EP0225338A1

EP0225338A1 - Regelpumpe.

Info

Publication number: EP0225338A1
Application number: EP86902794A
Authority: EP
Inventors: Siegfried Hertell; Dieter Otto
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1985-05-09
Filing date: 1986-05-06
Publication date: 1987-06-16
Also published as: US4750867A; DE3666606D1; JPS63500112A; JP2598396B2; EP0225338B1; WO1986006797A2

Description

Regelpumpe

Die Erfindung betrifft eine Regelpumpe für Hydraulikflüssig¬ keit, deren Fördermenge bis zu einem Grenzwert drehzahlab¬ hängig ist und darüberhinaus unabhängig von der Drehzahl im wesentlichen konstant bleibt. Derartige Pumpen werden insbe- sondere als Flügelzellenpumpe ausgeführt, wobei die Exzen¬ trizität des Rotors zum Stator druckabhängig einstellbar ist.

Der damit verbundene technische Aufwand ist in^* vielen Fällen nicht gerechtfertigt.

Durch die Erfindung wird eine robust aufgebaute Regelpumpe bereitgestellt, bei der das Regelverhalten sich aus ihrer Bauart ohne zusätzliche mechanische Einrichtungen ergibt.-

Der Erfindung liegt in erster Linie die Erkenntnis zugrunde, daß sich als derartige Pumpe lediglich die Innenzahnradpumpe eignet.

Bei dieser Innenzahnradpumpe wird die Verzahnung so ausge- führt, daß die Zahnflanken der Zähne, die zwischen den

Schnittpunkten der Kopfkreise liegen, miteinander in Ein¬ griff sind und daher einzelne Zellen in ihren Zahnlücken bilden, die in Umfangs iehtung voneiander abgeschlossen sind. Dabei soll der Eingriff der jeweils einander zugeord- neten Zähne des Außenrades und des oder der Innenräder mit

Vorteil bereits im Bereich des Schnittpunktes der Kopfkreise beginnen. Es ist - je nach Anforderungen - möglich, daß der Zahneingriff sich nicht absolut genau bis zu den Schnitt¬ punkten der Kopfkreise erstreckt. Hierbei ist zu berücksich¬ tigen, daß ein Eingriff nicht unbedingt eine mechanisch feste Berührung voraussetzt, vielmehr werden Zahnräder bereits dann als in Eingriff stehend bezeichnet, wenn der Abstand ihrer Flanken einen so engen Spalt ergibt, daß dieser unter Berücksichtigung der Viskosität der Hydraulik¬ flüssigkeit hydraulisch als Dichtung anzusehen ist.

Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die Einlaßöffnung der Pumpe drosselnd wirkt. Das heißt, der Querschnitt der Ein¬ laßöffnung ist so klein bzw. durch Einbau einer Drossel so verkleinert, daß bei gegebenem Druckgefälle lediglich eine begrenzte Fδrdermenge durch den Einlaß in die Pumpe ein- strömen kann.

Weiterhin ist auf der Auslaßseite^' der Pumpe im wesentlichen jeder Zahnlücke, die durch den Zahneingriff als geschlossene Zelle entsteht, ein Auslaß zugeordnet. Mehrere dieser Auslässe münden in einen gemeinsamen Druckkanal. In diesem Falle können von den restlichen Auslaßkanälen separate Drucksysteme gespeist werden. Sofern das nicht der Fall ist, münden sämtliche Auslässe in den gemeinsamen Druckkanal. Mit wenigen Ausnahmen sind sämtliche Auslässe durch Rückschlag- ventile gesichert mit Durchflußrichtung in Auslaß ichtung. Eine Ausnahme bildet lediglich die dem Schnittpunkt der Kopfkreise nächste Zahnzelle bzw. eventuell auch noch die übernächste Zahnzelle. Diese Zahnzellen münden frei in den Druckkanal. Der Abstand der Auslässe entspricht der Zahn- teilung bzw. ist kleiner als die Zahnteilung.

