DE4338874C2 - Innenzahnradmaschine (Pumpe oder Motor) - Google Patents
Innenzahnradmaschine (Pumpe oder Motor)Info
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- DE4338874C2 DE4338874C2 DE4338874A DE4338874A DE4338874C2 DE 4338874 C2 DE4338874 C2 DE 4338874C2 DE 4338874 A DE4338874 A DE 4338874A DE 4338874 A DE4338874 A DE 4338874A DE 4338874 C2 DE4338874 C2 DE 4338874C2
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- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
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Description
Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradmaschine, die als Pumpe
oder als Motor benutzt werden kann und die die Merkmale aus dem
Oberbegriff des Anspruches 1 aufweist.
Eine solche Innenzahnradmaschine ist z. B. aus der DE 26 06 082 A1
oder der DE 27 60 463 C2 bekannt. Bei diesen Zahnradmaschi
nen ist das Füllstück, das sich in einem sichelförmigen Freiraum
zwischen dem Ritzel und dem Hohlrad befindet, in Längsrichtung
des Freiraums geteilt und weist ein radial, also in etwa senk
recht zur Längsrichtung, bewegliches, an das Ritzel andrückba
res, erstes Dichtsegment und ein radial bewegliches, an das
Hohlrad andrückbares zweites Dichtsegment auf. Mit Hilfe dieser
beiden Dichtsegmente, wird die Hochdruckseite der Maschine sehr
wirksam gegenüber der Niederdruckseite abgedichtet. Unter extre
men Betriebsbedingungen tritt an den beiden Dichtsegmenten des
geteilten Füllstücks an den an den Zahnköpfen anliegenden Flä
chen hoher Verschleiß auf. Solche extremen Betriebsbedingungen
sind z. B. ein stark verschmutztes Fördermedium oder eine un
dichte Saugleitung. Bei den bekannten Innenzahnradpumpen mit ei
nem geteilten Füllstück wird der Verschleiß an den an den Zahn
köpfen anliegenden Flächen der Dichtsegmente zunächst ohne wei
teres ausgeglichen, ohne daß die Dichtwirkung des Füllstücks
nachließe. Jedoch können die Dichtsegmente schließlich soweit
geschwächt werden, daß sie der hydraulischen Belastung, die bei
hohen Drücken, für die die Innenzahnradmaschine noch ausgelegt
ist, auftreten, nicht mehr standhalten und brechen. Dies führt
zum Totalausfall der Innenzahnradmaschine.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innenzahnradma
schine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 so
weiterzuentwickeln, daß eine Totalausfall der Innenzahnradma
schine aufgrund von Verschleiß an den an den Zahnköpfen anlie
genden Flächen der Dichtsegmente vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Innenzahnradmaschine gelöst, die
die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 aufweist und
bei der zusätzlich der Weg eines Dichtsegments auf das Zahnrad
zu, an das das Dichtsegment andrückbar ist, durch wenigstens
einen gehäusefesten Anschlag begrenzt ist. Bei einer erfindungs
gemäßen Innenzahnradmaschine sind die Dichtsegmente des Füll
stücks nach wie vor radial beweglich und dichten somit die Hoch
druckseite der Maschine wirksam gegen die Niederdruckseite ab.
Nur bei übermäßig hohem Verschleiß stößt ein Dichtsegment gegen
den Anschlag und kann sich nicht mehr weiter auf das zugehörige
Zahnrad zu bewegen. Auf diese Weise wird ein über den bloßen
Verschleiß an den Dichtsegmenten des Füllstücks hinausgehender
Schaden verhindert. Es besteht die Möglichkeit, nach der Besei
tigung der Ursache für den Verschleiß die Innenzahnradmaschine
ohne Reparatur weiterzubetreiben, wobei jedoch der Wirkungsgrad
nicht mehr so gut wie vorher ist und sich noch verschlechtern
kann, da die Dichtwirkung des Füllstücks nicht mehr so gut ist.
Es ist jedoch auch möglich, das Füllstück auszutauschen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Innenzahn
radmaschine kann man den Unteransprüchen entnehmen.
