EP0287698A1 - Fluid gear pump or motor - Google Patents

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EP0287698A1
EP0287698A1 EP87106040A EP87106040A EP0287698A1 EP 0287698 A1 EP0287698 A1 EP 0287698A1 EP 87106040 A EP87106040 A EP 87106040A EP 87106040 A EP87106040 A EP 87106040A EP 0287698 A1 EP0287698 A1 EP 0287698A1
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EP
European Patent Office
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pressure
sealing
pump
pressure field
motor according
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Application number
EP87106040A
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German (de)
French (fr)
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EP0287698B1 (en
Inventor
Horst Weidhaas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cessione john S Barnes GmbH
Original Assignee
Vickers Systems GmbH
John S Barnes GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Vickers Systems GmbH, John S Barnes GmbH filed Critical Vickers Systems GmbH
Priority to DE8787106040T priority Critical patent/DE3766245D1/en
Priority to EP87106040A priority patent/EP0287698B1/en
Priority to US07/182,371 priority patent/US4830592A/en
Publication of EP0287698A1 publication Critical patent/EP0287698A1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
    • F04C15/0023—Axial sealings for working fluid
    • F04C15/0026—Elements specially adapted for sealing of the lateral faces of intermeshing-engagement type machines or pumps, e.g. gear machines or pumps

