DE19523533C2

DE19523533C2 - Sauggeregelte Innenzahnradpumpe

Info

Publication number: DE19523533C2
Application number: DE1995123533
Authority: DE
Inventors: Siegfried A Dipl Ing Eisenmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2015-06-29
Also published as: AR004173A1; DE19523533A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Innenzahnradpumpe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bezeichneten Gattung.

Derartige Pumpen sind z. B. aus der DE 39 33 978 A1 bekannt. Der Antrieb erfolgt in der Regel durch die das Ritzel tragende Wel le. Das Liefersoll solcher Pumpen, z. B. der Schmierpumpe eines Kfz-Motors, ist nur im unteren Teil des Betriebsbereiches etwa der Drehzahl proportional. Im oberen Drehzahlbereich steigt der Schmiermittel- bzw. Arbeitsflüssigkeitsbedarf weitaus geringer als die Drehzahl des Motors. Damit wird eine Saugregelung der Pumpe notwendig.

Nachteilig bei einer solchen Saugregelung ist die auftretende Kavitation. Der durch die Erhöhung der Drehzahl zu erwartende lineare Druckanstieg kann im Druckbereich solcher Pumpen nicht gehalten werden, vielmehr steigt der Druck ab einer bestimmten Drehzahl nicht linear mit geringerer Steigung an. Beim Unter schreiten der vollen geometrischen Fördermenge im Arbeitsbe reich über dem Proportionalitätsbereich tritt Kavitation auf, die zu Implosionen der gasförmigen Bestandteile der Zelleninhalte führt, so daß unerwünschte Geräusche und Schädigungen der Zellenwände die Folge sind. Des weiteren weisen solche Pumpen in höheren Drehzahlbereichen verhältnismäßig geringe Wirkungs grade auf.

Die US 3,272,128 beschreibt eine reversible hydraulische Pumpe mit variierbarem Volumen vom Innen-Außen-Zahnradtyp. Die Steuerung der Volumenströme bei dieser Pumpe ist von außen über ein Steuerwelle vorzunehmen. Die Pumpe weist zwei Ebenen mit Nieren- und Zufuhrkanälen auf, nämlich oberhalb und unterhalb des Ritzels. Sie ist für zwei Drehrichtungen einsetzbar und konzipiert.

Eine solche Pumpe ist bezüglich der Volumenströme nicht selbstregelnd und löst ebenfalls nicht die oben angesprochenen Probleme bezüglich der Kavitation und des Wirkungsgrades.

Obiges gilt auch für die in der DE 29 33 493 A1 beschriebene Zahnradpumpe mit einer Bypass-Kanalführung, insbesondere was die Selbststeuerung betrifft.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Innenzahnradpumpe zur Verfügung zu stellen, welche die oben angeführten Nachteile des Standes der Technik nicht mehr auf weist. Insbesondere soll eine Innenzahnradpumpe mit minimaler Kavitation und hohem Wirkungsgrad bereitgestellt werden, die eine Selbststeuerung die Volumenströme ver wirklicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Innenzahnradpumpe gelöst, die gemäß dem kennzeichnen den Teil des Patentanspruchs 1 ausgestaltet ist.

Bevorzugte Ausführungsformen werden durch die Unteransprüche beschrieben.

Der entscheidende Vorteil dieser neuen Innenzahnradpumpe liegt darin, daß durch die geregelte Zuführung von Arbeitsflüssigkeit aus der Auslaßmündung in eine Einlaßmündung und die gleichzeitige Unterbrechung der Zufuhr von Arbeitsflüssigkeit aus dem Einlaßkanal in diese Einlaßmündung eine Förderzelle, in welcher bei steigender Drehzahl Druck abfall und damit Kavitation auftreten würde, auf den höheren Auslaßdruck gebracht wird. Hierdurch wird Kavitation in dieser Förderzelle vermieden. Weiterhin entsteht ein großer Vorteil dadurch, daß, weil kein Hohlraum, d. h. kein Unterdruck in die ser Förderzelle entsteht, sondern diese mit Druck beaufschlagt wird, dieser Druck ein positives Drehmoment am Ritzel erzeugt. Diese unter dem höheren Druck stehende Förderzelle arbeitet somit wie ein Hydromotor, wodurch ein sehr hoher Wirkungsgrad erreicht werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verbindet die im kenn zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannte Einrichtung bei stei gendem Druck im Druckbereich nacheinander die an diesen angren zenden Einlaßmündungen mit dem Druckbereich. Hierdurch wird bei steigender Drehzahl gewährleistet, daß jeweils diejenige För derzelle, in der Druckabfall und damit Kavitation auftreten könnte, rechtzeitig mit Druck beaufschlagt wird, so daß Geräuschentwicklung und Schäden vermieden werden können.

