EP0563608A1

EP0563608A1 - Reversible gear machine

Info

Publication number: EP0563608A1
Application number: EP93103447A
Authority: EP
Inventors: Guido Dipl.-Ing. Bredenfeld
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-03-27
Filing date: 1993-03-04
Publication date: 1993-10-06
Also published as: DE4209980A1

Abstract

The reversible gear machine has two gearwheels (26, 29) which mesh in external engagement and whose shaft journals are supported in bearing bodies (16 to 19). These are forced, by means of bearing areas (75 to 80) raised on their outsides, against the gearwheel lateral faces in a sealing manner. The bearing areas are delimited by a sealing arrangement (52) which is inserted in a corresponding groove (50, 50A, 50B). Near the outsides, the groove has sections (50B) of greater depth which in a stepwise manner merge into the zones of lower groove depth (50A). Disposed on the seals near said steps (74) there are elastic extensions (73) which, depending on the differential pressure, are forced against the step (74) or forced away from it. Thus a bearing area can form, below the sealing arrangement, which has the shape of a figure three which is open towards the area at the lower pressure. <IMAGE>

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer reversierbaren Zahnradmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer derartigen, aus der EP-PS 93 917 bekannten Zahnradmaschine sind unterschiedliche axiale Druckfelder durch einen Dichtring voneinander getrennt. Dieser Dichtring ist jeweils in eine eingefräßte Nut an den Stirnseiten der Lagerkörper eingepaßt. Die eingesetzte Dichtung weist an ihren einander gegenüberliegenden Außenseiten kreissegmentartige Fortsätze auf. Im Betrieb bilden sich einerseits ein vom Druck im Einlaßkanal bestimmtes Einlaßdruckfeld und andererseits ein vom Druck im Auslaßkanal bestimmtes Auslaßdruckfeld aus. Nachteilig bei einer derartigen bekannten Zahnradmaschine ist, daß die Dichtung (zum Beispiel im Motorbetrieb) auch bei geringem Rücklaufdruck auf ihrer gesamten Länge bzw. Fläche mit Hochdruck beaufschlagt ist, und dadurch der Schwerpunkt der hochdruckbeaufschlagten Fläche ungünstig liegen kann, mit der Folge, daß sich die Kippmomente am Lagerkörper nicht mehr ausgleichen.The invention is based on a reversible gear machine according to the preamble of the main claim. In such a gear machine known from EP-PS 93 917, different axial pressure fields are separated from one another by a sealing ring. This sealing ring is fitted into a milled groove on the end faces of the bearing body. The seal used has, on its opposite outer sides, segment-like extensions. During operation, on the one hand an inlet pressure field determined by the pressure in the inlet channel and on the other hand an outlet pressure field determined by the pressure in the outlet channel are formed. A disadvantage of such a known gear machine is that the seal (for example in engine operation) is subjected to high pressure over its entire length or area even at low return pressure, and the center of gravity of the area under high pressure can thereby be unfavorably, with the result that no longer compensate for the tilting moments on the bearing body.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße reversierbare Zahnradmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Feldform des Axialdruckfeldes optimiert ist, und daß insbesondere bei größeren Druckunterschieden zwischen Einlaßdruckfeld und Auslaßdruckfeld das ausgebildete bzw. die ausgebildeten Axialdruckfelder im Hinblick auf ihre Feldform und somit ihr verursachendes Kippmoment wesentlich verbessert sind. Diese Verbesserung der Druckfeldform bzw. der Druckfeldausbildung ist mit einfachen, wenig aufwendigen Mitteln zu erreichen. Je nach Drehrichtung der Zahnradmaschine ergibt sich ein Axialdruckfeld, das dieser jeweiligen Drehrichtung optimal angepaßt ist und entsprechend günstig im Bezug auf die Kippmomente ist. Der Wirkungsgrad der entsprechend ausgebildeten Zahnradmaschine ist höher, da das Axialdruckfeld besser an den jeweiligen Betriebszustand angepaßt ist.The reversible gear machine according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the field shape of the axial pressure field is optimized, and that In particular in the case of larger pressure differences between the inlet pressure field and the outlet pressure field, the axial pressure fields developed or developed are substantially improved with regard to their field shape and thus their tilting moment. This improvement in the pressure field shape or the formation of the pressure field can be achieved with simple, inexpensive means. Depending on the direction of rotation of the gear machine, there is an axial pressure field which is optimally adapted to this respective direction of rotation and is accordingly favorable in relation to the tilting moments. The efficiency of the gear machine designed accordingly is higher, since the axial pressure field is better adapted to the respective operating state.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der Beschreibung und den Ansprüchen.Further advantages and advantageous further developments result from the description and the claims.

Drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Leztere zeigt in Figur 1 einen Längsschnitt durch eine als Zahnradmotor eingesetzte reversierbare Zahnradmaschine, Figur 2 zeigt einen Schnitt längs II-II nach Figur 1. Figur 3 zeigt eine Detailansicht eines Lagerkörpers, Figur 4 einen Schnitt nach IV-IV durch diesen Lagerkörper. Figur 5 zeigt eine Ansicht eines Einzelteils, Figur 6 einen Querschnitt längs VI-VI nach Figur 5 durch dieses Einzelteil. Figur 7 zeigt einen nur teilweise dargestellten Schnitt längs VII-VII nach Figur 2 mit eingesetzter Dichtung, Figur 8 einen etwa senkrecht dazu verlaufenden Schnitt längs VIII-VIII nach Figur 2 und Figur 9 eine schematische Darstellung der Druckfelder.An embodiment of the invention is explained in more detail in the following description and drawing. Leztere shows in Figure 1 a longitudinal section through a reversible gear machine used as a gear motor, Figure 2 shows a section along II-II of Figure 1. Figure 3 shows a detailed view of a bearing body, Figure 4 shows a section along IV-IV through this bearing body. Figure 5 shows a view of an individual part, Figure 6 shows a cross section along VI-VI of Figure 5 through this individual part. FIG. 7 shows a section along line VII-VII according to FIG. 2, with the seal inserted, only partially shown, FIG. 8 shows a section along line VIII-VIII according to FIG. 2, which is approximately perpendicular thereto, and FIG. 9 shows a schematic illustration of the pressure fields.

Description of the embodiment

In den Figuren 1 und 2 ist mit 10 das Gehäuse einer hier als Zahnradmotor beschriebenen Zahnradmaschine bezeichnet, das beidseitig durch Deckel 11, 12 geschlossen ist. Der Innenraum 13 des Gehäuses 10 ist durch zwei achsparallele, sich überschneidende Bohrungen 14, 15 gebildet, so daß dieser die Querschnittsform einer Acht erhält. Im Innenraum 13 sind paarweise buchsenförmige Lagerkörper 16 bis 19 angeordnet. Jeder der Lagerkörper 16 bis 19 wird von einer Bohrung 20 bis 23 durchdrungen, wobei diese Bohrungen achsparallel verlaufen und paarweise fluchten. In den zusammengehörigen, einander gegenüberliegenden Lagerkörpern 16, 17 bzw. deren fluchtenden Bohrungen 20, 21 sind die Wellenzapfen 24, 25 eines außenverzahnten Zahnrades 26 gelagert. In den beiden anderen einander gegenüberliegenden Lagerkörpern 18, 19 bzw. deren fluchtenden Bohrungen 22, 23 sind entsprechend die Wellenzapfen 27, 28 eines Zahnrades 29 gelagert, das mit dem Zahnrad 26 im Außeneingriff kämmt. An den Wellenzapfen 25 des Zahnrades 26 schließt sich ein Wellenfortsatz 31 an, der durch eine Bohrung 32 im Deckel 12 nach außen dringt und zur Abgabe des Drehmomentes im Motorbetrieb dient. Beim Einsatz der Zahnradmaschine als Pumpe wird über diesen Wellenfortsatz 31 die Pumpe angetrieben.In Figures 1 and 2, 10 denotes the housing of a gear machine described here as a gear motor, which is on both sides is closed by cover 11, 12. The interior 13 of the housing 10 is formed by two axially parallel, overlapping bores 14, 15, so that it receives the cross-sectional shape of an eight. In the interior 13, bush-shaped bearing bodies 16 to 19 are arranged in pairs. Each of the bearing bodies 16 to 19 is penetrated by a bore 20 to 23, these bores being axially parallel and aligned in pairs. The shaft journals 24, 25 of an externally toothed gearwheel 26 are mounted in the associated, opposing bearing bodies 16, 17 or their aligned bores 20, 21. Correspondingly, the shaft journals 27, 28 of a gearwheel 29, which meshes with the gearwheel 26 in external engagement, are mounted in the other two opposing bearing bodies 18, 19 or their aligned bores 22, 23. Connected to the shaft journal 25 of the gearwheel 26 is a shaft extension 31 which penetrates to the outside through a bore 32 in the cover 12 and serves to deliver the torque in engine operation. When the gear machine is used as a pump, the pump is driven via this shaft extension 31.

