gehäuse. Vorbekannt sind die vorstehend gattungsgemäß bestimmten Zahnradpumpen durch die US-PS 1 796 814. Sie sind mit mehreren nebeneinander angeordneten Zahnradpaaren in einem Gehäuse ausgestattet, von denen ein oder mehrere der Zahnradpaare zur Fördermengenregelung jeweils ein alter nativ von der Antriebswelle antreibbares Zahnrad aufweisen, welches im abkoppelten Zustand gegen das Gehäuse festlegt ist. Dieses alternativ angetriebene oder abkoppelbare Zahnrad ist sowohl im an die Antriebs welle angekoppelten Zustand als auch im von der Antriebs welle abgekoppelten Zustand, dann aber gegen das Gehäuse mittels einer Klinkensperre, formschlüssig gekoppelt. Diese Ausführung ist nicht geeignet, ein An- und Abkoppeln von der Antriebswelle sowie ein Festlegen am Gehäuse für ein Zahnradpaar im Betriebszustand mechanisch störungs frei zu gewährleisten.The invention relates to controllable gear pumps according to the Preamble of claims 1; 12 and 13 with a gear pair or preferably at least two side by side ordered gear pairs in one housing. Known previously are those determined generically Gear pumps through US Pat. No. 1,796,814. You are with several gear pairs arranged side by side in a housing, one or more of which Gear pairs for flow rate control each an old one Gear driven natively by the drive shaft have, which in the uncoupled state against Housing is defined. This alternatively powered or uncouplable gear is both in the drive shaft coupled state as well as in the drive wave uncoupled state, but then against the housing by means of a ratchet lock, positively coupled. This version is not suitable, coupling and uncoupling from the drive shaft as well as fixing it on the housing for a pair of gears in the operational state of mechanical failure to ensure free.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Zahnradpum pen der eingangsbestimmten Gattung eine Anordnung zu schaffen, die das An- und Abkoppeln von der Antriebswelle sowie das Festlegen am Gehäuse für mindestens ein Zahnradpaar unter allen Betriebszuständen sicher bewirkt und dabei vorzugsweise hydraulisch betätigbar ist.The invention has for its object for gear pump pen of the genus determined at the outset an arrangement create the coupling and uncoupling from the drive shaft as well as fixing the case for at least one Gear pair safely effected under all operating conditions and is preferably actuated hydraulically.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn zeichnenden Teil des Anspruches 1 beschriebenen Merkmale gelöst. Durch die Kopplung des alternativ antreibbaren oder festlegbaren Zahnrades eines Zahnradpaares jeweils mittels Reibschluß an der Antriebswelle ist ein Übergang zwischen an- und abgekoppelten Zustand bei allen Be triebsbedingungen einwandfrei möglich. According to the invention, this task is characterized by the Drawing part of claim 1 described features solved. By coupling the alternatively drivable or definable gear of a gear pair in each case by means of frictional engagement on the drive shaft there is a transition between coupled and uncoupled state for all loads operating conditions perfectly possible.
Vorteilhaft wird der Reibschluß zur Antriebswelle durch Federkraft bewirkt, während zum Festlegen am Gehäuse der Reibschluß hydraulisch gehalten oder ein Formschluß hydraulisch hergestellt und gehalten wird.The frictional connection to the drive shaft is advantageous Spring force causes while to be fixed on the housing of the Frictionally held hydraulically or a form fit is hydraulically manufactured and held.
Bei Ausführungen gemäß Anspruch 10 und 12 wird für das abgekoppelte Zahnradpaar eine hydraulische Entlastung bewirkt, womit sich ein Festlegen am Gehäuse erübrigt. Die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale werden in der Beschreibung im Zusammenhang mit ihren Vorteilen und ihrer Wirkung erläutert.In embodiments according to claim 10 and 12 is for uncoupled pair of gears provides hydraulic relief causes, making fixing on the housing superfluous. The features contained in the subclaims are described in the description related to its advantages and their effect explained.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben.The following are exemplary embodiments of the invention described with reference to drawings.
Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Zahnradpumpe;1 shows a longitudinal section through an inventive gear pump.
