DE1553247C - Pressure compensation arrangement for a gear pump - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckausgleichsari-Ordnung für eine Zahnradpumpe mit einer zahnradstirnseitigen Anlaufplatte und einer zwischen dem Boden der Gehäuseaussparung für die Zahnräder und der Platte liegenden Flachdichtung mit Druckausgleichsaussparungen zwischen einem äußeren Dichtungsrand, einem die Lagerzapfen umschließenden etwa hanteiförmigen Mittelstück und Verbindungsstegen zwischen Dichtungsrand und Mittelstück, wobei die Aussparung an der einen Breitseite über eine Bohrung in der Anlaufplatte mit dem Druckspalt des Zahnradpaars verbunden ist.The invention relates to a pressure compensation saree for a gear pump with a gear-face thrust plate and one between the Bottom of the housing recess for the gears and the flat seal lying on the plate with pressure compensation recesses between an outer sealing edge, an approximately dumbbell-shaped center piece surrounding the bearing pin and connecting webs between the sealing edge and the middle piece, with the recess on one broad side is connected to the pressure gap of the gear pair via a hole in the thrust plate.

Eine solche Druckausgleichsanordnung mit hydraulischem Dichtungsdruck, bei der auf Einrichtungen zur Erzeugung eines mechanischen Dichtungsdrucks verzichtet werden kann, ist aus der französi- sehen Patentschrift 1 121 180 sowie der USA.-Patentschrift 2 809 592 bereits bekannt. Dort sind an den beiden Stirnseiten der Flachdichtung jeweils drei bzw. vier Druckausgleichsaussparungen vorgesehen, die durch radiale Stege voneinander und von den beiden breitseitigen Aussparungen getrennt sind und die jeweils durch eigene Anlaufplattenbohrungen mit der Pumpenkammer verbunden sind. Dementsprechend werden die stirnseitigen Druckausgleichsaussparungen von einem Zwischendruck zwischen dem Einlaßdruck und dem Abgabedruck der Pumpe beaufschlagt. Da die den stirnseitigen Druckausgleichsaussparungen zugeordneten Anlaufplattenbohrungen nicht in der Mitte der Druckausgleichsaussparungen angeordnet, sondern etwas in Richtung auf die Abgabekammer der Pumpe versetzt sind, wird im Betrieb der Pumpe in den stirnseitigen Druckausgleichsaussparungen der Flachdichtung ein hydraulischer Druck wirksam, der geringfügig über dem mittleren Druck im entsprechenden Pumpenkammerbereich liegt.. Dieser geringfügige mittlere Überdruck hat sich als nicht ausreichend erwiesen, um eine einwandfreie Abdichtung zwischen den Zahnrädern und der Anlaufplatte zu erzielen, die gerade im stirnseitigen Bereich äußerst wichtig ist, um eine Rückströmung der Flüssigkeit und damit eine Verringerung des Wirkungsgrads der Pumpe zu vermeiden.Such a pressure equalization arrangement with hydraulic sealing pressure, in which on facilities to generate a mechanical sealing pressure can be dispensed with, is from the French see patent specification 1,121,180 and the USA patent specification 2 809 592 already known. There are three on each of the two end faces of the flat gasket or four pressure compensation recesses are provided, which are separated by radial webs from each other and from the Both broad-sided recesses are separated and each with its own stop plate holes the pump chamber are connected. The pressure compensation recesses on the face are accordingly acted upon by an intermediate pressure between the inlet pressure and the discharge pressure of the pump. Because the thrust plate bores assigned to the pressure compensation recesses on the face not arranged in the middle of the pressure equalization recesses, but somewhat in the direction of the dispensing chamber of the pump are offset during operation of the pump in the pressure compensation recesses on the face The hydraulic pressure of the flat gasket is effective, which is slightly above the mean The pressure is in the corresponding pump chamber area. This slight mean overpressure has been maintained proved insufficient to ensure a proper seal between the gears and the thrust plate to achieve, which is extremely important, especially in the frontal area, in order to prevent a backflow of the To avoid liquid and thus a reduction in the efficiency of the pump.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Druckausgleichsanordnung der eingangs genannten Art auf einfache Weise den Dichtdruck in den stirnseitigen Druckausgleichsaussparungen zu erhöhen. The invention is based on the object, in a pressure equalization arrangement of the type mentioned at the beginning A simple way of increasing the sealing pressure in the pressure compensation recesses on the face.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß in der Anlaufplatte auf der dem Zahnradpaar abgewandten Seite innerhalb des Dichtungsrandes eine Verteilnut ausgebildet ist, in welche die Anlaufplattenbohrung mündet und die sich nach beiden Seiten bis in den Bereich der stirnseitigen Druckausgleichsaussparungen erstreckt.The solution to this problem is that in the thrust plate facing away from the gear pair Side within the sealing edge a distribution groove is formed, in which the thrust plate bore opens and which extends on both sides up to the area of the front pressure compensation recesses extends.