Vorteilhafterweise weist die Einrichtung, die im kennzeichnen den Teil des Patentanspruchs 1 beschrieben ist, einen mit der Auslaßmündung verbundenen Übertrittskanal auf, der über eine Ventilvorrichtung in mindestens einen Zufuhrkanal mündet, wel cher wiederum mit einer Einlaßmündung in Verbindung steht. Die Ventilvorrichtung kann damit die geregelte Zufuhr der Arbeits flüssigkeit aus der Auslaßmündung, also dem Druckbereich, in die Einlaßmündung steuern und gleichzeitig die Zufuhr von Ar beitsflüssigkeit aus dem Einlaßkanal in diese Einlaßmündung zunächst drosseln und später unterbrechen. Hierzu weist eine solche Ventilvorrichtung vorzugsweise einen Ventilkolben auf, der mittels einer im Gehäuse abgestützen Feder gegen den Druck der Arbeitsflüssigkeit im Übertrittskanal angestellt gelagert ist und mittels eines Kopfabsatzes den Zugang der Arbeitsflüs sigkeit in die Zufuhrkanäle sperrt oder freigibt. Die Feder bietet, bei unterschiedlicher Auswahl ihrer Steifigkeit, eine Möglichkeit zur Steuerung des Betriebsverhaltens der Ventilvor richtung, während der Kopfabsatz des Ventilkolbens so ausgebil det sein kann, daß die unter Druck stehende Arbeitsflüssigkeit entgegen der Federkraft gegen eine seiner Oberflächen drückt, während er mit seinen Seitenflächen die Zufuhrkanäle für die Arbeitsflüssigkeit je nach Stellung des Ventilkolbens sperrt oder freigibt.

Der Ventilkolben kann im drucklosen Zustand des Übertrittska nals bzw. bis zu einem vorbestimmten Druck in diesem gegen die Kraft der Feder durch einen Anschlag am Gehäuse in einer Stel lung gehalten werden, wo keine Arbeitsflüssigkeit aus dem Über trittskanal in einen Zufuhrkanal fließt. Dieser Zustand ent spricht der Ausgangsstellung der Ventileinrichtung bei geringer Drehzahl oder beim Stillstand der Pumpe. Der entgegengesetzte Anschlagpunkt des Ventilkolbens kann dadurch festgelegt werden, daß der Ventilkolben in der Stellung, wo Arbeitsflüssigkeit aus dem Übertrittskanal in alle Zufuhrkanäle einfließt, in seiner Bewegung gegen die Richtung der Federkraft angehalten wird, weil die Feder blockiert wird.

Die Einlaßmündung für die nicht mit dem Übertrittskanal zu verbindenden Förderzellen ist bevorzugt in ihrer Größe auf etwa den Bereich beschränkt, in dem sich diese Förderzellen erstrecken. Hierdurch wird sichergestellt, daß diejenigen Förderzel len, die mit steigender Drehzahl mit Druck aus dem Hochdruck raum beaufschlagt werden sollen, völlig vom Saugraum abge schnitten werden können. Demgegenüber kann sich die Auslaßmün dung etwa über den gesamten Bereich der Förderzellen erstrek ken, welche in Förderrichtung stromabwärts von den Förderzellen liegen, die mit dem Übertrittskanal verbunden werden können. Diese Ausbildung der Auslaßmündung ist deshalb geeignet, weil die mit ihr in Verbindung stehenden Förderzellen praktisch während des gesamten Betriebs unter Hochdruck stehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform bildet das dem Kopfabsatz abgewandte Ende des Ventilkolbens zusammen mit dem Gehäuse eine Federkammer, die zur Dämpfung der Kolbenbewegung mit Arbeits flüssigkeit gefüllt ist und über eine Bohrung in Flüssigkeits verbindung mit der Arbeitsflüssigkeit im Einlaßkanal steht.