Die beiden Enden der parallel verlaufenden, im Bereich des Deckels 11 angeordneten Bohrungen 20, 22 sind durch einen im Deckel 11 ausgebildeten Kanal 33 verbunden. Dieser Kanal führt zu einer den Deckel 11 im Bereich des Wellenzapfens 27 durchdringenden Bohrung 34. Das Zahnrad 29 ist samt seinen Wellenzapfen 27, 28 von einer durchgehenden, axial verlaufenden Bohrung 35 durchdrungen, die ebenfalls mit der Bohrung 34 verbunden ist. Von der den Wellenfortsatz 31 aufnehmenden Bohrung 32 im Deckel 12 führt ein Kanal 36 zur Bohrung 23 im Lagerkörper 19. Damit besteht auch über die Bohrung 35 eine Verbindung zu der den Deckel 11 durchdringenden Bohrung 34. Die Kanäle bzw. Bohrungen 33 bis 36 dienen lediglich zur Leckölabfuhr, d.h. die Enden der Wellenzapfen bzw. die deckelseitigen Enden der Bohrungen 20 bis 23 sind zur Bohrung 34 bzw. einem nicht dargestellten Behälter entlastet.The two ends of the parallel bores 20, 22 arranged in the area of the cover 11 are connected by a channel 33 formed in the cover 11. This channel leads to a bore 34 penetrating the cover 11 in the region of the shaft journal 27. The gearwheel 29, together with its shaft journals 27, 28, is penetrated by a continuous, axially extending bore 35 which is also connected to the bore 34. A channel 36 leads from the bore 32 in the cover 12 which receives the shaft extension 31 to the bore 23 in the bearing body 19. Thus, there is also a connection via the bore 35 to the bore 34 penetrating the cover 11. The channels or bores 33 to 36 only serve to drain oil, ie the ends of the shaft journals or the ends of the bores 20 to 23 on the cover side are relieved of the load on the bore 34 or a container (not shown).

In den Innenraum 13 des Gehäuses 10 dringen von den gegenüberliegenden Seiten zwei miteinander fluchtende Bohrungen 37, 38 ein, die im Bereich der Zahnräder 26 bzw. 29 in einen zwickelförmigen Druckraum 39 bzw. 40 münden. Diese Druckräume 39, 40 sind zwischen der Wandung des Gehäuses 10 und den Lagerkörpern 16 bis 19 ausgebildet und erstrecken sich über die gesamte Höhe des Gehäuses 10. Die Bohrungen 37, 38 und die Druckräume 39, 40 dienen dem Zuführen und Abführen des Druckmittels.Two mutually aligned bores 37, 38 penetrate into the interior 13 of the housing 10 from the opposite sides and open into a gusset-shaped pressure chamber 39 and 40 in the area of the gearwheels 26 and 29. These pressure spaces 39, 40 are formed between the wall of the housing 10 and the bearing bodies 16 to 19 and extend over the entire height of the housing 10. The bores 37, 38 and the pressure spaces 39, 40 serve to supply and discharge the pressure medium.

