DE2150070A1

DE2150070A1 - Fluessigkeits-Zuteilvorrichtung

Info

Publication number: DE2150070A1
Application number: DE19712150070
Authority: DE
Inventors: Woodier George H
Original assignee: Curtiss Wright Corp
Current assignee: Curtiss Wright Corp
Priority date: 1970-10-07
Filing date: 1971-10-07
Publication date: 1972-04-13
Also published as: IL37852A; US3715177A; CA960939A; IL37852A0

Description

Paienfanwälie

Dr.-Ing. V/iiii· elm Heichel
ipl-Ing. Woligcrng Bsicliel

6 Frcnkiuri a. M. 1
Parksiraße 13

6854

CURTISS-WRIGHT CORPORATION, Woodridge, New Jersey, VStA

Flüssigkeits-Zuteilvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Fluid- bzw. Flüssigkeits-Zuteilvorrichtung oder Meßvorrichtung mit zahlreichen Drehteilen, die drehbeweglich in einem Gehäuse abgestützt und so untereinander verbunden sind, daß sie sich mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten drehen. Insbesondere ist die Erfindung auf Flüssigkeits-Zuteilvorrichtungen oder Meßvorrichtungen gerichtet, die vorbestimmte kleine Flüssigkeitsmengen zu einem Ort fördern, an dem sie verbraucht oder gespeichert werden.

Die bisher bekannt gewordenen Flüssigkeits-Zuteilvorrichtun-' gen sind relativ komplexe und teuere Geräte, was insbesondere für diejenigen Geräte zutrifft, welche Schmiermittel in verschiedenen Mengen Maschinenteilen zuführen. Eine typische Schmiermittel-Zuteilvorrichtung ist in der US-PS 3 172 578 beschrieben. Diese Vorrichtungen sind gewöhnlich mit einer Pumpe verbundene Ventilmechanismen, die von der Pumpe eine unter Druck stehende Flüssigkeit aufnehmen und in der Fabrik einjustiert werden, um eine gewisse vorbestimmte Schmiermittelmenge abzugeben. Viele der bekannten Flüssigkeits-Zuteil-

2098 16/1 006

vorrichtungen sind deshalb ungenügend, weil sie nicht in der Lage sind, eine abgemessene Flüssigkeitsmenge mit unterschielichen Abgabegeschwindigkeiten auszubringen, oder falls sie dies tatsächlich vermögen, sind sie relativ komplex und teuer.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,' eine Flüssigkeits-Zuteilvorrichtung von verhältnismäßig einfacher und preiswerter Konstruktion zu schaffen, wobei die Flüssigkeits-Zuteilvorrichtung gleichzeitig ein einstückiges fc Teil einer Flüssigkeitspumpe bilden soll.

Es ist ferner beabsichtigt, eine kombinierte Fluid- bzw. Flüssigkeits-Zuteilvorrichtung und -Flüssigkeitspumpe zu schaffen, in der sich die bemessene Flüssigkeitsabgabegeschwindigkeit automatisch bei einem Wechsel der Pumpenfördergeschwindigkeit verändert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit Hilfe einer Fluid- bzw. Flüssigkeits-Zuteilvorrichtung der eingangs bezeichneten Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine Auslaßöffnungsanordnung in dem Gehäuse, um eine Druckflüssigkeit von einer Druckflüssigkeitsquelle in dem Gehäuse wegzuführen und durch " Kanäle in dem Gehäuse und in jedem der zahlreichen Drehteile, die derart relativ zueinander angeordnet sind, daß sie einmal nach jedem vorbestimmten Ausmaß einer Winkelbewegung des schneller rotierenden Teils der zahlreichen Drehteile in Deckung miteinander und mit der Druckflüssigkeitsquelle und der Auslaßöffnungsanordnung kommen, um die Druckflüssigkeitsquelle mit der Auslaßöffnungsanordnung in Kommunikation zu bringen.

