NO124327B

NO124327B -

Info

Publication number: NO124327B
Application number: NO2796/69A
Authority: NO
Inventors: Hansen G Lyshoej; J Petersen
Original assignee: Danfoss As
Priority date: 1968-07-12
Filing date: 1969-07-03
Publication date: 1972-04-04
Also published as: ES369412A1; DE1703802B2; DK143462B; NL6910551A; SE355643B; AT287504B; NL163858C; NL163858B; FR2012893A1; GB1271677A; CH493740A; BE735993A; DE1703802A1; DK143462C

Description

Tanrvh julspvimpe. Tanrvh Christmas broom.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en tannhjulspumpe av den type som anvender et med utvendige tenner forsynt tannhjul og en med innvendige tenner forsynt tannring og hvor tannhjulsettet "er styrt i en ringformet utsparing i pumpens hus og hvor begge tannhjul roterer om sin egen, men i forhold til hverandre forskjøvet akse, og begge sider av tannhjulene er dekket av en vegg, hvor i det minste i den ene vegg er anbragt et sirkelformet trykkspor og sugespor på hver side av midtlinjen som forbinder aksene, og hvor trykksporets ende har en større avstand fra midtaksen enn sugesporets ende. The present invention relates to a gear pump of the type that uses a gear wheel provided with external teeth and a toothed ring provided with internal teeth and where the gear set "is guided in an annular recess in the pump housing and where both gears rotate about their own, but in relation to each other offset axis, and both sides of the gears are covered by a wall, where at least one wall has a circular pressure groove and a suction groove on each side of the center line connecting the axes, and where the end of the pressure groove has a greater distance from the center axis than that of the suction groove end.

Denne type tannhjulpumper er meget anvendt. Det er vanlig, This type of gear pump is widely used. It is common,

å føre såvel trykkspor som også sugespor over en vesentlig del av en halvsirkel, &rat pumpekammerne som kontinuerlig reduseres henholdsvis to lead both pressure tracks and suction tracks over a significant part of a semicircle, &rat the pump chambers which are continuously reduced respectively

forstørres, og som dannes mellom tennene til tannelementene, etterhvert skal kunne tømmes eller fylles. Den minste avstand mellom trykkspor og sugespor må ved begge ender være noe større enn en tanndeling, da det ellers kunne oppstå en kortslutning mellom trykkside og sugeside. Vanligvis blir avstanden imidlertid av sikkerhets-grunner valgt noe større. I de fleste tilfeller har endene for trykkspor og sugespor samme avstand fra midtlifljen eller pumpens nøytrallinje. enlarged, and which is formed between the teeth of the dental elements, must eventually be able to be emptied or filled. The smallest distance between the pressure groove and the suction groove must be somewhat larger at both ends than a tooth pitch, as otherwise a short circuit could occur between the pressure side and the suction side. Usually, however, the distance is chosen somewhat larger for safety reasons. In most cases, the ends of the pressure groove and the suction groove have the same distance from the center line or the neutral line of the pump.

Tannhjulspumper av denne type har ofte, når de har vært lengre tid i drift, en sterk avbenyttelse av tannhodene. Denne avbenyttelse kan ikke mer forklares med den normale slitasje under drift, da en tilsvarende avbenyttelse ved de øvrige berøringssteder mellom tennene, særlig ved flankene ikke kan fastslås. Gear pumps of this type often, when they have been in operation for a long time, have a strong use of the gear heads. This wear and tear can no longer be explained by the normal wear and tear during operation, as a corresponding wear and tear at the other points of contact between the teeth, especially at the flanks, cannot be determined.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen er å The task underlying the invention is to

unngå denne økede avbenyttelse ved tannhodene eller ihvertfall for-minske den. avoid this increased use at the tooth heads or at least reduce it.