Definitions

  • the invention relates to a gear pump or a gear motor for fluids with the features of the preamble of claim 1.
  • the pressure plates are simultaneously designed as bearing supports and have an outline corresponding to an "8", the constriction point of which is reduced.
  • the outline of the intermediate plate corresponds to that of the bearing bracket or pressure plates.
  • In the one side housing part there is a groove for receiving an approximately 8-shaped seal, the outline being generally smaller than the outline of the pressure plate, but ear-shaped protrusions of the circumferential seal are provided which extend beyond the outline of the intermediate plate to to delimit the various pressure fields.
  • the middle high-pressure field not only extends axially laterally from the external engagement point of the gearwheels, but also in a ring around the bearing journal, so that it has an overall spectacle-shaped appearance.
  • the remaining pressure fields are arranged outside the outline of the seal, as far as the intermediate plate protrudes beyond the outline of the seal.
  • the fourth and fifth high-pressure field in the meaning of the preamble of claim 1 are combined into a single field, ie the first high-pressure field does not move between them.
  • the contact area of the intermediate plate is quite large and thus the expansion of the pressure fields. This can be done with the Use of high system pressures can be disadvantageous.
  • the system pressure also passes through gaps on the back of the intermediate plate, which are formed as a result of the deflection of the components when subjected to high pressure. The pressure therefore only works if the difference in pressures between the inlet and outlet exceeds a certain level, so that the high pressure can reach its intended positions through deformation and displacement of parts.
  • the pressure plate in the area of the inlet and outlet each has a circumferential seal on its rear side, so that a high-pressure field is formed which urges the pressure plate in the direction of the meshing gears . Since fluid is also under pressure in the area between the pressure plate and gear wheels, the effect of this pressure field arranged in the area of the pressure connection is low.
  • the system pressure (high pressure) is taken from a gap between the two meshing gears and guided to the back of the pressure plate via connecting grooves. This takes advantage of the fact that the gears gap only on the high pressure side, but block a possible fluid flow on the low pressure side.
  • a disadvantage of this design is the fact that the differential pressure between the inlet and outlet must exceed a certain amount so that the described phenomenon of gearing of the gears occurs. For example, when operating as a gear motor, an increased pressure occurs in the return, so that the difference to the pressure in the inlet is small. In such a case, the pressure plates are pressed too little, and an extremely high, external leakage oil content arises.
  • the invention has for its object to design a gear pump or a gear motor of the type mentioned so that proper operation is guaranteed in both directions of rotation, whereby the pressure plate is pushed towards the gearwheels with just the right contact pressure (correct axial compensation).
  • the task is solved due to five adapted large pressure fields, which are generated by pressurized chambers and act on the back of the printing plate or plates.
  • the chambers are arranged in an 8-shaped groove and with a sealing and compensation unit inserted therein.
  • the pressure generated is such that the gap between the pressure plate and the gears is reduced to the extent required for proper lubrication and cooling, without causing excessive leakage losses, and under the most varied operating conditions that the gear pump or the Gear motor can be subject.
  • three pressure fields that are independent of the direction of rotation are provided, namely in the vicinity of the point of engagement of the gearwheels and along the tooth heads, away from this point of engagement.
  • the other two pressure fields are dependent on the direction of rotation, i.e. H.
  • the high pressure fields are delimited by sealing means, which are arranged in the form of an "8" and extend in a corresponding groove in the housing or the pressure plate.
  • the groove preferably has two different depths, the greater depth being provided for the pressure fields which are independent of the direction of rotation and the smaller depth being provided for the pressure fields which are dependent on the direction of rotation.
  • the fluid supply and discharge takes place via connections which are arranged in the two gusset spaces of the "8".
  • the seal the first pressure field which is located between the bearing journals of the gear wheels in the area of the external engagement point of the gear wheels, blocks the direct path between the high pressure connection and the low pressure connection; the indirect path around the trunnion in the gap between a gear and the pressure plate is blocked by the seal of the outer high pressure field.
  • the seal has horn-shaped projections which, as seen from the bearing journals, strive radially and are thus arranged transversely in the gap between the tooth heads and the pressure plate. It is understood that the locking effect is not absolute, so that a lubricating film is maintained, as is necessary for the correct operation of the machine.
  • the sealing and compensation unit together with the 8-shaped groove represents a hydraulic cylinder which acts between the pressure plate and the side part of the housing, which is referred to in this description of the invention as the "pressure field".
  • the height of the pressurized chambers is different with regard to the direction-dependent and direction-independent pressure fields. There are therefore two sealing levels or sealing levels. These different sealing levels make it possible to use sealing lips on the seals, which act as check valve devices.
  • FIG. 1 shows a machine that can be used as a pump or motor.
  • the housing essentially contains three housing parts, namely a central housing part 2 and lateral housing parts 1 and 3, which are designed as cover-like bearing housings.
  • the lateral housing parts 1 and 3 each have a circumferentially closed groove 4 in the area of the middle housing part 2, in which a seal is located.
  • the housing parts 1 to 3 are held by pins 5 and screws 6 in their correct position to one another or pressed together, so that the interior of the housing can hold the required pressure of, for example, 250 bar.
  • the lateral housing parts 1 and 3 have a groove 8 in the area of the housing interior, which has the overall shape of an 8 and accommodates sealing devices which serve to generate high-pressure fields and will be described later.
  • the pressure fields are on the back of pressure plates 9 and 10, which in turn rest on the side surfaces of gears 11 and 12.
  • the gearwheels 11 and 12 have bearing journals 13 to 16, the bearing journal 14 at the same time being designed as an input or output shaft, ie leading to the outside and being sealed by a corresponding seal 17.
  • the journals 13 to 16 are in the side Housing parts 1 and 3 stored in sockets 18.
  • the housing part 1 or 3 also houses channels for supplying and removing the fluid, which are shown as the inlet opening 19 and outlet opening 20 in FIGS. 3 and 4.
  • the inlet and outlet channel also passes through the adjacent pressure plate 9 or 10 in the region of the gusset spaces 21, 22 between the gear wheels 11 and 12, the point of engagement of which is designated by 23.
  • the engagement point 23 is sealed axially laterally by the pressure plates 9 and 10, which have a sealing web 24 for this purpose.
  • Trapezoidal cutouts 25 and 26 extend laterally from the web 24 and connect the inlet and outlet openings 19, 20 to the gusset regions 21, 22.
  • the groove 8 is covered by a piston-like sealing and compensation unit 30, with seven chambers 41 to 47 (FIG. 5) between the bottom of the groove and the unit 30 and possible pressure fields 31 to 37 assigned to the other, smooth side of the unit 30 (FIG. 3, 4) are formed.
  • the unit 30 is raised like a piston and pressed with its smooth side (FIGS. 3, 4) to the pressure plates 9 and 10, respectively.
  • the boundary lines of the pressure fields 31 to 37 are in reality not present.
  • the contact areas in the one direction of rotation of the machine are shown hatched as high pressure fields 31 to 35 in FIG. 3.
  • the fields 31, 32, 33 are always high pressure fields, regardless of the direction of rotation of the machine.
  • the fields 34, 35 are high-pressure fields if the adjacent connection opening 19 carries high pressure or system pressure, and the fields 36, 37 form high-pressure fields if the adjacent connection opening 20 carries the system pressure, otherwise they are low-pressure fields.
  • the high pressure fields are arranged according to a "3" or an " ⁇ ". Fields 34 to 37 are dependent on the direction of rotation with regard to the "high pressure" property.
  • Fig. 5 shows the underside of the sealing and compensation unit 30, i.e. seen from the bottom of the groove 8.
  • a bracket 50 rises in the chamber 41 and the chamber is surrounded by a sealing lip 51.
  • the borders of the chambers 42 and 43 are each provided by a circumferential edge web 52, which can be formed adjacent to the chambers 44 to 47 as a sealing lip 53 and which can be interrupted towards the outside, as indicated at 54.
  • the sealing and compensation unit 30 has knobs 55 and lateral beads 56, which are used for guiding and sealing in the groove 8. Furthermore, gaps 57 are provided adjacent to the openings 19 and 20, so that system pressure can possibly get into the chambers 44 and 45 or 46 and 47.
  • the groove 8 has two groove depths, as best seen in FIGS. 6 to 8.
  • a groove base plane 60 is provided in the area of the fields 31, 32 and 33, while a groove base plane 61 is maintained in the area of the fields 34 to 37.
  • the surface of the housing part 1 or 3 is indicated at 62.
  • the sealing and compensation unit 30 protrudes a little above this surface 62 and is pushed further into the groove 8 by the pressure plate during operation of the machine, so that a result of the compression of the support 50 of the webs 52 and the knobs 55 Spring preload of the sealing and compensation unit 30 in the direction of the pressure plate results in addition to the hydraulic force due to the high pressure fields 31 to 33 + 34 and 35 or 36 and 37.
  • a certain leakage oil flow flows in the gap 63 between the housing part 1 and the pressure plate 9 or the housing part 3 and the pressure plate 10, the pressure gradient of which is greatest on the direct line between the openings 19 and 20, but also around the journals 14 and 16 or 13 and 15 around is still considerable.
  • the sealing and compensation unit 30 has handle-like extensions 38 (FIGS. 3, 4) which form the ends of the pressure fields 32 and 33. These Extensions 38 form a certain obstacle when flowing around the pins 13, 15 and 14, 16.
  • the pressure plate 9 or 10 has a recess 27 on its outer edge, remote from the point 24. These recesses 27 are connected to the tooth gaps of the gear wheels 11 and 12 and can therefore exchange hydraulic fluid.
  • the pressure fluid can get into the respective chamber 42 or 43 via the gaps 54. Since the sealing lips 53 only touch the groove base 60, but are not clamped, they can move inwards into the respective chamber 42 or 43, if from the adjacent chamber 44 or 45 (in the case of high-pressure loading via the opening 19) or via the chambers 46 or 47 (in the case of high pressure application above the opening 20) there is a higher pressure.
  • the chambers 42 and 43 can therefore also be filled by the respective adjacent chamber 44, 45 or 46 or 47.
  • the inner chamber 41 is filled by the adjacent chambers 44 and 45 (in the case of high pressure through the opening 19) or via the chambers 46 and 47 (in the case of high pressure through the opening 20) in the manner already explained.
  • the sealing lip 51 can namely escape into the chamber 41 when a higher pressure is present from the outside, so that the internal pressure builds up until the system pressure is reached, after which the sealing lip 51 returns to its original position.
  • the sealing lips 51 and 53 are supported on the groove wall, which can also be formed by the outer edge of the bushing 18. For this reason, it is not possible for the sealing lip 51 or 53 to escape to the outside.
  • the sealing lip 51 or 53 thus acts like a check valve which only allows a liquid flow in one direction.
  • the effective high-pressure fields arranged according to a "3" or a " ⁇ " correspond to the pressure profile of the leakage oil flow between the pressure plate and the housing side part, but a somewhat larger area is covered, so that overall the sealing and compensation unit 30 penetrates into the mentioned gap with its upper side shown in FIGS. 3 and 4. An equilibrium of the forces is finally achieved in the gap 63 which is thereby reduced, the final gap width being favorable for all operating conditions of the machine.
  • the contact pressure is never so high that the leakage oil flow, which is required as a lubricating film, is completely suppressed, on the other hand, the gap 63 is sufficiently small so that undesired leakage oil losses are avoided.
  • the groove 8 does not have to be arranged in the housing side parts 1 or 3, it is also possible to make the groove 8 in the pressure plate. This is particularly considered when - as shown in FIG. 2 - bushes 28 and 29 are used as pressure plates.
  • the sealing and compensation unit 30 extends over two adjacent bushes 28 and 29, which are flattened at their contact point in order to jointly present a surface corresponding to the surface 24 on its end face.
  • the sealing and compensation unit 30 has been shown and described as an integral body. However, it goes without saying that the unit 30 can also be composed of different parts, for example consists of a support body and a sealing body, or that several individual sealing elements are attached to the support body. For example, the sealing lips and the sealing webs could consist of individual moldings.
  • the material of the sealing and compensation unit 30 is polyurethane of the quality U 28, as is used for O-rings under extreme operating conditions (e.g. PDF Ultrathan from Parker-Prädifa).

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Abstract

Gear pump or motor with a pair of externally engaged gears (11, 12). A pressure plate (9) is pressed onto the gears (11, 12) by means of pressure fields (31 to 37). The pressure fields are generated by means of a sealing and compensation unit (30), which is pressed, like a piston, by way of pressure chambers onto the rear side of the pressure plate (9). The pressure fields assume the shape of a 3 or an epsilon , depending on the direction of rotation of the machine. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnradpumpe oder einen Zahnradmotor für Fluide mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a gear pump or a gear motor for fluids with the features of the preamble of claim 1.

