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Zweiteiliger Rotor für Innenzahnradpumpen Die grfindung betrifft
Rotoren für Innenzalinradpumpen, bei denen auf einer von der Pumpenwelle direkt
angetriebenen Stirnplatte auf einem konzentrischen Kreis zur Pumpenwelle freistehend
angeordnete 0
Zähne angebracht sind wobei zwischän den einzelnen Zähnen Lücken
zum ilein- und Austritt'verbleiben.
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Die Erfindung befaßt sich mit dem Aufbau solcher Rotoren und zwar
insbesondere mit solchen Lösungen, bei denen der gesamte Rotor aus zwei Teilen,
der lelle und dem Rotorkopf, besteht. Sie befaßt sich hierbei mit dem Problem der
Mitnahme zwischen Rotorkopf und Welle sowie mit der axialen Befestigung bzw. dem
axialen Zusammenhalt der beiden Teile.
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Es sind bereits zweiteilige dotore bekannt, bei denen eine mit einer
Scheibe
veriehene l'elle durch den Boden eines #totorkopfe., durch_#e-
| steckt wird und einektottschlüssige Verbindung durch Ilieten.
oder |
i Kleben hergestellt wird. I')olche ., --lo toren haben jedoch den Nachteil, daß
eine genaue 2luchtung zjischen -.t'otorko-of und Jelle nur schlecht erreichbar ist
und die Verbindung der beiden Teile aufwendig und teüer ist.
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Der grfindunG liegt nun die Auf"-rabe zur-runde, eiiien-iJ,otor dar
geschilderten Ausführung zu scliaffen, bei dem die '.-rt der Verbindung von #,lotorkopf
und .,ielle die genaue Wluchtung der beiden Teile nicht ci
| beeinflußt, eine JepOtsenlüssige Mitnahme zwischen -.-'elle
und Rotor- |
| CD |
kopf gewährleistet wird und ein sicherer, die Yluchtung nicht beeinflußender axialer
Zusa.-iiinenhalt der beiden Teile erreicilt wird. Zur Lösung dieSer Aufgabe wird
e rfindun-s:--emäi3 vorgeschlagen, den f,latorkopf mit einer ges chlossenen, nicht
durchbroenenen itirnplatte auszubilden, die auf der der Verzahnung gegenüberliegenden
e#eite eine Vertiefung zur Aufnahme des glellenendes aufweist, wobei der Durchmesser
dieser Vertiefung größer als der Durchmesser des eintauchenden -,Iiellenendes ist
und von dieser Vertiefung aus radial nach außen oder innen verlaufende Taschen,
Vorsprünge oder Durchbrüche anzuordnen, in riie am Jellenende angeordnete Vorsprünge
oder Vertiefungen ein-reifen.
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Der zwischen der Vertiefung am Rotorkopf und dem eintauchenden dellenende
bestehende Durchnesserunterschied gestattet nun, den
-lotonkopf
und die .-elle separat in zug hörigen, unterschiedlich ",ror'en Bohrungen zu lagern,
ohne daß durch fertigungsbedingte Abweichum-en in der Zentrizität der Teile oder
der Bohrungen zueinan-der die Teile sich gegenseitig beeinflussen. Der Eingriff
der vorgesehenen Vertiefungen und Vorsprünge ineinander wiederum ergibt eine einwandfreie
formschlüssige Mitnahme zwischen Welle und Rotorkopf.
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Da bei den beschriet)enen Zotoren häufig eine Druckölverbiidung zu
der der Verzahnung gegenüberliegenden Seite besteht, die dort ein hydraulisches
Druckfeld zur automatischen Andrückung des Aotors --egen die Jibrigen Pu.ipneteile
bewirkt, besteht nun die i..löglichkeit, daß bei höheren Drücken die .,'elle vom
-,#otorkopf weg Cedräckt wird.
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Zur Vermeidung. dieses Nachteiles und zur Sicherung eines axialen
Zusammenhaltes der beiaen Teile wird daher in weiterer Ausgestaltung der 11#.rfindiing
vorge chlagen, zwischen das in den Rotorkopf eintauchende 4ellenende und die Vertiefung
im Rotorkopf eine elastische Dichtung einzuleSen und die von der Dichtung nach inlien
umschlossene Fläche gleich oder gering gröi.ier als den !'iellenquerscliiiitt zu
halten und übet-Bohrungen oder Kanäle mit der'Verzahnungsseite der Stirnplatte zu
verbinden.