Dette blir oppnådd ved hjelp av oppfinnelsen ved at de sirkelformede trykkspor står i forbindelse med debstørste kompresjonskammer mellom tannhjuls ettet og en kanal, som befinner seg mellom trykksporets ende og midtlinjen og at overdekningsflaten mellom kanalen og kammeret vokser tilnærmelsesvis proporsjonalt med dreiningsvinkelen. This is achieved with the help of the invention in that the circular pressure grooves are in connection with the largest compression chamber between the gear unit and a channel, which is located between the end of the pressure groove and the center line and that the covering surface between the channel and the chamber grows approximately proportional to the angle of rotation.

Det blir fastslått, at den forøkede avbenyttelse av tannhodene kan tilbakeføres til en trykkraft, som i forøket grad trykker tannhodene mot hverandre i området med størst kammervolum. Denne trykkraft skriver seg åpenbart fra det faktum at små mengder trykk-væske, f.eks. olje, forblir innesluttet i pumpekamrene ved overgangen fra trykkside til sugeside og ved redusering av kammervolumet frembringer denne trykkraft. It is established that the increased use of the tooth heads can be traced back to a pressure force, which to an increased extent presses the tooth heads against each other in the area with the largest chamber volume. This pressure force is obviously written from the fact that small amounts of pressurized liquid, e.g. oil, remains enclosed in the pump chambers at the transition from the pressure side to the suction side and when the chamber volume is reduced, this produces a pressure force.

Ved konstruksjonen ifølge oppfinnelsen blir denne trykkraft helt eller delvis opphevet ved hjelp av en mottrykkraft, som blir tilveiebragt i området ved størst kammervolum. Trykksporet er fjernet så langt fra midtlinjen, at et kammer, som med sitt største volum har overskredet midtlinjen, allerede er redusert om en bestemt prosent-sats før det når trykksporet. Da trykkvæsken vanligvis er nesten ikke kompresibel, fører imidlertid allerede små volumreduseringer til util-latelige høye trykk. Av denne grunn er trykksporet forlenget ved hjelp av en trykksidet strupekanal, over hvilken dette utillatelig høye trykk kan bygges ned til en brukbar verdi. In the construction according to the invention, this pressure force is completely or partially canceled by means of a counter-pressure force, which is provided in the area at the largest chamber volume. The pressure groove is so far removed from the center line that a chamber, which with its largest volume has exceeded the center line, is already reduced by a certain percentage before it reaches the pressure groove. As the pressure fluid is usually almost incompressible, however, even small volume reductions lead to impermissibly high pressures. For this reason, the pressure groove is extended by means of a pressure-sided throat channel, above which this unacceptably high pressure can be reduced to a usable value.

Den trykksidige strupekanal fører også til en redusering av støy. Er nemlig et kammer ved overgangen fra sugesiden til trykksiden ikke fullstendig fyltj så trenger ved fremkomst til trykksporet væske slagaktig ut fra dette spor og inn i kammeret. Den hermed for-bundede støy blir unngått ved konstruksjonen ifølge oppfinnelsen, da etterfyllingen skjer over den trykksidige strupekanal og derfor etterhvert . The pressure-side throat channel also leads to a reduction in noise. Namely, if a chamber is not completely filled at the transition from the suction side to the pressure side, then when the pressure groove appears, liquid penetrates like an impact from this groove and into the chamber. The associated noise is avoided by the construction according to the invention, as the top-up takes place over the pressure-side throat channel and therefore gradually.

Særlig fordelaktig er det hvis dén trykksidige strupekanal forløper tangensialt på en slik måte, at overlappingsflaten mellom denne og kammeret vokser overproporsjonalt med dreievinkelen. Den meget lille overlappingen til og begynne med virker som ekstra struper, som forhindrer, at trykket i det kammer som reduseres ikke blir for hurtig redusert. Den ekstra struper forhindrer også en for hurtig etterfylling ved ufullstendig fylt kammer. It is particularly advantageous if the pressure-side throat channel extends tangentially in such a way that the overlapping surface between this and the chamber grows disproportionately with the angle of rotation. The very small overlap initially acts as additional throttles, which prevent the pressure in the chamber being reduced from being reduced too quickly. The additional throttle also prevents too rapid refilling in the event of an incompletely filled chamber.