Durch eine Verteilnut an Stelle von Anlaufplattenbohrungen im stirnseitigen Bereich der Anlaufplatte wird erreicht, daß auch in den stirnseitigen Druckausgleichsaussparungen der Flachdichtung im wesentlichen der volle Förderdruck der Pumpe wirksam wird. Das führt zu einer besonders guten Abdichtung auch an den Stirnseiten der Anlaufplatte und den Stirnseiten der Zahnräder. Andererseits wird ein übermäßiges Andrücken, das zu einem hohen Verschleiß führen würde, selbsttätig dadurch vermieden, daß sich mit dem in den Druckausgleichsaussparungen wirksamen Förderdruck ein mit diesem ansteigender Gegendruck in der Pumpenkammer aufbaut. With a distribution groove instead of stop plate holes in the face area of the stop plate it is achieved that also in the front pressure compensation recesses of the flat seal in the essentially the full delivery pressure of the pump is effective. This leads to a particularly good seal also on the end faces of the thrust plate and the end faces of the gears. On the other hand will Excessive pressure, which would lead to high wear, is avoided automatically by this, that with the delivery pressure effective in the pressure compensation recesses a pressure increasing with this Back pressure builds up in the pump chamber.

Bei einer zweckmäßigen Ausbildung ist an jeder Stirnseite der Flachdichtung nur eine Druckausgleichsaussparung vorgesehen. Das ist möglich, weil eine Abstufung des auf der Rückseite der Anlaufplatte bzw. in den Aussparungen der Flachdichtung wirkenden Drucks nicht vorgesehen ist, hier vielmehr eine einheitliche Beaufschlagung mit dem Förderdruck erwünscht ist. Infolgedessen ist die Flachdichtung besonders einfach.In an expedient design, there is only one pressure compensation recess on each end face of the flat seal intended. This is possible because of a gradation of the on the back of the thrust plate or pressure acting in the recesses of the flat gasket is not provided, here rather a uniform application of the delivery pressure is desired. As a result, the flat gasket particularly easy.

Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung ist eine der Verteilnut auf der anderen Seite der Anlaufplatte gegenüberliegende Nut vorgesehen, die sich ebenfalls nach beiden Seiten bis in den Bereich der stirnseitigen Druckausgleichsaussparungen erstreckt. Diese einfache Maßnahme ermöglicht eine Verwendung der Anlaufplatte auf beiden Seiten.According to an expedient development, one of the distribution grooves is on the other side of the stop plate opposite groove is provided, which is also on both sides up to the area of the frontal Pressure equalization recesses extends. This simple measure enables use the thrust plate on both sides.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen erläutert. An exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to schematic drawings.

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Zahnradpumpe; F i g. 1 is a longitudinal section through a gear pump;

Fi g. 2 ist ein Schnitt längs der Linie H-II in Fig.l;Fi g. Figure 2 is a section along the line H-II in Figure 1;

F i g. 3 zeigt eine Draufansicht auf die Dichtungsseite der Anlauf platte; F i g. 3 shows a plan view of the sealing side of the thrust plate;

Fig.4 ist ein vergrößerter Querschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3.Fig.4 is an enlarged cross-section along the Line IV-IV in FIG. 3.