Bei einer derartigen bekannten Zahnradpumpe oder -motor (FR-A-1 442 211) sind die Druckplatten gleichzeitig als Lagerträger ausgebildet und weisen einen Umriß entsprechend einer "8" auf, deren Einschnürungsstelle abgemildert ist. Der Umriß der Zwischenplatte entspricht dem der Lagerträger oder Druckplatten. In dem einen seitlichen Gehäuseteil ist eine Nut zur Aufnahme einer etwa 8-förmigen Dichtung vorgesehen, wobei die Umrißlinie generell kleiner als die Umrißlinie der Druckplatte ist, jedoch sind ohrenförmige Ausstülpungen der umlaufenden Dichtung vorgesehen, die bis jenseits des Umrisses der Zwischenplatte reichen, um auf dieser die diversen Druckfelder abzugrenzen. Im einzelnen erstreckt sich das mittlere Hochdruckfeld nicht nur axial seitlich von der Außeneingriffsstelle der Zahnräder, sondern auch ringförmig um die Lagerzapfen herum, so daß es insgesamt ein brillenförmiges Aussehen hat. Die übrigen Druckfelder sind außerhalb des Umrisses der Dichtung angeordnet, soweit die Zwischenplatte über den Umriß der Dichtung hinausragt. Das vierte und fünfte Hochdruckfeld in der Be­deutung des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sind jedoch zu einem einzigen Feld vereinigt, d. h. das erste Hochdruckfeld schiebt sich nicht dazwischen. Die Beaufschlagungsfläche der Zwischenplatte ist ziemlich groß und damit die Ausdeh­nung der Druckfelder. Dies kann bei der Anwendung von hohen Systemdrücken nachteilig sein. Der Systemdruck gelangt im übrigen durch Spalte auf die Rückseite der Zwischenplatte, die sich infolge der Durchbiegung der Bauteile bei Belastung durch den Hochdruck bilden. Die Anpressung funktioniert deshalb nur, wenn die Differenz der Drücke zwischen Einlaß und Auslaß ein gewisses Maß überschreitet, so daß durch Deformation und Verschiebung von Teilen der Hochdruck an seine bestimmungsgemäßen Stellen gelangen kann.In such a known gear pump or motor (FR-A-1 442 211), the pressure plates are simultaneously designed as bearing supports and have an outline corresponding to an "8", the constriction point of which is reduced. The outline of the intermediate plate corresponds to that of the bearing bracket or pressure plates. In the one side housing part there is a groove for receiving an approximately 8-shaped seal, the outline being generally smaller than the outline of the pressure plate, but ear-shaped protrusions of the circumferential seal are provided which extend beyond the outline of the intermediate plate to to delimit the various pressure fields. In particular, the middle high-pressure field not only extends axially laterally from the external engagement point of the gearwheels, but also in a ring around the bearing journal, so that it has an overall spectacle-shaped appearance. The remaining pressure fields are arranged outside the outline of the seal, as far as the intermediate plate protrudes beyond the outline of the seal. However, the fourth and fifth high-pressure field in the meaning of the preamble of claim 1 are combined into a single field, ie the first high-pressure field does not move between them. The contact area of the intermediate plate is quite large and thus the expansion of the pressure fields. This can be done with the Use of high system pressures can be disadvantageous. The system pressure also passes through gaps on the back of the intermediate plate, which are formed as a result of the deflection of the components when subjected to high pressure. The pressure therefore only works if the difference in pressures between the inlet and outlet exceeds a certain level, so that the high pressure can reach its intended positions through deformation and displacement of parts.

Bei einer weiteren Zahnradpumpe oder -motor (DE-PS 1 653 866) weist die Druckplatte im Bereich des Zulaufs und Ablaufs jeweils eine umlaufende Dichtung an ihrer Rückseite auf, so daß ein Hochdruckfeld gebildet ist, welches die Druckplatte in Richtung auf die kämmenden Zahnräder drängt. Da sich im Bereich zwischen Druckplatte und Zahnrädern ebenfalls Fluid unter Druck befindet, ist die Wirkung dieses im Bereich des Druckanschlusses ange­ordneten Druckfeldes gering. Um zu einem ausreichenden Anpreßdruck zu gelangen, wird der Systemdruck (Hochdruck) von einer Klaffung zwischen den beiden kämmenden Zahnrädern abgenommen und über Verbindungsnuten auf die Rückseite der Druckplatte geleitet. Dabei wird der Umstand ausge­nutzt, daß die Zahnräder nur an der Hochdruckseite klaffen, zur Niederdruckseite jedoch einem möglichen Fluidstrom sperren. Nachteilig an dieser Ausbildung ist der Umstand, daß der Differenzdruck zwischen Einlaß und Auslaß ein gewisses Maß übersteigen muß, damit die geschilderte Erscheinung der Klaffung der Zahnräder auftritt. Beispielsweise beim Betrieb als Zahnradmotor kommt es vor, daß im Rücklauf ein erhöhter Druck auftritt, so daß die Differenz zu dem Druck im Zulauf gering ist. In einem solchen Fall werden die Druckplatten zu wenig angepreßt, und es entsteht ein extrem hoher, externer Leckölanteil.In another gear pump or motor (DE-PS 1 653 866), the pressure plate in the area of the inlet and outlet each has a circumferential seal on its rear side, so that a high-pressure field is formed which urges the pressure plate in the direction of the meshing gears . Since fluid is also under pressure in the area between the pressure plate and gear wheels, the effect of this pressure field arranged in the area of the pressure connection is low. In order to achieve a sufficient contact pressure, the system pressure (high pressure) is taken from a gap between the two meshing gears and guided to the back of the pressure plate via connecting grooves. This takes advantage of the fact that the gears gap only on the high pressure side, but block a possible fluid flow on the low pressure side. A disadvantage of this design is the fact that the differential pressure between the inlet and outlet must exceed a certain amount so that the described phenomenon of gearing of the gears occurs. For example, when operating as a gear motor, an increased pressure occurs in the return, so that the difference to the pressure in the inlet is small. In such a case, the pressure plates are pressed too little, and an extremely high, external leakage oil content arises.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zahnradpumpe oder einen Zahnradmotor der eingangs ange­gebenen Art so auszubilden, daß ein einwandfreier Betrieb in beiden Drehrichtungen gewährleistet ist, wobei die Druckplatte mit dem gerade richtigen Anpreßdruck in Richtung auf die Zahnräder gedrängt wird (richtige axiale Kompensation).The invention has for its object to design a gear pump or a gear motor of the type mentioned so that proper operation is guaranteed in both directions of rotation, whereby the pressure plate is pushed towards the gearwheels with just the right contact pressure (correct axial compensation).