Dessuten er det fordelaktig, hvis sugesporets ende i området med minst kammervolum har en større avstand i omkrestretning fra midtlinjen enn trykksporets ende og at det til denne ende av sugesporet de slutter seg en i retning mot midtlinjen utstrekkende sugesidig strupekanal som står i forbindelse med kamrene mellom midtlinje og sugespor. Denne sugesidige strupekanal muliggjør en meget tidlig bortføring av den lille væskemengde som er innesluttet i kammeret med minst volum. Følgelig blir det for tannhodeslitasjen ansvarlige trykk redusert. Dessuten sørger denne strupekanal for at luftblærer som blir transportert fra trykkside til sugeside ikke slagaktig avspennes under støydannelse, men etterhvert over strupekanalen går over til sugesiden. In addition, it is advantageous if the end of the suction groove in the area with the least chamber volume has a greater distance in the circumferential direction from the center line than the end of the pressure groove and that this end of the suction groove is joined by a suction-side throat channel extending in the direction of the center line, which is in connection with the chambers between center line and suction track. This throat channel on the suction side enables a very early removal of the small amount of liquid that is contained in the chamber with the smallest volume. Consequently, the pressure responsible for tooth head wear is reduced. In addition, this throat channel ensures that air bubbles that are transported from the pressure side to the suction side are not relaxed during noise generation, but eventually pass over the throat channel to the suction side.

Den sugesidige strupekanal skal ha en mindre lengde enn den trykksidige strupekanal, foråt den tilsvarende ende av trykksporet skal bli ført tettest mulig mot midtlinjen og dermed at inneslut-tingen av væske i kamrene med minst volum så vidt som mulig skal bli godt. I alle tilfelle er det mulig å anordne trykksporets ende i området med minst kammervolum med en mindre avstand i omkretsretning fra midtlinjen enn sugesporets ende i området med størst kammervolum. The suction-side throat channel must have a shorter length than the pressure-side throat channel, so that the corresponding end of the pressure groove must be brought as close as possible to the center line and thus that the containment of liquid in the chambers with the least volume should be as good as possible. In all cases, it is possible to arrange the end of the pressure groove in the area with the smallest chamber volume at a smaller distance in the circumferential direction from the center line than the end of the suction groove in the area with the largest chamber volume.

Oppfinnelsen blir i det følgende nærmere forklart ved hjelp av et eksempel på utførelsen som er fremstilt på tegningen, som viser: Fig. 1 et sideriss av en tannhjulpumpe ifølge oppfinnelsen, delvis i snitt langs linjen A-A på fig. 2, The invention is explained in more detail in the following with the help of an example of the design shown in the drawing, which shows: Fig. 1 a side view of a gear pump according to the invention, partly in section along the line A-A in fig. 2,

fig. 2 et oppriss av tannelementene i planet B-B på fig. 1, fig. 2 an elevation of the tooth elements in plane B-B in fig. 1,

fig. 3 i forstørret målestokk et tverrsnitt gjennom trykksporet, og fig. 3 on an enlarged scale a cross-section through the pressure groove, and

fig. 4 i forstørret målestokk et tverrsnitt gjennom den trykksidige strupekanal. fig. 4 on an enlarged scale, a cross-section through the pressure-side laryngeal canal.