Gemäß F i g. 1 hat die Zahnradpumpe 10 ein Ge-According to FIG. 1, the gear pump 10 has a

häuse 11 mit einem Oberteil 12 und einem Unterteil 14, die in einer Ebene 16 aneinander anliegen. Im Gehäuseoberteil 12 sind zwei sich teilweise überschneidende kreiszylindrische Bohrungen 18 vorgesehen, welche die Pumpenkammer zur Aufnahme der beiden Zahnräder 20 bilden. Die beiden Zahnräder 20 sind über Achsstummel 24 im Gehäuseoberteil 12 und im Gehäuseunterteil 14 gelagert, wobei ein Achsstummel als Antriebswelle dient. Die Gehäuseoberteile 12 und 14 sind durch Paßstifte 26 aufeinander ausgerichtet und mittels Schrauben 28 unter Zwischenfügung einer Dichtung 30 fest miteinander verbunden. Die Saugleitung und die Druckleitung der Pumpe 10 sind bei 32 bzw. 34 angedeutet.housing 11 with an upper part 12 and a lower part 14, which abut one another in a plane 16. in the Housing upper part 12 two partially overlapping circular cylindrical bores 18 are provided, which form the pump chamber for receiving the two gear wheels 20. The two gears 20 are mounted via stub axles 24 in the upper housing part 12 and in the lower housing part 14, with a The stub axle serves as the drive shaft. The upper housing parts 12 and 14 are by dowel pins 26 on one another aligned and firmly connected to one another by means of screws 28 with the interposition of a seal 30. The suction line and the pressure line of the pump 10 are indicated at 32 and 34, respectively.

Die Druckausgleichsanordnung 36 der Zahnradpumpe 10 ist in einer Aussparung 38 des Gehäuseunterteils 14 vorgesehen. Sie umfaßt eine an den Zahnrädern 20 anliegende Anlaufplatte 40, eine Flachdichtung 42 sowie eine Bodendichtung 44, deren Form der Aussparung 38 angepaßt ist und durch die hindurch die beiden im Gehäuseunterteil 14 gelagerten Achsstummel 24 geführt sind.The pressure equalization arrangement 36 of the gear pump 10 is in a recess 38 of the lower part of the housing 14 provided. It comprises a stop plate 40 resting against the gears 20, one Flat seal 42 and a bottom seal 44, the shape of which is adapted to the recess 38 and through the through the two stub axles 24 mounted in the lower housing part 14 are guided.

Die Flachdichtung 42 besteht gemäß Fig.2 aus einem äußeren Dichtungsrand 46 mit zwei halbkreisförmigen Abschnitten 48 und zwei geraden Verbindungsabschnitten 50, einem etwa hanteiförmigen Mittelstück 52 mit zwei die beiden Achsen 24 umschließenden kreisförmigen Abschnitten 54 und einem Verbindungsabschnitt 56 sowie aus vier Verbindungsstegen 58 zwischen dem äußeren Dichtungsrand 46 und dem Mittelstück 52. Die Dichtungsabschnitte bilden zwei breitseitige Druckausgleichsaussparungen 60 und 62 sowie zwei stirnseitige Druckausgleichsaussparungen 64 und 66. Die Flachdichtung 42 ist symmetrisch sowohl hinsichtlich ihrer durch die beiden Zahnradachsen 24 verlaufenden Längsmittellinie als auch ihrer senkrecht dazu zwischen den beiden Achsen 24 verlaufenden Quermittellinie ausgebildet. Die stirnseitigen Druckausgleichsaussparungen 64 und 66 erstrecken sich kreissegmentförmig auf den voneinander abgewandten Seiten der beiden Achsen 24.The flat gasket 42 consists of an outer sealing edge 46 with two semicircular sections 48 and two straight connecting sections 50, an approximately dumbbell-shaped center piece 52 with two circular sections 54 enclosing the two axes 24 and a connecting section 56 as well as four connecting webs 58 between the outer sealing edge 46 and the middle piece 52. The sealing sections form two pressure equalization recesses 60 and 62 on the side and two pressure equalization recesses 64 and 66 on the end face running transverse center line formed. The end-face pressure compensation recesses 64 and 66 extend in the shape of a segment of a circle on the sides of the two axes 24 facing away from one another.