Fig. 2 ein Schema der hydraulischen Steuerung für die erfindungsgemäße Zahnradpumpe mit direkt verbundenen Druckkanälen beider Zahnradpaare; Fig. 2 is a diagram of the hydraulic control for the inventive gear pump directly connected with pressure passages of both gear pairs;
Fig. 3 ein Schema für eine hydraulische Steuerung einer erfindungsgemäßen Zahnradpumpe, wobei das an- und abkuppelbare Zahnradpaar einen vom gemeinsamen Druckkanal abschaltbaren und damit mittelbar verbundenen Druckkanal aufweist; Fig. 3 is a diagram for a hydraulic control of a gear pump according to the invention, the switched on and off disconnectable gear pair from a common pressure channel and has thus indirectly associated pressure channel;
Fig. 4 ein Schema für eine hydraulische Steuerung einer erfindungsgemäßen Zahnradpumpe, wobei das an- und abkuppelbare Zahnradpaar einen vom gemeinsamen Druckkanal abschaltbaren und auch entlastbaren, mittelbar verbundenen Druckkanal aufweist. Fig. 4 is a diagram for a hydraulic control of a gear pump according to the invention, wherein the coupling and uncoupling gear pair has a indirectly connected pressure channel that can be switched off and relieved from the common pressure channel.
Die in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße Zahnradpumpe weist in einem Gehäuse 1 mit der vom Motor M angetriebenen Antriebswelle 2 zwei Zahnradpaare 3; 3A und 4; 4A auf. Die beiden nicht direkt angetriebenen Zahnräder 4; 4A sind auf einer im Gehäuse 1 festen Achse 5 drehbar gelagert. The gear pump according to the invention shown in FIG. 1 has two gear pairs 3 ; in a housing 1 with the drive shaft 2 driven by the motor M. 3 A and 4 ; 4 A on. The two not directly driven gears 4 ; 4 A are rotatably mounted on an axis 5 fixed in the housing 1 .
Das Zahnrad 3 ist mit der Antriebswelle 2 ständig verbun den. Das Zahnradpaar 3; 3A fördert bei umlaufender An triebswelle 2 somit stetig.The gear 3 is constantly connected to the drive shaft 2 . The gear pair 3 ; 3 A thus continuously drives the rotating drive shaft 2 .
Das Zahnrad 4 läuft frei auf der Antriebswelle 2, es ist jedoch alternativ von der Antriebswelle 2 mittels Reib schluß von Reibkörpern 6; 7 mittelbar antreibbar oder am Gehäuse 1 festlegbar.The gear 4 runs freely on the drive shaft 2 , but it is alternatively by the drive shaft 2 by means of friction circuit of friction bodies 6 ; 7 indirectly drivable or fixable on the housing 1 .
Das Zahnrad 4 weist einen Lageransatz auf und dieser ist mit einem Koppelring 8 versehen. Dieser Koppelring 8, ein Übertragungsring 9 und Kolbenreibringe 10; 11 sind über entsprechende Schiebeprofile axial zueinander schiebbar, jedoch drehfest gekoppelt.The gear 4 has a bearing shoulder and this is provided with a coupling ring 8 . This coupling ring 8 , a transmission ring 9 and piston friction rings 10 ; 11 can be pushed axially relative to one another via corresponding sliding profiles, but are coupled in a rotationally fixed manner.
Der Übertragungsring 9 sitzt auf der Antriebswelle 2 lose gelagert zwischen den auf der Antriebswelle 2 festen Reibkörpern 6; 7.The transfer ring 9 mounted on the drive shaft 2 loosely mounted between the fixed on the drive shaft 2 friction bodies 6; 7 .
Die Kolbenreibringe 10; 11 sind in einer Kammer 15 im Gehäuse 1 dichtend dreh- und schiebbar geführt und gegen die ihnen beidseits zugeordneten, auf der Antriebswelle 2 festen Reibkörper 6; 7 mittels einer Spreizfeder 12 an legbar.The piston friction rings 10 ; 11 are in a chamber 15 in the housing 1 sealingly rotatable and slidable and guided against the both sides of them associated, fixed on the drive shaft 2 friction body 6; 7 by means of a spreading spring 12 on.
Die Kolbenreibringe 10; 11 können somit entweder mittels der Kraft der Spreizfeder 12 mit den auf der Antriebs welle 2 fest angeordneten Reibkörpern 6; 7 oder der Spreizfeder 12 entgegengerichteter Beaufschlagung der Kammerhälften 15A und 158 mit einem im Gehäuse 1 drehfest angeordnetem Reibring 13 in Reibschluß oder mit Rast stiften 14 in Formschluß gebracht werden.The piston friction rings 10 ; 11 can thus either by means of the force of the spreading spring 12 with the fixed on the drive shaft 2 friction bodies 6 ; 7 or the spreading spring 12 acting in the opposite direction on the chamber halves 15 A and 158 with a friction ring 13 arranged in a rotationally fixed manner in the housing 1 in frictional engagement or with locking pins 14 are brought into positive engagement.
