CH567679A5 - Pressurised medium supply to rotary component - uses meshing gears with valved radial passages delivering medium in turn - Google Patents

Pressurised medium supply to rotary component - uses meshing gears with valved radial passages delivering medium in turn

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CH567679A5 CH1100973A CH1100973A CH567679A5 CH 567679 A5 CH567679 A5 CH 567679A5 CH 1100973 A CH1100973 A CH 1100973A CH 1100973 A CH1100973 A CH 1100973A CH 567679 A5 CH567679 A5 CH 567679A5
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Abstract

The stationary component (1) is equipped with a rotary feed gear (5) incorporating a series of radial passages (7) communicating in turn with a supply passage (8, 10) for the oil etc. under pressure. These radial passages lead to the crowns of the teeth (6), and a gear, sealed at the sides (12), on the rotary component meshes with the feed gear. Between the teeth of the gear of the rotary component are valves (13) leading to the outgoing supply passage (15), and as each radial passage in the feed gear comes opposite a valve the oil is delivered into the outgoing passage. There can be rings on the rotary component on both sides of the gear, acting as seals and maintaining the gears in engagement.

Description

  

  
 



   Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung an einem stillstehenden Teil und einem relativ zu diesem bewegten Teil zur Durchführung eines Druckmediums vom einen zum anderen Teil.



   Für eine rotierende Bewegung von Teilen mit geringen Durchmessern sind Einrichtungen zur Durchführung eines Druckmediums bekannt, die Gleitringe oder hydrostatische Lager aufweisen. Übersteigt jedoch der Durchmesser der Welle, der das Druckmedium zugeführt werden soll, die Grössenordnung von 200 mm, so werden bei den bekannten Einrichtungen die Leckverluste und das Bauvolumen untragbar gross.



   Die vorliegende Erfindung bezweckt, durch beträchtliche Verminderung der bei bekannten Einrichtungen vorliegenden grossen Relativgeschwindigkeiten von Dichtteilen die verlustarme Durchführung eines Druckmediums auch bei relativ zueinander bewegten Teilen sehr grosser Abmessungen zu ermöglichen.



   Erfindungsgemäss ist die Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass das Stillstehende Teil mit einem drehbar angeordneten Speisezahnrad versehen ist, das mit einer Zufuhrleitung für das Druckmedium nacheinander in Verbindung bringbare, radiale, an den Flächen der Zahnköpfe mündende Speisekanäle aufweist, und dass das bewegte Teil mit einem mit dem Speisezahnrad im Eingriffstehenden seitlich abgedichteten, verzahnten Element versehen ist, wobei zwischen den Zähnen des verzahnten Elements mit einer Verbrauchsleitung in Verbindung stehende Ventile angeordnet sind, derart, dass in der Zone des Eingriffs des Speisezahnrades mit dem verzahnten Element eine durchgehende Verbindung für das Druckmedium vorliegt.



   Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Einrichtung zur Durchführung eines Druckmediums von einem feststehenden Körper zu einer rotierenden Welle mittels eines Zahnradpaares, im Schnitt quer zur Welle,
Fig. 2 die Einrichtung der Fig. 1 im Schnitt durch die Wellenachse nach der Linie II-II der Fig. 1.



   Ein feststehender Körper   list    auf einer rotierenden Welle 2 mittels eines Kugellagers 3 gelagert. Ein mit dem Körper 1 fest verbundener Zapfen 4 trägt ein auf dem Zapfen drehbar angeordnetes Speisezahnrad 5, das an der Aussenfläche des Zahnkopfes jedes Zahns 6 mündende, radiale Speisekanäle 7 aufweist. Der Körper 1 und der Zapfen 4 weisen eine Zufuhrleitung 8 für ein Druckmedium auf, wobei der Druckanschluss an einer feststehenden Verschraubung 9 am Körper 1 erfolgt.



  Ein radiales Leitungsstück 10 der Zufuhrleitung 8 weist eine erweiterte Öffnung 11 auf, über welche die Zufuhrleitung 8, 10 mit einer der Speisekanäle 7 bei entsprechender Lage des Speisezahnrades 5 in Verbindung steht.



   Die Welle 2 trägt einen Zahnkranz 12, der mit dem Speisezahnrad 5 kämmt. Zwischen ja zwei Zähnen des Zahnkranzes 12 ist ein federbelastetes Stösselventil 13 angeordnet, wobei alle Stösselventile 13 in einen ringförmigen Sammelkanal 14 münden, der mit einer in der Welle 2 vorgesehenen Verbrauchsleitung 15 in Verbindung steht.