Pumpen på fig. 1 har en husdel 1, i hvilken det er opp-lagret en drivaksel 2, en husring 3 °g et husdeksel 4> hvilke deler er forbundet med hverandre ved hjelp av skruer 5. Akselen 2 driver et utvendig fortannet tannhjul 6. I tannringen 3 er det anordnet en sirkelformet utsparring 7> i hvilken det roterer en innvendig fortannet tannring 8, som sammen med tannhjulet 6 danner pumpekammeret 9. Aksen 10 til utsparring 7 °g til tannringen 8 er forskjøvet relativ aksen 11 til tannhjulet 6 og akselen 2. I dekslet 4 er det anordnet et sugespor 12 og et trykkspor 13. Pumpeanordningen er tildekket ved hjelp av en kappe 14. The pump in fig. 1 has a housing part 1, in which a drive shaft 2, a housing ring 3 and a housing cover 4 are stored, which parts are connected to each other by means of screws 5. The shaft 2 drives an externally toothed gear wheel 6. In the toothed ring 3 a circular recess 7> is arranged in which an internally toothed toothed ring 8 rotates, which together with the toothed wheel 6 forms the pump chamber 9. The axis 10 of the recess 7 °g to the toothed ring 8 is displaced relative to the axis 11 of the toothed wheel 6 and the shaft 2. the cover 4 has a suction groove 12 and a pressure groove 13. The pump device is covered by a cover 14.

Tenker man seg aksene 10 og 11 forbundet ved hjelp av en midtlinje 15, så befinner seg ved en dreining av akselen 2 i retning av pilen 16 på høyre side av midtlinjen 15 sugesiden og til venstre for midtlinjen 15 trykksiden. Kamrene 9 mellom tennene blir større på sugesiden og opptar derved væske fra sugesporet 12. De overskrider med største volum midtlinjen og avgir ved videre volumredusering væske til trykkspor 13, til de med det minste eller 0-volumet på If one imagines the axes 10 and 11 connected by means of a center line 15, then by turning the shaft 2 in the direction of the arrow 16 the suction side is located on the right side of the center line 15 and to the left of the center line 15 the pressure side. The chambers 9 between the teeth become larger on the suction side and thereby absorb liquid from the suction groove 12. They exceed the center line with the largest volume and, by further volume reduction, release liquid to the pressure groove 13, to those with the smallest or 0 volume on

nytt overskrider midtlinjen 15. På denne måten blir det transportert et konstant væskevolum og på trykksiden innstiller det seg ' transporttrykk som er avhengig av motstanden i det etterkoblede system. again exceeds the center line 15. In this way, a constant volume of liquid is transported and on the pressure side a transport pressure is set which depends on the resistance in the downstream system.

Hvis det i et kammer 9 i området 17 med minst volum blir innesluttet væskemengder, og kammeret reduseres videre i volum, frem-kommer et oppoverrettet trykk, som trykker hodene 18 til tannhjulet 6 og hodene 19 til tannringen 8 mot hverandre i området 20 ved det største kammervolum, hvorved disse gjennomgår en øket slitasje. For å motvirke dette er den til området 20 hosliggende ende 21 av trykkspor 13 anordnet med større avstand i omkretsretning fra midtlinjen 15 enn den tilsvarende ende: 22 av sugesporet. Følgelig nås først trykksporet 21 når kammeret 9 etter overskridelse av midtlinjen 15 igjen har blitt redusert. Følgelig oppstår et mottrykk i området til kammeret Sa. For at dette trykk ikke skal bli for stort, er det tilsatt en trykksidig strupekanal til endene 21, som utstrekker seg omtrent tangensielt og utstrekker seg til i området ved midtlinjen 15, i det viste utførelseseksempel til og med noe utover denne. Denne strupekanal 23 har, som vist på fig. 4 et ytterst lite tverrsnitt, slik at trykket i kammeret 9a riktignok blir opprettholdt, men ikke kan innta noen for stor verdi. På grunn av den tangensiale stilling skjer til å begynne med bare en liten overlapping mellom kammeret 9a °g den trykksidige strupekanal 23, hvorved det skjer en ekstra struping. If quantities of liquid are enclosed in a chamber 9 in the area 17 with the smallest volume, and the chamber is further reduced in volume, an upward pressure occurs, which presses the heads 18 of the gear wheel 6 and the heads 19 of the toothed ring 8 against each other in the area 20 by largest chamber volume, whereby these undergo increased wear. To counteract this, the end 21 of the pressure groove 13 adjacent to the area 20 is arranged at a greater distance in the circumferential direction from the center line 15 than the corresponding end: 22 of the suction groove. Consequently, the pressure groove 21 is only reached when the chamber 9, after exceeding the center line 15, has again been reduced. Consequently, a back pressure occurs in the area of the chamber Sa. In order that this pressure does not become too great, a pressure-side throat channel has been added to the ends 21, which extends roughly tangentially and extends to the area of the center line 15, in the embodiment shown even somewhat beyond this. This throat channel 23 has, as shown in fig. 4 an extremely small cross-section, so that the pressure in the chamber 9a is indeed maintained, but cannot assume an excessively large value. Due to the tangential position, initially only a small overlap occurs between the chamber 9a °g and the pressure-side throttle channel 23, whereby an additional throttle occurs.

