ITMI941075A1

ITMI941075A1 - ADJUSTABLE GEAR PUMP WITH A PAIR OF GEARS OR AT LEAST TWO PAIRS OF GEARS ARRANGED NEXT TO THE OTHER

Info

Publication number: ITMI941075A1
Application number: IT001075A
Authority: IT
Inventors: Friedbert Rockstroh
Original assignee: Iav Motor Gmbh
Priority date: 1993-05-27
Filing date: 1994-05-26
Publication date: 1995-11-26
Also published as: GB9410687D0; IT1269840B; FR2705740A1; GB2279112A; ITMI941075A0; GB2279112B; DE4317645C2; DE4317645A1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

L'invenzione riguarda pompe ad ingranaggi regolabili secondo il preambolo delle rivendicazioni 1; 12 e 13 con una coppia di ingranaggi o preferenzialmente almeno due coppie di ingranaggi, disposte l'una accanto all'altra in un corpo. The invention relates to adjustable gear pumps according to the preamble of claims 1; 12 and 13 with a pair of gears or preferably at least two pairs of gears, arranged next to each other in a body.

Sono già note le pompe ad ingranaggi determinate precedentemente secondo il genere dalla pubblicazione brevettuale US-PS 1796814. Esse sono dotate di più coppie di ingranaggi, disposte l'una accanto all'altra in un corpo, delle quali una o più delle coppie di ingranaggi per la regolazione della quantità di trasporto presentano ciascuna un ingranaggio azionabile alternativamente dall'albero di azionamento, che è fissato nello stato disaccoppiato contro il corpo. Questo ingranaggio alternativamente azionato o disaccoppiabile è accoppiato ad accoppiamento di forma sia nello stato accoppiato all'albero di azionamento sia anche nello stato disaccoppiato dall'albero di azionamento, ma allora contro il corpo per mezzo di un dente di arresto. Questa esecuzione non è adatta per assicurare meccanicamente senza guasti un accoppiamento e un disaccoppiamento dall'albero di azionamento nonché un fissaggio al corpo per una coppia di ingranaggi nello stato di funzionamento. The gear pumps previously determined according to the type from the patent publication US-PS 1796814 are already known. They are equipped with several pairs of gears, arranged side by side in a body, of which one or more of the gear pairs for adjusting the transport quantity each have a gear which can be driven alternately by the drive shaft, which is fixed in the decoupled state against the body. This alternately driven or decoupled gear is form-coupled both in the state coupled to the drive shaft and also in the state uncoupled from the drive shaft, but then against the body by means of a detent. This design is not suitable for mechanically fail-safe coupling and decoupling from the drive shaft as well as attachment to the body for a gear pair in the operating state.

Alla base dell'invenzione vi è il compito, per pompe ad ingranaggi del genere determinato all'inizio, di realizzare una disposizione che effettui sicuramente l'accoppiamento e il disaccoppiamento dall'albero di azionamento nonché il fissaggio al corpo per almeno una coppia di ingranaggi in tutti gli stati di funzionamento, e in questo caso sia preferenzialmente azionabile idraulicamente. The invention is based on the task, for gear pumps of the kind determined at the outset, of providing an arrangement which securely engages and uncouples from the drive shaft as well as fastening to the body for at least one pair of gears. in all operating states, and in this case it is preferably hydraulically operated.

Secondo l'invenzione, questo compito viene risolto con le caratteristiche descritte nella parte caratterizzante della rivendicazione 1. Mediante l'accoppiamento dell'ingranaggio di una coppia di ingranaggi, alternativamente azionabile o fissabile, rispettivamente mediante accoppiamento ad attrito all'albero di azionamento, è possibile in modo ineccepibile una transizione fra stato accoppiato e disaccoppiato in tutte le condizioni di funzionamento. According to the invention, this task is solved with the characteristics described in the characterizing part of claim 1. By means of the coupling of the gear of a pair of gears, which can be alternatively operated or fixed, respectively by means of friction coupling to the drive shaft, A transition between coupled and decoupled state is perfectly possible under all operating conditions.

Vantaggiosamente l'accoppiamento ad attrito con l'albero di azionamento viene effettuato mediante forza di molla, mentre per il fissaggio al corpo l'accoppiamento ad attrito viene mantenuto idraulicamente o viene effettuato e mantenuto idraulicamente un accoppiamento di forma. Advantageously, the frictional coupling with the drive shaft is carried out by means of spring force, while for fastening to the body the frictional coupling is hydraulically maintained or a form coupling is carried out and hydraulically maintained.