Die genannten Raststifte 14 durchreichen die zylindrische Kammer 15 sehnenartig, wobei Rastzähne an den Axialflächen der Kolbenreibringen 10; 11 im angelegten Zustand einen Formschluß bewirken; nicht dargesellt. Zur Verstärkung des Reibschlusses für den Antrieb des Zahnradpaares 4; 4A von der Antriebswelle 2 können die Reibköper 6; 7 und die Kolbenreibringe 10; 11 mit komple mentären Konen bzw. Innenkonen versehen sein.Said locking pins 14 pass through the cylindrical chamber 15 like sinews, locking teeth on the axial surfaces of the piston friction rings 10 ; 11 cause a positive connection in the applied state; not shown. To reinforce the frictional connection for driving the gear pair 4 ; 4 A from the drive shaft 2 , the friction body 6 ; 7 and the piston friction rings 10 ; 11 be provided with complementary cones or inner cones.
Das zugehörige Steuerungsschema zeigt Fig. 2, darin sind die Zahnradpaare 3; 3A; 4; 4A als selbständige Pumpenein heiten schematisch dargestellt. Diese Zahnradpaare 3; 3A und 4; 4A fördern beide direkt in den gemeinsamen Druck kanal 19.The associated control diagram is shown in FIG. 2, in which the gear pairs 3 ; 3 A; 4 ; 4 A schematically shown as independent pump units. These gear pairs 3 ; 3 A and 4 ; 4 A both feed directly into the common pressure channel 19 .
Die Kopplungeinrichtung 20 besteht, in bereits beschrie bener Art, aus den Teilen gemäß den Bezugszeichen 6 bis 12. Die zugehörigen Kammerhälften 15A und 19B im Gehäu se 1 sind über die Kanäle A und B - siehe Fig. 1 - von einem vom Druck im Druckkanal 19 gesteuerten Ventil 21 - einem 2/3 Wegeventil - vom Druckkanal 19 her beaufschlag bar und zum Rücklauf hin entlastbar. Das Zahnradpaar 4; 4A bleibt auch im abgekoppelten und festgestellten Zustand vom Druck des Druckkanals 19 beaufschlagt.The coupling device 20 consists, in the manner already described, of the parts according to reference numerals 6 to 12 . The associated chamber halves 15 A and 19 B in Gehäu se 1 are via the channels A and B - see Fig. 1 - from a pressure controlled by the pressure in the pressure channel 19 valve 21 - a 2/3 directional valve - from the pressure channel 19 forth bar and to Relief can be relieved. The gear pair 4 ; 4 A remains pressurized by the pressure channel 19 even in the uncoupled and ascertained state.
Vorteilhaft kann zwischen den Zahnradpaaren 3; 3A; 4; 4A jeweils eine dichtende, vorzugsweise axial schiebbare Trennwand (16) angeordnet sein. Sie verhindert eine hydraulische Beeinflussung des stehen Zahnradpaares 4; 4A durch Randwirbel des ständig umlaufenden Zahnradpaares 3; 3A.Can advantageously between the gear pairs 3 ; 3 A; 4 ; 4 A, a sealing, preferably axially movable partition ( 16 ) can be arranged. It prevents hydraulic influencing of the standing gear pair 4 ; 4 A by vortex of the constantly rotating gear pair 3 ; 3 A.
Bei einer solchen vorbeschriebenen Ausführung ist zum Herabsetzen des Haltemomentes und zum Vermeiden von Leck verlusten bei am Gehäuse 1 festgelegtem Zahnradpaar 4; 4A der getrennte Druckkanal 19A dieses Zahnradpaares unter Zwischenschaltung eines vom Druck im Druckkanal 19 ge steuerten Abschaltventils 17 am gemeinsamen Druckkanal 19 der Zahnradpaare 3; 3A; 4; 4A angeschlossen, siehe Fig. 3. Dieses Abschaltventil 17 bildet vorteilhaft mit dem Ventil 21 eine zusammengefaßte, gemeinsam druckgesteuerte Ventileinheit.In such a previously described embodiment, to reduce the holding torque and to avoid leakage losses when the gearwheel pair 4 is fixed on the housing 1 ; 4 A of the separate pressure channel 19 A of this gear pair with the interposition of a shut-off valve 17 controlled by the pressure in the pressure channel 19 at the common pressure channel 19 of the gear pairs 3 ; 3 A; 4 ; 4 A connected, see FIG. 3. This shut-off valve 17 advantageously forms a combined, jointly pressure-controlled valve unit with the valve 21 .