Die gestellte Aufgabe wird aufgrund von fünf angepaßt großen Druckfeldern gelöst, die durch druchbeauf­schlagte Kammern erzeugt werden und auf die Rückseite der Druckplatte bzw. Druckplatten wirken. Die Kammern sind in einer 8-förmigen Nut und bei einer darin eingelegten Dicht und Kompensationseinheit angeordnet. Die erzeugte Anpressung ist so, daß der Spalt zwischen der Druckplatte und den Zahn­rädern auf ein Maß verringert wird, wie dies zur einwandfreien Schmierung und Kühlung erforderlich ist, ohne daß allzu große Leckverluste entstehen, und dies bei den unter­schiedlichsten Betriebsbedingungen, denen die Zahnrad­pumpe oder der Zahnradmotor unterliegen kann. Im einzelnen sind drei drehrichtungsunabhängige Druckfelder vorge­sehen, nämlich in der Nähe der Eingriffsstelle der Zahnräder und entlang der Zahnköpfe, entfernt von dieser Eingriffsstelle. Die beiden anderen Druckfelder sind drehrichtungsabhängig , d. h. wenn der benachbarte Fluidanschluß auf Systemdruck ist, baut sich ein Hochdruckfeld auf, und wenn der benachbarte Fluidanschluß auf Niederdruck liegt, sind die entsprechenden vorberei­teten Felder keine Hochdruckfelder. Es versteht sich, daß jeweils ein Fluidanschluß mit Systemdruck beauf­schlagt ist, so daß jeweils zwei der vier vorbereiteten "Wechselfelder" sich als Hochdruckfelder aufbauen.The task is solved due to five adapted large pressure fields, which are generated by pressurized chambers and act on the back of the printing plate or plates. The chambers are arranged in an 8-shaped groove and with a sealing and compensation unit inserted therein. The pressure generated is such that the gap between the pressure plate and the gears is reduced to the extent required for proper lubrication and cooling, without causing excessive leakage losses, and under the most varied operating conditions that the gear pump or the Gear motor can be subject. In particular, three pressure fields that are independent of the direction of rotation are provided, namely in the vicinity of the point of engagement of the gearwheels and along the tooth heads, away from this point of engagement. The other two pressure fields are dependent on the direction of rotation, i.e. H. if the adjacent fluid connection is at system pressure, a high pressure field is built up, and if the adjacent fluid connection is at low pressure, the corresponding prepared fields are not high pressure fields. It is understood that a fluid connection is subjected to system pressure, so that two of the four prepared "alternating fields" build up as high pressure fields.

Die Hochdruckfelder werden durch Dichtungsmittel abgegrenzt, die in Form einer "8" angeordnet sind und sich in einer entsprechenden Nut des Gehäuses oder der Druckplatte erstrecken. Die Nut hat vorzugsweise zwei unterschiedliche Tiefen, wobei die größere Tiefe für die drehrichtungsunabhängigen Druckfelder und die geringere Nuttiefe für die drehrichtungsabhängigen Druckfelder vorgesehen sind. Die Fluidzufuhr und -abfuhr erfolgt über Anschlüsse, die in den beiden Zwickelräumen der "8" angeordnet sind. Die Dichtung des ersten Druckfeldes, welches sich zwischen den Lagerzapfen der Zahnräder im Bereich der Außeneingriffs­stelle der Zahnräder befindet, sperrt den direkten Weg zwischen dem Hochdruckanschluß und dem Niederdruckanschluß; der indirekte Weg um die Lagerzapfen herum im Spalt zwischen je einem Zahnrad und der Druckplatte wird durch die Dichtung des jeweils äußeren Hochdruckfeldes gesperrt. Zu diesem Zweck weist die Dichtung hornförmige Fortsätze auf, die von den Lagerzapfen aus gesehen radial wegstreben und somit quer in dem Spalt zwischen Zahnköpfen und Druckplatte angeordnet sind. Es versteht sich, daß die Sperrwirkung nicht absolut ist, so daß ein Schmierfilm aufrecht erhalten bleibt, wie er für den einwandfreien Betrieb der Maschine erforderlich ist.The high pressure fields are delimited by sealing means, which are arranged in the form of an "8" and extend in a corresponding groove in the housing or the pressure plate. The groove preferably has two different depths, the greater depth being provided for the pressure fields which are independent of the direction of rotation and the smaller depth being provided for the pressure fields which are dependent on the direction of rotation. The fluid supply and discharge takes place via connections which are arranged in the two gusset spaces of the "8". The seal the first pressure field, which is located between the bearing journals of the gear wheels in the area of the external engagement point of the gear wheels, blocks the direct path between the high pressure connection and the low pressure connection; the indirect path around the trunnion in the gap between a gear and the pressure plate is blocked by the seal of the outer high pressure field. For this purpose, the seal has horn-shaped projections which, as seen from the bearing journals, strive radially and are thus arranged transversely in the gap between the tooth heads and the pressure plate. It is understood that the locking effect is not absolute, so that a lubricating film is maintained, as is necessary for the correct operation of the machine.

Die Dicht- und Kompensationseinheit stellt zusammen mit der 8-förmigen Nut einen hydraulischen Zylinder dar, der zwischen Druckplatte und Seitenteil des Gehäuses wirkt, was in dieser Erfindungsbeschreibung als "Druck­feld" bezeichnet wird. Die Höhe der druckbeaufschlagten Kammern ist unterschiedlich hinsichtlich der drehrichtungsabhängigen und drehrichtungsunabhängigen Druckfelder. Es sind also zwei Dichtniveaus oder Dichtebenen vorgesehen. Diese unterschiedlichen Dichtniveaus ermöglichen es, Dichtlippen an den Dichtungen zu verwenden, die als Rückschlagventileinrich­tungen wirken.The sealing and compensation unit together with the 8-shaped groove represents a hydraulic cylinder which acts between the pressure plate and the side part of the housing, which is referred to in this description of the invention as the "pressure field". The height of the pressurized chambers is different with regard to the direction-dependent and direction-independent pressure fields. There are therefore two sealing levels or sealing levels. These different sealing levels make it possible to use sealing lips on the seals, which act as check valve devices.

Die Erfindungs wird anhand der Zeichnung beschrie­ben. Dabei zeigt:

  • Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine Zahnradpumpe oder einen Zahnradmotor,
  • Fig. 2 eine abgewandelte Bauart einer Zahnradpumpe oder eines Zahnradmotors,
  • Fig. 3 eine auseinandergezogene Darstellung von Teilen des Gehäuses mit Einlaß- und Auslaß­öffnungen sowie mit Druckfeldern in Form einer "3", einer Druckplatte und einem kämmenden Zahnradpaar,
  • Fig. 4 das Gehäuseteil nach Fig. 3, größer herausgezeichnet,
  • Fig. 5 einen Dichtungsring in Form einer "8",
  • Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Dichtungsring nach Fig. 5 entlang der Linie VI-VI in vergrößerter und teilweise verkürzter Darstellung,
  • Fig. 7 eine Ansicht gemäß Pfeil VII auf dem Dichtring nach Fig. 5, jedoch in vergrößer­ter Darstellung und teilweise abgebrochen,
  • Fig. 8 einen Schnitt durch den Dichtring nach Fig. 5 entlang der Linie VIII-VIII.
The invention is described with reference to the drawing. It shows:
  • 1 shows an axial longitudinal section through a gear pump or a gear motor,
  • 2 shows a modified design of a gear pump or a gear motor,
  • 3 is an exploded view of parts of the housing with inlet and outlet openings and with pressure fields in the form of a "3", a pressure plate and a meshing gear pair,
  • 4 the housing part according to FIG. 3, drawn out larger,
  • 5 is a sealing ring in the form of an "8",
  • 6 is a longitudinal section through the sealing ring of FIG. 5 along the line VI-VI in an enlarged and partially shortened view,
  • 7 is a view according to arrow VII on the sealing ring of FIG. 5, but in an enlarged view and partially broken off,
  • Fig. 8 shows a section through the sealing ring of FIG. 5 along the line VIII-VIII.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 1, die eine als Pumpe oder Motor verwendbare Maschine zeigt. Das Gehäuse enthält im wesentlichen drei Gehäuseteile, nämlich ein mittleres Gehäuseteil 2 und seitliche Gehäuseteile 1 und 3, die als deckelartige Lagergehäuse ausgebildet sind. Die seitlichen Gehäuseteile 1 und 3 weisen jeweils eine umlaufend geschlossene Nut 4 im Bereich des mittleren Gehäuseteils 2 auf, in welcher sich eine Dichtung befindet. Die Gehäuseteile 1 bis 3 werden durch Stifte 5 und Schrauben 6 in ihrer richtigen Lage zueinander gehalten bzw. aufeinandergepreßt, so daß das Innere des Gehäuses den erforderlichen Druck von beispielsweise 250 bar halten kann.Reference is made to FIG. 1, which shows a machine that can be used as a pump or motor. The housing essentially contains three housing parts, namely a central housing part 2 and lateral housing parts 1 and 3, which are designed as cover-like bearing housings. The lateral housing parts 1 and 3 each have a circumferentially closed groove 4 in the area of the middle housing part 2, in which a seal is located. The housing parts 1 to 3 are held by pins 5 and screws 6 in their correct position to one another or pressed together, so that the interior of the housing can hold the required pressure of, for example, 250 bar.

