DE19532226C1 - Internal gear pump without filler piece - Google Patents

Abstract

Gear pump in which the axial grooves (43) in the circumferential surfaces (42) of the hollow wheel (4) lie opposite the axial grooves (32) in the inner surfaces (33) of the race (3). The seals (44) are held in the spaces (45) created between the two sets of grooves and are movable in a circumferential direction to seal the spaces. The seals are formed as rollers and fit into the spaces with a small amount of play.

Description

Die Erfindung betrifft eine füllstücklose Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 als Zusatz zu dem DE-Patent 44 21 255.The invention relates to a filler-less internal gear pump with the features according to the preamble of Claim 1 as an addition to DE patent 44 21 255.

Gemäß dem genannten Hauptpatent ist das Hohlrad unter Bildung eines Ringspalts in einem Laufring aufgenommen und über diesen in dem Gehäuse gelagert. In Axialnuten in der Umfangsfläche des Hohlrads sind Dichtelemente radial bewegbar aufgenommen, durch welche der Ringspalt zwischen dem Laufring und der Umfangsfläche des Hohlrads in gegeneinander abdichtbare Umfangsabschnitte unterteilt ist. Über eine in dem Gehäuse vorgesehene Nut im Bereich des Druckraumes ist dafür gesorgt, daß beim Eintreten der entsprechenden Umfangsabschnitte in den Druckraum diesen Druckflüssigkeit zugeführt wird. Somit baut sich in den im Druckraum befindlichen Umfangsabschnitten eine zur Saugraumseite gerichtete Kraft auf, durch welche die Zahnköpfe von Ritzel und Hohlrad dichtend aneinander zur Anlage können.According to the main patent mentioned, the ring gear is under Formation of an annular gap recorded in a race and stored over this in the housing. In axial grooves in the Circumferential surface of the ring gear are radial sealing elements movably received, through which the annular gap between the race and the peripheral surface of the ring gear in circumferential sections that can be sealed against one another is divided. Via a groove provided in the housing in the area of the Pressure chamber ensures that when the corresponding peripheral sections in the pressure chamber this Hydraulic fluid is supplied. Thus, in the im Circumferential sections located one for Force directed by the suction chamber, through which the Tooth heads of pinion and ring gear sealingly to each other Can plant.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, aufbauend auf dem Grundgedanken des Hauptpatents eine konstruktiv einfachere und funktionell wirksamere Gestaltung zu schaffen. The object of the present invention is based on the basic idea of the main patent is a constructive one simpler and more functionally effective design create.  

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Ausbildung gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.According to the invention, this object is achieved by Training according to the characterizing part of patent claim 1.

Dadurch, daß die im Bereich des Druckraumes befindlichen Umfangsabschnitte des Ringspalts über die radialen Durchbrüche des Hohlrads mit dem Druckraum zwischen den Verzahnungen von Ritzel und Hohlrad in Verbindung stehen, ist es nicht erforderlich, im Gehäuse die genannte Nut vorzusehen, durch welche der Druckaufbau in den Umfangsabschnitten gesteuert wird. Somit werden die radialen Durchbrüche des Hohlrads, die insbesondere bei radial gerichteten Einlaß- und Auslaßanschlüssen des Gehäuses von Vorteil sind, zugleich zur Beaufschlagung der Umfangsabschnitte des Ringspalts mit Druck herangezogen. Weiterhin erlaubt die in Umfangsrichtung bewegbare Anordnung der Dichtelemente in den durch die Axialnuten erzeugten Aufnahmeräumen eine verbesserte Abdichtung der Umfangsabschnitte insbesondere in den Übergängen zwischen dem Saugraum und dem Druckraum, da infolge des dort ausgeprägt herrschenden Druckgefälles die Dichtelemente bevorzugt in Umfangsrichtung gedrückt werden und dadurch den Ringspalt im Druckraum-Bereich gegenüber dem Saugraum abdichten. Hierdurch wird wiederum die Möglichkeit eröffnet, im Bereich der Übergänge zwischen Druck- und Saugraum Vorfüllschlitze vorzusehen und dadurch die Füllung bzw. Entleerung der durch die Zahnlücken gebildeten Kammern beschleunigend bzw. verzögernd zu steuern.In that the located in the area of the pressure chamber Circumferential sections of the annular gap over the radial Breakthroughs of the ring gear with the pressure chamber between the Gears of pinion and ring gear are connected, it is not necessary to use the groove mentioned in the housing provide through which the pressure build-up in the Circumferential sections is controlled. Thus the radial breakthroughs of the ring gear, which in particular radially directed inlet and outlet connections of the Housing are advantageous, at the same time to act on the Circumferential sections of the annular gap are used with pressure. Furthermore, the movable in the circumferential direction allows Arrangement of the sealing elements in the through the axial grooves created recording rooms an improved sealing of the Circumferential sections in particular in the transitions between the suction chamber and the pressure chamber, as a result of there pronounced pressure drop the sealing elements are preferably pressed in the circumferential direction and thereby the annular gap in the pressure chamber area opposite the suction chamber seal. This in turn becomes the possibility opened in the area of transitions between printing and Provide suction space pre-filling slots and thereby the filling or emptying the chambers formed by the tooth gaps to control accelerating or decelerating.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, die Aufnahmeräume für die Dichtelemente in ihrer Querschnittsform an die Querschnittsform der Dichtelemente anzupassen und die Dichtelemente mit einem geringen Spiel darin aufzunehmen. Die vorzugsweise als Rollen ausgebildeten Dichtelemente sind somit in den im Querschnitt entsprechend zylindrisch ausgebildeten Aufnahmeräumen gehalten und können sich darin beschränkt radial und in Umfangsrichtung bewegen. Um die Abdichtfunktion in Umfangsrichtung im Fall von Rollen als Dichtelementen zu betonen, kann daran gedacht sein, den Übergangsbereich der Axialnuten im Laufring und im Hohlrad zum Ringspalt hin, abweichend vor der rein zylindrischen Querschnittsform, so zurückzunehmen, daß eine dichtende Linienanlage der Dichtelemente erzielt wird.It proves to be particularly advantageous that Recording rooms for the sealing elements in your Cross-sectional shape to the cross-sectional shape of the sealing elements adapt and the sealing elements with little play to record in it. The preferably as roles trained sealing elements are thus in the Cross section correspondingly cylindrical Recording rooms kept and can be limited move radially and circumferentially. To the  Sealing function in the circumferential direction in the case of rolls as To emphasize sealing elements can be thought of Transition area of the axial grooves in the race and in the ring gear towards the annular gap, deviating from the purely cylindrical one Cross-sectional shape, so withdrawn that a sealing Line contact of the sealing elements is achieved.