In esecuzioni secondo le rivendicazioni 10 e 12, per la coppia di ingranaggi disaccoppiata viene provocato uno scarico idraulico, per cui è superfluo un fissaggio al corpo. Le caratteristiche contenute nelle sottorivendicazioni vengono spiegate nella descrizione in correlazione con i loro vantaggi e con il loro effetto. In the embodiments according to claims 10 and 12, a hydraulic discharge is caused for the decoupled gear pair, whereby fastening to the housing is unnecessary. The features contained in the sub-claims are explained in the description in correlation with their advantages and their effect.

Di seguito vengono descritti con l'aiuto dei disegni esempi di esecuzione dell'invenzione. Examples of embodiments of the invention are described below with the aid of the drawings.

La figura 1 mostra una sezione longitudinale di una pompa ad ingranaggi secondo l'invenzione; Figure 1 shows a longitudinal section of a gear pump according to the invention;

la figura 2 mostra uno schema del comando idraulico per la pompa ad ingranaggi secondo l'invenzione, con canali in pressione di entrambe le coppie di ingranaggi, connessi direttamente; Figure 2 shows a diagram of the hydraulic control for the gear pump according to the invention, with channels under pressure of both pairs of gears, connected directly;

la figura 3 mostra uno schema per un comando idraulico di una pompa ad ingranaggi secondo l'invenzione, la coppia di ingranaggi accoppiabile e disaccoppiabile presentando un canale in pressione disinseribile dal canale in pressione comune e quindi connesso indirettamente; Figure 3 shows a diagram for a hydraulic control of a gear pump according to the invention, the pair of gears which can be coupled and decoupled having a pressure channel that can be disconnected from the common pressure channel and therefore indirectly connected;

la figura 4 mostra uno schema per un comando idraulico di una pompa ad ingranaggi secondo l'invenzione, la coppia d'ingranaggi accoppiabile e disaccoppiabile presentando un canale in pressione disinseribile e anche scaricabile dal canale in pressione comune, connesso indirettamente. Figure 4 shows a diagram for a hydraulic control of a gear pump according to the invention, the pair of gears which can be coupled and decoupled having a pressure channel that can be disconnected and also discharged from the common pressure channel, indirectly connected.

La pompa ad ingranaggi secondo l'invenzione, mostrata in figura 1, presenta in un corpo 1, con l'albero di azionamento 2, azionato dal motore M, e due coppie di ingranaggi 3;3A e 4;4A. I due ingranaggi 4;4A non azionati direttamente sono supportati in maniera girevole su un asse 5 fisso nel corpo 1. L'ingranaggio 3 è sempre connesso con l'albero di azionamento 2. La coppia di ingranaggi 3;3A trasporta quindi continuamente quando l'albero di azionamento 2 gira. The gear pump according to the invention, shown in Figure 1, has in a body 1, with the drive shaft 2, driven by the motor M, and two pairs of gears 3; 3A and 4; 4A. The two gears 4; 4A not directly driven are rotatably supported on a fixed axis 5 in the body 1. The gear 3 is always connected with the drive shaft 2. The pair of gears 3; 3A therefore transports continuously when the 2 'drive shaft turns.

L'ingranaggio 4 gira liberamente sull'albero di azionamento 2, però, dall'albero di azionamento 2 per mezzo di accoppiamento ad attrito, è alternativamente azionabile indirettamente da corpi di attrito 6; 7 o è fissabile sul corpo 1. The gear 4 rotates freely on the drive shaft 2, however, from the drive shaft 2 by means of a friction coupling, it is alternatively indirectly actuated by friction bodies 6; 7 or can be fixed on body 1.

L'ingranaggio 4 presenta un risalto di supporto, e questo è provvisto di un anello di accoppiamento 8. Questo anello di accoppiamento 8, un anello di trasmissione 9 e anelli elastici di attrito 10; 11 possono essere fatti scivolare assialmente l'uno verso l'altro su corrispondenti profili di scorrimento, però sono accoppiati resistenti a rotazione. The gear 4 has a support boss, and this is provided with a coupling ring 8. This coupling ring 8, a transmission ring 9 and elastic friction rings 10; 11 can be slid axially towards each other on corresponding sliding profiles, but they are coupled resistant to rotation.

L*anello di trasmissione 9 è supportato in maniera lasca sull'albero di azionamento 2 fra i corpi di attrito 6; 7 fissi sull'albero di azionamento 2. The transmission ring 9 is loosely supported on the drive shaft 2 between the friction bodies 6; 7 fixed on the drive shaft 2.