Ein Merkmal dieser Erfindung besteht in der Schaffung von zwei Drehteilen, die in einem Gehäuse miteinander verzahnt oder gekoppelt sind, so daß sie sich mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten drehen, wobei Kanäle in dem Gehäuse und in einem jeden der zwei Drehteile so relativ zueinander

209816/1005

angeordnet sind, daß sie einmal bei Jeder vorbestimmten Zahl von Umdrehungen des schneller rotierenden Teils in Deckung miteinander kommen und dadurch eine Quelle eines unter Druck stehenden Mediums in dem Gehäuse mit einer Auslaßöffnung in Verbindung bringen, um Flüssigkeit zu einer Stelle zu leiten, an der sie verbraucht oder gespeichert wird.

Die vorliegende Erfindung schlägt demzufolge vor, eine Flüssigkeits-Zuteilvorrichtung zu schaffen, die ein Gehäuse, ein erstes Teil und ein zweites Teil aufweist, die drehbar in dem Gehäuse abgestützt und so miteinander verbunden sind, daß die Teile mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten umlaufen. Das Gehäuse enthält eine Kammer, um ein unter Druck stehendes Medium von einer Quelle desselben aufzunehmen. Eine Auslaßöffnungsanordnung ist in dem Gehäuse vorgesehen und mit einer Stelle verbunden, an der das Medium verbraucht oder gespeichert wird. Das Gehäuse und beide ersten und zweiten Teile sind jeweils mit Kanalanordnungen versehen, die so relativ zueinander angeordnet sind, daß sie in Deckung miteinander und mit der Druckflüssigkeitskammer und der Auslaßöffnungsanordnung kommen, und zwar einmal bei jeder vorbestimmten Zahl von Umdrehungen des schneller rotierenden Teils, um dadurch die Druckflüssigkeitsquelle mit dem Auslaßkanal in Verbindung zu bringen und die Flüssigkeit zu einer Stelle zu leiten, an der sie verbraucht oder gespeichert wird.

Ein enger begrenzter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Vorrichtung gerichtet, in der eine Zuteilvorrichtung in einer Flüssigkeitspumpe eingebaut ist. Die Flüssigkeitspumpe weist eine äußere Rädereinrichtung und eine innere Rädereinrichtung auf, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, und zwar in einem exzentrischen Eingriffsverhältnis zueinander. Die äußere Rädereinrichtung weist wenigstens einen Zahn weniger als die innere Rädereinrichtung auf, so daß bei Drehung der Räder Flüssigkeitsarbeitskammern

709816/100 5

zwischen den kämmenden oder in Eingriff stehenden Räderzähnen gebildet v/erden, deren Volumen sich abwechselnd ausdehnt und zusammenzieht. Eine Einlaßöffnungsanordnung und eine Auslaßöffnungsanordnung ist in dem Gehäuse vorgesehen und kommuniziert mit den Arbeitskammern, um Flüssigkeit von der Einlaßöffnungsanordnung während der Ausdehnung der Arbeitskammern in die Arbeitskammern zu ziehen und ferner Flüssigkeit aus diesen Kammern in die Auslaßöffnungsanordnung zu drücken, während sich die Arbeitskammern zusammenziehen. Die Meß- oder Zuteilvorrichtung gemäß der Erfindung weist ferner Kanalan- ^ Ordnungen in dem inneren und äußeren Rad auf,' die so angeordnet sind, daß die Kanalanordnungen in Deckung miteinander und mit der Auslaßöffnungsanordnung kommen, und zwar nach jeder • vorbestimmten Zahl von Umdrehungen der äußeren Rädereinrichtung, um einen Teil der von der Auslaßöffnungsanordnung angepumpten Flüssigkeit zu einem Ort abzuzweigen, an dem sie verbraucht oder gespeichert wird.