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung gemäß An spruch 10 mit durch eine schiebbare Trennwand 16 räumlich getrennten Zahnradpaaren 3; 3A; 4; 4A - wie auch in Fig. 1 dargestellt - wird für die Druckseite des Zahnradpaares 4; 4A; im abgekoppelten Zustand vermittels eines vom Druck im Druckkanal 19 gesteuerten 2/3 Wageventils 18 zusätz lich eine hydraulische Entlastung erreicht. Ein Festlegen am Gehäuse 1 erübrigt sich somit. Das entsprechende Steuerschema hierzu ist in Fig. 3. gezeigt, die Darstel lungsart entspricht jener der Fig. 4. Das 2/3 Wegeventil 18 und das Ventil 21 ist zu einer gemeinsam druckgesteu erten Einheit zusammengefaßt. Die vorbeschriebene Bau weise ergibt zusätzlich auch durch das Beaufschlagen der schiebbaren Trennwand 16 von der Kammer des Zahnradpaares 3; 3A her, welches ständig fördert, ein zusätzliches Bremsmoment für das abgekoppelte Zahnradpaar 4; 4A. Das Bremsmoment wird durch das Einspannen des Zahnradpaares 4; 4A an zwischen der Trennwand 16 und dem Gehäuse 1 erzeugt.In a further embodiment of the invention according to claim 10 with a spatially separated by a sliding partition 16 pairs of gears 3 ; 3 A; 4 ; 4 A - as also shown in Fig. 1 - is for the pressure side of the gear pair 4 ; 4 A; in the uncoupled state by means of a 2/3 balance valve 18 controlled by the pressure in the pressure channel 19, additional hydraulic relief is achieved. Fixing on the housing 1 is therefore unnecessary. The corresponding control scheme for this is shown in Fig. 3, the presen- tation corresponds to that of Fig. 4. The 2/3 way valve 18 and the valve 21 is combined into a pressure-controlled unit. The construction described above also results from the action of the sliding partition 16 from the chamber of the gear pair 3 ; 3 A ago, which constantly promotes an additional braking torque for the decoupled gear pair 4 ; 4 A. The braking torque is achieved by clamping the gear pair 4 ; 4 A on between the partition 16 and the housing 1 generated.
Ein Druckbegrenzungsventil 23 ist in allen Ausführungen der hydraulichen Steuerungen zwischen dem Druckkanal 19 und dem gemeinsamen Saugkanal der Zahnradpaare angeord net.A pressure relief valve 23 is net in all versions of the hydraulic controls between the pressure channel 19 and the common suction channel of the gear pairs.
Denkbar wäre es auch, eine in beschriebener Weise schalt bare Zahnradpumpe mit nur einem schaltbaren Zahnradpaar mit einem Druckspeicher zu versehen und abhängig von des sen Druck bzw. Füllungsstand dieses Zahnradpaar an- bzw. abzukoppeln und im abgekoppelten Zustand vom Druck zu entlasten. Diese Ausführung ist nicht gesondert darge stellt.It would also be conceivable to switch one in the manner described bare gear pump with only one switchable gear pair to be provided with a pressure accumulator and depending on the pressure or filling level of this gear pair to decouple and when disconnected from the pressure relieve. This version is not separately shown poses.