Es sind also - in Drehrichtung - mehrere Auslässe hinterein¬ ander angeordnet und jeweils durch eine Ventilanordnung verschlossen. Die Ventilanordnung ist so ausgebildet, daß die im Auslaßbereich entstehenden Zellen gegenüber dem Druckraum nur öffnen, wenn infolge der fortschreitenden Kompression der Betriebsdruck des Druckkanals auch in der jeweiligen Zelle erreicht ist.

Weiterhin stellt die Erfindung eine Zahnform bereit, die gewährleistet, daß die im Druckbereich, d.h. zwischen den Schnittpunkten der Kopfkreise, befindlichen Zahnflanken der beiden Zahnräder in einen so guten Kontakt miteinander kommen, daß die zwischen zwei miteinander kämmenden Flanken gebildeten Spalte als hydraulisch dicht bezeichnet werden können und die Pumpe geräuschlos arbeitet. Dabei wird die Verzahnung so ausgebildet, daß die Zahnflanken, die mitein¬ ander kämmen, sich mit einer möglichst großen Fläche berüh¬ ren bzw. einander gegenüberliegen. Daher werden benachbarte Zahnzellen durch einen möglichst langen Spalt voneinander abgedichtet. Hierzu wird die Verzahnung, als Zykloidenverzah- nung ausgeführt. In einer bevorzugten Ausführung ist die Zykloidenverzahnung mit gekrümmter, vom Wälzpunkt bis zum Schnittpunkt der beiden Kopfkreise' verlaufender Eingriffs- linie ausgebildet. Vorzugsweise nimmt der Krümmungsradius der Eingriffslinie Werte an, die in ihren Abmessungen zwischen dem Wälzkreisradius der Innenverzahnung des Außen¬ rades und dem Wälzkreisradius der Außenverzahnung des oder der Innenräder liegen.

Die Eingriffslinie kann eine gekrümmte Linie mit sich inner¬ halb der angegebenen Grenzen stetig änderndem Krümmungs¬ radius sein oder auf einem Kreis liegen, dessen Radius innerhalb der vorhergehend angegebenen Grenzen festgelegt ist.

In einer Weiterbildungsform hat die gewählte Verzahnung eine besondere, aus dem Rahmen des Bekannten fallende Form, indem die Wälzkreise gegenüber der üblichen Lage verschoben sind. Bei der Innenverzahnung des Außenzahnrades ist der Abstand zwischen Wälzkreis und Kopfkreis, bei der Außenverzahnung des oder der Innenräder der Abstand zwischen 'Wälzkreis und Fußkreis deutlich kleienr als der Verzahnungsmodul bzw. der jeweils andere Zahnteil. Vorteilhaft verhält sich der jeweils größere Teilabschnitt der Zähne zum jeweils kleine¬ ren Teilabschnitt mindestens wie 2:1 und vorzugsweise wie 3,5:1 bis 5:1.

Bei stillstehendem Außenrad und abwälzendem Innenrad be- schreibt der Krümmungsmittelpunkt der Eingriffslinie einen Kreisbogen. Das heißt, daß bei stillstehendem Innenrad und abwälzendem Außenrad die den einzelnen Zähnen des Außenrades zugeordneten, zueinander kongruenten Eingriffslinien jeweils auf einem zugeordneten Kreis liegen, wobei die einzelnen Kreismittelpunkte auf einem zum Außenrad konzentrischen Kreis liegen.

Durch die Erfindung wird eine Zahnradpumpe geschaffen, die nur bis zu einer bestimmten Drehzahl eine mit der Drehzahl ansteigende Fδrder- und Leistungscharakteristik hat. Bei