Um die rasche und gleichmäßige Beaufschlagung der Umfangsabschnitte des Ringspalts und der Aufnahmeräume im Bereich des Druckraums zu begünstigen, münden die radialen Durchbrüche des Hohlrads zweckmäßigerweise in eine das Hohlrad umgebende Ringnut in der Hohlrad-Umfangsfläche und/oder in der Laufring-Innenfläche.To ensure that the Circumferential sections of the annular gap and the receiving spaces in the To favor the area of the pressure chamber, the radial open Breakthroughs of the ring gear expediently in a that Ring groove surrounding ring gear in the ring gear peripheral surface and / or in the inner race surface.

Der Umlauf der aus Ritzel, Hohlrad und Laufring bestehenden Laufeinheit wird dadurch bewerkstelligt, daß das von dem Ritzel angetriebene Hohlrad mit dem Laufring formschlüssig gekoppelt ist. Hierzu können, wie bei den Ausführungsbeispielen nach dem Hauptpatent 44 21 255, an der Umfangsfläche des Hohlrads und/oder an der Innenfläche des Laufrings Mitnehmerelemente vorgesehen sein, die formschlüssig ineinander eingreifen. Bei der Innenzahnradpumpe nach der vorliegenden Erfindung kann jedoch auf gesonderte Mitnehmerelemente verzichtet werden, weil die in den Aufnahmeräumen befindlichen Dichtelemente selbst eine formschlüssige Koppelung des Hohlrads mit dem Laufring herbeiführen.The circulation of the consisting of pinion, ring gear and race Running unit is accomplished by the fact that the Pinion driven ring gear with the race ring form-fitting is coupled. As with the Exemplary embodiments according to the main patent 44 21 255 the peripheral surface of the ring gear and / or on the inner surface of the race driver elements can be provided interlock positively. In the Internal gear pump according to the present invention can however, separate driver elements are dispensed with, because the sealing elements located in the receiving rooms even a positive coupling of the ring gear with the Introduce the race.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen. In den Zeichnungen zeigen:Further advantages and features of the invention result from the following description of Exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings as well as from further subclaims. In the drawings demonstrate:

Fig. 1, 2 Quer- und Längsschnitt im Maßstab 1 : 1 durch eine Ausführungsform der Innenzahnradpumpe mit axialer Beaufschlagung auf der Druck- und Saugseite; Figures 1, 2 transverse and longitudinal section scale 1:. 1 through an embodiment of the internal gear pump with axial admission on the pressure and suction sides;

Fig. 3, 4 Quer- und Längsschnitt im Maßstab 1 : 1 einer Ausführungsform der Innenzahnradpumpe mit radialer Beaufschlagung auf der Druck- und Saugseite; Fig. 3, 4 cross-sectional and longitudinal section on a scale of 1: 1 of an embodiment of the internal gear pump with radial loading on the pressure and suction side;

Fig. 5 eine Stirnansicht der aus Ritzel, Hohlrad und Laufring bestehenden Laufeinheit; Fig. 5 is an end view of the of the pinion, ring gear, and race existing drive unit;

Fig. 6 bis 9 in vergrößertem Maßstab Einzelheiten aus Fig. 5, welche die Relativlage von Hohlrad und Laufring sowie von Dichtelementen und Aufnahmeräumen deutlicher hervorheben, und Fig. 6 to 9 on an enlarged scale details from Fig. 5, which emphasize the relative position of the ring gear and the race and of sealing elements and receiving spaces more clearly, and