Die seitlichen Gehäuseteile 1 und 3 weisen im Bereich des Gehäuseinneren eine Nut 8 auf, welche im großen und ganzen die Form einer 8 besitzt und Dichtein­richtungen aufnimmt, die zur Erzeugung von Hochdruckfeldern dienen und später beschrieben werden. Die Druckfelder liegen auf der Rückseite von Druckplatten 9 und 10 an, die wiederum an den Seitenflächen von Zahnrädern 11 und 12 anliegen. Die Zahnräder 11 und 12 weisen Lagerzapfen 13 bis 16 auf, wobei der Lagerzapfen 14 gleichzeitig als An- oder Abtriebswelle ausgestaltet ist, d. h. nach außen führt und durch eine entsprechende Dichtung 17 angedichtet wird. Die Lagerzapfen 13 bis 16 sind in den seitlichen Gehäuseteilen 1 und 3 in Buchsen 18 gelagert. Das Gehäuse­teil 1 oder 3 beherbergt ferner Kanäle zur Zu- und Abfuhr des Fluids, die als Zulauföffnung 19 und Ablauföffnung 20 in Fig. 3 und 4 dargestellt sind. Der Zu- und Ablauf­kanal durchsetzt auch die benachbarte Druckplatte 9 oder 10 im Bereich der zwickelförmigen Räume 21, 22 zwischen den Zahnrädern 11 und 12, deren Eingriffsstelle mit 23 bezeichnet ist. Die Eingriffsstelle 23 wird axial seitlich von den Druckplatten 9 und 10 abgedichtet, die zu diesem Zweck einen Abdichtsteg 24 besitzen. Seitlich vom Steg 24 erstrecken sich trapezförmige Aussparungen 25 und 26, welche die Zu- und Ablauföffnungen 19, 20 mit den Zwickel­bereichen 21, 22 verbinden.The lateral housing parts 1 and 3 have a groove 8 in the area of the housing interior, which has the overall shape of an 8 and accommodates sealing devices which serve to generate high-pressure fields and will be described later. The pressure fields are on the back of pressure plates 9 and 10, which in turn rest on the side surfaces of gears 11 and 12. The gearwheels 11 and 12 have bearing journals 13 to 16, the bearing journal 14 at the same time being designed as an input or output shaft, ie leading to the outside and being sealed by a corresponding seal 17. The journals 13 to 16 are in the side Housing parts 1 and 3 stored in sockets 18. The housing part 1 or 3 also houses channels for supplying and removing the fluid, which are shown as the inlet opening 19 and outlet opening 20 in FIGS. 3 and 4. The inlet and outlet channel also passes through the adjacent pressure plate 9 or 10 in the region of the gusset spaces 21, 22 between the gear wheels 11 and 12, the point of engagement of which is designated by 23. The engagement point 23 is sealed axially laterally by the pressure plates 9 and 10, which have a sealing web 24 for this purpose. Trapezoidal cutouts 25 and 26 extend laterally from the web 24 and connect the inlet and outlet openings 19, 20 to the gusset regions 21, 22.

Die Nut 8 wird durch eine kolbenartige Dicht und Kompensationseinheit 30 abgedeckt, wobei zwischen dem Nutgrund und der Einheit 30 sieben Kammern 41 bis 47 (Fig. 5) und auf der anderen, glatten Seite der Einheit 30 zuge­ordnete mögliche Druckfelder 31 bis 37 (Fig. 3, 4) ge­bildet werden. Soweit Druckflüssigkeit in diese Kammern gelangt, wird die Einheit 30 kolbenartig angehoben und mit ihrer glatten Seite (Fig. 3, 4) an die Druckplatten 9 bzw. 10 gepreßt. (Die Grenzlinien der Druckfelder 31 bis 37 sind in Wirklichkeit nicht vorhanden.) Die Anpreßbe­reiche bei der einen Drehrichtung der Maschine sind als Hochdruckfelder 31 bis 35 in Fig. 3 schraffiert dargestellt. Die Felder 31, 32, 33 sind immer Hochdruckfelder, unabhängig von der Drehrichtung der Maschine. Die Felder 34, 35 sind Hochdruckfelder, wenn die benachbarte Anschlußöffnung 19 Hochdruck oder Systemdruck führt, und die Felder 36, 37 bilden sich als Hochdruckfelder aus, wenn die benachbarte Anschlußöffnung 20 den Systemdruck führt, andernfalls sind sie Niederdruckfelder. Je nachdem, welche der Anschlußöff­nungen 19, 20 den Systemdruck führt, sind die Hochdruck­felder gemäß einer "3" oder einem "ε" angeordnet. Die Felder 34 bis 37 sind hinsichtlich der Eigenschaft "Hoch­druck" drehrichtungsabhängig.The groove 8 is covered by a piston-like sealing and compensation unit 30, with seven chambers 41 to 47 (FIG. 5) between the bottom of the groove and the unit 30 and possible pressure fields 31 to 37 assigned to the other, smooth side of the unit 30 (FIG. 3, 4) are formed. As far as pressure fluid gets into these chambers, the unit 30 is raised like a piston and pressed with its smooth side (FIGS. 3, 4) to the pressure plates 9 and 10, respectively. (The boundary lines of the pressure fields 31 to 37 are in reality not present.) The contact areas in the one direction of rotation of the machine are shown hatched as high pressure fields 31 to 35 in FIG. 3. The fields 31, 32, 33 are always high pressure fields, regardless of the direction of rotation of the machine. The fields 34, 35 are high-pressure fields if the adjacent connection opening 19 carries high pressure or system pressure, and the fields 36, 37 form high-pressure fields if the adjacent connection opening 20 carries the system pressure, otherwise they are low-pressure fields. Depending on which of the connection openings 19, 20 carries the system pressure, the high pressure fields are arranged according to a "3" or an "ε". Fields 34 to 37 are dependent on the direction of rotation with regard to the "high pressure" property.