Die Figuren 3 und 4 zeigen in vergrößerter Darstellung einen der Lagerkörper 16 bis 19, beispielsweise den Lagerkörper 16. Sämtliche der vier Lagerkörper 16 bis 19 sind gleich ausgebildet. Der Lagerkörper 16 hat an seiner dem Deckel 11 zugewandten Stirnseite eine in geringem Abstand zur Bohrung 20 verlaufende Nut 42 in Form eines zur abgeflachten Seite 43 des Lagerkörpers 16 hin offenen Kreisringsegmentes. Diese Nut 42 und die im nachfolgenden noch näher beschriebene Ausbildung der Stirnseite sind spiegelsymmetrisch zu der in Figur 3 dargestellten Mittelachse 44. Die Nut 42 geht an ihrer offenen Seite in jeweils einen entgegengesetzt gekrümmten Nutabschnitt 45 über, der bis zur abgeflachten Seite 43 reicht. An deren Außenseiten ist mit Abstand zur abgeflachten Seite 43 jeweils eine langgestreckte Ausnehmung 46 angeordnet, die etwas tiefer als die Nut 42 ist. An ihrem der abgeflachten Seite 43 abgewandten Bereich hat die Nut 42 einen vertieften Nutbereich 47, der sich im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel über einen Winkelbereich von etwa 110 Grad erstreckt, wobei jedoch auch andere Winkelbereiche möglich sind. Von diesem Nutbereich gehen etwa radial zwei Vertiefungen 48 aus, die bis zum Außenrand des Lagerkörpers 16 reichen. Auf der Mittelachse 44 verläuft eine dritte, etwas flachere Vertiefung 49, die ebenfalls vom vertieften Nutbereich 47 bis zum Außenrand des Lagerkörpers 16 reicht.FIGS. 3 and 4 show an enlarged representation of one of the bearing bodies 16 to 19, for example the bearing body 16. All of the four bearing bodies 16 to 19 are of identical design. The bearing body 16 has on its end face facing the cover 11 a groove 42 running at a short distance from the bore 20 in the form of an annular ring segment which is open towards the flattened side 43 of the bearing body 16. This groove 42 and the design of the end face, which will be described in greater detail below, are mirror-symmetrical to the central axis 44 shown in FIG. 3. The groove 42 merges on its open side into an oppositely curved groove section 45, which extends to the flattened side 43. An elongated recess 46, which is somewhat deeper than the groove 42, is arranged on the outer sides thereof at a distance from the flattened side 43. On its area facing away from the flattened side 43, the groove 42 has a recessed groove area 47 which, in the exemplary embodiment described here, extends over an angular area of approximately 110 degrees, although other angular areas are also possible. From this groove area two recesses 48 extend approximately radially, which extend to the outer edge of the bearing body 16. A third, somewhat shallower depression 49 runs on the central axis 44 and also extends from the recessed groove area 47 to the outer edge of the bearing body 16.

Über die dem Deckel 11 bzw. 12 zugewandten Stirnseiten der benachbarten Lagerkörper 16 und 18 bzw. 17 und 19 erstreckt sich also eine ringartige Dichtnut 50, die im wesentlichen brillenförmig verläuft, allerdings ohne einen ausgebildeten Mittelsteg. Diese Dichtnut 50 besteht demzufolge aus zwei einander gegenüberliegenden flachen Nutsegmenten 50A, die zum einen dem Druckraum 39 bzw. dem Druckraum 40 zugewandt sind, und zwei tiefen Nutsegmenten 50B, die jeweils auf der der abgeflachten Seite 43 gegenüberliegenden Außenseite des entsprechenden Lagerkörpers verlaufen.So extends over the end faces of the adjacent bearing body 16 and 18 or 17 and 19 facing the cover 11 or 12 an annular sealing groove 50, which runs essentially in the shape of glasses, but without a central web. This sealing groove 50 consequently consists of two opposing flat groove segments 50A, which on the one hand face the pressure chamber 39 and the pressure chamber 40, and two deep groove segments 50B, which each run on the outside of the corresponding bearing body opposite the flattened side 43.

In die aus der Nut 42 mit den Nutabschnitten 45 und den Vertiefungen 48 und 49 gebildete Dichtnut 50 ist ein in den Figuren 5 und 6 näher dargestellter Dichtring 52 eingesetzt, der sich aus einem Stützring 53 aus einem festen Material, z.B. einem geeigneten Kunststoff, und einem Dichtkörper 54 aus einem gummiartigen, elastischen Material zusammensetzt. Die Figur 5 zeigt einen Stützring 53 von der Dichtkörperseite (ohne eingesetzten Dichtkörper) aus, die Figur 6 zeigt einen Schnitt durch einen zusammengesetzten Dichtring.In the sealing groove 50 formed from the groove 42 with the groove sections 45 and the depressions 48 and 49, a sealing ring 52, shown in more detail in FIGS. 5 and 6, is inserted, which consists of a support ring 53 made of a solid material, e.g. a suitable plastic, and a sealing body 54 composed of a rubber-like, elastic material. FIG. 5 shows a support ring 53 from the sealing body side (without the sealing body inserted), FIG. 6 shows a section through an assembled sealing ring.

Der Dichtring 52 hat etwa die Form einer Acht, wobei die eingebuchteten Mittelabschnitte 55 einander nicht berühren. An den beiden Außenabschnitten 56 ist jeweils ein radial nach außen ragender Fortsatz 58 ausgebildet, der sich über den zwischen zwei Vertiefungen 48 befindlichen Winkelbereich erstreckt. Der Dichtring 52 ist ebenfalls symmetrisch aufgebaut, und zwar zum einen zu einer Längsachse 62 und zur Querachse 63.The sealing ring 52 has approximately the shape of an eight, the indented central sections 55 not touching one another. A radially outwardly projecting extension 58 is formed on each of the two outer sections 56 and extends over the angular region located between two depressions 48. The sealing ring 52 is also constructed symmetrically, on the one hand to a longitudinal axis 62 and to the transverse axis 63.