BezugszeichenlisteReference list
1 Gehäuse
2 Antriebswelle
3 Treibendes Zahnrad
3A getriebenes Zahnrad
4 Alternativ treibendes oder zum Gehäuse festes
Zahnrad
4A getriebenes Zahnrad
5 Achse für Zahnräder 3A; 4A;
6 Reibkörper, auf Antriebswelle 2 fest;
7 Reibkörper, auf Antriebswelle 2 fast;
B Koppelring
9 Obertragungsring
10 Kolbenreibring
11 Kolbenreibring
12 Spreizfeder
13 Reibring, drehfest im Gehäuse 1 geführt;
14 Reibstifte
15 Kammer
15A/15B Kammerhälften
16 Trennwand
17 Abschaltventil
18 2/3 Wegeventil
19 Druckkanal
19A Druckkanal von Zahnradpaar 4/4A
20 Kopplunseinrichtung
21 Ventil -2/3 Wegeventil
23 Druckbegrenzungsventil
M Motor 1 housing
2 drive shaft
3 Driving gear
3 A driven gear
4 Alternatively driving gear or gear fixed to the housing
4 A driven gear
5 axis for 3 A gearwheels; 4 A;
6 friction body, fixed on drive shaft 2 ;
7 friction body, on drive shaft 2 almost;
B coupling ring
9 transfer ring
10 piston friction ring
11 piston friction ring
12 spreading spring
13 friction ring, rotatably guided in the housing 1 ;
14 rubbing pins
15 chamber
15 A / 15 B chamber halves
16 partition
17 shut-off valve
18 2/3 way valve
19 pressure channel
19 A pressure channel of 4/4 A gear pair
20 coupling device
21 Valve -2/3 way valve 23 Pressure relief valve
M engine
Claims (14)
- - den parallelachsig angeordneten Zahnradpaaren ist vorzugsweise gemeinsam ein Saugkanal zugeordnet, wobei die zugehörigen Druckkanäle jedoch direkt oder mittelbar verbunden sind;
- - eines der Zahnradpaare weist bin mit einer Antriebs welle drehfest gekoppeltes treibendes Zahnrad auf, wäh rend das oder die weiteren Zahnradpaare ein alternativ von der Antriebswelle angetriebenes oder abkoppelbares Zahnrad aufweisen;
- - das jeweils alternativ angetriebene oder abkoppelbare Zahnrad ist im abgekoppelten Zustand festlegbar; dadurch gekennzeichnet, daß das von der Antriebswelle (2) alternativ angetriebene oder abkoppelbare Zahnrad (4) mittels Reibschluß an die Antriebswelle (2) ankoppelbar bzw. mittels Reib- oder an sich bekanntem Formschluß gegen des Gehäuse (1) fest legbar ist.
- - A suction channel is preferably assigned to the gear pairs arranged in parallel axis, the associated pressure channels, however, being connected directly or indirectly;
- - One of the pairs of gears has a drive shaft rotatably coupled driving gear, while the other gear pairs have an alternatively driven or decoupled gear from the drive shaft;
- - The alternatively driven or uncouplable gear can be set in the uncoupled state; characterized in that the from the drive shaft (2) driven alternatively or disengageable gear wheel (4) is fixed by friction can be laid on the drive shaft (2) coupled, or by means of friction or per se known form-fit against the housing (1).
- - den parallelachsig in getrennten Kammern angeordneten Zahnradpaaren ist gemeinsam ein Saug- und je ein Druck kanal zugeordnet;
- - eines der Zahnradpaare weist ein mit einer Antriebs welle drehfest gekoppeltes treibendes Zahnrad auf, wäh rend das oder die weiteren Zahnradpaare ein alternativ von der Antriebswelle angetriebenes oder abkoppelbares Zahnrad aufweisen;
- - The pairs of parallel arranged in separate chambers gear pairs are assigned a suction and a pressure channel;
- - One of the gear pairs has a driving gear rotatably coupled to a drive shaft, while the other gear pairs or have an alternatively driven or decoupled gear from the drive shaft;
- - das von der Antriebswelle (2) alternativ angetriebene oder abkoppelbare Zehnrad (4) ist mittels Reibschluß an die Antriebswelle (2) ankoppelbar;
- - zwischen den Zahnradpaaren (3; 3A; 4; 4A) ist jeweils eine dichtende, jedoch axial schiebbare Trennwand (16) angeordnet;
- - der Druckkanal (19A) des abkoppelbaren Zahnradpaares (4; 4A) ist unter Zwischenschaltung eines 2/3 Wegeventil (18), am gemeinsamen Druckkanal der Zahnradpaare (3; 3A; 4; 4A) anschließbar oder entlastbar.
- - which is coupled by friction to the drive shaft (2) of the drive shaft (2) driven alternatively or disconnectable Zehnrad (4);
- - Between the gear pairs ( 3 ; 3 A; 4 ; 4 A) a sealing, but axially movable partition ( 16 ) is arranged in each case;
- - the pressure channel (19 A) of the uncoupled gear pair (4, 4 A) with the interposition of a 2/3 way valve (18), the common pressure channel of the gear pairs (3, 3 A, 4, 4 A) can be connected or relieved.
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Legal Events
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D2 | Grant after examination | ||
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