Die Ventilvorrichtung wirkt vorteilhafterweise gleichzeitig als Sicherheitsventil in Form eines Bypass-Ventils. Wenn bei Höchst druck im Druckbereich der Kopfabsatz den letzten Zufuhrkanal soweit überschritten hat, daß unter entstandender Dekompression eine Kurzschlußströmung der Arbeitsflüssigkeit vom Druckbereich in den Einlaßkanal auftritt, geht die Feder deshalb erst dann auf Block, wenn ein ausreichender Abströmquerschnitt geschaffen ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorlie genden Erfindung weist das Ritzel der Innenzahnradpumpe zwei Zähne weniger auf als der Zahnring, und an der Stelle des Au ßereingriffkommens der Zähne ist ein mondsichelförmiges gehäu sefestes Füllstück vorgesehen. Hierbei sollten die Zähne des Zahnrings ausreichend spitz ausgeführt sein, so daß im Saugbe reich die Förderzellen über den Zahneingriff gegeneinander abgedichtet sind.

Ferner kann die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe dadurch gekennzeichnet sein, daß der Kopfabsatz des Ventilkolbens aus einer Absatzbasis und einer längs an diese anschließenden Ab satzfahne mit gleichem Außendurchmesser besteht, wobei die Führung und die Dichtfunktion des Ventilkolbens in der Gehäuse bohrung an den Gehäuseabsätzen an den Außenflächen der Absatz basis und der Absatzfahne stattfinden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen In nenzahnradpumpe, bei der die Stellung der Ventilein richtung im Anlaufzustand der Pumpe wiedergegeben ist;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Innen zahnradpumpe in einem Zustand mit gegenüber der Fig. 1 erhöhter Drehzahl;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Innen zahnradpumpe, wobei die Drehzahl soweit angestiegen ist, daß die Ventileinrichtung bereits eine von der Zufuhr durch ihre Einlaßmündung abgetrennte Förder zelle zur Druckbeaufschlagung vom Druckbereich her freigibt;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Innen zahnradpumpe, bei der die Ventilvorrichtung eine Stellung eingenommen hat, in welcher alle Einlaßmün dungen und Zufuhrkanäle die mit ihnen verbundenen Förderzellen mit unter Hochdruck stehender Arbeits flüssigkeit versorgen; und

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe, wobei das Ritzel zwei Zähne weni ger aufweist als der Zahnring und an der Stelle des Außereingriffkommens der Zähne ein mondsichelförmi ges, gehäusefestes Füllstück vorgesehen ist.

In der Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungs form einer erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe dargestellt. Die Pumpe weist ein Gehäuse 1 auf, das eine Zahnradkammer 6 mit einem Zahnring 2 umschließt. Mit dem Zahnring 2 kämmt ein Rit zel 3, welches einen Zahn weniger aufweist als der Zahnring 2. Das Ritzel 3 bildet mit dem Zahnring 2 aufeinanderfolgende gegeneinander durch den Zahneingriff abdichtende Förderzellen 10, 11, 12, 13, 14, 15 und 16. Ein Einlaßkanal 4 mündet in einer als Einlaßniere ausgebildeten Einlaßmündung 7, die ge strichelt dargestellt ist. Weiterhin ist der Einlaßkanal 4 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung über eine Gehäusebohrung 17 mit Gehäuseabsätzen 17a, 17b, 17c und 17d mit den Zufuhrkanälen 22a, 22b und 22c verbunden, die in die Einlaßmündungen 8a, 8b und 8c auslaufen.

Auf der Auslaßseite weist das Gehäuse einen Auslaßkanal 5 auf, der mit der in der Zahnradkammer 6 angeordneten Auslaßniere 9, die ebenfalls gestrichelt dargestellt ist, verbunden ist. Wei ter ist die Auslaßniere 9 auf ihrer der Auslaßmündung 5 abge wandten Seite mit einem Übertrittskanal 20 verbunden, welche an der dem Einlaßkanal 4 gegenüberliegenden Seite der Gehäuseboh rung 17 beim Gehäuseabsatz 17a in diese einmündet. Am unteren Teil des Gehäuses 1 ist eine Ventileinrichtung vorgesehen. Ein Ventilkolben 21 befindet sich in dieser Stellung der Ventil einrichtung in der Gehäusebohrung 17, wobei ein Kopfabsatz 24 dieses Ventilkolbens 21 mit seinem vorderen Stirnende im Über trittskanal 20 gegen das Gehäuse anschlägt und mit seinen Sei tenflächen die Gehäusebohrung 17 am Gehäuseabsatz 17a gegen die Flüssigkeit in dem Übertrittskanal 20 abdichtet. An seinem hinteren Ende ist der Ventilkolben 21 mit seinem hinteren Ab satz 29 in einer Federkammer 25 geführt, in welcher in eine Feder 23 in Richtung des Anschlagpunkts am Gehäuse (in Links richtung in Fig. 1) gegen den Druck im Übertrittskanal 20 bzw. gegen den Anschlag des Kopfabsatzes 24 am Gehäuse 1 anstellt. Die Federkammer ist an ihrem rechten Ende mit einer nicht be zeichneten Verschlußschraube dicht verschlossen. Eine Bohrung 26 im Ventilkolben 21 verbindet dessen Umgebung mit der mit Arbeitsflüssigkeit gefüllten Federkammer 25, wodurch eine Dämp fungswirkung eintritt.