Die Erfindung wird nun an Hand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufge-P nommen wurden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Stirnansicht der Flüssigkeits-Zuteil-

vorrichtung und Pumpvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ' eine Teil-Querschnittsansicht im wesentlichen

entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht im wesentlichen entlang

der Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht im wesentlichen entlang

der Linie 4-4 der Fig. 2;

209 316/1005

Figuren 5 und 6 Teilquerschnittsansichten im wesentlichen "■'·.-■ entlang den Linien 5-5 bzw. 6-6 der Fig. und

Figr 7 eine.Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten

Flüssigkeitszuteil- und Pumpvorrichtung, wobei lediglich für Darstellungszwecke Teile weggebrochen sind.

Es wird nun auf die Zeichnungen, insbesondere auf Fig. 1 Bezug genommen. Mit der Bezugszahl 10 ist allgemein eine Flüssigkeitszuteil- und Pumpvorrichtung gemäß der Erfindung gekennzeichnet. Wenngleich die Flüssigkeitszuteil- und Pumpvorrichtung 10 in Verbindung mit einer "Gerotor"-artigen Flüssigkeitspumpe in den Zeichnungen dargestellt ist und auch anschließend beschrieben wird, ist die Erfindung jedoch nicht auf eine solche Pumpvorrichtung beschränkt. Es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß ihre Merkmale bei Jeder Einrichtung mit zwei Teilen angewendet werden können, die so verbunden sind, daß sie sich mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten drehen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann ferner das Flüssigkeits-Zuteilmerkmal bei Jeder Pumpvorrichtung angewendet werden, die verzahnte Rotoren aufweist, welche so konstruiert und angeordnet sind, daß sie sich mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten drehen und Arbeitskammern bilden, welche sich abwechselnd ausdehnen und zusammenziehen, um eine Flüssigkeit zu fördern«

Wie in den Figuren 1 und 7 gezeigt ist, weist die Flüssigkeitszuteil-Pumpvorrichtung 10 ein Gehäuse 11 mit einem Körperteil 12 und Stirnwänden 13 und 14 auf, die durch Schrauben 15 an dem Körperteil befestigt sind. Das Körperteil 12 enthält eine kreisrunde Ausnehmung 16 neben der Stirnwand 14, um zusammen mit der letzteren einen Pumpenraum zu bilden. Ein innen verzahnter Rotor oder Zahnkranz 17 wird durch die Wände der Ausnehmung 16 so abgestützt, daß er sich in dem Pumpenraum drehen kann. Ein außen verzahnter Antriebsrotor oder ein

209816/1006

Zahnrad 18 kämmt mit dem innen verzahnten Zahnkranz 17. Das außen verzahnte Antriebsrad 18 ist mit einer Antriebswelle verkeilt oder auf irgendeine andere geeignete V/eise verbunden, und die Antriebswelle ist in dem Gehäuse 11 exzentrisch zur Drehachse des Zahnkranzes 17 gelagert. Wie deutlich in Fig. gezeigt ist, erstreckt sich die Antriebswelle 19 durch die Stirnwand 13 hindurch in das Gehäuse 11 bis zu einem Punkt kurz vor der Stirnwand 14. Die Zähne 20 und 21 der Zahnräder 17 bzw. 18 sind in Übereinstimmung mit den typischen Erfordernissen einer "Gerotor"-artigen Pumpe ausgebildet, und das ψ Zahnrad 18 ist mit einem Zahn weniger als der' Zahnkranz 17 versehen, so daß Arbeits- oder Pumpkammern 22 zwischen den kämmenden Zähnen 20 und 21 ausgebildet sind, wobei das VoIu-.·.-' men dieser Kammern 22 sich abwechselnd ausdehnt und zusammenzieht, wenn sich der Zahnkranz 17 und das Zahnrad 18 drehen.