Das erste und das zweite Dichtsegment eines Füllstücks können
sehr unterschiedlich gestaltet sein. So kann z. B. das eine
Dichtsegment wesentlich dicker als das andere sein, so daß für
dieses Dichtsegment auch bei einem starken Verschleiß nicht die
Gefahr eines Bruches besteht. Unabhängig davon erscheint es je
doch vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 2 sowohl det Weg des er
sten Dichtsegments auf das Ritzel zu als auch der Weg des zwei
ten Dichtsegments auf das Hohlrad zu durch einen gehäusefesten
Anschlag begrenzt ist. Die beiden Dichtsegmente können dann nur
eine gewisse Wegstrecke auseinander wandern, wobei man diese
Strecke, abgesehen von einer Mindeststärke, die jedes Dichtseg
ment haben soll, auch im Hinblick darauf festlegen wird, daß Fe
derelemente und Dichtleisten, die zum Füllstück gehören und die
Dichtsegmente voneinander wegdrücken bzw. im Längsspalt zwischen
den Dichtsegmenten die Hochdruckseite der Maschine gegen die
Niederdruckseite abdichten, noch ihre Funktion voll erfüllen
können.
Die Position eines Dichtsegments wird nach einem übermäßigen
Verschleiß besonders stabil, wenn an seinen beiden in die Längs
richtung weisenden Enden jeweils ein Anschlag vorhanden ist, der
den Weg des Dichtsegments begrenzt. Der Anschlag ist dann bevor
zugt an einem Anschlagstift ausgebildet, der in Richtung der
Achsen der Zahnräder durch den Freiraum zwischen den beiden
Zahnrädern verläuft. Es ist leicht möglich, an diesem An
schlagstift sowohl den Anschlag für das erste Dichtsegment als
auch den Anschlag für das zweite Dichtsegment vorzusehen. Der
Weg eines Dichtsegments wird gemäß Anspruch 6 auf einfache Weise
dadurch begrenzt, daß der Anschlagstift eine zum entsprechenden
Zahnrad hin durch den Anschlag begrenzte Aussparung aufweist, in
die das Dichtsegment eingreift. Vorteilhafterweise ist für beide
Dichtsegmente eine gemeinsame Aussparung am Anschlagstift vor
handen, die zu jedem Zahnrad hin durch einen Anschlag begrenzt
ist und in die beide Dichtsegmente hineingreifen.
Gemäß Anspruch 8 wird der Anschlagstift, der mit seinem Anschlag
die radiale Beweglichkeit eines Dichtsegments des Füllstücks be
grenzt, zugleich auch dazu benutzt, um ein Dichtsegment in
Längsrichtung des Füllstücks abzustützen. Dann sollte der An
schlagstift drehbeweglich gelagert sein, damit sich das Dicht
segment flächenhaft an ihn anlegen kann. Auch dann kann man je
doch noch von einem gehäusefesten Anschlag für die Wegbegrenzung
des Dichtsegments sprechen, da sich der Anschlag vom Dichtseg
ment nicht wegdrücken läßt.
In Anspruch 10 ist eine bevorzugte Ausgestaltung für eine Innen
zahnradmaschine angegeben, für die nur eine einzige Drehrichtung
vorgesehen ist. Das halbsichelförmige Füllstück ist in den Be
reich des sichelförmigen Freiraums angeordnet, in dem die Breite
des Freiraums immer geringer wird, wenn man in Umlaufrichtung
der Zahnräder fortschreitet. Gegen die hydraulische Belastung
sind die beiden Dichtsegmente des Füllstücks von einem Stift abstützbar,
der wenigstens annähernd in einer durch die beiden
Achsen der Zahnräder aufgespannten Ebene angeordnet ist. Vor
teilhafterweise sind nun die beiden Anschläge zur Begrenzung der
radialen Bewegung der beiden Dichtsegmente an diesem Stift aus
gebildet. Vor dem schmalen Ende der beiden Dichtsegmente befin
det sich ein zweiter Anschlagstift für die radiale Bewegung der
Dichtsegmente. Dieser Anschlagstift kann zugleich dazu dienen,
zu verhindern, daß die beiden Dichtsegmente im Leerlauf der Ma
schine von den Zahnrädern in die Spitze des sichelförmigen
Freiraums hineingezogen werden. Auf eines oder mehrere Federele
mente, die die Dichtsegmente am in der Mittelebene angeordneten
Stift halten, kann dann u. U. verzichtet werden.