Ausgehend von dieser alle Bauteile bezeichnenden Fig. 1 wird nunmehr die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Innenzahnrad pumpe mit Hilfe der weiteren Figuren beschrieben. Gleiche Bau teile sind in allen Figuren mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In den Fig. 2 bis 5 werden allerdings der besseren Übersichtlichkeit halber nicht mehr sämtliche, sondern nur die relevanten Bauteile bezeichnet.

Im in Fig. 1 dargestellten Zustand wird das Ritzel 3 in der durch den Pfeil n angezeigten Richtung gedreht. Flüssigkeit wird über den Einlaßkanal 4 angesaugt und einerseits über die Einlaßniere 7 den Förderzellen 10 und 11 zugeführt. Anderer seits wird Arbeitsflüssigkeit aber auch über die Gehäusebohrung 17 im Zwischenraum zwischen dem Ventilkolben 21 und dieser Gehäusebohrung den Zuführkanälen 22a, 22b und 22c und über diese den Einlaßmündungen 8a, 8b und 8c zugeführt, welche die Förderzellen 12 und 13 mit Arbeitsflüssigkeit beliefern. Im in Fig. 1 gezeigten Zustand fördert die Pumpe im Proportionalbe reich, d. h. die Fördermenge steigt linear mit einer Erhöhung der Drehzahl n an. Da der Kopfabsatz 24 die Gehäusebohrung 17 am Gehäuseabsatz 17a gegen die Flüssigkeit im Übertrittskanal 20 abdichtet, stehen nur die Förderzellen 14, 15 und 16 unter Druck. Die Federkraft F0 übt einen stärkeren oder gleichgroßen Druck auf den Ventilkolben 21 aus wie der Druck P₀ gegen die mit AK bezeichnete Fläche des Kopfabsatzes 24.

Bei der nun folgenden Funktionsbeschreibung wird davon ausge gangen, daß an den Auslaßkanal 5 ein Verbraucher angeschlossen ist, dessen hydraulischer Widerstand

etwa konstant ist.

Die Regelung beginnt, wenn die von der Arbeitsflüssigkeit im Übertrittskanal 20 auf den Kopfabsatz 24 ausgeübte Kraft größer wird als die Federkraft. In Fig. 2 dreht sich das Ritzel 3 mit der Drehzahl n₁, die bereits höher ist als die Grenzdrehzahl im Proportionalitätsbereich der Pumpe. Der Druck der Arbeitsflüs sigkeit im Druckbereich würde sich linear hierbei auf einen Druck P₁, erhöhen, so daß der Ventilkolben 21 nach rechts bewegt wird. Dadurch wird der Ansaugwinkel α_s von α_{s max} (siehe Fig. 1) auf α_s1 (siehe Fig. 2) reduziert. Der Druck P_1'' der linear zu erreichen wäre, kann sich jedoch nicht halten, sondern fällt auf P₁ ab. Damit fällt auch die Fördermenge linear ab. Es stel len sich bei der gesteigerten Drehzahl n₁ eine neue Fördermenge und ein neuer Druck P₁ ein, der niedriger ist als P_1', jedoch höher als P₀. Die Einstellung eines Druckes P₁, der höher ist als der Druck P₀, ist auch konstruktiv durch die Ausgestaltung der Ventileinrichtung und der Pumpe bedingt. Wäre dieser Druck nämlich nicht höher als P_0' dann würde der Ventilkolben 21 durch die Feder 23 wieder in die Ursprungslage (Fig. 1) zurückge drückt, und der Prozeß würde von neuem beginnen, weil die Dreh zahl gegenüber der Ausgangslage erhöht ist. Wäre der Druck P₁ im Druckbereich auf dem Wert P₁' geblieben, dann wäre die Drossel wirkung des nach rechts rückenden Kolbens 21 durch den in den Zufuhrkanal 22a eindringenden Kopfabsatz 24 auf die Befüllung der Förderzelle 12 unwirksam geblieben. Somit muß der Druck P₁ zwischen P₀ und P₁' liegen.