Der Stützring 53 ist im Querschnitt U-förmig, seine Breite B entspricht etwa der Breite der Dichtnut 50. Mit seiner Basis 64 liegt der Stützring 53 am Deckel 11 bzw. 12 an, die Schenkel 65, 66 ragen in die Dichtnut 50 und liegen an deren Seitenwänden an. In die U-förmige Vertiefung 67 des Stützringes 53 ist der Dichtkörper 54 eingesetzt. Dieser hat dieselbe Form (Acht) wie der Stützring 53, jedoch einen - aus Figur 6 ersichtlichen - anderen Querschnitt. Der Dichtkörper 54 füllt mit seinem Grundkörper 68 die Vertiefung 67 des Stützringes 53 aus. In seinem mittleren Bereich hat er zwei quer verlaufende Stege 69, 70, deren äußerer Abstand der Breite B des Stützringes entspricht. Diese beiden Stege 69, 70 gehen auf der dem Stützring 53 abgewandten Stirnseite in einen Längssteg 71 über. Dieser liegt im Einbauzustand und im unbelasteten Zustand der Zahnradmaschine am Grund der flachen Nutsegmente 50A an, und hebt sich bei einwirkendem Druck aufgrund der stärkeren Anlage des Stützringes am Deckel 11 bzw. 12 und der Verformung des Dichtkörpers 54 ab.The support ring 53 is U-shaped in cross section, its width B corresponds approximately to the width of the sealing groove 50. With its base 64, the support ring 53 lies against the cover 11 or 12, the legs 65, 66 protrude into the sealing groove 50 and lie against it their side walls. The sealing body 54 is inserted into the U-shaped recess 67 of the support ring 53. This has the same shape (figure eight) as the support ring 53, but with a different cross section, as can be seen in FIG. The Sealing body 54 fills the recess 67 of the support ring 53 with its base body 68. In its central region it has two transverse webs 69, 70, the outer distance of which corresponds to the width B of the support ring. These two webs 69, 70 merge into a longitudinal web 71 on the end face facing away from the support ring 53. This is in the installed state and in the unloaded state of the gear machine on the bottom of the flat groove segments 50A, and stands out when pressure is applied due to the stronger contact of the support ring on the cover 11 or 12 and the deformation of the sealing body 54.

Am Dichtkörper 54 sind an seiner dem Grund der Dichtnut 50 zugewandten Unterseite vier zapfenartige, elastische Fortsätze 73 ausgebildet, die jeweils in den Nutabschnitt 45 größerer Nuttiefe ragen, und zwar jeweils im Bereich zum Übergang zur Nut 42, d.h. an der durch den Übergang ausgebildeten Stufe 74. Die Fortsätze 73 sind jeweils so ausgebildet, daß der Querschnitt der Dichtung (Figur 7) an dieser Stelle etwa dem Querschnitt des Nutabschnittes 45 entspricht.Four peg-like, elastic extensions 73 are formed on the sealing body 54 on its underside facing the bottom of the sealing groove 50, each projecting into the groove section 45 of greater groove depth, in each case in the area to the transition to the groove 42, i.e. at the step 74 formed by the transition. The extensions 73 are each designed such that the cross section of the seal (FIG. 7) at this point corresponds approximately to the cross section of the groove section 45.