Der Anspruch 11 enthält eine günstige Ausgestaltung für eine In
nenzahnradmaschine, die reversierbar in entgegengesetzte Rich
tungen der Zahnräder sowohl als Pumpe als auch als Motor betrie
ben werden kann. Bei dieser Ausführung ist das Füllstück sichel
förmig gestaltet und symmetrisch zu einer von den Achsen der
beiden Zahnräder aufgespannten Mittelebene angeordnet. Auch sind
die beiden Hälften des Füllstücks selbst symmetrisch zueinander.
Die Symmetrie der Maschine erhaltend befindet sich vor jedem
Ende des Füllstücks ein Anschlagstift mit einer von zwei An
schlägen begrenzten Aussparung, in die das erste Dichtsegment
und das zweite Dichtsegment des Füllstücks eingreifen. Jeder An
schlagstift dient außer zur Begrenzung des radialen Weges der
Dichtsegmente dazu, diese in der einen Drehrichtung der Maschine
gegen eine hydraulische Belastung abzustützen und in der anderen
Drehrichtung das Hineinziehen der Dichtsegmente in die Spitze
des Freiraums zu verhindern.
Die Ansprüche 12 und 13 schließlich beziehen sich auf eine be
sonders vorteilhafte Ausführung eines Anschlagstiftes, die in
einem senkrecht zu den Achsen der Zahnräder ausgeführten Quer
schnitt ein Profil mit einem besonders großen Widerstandsmoment
in Richtung der hydraulischen Belastung besitzt. Mit diesem An
schlagstift können deshalb große Kräfte aufgenommen werden, so
daß eine mit einem solchen Anschlagstift ausgestattete Innen
zahnradpumpe für den Betrieb bei hohen Drücken geeignet ist.
Mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Innenzahn
radmaschine sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Fi
guren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 in einem Schnitt durch die von den beiden Achsen der
Zahnräder aufgespannte Mittelebene ein erstes als Pumpe
ausgebildetes Ausführungsbeispiel, das nur für den
Betrieb in eine Drehrichtung vorgesehen ist,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt gleich dem aus Fig. 2 durch ein zweites
Ausführungsbeispiel, das in beide Drehrichtungen betrie
ben werden kann,
Fig. 4 in einem vergrößerten Maßstab einen Ausschnitt aus
Fig. 3 im Bereich eines ein sich zwischen den beiden
Zahnrädern befindliches Füllstück abstützenden Anschlag
stifts,
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich der nach Fig. 4 mit einem
anderen Anschlagstift,
Fig. 6 eine Darstellung gemäß denjenigen nach den Fig. 4
und 5 durch einen weiteren Anschlagstift und
Fig. 7 einen Schnitt durch den Anschlagstift nach Fig. 6
entlang der Linie VII-VII.
Die Innenzahnradpumpe nach den Fig. 1 und 2 besitzt ein Ge
häuse 10, das sich aus einem ringförmigen Mittelteil 11, das
eine Pumpenkammer 12 radial einschließt, einem ersten Deckelteil
13 und einem zweiten Deckelteil 14 zusammensetzt. Die beiden
Deckelteile 13 und 14 begrenzen die Pumpenkammer 12 in axialer
Richtung. Das Mittelteil 11 übergreift die beiden Deckelteile 13
und 14 im Bereich jeweils einer äußeren Eindrehung 15. Das Dec
kelteil 13 besitzt eine durchgehende Bohrung 16, in die ein
Gleitlager 17 eingepreßt ist. Mit der Bohrung 16 fluchtet eine
Sackbohrung 18 des Deckelteils 14, in die ebenfalls ein Gleitlager
17 eingepreßt ist. In den beiden Gleitlagern 17 ist eine An
triebswelle 19 der Pumpe gelagert. Ein außenverzahntes Ritzel 20
ist innerhalb der Pumpenkammer 12 auf der Antriebswelle 19 befe
stigt oder einstückig mit dieser hergestellt. Es befindet sich
innerhalb eines innenverzahnten Hohlrades 21, dessen Achse ex
zentrisch zur Achse des Ritzels 20 angeordnet ist und das an
seinem Außenumfang im Mittelteil 11 des Gehäuses 10 gelagert
ist. Im Bereich beidseits einer durch die beiden Achsen des Rit
zels 20 und des Hohlrades 21 aufgespannten Mittelebene 22 kämmen
die beiden Zahnräder miteinander, zwischen denen sich im übrigen
ein sichelförmiger Freiraum 23 befindet.