Das "Gehäuse 11 ist, wie am besten in Fig. 7 gezeigt ist, mit einem Einlaß- oder Ansaugkanal 23 versehen, der an einem Ende mit einer Flüssigkeitsquelle (nicht gezeigt), z.B. einem Schmiermittelbehälter kommuniziert und am gegenüberliegenden Ende mit einer bogenförmigen Ansaug-Einlaßöffnung 24 im Boden der Ausnehmung 16 in Verbindung steht. Ein Auslaß- oder Abführkanal 25 ist in dem Gehäuse 11 gegenüber dem Ansaugkanal 23 vorgesehen. Der Auslaßkanal kommuniziert an einem Ende mit einer Stelle, an der die betreffende Flüssigkeit verbraucht oder gespeichert wird (nicht gezeigt), z.B. einer Dreh-Brennkraftmaschine, und am gegenüberliegenden Ende mit einer bogenförmigen Abschluß- oder Auslaßöffnung 26, die im Boden der Ausnehmung 16 ausgebildet ist. Die Auslaßöffnung 26 ist so bemessen, daß ihr Volumen abnimmt, wenn sich das Volumen der Arbeitskammern 22 zusammenzieht, während das Volumen der Einlaßöffnung 24 sich vergrößert, wenn sich das Volumen der Arbeitskammern 22 ausdehnt, während der Zahnkranz 17 und das Zahnrad 18 umlaufen. Eine Kommunikation zwischen der Einlaßöffnung 24 und der Auslaßöffnung 26 über die Arbeitskammern 22 wird durch eine Stirnplatte 27 verhindert, die an dem Zahnkranz 17 befestigt ist und an der die benachbarte Stirn-

209816/1005

seite des Zahnrades 18 anliegt.

Die im. folgenden beschriebene "Gerotor"-artige Flüssigkeitspumpe dient dem Zweck, eine Flüssigkeit zu pumpen oder zu fördern, wenn die Antriebswelle 19 durch eine geeignete Dreh-Kraftquelle in Drehung versetzt wird, z.B. durch einen Elektromotor oder Flüssigkeitsmotor oder dgl. Die Drehung ' der Antriebswelle 19 bewirkt eine Drehung des außen verzahnten Antriebsrades 18, welches wiederum den Zahnkranz 17 in Drehung versetzt, mit dem es kämmt oder in Eingriff steht. Da das Antriebszahnrad 18 einen Zahn weniger als der Zahnkranz 17 besitzt und relativ zur Drehachse des Zahnkranzes exzentrisch gelagert ist, expandiert das Volumen der Arbeits- oder Pumpkammern 22, die durch benachbarte kämmende Zähne 20 und 21 der Räder 17 bzw. 18 gebildet sind, fortschreitend, um ein Teilvakuum zu erzeugen und zu fördernde Flüssigkeit von der Einlaßöffnung 24 über den Ansaugkanal einzuziehen. Ferner zieht sich das Volumen der Arbeits- oder Pumpkammern 22 fortschreitend zusammen, um Flüssigkeit aus den Arbeitskammern in die Auslaßöffnung 26 auszustoßen, von wo aus die unter Druck stehende Flüssigkeit durch den Auslaßkanal 25 zu der Verbrauchs-oder Speicherstelle strömt (nicfat@3-zeigt). Der Schlupf zwischen den kämmenden Zähnen 20 und führt zu einer Relativdrehung zwischen den Rädern 17 und 18, so daß die gleichen Zähne stets nach N-Umdrehungszahlen des Zahnkranzes 17 kämmen, wobei die Zahl der Umdrehungen N der Zahl der Zähne 21 auf dem außen verzahnten Antriebsrad 18 entspricht.

Die in soweit beschriebene Flüssigkeitszuteil- und Pumpvorrichtung 10 ist im wesentlichen eine bekannte "Gerotor"-Pumpe von der Art, wie sie von der Yf. H. Nichols Company of Waltham Mass. und der Hydro-Comp., Inc. of Hopkins, Minnesota, hergestellt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Flüssigkeits-Zuteilvorrichtung in die Vorrichtung 10 eingebaut, um eine kleine Menge der geförderten Flüssigkeit su einer /erbrouchsstelle oder Speicherstelle zu führen.}, 2*Ι^:* ά*?!