   Zur Abdichtung sowohl des Zahnkranzes 12 als auch des Speisezahnrades 5 im Bereich, in welchem der Zahnkranz mit dem Speisezahnrad im Eingriff steht, sowie zur Positionierung des Speisezahnrades 5 sind seitliche Ringe 16 und 17 vorgesehen, von welchen der Ring 17 Teil des Kugellagers 3 ist. Hierbei weisen die Zähne 6 des Speisezahnrads 5 zu seiner verschleisslosen, hydrostatischen Führung zwischen den Ringen 16, 17 auf beiden Seiten mit dem Druckmedium gespeiste Ausnehmungen 18 bzw. 19, d.h. eine sogenannte Taschenlagerung, auf.



   Aus Fig.   list    ersichtlich, dass im Betrieb bei drehender Welle 2 ein Speisekanal 7 des Speisezahnrades 5 durch die Öffnung 11 nur dann freigegeben wird, wenn der entsprechende Zahn 6 des Speisezahnrades 5 mit dem Zahnkranz 12 im Eingriff steht und dementsprechend an seinen Zahnflanken 6a und 6b dichtet. Kurz nach diesem Eingriff drückt der Zahnkopf des Zahns 6 auf das gegenüberliegende Stösselventil 13 des Zahnkranzes 12 und öffnet dieses, so dass die Druckmediumverbindung von der Zufuhrleitung 8 zum Sammelkanal 14 und damit zur Verbrauchsleitung hergestellt ist. Bevor sich bei weiterdrehender Welle 2 die sich berührenden, zu dichtenden Zahnflanken 6a, 6b des Speisezahnrades 5 und des Zahnkranzes 12 voneinander entfernen, schliesst das Stösselventil 13, da sich der Zahnkopf des Zahns 6 von diesem entfernt.

  Gleichzeitig wird auch die Öffnung 11 wieder verschlossen, so dass die Druckmediumzuführung wieder unterbrochen   ist   
Ein reduzierter Verschleiss der Stössel der Stösselventile 13 wird in vorteilhafter Weise dadurch erzielt, dass das Freigeben des Speisekanals 7 im Speisezahnrad 5 durch die Öffnung 11 im Speisewellenzapfen 4 verzögert erfolgt. Das entsprechende Stösselventil 13 wird dann durch den durch die sichberührenden Zahnflanken 6a, 6b hervorgerufenen Quetschdruck auf das Druckmedium geöffnet, bevor der Zahnkopf des Zahns 6 des Speisezahnrades 5 den Stössel dieses Stösselventils berührt.



   Anstelle der beschriebenen, drehenden Welle kann auch ein translatorisch bewegtes Teil vorliegen, wobei in diesem Falle statt des Zahnkranzes 12 eine entsprechende Zahnstange vorgesehen wird, so dass die beschriebene Durchführung des Druckmediums auch bei translatorischen Bewegungen ermöglicht wird.



   Die beschriebene Einrichtung weist eine geringe Relativgeschwindigkeit an den dichtenden Teilen, d.h. den Zahnflanken 6a und 6b auf, die zudem eine verhältnismässig kleine Fläche haben, so dass die Einrichtung eine verlustarme Durchführung des Druckmediums auch für grösste   Durchmes-    ser der drehenden Welle 2 bzw. für grösste Längen eines translatorisch bewegten Teils erlaubt. 



  
 



   The present invention relates to a device on a stationary part and a part that is moved relative to this part for the passage of a printing medium from one part to the other.



   For a rotating movement of parts with small diameters, devices for passing through a pressure medium are known which have sliding rings or hydrostatic bearings. If, however, the diameter of the shaft to which the pressure medium is to be fed exceeds the order of magnitude of 200 mm, the leakage losses and the structural volume in the known devices become prohibitively large.



   The aim of the present invention is to enable a pressure medium to pass through with little loss, even with parts of very large dimensions that are moved relative to one another, by considerably reducing the high relative speeds of sealing parts present in known devices.



   According to the invention, the device of the type mentioned at the beginning is characterized in that the stationary part is provided with a rotatably arranged feed gear wheel, which has radial feed channels which can be brought into connection one after the other with a feed line for the pressure medium and which open onto the surfaces of the tooth tips, and that the moving Part is provided with a laterally sealed, toothed element engaging with the feed gear, with valves connected to a consumption line being arranged between the teeth of the toothed element, such that in the zone of engagement of the feed gear with the toothed element a continuous connection for the media.