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Durch diese Ausbildunf-r wirkt nun auf diese abgedichtete Fläche kein
Druckbl, sonaern sogar oft ein kleiner Unterdruck, z. B. dann, wenn die Lagerbohrung
des initlaufenden außenverzahnten Mtzels Schmierkantile aufweist, (lie mit
der Ansaugseite der Pumpe in Verbindung s tehen und nun über die erwähnten Bohrungen
oder Kanäle ebenfallseine Verbindung mit der abgedichteten rückseitigen Rotorkopffläche
iierstellen.
Die Rotorwelle ist somit axial druckentlastet bzw. erhält dann, wenn die abjedichtete
Fläche größer als der 3ellenquerschnitt ist , sogar eine Komponente in Richtun,--
auf den Aotorkopf zu
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht anstelle
des Dichtrin:;es einen Sprengring vor, der in eine Aille des iiellenrades eingele".--t
ist und eine entsprechende #Ilille im Umfang der Vertiefung im tIotorkopf eingreift.
Hierbei ist ebenfalls eine formschlüssige axiale Verbindung, hergestellt, wobei
aber immer noch ein radialer Versatz der beiden Teile oder der Bohrung#en aus-eglichen
werden kann.
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Bei der weiteren 1.usfährung der Irfindung wird durch #uerbohrungen
im Rotorkopf und im eingreifenden Wellenende ein runaer ötift hindurch-15-esteckt,
der gleichzeiti"1- eine formschlüssige Ilitnahme und eine axiale Befestigung bewirkt.
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deitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den beigefügten Zeichnungen
hervot, in denen Fit. 1 einen im Pumr)engeh4usc- gela,-erten Rotor gemhäß
der ibrfilidun!-, Fig. 2 einen #3chnitt längs der Linie II-II in Fig. 1" jedoch
ohne Gehi#*use und Fig. 3 eine Ansicht auf den Rotor gem. Pfeil III
zeigt.
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Fig. 4 zeigt eine andere 2--,usführung entsprechend der Fig. 2, b'ig.
5 einen Län-sschnitt durch andere Ausführung und #?i i#,. 0 eine Ansicht
auf diesen Rotor gem. Ilfeil VI
Fig. 7 zeigt einen Längschnitt
durch eine weitere Ausführung und Fig. 8 einen luerschnitt durch diese Ausführung
längs der Linie ca VIII-VIII in Fig.- 7d Fig.9 zäigt eine anders gestaltete Ausführung
-ein. Erfindung im Längsschnitt und Fig. 10 einen Schnitt durch diese Ausführung
längs der Linie X-,X in Fig, 9
Fig. 11 zeigt eine Variante der Ausführung
gem. Fig. 9
Fig. 12 zeigt noch eine andere AusfUhrung gem. der Erfindung
im Längsschnitt und Fig. 13 einen Schnitt längs der Linie XIII
- XIII in Fig. 11.
Der in den 2ig. 1 bis 3 dargestellte
Rotor besteht besteht aus dem gotorkopf 1 und der Jelie 4. Auf der einen
Seite der Stirnplatte 2 des Rotorkopfes sind freistehende Zähne 3 und auf
der gegenüberliegen-, den Seite eine Vertiefting 7 mit zum Außendurchmesser
führenden Durchbrüchen 8 angeordnet. Das in die Vertiefung 7 eintauchende
Ende der #Jelle 4 weiet zwdi Vorsprünge 5 auf, die in die Durchbrüche
8 eingreifen und zur Mitnahme des Rotorkopfes dienen. Zwischen dem Wellenende
und der Vertiefung 7 ist ferner ein elastischer Dichtring 6
angeordnet,
dessen nach innen abgedichtete Fläche Uber eine Bohrung 9
mit de t Verzahnungsseite
der Stirnplatte 2 verbunden ist, Das Ende der Lagerbohrung den Rotorkopfes-weist
einen Freistich 11 im Pumpengehäuse auf, der Uber einen Kanal 10 mit
der Pumpendruckkammer in Verbindung steht, Durch diese Druckülzufuhr hinter dem
Rotorkopf entsteht ein den Rotorkopf gegen die übrigen, nicht dargestellten PumInnteile
andrUckendes Druckfeld, welches jedoch durch die Airkung des
Dichtringes
6 auf dessen nach ianen abgedichteter Fläche weder auf
den
#iotorkopf noch die Nellenstirnfläche eine Kraftwirkung ausüben kann.