Aus einer Zusammenschau der Fig. 2 und 3 wird ersichtlich, was bei einer weiteren Erhöhung der Drehzahl, hier auf die Drehzahl n₂ in Fig. 3, geschieht. Der bei der Drehzahlsteigerung oben beschriebene Prozeß setzt sich weiter fort, so daß der Ventil kolben 21 durch die Druckerhöhung immer weiter nach rechts geschoben wird, bis, wie in Fig. 3 dargestellt, beispielsweise ein Zustand erreicht wird, wo der Ventilkolben 21 mit seinem Kopfabsatz 24 die Gehäusebohrung 17 am Gehäuseabsatz 17c ab dichtet, so daß die hier mit 12 bezeichnete Förderzelle nicht über den Einlaßkanal 4 mit angesaugter Arbeitsflüssigkeit ver sorgt wird, sondern über den Übertrittskanal 20 und die Kanäle 22a und 8a mit unter Druck stehender Arbeitsflüssigkeit. Die Arbeitsflüssigkeit in der Förderzelle 12 steht mit den strom abwärts liegenden Förderzellen auf dem erhöhten Druck P₂, so daß in ihr kein Hohlraum entsteht und sich auch trotz der Raumver größerung kein Unterdruck ausbilden kann. Im Gegenteil erzeugt diese Förderzelle 12 durch die Druckbeaufschlagung mit dem Druck P₂ ein positives Drehmoment auf das Ritzel 3, weil ihr Raum unter Hochdruck expandiert und wie ein Hydromotor arbei tet. Diese innere Differentialregelung arbeitet somit mit hohem Wirkungsgrad. Die unter dem Druck P₂ stehende Arbeitsflüssigkeit wird nicht auf Atmosphärendruck dekomprimiert, sondern gibt unter einem gewissen Strömungsverlust durch die Kanäle seine potentielle Energie wieder als mechanische Leistung an die Pumpenantriebswelle zurück. Der Ansaugwinkel in dieser Stellung ist mit α_s2 bezeichnet.

Im in Fig. 4 gezeigten Zustand ist nunmehr die Drehzahl n₃ so weit gesteigert, daß der Ventilkolben 21 soweit nach rechts gerückt ist, daß er die gesamte Gehäusebohrung 17 mit seinem Kopfabsatz 24 gegen die Arbeitsflüssigkeit im Einlaßkanal 4 am Gehäuseabsatz 17d abdichtet. Die mit 12 bezeichnete Förderkam mer und alle von ihr aus stromabwärts gerichteten Förderkammern werden nunmehr entweder über die Auslaßniere 9 oder über den Übertrittskanal 20 und die sie kreuzenden Zufuhr- und Einlaßka näle 22a, 22b, 8a und 8b mit unter Druck stehender Arbeitsflüs sigkeit versorgt. Hierbei ist die Feder 23 auf Block gedrückt. Die Hälfte der im Anfangsstadium zur Ansaugung verwendeten Förderzellen sind von dem Einlaßkanal 4 abgetrennt und gleich zeitig mit dem Hochdruck P₃ verbunden, so daß sie als Hydromo tor, wie oben beschrieben, wirksam sind. Vor allen Dingen ar beitet die Pumpe in dem gesamten abgeregelten Bereich praktisch ohne Kavitation, so daß keine Geräusche entstehen. Im Drehzahl bereich von N₀ bis N₃ ist im Einlaßkanal 4 wegen der gerade beschriebenen inneren Regelung keinerlei Blende oder sonstige Drossel notwendig.

Ist, wie in Fig. 4, der Ventilkolben 21 bis auf Federblock nach rechts gedrückt, kann keine weitere innere Regelung stattfin den. Bei weiteren Drehzahlsteigerungen wird die Fördermenge mit verminderter Steilheit proportional zur Drehzahl weiter anstei gen, bis in den verbleibenden restlichen Saugzahnkammern im Bereich der kurzen Saugniere 7 Hohlraumbildung auftritt.