   An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained below with reference to the drawing. Show it:
1 shows a device for carrying out a pressure medium from a stationary body to a rotating shaft by means of a pair of gears, in a section transverse to the shaft,
FIG. 2 shows the device of FIG. 1 in section through the shaft axis along the line II-II in FIG. 1.



   A stationary body is mounted on a rotating shaft 2 by means of a ball bearing 3. A pin 4 firmly connected to the body 1 carries a feed gear 5 which is rotatably arranged on the pin and which has radial feed channels 7 opening onto the outer surface of the tooth tip of each tooth 6. The body 1 and the pin 4 have a supply line 8 for a pressure medium, the pressure connection being made on a fixed screw connection 9 on the body 1.



  A radial line piece 10 of the supply line 8 has an enlarged opening 11 via which the supply line 8, 10 is connected to one of the feed channels 7 when the feed gear wheel 5 is in a corresponding position.



   The shaft 2 carries a ring gear 12 which meshes with the feed gear 5. A spring-loaded plunger valve 13 is arranged between two teeth of the ring gear 12, all of the plunger valves 13 opening into an annular collecting duct 14 which is connected to a consumption line 15 provided in the shaft 2.



   Lateral rings 16 and 17, of which ring 17 is part of ball bearing 3, are provided to seal both the ring gear 12 and the feed gear 5 in the area in which the ring gear meshes with the feed gear, as well as for positioning the feed gear 5. Here, the teeth 6 of the feed gear 5 have, for its wear-free, hydrostatic guidance between the rings 16, 17 on both sides, recesses 18 and 19 fed with the pressure medium, i.e. a so-called pocket storage.



   From Fig. 1 it can be seen that during operation with the shaft 2 rotating, a feed channel 7 of the feed gear 5 is only released through the opening 11 when the corresponding tooth 6 of the feed gear 5 is in engagement with the ring gear 12 and accordingly on its tooth flanks 6a and 6b seals. Shortly after this engagement, the tooth tip of the tooth 6 presses on the opposite plunger valve 13 of the toothed ring 12 and opens it so that the pressure medium connection is established from the supply line 8 to the collecting duct 14 and thus to the consumption line. Before the touching tooth flanks 6a, 6b of the feed gearwheel 5 and the ring gear 12 to be sealed move away from one another as the shaft 2 continues to rotate, the pusher valve 13 closes because the tooth tip of the tooth 6 moves away from it.

  At the same time, the opening 11 is also closed again, so that the supply of pressure medium is interrupted again
Reduced wear of the tappets of the tappet valves 13 is advantageously achieved in that the opening 11 in the feed shaft pin 4 is delayed in releasing the feed channel 7 in the feed gear wheel 5. The corresponding plunger valve 13 is then opened by the squeezing pressure on the pressure medium caused by the contacting tooth flanks 6a, 6b before the tooth tip of the tooth 6 of the feed gear 5 touches the plunger of this plunger valve.



   Instead of the rotating shaft described, a translationally moved part can also be present, in which case a corresponding toothed rack is provided instead of the toothed ring 12, so that the described implementation of the printing medium is also made possible with translational movements.