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Bei dem in Fig. 4 dargestellten Rotor sind die Vorsprünge
18 der Jolle aufnehmenden Taschen außen geschlossen ausgefährt und zur Erzeugung
und Versorgung des Druckfeldes schmale Kanäle 20 vorgesehen, die sieh bis zum Außendurchmesser
erstrecken.
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Bei der in den Fig. 5 und 0' dargestellten Ausführung,ist
die-Vertiefung 17 und der Jellenkopf 13 dei7 Jelle 12 als K-Profil
ausvebildet welches drei halbkreisfürmige Vorsprünge 14 aufweist. Vor dem dellenkopf
13 ist ein zylindrischer Ansatz 15 mit einem elastischen Dichtring
106 angeordnet.
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Die in den Fig. 7 und 8 -ezeigte Ausführung besitzt
eine zylindrische Vertiefung im Rotorkopf, in die eine ebenfalls zylindrische Platte
25
art.bade der Pumpezwelle eintaucht. In der Platte 25 ist ein Einstich
26
angebracht, der einen Sprengring 27 aufnimmt. Dieser Seegering greift
gleichzeitig in eine Rille im Umfang der Vertiefung im Rotorkopf ein. Dadurch wird
ein axialer Zusammenhalt zwischen Rotorkopf und #lelle erreicht, ohne daß eine elastische
Dichtung zu Hilfe genommen werden muß, Akuf der Stirnfläche der Vertiefung in Rotorkopf
ist eine Rippe 28
angeordnet, die in einen Schlitz 29 der Platte
25 eingreift und zur Mitnahme zwischen Rotorkopf und jelle dient.
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Bei der in Fig. 9 bis 11 dargestellten Ausführung ist
durch eine
,2uerbohriing 37 im Rotorkopf im Bereich der Vertiefung
35 und eine entsprechende Bohrung 38 im eintauchenden Jellenende
36 ein Stift 39,
z. B. ein ":)chwerspannstift oder Kerbstift hindurchgesteckt.
Hierdurch wbrd sowohl eine J -iltnahme wie auch ein axialer Zusammenhalt zwischen
uotorkopf und :elle erreicht. Bi-i Verwendung eines einfachen Stiftes läßt sich
eine Fixierung gegen Herauswandern zweckmäßi.-.erweise dadurch erreichen, daß man
im mitLIeren Tei1- des Stiftes eine Eindrehung 41 vorsieht, in die ein in eine zentrale
Bohrung 42 der 'elle 45 ein".Qset-.ter, durch eine Feder 44 belasteter Bolzen 43
eingreift.
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Die Fig. 12 und 13 zeigen nochmals eine Ausführung mit einem
Sprengrins 54, der in eine Rille des in die Vertiefüns 55 eintauchenden ellenendes
eingele;-t ist und in eine entsprechende Rille im Umfang LD der Vertiefung eingreift.
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Die l;elle 50 weist zwei Vorsi)rüng,-e 51 auf, die in
von. der Vertiefung sich nach außen erstreckenne fascaen 52 eingreifen.
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Die dargestellten Figuren sollen nur Beispiele der grfindung darstellen
und nicht die Grenzen ihrer Ausführungsmöglichkeiten festle,men. So ist z.
B. auch möglich, die auf den Sprengring wirkende Belastum-, dadurch zu vermindern,
d-=9, nan zusitzlichnoch einen elastiscnen Vichtring, --;linlich viie in den -kJig.
1 bis 6 dargestellt hinzufii-"-t und,wie dort näher erläutert, diese
Belastung, beliebig verkleinert.