Überschreiten dieser Drehzahl werden die umlaufenden Zellen nur teilgefüllt, und zwar nimmt die Füllung mit Erhöhung der Drehzahl ab. Nachteilige Folgen der dadurch entstehenden Kavitation und insbesondere die allgemein befürchtete Kavi- tationserosion werden vermieden durch die erfindungsgemäße Auswahl nur solcher Zahnradpumpen, die relativ zueinander abgeschlossene Zellen haben, sowie durch die erfindungs¬ gemäße Gestaltung des Auslaßbereiches mit mehreren in ümfangsrichtung angeordneten Auslaßδffnungen, die durch Rückschlagventile verschlossen sind. Durch diese Ausgestal¬ tung der Erfindung geraten die nur teilgefüllten Zellen erst dann mit den unter Druck stehenden Zellen und dem Druckraum in Verbindung, wenn der Druck der teilgefüllten Zelle den Systemdruck erreicht hat. Dadurch werden Kavitationsimplo- sionen vermieden. Die Teilfüllung der Zellen im Einlaßbereich ergibt sich durch die dort stets vorhandene Drosselung des Einlaßkanals, die nur einen begrenzten Einlaß-Ölstrom zuläßt, der in der durch die Pumpendrehzahl vorgegebenen Füllzeit nicht zur vollständigen Füllung jeder Zelle ausreicht. Es können jedoch auch dem Einsatz- und Betriebszweck der Pumpe ange¬ paßte Drosseln im Einlaßkanal eingesetzt werden. Insbeson¬ dere ist es in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin¬ dung möglich, die Drossel einstellbar auszuführn, so daß man die Förderleistung der Pumpe dem jeweiligen Bedarf anpassen kann. Ebenso ist es vorteilhaft, eine derart verstellbare Drossel in einen Regelkreis einzubauen, durch den die Fördermenge konstant gehalten oder einem vorgegebenen Soll¬ wert angepaßt wird. Aus diesem Grunde wird die Regelpumpe nach dieser Erfindung mit Vorteil auch als Schmierölpumpe zur Verwendung in Kraftfahrzeugen eingesetzt.

Derartige Verbrennungsmotoren zeichnen sich zum einen dadurch aus, daß sie mit sehr unterschiedlichen und stets wechselnden Betriebsparametern betrieben werden, angefangen vom Leerlauf bis zum Höchstlastbetrieb bei höchsten Dreh¬ zahlen. Das Schmierδlsystem muß daher zwar den Hδchstlast- bedingungen genügen, soll aber andererseits in den niedrige- ren Lastbereichen nicht unnötig viel Energie verbrauchen.

An einen derartigen Verbrennungsmotor wird ferner die Forde¬ rung gestellt, daß er eine lange Lebensdauer ohne fachmän¬ nische Wartung hat. Dem steht entgegen, daß der Verbren- nungsmotor einem Verschleiß unterworfen ist, der zur Steige¬ rung des Schmierδlverbrauchs und zum Druckabfall im Schmier¬ δlsystem führt. Die Schmierδlpumpe muß daher auch diesem im Laufe der Standzeit zunehmenden Bedarf angepaßt sein. Das führt dazu, daß auch dieser Fδrderanteil der Schmierδlpumpe, der nicht benötigt wird, zu entsprechenden Energieverlusten führt. Durch die Erfindung wird ein Schmierδlsystem geschaffen, das einerseits eine ausreichende Schmierδlmenge in allen. Betriebszuständen liefert, andererseits eine unnötige, ver- lustbehäftete Förderung vermeidet.

Die Erfindung sieht nun daher vor, daß diese Drossel durch einen Bypasskanal umgangen wird und daß in dem Bypasskanal ein Ventil liegt, das durch den Auslaßdruck der Regelpumpe gesteuert wird und das den Bypass aufsteuert, wenn der Druck in dem Auslaßkanal abfällt.

Bei diesem Regelsystem wird die Drossel so eingestellt, daß die Öl enge, die durch die Regelpumpe gefördert wird, nur bis zu einer bestimmten Drehzahl von der Drehzahl abhängt. Dadurch wird z.B. der Tatsache Rechnung getragen, daß der Schmierδlverbrauch eines Motors in den unteren Drehzahlbe¬ reichen drehzahlabhängig ist. Andererseits wird berücksich¬ tigt, daß die Abhängigkeit des Schmierδlverbrauchs von der Drehzahl nur bis zu einer gewissen Drehzahl besteht. Diese Schwelldrehzahl läßt sich durch Dimensionierung der Drossel vorgeben.