   The device described has a low relative speed at the sealing parts, i. the tooth flanks 6a and 6b, which also have a relatively small area, so that the device allows a low-loss passage of the pressure medium even for the largest diameters of the rotating shaft 2 or for the largest lengths of a translationally moving part.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH PATENT CLAIM Einrichtung an einem stillstehenden Teil und einem relativ zu diesem bewegten Teil zur Durchführung eines Druckmediums vom einen zum anderen Teil, dadurch gekennzeichnet, dass das stillstehende Teil (1) mit einem drehbar angeordneten Speisezahnrad (5) versehen ist, das mit einer Zufuhrleitung (8, 10) für das Druckmedium nacheinander in Verbindung bringbare, radiale, an den Flächen der Zahnköpfe (6) mündende Speisekanäle (7) aufweist, und dass das bewegte Teil (2) mit einem mit dem Speisezahnrad (5) im Eingriff stehenden, seitlich abgedichteten, verzahnten Element (12) versehen ist, wobei zwischen den Zähnen des verzahnten Elementes (12) mit einer Verbrauchsleitung (15) in Verbindung stehende Ventile ( 13) angeordnet sind, derart, Device on a stationary part and a part that is moved relative to this for the passage of a pressure medium from one part to the other, characterized in that the stationary part (1) is provided with a rotatably arranged feed gear (5) which is provided with a supply line (8, 10) has radial feed channels (7) which can be brought into connection one after the other for the pressure medium and which open onto the surfaces of the tooth tips (6), and that the moving part (2) engages with the feed gear (5) and is laterally sealed, toothed element (12) is provided, wherein between the teeth of the toothed element (12) with a consumption line (15) connected valves (13) are arranged, such dass in der Zone des Eingriffs des Speisezahnrades (5) mit dem verzahnten Element ( 12) eine durchgehende Verbindung für das Druckmedium vorliegt. that in the zone of engagement of the feed gear (5) with the toothed element (12) there is a continuous connection for the pressure medium. UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das stillstehende Teil (1) zur Lagerung des Speisezahnrades (5) einen Zapfen (4) aufweist, und dass die im stillstehenden Teil (1) vorgesehene Zufuhrleitung (8, 10) einen im Zapfen (4) radial verlaufenden Leitungsabschnitt (10) umfasst, welcher am Umfang des Zapfens (4) eine Öffnung (11) aufweist, welche bei einer Drehbewegung des Speisezahnrades (5) die im Speisezahnrad (5) liegenden, radialen Speisekanäle (7) nacheinander freigibt. SUBCLAIMS 1. Device according to patent claim, characterized in that the stationary part (1) for mounting the feed gear (5) has a pin (4), and that the supply line (8, 10) provided in the stationary part (1) has a pin ( 4) comprises a radial line section (10) which has an opening (11) on the circumference of the pin (4) which, when the feed gear (5) rotates, releases the radial feed channels (7) located in the feed gear (5) one after the other. 2. Einrichtung nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich ef dass das bewegte Teil (2) eine mit einem das verzahnte Element bildenden Zahnkranz (12) versehene, drehbare Welle ist. 2. Device according to claim or dependent claim 1, characterized in that the moving part (2) is a rotatable shaft provided with a toothed ring (12) forming the toothed element. 3. Einrichtung nach den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das stillstehè de Teil (1) auf der Welle (2) mittels mindestens eines Kugellagers (3) gelagert ist. 3. Device according to the dependent claims 1 and 2, characterized in that the stationary part (1) is mounted on the shaft (2) by means of at least one ball bearing (3). 4. Einrichtung nach den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur seitlichen Abdichtung des Zahnkranzes (12) und zur Festlegung der axialen Lage des Speisezahnrades (5) zwei Ringe (16, 17) auf der Welle (2) angeordnet sind. 4. Device according to the dependent claims 1 and 2, characterized in that two rings (16, 17) are arranged on the shaft (2) for the lateral sealing of the toothed ring (12) and for fixing the axial position of the feed gear (5). 5. Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur verschleisslosen hydröstatischen Führung des Speisezahnrades (5) zwischen den Ringen (16, 17) dessen Zähne (6) auf beiden Seiten mit dem Druckmedium gespeiste Ausnehmungen (18, 19) aufweisen. 5. Device according to dependent claim 4, characterized in that for wear-free hydrostatic guidance of the feed gear (5) between the rings (16, 17) the teeth (6) of which have recesses (18, 19) fed with the pressure medium on both sides. 6. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeich- net, dass jedes Ventil ( 13) ein Schliessteil aufweist, das über einen Stössel von seinem Sitz gegen den Druck einer Feder abhebbar ist, und an einen allen Ventilen (13) gemeinsamen Sammelkanal ( 14) angeschlossen ist. 6. Device according to patent claim, characterized in that each valve (13) has a closing part which can be lifted from its seat by means of a plunger against the pressure of a spring, and is connected to a collecting channel (14) common to all valves (13) is. 7. Einrichtung nach Patentanspruch, Unteranspruch 1 oder Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine beim Drehen des Speisezahnrades (5) erfolgende Freigabe aufeinanderfolgender Speisekanäle (7) des Speisezahnrades gegen über dem Eingriff des entsprechenden Zahnes (6) in das verzahnte Element ( 12) verzögert ist, derart, dass ein durch die sich berührenden Zahnflanken (6a, 6b) hervorgerufener Quetscheffekt das Öffnen des zugehörigen Ventils (13) bewirkt. 7. Device according to claim, dependent claim 1 or dependent claim 6, characterized in that when the feed gear (5) is rotated, successive feed channels (7) of the feed gear are released against the engagement of the corresponding tooth (6) in the toothed element (12) is delayed in such a way that a squeezing effect caused by the touching tooth flanks (6a, 6b) causes the associated valve (13) to open. 8. Einrichtung nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegte Teil (2) ein mit einer Zahnstange versehener, translatorisch bewegter Körper ist. 8. Device according to claim or dependent claim 1, characterized in that the moving part (2) is a body which is provided with a toothed rack and moved in a translatory manner.
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