Fig. 10a bis 10c anhand eines Details aus Fig. 3 die Ausbildung von Vorfüllschlitzen im Übergangsbereich zwischen Druck- und Saugraum. FIG. 10a to 10c on the basis of a detail from Fig. 3, the formation of Vorfüllschlitzen in the transition region between the pressure and suction chamber.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe bestehen jeweils im wesentlichen aus einem im Ganzen mit 1 bzw. 1′ bezeichneten Gehäuse, einer darin angeordneten Laufeinheit 2 bzw. 2′, die sich aus einem Laufring 3 bzw. 3′ und einem Hohlrad 4 bzw. 4′ zusammensetzt, und einem Ritzel 5 bzw. 5′, das auf einer Welle 6 bzw. 6′ drehfest befestigt ist. Das Gehäuse 1, 1′ ist aus einem Mittelteil 11 bzw. 11′ und zwei an dessen Stirnseite befestigten Gehäusedeckeln 12, 13 bzw. 12′, 13′ aufgebaut, deren Innenflächen die einander gegenüberliegenden Gehäusewandungen bilden. Der Gehäusemittelteil 11 bzw. 11′ enthält eine zentrale Lagerbohrung 14 bzw. 14′, in der die Laufeinheit 2 bzw. 2′ aufgenommen und gelagert ist.The embodiments of the internal gear pump according to the invention shown in FIGS . 1 to 4 each consist essentially of a housing designated as a whole with 1 or 1 ', a running unit 2 or 2 ' arranged therein, which consists of a race 3 or 3 ' and a ring gear 4 or 4 ', and a pinion 5 or 5 ', which is fixed on a shaft 6 or 6 'rotatably. The housing 1 , 1 'is made up of a central part 11 and 11 ' and two housing covers 12 , 13 and 12 ', 13 ' fastened to the end face thereof, the inner surfaces of which form the opposite housing walls. The middle part 11 and 11 'contains a central bearing bore 14 and 14 ', in which the running unit 2 and 2 'is received and stored.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 enthält der Gehäusedeckel 13 einen Saugkanal 15, der aus einem zunächst radialen Verlauf axial umbiegt und in den Saugraum zwischen den Verzahnungen des Hohlrads 4 und des Ritzels 5 mündet. Entsprechend verläuft in dem Gehäusedeckel 13 ein Druckkanal 17 zunächst radial und mündet dann axial in den Druckraum zwischen den Verzahnungen von Ritzel und Hohlrad. In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the housing cover 13 contains a suction channel 15 , which bends axially from an initially radial course and opens into the suction space between the teeth of the ring gear 4 and the pinion 5 . Correspondingly, a pressure channel 17 initially runs radially in the housing cover 13 and then opens axially into the pressure space between the toothing of the pinion and the ring gear.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 3, 4 sind die Anschlüsse für das Strömungsmedium an dem Mittelteil 11′ vorgesehen. Dort verlaufen der Saugkanal 15′ und der Druckkanal 17′ durchgehend radial und münden in einem Saugfeld 16′ bzw. einem Druckfeld 18, welche den Außenumfang des Laufrings 3′ gemäß Fig. 3 teilweise umfassen.In the embodiment according to FIGS. 3, 4, the connections for the flow medium are provided on the central part 11 '. There, the suction channel 15 'and the pressure channel 17 ' run continuously radially and open into a suction field 16 'or a pressure field 18 , which partially encompass the outer circumference of the race 3 ' according to FIG. 3.

Die Welle 6 bzw. 6′ ist in den Gehäusedeckeln 12, 13 bzw. 12′, 13′ durch nicht näher bezeichnete Lager drehbar gelagert. Das Ritzel 5 und das Hohlrad 4 sind, wie aus Fig. 5 hervorgeht, relativ zueinander mit einer Exzentrizität e gelagert. Die Exzentrizität e, d. h. der Abstand zwischen der Ritzelachse M_R und der Hohlradachse M_H, entspricht der theoretischen Verzahnungsgeometrie von Ritzel und Hohlrad und setzt spielfreies Abwälzen bzw. Gleiten der Verzahnungen aneinander voraus. Ohne daß dies näher dargestellt ist, ist der Laufring 3 relativ zum Hohlrad 4 exzentrisch im Gehäusemittelteil 11 aufgenommen, so daß seine Drehachse um das Maß seines Radialspiels zur Umfangsfläche des Hohlrads 4 näher an der Ritzelachse M_R liegt als die Hohlradachse M_H. Die daraus resultierende Wirkungsweise der Laufeinheit 2 entspricht der im Hauptpatent insoweit erläuterten Wirkungsweise und bedarf deshalb hier keiner näheren Erläuterung.The shaft 6 and 6 'is rotatably supported in the housing covers 12 , 13 and 12 ', 13 'by unspecified bearings. The pinion 5 and the ring gear 4 are, as shown in FIG. 5, mounted relative to one another with an eccentricity e. The eccentricity e, ie the distance between the pinion axis M _R and the ring gear axis M _H , corresponds to the theoretical tooth geometry of the pinion and ring gear and requires play-free rolling or sliding of the toothings against one another. Without this being shown in more detail, the tread ring 3 is accommodated relative to the ring gear 4 eccentrically in the middle part 11 so that its axis of rotation is to the extent of its radial clearance to the peripheral surface of the ring gear 4 is closer to the pinion axis M _R as the Hohlradachse M _H. The resulting mode of operation of the running unit 2 corresponds to the mode of operation explained in the main patent and therefore does not require any further explanation here.