Andererseits kann sich das Regels.ystem jedem, z.B. durch Verschleiß gesteigerten Mehrbedarf anpassen, indem der Druckabfall ermittelt und zum Öffnen eines Bypass genutzt wird. Durch das Öffnen des Bypass kann die gesamte Fδrder- kapazität oder ein zusätzlicher Anteil der Fδrderkapazität der Regelpumpe erschlossen werden.

In einer vorteilhaften Ausführung wird vorgesehen, daß durch den Bypass lediglich ein gesteigerter Anteil der Förderkapa¬ zität erschlossen wird. Es soll darüberhinaus auch die Möglichkeit geschaffen werden, durch weitere Steigerung der Förderung einen Sonderbedarf zu erfüllen, der nicht druck- abhängig ist. So ist es z.B. bei Kraftfahrzeugmotoren möglich, den Schmierδlumlauf zu steigern, wenn die Schmier- δltemperatur einen bestimmten Wert (Schwelltemperatur) über¬ schreitet. Hierzu wird ein weiterer Kurzschlußkanal im Zulauf vorgesehen, der durch ein elektromagnetisches Ventil betätigt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs¬ beispiels beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1, 2 den Radialschnitt und Axialschnitt; Fig. 3 als Detail von Fig. 1 die Ausführung der Verzahnung.

In dem Gehäuse 31 ist das Außenrad 1 frei drehbar gelagert. Das Außenrad 1 besitzt eine Innenverzahnung 2. Das zylin¬ drische- Gehäuse 31 wird beidseitig durch die Deckel 32 und 33 abgeschlossen. In dem Deckel 32 ist die Welle 34 drehbar gelagert und durch einen nicht dargestellten Motor angetrie- ben. Auf der Welle 34 ist drehfest gelagert das Innenrad 3. Das Innenrad 3 besitzt eine Außenverzahnung 4, die mit der Innenverzahnung 2 des Außenrades 1 in Eingriff ist. In dem Deckel 33 befindet sich der Einlaßkanal 35 (s. auch Fig. 1 ) . Der Einlaßkanal 35 steht mit dem Tank 36 über eine Drossel 37 in Verbindung. In einem Bypass 38, der parallel zu dem Drosselkanal 37 geschaltet ist, befindet sich ein Drucksteuerventil 39. Der Kolben 40 des Drucksteuerventils steuert mit seiner Steuerkante 41 die Öffnung des Bypass- kanals 38 zum Tank 36. Der Kolben ist auf der einen Seite mit einer Feder 42 belastet. Auf der gegenüberliegenden

Seite wird der Kolben im Steuerraum 43 mit dem Auslaßdruck über Steuerleitung 44 beaufschlagt. Auf die Auslaßseite der Pumpe wird später eingegangen. Die Funktion des Drucksteuer¬ ventils 39 in seiner Abhängigkeit vom Auslaßdruck wird nachfolgend beschrieben. Solange kein oder nur ein geringer Auslaßdruck in der Steuerleitung 44 und dem Steuerraum 43 herrscht, gibt der Kolben mit seiner Steuerkante den Durch¬ fluß vom Eingang 45 zum Auslaß 46 frei. Es kann nunmehr Öl aus dem Tank 36 zur Pumpe sowohl über die Drossel 37 als auch Bypasskanal 38 fließen. Wenn der Druck im Steuerraum 43 ansteigt und die Federkraft überwindet, so wird der Einlaß gegenüber dem Auslaß 46 verschlossen. Nunmehr fließt ledig¬ lich noch ein gedrosselter Ölstrom über die Drossel 37 vom Tank 36 zum Einlaß 35 der Pumpe. Steigt der Auslaßdruck noch weiter an, so wirkt das Drucksteuerveritil als Druckbegren- zungsventil. Die Feder 42 wird so weit zusammengedrückt, daß die vordere Steuerkante 47 die Druckleitung 44 gegenüber dem Auslaß 46 zum Tank- öffnet.