Im Betrieb wird dem Zahnradmotor unter Hochdruck stehendes Druckmittel, beispielsweise über die Bohrung 37 zugeführt. Dieses wird über den Druckraum 39 durch die rotierenden Zahnräder 26, 29 am Umfang entlang dem Druckraum 40 und der als Auslaß dienenden Bohrung 38 zugeführt. Das unter Hochdruck stehende Druckmittel drängt über den etwa dreieckförmigen Druckraum 39 in den Spaltraum ein, der zwischen den Lagerkörpern 16 und 18 bzw. 17 und 19 und den Deckeln 11 bzw. 12 gebildet ist. Dort baut sich ein erstes Druckfeld 75 aus, (siehe Figur 9) das einerseits durch das Gehäuse 10 und andererseits durch den Stützring 53 bis zum Fortsatz 58 begrenzt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite baut sich ein zweites Druckfeld 76 geringeren Druckes auf, das dem Druck in der Bohrung 38 und im Druckraum 40 (Auslaß) entspricht. Dieses Druckfeld wird ebenfalls durch das Gehäuse 10 einerseits begrenzt und andererseits durch den Stützring 53 und die der Bohrung 38 zugewandten Vertiefungen 48 bzw. den Fortsatz 58. Auf der Hochdruckseite (Bohrung 37) baut sich im Bereich der Nut 42 ein drittes Druckfeld 77 zwischen Stützring und dem Grund der Nut aus, d.h. im Bereich des dem Druckraum 39 zugewandten flachen Nutsegmentes 50A. Der Druck dieses dritten Druckfeldes 77 entspricht dem des ersten Druckfeldes 75. Gegenüberliegend baut sich zwischen Stützring und dem entsprechenden Abschnitt in der Nut 42 - d.h. im Bereich des dem Druckraum 40 zugewandten flachen Nutsegmentes 50A - ein viertes Druckfeld 78 aus, dessen Druck dem des zweiten Druckfeldes 76 entspricht. Das dritte Druckfeld 77 erstreckt sich weiterhin auch über den Bereich zwischen Stützring und den Nutabschnitten 45 größerer Tiefe (tiefe Nutsegmente 50B), wie im nachfolgenden noch erläutert wird. Über die dritten Vertiefungen 49 wird dann auch der Bereich 79 unter dem Fortsatz 58 mit Hochdruck beaufschlagt.During operation, pressure medium under high pressure is supplied to the gear motor, for example via the bore 37. This is supplied via the pressure chamber 39 through the rotating gear wheels 26, 29 along the circumference along the pressure chamber 40 and the bore 38 serving as an outlet. The pressure medium under high pressure penetrates via the approximately triangular pressure space 39 into the gap space which is formed between the bearing bodies 16 and 18 or 17 and 19 and the covers 11 and 12. There a first pressure field 75 expands (see FIG. 9) which is delimited on the one hand by the housing 10 and on the other hand by the support ring 53 up to the extension 58. On the opposite side, a second pressure field 76 of lower pressure builds up, which corresponds to the pressure in the bore 38 and in the pressure chamber 40 (outlet). This pressure field is likewise limited on the one hand by the housing 10 and on the other hand by the support ring 53 and the depressions 48 or the holes 38 facing the bore 38 Extension 58. On the high-pressure side (bore 37), a third pressure field 77 builds up in the area of the groove 42 between the support ring and the base of the groove, ie in the area of the flat groove segment 50A facing the pressure chamber 39. The pressure of this third pressure field 77 corresponds to that of the first pressure field 75. Opposite, between the support ring and the corresponding section in the groove 42 - ie in the area of the flat groove segment 50A facing the pressure chamber 40 - a fourth pressure field 78 develops, the pressure of which is that of the second Pressure field 76 corresponds. The third pressure field 77 also extends over the area between the support ring and the groove sections 45 of greater depth (deep groove segments 50B), as will be explained in the following. The region 79 under the extension 58 is then also subjected to high pressure via the third depressions 49.

Ein Lecköldruckfeld 80 wird in dem vom Stützring begrenzten Innenraum 81 um die Bohrungen 20 bis 23 herum gebildet. Dieser Innenraum bzw. dieses Lecköldruckfeld ist stets von dem in den Bohrungen 33, 34 herrschenden Lecköldruck beaufschlagt.A leakage oil pressure field 80 is formed in the interior 81 delimited by the support ring around the bores 20 to 23. This interior space or this leakage oil pressure field is always acted upon by the leakage oil pressure prevailing in the bores 33, 34.