Das Hohlrad 4 ist in dem Laufring 3 mit einem Radialspiel angeordnet, durch das ein Ringspalt 31 gebildet ist. In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 4 hat der Ringspalt allseitig eine Breite von 0,1 mm, woraus bei der nachfolgend noch näher erläuterten einseitigen Anlage des Hohlrads 4 an dem Laufring 3 ein Spalt von maximal 0,2 mm Breite resultiert. Das Hohlrad 4 weist in seiner Umfangsfläche 42 im Querschnitt etwa halbkreisförmige Axialnuten 43 auf, denen gegenüber in der Innenfläche 33 des Laufrings 3 entsprechend ausgebildete Axialnuten 32 angeordnet sind. Durch die einander gegenüberliegenden Axialnuten 32, 43 sind Aufnahmeräume 45 geschaffen, in denen jeweils eine Dichtrolle 44 mit Kreisquerschnitt aufgenommen ist (Fig. 6). Die Dichtrollen 44 bestehen in dem besprochenen Ausführungsbeispiel vorzugsweise aus einem hochfesten Kunststoff, der bis zu Temperaturen von 180°C beständig ist. Die Abmessungen der Aufnahmeräume 45 und der Dichtrollen 44 sind so gewählt, daß die Dichtrollen 44 sowohl radial wie auch in Umfangsrichtung geringfügig verstellbar sind, wobei das radiale Spiel nur insoweit ausreichend sein muß, um eine ungehinderte Verschiebung der Dichtrollen 44 in beide Umfangsrichtungen zu gewährleisten. Wie aus den Fig. 6 bis 9 deutlicher hervorgeht, ist der Übergangsbereich der Axialnuten 32 und 43 zu dem Ringspalt 31 hin, insoweit von der rein zylindrischen Querschnittsgestaltung abweichend und die jeweilige Nut erweiternd, abgeschrägt, um eine sichere abdichtende Linienlage der Dichtrollen 44 an den Flanken beider Axialnuten zu erhalten.The ring gear 4 is arranged in the race 3 with a radial clearance, through which an annular gap 31 is formed. In the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4, the annular gap has a width of 0.1 mm on all sides, which results in a gap of a maximum of 0.2 mm width in the case of the one-sided contact of the ring gear 4 on the race 3 , which will be explained in more detail below. The ring gear 4 has in its circumferential surface 42 in cross section approximately semicircular axial grooves 43 , opposite which are arranged correspondingly formed axial grooves 32 in the inner surface 33 of the race 3 . The mutually opposite axial grooves 32 , 43 create receiving spaces 45 , in each of which a sealing roller 44 with a circular cross section is accommodated ( FIG. 6). In the exemplary embodiment discussed, the sealing rollers 44 preferably consist of a high-strength plastic that is resistant up to temperatures of 180 ° C. The dimensions of the receiving spaces 45 and the sealing rollers 44 are selected such that the sealing rollers 44 are slightly adjustable both radially and in the circumferential direction, the radial play only having to be sufficient to ensure unimpeded displacement of the sealing rollers 44 in both circumferential directions. As can be seen more clearly from FIGS . 6 to 9, the transition region of the axial grooves 32 and 43 to the annular gap 31 is bevelled, insofar as it deviates from the purely cylindrical cross-sectional design and extends the respective groove, in order to ensure a secure sealing line position of the sealing rollers 44 on the To get flanks of both axial grooves.

Das Hohlrad 4 weist weiterhin von dem Grund seiner Zahnlücken ausgehende radiale Durchbrüche 24 auf, die in eine Ringnut 25 (Fig. 2) in der Umfangsfläche des Hohlrads 4 münden. Die das Hohlrad 4 umgebende Ringnut 25, deren Querschnitt aus Fig. 2 hervorgeht, durchsetzt die Axialnuten 43 und dient dazu, die zwischen den Axialnuten 32, 43 geschaffenen Umfangsabschnitte 34 des Ringspalts 31 sicher zu füllen und die Aufnahmeräume 45 mit Strömungsmedium zu beaufschlagen.The ring gear 4 also has radial openings 24 extending from the bottom of its tooth gaps, which open into an annular groove 25 ( FIG. 2) in the peripheral surface of the ring gear 4 . The annular groove 25 surrounding the ring gear 4 , the cross section of which can be seen in FIG. 2, passes through the axial grooves 43 and serves to securely fill the peripheral sections 34 of the annular gap 31 created between the axial grooves 32 , 43 and to apply flow medium to the receiving spaces 45 .

Koaxial mit den radialen Durchbrüchen 24 weist der Laufring 3 ebenfalls radiale Durchbrüche 26 auf, die bei der Ausführungform gemäß den Fig. 1, 2 auf der Druckseite in eine Gehäuseausnehmung 21 münden (Fig. 1), die ein hydrostatisches Lager für die Laufeinheit 2 bildet. Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 3, 4 dienen die entsprechenden Durchbrüche 26′ zur Förderung des unter Druck stehenden Strömungsmediums in Richtung auf den Druckkanal 17′ und sind aus diesem Grund in ihrem Querschnitt größer als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1, 2.Coaxial with the radial openings 24 , the race 3 also has radial openings 26 , which in the embodiment according to FIGS. 1, 2 open on the pressure side into a housing recess 21 ( FIG. 1), which forms a hydrostatic bearing for the running unit 2 . In the embodiment according to FIGS. 3, 4, the corresponding openings 26 'serve to convey the pressurized flow medium in the direction of the pressure channel 17 ' and are therefore larger in cross section than in the embodiment according to FIGS. 1, 2.