Fig. 5 zeigt die Unterseite der Dicht- und Kompensationseinheit 30, d.h. gesehen vom Boden der Nut 8 aus. In der Kammer 41 erhebt sich eine Sützte 50, und die Kammer wird von einer Dichtlippe 51 umgeben. Die Umrandung der Kammern 42 und 43 erfolgt durch jeweils einen umlaufenden Randsteg 52, der jeweils benachbart zu den Kammern 44 bis 47 als Dichtlippe 53 ausgebildet sein kann und der nach außen hin unterbrochen sein kann, wie bei 54 angedeutet. Im Bereich der Kammern 44 bis 47 weist die Dicht- und Kompensationseinheit 30 Noppen 55 und seitliche Wülste 56 auf, die zur Führung und Abdichtung in der Nut 8 dienen. Ferner sind Lücken 57 benachbart den Öffnungen 19 und 20 vorgesehen, so daß gegebenenfalls Systemdruck in die Kammern 44 und 45 bzw. 46 und 47 gelangen kann.Fig. 5 shows the underside of the sealing and compensation unit 30, i.e. seen from the bottom of the groove 8. A bracket 50 rises in the chamber 41 and the chamber is surrounded by a sealing lip 51. The borders of the chambers 42 and 43 are each provided by a circumferential edge web 52, which can be formed adjacent to the chambers 44 to 47 as a sealing lip 53 and which can be interrupted towards the outside, as indicated at 54. In the area of the chambers 44 to 47, the sealing and compensation unit 30 has knobs 55 and lateral beads 56, which are used for guiding and sealing in the groove 8. Furthermore, gaps 57 are provided adjacent to the openings 19 and 20, so that system pressure can possibly get into the chambers 44 and 45 or 46 and 47.

Die Nut 8 hat zwei Nuttiefen, wie am besten aus Fig. 6 bis 8 ersichtlich. Im Bereich der Felder 31, 32 und 33 ist eine Nutgrundebene 60 vorgesehen, während im Bereich der Felder 34 bis 37 eine Nutgrundebene 61 ein­gehalten ist. Die Oberfläche des Gehäuseteils 1 bzw. 3 ist bei 62 angedeutet. Wie ersichtlich, ragt die Dicht- und Kompensationseinheit 30 ein wenig über diese Oberfläche 62 heraus und wird im Betrieb der Maschine durch die Druckplatte weiter in die Nut 8 hineingedrängt, so daß sich infolge der Zusammenpressung der Stütze 50 der Stege 52 und der Noppen 55 eine Federvorspannung der Dicht- und Kompensationseinheit 30 in Richtung auf die Druckplatte ergibt, die zu der Hydraulischen Kraft infolge der Hochdruckfelder 31 bis 33 + 34 und 35 bzw. 36 und 37 hinzutritt.The groove 8 has two groove depths, as best seen in FIGS. 6 to 8. A groove base plane 60 is provided in the area of the fields 31, 32 and 33, while a groove base plane 61 is maintained in the area of the fields 34 to 37. The surface of the housing part 1 or 3 is indicated at 62. As can be seen, the sealing and compensation unit 30 protrudes a little above this surface 62 and is pushed further into the groove 8 by the pressure plate during operation of the machine, so that a result of the compression of the support 50 of the webs 52 and the knobs 55 Spring preload of the sealing and compensation unit 30 in the direction of the pressure plate results in addition to the hydraulic force due to the high pressure fields 31 to 33 + 34 and 35 or 36 and 37.

Im Spalt 63 zwischen dem Gehäuseteil 1 und der Druckplatte 9 bzw. dem Gehäuseteil 3 und der Druckplatte 10 fließt ein gewisser Leckölstrom, dessen Druckgradient auf der direkten Linie zwischen den Öffnungen 19 und 20 am größten ist, der jedoch auch um die Lagerzapfen 14 und 16 bzw. 13 und 15 herum noch erheblich ist. Um diesen Leckölstrom zu reduzieren, weist die Dicht- und Kompensationseinheit 30 henkelartige Fortsätze 38 auf (Fig.3,4), welche die Enden der Druckfelder 32 und 33 bilden. Diese Fortsätze 38 bilden ein gewisses Hindernis beim Umströmen der Zapfen 13, 15 bzw. 14, 16.A certain leakage oil flow flows in the gap 63 between the housing part 1 and the pressure plate 9 or the housing part 3 and the pressure plate 10, the pressure gradient of which is greatest on the direct line between the openings 19 and 20, but also around the journals 14 and 16 or 13 and 15 around is still considerable. In order to reduce this leakage oil flow, the sealing and compensation unit 30 has handle-like extensions 38 (FIGS. 3, 4) which form the ends of the pressure fields 32 and 33. These Extensions 38 form a certain obstacle when flowing around the pins 13, 15 and 14, 16.

Die Druckplatte 9 bzw. 10 weist an ihrem äußeren Rand, entfernt von der Stelle 24, jeweils eine Aussparung 27 auf. Diese Aussparungen 27 stehen mit den Zahnlücken der Zahnräder 11 und 12 in Verbindung und können von daher Druckflüssigkeit austauschen. Die Druckflüssigkeit kann über die Lücken 54 in die jeweilige Kammer 42 oder 43 ge­langen. Da die Dichtlippen 53 den Nutgrund 60 nur berühren, nicht aber eingespannt sind, können sie nach innen, in die jeweilige Kammer 42 oder 43 ausweichen, wenn von der benachbarten Kammer 44 oder 45 (im Falle der Hochdruckbe­aufschlagung über die Öffnung 19) bzw. über die Kammern 46 oder 47 (im Falle der Hochdruckbeaufschlagung über der Öffnung 20) ein höherer Druck anliegt. Die Kammern 42 und 43 können also auch von der jeweiligen benachbarten Kammer 44, 45 bzw. 46 oder 47 gefüllt werden.The pressure plate 9 or 10 has a recess 27 on its outer edge, remote from the point 24. These recesses 27 are connected to the tooth gaps of the gear wheels 11 and 12 and can therefore exchange hydraulic fluid. The pressure fluid can get into the respective chamber 42 or 43 via the gaps 54. Since the sealing lips 53 only touch the groove base 60, but are not clamped, they can move inwards into the respective chamber 42 or 43, if from the adjacent chamber 44 or 45 (in the case of high-pressure loading via the opening 19) or via the chambers 46 or 47 (in the case of high pressure application above the opening 20) there is a higher pressure. The chambers 42 and 43 can therefore also be filled by the respective adjacent chamber 44, 45 or 46 or 47.

Die innere Kammer 41 wird von den benachbar­ten Kammern 44 und 45 (im Falle der Hochdruckbeaufschlagung durch die Öffnung 19) bzw. über die Kammern 46 und 47 (im Falle der Hochdruckbeaufschlagung durch die Öffnung 20) in der bereits erläuterten Weise gefüllt. Die Dichtlippe 51 kann nämlich in die Kammer 41 ausweichen, wenn von außen ein höherer Druck anliegt, so daß sich der Innendruck bis zum Erreichen des Systemdrucks aufbaut, wonach die Dichtlippe 51 wieder in ihre Ursprungslage zurückkehrt.The inner chamber 41 is filled by the adjacent chambers 44 and 45 (in the case of high pressure through the opening 19) or via the chambers 46 and 47 (in the case of high pressure through the opening 20) in the manner already explained. The sealing lip 51 can namely escape into the chamber 41 when a higher pressure is present from the outside, so that the internal pressure builds up until the system pressure is reached, after which the sealing lip 51 returns to its original position.