209816/1005

Scheitelpunktdichtungen einer Dreh-Brennkraftmaschine.

Die Flüssigkeits-Zuteilvorrichtung weist, wie am besten in den Figuren 2,. 3, 4,5 und 6 gezeigt ist, im Zahnkranz 17 und im Zahnrad 18 geeignete Kanalanordnungen auf, die relativ zueinander so angeordnet sind, daß sie einmal bei federn vorbestimmten Ausmaß einer Winkelbewegung des außen verzahnten Rades 18 in Deckung miteinander und mit der Auslaßöffnung kommen. Im einzelnen weist- die Flüssigkeits-Zuteilvorrichtung gemäß der Erfindung einen Kanal 28 auf, der sich durch das außen verzahnte Rad 18 hindurch erstreckt, und zwar im wesentlichen parallel zur Drehachse des Zahnrads 18. Ein Loch oder Kanal 29 mit im wesentlichen dem gleichen Ausmaß wie der Kanal 28 ist in der Stirnplatte 27 des Zahnkranzes 17 vorgesehen. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind beide Kanäle <

28 und 29 derart radial von ihren entsprechenden Drehachsen nach außen versetzt, daß nur in einer Position die Kanäle völlig in Deckung miteinander stehen, während die Räder 17 und 18 eine relative Drehbewegung ausführen. Um den Kanal mit einer Druckflüssigkeitsquelle zu verbinden, ist in dem Boden der Ausnehmung 16 eine Uberbrückungsnut 30 ausgearbeitet, die mit der Auslaßöffnung 26 kommuniziert und Flüssigkeit aufnimmt, welche von der Pumpe abgegeben wird. Die Uberbrückungsnut 30 ist so bemessen, daß sie sich von der Auslaßöffnung 26 radial nach innen erstreckt und in der Drehbahn des Kanals 28 liegt, wodurch intermittierend der Kanal 28 mit der Uberbrückungsnut 30 in Deckung kommt und Druckflüssigkeit aus der letzteren in den Kanal 28 und bei Ausfluchtung in den Kanal 29 treten kann.

Wie ebenfalls am besten in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Kanal 31 in der Stirnwand 14 ausgearbeitet, so daß er sich im wesentlichen parallel zur Drehachse der Räder 17 und 18 erstreckt und so verläuft, daß er in der Drehbahn des Kanals

29 liegt, um mit einem Ende intermittierend in Deckung mit dem letzteren zu kommen, wenn sich der Zahnkranz 17 dreht. Das gegenü!.':¹ r.^; .v?gende "üi\ri.e des Kanals 31 kann, durcn geeignet?

Leitungen (nicirt gezeigz) unmittelbar mit einer Verbrauchs-

209816/1005

stelle oder Speicherstelle verbunden sein, ohne daß dies aus dem Rahmen der Erfindung herausfallen würde. Um jedoch eine sehr genaue Bemessung der Menge an Flüssigkeit zu erreichen, die von der Auslaßöffnung 26 abgezweigt wird, kommuniziert in der Zeichnung der Kanal 31 mit der Bohrung oder dem Zylinder 32 einer Kolben-Zylinder-Meßeinrichtung 33, die anschließend noch ausführlich besehrieben wird.

Aus der bisherigen Beschreibung geht hervor, daß wenn der Zahnkranz 17 und das Zahnrad 18 relativ zueinander und zum Gehäuse 11 drehen, die bogenförmige Nut 30 und Kanäle 28, 29 und 31 einmal nach jeweils vierzehn Umdrehungen des Zahnrads 18 in Deckung miteinander kommen (das außen verzahnte Rad besitzt vierzehn Zähne, während der Zahnkranz fünfzehn Zähne aufweist). Diese intermittierende Kommunikation der oben erwähnten Kanäle ermöglicht die Abzweigung einer sehr kleinen Flüssigkeitsmenge von der Auslaßöffnung 26 zu einer Verbrauchsstelle oder Speicherstelle. Diese Flüssigkeitsmenge variiert im direkten Verhältnis zu den Veränderungen der Winkelgeschwindigkeit des angetriebenen außen verzahnten Rades 18. Die Menge der abgezweigten Flüssigkeit ist so klein, daß sie die Flüssigkeitsmenge nicht merklich beeinträchtigt, welche von der Auslaßöffnung 26 zu der Verbrauchsstelle oder Speicherstelle der geförderten Flüssigkeit (nicht gezeigt) abgegeben wird.