Dieser Freiraum nimmt in seiner einen Hälfte ein Füllstück 24
auf, das an den Zähnen des Ritzels 20 und des Hohlrads 21 an
liegt und in seiner Längsrichtung zur Mittelebene 22 hin von ei
nem Anschlagstift 25 und in entgegengesetzte Richtung von einem
Anschlagstift 26, der sich vor dem schmalen Ende des Füllstücks
24 befindet, abstützbar ist. Die axiale Ausdehnung des Füll
stücks 24 stimmt mit der axialen Ausdehnung der beiden Zahnräder
20 und 21 überein. Der Anschlagstift 25 durchquert den Freiraum
23 in der Mittelebene 22 und ist in zwei miteinander fluchtenden
Sackbohrungen der Deckelteile 13 und 14 beidseits der Pumpenkam
mer 12 drehbar gelagert. Sein Durchmesser ist geringfügig klei
ner als der Abstand der Kopfkreise der beiden Zahnräder in der
Mittelebene 22. Der Anschlagstift 25 hat ein so hohes Wider
standsmoment, daß er die im Betrieb auftretende Belastung, die
das Füllstück 24 in Richtung auf die Mittelebene 22 hin ver
schieben will, aufnehmen kann. Der Anschlagstift 26 ist schon
wegen des Platzangebots an der Stelle, wo er sich befindet, we
sentlich schwächer ausgebildet. Er stützt das Füllstück 24 nur
im Leerlaufbetrieb der Innenzahnradpumpe ab.
An diametral gegenüberliegenden Stellen münden in die Pumpenkam
mer 12 ein Saugkanal 27 und ein Druckkanal 28, wobei der Durch
messer des Saugkanals 27 größer als der Durchmesser des Drucka
nals 28 ist. Das Hohlrad besitzt in den Zahnlücken radial von
innen nach außen durchgehende Bohrungen 29, durch die eine
hydraulische Flüssigkeit vom Saugkanal 27 aus in den Freiraum 23
und von dort in den Druckkanal 28 gelangen kann. Die Pumpe nach
den Fig. 1 und 2 ist so aufgebaut, daß das Ritzel 20 im Be
trieb in Richtung des Pfeiles A, also, nach Fig. 2 betrachtet,
im Uhrzeigersinn angetrieben werden muß. Auch das Hohlrad 21
dreht sich dann im Uhrzeigersinn. In den Zahnlücken befindliche
Hydraulikflüssigkeit wandert mit den Zahnlücken am Füllstück 24
entlang und gelangt in den Zahneingriffsbereich der beiden Zahn
räder. Dort wird die Hydraulikflüssigkeit durch die Bohrungen 29
des Hohlrades 21 hindurch in den Druckkanal 28 verdrängt.
Gleichzeitig wird durch andere Bohrungen 29 aus dem Saugkanal 27
Hydraulikflüssigkeit in den Freiraum 23 angesaugt.
Für einen hohen Wirkungsgrad der Pumpe ist eine gute axiale Ab
dichtung der Hochdruckseite der Pumpe notwendig, die sich durch
einen Bereich der Pumpenkammer 12 abgrenzen läßt, in dem sich
das Füllstück 24 befindet und in den im Anschluß an das Füll
stück die beiden Zahnräder allmählich immer weiter ineinander
greifen. Für eine gute Abdichtung ist zwischen den Zahnrädern 20
und 21 und jedem Deckelteil 13 oder 14 eine Axialdruckplatte 35
angeordnet, die von einem zwischen ihr und dem entsprechenden
Deckelteil bestehenden Druckfeld axial gegen die Zahnräder 20
bzw. 21 gedrückt wird. Jede Axialdruckplatte 35 umgibt eng die
Welle 19 und den Anschlagstift 25 und ist dadurch in eine Ebene
senkrecht zur Achse der Antriebswelle 19 in ihrer Lage gesi
chert. Auch der Anschlagstift 26 geht durch beiden Axialdruck
platten 35 hindurch. Eine Druckfeld wird durch eine in den Dar
stellungen nicht erkennbare Ausnehmung im Deckelteil 13 bzw. 14
gebildet. Es hat eine halbsichelförmige Gestalt, erstreckt sich
etwa vom breiten Ende des Füllstücks 24 am Anschlagstift 25 aus
bis knapp vor die Mittelebene 22 und ist durch die Axialdruck
platte 35 hindurch mit der Hochdruckzone der Pumpe verbunden.