Gli anelli elastici di attrito 10; 11 sono guidati in maniera girevole e traslabile realizzando tenuta in una camera 15 nel corpo 1, e sono appoggiabili contro i corpi di attrito 6; 7, associati ad essi su entrambi i lati e fissi sull'albero di azionamento 2, per mezzo di una molla ad espansione 12. The elastic friction rings 10; 11 are guided in a rotatable and translatable manner, forming a seal in a chamber 15 in the body 1, and can be rested against the friction bodies 6; 7, associated with them on both sides and fixed on the drive shaft 2, by means of an expansion spring 12.

Gli anelli elastici 10; 11 possono quindi venire portati in accoppiamento ad attrito o per mezzo della forza della molla ad espansione 12 con i corpi di attrito 6; 7 disposti in maniera fissa sull'albero di azionamento 2, o mediante alimentazione, in senso opposto alla molla ad espansione 12, delle semicamere 15A e 15B, con un anello di attrito 13 disposto resistente a rotazione nel corpo 1, o in accoppiamento di forma con spine di arresto 14. The elastic rings 10; 11 can therefore be brought into frictional coupling or by means of the force of the expansion spring 12 with the friction bodies 6; 7 fixedly arranged on the drive shaft 2, or by feeding, in the opposite direction to the expansion spring 12, the half chambers 15A and 15B, with a friction ring 13 disposed to resist rotation in the body 1, or in a form coupling with stop pins 14.

Le spine di arresto 14 menzionate attraversano a mo' di corde la camera 15 cilindrica, denti di arresto sulle superfici assiali degli anelli elastici 10; 11 effettuando nello stato appoggiato un accoppiamento di forma, non rappresentato. Per il rinforzo dell'accoppiamento ad attrito per l'azionamento della coppia di ingranaggi 4;4A dall'albero di azionamento 2, i corpi di attrito 6; 7 e gli anelli elastici 10; 11 possono essere provvisti di coni rispettivamente di coni interni complementari. The aforementioned stop pins 14 cross the cylindrical chamber 15 like cords, detent teeth on the axial surfaces of the elastic rings 10; 11 carrying out in the supported state a shape coupling, not shown. For reinforcing the friction coupling for driving the pair of gears 4; 4A from the drive shaft 2, the friction bodies 6; 7 and the elastic rings 10; 11 can be provided with cones or with complementary internal cones.

Lo schema di comando associato è mostrato dalla figura 2, in essa sono rappresentate schematicamente, come unità di pompa autonome, le coppie di ingranaggi 3;3A; 4;4A. Queste coppie di ingranaggi 3;3A e 4;4A trasportano entrambe direttamente nel canale in pressione 19 comune. The associated control scheme is shown in Figure 2, where the pairs of gears 3; 3A are schematically represented as autonomous pump units; 4; 4A. These gear pairs 3; 3A and 4; 4A both transport directly into the common pressure channel 19.

Il dispositivo di accoppiamento 20, in modo già descritto, è costituito dalle parti secondo i numeri di riferimento da 6 a 12. Le semicamere 15A e 15B associate nel corpo 1 sono alimentabili, attraverso i canali A e B - vedere la figura 1 - da una valvola 21 - una valvola a 2/3 vie - comandata dalla pressione nel canale in pressione 19, dal canale in pressione 19, e sono scaricabili verso il ritorno. La coppia di ingranaggi 4;4A rimane alimentata dalla pressione del canale in pressione 19 anche nello stato disaccoppiato e fissato. The coupling device 20, in the way already described, is constituted by the parts according to the reference numbers from 6 to 12. The half-chambers 15A and 15B associated in the body 1 can be powered, through the channels A and B - see figure 1 - from a valve 21 - a 2/3 way valve - controlled by the pressure in the pressure channel 19, from the pressure channel 19, and can be discharged towards the return. The pair of gears 4; 4A remains fed by the pressure of the pressure channel 19 even in the uncoupled and fixed state.

Vantaggiosamente, fra le coppie di ingranaggi 3;3A; 4;4A può essere disposta una rispettiva parete di separazione 16 chiudente a tenuta, preferenzialmente spostabile assialmente. Essa ostacola un influenzamento idraulico della coppia di ingranaggi 4;4A ferma da parte di vortici marginali della coppia di ingranaggi 3;3A ruotanti continuamente. Advantageously, between the pairs of gears 3; 3A; 4; 4A, a respective sealing separation wall 16 can be arranged, preferentially axially displaceable. It hinders a hydraulic influence of the stationary gear pair 4; 4A by marginal eddies of the continuously rotating gear pair 3; 3A.