Die Verzahnungen des Hohlrads 4 und des Ritzels 5 sind in dem geschilderten Ausführungsbeispiel Evolventen­ verzahnungen. Die Zähnezahlen und die Geometrie der Verzahnungen sind so gewählt, daß im Bereich der Trennlinie A-A (Fig. 5) die Zähne des Ritzels 5 voll in die Zahnlücken des Hohlrads 4 eingreifen bzw., diametral gegenüber, ganz aus den Zahnlücken des Hohlrads 4 ausgetreten sind und sich die Zahnköpfe aufeinender dichtend abstützen. Damit zwischen Ritzel 5 und Hohlrad 4 ein stoßfreier ruhiger Lauf gewährleistet ist, ist es zweckmäßig, die Zahnköpfe zu runden, d. h. die Kanten zwischen dem Kopfkreis und den Zahnflanken zurückzunehmen. Besonders vorteilhaft kann es dabei sein, diese Zurücknahme bezüglich der Zahnmittellinie unsymmetrisch auszubilden, d. h. auf der Einlaufseite einen größeren Rundungsradius zu wählen als auf der Auslaufseite.The toothings of the ring gear 4 and the pinion 5 are involute teeth in the exemplary embodiment described. The number of teeth and the geometry of the toothing are selected so that in the area of the dividing line AA ( FIG. 5) the teeth of the pinion 5 fully engage in the tooth gaps of the ring gear 4 or, diametrically opposite, have completely emerged from the tooth gaps of the ring gear 4 and the tooth heads are supported on one another in a sealing manner. So that a smooth, smooth running is guaranteed between the pinion 5 and the ring gear 4 , it is expedient to round the tooth tips, ie to take back the edges between the tip circle and the tooth flanks. It can be particularly advantageous to make this withdrawal asymmetrical with respect to the tooth center line, ie to choose a larger radius of curvature on the inlet side than on the outlet side.

Zur Steuerung und Feinabstimmung der auf das Hohlrad 4, 4′ von der Druckseite her wirkenden Kraft, die als Resultierende der in den einzelnen Umfangsabschnitten 34 des Ringspalts 31 im Bereich des Druckraums entsteht, sind beispielsweise in der Ausführungsform gemäß den Fig. 3, 4 Vorfüllschlitze an den mit E bezeichneten Übergängen des Saugfelds 16′ in den dicht am Außenumfang des Laufrings 3′ anliegenden Gehäuseabschnitten vorgesehen Gestaltung und Anordnung eines entsprechenden Vorfüllschlitzes 10 am Auslauf-Übergang E des Saugfeldes 16′ ergibt sich aus Fig. 10. Daraus ist erkennbar, daß der Vorfüllschlitz 10 sich aus dem Saugfeld 16′ eine gewisse Strecke in den abdichtenden Gehäusebereich hinein erstreckt, so daß beim inlaufen des Laufringes 3′ in diesen Bereich noch in einem gewissen Ausmaß eine Füllung der entsprechenden Zahnlücke des Hohlrads 4′ durch den radialen Durchbruch 26′ erfolgt. Hierdurch wird auch das Druckgefälle zu dem Beginn des Druckraums beeinflußt. Diese Beeinflussung hängt von der Anzahl von Vorfüllschlitzen 10 und deren Querschnittsgröße ab. Die Wirkungsweise von Steuer- und Vorfüllschlitzen dieser Art ist einschlägig bekannt und bedarf deshalb hier keiner näheren Erläuterung.To control and fine-tune the force acting on the ring gear 4 , 4 'from the pressure side, which results as a result of the individual circumferential sections 34 of the annular gap 31 in the area of the pressure chamber, for example in the embodiment according to FIGS . 3, 4 pre-filling slots at the transitions designated by E of the suction field 16 'in the housing sections close to the outer circumference of the race 3 ' provided design and arrangement of a corresponding prefill slot 10 at the outlet transition E of the suction field 16 'results from Fig. 10. It can be seen that the prefilling slot 10 extends from the suction field 16 'a certain distance into the sealing housing area, so that when the race 3 ' runs into this area, the corresponding tooth gap of the ring gear 4 'is filled to a certain extent by the radial opening 26 ' he follows. This also affects the pressure drop at the beginning of the pressure chamber. This influence depends on the number of pre-filling slots 10 and their cross-sectional size. The mode of operation of control and prefilling slots of this type is known in the art and therefore requires no further explanation here.

Die Wirkungsweise der Innenzahnradpumpe gemäß den geschilderten Ausführungsbeispielen wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Laufeinheit gemäß Fig. 5 anhand der Fig. 6 bis 9 erläutert. Dabei zeigen die Fig. 6 bis 9 die in Fig. 5 strichpunktiert eingefaßten Positionen I bis IV.The mode of operation of the internal gear pump according to the described exemplary embodiments is explained below with reference to the running unit according to FIG. 5 with reference to FIGS . 6 to 9. In this case 6, Figs. 9 to the dot-dash line in Fig. 5 rimmed positions I to IV.