Zur Auslaßseite der Pumpe:

Die Pumpe bildet - wie Fig. 1 zeigt - auf der Auslaßseite' • zwischen den miteinander kämmenden Zähnen des Außenrades 1 und Innenrades 3 vier in Umfangsrichtung und Axialrichtung abgeschlossene Zellen, die über Einlaßkanal 35 mit Öl gefüllt worden sind. In den Deckel 32 sind vier Auslaß^'nieren 48.1, 48.2, 48.3, 48.4 eingebracht. Im Schnitt nach Fig. 2 ist nur eine dieser Auslaßnieren zu sehen. Diese Auslaßniere ist dort mit 48 bezeichnet. Jede der Auslaßnieren steht mit einem in den Deckel 33 gebohrten Auslaß-kanal 49 in Verbin- düng. Der Auslaßkanal ist jeweils auch radial nach außen gerichtet, wie Fig. 2 zeigt. Daher mündet jeder Außenkanal 49 auf der Außenseite des Deckels 33 möglichst nah am Gehäuse 31. Auf den Deckel 33 ist ein Auslaßgehäuse 50 druckdicht aufgesetzt. Das Auslaßgehäuse 50 bildet eine Auslaßkammer, die mit den Auslaßnieren 48.1 bis 48.4 jeweils über einen Druckkanal 49 und eine Bohrung 52 in Verbindung steht. Die Bohrungen 52.1, 52.2 und 52.3 (vgl. Fig. 1) sind jeweils durch ein Rückschlagventil verschlossen. Das Rück¬ schlagventil wird gebildet durch ein m-fδrmiges Blech, das gegen die Wand 53 des Auslaßgehäuses 50 geschraubt ist. Die von dem gemeinsamen Querbalken 55 des Rückschlagventils 54 abstehenden Zungen verdecken die Bohrungen 52. Daher wirken diese Zungen als Rückschlagventile, die die Verbin¬ dung von der jeweiligen, zwischen den Zähnen gebildeten Druckzelle, über Auslaßniere 48, dem jeweiligen Druckkanal 49 und Bohrung 52 nur freigeben, wenn der Druck der Auslaß¬ zelle dem Auslaßdruck in der Auslaßkammer 51 zumindest gleich ist. Die letzte und kleinste Druckzelle steht über¬ Niere 48.4 und entsprechende Kanäle 49, 52 direkt mit der Auslaßkammer in Verbindung.

Die Auslaßkammer 51 hat einen Auslaß, der in den gemeinsamen Druckkanal 56 führt.

Zur Funktion der Pumpe:

Bei niedrigem Druck in der Auslaßkammer 51 verschiebt die Feder 42 den Kolben 40 - in Fig. 2 - nach li-nks. Die Pumpe wirkt nun wie eine normale Innenzahnradpumpe. Der Ölstrom fließt über Drossel 37 und Bypasskanal 38 zum Einlaß. Sä t- liehe Zahnlücken werden maximal gefüllt und auf der Auslaß¬ seite wieder ausgedrückt. Ob die Füllung vollständig oder nur teilweise ist, hängt vom Drosselwiderstand der Drossel 37 und des Bypasskanals 38 ab. In Fig. 2 ist symbolisch die Drossel 63 gezeigt, die andeutet, daß auch der Bypass 38 eine Drosselung bewirkt, die bei hohen Drehzahlen dazu führen kann, daß die Zahnzellen nur teilweie gefüllt werden. Hierauf wird später noch verwiesen.