Die Hochdruckbeaufschlagung des Stützringes im Bereich des Nutabschnittes 45 größerer Nuttiefe (tiefe Nutsegmente 50B) ist durch die in Figur 8 ersichtliche Ausbildung und Anordnung der Fortsätze 73 möglich. Diese Fortsätze 73 dienen in Verbindung mit der Stufe 74 am Übergang von der Nut 42 zum Nutabschnitt 45 als Ventil. Bei einem Druckgefälle vom Nutabschnitt 45 (flaches Nutsegment 50A) zur Nut 42 (tiefes Nutsegment 50B) wird der Fortsatz 73 gegen die Stufe 74 gedrückt und verhindert somit weitgehend einen entsprechenden Druckmittelfluß. Bei einem umgekehrten Druckgefälle, d.h. bei einem Druckgefälle von der Nut 42 zum Nutabschnitt 45 wird der Fortsatz 73 von der Stufe 74 abgedrückt, so daß Druckmittel über den sich bildenden Zwischenraum fließen kann. Im zuvor beschriebenen Betriebszustand bedeutet dies, daß die beiden dem ersten Druckfeld 75 bzw. dem Druckraum 39 zugewandten Fortsätze 73 einem Druckgefälle von der Nut 42 zum Nutabschnitt 45 ausgesetzt sind und somit einen Druckmittelfluß zulassen. Die beiden anderen Fortsätze 73 (dem Druckraum 40 zugewandt) sind einerseits dem Druck in den Nutabschnitten 45 und andererseits dem Druck im vierten Druckfeld 78 ausgesetzt. Somit herrscht an diesen Fortsätzen jeweils ein Druckgefälle vom Nutabschnitt 45 zur Nut 42, d.h. die Fortsätze 73 werden an die Stufen 74 gedrückt und verhindern somit einen entsprechenden Druckmittelfluß. Unter dem Stützring 53 sind somit zwei Druckfelder ausgebildet, ein Druckfeld 77 hohen Druckes und ein Druckfeld 78 geringen Druckes, wobei das Druckfeld hohen Druckes den jeweiligen Bereich des flachen Nutsegments 50A und die beiden tiefen Nutsegmente 50B umfaßt. Das (Hoch) -Druckfeld unter dem Stützring hat demzufolge die Form einer Drei, deren Schenkel über eine gedachte Mittellinie bzw. die Symmetrielinie 62 hinausragen.The high-pressure application of the support ring in the area of the groove section 45 of greater groove depth (deep groove segments 50B) is possible due to the design and arrangement of the extensions 73 shown in FIG. These extensions 73 serve in conjunction with the step 74 at the transition from the groove 42 to the groove section 45 as a valve. With a pressure gradient from the groove section 45 (flat groove segment 50A) to the groove 42 (deep groove segment 50B), the extension 73 is pressed against the step 74 and thus largely prevents a corresponding pressure medium flow. In the case of a reverse pressure drop, ie a pressure drop from the groove 42 to the groove section 45, the extension 73 is pressed off by the step 74, so that pressure medium can flow over the gap which is formed. In the operating state described above, this means that the two of the first pressure field 75 or The extensions 73 facing the pressure chamber 39 are exposed to a pressure drop from the groove 42 to the groove section 45 and thus permit a pressure medium flow. The other two extensions 73 (facing the pressure chamber 40) are exposed on the one hand to the pressure in the groove sections 45 and on the other hand to the pressure in the fourth pressure field 78. Thus, there is a pressure drop from the groove section 45 to the groove 42 at each of these extensions, ie the extensions 73 are pressed against the steps 74 and thus prevent a corresponding pressure medium flow. Two pressure fields are thus formed under the support ring 53, a pressure field 77 of high pressure and a pressure field 78 of low pressure, the pressure field of high pressure comprising the respective area of the flat groove segment 50A and the two deep groove segments 50B. The (high) pressure field under the support ring therefore has the shape of a three, the legs of which protrude beyond an imaginary center line or the line of symmetry 62.

Die Zahnradmaschine ist reversierbar, d.h. der Hochdruck kann auch an der Bohrung 38 zugeführt werden. Die Bohrung 37 dient dann der Abfuhr des Druckmittels, ist also Niederdruckseite. Das Hochdruckfeld baut sich also im Bereich des zweiten Druckfeldes 76 aus, das Niederdruckfeld im Bereich des ersten Druckfeldes 75. Zwischen Stützring 53 und dem flachen Nutsegment 50A herrscht auf der der Bohrung 38 zugewandten Seite Hochdruck, auf der gegenüberliegenden Seite Niederdruck. Im Bereich der tiefen Nutsegmente 50B herrscht unter dem Stützring ebenfalls Hochdruck, da in diesem Fall die dem Druckraum 40 zugewandten Fortsätze 73 einen Druckmitteldurchfluß erlauben, während die dem Druckraum 39 zugewandten Fortsätze 73 sperrend wirken. Auch hier hat das (Hoch) -Druckfeld unter dem Stützring wieder die Form einer Drei, deren Schenkel über die Mittellinie 62 hinausragen.The gear machine is reversible, ie the high pressure can also be supplied at the bore 38. The bore 37 then serves to discharge the pressure medium, ie it is the low-pressure side. The high-pressure field thus expands in the area of the second pressure field 76, the low-pressure field in the area of the first pressure field 75. High pressure prevails on the side facing the bore 38 between the support ring 53 and the flat groove segment 50A, and low pressure on the opposite side. In the region of the deep groove segments 50B, there is also high pressure under the support ring, since in this case the extensions 73 facing the pressure chamber 40 allow a pressure medium to flow through, while the extensions 73 facing the pressure chamber 39 have a blocking effect. Here, too, the (high) pressure field under the support ring has the shape of a three, the legs of which protrude beyond the center line 62.