Auf der Saugseite (links von der Trennlinie A-A in Fig. 5) steht der Saugraum zwischen den Verzahnungen von Hohlrad 4 und Ritzel 5 und damit auch der dort befindliche Teil des Ringspalts 31 zwischen Laufring 3 und Hohlrad 4 unter dem Saugdruck des Strömungsmediums. Da in den Umfangsabschnitten 34 des Ringspalts 31 in diesem Bereich weitgehend Druckgleichheit herrscht, liegen die Dichtrollen 44 in der Position IV (Fig. 8) etwa mittig in den zugehörigen Axialnuten 32 bzw. 43, d. h. in den dadurch gebildeten Aufnahmeräumen 45. Bei der Drehung der Laufeinheit 2 in der durch Pfeil angedeuteten Drehrichtung (Fig. 5) gelangen die Aufnahmeräume 45 aus dem Saugraum, über die Trennlinie A-A hinweg, in die Position I (Fig. 6). In dieser Position liegen die Zahnköpfe des Hohlrads 4 an den Zahnköpfen des Ritzels 5 dichtend an, da - wie weiter unten erläutert - das Hohlrad in die entsprechende Richtung gedrückt wird. Beim Übergang von dem Saugraum in den Druckraum, d. h. bei dem Überschreiten der Trennlinie A-A, baut sich in den Zahnlücken des Hohlrads 4 aufgrund der Verkleinerung der Zahnlückenvolumina ein steigender Druck auf. Über die radialen Durchbrüche 24 wird jeweils entsprechender Druck in den zugehörigen Umfangsabschnitt 34 des Ringspalts 31 und in die angrenzenden Aufnahmeräume 45 übertragen. Da in der Nähe des Übergangs zwischen Saugraum und Druckraum noch unterschiedliche Drücke in den Zahnlücken herrschen, werden dort aufgrund des entsprechenden Druckgefälles zwischen den Umfangsabschnitten 34 die Dichtrollen 44 in Umfangsrichtung, entgegen der Laufrichtung, (in Fig. 6 nach links) gedrückt und dichtend an die Flanken der Axialnuten 32 und 43 angelegt. Dadurch wird auch die Ringnut 25 des Hohlrads 4 verschlossen. Bei weiterer Drehung gleicht sich das Druckgefälle im Druckraum zwischen den Umfangsabschnitten 34 weitgehend aus, so daß in Position II (Fig. 9) die Dichtrollen 44 in ihren Aufnahmeräumen 45 wieder eine weitgehend mittige Lage einnehmen. Bei der Annäherung an den Übergang vom Druckraum zum Saugraum, d. h. an die Trennlinie A-A, stellt sich wieder ein Druckgefälle zwischen den Umfangsabschnitten 34 ein, das gegebenenfalls durch einen an der entsprechenden Stelle E (Fig. 3) vorhandenen Steuerschlitz 10 bestimmt ist. Folglich wird in der Position II (Fig. 7) die Dichtrolle 44 in ihrem Aufnahmeraum 45 wieder in Umfangsrichtung, diesmal in Laufrichtung, verstellt und dichtend an die Flanken der Axialnuten angedrückt. Dadurch ist die Anzahl der unter höherem Druck stehenden Umfangsabschnitte 34 zwischen den Positionen I und III und folglich die in diesem Bereich auf das Hohlrad 4 wirkende Druckkraft bestimmt.On the suction side (to the left of the dividing line AA in FIG. 5), the suction space between the toothings of ring gear 4 and pinion 5 and thus also the part of the annular gap 31 located there between race 3 and ring gear 4 is under the suction pressure of the flow medium. Since there is largely equal pressure in the circumferential sections 34 of the annular gap 31 in this area, the sealing rollers 44 in position IV ( FIG. 8) lie approximately centrally in the associated axial grooves 32 and 43 , ie in the receiving spaces 45 formed thereby. When the running unit 2 rotates in the direction of rotation indicated by the arrow ( FIG. 5), the receiving spaces 45 reach the position I ( FIG. 6) from the suction space, across the dividing line AA. In this position, the tooth tips of the ring gear 4 lie sealingly on the tooth tips of the pinion 5 , since - as explained further below - the ring gear is pressed in the corresponding direction. During the transition from the suction chamber to the pressure chamber, ie when the dividing line AA is exceeded, an increasing pressure builds up in the tooth spaces of the ring gear 4 due to the reduction in the tooth space volumes. Corresponding pressure is transmitted in each case via the radial openings 24 into the associated circumferential section 34 of the annular gap 31 and into the adjacent receiving spaces 45 . Since there are still different pressures in the tooth gaps in the vicinity of the transition between the suction chamber and the pressure chamber, the sealing rollers 44 are pressed there in the circumferential direction against the direction of travel (to the left in FIG. 6) and in a sealing manner due to the corresponding pressure gradient between the circumferential sections 34 the flanks of the axial grooves 32 and 43 created. This also closes the annular groove 25 of the ring gear 4 . With further rotation, the pressure drop in the pressure chamber between the peripheral sections 34 largely compensates, so that in position II ( FIG. 9) the sealing rollers 44 in their receiving spaces 45 again assume a largely central position. When approaching the transition from the pressure chamber to the suction chamber, that is to say the dividing line AA, a pressure gradient is again established between the peripheral sections 34 , which is possibly determined by a control slot 10 provided at the corresponding point E ( FIG. 3). As a result, in position II ( FIG. 7), the sealing roller 44 in its receiving space 45 is again adjusted in the circumferential direction, this time in the running direction, and pressed sealingly against the flanks of the axial grooves. This determines the number of circumferential sections 34 under higher pressure between positions I and III and consequently the compressive force acting on the ring gear 4 in this area.

Bei dem erneuten Überschreiten der Trennlinie A-A und dem Eintreten der radialen Durchbrüche 24 und 26 in den Saugraum werden die Umfangsabschnitte 34 und damit auch die Aufnahmeräume 45 voll auf Saugdruck entlastet.When the dividing line AA is exceeded again and the radial openings 24 and 26 enter the suction space, the peripheral sections 34 and thus also the receiving spaces 45 are fully relieved of suction pressure.