Für einen hohen Wirkungsgrad der Pumpe ist auch zwischen dem
Füllstück 24 und den Zahnkränzen des Ritzels 20 und des Hohlrads
21 eine gute Abdichtung notwendig. Deshalb ist das Füllstück 24
längsgeteilt und zweiteilig aus einem ersten Dichtsegment 37 und
einem zweiten Dichtsegment 38 aufgebaut. Das Dichtsegment 38 ist
dem Hohlrad 21 benachbart und kann mit seiner Außenseite 39, die
eine Zylinderfläche mit einer mit der Achse des Hohlrads 21 zu
sammenfallenden Achse ist, mit einer geringen Überschußkraft ge
gen die Zahnköpfe des Hohlrades 21 gedrückt werden. Das Dicht
segment 37 besitzt eine Innenseite 40, die eine Zylinderfläche
ist, deren Achse mit der Achse des Ritzels 20 übereinstimmt und
mit der das Dichtsegment 37 gegen den Zahnkranz des Ritzels ge
drückt werden kann.
Die beiden Dichtsegmente 37 und 38 werden durch zwei Blattfedern
41 auseinandergedrückt, die sich in zwei axial verlaufenden und
zum Dichtsegment 38 hin offenen Aussparungen 42 bzw. 43 des
Dichtsegments 37 befinden. Die weniger tiefe Aussparung 42, die
sich nahe am schmalen Ende des Füllstücks 24 befindet, nimmt nur
eine Blattfeder 41 auf. Die andere näher am Anschlagstift 25 be
findliche Aussparung 43 ist tiefer als die Aussparung 42 und
nimmt eine Blattfeder 41 und eine Dichtrolle 44 auf, die von der
Blattfeder 41 gegen eine Wand der Aussparung 43, also gegen das
Dichtsegment 37, und gegen das Dichtsegment 38 gedrückt wird.
Die Dichtrolle 44 dichtet einen zum Anschlagstift 25 hin gelege
nen Bereich des Spalts zwischen den beiden Dichtsegmenten 37 und
38 ab. Letzterer Bereich wird mit dem Druck beaufschlagt, der im
Druckkanal 28 der Pumpe herrscht. Im Betrieb werden die beiden
Dichtsegmente 37 und 38 also außer von den Blattfedern 41 auch
von einer hydraulischen Kraft auseinandergedrückt.
Die Dichtsegmente 37 und 38 bestehen aus einem relativ zum Mate
rial der Zahnräder weichen Material. Das Anliegen der Dichtseg
mente an den Zahnkränzen verursacht an den Dichtsegmenten einen
Verschleiß, der jedoch unter normalen Betriebsbedingungen sehr
gering ist und die Lebensdauer der Pumpe nicht beeinträchtigt.
Unter extremen Betriebsbedingungen, z. B. bei einer Verschmutzung
des Fördermittels, kann der Verschleiß jedoch sehr groß werden.