Gemäß F i g. 3 und 4 ist auch die unmittelbar oberhalb der Flachdichtung 42 angeordnete Anlaufplatte 40 der Form der Aussparung 38 entsprechend oval ausgebildet. Sie ist eine Bimetallplatte mit kreisförmigen Öffnungen 68 für die Durchführung der beiden Achsen 24. Auf ihrer dem Zahnradpaar 20 abgewandten Seite 70 ist eine flache Verteilnut 72 ausgebildet, die sich mit gleichbleibendem Abstand zum Umfang der Anlaufplatte 40 erstreckt und zwei zu den beiden Öffnungen 68 konzentrische Abschnitte 74 umfaßt, die durch einen geraden Abschnitt 76 an der einen Breitseite der Anlaufplatte 40 miteinander verbunden sind. Die kreisbogenförmigen Abschnitte 74 erstrecken sich vom geraden Abschnit 76 der Verteilnut 72 bis über die Längsmittellinie der Anlaufplatte hinaus, enden jedoch im Bereich der stirnseitigen Druckausgleichsaussparungen 64 und 66 der Flachdichtung 42, wenn diese sich in ihrer Einbaulage mit der Anlaufplatte in Deckung befindet.According to FIG. 3 and 4, the stop plate 40 arranged directly above the flat gasket 42 is also oval in shape, corresponding to the shape of the recess 38. It is a bimetallic plate with circular openings 68 for the implementation of the two axes 24. On its side 70 facing away from the gear pair 20, a flat distribution groove 72 is formed, which extends at a constant distance from the circumference of the thrust plate 40 and two concentric to the two openings 68 Sections 74 comprises which are connected to one another by a straight section 76 on one broad side of the stop plate 40. The circular arc-shaped sections 74 extend from the straight section 76 of the distribution groove 72 to beyond the longitudinal center line of the thrust plate, but end in the area of the pressure compensation recesses 64 and 66 on the face of the flat gasket 42 when the latter is in congruence with the thrust plate in its installation position.

Eine der Verteilnut 72 entsprechende flache Verteilnut 8 ist auf der dem Zahnradpaar 20 zugewandten Seite der Anlaufplatte 40 vorgesehen. Auch diese Verteilnut 78, umfaßt zwei kreisbogenförmig gekrümmte Abschnitte sowie einen diese beiden Abschnitte verbindenden geraden Abschnitt. Die Anlaufplatte 40 weist zwei durchgehende Bohrungen 80 und 82 auf, die zu verschiedenen Seiten der Längsmittellinie auf der Quermittellinie der Anlaufplatte liegen. Die Anlaufplattenbohrung 82 verbindet die Verteilnuten 72 und 78 miteinander.A flat distribution groove 8 corresponding to the distribution groove 72 is on the one facing the gear pair 20 Side of the stop plate 40 is provided. This distribution groove 78 also comprises two circular arcs Sections and a straight section connecting these two sections. The thrust plate 40 has two through bores 80 and 82, which are on different sides of the longitudinal center line lie on the transverse center line of the thrust plate. The stop plate bore 82 connects the Distribution grooves 72 and 78 with one another.