Wenn der Druck in Auslaßkammer 51 steigt, so wird zunächst der Bypass 38 verschlossen. Es gelangt nunmehr lediglich noch ein stark gedrosselter Ölstrom auf die Einlaßseite. Daher werden die Zahnlücken auf der Einlaßseite lediglich noch teilgefüllt bzw. noch weniger gefüllt. Im übrigen herrscht in den Zahnlücken ein Vakuum. Das hat zur Folge, daß der Druck in den Zahnzellen auf der Auslaßseite zunächst niedriger als der Druck in der Auslaßkammer 51 ist. Daher bleiben die Zungen des Rückschlagventils 54 geschlossen. Mit fortschreitender Verkleinerung der Zellen auf der Auslaß¬ seite steigt der Druck in den Zellen jedoch an. Es öffnet jeweils nur die Zunge des Rückschlagventils, für die der

Druck der Zelle größer oder gleich dem Druck in der Auslaß¬ kammer 51 ist. Das hat zur Folge, daß die Pumpe nunmehr lediglich noch eine drehzahlunabhängige, konstante Ölmenge liefert. Es ist daher auch bei steigender Drehzahl nicht erforderlich, eine überschießende Ölmenge unter entsprechen¬ den Leistungsverlusten abzuführen, wie dies bei herkömm¬ lichen Systemen der Fall ist. Die Pumpe eignet sich daher insbesondere für Kraftfahrzeuge, und zwar insbesondere als Schmierδlpumpe in Kraftfahrzeugen. Wenn hierbei der Schmier- δlbedarf steigt, z.B. infolge Verschleiß, so wird der

Schwelldruck in der Ste erdruckkammer 43 erst bei höherer Drehzahl erreicht. Daher wird auch der Bypass 38 erst später verschlossen. Das hat zur Folge, daß die Schmierδlpumpe sich automatisch einem gesteigerten Bedarf anpaßt. Die Schmierδl- pumpe wird daher während der gesamten Lebensdauer des Kraft¬ fahrzeugmotors dem sich steigernden Schmierδlbedarf gerecht. Andererseits arbeitet die Schmierδlpumpe auch bei neuem Motor mit relativ geringem Schmierδlbedarf wirtschaft¬ lich, da bei dieser Schmierölpumpe vermieden wird, daß ein nicht benötigter Fδrderanteil verlustbehaftet wieder in den Sumpf zurückgeführt werden muß.

Darüber hinaus wird die Regelpumpe auch weiteren Bedarfs¬ anforderungen besonderer Betriebszustände gerecht. So kann es z.B. in Kraftfahrzeugmotoren vorkommen, daß sich das

Schmieröl außerordentlich erwärmt oder daß Motorteile durch Schmieröl infolge besonderer Leistungsanforderungen gekühlt werden müssen. Für diesen Fall ist -'wie Fig. 2 zeigt - ein weiterer Kurzschlußkanal 58 zwischen dem Einlaß 35 der Pumpe und dem Tank 36 vorgesehen. In diesem Kurzschlußkanal liegt ein elektromagnetisch geschaltetes Ventil 59. Dieses Ventil wird über Meldeleitung 60 und Verstärker 61 z.B. durch einen Temperaturfühler 62 betätigt. Durch den Temperaturfühler kann z.B. die Öltemperatur oder die Temperatur eines Maschinenteils, z.B. Kolbens, erfaßt werden. Ebenso ist es möglich, statt des Temperaturfühlers 62 ein anderes Meßin¬ strument, z.B. Drehzahlzähler zu verwenden. Ebenso kann die Meldeleitung genutzt werden, um andere außerordentliche Betriebszustände zu erfassen. In jedem Falle dient das Ventil 59 dem Zweck, einen außerordentlichen Bedarf zu decken. Hierbei wird davon ausgegangen, daß auch die Summe des Ölstroms, der durch Drossel 37 einerseits und über Bypass 38 andererseits gefördert wird, noch gedrosselt ist und daher trotz geöffneten Drucksteuerventils 39 lediglich eine Teilfüllung der Zellen der Innenverzahnung stattfindet bei Drehzahlen, die über einer gewissen Schwelldrehzahl liegen. Fig. 2 wird dieser Voraussetzung dadurch gerecht, daß auch eine weitere Drossel 63 im Bypass 38 angedeutet ist.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die Wirksamkeit der Pumpe davon abhängt, daß die Verzahnung so ausgebildet ist, daß die Zähne im Auslaßbereich zwischen den Schnittpunkten der Kopfkreise miteinander in Eingriff sind und - unter Berücksichtigung der Viskosität des Hydraulikδls - abge¬ schlossene Zellen bilden.