Die Kolben-Zylinder-Meßeinrichtung 33 weist zusätzlich zum Zylinder 32 einen Stößel oder Kolben 34 auf, der sich frei innerhalb des Zylinders 32 hin- und herbewegen kann. Die Bewegungslänge des Kolbens 34 und damit das Flüssigkeitsvolumen, das in dem Zylinder 32 an den gegenüberliegenden Enden des Kolbens 34 eingefangen werden kann, sind durch einen Stift 35 veränderbar, der in dem einen Ende des Zylinders 32 verschiebbar angeordnet ist und eine der Stirnwände des Zylinders 32 bildet. Der Stift 35 wird relativ zu dem Zylinder 32 durch eine Schraube 36 axial einjustiert, die wiederum in eine Gewindebohrung 37 im Gehäuse 11 eingedreht ist. Die Gewinde-

209816/1005

bohrung 37 verläuft koaxial zum Zylinder 32 und zum Stift 35, so daß die Schraube 36 an dem Stift 35 anliegt. Eine Feder 38 drückt den Stift 35 in Anlage mit der Schraube 36, so daß der Stift 35 der geradlinigen Bewegung der Schraube 36 folgt. Die Schraube 36 wird in einer erwünschten Einstellposition durch eine Arretiermutter 39 blockiert. Die Einrichtung 33 umfaßt ferner einen Kanal 40, der mit dem Zylinder 32 neben dem Ende des Kolbens 34 in Verbindung steht, das dem Kolbenende gegenüberliegt, welches sich neben dem Kanal 31 befindet. V/ie am besten in Fig. 5 gezeigt ist, erstreckt sich der Kanal 40 im Gehäuse 11 von dem Zylinder 32 weg im wesentlichen parallel zum Kanal 31 zu einer länglichen Ausnehmung 41 in der Oberfläche der Stirnplatte 27 neben der Stirnwand 14 des Gehäuses. Die Ausnehmung 41 ist so positioniert, daß wenn sieb, durch den Zahnkranz 17 in Kommunikation mit dem Kanal 40 geführt wird, sie gleichzeitig in Verbindung mit einer von zwei Auslaßöffnungen 42 und 42A (vgl. Fig. 1) steht. Die Abzweig- oder Auslaßöffnungen 42 und 42A sind jeweils mit Gewinde versehen, um das eine Ende einer Abführleitung (nicht gezeigt) aufzunehmen, welche ι: sich zu einer Verbrauchsstelle oder Speicherstelle der abgezweigten Flüssigkeit erstreckt. Wenn, wie oben beschrieben, die Kanäle 28, 29 und 31 vorübergehend in Verbindung mit der Auslaßöffnung 26 über die Nut 30 kommen, während sich die Räder 17 und 18 relativ zueinander drehen, wird unter Druck stehende abgeführte Flüssigkeit in den Zylinder 32 geführt, was zur Folge hat, daß sich der Kolben 34 in einer Richtung gegen den Stift 35 verschiebt. Etwas von der Flüssigkeit, die während eines vorangehenden Arbeitszyklus in dem Zylinder 32 und dem Kanal 40 eingeschlossen worden ist, wird durch die Bewegung des Kolbens 34 vom Zylinder 32, den Kanal 40, die Ausnehmung 41 in und durch die Ablaßöffnung 42 gedrückt. Um eine geradlinige Bewegung des Kolbens 34 in die entgegengesetzte Richtung zu erzielen, enthält die Flüssigkeit-Zuteilvorrichtung einen zweiten Satz von Kanälen 28A, 29A, 31A und 4OA und eine Ausnehmung 41A, die den Kanälen 38, 29, 31 und 40 und der Ausnehmung 41 ähnlich sind und diesen