Bei zusammengebauter Zahnradpumpe 10 liegt die Anlaufplatte 40 mit ihrer Oberseite an den beiden Zahnrädern 20 an, während die Flachdichtung 42 durch den Strömungsmitteldruck abdichtend an die Unterseite der Anlaufplatte 40 angedrückt wird. Dabei sichert die Bodendichtung 44, daß die Druckausgleichsaussparungen 60 bis 66 voneinander getrennt sind. Wegen der symmetrischen Ausbildung der Anlaufplatte 40 und der Anordnung von zwei Verteilnuten 72 und 78 kann die Anlaufplatte 40 je nach den gewünschten Betriebsverhältnissen in verschiedener Einbaulage eingebaut werden. Dabei steht die Anlaufplattenbohrung 80 stets mit der Ansaugzone in Drehrichtung hinter dem Eingriffsbereich der beiden Zahnräder in Verbindung, während die Anlaufplattenbohrung 82 mit der Druckzone der Pumpenkammer in Verbindung steht. Dieser Druck wird über die Verteilnut 72 bzw. 78 bis zu den beiden stirnseitigen Druckausgleichsaussparungen 64, 66 geleitet. When the gear pump 10 is assembled, the upper side of the thrust plate 40 rests against the two gears 20, while the flat seal 42 is pressed against the underside of the thrust plate 40 in a sealing manner by the fluid pressure. The bottom seal 44 ensures that the pressure compensation recesses 60 to 66 are separated from one another. Because of the symmetrical design of the thrust plate 40 and the arrangement of two distribution grooves 72 and 78, the thrust plate 40 can be installed in different positions depending on the desired operating conditions. The thrust plate bore 80 is always connected to the suction zone in the direction of rotation behind the area of engagement of the two gears, while the thrust plate bore 82 is in communication with the pressure zone of the pump chamber. This pressure is passed via the distribution groove 72 or 78 to the two pressure compensation recesses 64, 66 on the end face.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Druckausgleichsanordnung für eine Zahnradpumpe mit einer zahnrad-stirnseitigen Anlaufplatte und einer zwischen dem Boden der Gehäuseaussparung für die Zahnräder und der Platte liegenden Flachdichtung mit Druckausgleichsaussparungen zwischen einem äußeren Dichtungsrand, einem die Lagerzapfen umschließenden etwa hantelförmigeh Mittelstück und Verbindungsstegen zwischen Dichtungsrand und Mittelstück, wobei die Aussparung an der einen Breitseite über eine Bohrung in der Anlaufplatte mit dem Druckspalt des Zahnradpaars verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anlaufplatte (40) auf der dem Zahnradpaar (20) abgewandten Seite (70) innerhalb des Dichtungsrandes (46) eine Verteilnut (72) ausgebildet ist, in welche die Anlaufplattenbohrung (82) mündet und die sich nach beiden Seiten bis in den Bereich der stirnseitigen Druckausgleichsaussparungen (64 und 66) erstreckt.1. Pressure compensation arrangement for a gear pump with a gear-face thrust plate and one between the bottom of the housing recess for the gears and the plate lying flat seal with pressure compensation recesses between an outer sealing edge, one surrounding the bearing journal roughly dumbbell-shaped middle piece and connecting webs between the sealing edge and middle piece, with the recess on one broad side via a hole in the thrust plate the pressure gap of the gear pair is connected, characterized in that in the Stop plate (40) on the side (70) facing away from the gear pair (20) within the sealing edge (46) a distribution groove (72) is formed, into which the stop plate bore (82) opens and which extends on both sides into the area the end-face pressure compensation recesses (64 and 66). 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Stirnseite der Flachdichtung (42) nur eine Druckausgleichsaussparung (64 und 66) vorgesehen ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that on each end face of the flat gasket (42) only one pressure compensation recess (64 and 66) is provided. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Verteilnut (72) auf der anderen Seite der Anlaufplatte (40) gegenüberliegende Nut (78) vorgesehen ist, die sich ebenfalls nach beiden Seiten bis in den Bereich der stirnseitigen Druckausgleichsaussparungen (64 und 66) erstreckt.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that one of the distribution groove (72) on the other side of the thrust plate (40) opposite groove (78) is provided, which also extends on both sides into the area of the front pressure compensation recesses ( 64 and 66). 3535