In una tale esecuzione precedentemente descritta, per la riduzione del momento di tenuta e per evitare perdite in corrispondenza della coppia di ingranaggi 4;4A fissata sul corpo 1, il canale in pressione 19A separato di questa coppia di ingranaggi, con interposizione di una valvola di disinserzione 17 comandata dalla pressione nel canale in pressione 19, è collegato al canale in pressione 19 comune delle coppie di ingranaggi 3;3A; 4;4A, vedere la figura 3. Questa valvola di disinserzione 17 forma vantaggiosamente con la valvola 21 un'unità valvolare compatta, comandata in comune dalla pressione. In such a previously described embodiment, for the reduction of the sealing moment and to avoid losses in correspondence with the pair of gears 4; 4A fixed on the body 1, the pressure channel 19A separated from this pair of gears, with the interposition of a valve disconnection 17 controlled by the pressure in the pressure channel 19, it is connected to the common pressure channel 19 of the gear pairs 3; 3A; 4; 4A, see Figure 3. This shut-off valve 17 advantageously forms a compact valve unit, jointly controlled by the pressure, with the valve 21.

In un'ulteriore esecuzione secondo l'invenzione e secondo la rivendicazione 10, con coppie di ingranaggi 3;3A; 4;4A separate spazialmente mediante una parete di separazione 16 spostabile - come rappresentato anche in figura 1 -, per il lato in pressione della coppia di ingranaggi 4;4A nello stato disaccoppiato, per mezzo di una valvola o distributore a 2/3 vie 18, comandato dalla pressione nel canale in pressione 19, si ottiene inoltre uno scarico idraulico. E' così superfluo un fissaggio sul corpo 1. Lo schema di comando corrispondente a ciò è mostrato in figura 3, il modo di rappresentazione corrisponde a quello della figura 4. Il distributore a 2/3 vie 18 e la valvola 21 sono assiemati in una unità comandata in comune da pressione. Il modo costruttivo descritto precedentemente dà come risultato inoltre, anche mediante l'alimentazione della parete di separazione 16 spostabile dalla camera della coppia di ingranaggi 3;3A, che trasporta continuamente, un momento frenante supplementare per la coppia di ingranaggi 4,4A disaccoppiata. Il momento frenante viene generato dal serraggio della coppia di ingranaggi 4;4A fra la parete di separazione 16 ed il corpo 1. In a further embodiment according to the invention and according to claim 10, with gear pairs 3; 3A; 4; 4A spatially separated by a movable separation wall 16 - as also shown in Figure 1 -, for the pressure side of the pair of gears 4; 4A in the decoupled state, by means of a 2/3 way valve or distributor 18 , controlled by the pressure in the pressure channel 19, a hydraulic discharge is also obtained. A fastening on the body 1 is thus superfluous. The control diagram corresponding to this is shown in figure 3, the way of representation corresponds to that of figure 4. The 2/3 way distributor 18 and the valve 21 are assembled in one unit controlled in common by pressure. The construction method described above also results in an additional braking moment for the decoupled gear pair 4.4A also by feeding the separating wall 16 displaceable from the chamber of the gear pair 3; 3A, which continuously transports. The braking moment is generated by the tightening of the pair of gears 4; 4A between the separation wall 16 and the body 1.

Una valvola limitatrice di pressione 23 è disposta, in tutte le esecuzioni del comando idraulico, fra il canale in pressione 19 e il canale di aspirazione comune delle coppie di ingranaggi. A pressure limiting valve 23 is arranged, in all versions of the hydraulic control, between the pressure channel 19 and the common suction channel of the pairs of gears.

Sarebbe anche pensabile provvedere una pompa ad ingranaggi manovrabile in modo descritto, avente soltanto una coppia di ingranaggi inseribile, di un accumulatore di pressione e, in funzione della sua pressione o stato di riempimento, accoppiare, rispettivamente disaccoppiare questa coppia di ingranaggi e scaricarla dalla pressione nello stato disaccoppiato. Questa esecuzione non è rappresentata separatamente. It would also be conceivable to provide a gear pump operable in the described manner, having only one engageable pair of gears, a pressure accumulator and, depending on its pressure or filling state, couple, respectively decouple this pair of gears and release it from pressure. in the decoupled state. This execution is not represented separately.