I området ved det minste kammervolum har enden 24 til suge.-sporet i omkretsretningen større avstand fra midtlinjen 15 enn enden 25 til trykksporet 13. Under bibeholdelse av en for avtetting til-strekkelig avstand mellom de to spor blir herved et trykkspor ført relativt tett mot midtlinjen 15, slik at kamrene 9 før overvekslingen til sugesiden vidtgående kan bli tømt. Sugesporet er forlenget ved hjelp av en sugesidig strupekanal 26, som forbinder de etterhvert økende kamre i området ved det minste volum over en strupemotstand med sugesporet 12. Over denne strupekanal kan eventuelt enda til-stedeværende høyere trykk raskt reduseres, og eventuelt medtranspor-terte luftblærer kan avspennes etterhvert. Tverrsnittet til den sugesidige strupekanal kan være lik den til den trykksidige strupekanal ifølge fig. 4> In the area of the smallest chamber volume, the end 24 to the suction groove in the circumferential direction has a greater distance from the center line 15 than the end 25 to the pressure groove 13. While maintaining a distance sufficient for sealing between the two grooves, a pressure groove is thereby brought relatively close to the center line 15, so that the chambers 9 can be largely emptied before the transfer to the suction side. The suction groove is extended by means of a suction-side throat channel 26, which connects the gradually increasing chambers in the area at the smallest volume above a throat resistance with the suction groove 12. Any higher pressure still present can be quickly reduced over this throat channel, and any air bubbles transported along can be relaxed eventually. The cross-section of the suction-side throat channel can be similar to that of the pressure-side throat channel according to fig. 4>

Væsker blir tilført sugesporet 12 over en innføringskanal 27- Bortføringen skjer fra trykksporet 13 over en utgang 28. Det videre forløp for disse deler er ikke nærmere vist. Strupekanaler og spor av den viste type kan også være anordnet på begge sider av tannelementene. Strupekanalene 23 og 26 blir fortrinnsvis tilveiebragt ved små avskapninger i den angjeldende flate. Liquids are supplied to the suction groove 12 via an introduction channel 27 - The removal takes place from the pressure groove 13 via an outlet 28. The further process for these parts is not shown in more detail. Throat channels and grooves of the type shown can also be arranged on both sides of the tooth elements. The throat channels 23 and 26 are preferably provided by small cuts in the relevant surface.

Claims

Gear pump of the type that uses a gear wheel (6) with external teeth and a ring gear (8) with internal teeth and where the gear set is guided in an annular recess (7) in the pump housing (1) and where both gears rotate its own (10, 11), but offset relative to each other axis, and both sides of the gears are covered by a wall, where at least in one wall (4) a circular pressure groove (13) and suction groove ( 12) on each side of the center line (15) which connects the axes (10, 11) and where the end (21) of the pressure groove (13) has a greater distance from the center axis (15) than the end (22) of the suction groove (12), characterized in that these circular pressure grooves (13) are connected to the largest compression chamber (9a) between the gear set (6, 8) and a channel, which is located between the end (21) of the pressure groove (13) and the center line (15), and that the covering surface between the channel (23) and the chamber (ga) grows approximately proportional to the angle of rotation.