Die Dichtlippen 51 und 53 stützen sich an der Nutwandung ab, die auch durch den äußeren Rand der Buchse 18 gebildet sein kann. Deswegen ist ein Ausweichen der Dichtlippe 51 oder 53 nach außen nicht möglich. Die Dichtlippe 51 oder 53 wirkt somit wie ein Rückschlag­ventil, welches einen Flüssigkeitsstrom nur in einer Richtung durchläßt.The sealing lips 51 and 53 are supported on the groove wall, which can also be formed by the outer edge of the bushing 18. For this reason, it is not possible for the sealing lip 51 or 53 to escape to the outside. The sealing lip 51 or 53 thus acts like a check valve which only allows a liquid flow in one direction.

Die gemäß einer "3" bzw. einem "ε" angeordneten und wirksamen Hochdruckfelder korrespondieren zu dem Druckverlauf des Leckölstromes zwischen Druckplatte und Gehäuseseitenteil, jedoch ist ein etwas größeres Gebiet erfaßt, so daß insgesamt die Dicht- und Kompensations­ einheit 30 in den erwähnten Spalt mit ihrer in Fig. 3 und 4 gezeigten Oberseite eindringt. In dem sich dadurch verkleinern­den Spalt 63 wird schließlich ein Gleichgewicht der Kräfte erzielt, wobei die endgültige Spaltweite für alle Betriebsbedingungen der Maschine günstig ist. Die Anpreßkraft ist einerseits niemals so hoch, daß der Leckölstrom , der als Schmierfilm benötigt wird, vollständig unterdrückt wird, andererseits ist der Spalt 63 ausreichend klein, so daß unerwünschte Leckölverluste vermieden werden.The effective high-pressure fields arranged according to a "3" or a "ε" correspond to the pressure profile of the leakage oil flow between the pressure plate and the housing side part, but a somewhat larger area is covered, so that overall the sealing and compensation unit 30 penetrates into the mentioned gap with its upper side shown in FIGS. 3 and 4. An equilibrium of the forces is finally achieved in the gap 63 which is thereby reduced, the final gap width being favorable for all operating conditions of the machine. On the one hand, the contact pressure is never so high that the leakage oil flow, which is required as a lubricating film, is completely suppressed, on the other hand, the gap 63 is sufficiently small so that undesired leakage oil losses are avoided.

Die Nut 8 muß nicht in den Gehäuseseitenteilen 1 oder 3 angeordnet sein, es ist auch möglich, die Nut 8 in der Druckplatte anzubringen. Dies kommt vor allem dann in Betracht , wenn - wie Fig. 2 zeigt - Buchsen 28 und 29 als Druckplatten verwendet sind. In diesem Fall erstreckt sich die Dicht- und Kompensationseinheit 30 über zwei benachbarte Buchsen 28 bzw. 29 hinweg, die an ihrer Berührungsstelle abgeflacht sind, um an ihrer Stirnseite gemeinsam eine der Fläche 24 entsprechende Fläche darzubieten.The groove 8 does not have to be arranged in the housing side parts 1 or 3, it is also possible to make the groove 8 in the pressure plate. This is particularly considered when - as shown in FIG. 2 - bushes 28 and 29 are used as pressure plates. In this case, the sealing and compensation unit 30 extends over two adjacent bushes 28 and 29, which are flattened at their contact point in order to jointly present a surface corresponding to the surface 24 on its end face.

Die Dicht- und Kompensationseinheit 30 ist als ein integraler Körper dargestellt und beschrieben worden. Es versteht sich aber, daß die Einheit 30 auch aus unterschiedlichen Teilen zusammengesetzt sein kann, beispielsweise aus einem Stützkörper und einem Dichtkörper besteht, oder daß mehrere einzelne Dichtelemente an dem Stützkörper angebracht sind. So könnten beispielsweise die Dichtlippen und die Dichstege aus einzelnen Formkörpern bestehen.The sealing and compensation unit 30 has been shown and described as an integral body. However, it goes without saying that the unit 30 can also be composed of different parts, for example consists of a support body and a sealing body, or that several individual sealing elements are attached to the support body. For example, the sealing lips and the sealing webs could consist of individual moldings.

Als Material der Dicht- und Kompensationsein­heit 30 kommt Polyurethan der Qualität U 28 in Betracht, wie es für O-Ringe bei extremen Einsatzbedingungen ver­wendet wird (z.B. PDF-Ultrathan der Firma Parker-Prädifa).The material of the sealing and compensation unit 30 is polyurethane of the quality U 28, as is used for O-rings under extreme operating conditions (e.g. PDF Ultrathan from Parker-Prädifa).

Claims (10)