Da die Dichtrollen 44 in den Aufnahmeräumen 45 zugleich als Mitnehmerelemente wirken, durch welche das angetriebene Hohlrad 4 den Laufring 3 mitnimmt, stellt sich im drucklosen Zustand in den Umfangsabschnitten 34 eine Anlage der Dichtrollen 44 an der in Laufrichtung hinteren Flanke der Axialnuten 43 und an der in Laufrichtung vorderen Flanke der Axialnuten 32 ein. Jedoch wird durch die vorstehend geschilderten Druckverhältnisse in den einzelnen Umfangsabschnitten 34 im Bereich des Druckraums dieser Zustand aufgehoben, wobei durch die unterschiedlich gerichtete Verstellung der Dichtrollen 44 am Eintritt in den Druckraum bzw. am Ausgang davon ein Kraftausgleich herbeigeführt wird.Since the sealing rollers 44 also act as driver elements in the receiving spaces 45 , through which the driven ring gear 4 takes the race 3 with them, in the unpressurized state, the sealing rollers 44 abut against the rear flank of the axial grooves 43 in the circumferential sections 34 and on the in the direction of the front flank of the axial grooves 32 . However, the above-described pressure conditions in the individual circumferential sections 34 in the region of the pressure chamber remove this state, the force being compensated for by the differently directed adjustment of the sealing rollers 44 at the entrance to the pressure chamber or at the outlet thereof.

Infolge des zwischen dem Laufring 3 und dem Hohlrad 4 bestehenden Ringspalts 31 weicht das Hohlrad 4 unter dem höheren Druck zum Saugraum hin aus, so daß sich in der Position II (Fig. 9) die maximale Spaltbreite von beispielsweise 0,2 mm einstellt, während gegenüberliegend in der Position IV der Ringspalt völlig aufgebraucht ist. Während des Umlaufes der Laufeinheit wälzt sich auf diese Weise das Hohlrad ständig auf der Innenfläche des Laufrings 3 ab. Zugleich werden die Zahnköpfe von Ritzel und Hohlrad dichtend aneinander gedrückt.As a result of the existing between the raceway 3 and the gear 4 the annular gap 31, the ring gear 4 differs at the higher pressure to the suction chamber through, so that adjusts in position II (Fig. 9), the maximum gap width of for example 0.2 mm, while opposite in position IV the annular gap is completely used up. In this way, the ring gear continuously rolls on the inner surface of the race 3 during the rotation of the running unit. At the same time, the tooth tips of the pinion and ring gear are pressed against one another in a sealing manner.

Um das Anlaufverhalten der Innenzahnradpumpe zu verbessern, können wie bei dem Hauptpatent 44 21 255 zwischen dem Laufring 3 und dem Hohlrad 4 Druckfedern vorgesehen sein, die aufgrund der genannten Exzentrizität zwischen Laufring und Hohlrad auch im Ruhezustand ungleich vorgespannt sind. Diese Druckfedern können bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 in den radialen Durchbrüchen 24 des Hohlrads 4 angeordnet sein und sich darin auf der dort vorgesehenen Schulter 27 (Fig. 5) abstützen.In order to improve the start-up behavior of the internal gear pump, pressure springs can be provided between the race 3 and the ring gear 4 , as in the main patent 44 21 255, which are unevenly biased even in the idle state due to the aforementioned eccentricity between the race and the ring gear. In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, these compression springs can be arranged in the radial openings 24 of the ring gear 4 and are supported therein on the shoulder 27 provided there ( FIG. 5).

Im Rahmen der Erfindung kann von den hier geschilderten Ausführungsbeispiel abgewichen werden. So können anstelle der aus Kunststoff bestehenden Dichtrollen 44 solche aus geschliffenem Stahl eingesetzt werden, was sich ohnehin bei Betriebstemperaturen über z. B. 180°C als erforderlich erweist. Weiterhin kann anstelle einer Reihe von Radialdurchbrüchen 24 im Hohlrad 4 eine Doppelreihe davon vorgesehen sein, um dadurch das Füllvermögen der Zahnlücken zu verbessern. Auch können Steuer- oder Vorfüllschlitze gemäß Fig. 10 anstelle der Anordnung an der Umfangsfläche der Gehäusebohrung auch in den Gehäusedeckeln im Bereich der Verzahnungen von Ritzel und Hohlrad vorgesehen werden.Within the scope of the invention, it is possible to deviate from the exemplary embodiment described here. So instead of the plastic sealing rollers 44, those made of ground steel can be used, which is already possible at operating temperatures above z. B. 180 ° C proves necessary. Furthermore, instead of a row of radial openings 24 in the ring gear 4, a double row thereof can be provided in order to improve the filling capacity of the tooth gaps. Control or prefilling slots according to FIG. 10 can also be provided in the housing covers in the area of the toothing of the pinion and ring gear instead of the arrangement on the peripheral surface of the housing bore.