Gemäß der Erfindung ist nun bei den gezeigten Pumpen eine Ver
schleißbegrenzung für die Dichtsegmente des Füllstücks vorgese
hen. Bei der Pumpe nach den Fig. 1 und 2 ist sowohl am Anschlagstift
25 als auch am Anschlagstift 26 eine Aussparung 50
vorgesehen, die zu den Dichtsegmenten 37 und 38 hin offen und zu
den Zahnrädern 20 und 21 hin jeweils durch einen Anschlag 51 be
grenzt ist. Beide Dichtsegmente 37 und 38 erstrecken sich vom
Anschlagstift 25 bis zum Anschlagstift 26 und greifen jeweils
mit einem Vorsprung 52 in die Aussparung 50 hinein. Vor dem Auf
treten von Verschleiß haben die Vorsprünge 52 der Dichtsegmente
einen Abstand von den Anschlägen 51, so daß sichergestellt ist,
daß die Dichtsegmente 37 und 38 an den Zahnkränzen der Zahnräder
anliegen. Erst wenn der Verschleiß einen Wert erreicht, ab dem
die Gefahr besteht, daß ein Dichtsegment den Belastungen nicht
mehr standhalten kann, stoßen die Vorsprünge 52 eines Dichtseg
ments gegen die entsprechenden Anschläge 51 der Anschlagstifte
25 und 26, so daß weiterer Verschleiß wirksam vermieden ist. Die
Dichtwirkung des Dichtsegments ist ab diesem Zeitpunkt zwar
nicht mehr im vollen Maße gegeben. Es ist jedoch verhindert, daß
das Dichtsegment bricht und durch die einzelnen Teile des Dicht
segments die Pumpe so beschädigt wird, daß sie ein Totalausfall
ist. Bemerkt man nach dem Wirksamwerden der Verschleißbegrenzung
einen Wirkungsgradverlust der Pumpe, so kann man die Pumpe bzw.
den Motor mit diesem niedrigeren Wirkungsgrad weiterbetreiben,
wenn dies noch tragbar erscheint, oder man kann die Dichtseg
mente durch neue Dichtsegmente ersetzen. Damit das Dichtsegment
37 bei Verschleiß an seiner Innenseite 40 auf das Ritzel 20 bis
zur Verschleißgrenze zuwandern kann, besteht, ohne daß in den
Zeichnungen näher dargestellt ist, zwischen den Stiften 25 und
26 und dem Dichtsegment 37 in dessen Längsrichtung im Neuzustand
der Maschine ein genügend großes Spiel.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführung einer Innenzahnradmaschine
ist im Prinzip genauso aufgebaut wie diejenige aus den Fig. 1
und 2. Die Maschine ist jedoch für Reversierbetrieb geeignet,
d. h. sie kann in beide Drehrichtungen als Pumpe oder als Motor
betrieben werden. Dazu sind ihre Bauteile spiegelbildlich zur
Mittelebene 22 ausgebildet bzw. angeordnet. Im Mittelteil 11
sind die beiden Einlässe 27 und 28 gleich groß. Auch die nicht
näher dargestellten Axialdruckplatten und die seitlichen Deckel
teile sind symmetrisch zur Mittelebene 22 gestaltet.
Die Maschine nach Fig. 3 besitzt ein Füllstück 24, das ähnlich
wie bei der Ausführung nach Fig. 2 längsgeteilt und zweiteilig
mit einem an das Ritzel 20 andrückbaren, ersten Dichtsegment 37
und einem an das Hohlrad 21 andrückbaren, zweiten Dichtsegment
38 ausgebildet ist und das ebenfalls symmetrisch zur Mittelebene
22 ist. Die Trennfläche zwischen den beiden Dichtsegmenten 37
und 38 verläuft etwa mitten in dem Füllstück. In jeder Hälfte
des Füllstücks 24 werden durch Aussparungen in einander zuge
wandten Seiten der Dichtsegmente 37 und 38 zwei axiale Durch
gänge durch das Füllstück gebildet, in denen sich jeweils eine
Blattfeder 41 und eine Dichtrolle 44 befinden. Die Blattfeder
drückt die Dichtrolle in Längsrichtung des Füllstücks 24 gegen
zwei konisch aufeinander zu laufende Flächen an den beiden
Dichtsegmenten, so daß mehrere gegeneinander abgedichtete
Spaltabschnitte zwischen den beiden Dichtsegmenten bestehen. Je
nach Drehrichtung sind jeweils die Dichtrollen in der einen oder
in der anderen Hälfte des Füllstücks 24 wirksam.
Vor jedem Ende des Füllstücks 24 befindet sich ein Anschlagstift
26, der eine zum Füllstück 24 hin offene und zu den Zahnrädern
20 und 21 jeweils durch einen Anschlag 51 begrenzte Aussparung
50 aufweist, in die jedes Dichtsegment 37 bzw. 38 mit einem Vor
sprung 52 hineingreift. Auch hier ist ohne nähere zeichnerische
Darstellung das Dichtsegment 37 im Neuzustand etwas kürzer als
der lichte Abstand der Anschlagleisten 26 an den Böden der Aus
sparungen 50, so daß es zum Ausgleich von Verschleiß an seiner
Innenseite 40 auf das Ritzel 20 zuwandern kann. Die beiden An
schlagstifte erstrecken sich genauso wie die Anschlagstifte des
Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1 und 2 mit dem aus den
Figuren ersichtlichen Querschnitt über den Freiraum 23 hinaus
durch Axialdruckplatten hindurch in Bohrungen der Deckelteile
hinein und sind dadurch schwenkbar gelagert.