Claims

CLAIMS 1. Adjustable gear pump with at least two pairs of gears arranged side by side in a body, with the following structure: - a preferentially common suction channel is associated with the pairs of gears arranged on a parallel axis, the channels in associated pressure, however, being connected directly or indirectly; - one of the pairs of gears has a driving gear, coupled resistant to rotation with a driving shaft, while the other or the further pairs of gears have a gear alternatively driven or decoupled from the driving shaft; - each alternatively driven or uncoupled gear can be fixed in the uncoupled state; characterized by the fact that the gear (4) alternatively driven or uncoupled from the drive shaft (2), can be coupled by frictional coupling to the drive shaft (2), respectively it can be fixed against the body (1) by means of friction coupling or of coupling of a form known per se.

2. Adjustable gear pump according to claim 1, characterized in that Elastic friction rings (10; 11) are connected in a non-rotating manner, but axially movable in the opposite direction, with the gear (4) alternatively, driven or decoupled, and can be worn in friction coupling alternatively with friction bodies (6 ; 7), not rotating on the drive shaft (2), or with friction surfaces not rotating with the body (1).

3. Adjustable gear pump according to claim 1, characterized in that the axially movable friction rings (10; 11) are kept in friction coupling with friction bodies (6; 7), not rotating on the drive shaft (2), by means of spring force.

4. Adjustable gear pump according to claim 3, characterized in that cones are arranged on the friction bodies (6; 7), facing towards complementary internal cones in the elastic rings (10; 11) which are axially movable.

5. Adjustable gear pump according to claim 1, characterized in that the axially movable circlips (10; 11) are guided in a chamber (15) in the body (1), sealing radially, forming a cylinder under pressure, where they, by means of an opposite supply, can be brought into frictional coupling with friction surfaces that do not rotate with the body (1) or can be brought into engagement with stop profiles.

6. Adjustable gear pump according to claim 1, characterized in that the non-rotatable friction surfaces with the body (1) are formed by a friction ring (13), fixed in the body (1), arranged between the axial surfaces , facing each other, of the elastic friction rings (10; 11).

7. Adjustable gear pump according to claim 1, characterized in that The rotationally resistant stop profiles in the body (1) are formed by means of ropes arranged stop pins (14), which are wearable into engagement with detents on the axial surfaces of the snap rings (10; 11) .

8. Adjustable gear pump according to claim 1, characterized in that a respective sealing partition (16) is arranged between the pairs of gears (3; 3A; 4; 4A).

9. Adjustable gear pump according to claim 1, characterized in that the half chambers (15A; 15), by means of a valve (21) controlled by the nominal pressure, are supplied when the nominal pressure is exceeded or are discharged when the pressure falls below said pressure.

10. Adjustable gear pump according to claims 1 and 8, characterized in that the pressure channel (19A) of the pair of gears (4; 4A) that can be fixed on the body (1), indirectly medium-sized interposition of a release valve (17) acting at nominal pressure, or of a 2/3 way distributor, is connected to the common pressure channel (19) of the pairs of gears (3; 3A; 4; 4A), respectively it is also downloadable.

11. Adjustable gear pump according to claims 9 and 10 or 11, characterized in that the valve (21) controlled by the nominal pressure forms a unit mechanically coupled with the release valve (17) or with the 2/3 way distributor (18).

12. Adjustable gear pump with at least two pairs of gears arranged next to each other in a body, with the following structure: - the pairs of gears, arranged on a parallel axis in separate chambers, are associated in common with a suction channel and a respective pressure channel; - one of the pairs of gears has a driving gear non-rotatably coupled to a driving shaft, while the other or further pairs of gears have a gear alternately driven or detachable from the driving shaft; characterized by the following characteristics: - the gear (4), alternatively driven or uncoupled from the drive shaft (2), can be coupled to the drive shaft (2) by means of friction coupling; - between the pairs of gears (3; 3A; 4; 4A) there is a respective separation wall (16) which is sealed but can be axially displaced; - the pressure channel (19A) of the couple of gears (4; 4A) which can be decoupled, with the interposition of a 2/3 way distributor (18), can be connected to the common pressure channel of the gear pairs (3; 3A; 4 ; 4A), O is downloadable.

13. Adjustable gear pump with a pair of gears, characterized in that a gear, alternatively driven or uncoupled from the drive shaft, is coupled to the drive shaft by means of a pressure-controlled coupling device, coupled to friction, the pressure channel of the pair of gears, indirectly with the interposition of a release valve acting at nominal pressure or a 2/3 way distributor, can be connected to a pressure accumulator and to the outgoing pressure channel, or can be discharged in the decoupled state.