Es ist selbstverständlich auch möglich, druckbeaufschlagte Lagerkörper nur auf einer Seite der Zahnräder anzuordnen, während die beiden anderen Lagerkörper nicht druckbeaufschlagt sind und starr am Deckel anliegen.It is of course also possible to arrange pressurized bearing bodies only on one side of the gearwheels, while the other two bearing bodies are not pressurized and rest rigidly on the cover.

Es ist weiterhin möglich, die tiefen Nutsegmente lokal auf den Bereich der Fortsätze 73 zu begrenzen und somit je Dichtung vier unabhängige tiefe Nutbereiche vorzusehen. Die Form der Nut (Stufe 74) und die Form des Fortsatzes 73 können ebenfalls angepaßt werden.It is also possible to limit the deep groove segments locally to the area of the extensions 73 and thus to provide four independent deep groove areas for each seal. The shape of the groove (step 74) and the shape of the extension 73 can also be adapted.

Die Maschine kann im Vierquadrantenbetrieb eingesetzt werden, d.h. als Pumpe und Motor, und ist beidseitig beaufschlagbar. Die Maschine ist durch Rücklaufdruck belastbar, d.h. am Auslaß kann ebenfalls höherer Druck herrschen, wie dies beispielsweise im Motorbetrieb geschieht, wenn an den Auslaß ein zweiter Zahnradmotor angeschlossen ist, dem dieser höhere Druck (Restdruck) zur Verfügung steht.The machine can be used in four quadrant mode, i.e. as a pump and motor, and can be loaded on both sides. The machine can be loaded with return pressure, i.e. There may also be higher pressure at the outlet, as happens, for example, in motor operation if a second gear motor is connected to the outlet and this higher pressure (residual pressure) is available.

Claims

Reversible gear machine with externally meshing gears (26, 29) with parallel central axes, on the end faces of which there is an axially movable sealing plate on at least one side, on the side facing away from the end faces of the gears by a groove (50, 50A, 50B) Seal (52) limited and separate and lying between the sealing plate and the housing wall pressure fields (75 to 80) are formed, one of which is acted on from the inlet side, the other from the return side and the seal has essentially the shape of glasses and diametrically on both of them arranged outer sides has extensions (58) which extend to the inner wall of the housing, while the other areas of the seal are at a distance from the housing wall and at least one self-contained field (80) is formed between the inside of the seal and the bores receiving the gearwheel shafts which is pressurized as it is in e prevails in the area on the gear wheel end faces, which exists approximately between the root circle and the diameter of the bores receiving the gear wheels, characterized in that the high-pressure side pressure field (75, 77, 79) and the low-pressure side pressure field (76, 78) by at least two between the seal and groove-acting valve-like elements (73, 74) are separated, so that the pressure field acted upon by the higher pressure, together with its area below the seal, is always in the form of a three, the legs of which protrude beyond a center line which connects the center axes of the gear wheels.

Gear machine according to claim 1, characterized in that the sealing bodies consist of two contacting bush-shaped bearing bodies (16 to 19) which receive the gear wheel shafts and in which grooves (39, 42, 45, 48) are formed for receiving the seal (52) are.

Gear machine according to claim 1 or 2, characterized in that the seal consists of two parts, namely a support ring (53) made of a solid material and a sealing body (54) made of a rubber-like, elastic material.

Gear machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing groove (50) has a section (45, 50B) of greater groove depth on its two diametrically arranged outer sides.

Gear machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the seal (52) has, as valve-like elements, peg-like, elastic extensions (73) which protrude into the sealing groove (50), in the region of the transition from the region of greater groove depth ( 50A) to the area of shallow groove depth (50B).

Gear machine according to one of claims 4 or 5, characterized in that the transition from the region (50B) of greater depth to the region (50A) of less depth is designed as a step (74) at which the respective extension (73) of the seal in the event of a pressure drop from the area (50B) of greater groove depth to the respectively adjacent area (50A) of smaller depth and from which the respective extension (73) lifts off in the event of a reverse pressure drop.

Gear machine according to one of Claims 4 to 6, characterized in that the extensions (48) run approximately radially and are arranged in the region of a larger groove depth (50B).

Gear machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sealing groove (50) and the seal (52) are symmetrical to the center line (62).