Im Betrieb werden die beiden Dichtsegmente 37 und 38 je nach
Drehrichtung der Maschine in Längsrichtung des Füllstücks 24 ge
gen den einen oder den anderen Anschlagstift 26 gedrückt und von
diesem abgestützt. Bei einer Form des Anschlagstiftes 26 gemäß
den Fig. 3 und 4 ist die Aussparung 50 wesentlich breiter als
die Anschläge 51. Als die Dichtsegmente 37 und 38 in Längsrich
tung des Füllstücks abstützende Fläche am Anschlagstift 26 wird
deshalb der Boden der Aussparung 50 genutzt. Dieser ist ge
schliffen, damit die Dichtsegmente radial leicht beweglich sind.
Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist die Gesamtbreite der beiden
Anschläge 51 an einem Anschlagstift 26 wesentlich größer als die
Breite der Aussparung 50, in die die Dichtsegmente 37 und 38 mit
jeweils einem Vorsprung 52 hineingreifen. Als Abstützfläche für
die Dichtsegmente am Anschlagstift 26 dient nun jeweils die den
Dichtsegmenten zugekehrte Seite der Anschläge 51, wobei diese
Seiten in einer einzigen Ebene liegen und leicht gemeinsam abge
schliffen werden können.
Die Ausführung nach Fig. 6 entspricht hinsichtlich der Ausbil
dung der Aussparung 50, der Anschläge 51 und der Vorsprünge 52
an den Dichtsegmenten 37 und 38 des Füllstücks 24 genau der Aus
führung nach den Fig. 3 und 4. Der Anschlagstift ist nun je
doch dreiteilig aus einem das Platzangebot zwischen den beiden
Zahnkränzen der Zahnräder 20 und 21 ausnutzenden, länglichen
Profil 60 mit einer axial verlaufenden Bohrung 61 und aus zwei
Kreiszylinderstiften 62 aufgebaut, die in die Bohrung 61 soweit
hineingesteckt sind, daß sie axial über das Profil 60 hinausra
gen. Mit den Zylinderstiften 62 ist der Anschlagstift 26 in Boh
rungen der Deckelteile einer Innenzahnradmaschine gelagert.
In den Fig. 4, 5 und 6 sind die Dichtsegmente in einem Zu
stand gezeigt, in dem sie an den Zahnkränzen der beiden Zahnrä
der anliegen und noch keinem Verschleiß unterworfen waren. Man
erkennt, daß dann zwischen den Anschlägen 51 an den An
schlagstiften 26 und den Vorsprüngen 52 an den Dichtsegmenten 37
und 38 ein Abstand besteht, der ein Wandern der Dichtsegmente
auf die Zahnräder zu bis zu einer gewissen Strecke erlaubt. Entspricht
der Verschleiß an der Außenseite 39 des Dichtsegments 38
oder an der Innenseite 40 des Dichtsegments 37 dieser Strecke,
so stößt der Vorsprung 52 des jeweiligen Dichtsegments gegen den
Anschlag 51 und weiterer Verschleiß wird verhindert.
Claims (13)
1. Innenzahnradmaschine (Pumpe oder Motor) mit einem Ge
häuse (10), mit einem in dem Gehäuse (10) untergebrachten außen
verzahnten Ritzel (20), mit einem mit dem Ritzel (20) mitlaufen
den, innenverzahnten Hohlrad (21) und mit einem in einem sichel
förmigen Freiraum (23) zwischen dem Ritzel (20) und dem Hohlrad
(21) angeordneten, längsgeteilten Füllstück (24), das ein radial
bewegliches an das Ritzel (20) andrückbares, erstes Dichtsegment
(37) und ein radial bewegliches, an das Hohlrad (21) andrückba
res, zweites Dichtsegment (38) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Weg eines Dichtsegments (37, 38) auf das Zahnrad (20,
21) zu, an das das Dichtsegment (37, 38) andrückbar ist, durch
wenigstens einen gehäusefesten Anschlag (51) begrenzt ist.
2. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß sowohl der Weg des ersten Dichtsegments (37) auf
das Ritzel (20) zu als auch der Weg des zweiten Dichtsegments
(38) auf das Hohlrad (21) zu durch wenigstens einen gehäusefe
sten Anschlag (51) begrenzt ist.
3. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß für ein Dichtsegment (37, 38) an beiden in die
Längsrichtung weisenden Enden jeweils ein Anschlag (51) vorhan
den ist.
4. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Anschlag (51) an einem Anschlagstift
(25, 26) ausgebildet ist, der in Richtung der Achsen der Zahnrä
der (20, 21) durch den Freiraum (23) zwischen den beiden Zahnrä
dern (20, 21) verläuft.
5. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Anschlagstift (25, 26) beidseits der Zahnräder
(20, 21) im Gehäuse (10) abgestützt ist.
6. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Anschlagstift (25, 26) eine zum entsprechenden
Zahnrad (20, 21) hin durch den Anschlag (51) begrenzte
Aussparung (50) aufweist, in die ein Dichtsegment (37, 38) ein
greift.
7. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 2 und einen der An
sprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dicht
segmente (37, 38) in eine einzige Aussparung (50) des An
schlagstifts (26) eingreifen, die zu jedem Zahnrad (20, 21) hin
durch einen Anschlag (51) begrenzt ist.
8. Innenzahnradmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtsegment (37, 38) durch den
Anschlagstift (25, 26) in Längsrichtung des Füllstücks (24) ab
stützbar ist.
9. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Anschlagstift (26) eine geschliffene Fläche
zur Abstützung des Dichtsegments (37, 38) in Längsrichtung des
Füllstücks (24) aufweist und daß sich diese Fläche am Anschlag
(51) befindet.
10. Innenzahnradmaschine nach einem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß das Füllstück (24) halbsichelförmig
gestaltet ist, daß die beiden Dichtsegmente (37, 38) am breiten
Ende des Füllstücks (24) in Umlaufrichtung von einem wenigstens
annähernd in einer durch die beiden Achsen der Zahnräder (20,
21) aufgespannten Mittelebene (22) angeordneten Stift (25) ab
stützbar sind, der als Anschlagstift einen von zwei Anschlägen
(51) begrenzte Aussparung (50) aufweist, in die die beiden
Dichtsegmente (37, 38) eingreifen, und daß vor dem schmalen Ende
der beiden Dichtsegmente (37, 38) ein zweiter Anschlagstift (26)
mit einer von zwei Anschlägen (51) begrenzten Aussparung (50),
in die die Dichtsegmente (37, 38) eingreifen, angeordnet ist.
11. Innenzahnradmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Füllstück (24) sichelförmig ge
staltet und symmetrisch zu einer von den Achsen der beiden Zahn
räder (20, 21) aufgespannten Mittelebene (22) angeordnet ist,
daß sich vor jedem Ende des Füllstücks (24) ein Anschlagstift
(26) mit einer von zwei Anschlägen (51) begrenzten Aussparung
(50) befindet und daß das erste Dichtsegment (37) und das zweite
Dichtsegment (38) des Füllstücks (24) in die Aussparung (50) je
des Anschlagstifts (26) eingreifen.
12. Innenzahnradmaschine nach einem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagstift (26) in Längsrich
tung des Füllstücks (24) länglich ausgebildet ist, sich in Rich
tung vom Füllstück (24) weg verjüngt und über einen Lagerzapfen
(62) am Gehäuse (10) gelagert ist.
13. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Anschlagstift (26) einen Zylinderstift (62)
und ein längliches Anschlagprofil (60) mit der Aussparung (50)
und mit zwei Anschlägen (51) aufweist und daß der Zylinderstift
(62) in eine Bohrung (61) des Anschlagprofils (60) und eine Boh
rung des Gehäuses (10) eingesteckt ist.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102011115010A1 (de) | 2011-10-06 | 2013-04-11 | Robert Bosch Gmbh | Innenzahnradmaschine |
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1993
- 1993-11-13 DE DE4338874A patent/DE4338874C2/de not_active Expired - Fee Related
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