Fig. 3 dient der Erläuterung der Verzahnung, die im Rahmen dieser Erfindung vorzugsweise Anwendung findet.

Das Außenrad 1 weist eine Innenverzahnung 2 auf, in der das Innenrad 3 mit seiner Außenverzahnung 4 kämmt. Gegenüber dem feststehenden Außenzahnrad 1 bewegt sich das in Pfeilrich¬ tung 24 rotierende Innenrad 3 in Richtung des Pfeils 23. Der Wälzkreis 7 des Außenrades ist ebenso wie der Wälzkreis 8 des Innenrades 3 bezogen auf die Zahπhöhe 14 und die Mittel¬ punkte 17 und 25 der Wälzkreise in Richtung auf die Mittel¬ punkte 17 und 25 verschoben, wodurch ein kleiner Teilab¬ schnitt 16 der Zähne 2 und 4 und ein wesentlich größerer Teilabschnitt 15 entsteht, die sich beide zur für beide Räder 1 und 3 praktisch gleichen Zahnhδhe 14 ergänzen. Bevorzugt ist dabei der Abstand zwischen Wälzkreis 7 und Fußkreis 6 des Außenrades 1 sowie zwischen Wälzkreis 8 und Kopfkreis 9 des Innenrades 3 mindestens zweimal so groß wie der Abstand zwischen dem Wälzkreis 7 und dem Kopfkreis 5 beim Außenrad 1 bzw. der Abstand zwischen dem Wälzkreis 8 und dem Grundkreis 10 des Innenrades, wobei das Verhältnis der Abmessungen zwischen den beiden Zahnabschnitten 15 und

16 vorzugsweise einen Wert zwischen 3,5:1 und 5:1 aufweist.

Die durch den Wälzpunkt 12 und. den Schnittpunkt 13 der Kopf¬ kreise 5 und 9 verlaufende Eingriffslinie 11 liegt auf einem Kreis mit dem Radius 26, der vom Kreismittelpunkt 19 ausgeht. Wälzt das Innenrad auf dem stillstehenden Hohlrad ab, so beschreibt der Krümmungsmittelpunkt 19 einen zum Wälzkreis 7 des Außenrades konzentrischen Kreis 18. Die Verbindungsgerade 21 zwischen dem Mittelpunkt des Hohlrades

17 und dem jeweiligen Wälzpunkt 12 schneidet diesen Kreis im momentanen Krümmungsmittelpunkt. Der Radius des Kreises 18 ist durch die angegebenen Bedingungen festgelegt. Die dabei sich ergebende Verzahnungsform löst die gestellte Aufgabe in hervorragender Weise.

BEZÜGSZEICHENAÜFSTELLUNG

Außenrad Innenverzahnung Innenrad Außenverzahnung Kopfkreis Außenrad Fußkreis Außenrad Wälzkreis Außenrad Wälzkreis Innenrad Kopfkreis Innenrad Fußkreis Innenrad, Grundkreis Eingriffslinie Wälzpunkt Schnittpunkt der Kopfkreise Zahnhδhe Verzahnungsmodul, großer Teilabschnitt kleiner Teilabschnitt Mittelpunkt, Außenrad- Kreis der Krümmungsmittelpunkte Krümmungsmittelpunkt Krümmungsradius der Eingriffslinie Wälzkreisradius Außenrad Wälzkreisradius Innenrad Drehrichtung, Steg Pfeilrichtung Mittelpunkt Innenrad Radius Eingriffslinie

Gehäuse Deckel Deckel Welle

Einlaß

Tank

Drossel

Bypass

Drucksteuerventil

Kolben

Steuerkante- ^'