1. Zahnradpumpe oder - motor für Fluide mit folgenden Merkmalen:
ein Gehäuse mit mittleren und seitlichen Gehäuseteilen (1, 2, 3) weist einen Hochdruckanschluß (19 oder 20) und einen Niederdruckanschluß (20 oder 19) auf und umschließt wenig­stens eine Druckplatte (9), vorzugsweise zwei Druckplatten (9, 10), sowie ein Zahnradpaar (11, 12);
das Zahnradpaar (11, 12) steht im Außeneingriff (2, 3) miteinander und weist Lagerzapfen (13 bis 16) auf, wovon wenigstens ein Lagerzapfen (14) als eine nach außen führende Welle zum An- oder Abtrieb ausgebildet ist;
die Druckplatte (9) grenzt mit ihrer einen Seite an eine Zwischenplatte an und liegt mit ihrer anderen Seite an Seitenflächen der Zahnräder (11, 12) an;
die Zwischenplatte von etwa 8-förmigem Umriß wirkt mit Dichtungseinrichtungen so zusammen, daß mehrere Druckfelder begrenzt werden, nämlich a) ein erstes, mittleres Hochdruckfeld (31), das sich axial seitlich von der Außeneingriffsstelle (23) der Zahnräder (11, 12) erstreckt, b) ein zweites, äußeres Hochdruckfeld (32), das sich im Bogen parallel zu den Zahnköpfen des einen Zahnrades (11) entfernt von der Außeneingriffsstelle (23) erstreckt, c) ein drittes, äußeres Hochdruckfeld (33), das parallel zu den Zahnköpfen des anderen Zahnrades (12) angeordnet ist und hinsichtlich der Außeneingriffsstelle (23) zum zweiten Hochdruckfeld (32) symmetrisch liegt, d) ein viertes Hochdruckfeld (34 oder 36), das sich im Bogen parallel zu den Zahnköpfen des einen Zahnrades (11) zwischen dem ersten und zweiten Hochdruckfeld erstreckt, und e) ein fünftes Hochdruckfeld (35 oder 37), das sich im Bogen parallel zu den Zahnköpfen des anderen Zahnrades (12) zwischen dem ersten und dritten Hochdruckfeld erstreckt;
gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen:
die Zwischenplatte und die Dichtungseinrichtungen sind zu einer Dicht- und Kompensationseinheit (30) baulich vereint und in einer etwa 8-förmigen Nut (8) untergebracht, so daß sieben Kammern (41 bis 47) gebildet werden, von denen jeweils fünf zur Erzeugung der Hochdruckfelder (31 bis 35) mit Hochdruck beaufschlagt werden;
das erste Hochdruckfeld (31) deckt auch die beiden spitz zulaufenden Zwickelbereiche (21, 22) zwischen den Zahnrädern (11, 12) ab und schiebt sich zwischen das vierte (34 oder 36) und das fünfte (35 oder 37) Hochdruckfeld. 1. Gear pump or motor for fluids with the following features:
a housing with central and lateral housing parts (1, 2, 3) has a high-pressure connection (19 or 20) and a low-pressure connection (20 or 19) and encloses at least one pressure plate (9), preferably two pressure plates (9, 10), and a pair of gears (11, 12);
the pair of gearwheels (11, 12) is in external engagement (2, 3) with one another and has bearing journals (13 to 16), of which at least one bearing journal (14) is designed as an outwardly leading shaft for driving or driving;
the pressure plate (9) adjoins an intermediate plate on one side and rests on the other side surfaces of the gear wheels (11, 12);
the intermediate plate of approximately 8-shaped outline cooperates with sealing devices so that several pressure fields are limited, namely a) a first, medium high-pressure field (31) which extends axially laterally from the external engagement point (23) of the gearwheels (11, 12), b) a second, external high-pressure field (32) which extends in the arc parallel to the tooth heads of the one gear wheel (11) away from the external engagement point (23), c) a third, external high-pressure field (33) which is arranged parallel to the tooth heads of the other gear wheel (12) and which is symmetrical with respect to the external engagement point (23) with the second high-pressure field (32), d) a fourth high pressure field (34 or 36) which extends in the arc parallel to the tooth tips of the one gear wheel (11) between the first and second high pressure field, and e) a fifth high pressure field (35 or 37) which extends in the arc parallel to the tooth tips of the other gear (12) between the first and third high pressure fields;
characterized by the following measures:
the intermediate plate and the sealing devices are structurally combined to form a sealing and compensation unit (30) and housed in an approximately 8-shaped groove (8), so that seven chambers (41 to 47) are formed, five of which are used to generate the high pressure fields (31 to 35) are subjected to high pressure;
the first high-pressure field (31) also covers the two tapered gusset areas (21, 22) between the gearwheels (11, 12) and slides between the fourth (34 or 36) and the fifth (35 or 37) high-pressure field. 2. Pumpe oder Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtungen beim ersten, zweiten und dritten Hochdruckfeld (31, 32, 33) federnd nachgiebige Dichtlippen (51, 53) aufweisen, die wenigstens stellenweise in die jeweilige Kammer (41, 42, 43) zur Bildung von Hochdruckzulaufeinrichtungen ausweichen können, wenn über Nutzwischenräume außen an der jeweiligen Dichtungseinrichtung ein höherer Druck anliegt, als es dem Druck in der jeweiligen Kammer entspricht, während ein Ausweichen der Dichtlippen (51, 53) nach außen, gesehen von der jeweiligen Kammer, nur bis zur Anlage an die Nutwandung (8) möglich ist, wobei der Fluidablauf gesperrt bleibt (Wirkung als Rückschlagventil).2. Pump or motor according to claim 1, characterized in that the sealing devices in the first, second and third high pressure field (31, 32, 33) have resilient sealing lips (51, 53) which at least in places in the respective chamber (41, 42 , 43) to form high-pressure inlet devices if a higher pressure is present on the outside of the respective sealing device than the pressure in the respective chamber, while the sealing lips (51, 53) deflect outwards, as seen from the respective one Chamber, is only possible up to the contact with the groove wall (8), the fluid drain remaining blocked (acting as a check valve). 3. Pumpe oder Motor nach Anspurch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite und dritte Hoch­druckfeld (32, 33) jeweils hornförmige Enden (38) aufweisen, die von einem etwa halbkreisförmigen Bogen als Hauptteil des Hochdruckfeldes radial abbiegen.3. Pump or motor according to claim 1 or 2, characterized in that the second and third high pressure field (32, 33) each have horn-shaped ends (38) which radially bend from an approximately semicircular arc as the main part of the high pressure field. 4. Pumpe oder Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich in bogenförmigen Nutabschnitten, parallel zu den Zahnköpfen, zwischen dem ersten mittleren Hochdruckfeld (31) und dem zweiten (32) bzw. dritten (33) äußeren Hochdruckfeld jeweils ein Niederdruckfeld (36 oder 34 bzw. 37 oder 35), benachbart dem Niederdruckanschluß (20 oder 19), erstreckt.4. Pump or motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that in arcuate groove sections, parallel to the tooth tips, between the first medium high pressure field (31) and the second (32) or third (33) outer high pressure field in each case a low pressure field (36 or 34 or 37 or 35) adjacent the low pressure port (20 or 19) extends. 5. Pumpe oder Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte (44 oder 46) und fünfte (45 oder 47) Kammer in Nutabschnitten angeordnet sind, die gegenüber den Nutabschnitten die erste (41) und die zweiten und dritten (42, 43) Kammern weniger tief ausgebildet sind.5. Pump or motor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fourth (44 or 46) and fifth (45 or 47) chamber in groove sections are arranged, the first (41) and the second and third (42, 43) chambers are formed less deep than the groove sections. 6. Pumpe oder Motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutabschnitte für die vierte und fünfte Kammer (44, 45) gleichartig zu den Nutabschnitten für die Kammern (46, 47) der beiden Niederdruckfelder sind, welche mit Dichtungseinrichtungen (56) gleichzeitig zu den Kammern (44, 45) des vierten und fünften Hochdruckfeldes (34, 35) versehen sind.6. Pump or motor according to claim 5, characterized in that the groove sections for the fourth and fifth chambers (44, 45) are similar to the groove sections for the chambers (46, 47) of the two low pressure fields, which with sealing devices (56) simultaneously to the chambers (44, 45) of the fourth and fifth high-pressure field (34, 35) are provided. 7. Pumpe oder Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsein­richtungen und die erste, zweite und dritte Kammer (41, 42, 43) umlaufende Dichtstege (52) oder Dichtlippen (51, 53) aufweisen.7. Pump or motor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealing devices and the first, second and third chamber (41, 42, 43) have circumferential sealing webs (52) or sealing lips (51, 53). 8. Pumpe oder Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicht- und Kompensationseinheit (30) aus Gummiteilen zur Bildung von Dichtstegen und Dichtlippen und Kunststoffteilen zur Bil­dung eines Stützkörpers aufgebaut ist.8. Pump or motor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sealing and compensation unit (30) is constructed from rubber parts to form sealing webs and sealing lips and plastic parts to form a support body. 9. Pumpe oder Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Gehäuseteil (2) eine axiale Abmessung aufweist, die der axialen Abmessung der Zahnräder und der Druckplatte bzw. den Druckplatten (9, 10) entspricht.9. Pump or motor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the central housing part (2) has an axial dimension which corresponds to the axial dimension of the gears and the pressure plate or the pressure plates (9, 10). 10. Pumpe oder Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatten (9, 10) als Lagerbuchsen (28, 29) für die Lagerzapfen (13 bis 16) ausgebildet sind.10. Pump or motor according to claim 9, characterized in that the pressure plates (9, 10) are designed as bearing bushes (28, 29) for the bearing journal (13 to 16).
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