Die oben beschriebene Pumpe eignet sich hauptsächlich zur Ver sorgung von automatischen Getrieben mit einem Druckniveau bis 25 Bar oder höher. Die Steifigkeit der Feder 23 bestimmt die Steilheit der Förderlinie im abgeregelten Bereich und muß an den hydraulischen Widerstand des Verbrauchers angepaßt werden.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungs gemäßen Innenzahnradpumpe, bei der zwei weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung hervortreten. Ein erster Aspekt betrifft hierbei die Ausbildung der Pumpe mit einem Ritzel 3, welches zwei Zähne weniger aufweist als der Zahnring 2.

An der Stelle, an der die Zähne des Ritzels 3 mit dem Zahnring 2 außer Eingriff kommen, ist hier ein mondsichelförmiges, ge häusefestes Füllstück 27 vorgesehen. Die Zähne 28 des Zahnrings 2 sind ausreichend spitz ausgeführt, um im Saugbereich die Förderzellen für den Zahneingriff genügend gegeneinander ab zudichten.

Der Betrieb der in Fig. 5 dargestellten Innenzahnradpumpe und die Funktion der Ventileinrichtung entsprechen den in den Fig. 1 bis 4 beschriebenen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung, der anhand der Fig. 5 deut lich wird, betrifft die Sicherheitsventilwirkung der Ventil einrichtung. Dieses arbeitet als Bypass-Ventil, wenn bei Höchst druck im Druckbereich der Kopfansatz 24 den letzten Zufuhrkanal 22c soweit überschritten hat, daß unter Dekompression Kurz schluß vom Druckbereich in den Einlaßkanal 4 eintritt. Die Feder 23 darf hierbei erst auf Block gehen, wenn ein für diesen Zweck ausreichender Abströmquerschnitt an dieser Stelle er reicht ist. Für die Funktion des Ventilkolbens 21 als Sicher heitsventil muß der Kopfansatz 24 länger sein als die Breite der Aussparung 30. In Fig. 5 ist der Kopfansatz 24 demgemäß ausgestaltet. Ist der Kopfansatz zu kurz, so verliert der Kol ben seine Führung.

Wie ferner in Fig. 5 gezeigt ist, besteht der Kopfabsatz 24 des Ventilkolbens 21 hier aus einer Absatzbasis 24a und einer längs an diese anschließenden Absatzfahne 24b mit gleichem Außendurchmesser. Die Führung und die Dichtfunktion des Ventil kolbens 21 in der Gehäusebohrung 17 an den Gehäuseabsätzen finden an den Außenflächen der Absatzbasis 24a und der Absatz fahne 24b statt. Obwohl die Absatzbasis 24a selbst schmal aus geführt ist, insbesondere schmaler als die Breite der Zufuhrka näle 22, kann durch die ausgefräste Absatzfahne 24b eine gute Führung und Abdichtung gewährleistet werden.

Claims

1. Innenzahnradpumpe mit

a) einem Gehäuse (1) mit einer Zahnradkammer (6),
b) einem Zahnring (2) im Gehäuse (1),
c) einem im Zahnring (2) angeordneten, mit diesem kämmenden Ritzel (3), das mindestens einen Zahn weniger aufweist als der Zahnring (2) und mit die sem zusammen aufeinanderfolgende gegeneinander durch den Zahneingriff abdichtende Förderzellen (10, 11, 12, 13, 14, 15, 16) für die Arbeitsflüssig keit ausbildet, und
d) mindestens einem Einlaßkanal (4) und mindestens einem Auslaßkanal (5) für die Arbeitsflüssigkeit im Gehäuse (1),
e) wobei die Arbeitsflüssigkeit aus dem Einlaßkanal über Einlaßmündungen (7, 8a, 8b, 8c) in den Ansaugbereich der Zahnradkammer (6) zugeführt wird und über mindestens eine Auslaßmündung (9) aus dem Druckbereich der Zahnradkammer (6) in den Auslaßkanal (5) abgeführt wird,