Feder

Steuerraum

Steuerleitung

Einlaß

Auslaß vordere Steuerkante

Auslaßniere

Auslaßkanal

Auslaßgehäuse

Auslaßkammer

Bohrung

Wand

Rückschlagventil

Querbalken

Druckkanal

Sichel

Kurzschlußkanal

Ventil •

Meldeleitung

Verstärker

Temperaturfühler

Drossel

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Regelpumpe für Hydraulikflüssigkeit, deren Fδrdermenge bis zu einem Grenzwert drehzahl¬ abhängig ist und darüberhinaus unabhängig von der Dreh¬ zahl steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelpumpe eine Innenzahnradpumpe ist, bei der jede im Einlaßbereich der Pumpe gelegene Zahn¬ lücke der Innenverzahnung über eine ggf. mit einer Drossel ausgestattete Einlaßöffnung mit der Olzufuhr und jede im Auslaßbereich der Pumpe gelegene Zahnlücke der Innenverzahnung über Auslaßöffnungen, die durch Rück¬ schlagventile gesichert und deren Abstände in Umfangs- richtung so groß wie oder kleiner sind als die Zahntei¬ lung, mit dem Pumpenauslaß verbunden sind, und bei der 'die Verzahnung so ausgeführt ist, daß die Zahnflanken im wesentlichen sämtlicher Zähne, die zwischen den Schnittpunkten der Kopfkreise liegen, in Eingriff sind,

2. Regelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (2, 4) eine Zykloidenverzahnung ist.

3. Regelpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zykloidenverzahnung eine gekrümmte Eingriffslinie (11) hat, die im wesentlichen dureh die Schnittpunkte (13) der beiden Kopfkreise (5; 9) verläuft und deren Krümmungsradius (20) Werte zwischen dem Wälzkreisradius (21) der Innenverzahnung (2) des Außenrades (1) und dem Wälzkreisradius (22) der Außenverzahnung (4) des Innen¬ rades (3) annimmt.

4. Regelpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffslinie (11) ein Kreis ist, dessen Radius (26) einen Wert zwischen den Wälzkreisradien (21; 22) der ineinander kämmenden Zahnräder (1, 3) aufweist.

5. Regelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriff der jeweils einander zugeordneten Zähne (2; 4) der Innenverzahnung (2) des Außenrades (1) und der

Außenverzahnung (4) des oder der Innenräder (3) bereits im Bereich des Schnittpunktes (13) der Kopf reise (5, 9) beginnt.

6. Regelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Innenverzahnung (2) des^' Außenzahnrades (1)- der Abstand (16) zwischen Wälzkreis (7) und Kopfkreis (5), bei der Außenverzahnung (4) des oder der .Innenräder (3) der Abstand (16) zwischen Wälzkreis (8) und Fußkreis

(10) kleiner ist als der Verzahnungsmodul.

7. Regelpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Verzahnungsmodul entsprechende größere Teil¬ abschnitt (15) der Zähne (2; 4) sich zum jeweiligen kleineren Teilabschnitt (16) der Zähne (2; 4) verhält wie mindestens 2:1 und vorzugsweise wie 3,5:1 bis 5:1.

8. Regelpumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei stillstehendem Außenrad (1) und abwälzendem Innenrad (3) der Krümm,ungsmittelpunkt (19) der Eingriffslinie

(11) einen Kreisbogen (18) beschreibt.

9. Regelpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Ansaugkanal der Pumpe eine konstante Drossel sitzt, die von einem Bypasskanal mit druckgesteuertem Ventil umgangen wird, wenn der Druck im Auslaßkanal einen Schwellwert übersteigt.

10. Regelpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das druckgesteuerte Ventil einen Drucksteuerraum aufweist, der bei überschreiten eines hochstzulässigen Drucks im Auslaßkanal zum Tank öffnet.

11. Regelpumpe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß der Pumpe mit einem ungedrosselten Einlaßkanal verbunden ist, der zur Abdeckung eines besonders hohen Bedarfs durch ein elektromagnetisch betätigtes Ventil geöffnet oder geschlossen ist.