Claims (8)

1. Füllstücklose Innenzahnradpumpe, mit einem Gehäuse (1, 1′), einem in dem Gehäuse umlaufenden innenverzahnten Hohlrad (4, 4′), einem mit dem Hohlrad kämmenden, in dem Gehäuse drehbar gelagerten Ritzel (5), dessen Zähne durch einen Eingriff in Zahnlücken des Hohlrads einerseits und einen Dichtkontakt mit den Zahnköpfen des Hohlrads in einem dem Zahnlückeneingriff annähernd diametrail gegenüber-liegenden Hohlradbereich andererseits einen Saugraum und einen Druckraum der Verzahnung definieren, mit einem Laufring (3, 3′), in dem das Hohlrad mit einem Radialspiel unter Bildung eines Ringspalts (31) aufgenommen ist und mit diesem umläuft, wobei die Umfangsfläche des Hohlrads die Hohlradstirnseiten durchsetzende Axialnuten (43) aufweist, in denen Dichtelemente (44) bewegbar aufgenommen sind, wodurch der Ringspalt zwischen dem Laufring und der Umfangsfläche des Hohlrads in gegeneinander abdichtbare Umfangsabschnitte (34) unterteilt ist, und wobei auf der Seite des Druckraums die Umfangsabschnitte des Ringspalts mit dem Druckraum über radiale Durchbrüche (24) des Hohlrads in Strömungsverbindung stehen, nach Patent 44 21 255, dadurch gekennzeichnet, daß den Axialnuten (43) in der Umfangsfläche (42) des Hohlrads (4, 4′) Axialnuten (32) in der Innenfläche (33) des Laufrings (3, 3′) gegenüberliegen und daß die Dichtelemente (44) in den durch die Axialnuten (32, 43) der Hohlrad-Umfangsfläche (42) und der Laufring-Innenfläche (33) gebildeten Aufnahmeräumen (45) in Umfangsrichtung in eine die Aufnahmeräume abdichtende Lage bewegbar aufgenommen sind.1. Filling-free internal gear pump, with a housing ( 1 , 1 '), an internal toothed ring gear ( 4 , 4 ') rotating in the housing, a meshing with the ring gear, rotatably mounted in the housing pinion ( 5 ), the teeth of which by engagement In tooth gaps of the ring gear on the one hand and a sealing contact with the tooth heads of the ring gear in a ring gear region approximately diametrically opposite the tooth gap engagement on the other hand define a suction space and a pressure space of the toothing, with a race ( 3 , 3 ') in which the ring gear with a radial play to form an annular gap ( 31 ) and rotates therewith, the peripheral surface of the ring gear having axial grooves ( 43 ) penetrating the ring gear end faces, in which sealing elements ( 44 ) are movably received, whereby the annular gap between the race and the peripheral surface of the ring gear in mutually sealable peripheral sections ( 34 ) is divided, and wherein d he side of the pressure chamber, the peripheral sections of the annular gap are in flow connection with the pressure chamber via radial openings ( 24 ) of the ring gear, according to patent 44 21 255, characterized in that the axial grooves ( 43 ) in the peripheral surface ( 42 ) of the ring gear ( 4 , 4 ') Axial grooves ( 32 ) in the inner surface ( 33 ) of the race ( 3 , 3 ') opposite and that the sealing elements ( 44 ) in the through the axial grooves ( 32 , 43 ) of the ring gear peripheral surface ( 42 ) and the inner race surface ( 33 ) formed receiving spaces ( 45 ) are movably received in the circumferential direction in a position sealing the receiving spaces. 2. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeräume (45) für die Dichtelemente (44) in ihrer Querschnittsform an die Querschnittsform der Dichtelemente angepaßt sind und die Dichtelemente mit einem geringen Spiel aufnehmen.2. Internal gear pump according to claim 1, characterized in that the receiving spaces ( 45 ) for the sealing elements ( 44 ) are adapted in their cross-sectional shape to the cross-sectional shape of the sealing elements and take up the sealing elements with little play. 3. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente als Rollen ausgebildet sind.3. Internal gear pump according to claim 1 or 2, characterized, that the sealing elements are designed as rollers. 4. Innenzahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Durchbrüche (24) des Hohlrads in eine das Hohlrad umgebende Ringnut (25) in der Hohlrad-Umfangsfläche und/oder der Laufring- Innenfläche münden.4. Internal gear pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the radial openings ( 24 ) of the ring gear open into an annular groove surrounding the ring gear ( 25 ) in the ring gear peripheral surface and / or the inner race surface. 5. Innenzahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialnuten (32, 43) etwa mittig zwischen den radialen Durchbrüchen des Hohlrads angeordnet sind. 5. Internal gear pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the axial grooves ( 32 , 43 ) are arranged approximately centrally between the radial openings of the ring gear. 6. Innenzahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Durchbrüche des Hohlrads jeweils eine radial nach außen weisende Schulter besitzen, auf der sich jeweils eine an der Innenfläche des Laufrings anliegende Druckfeder abstützt. 6. Internal gear pump according to one of claims 1 to 5, characterized, that the radial breakthroughs of the ring gear each have a radially outward shoulder on each of which is on the inner surface of the Supports the compression ring.   7. Innenzahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufring (3, 3′) zu den radialen Durchbrüchen (24) des Hohlrads (4, 4′) koaxiale Durchbrüche (26, 26′) aufweist.7. Internal gear pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the race ( 3 , 3 ') to the radial openings ( 24 ) of the ring gear ( 4 , 4 ') has coaxial openings ( 26 , 26 '). 8. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Durchbrüche (26′) des Laufrings (3′) saugseitig und druckseitig jeweils eine Strömungverbindung zu einem radial gerichteten Einlaß (15′) bzw. Auslaß (17′) des Gehäuses bilden.8. Internal gear pump according to claim 7, characterized in that the radial openings ( 26 ') of the race ( 3 ') suction side and pressure side each form a flow connection to a radially directed inlet ( 15 ') or outlet ( 17 ') of the housing.