gekennzeichnet durch

a) eine Einrichtung (20, 21, 22), welche bei steigendem Druck im Druck bereich eine geregelte Menge der Arbeitsflüssigkeit aus der Auslaßmündung (9) in mindestens eine Einlaßmündung (8a, 8b, 8c) zuführt, während sie gleichzeitig die Zufuhr von Arbeitsflüssigkeit aus dem Einlaßkanal (4) in diese Einlaßmündung (8a, 8b, 8c) unterbricht, wobei sie nacheinander die an den Druckbereich angrenzenden Einlaßmündungen (8a, 8b, 8c) mit diesem verbindet, und dadurch, daß
b) die Einrichtung (20, 21, 22) einen mit der Auslaßmündung (9) verbundenen Übertrittskanal (20) aufweist, der über eine Ventilvorrichtung (21, 22, 23) in mindestens einen Zuführkanal (22a, 22b, 22c) mündet, welcher wiederum mit einer Einlaßmündung (8a, 8b, 8c) in Verbindung steht, wobei die Ventil vorrichtung (21, 23, 24) einen Ventilkolben (21) aufweist, der mittels einer im Gehäuse (1) abgestützten Feder (23) gegen den Druck der Arbeitsflüssig keit im Übertrittskanal (20) angestellt gelagert ist und mittels eines Kopf absatzes (24) den Zugang der Arbeitsflüssigkeit in die Zufuhrkanäle (22a, 22b, 22c) sperrt oder freigibt.

2. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (21) im drucklosen Zustand des Übertrittskanals (20), bzw. bis zu einem vorbestimmten Druck in diesem, gegen die Kraft der Feder (23) durch einen Anschlag am Gehäuse (1) in einer Stellung gehalten wird, wo keine Arbeitsflüssigkeit aus dem Übertrittskanal (20) in einen Zufuhrkanal (22) fließt.

3. Innenzahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ventilkolben (21) in der Stellung, wo Arbeitsflüssigkeit aus dem Übertrittskanal (20) in alle Zufuhrkanäle (22) einfließt, dadurch in seiner Bewegung gegen die Richtung der Federkraft angehalten wird, daß die Feder (23) auf Block gedrückt wird.

4. Innenzahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einlaßmündung (7) für die nicht mit dem Übertrittskanal (20) zu verbindenden Förderzellen (10, 11) in ihrer Größe auf etwa den Bereich beschränkt ist, in dem sich diese Förderzellen erstrecken.

5. Innenzahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Auslaßmündung (9) sich etwa über den gesamten Bereich der Förderzellen (14, 15, 16) erstreckt, die in Förderrichtung stromabwärts von den Förderzellen (12, 13) liegen, die mit dem Übertrittskanal (20) verbunden werden können.

6. Innenzahnradpumpe nach einem der Anprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das dem Kopfabsatz (24) abgewandte Ende des Ventilkolbens (21) zusammen mit dem Gehäuse (1) eine Federkammer (25) ausbildet, die zur Dämpfung der Kolbenbewegung mit Arbeitsflüssigkeit gefüllt ist und über eine Bohrung (26) in Flüssigkeitsverbindung mit der Arbeitsflüssigkeit im Einlaßkanal (4) steht.

7. Innenzahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ventilvorrichtung (21, 23, 24) gleichzeitig als Sicherheits ventil in der Form eines Bypassventils wirkt, wenn bei Höchstdruck im Druckbereich der Kopfabsatz (24) den letzten Zufuhrkanal (22c) soweit überschritten hat, daß unter entstandener Dekompression eine Kurzschlußströmung der Arbeitsflüssigkeit vom Druckbereich in den Einlaß kanal (4) auftritt.

8. Innenzahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß das Ritzel (3) zwei Zähne weniger aufweist als der Zahnring (2) und an der Stelle des Außer-Eingriff-Kommens der Zähne ein mondsichelförmiges, gehäusefestes Füllstück vorgesehen ist.

9. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne des Zahnringes ausreichend spitz ausgeführt sind, so daß im Saug bereich die Förderzellen (10, 11, 12) über den Zahneingriff gegeneinander abgedichtet sind.

10. Innenzahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kopfabsatz (24) des Ventilkolbens (21) aus einer Ab satzbasis (24a) und einer längs an diese anschließenden Absatzfahne (24b) mit gleichem Außendurchmesser besteht, wobei die Führung und die Dicht funktion des Ventilkolbens (21) in der Gehäusebohrung (17) an den Gehäuseabsätzen (17a, 17b, 17c, 17d) an den Außenflächen der Absatzbasis (24a) und der Absatzfahne (24b) stattfinden.