209816/1005

Teilen entsprechen. Der zweite Satz von Kanälen 28A, 29A, 31A land 4OA und die Ausnehmung 41A sind so angeordnet, daß einmal nach jeweils vierzehn Umdrehungen des außen verzahnten Rades 18 das Ende des Zylinders 32 neben dem Stift 35 in Kommunikation mit der Auslaßöffnung 26 gebracht wird, um über die Nut 30 Druckflüssigkeit aufzunehmen, während gleichzeitig das gegenüberliegende Ende des Zylinders 32 in Kommunikation mit der Auslaßöffnung 42A gebracht wird, um etwas von der in dem Zylinder 32 und in dem Kanal 31 eingeschlossenen Flüssigkeit in die Auslaßöffnung 42A abzugeben, wenn der Kolben 34 sich unter Zwang in einer Richtung" vom Stift 35 weg verschiebt.

Aus vorstehendem dürfte eindeutig hervorgehen, daß die vorliegende Erfindung eine neuartige Flüssigkeits-Zuteilvorrichtung schafft, die verhältnismäßig einfach ist und automatisch ihre Abgabe in direktem Verhältnis zu den Veränderungen der Umdrehungszahl pro Minute der Vorrichtung variiert. Es handelt sich hier um eine Vorrichtung, die man in jede Ausführung einer Pumpvorrichtung einbauen kann, welche eine Anzahl von Drehteilen verwendet, die mit unterschiedlichen Drehzahlen umlaufen, ohne die Pumpenkonstruktion merklich zu verändern oder ihre Abgabe-Strömungsmengen merklich zu beeinflussen.

209816/1005

Claims

Patentansprüche

i1.J Flüssigkeits-Zuteilvorrichtung mit zahlreichen Drehteilen, die in einem Gehäuse drehbeweglich gelagert und so untereinander verbunden sind, daß sie sich mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten drehen*

gekennzeichnet durch

eine Auslaßöffnungsanordnung (42) in dem Gehäuse (11), um eine Druckflüssigkeit von einer Druckflüssigkeitsquelle in dem Gehäuse wegzuführen und durch Kanäle (30, 31, 40; 28, 29, 41) in dem Gehäuse (11) und in jedem der zahlreichen Drehteile (17, 18), die derart relativ zueinander angeordnet sind, daß sie einmel nach jedem vorbestimmten Ausmaß einer Winkelbewegung des schneller rotierenden Teils der zahlreichen Drehteile in Deckung miteinander und mit der Druckflüssigkeitsquelle und der Auslaßöffnungsanordnung (42) kommen, um die Druckflüssigkeitsquelle mit der Auslaßöffnungsanordnung in Kommunikation zu bringen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die zahlreichen Drehteile (17, 18) so konstruiert und angeordnet sind, daß sie miteinander kämmen und Pumpkammern (22) bilden, die sich abwechselnd ausdehnen und zusammenziehen, und daß das Gehäuse (11) eine Einlaßöffnung (23, 24) aufweist, die mit der Quelle der zu fördernden Flüssigkeit und den Pumpkammern (22) in Verbindung steht, um letzteren bei Drehung der zahlreichen Drehteile sowie einer Auslaßöffnung (25, 26) Flüssigkeit zuzuführen, die die Druckflüssigkeitsquelle bildet und mit den Pumpkammern kommuniziert, um von dem Gehäuse (11) Flüssigkeit wegzuführen.

209816/ 1 005
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zahlreichen Drehteile (17, 18) aus Zahnrädern bestehen, die miteinander kämmen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3»
dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder einen innen verzahnten Zahnkranz (17) und ein außen verzahntes Rad (18) umfassen, das exzentrisch zu dem Zahnkranz (17) gelagert ist und mit diesem kämmt, wobei das außen verzahnte Rad (18) wenigstens einen Zahn weniger als der innen verzahnte Zahnkranz (17) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch geke η η zeichnet , daß die zwei Räder (17, 18) miteinander kämmen und zwischen den kämmenden Zähnen (20, 21) die Pumpkammern (22) gebildet sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehteile (17, 18) zusammenwirken, um eine Flüssigkeit zu fördern und daß das Gehäuse (11) eine Einlaßöffnung (24) zur Bereitstellung und Einführung von zu fördernder Flüssigkeit zu den Drehteilen (17, 18) und eine Auslaßöffnung (26) aufweist, die Druckflüssigkeit von den Drehteilen aufnimmt und dieselbe aus dem Gehäuse herausleitet, wobei der Strömungsbereich der Einlaß- und Auslaßöffnungen (24 bzw. 26) beträchtlich größer ist als derjenige der Kanäle (30, 31, 40j 28, 29, 41) in dem Gehäuse (11) und den Drehteilen (17, 18).

209816/ 1005
7. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der innen verzahnte Zahnkranz (17) innerhalb des Gehäuses (11) gelagert ist, 'daß das außen verzahnte Rad (18) innerhalb des Gehäuses (11) exzentrisch zu dem innen verzahnten Zahnkranz (17) angeordnet ist, mit diesem kämmt und eine kleinere Zähnezahl als der innen verzahnte Zahnkranz aufweist, so daß bei Drehung der Räder (17, 18) Flüssigkeits-Arbeitskammern (22) zwischen den kämmenden Zähnen (20, 21) ausgebildet werden, deren Volumen abwechselnd sich ausdehnt und dann zusammenzieht, daß eine Einlaßöffnung (24) und eine Auslaßöffnung (26) mit den Flüssigkeits-Arbeitskammern (22) kommuniziert, um Flüssigkeit von der Einlaßöffnung in die Arbeitskammern während der Ausdehnung der Arbeitskammern einzuziehen und ferner Flüssigkeit aus diesen Kammern in die Auslaßöffnung während der Zusammenziehung der Arbeitskammern zu drücken, und daß eine Auslaßkanalanordnung (28, 29, 41) dem Zahnkranz und außen verzahnten Rad zugeordnet ist, welches so angeordnet ist, daß die Kanäle nach jeder vorbestimmten Zahl von Umdrehungen des innen verzahnten Zahnkranzes (17) in Deckung miteinander und mit der Auslaßöffnung (26) kommen, um einen Teil der geförderten Flüssigkeit von der Auslaßöffnung (26) zu einer Verbrauchsstelle oder Speicherstelle abzuzweigen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Gehäuse (11), der Zahnkranz und das Zahnrad (17 bzw.

18), die Einlaßöffnung (24) und die Auslaßöffnung (26) so

ausgeführt und angeordnet sind, daß sie eine Zahnradpumpe (gerotor pump) bilden.

20981 6/ 1 005
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der innen verzahnte Zahnkranz (17) ein seitliches Teil (27) aufweist, das sich normal zur Zahnkranzachse erstreckt und in Oberflächenberührung mit dem benachbarten seitlichen Teil des außen verzahnten Rades (18) steht und daß die Aus-, laßkanalanordnung (28, 29, 41) mindestens einen Kanal (29) in dem seitlichen Teil (27) des Zahnkranzes (17) und einen Kanal (28) in dem außen verzahnten Rad (18) enthält, die so angeordnet sind, daß sie nach jeweils einer vorbestimmten Zahl von Umdrehungen des Zahnkranzes (17) in Deckung miteinander kommen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß eines von den innen und außen verzahnten Rädern das andere in einem schlüpfenden Eingriffsverhältnis antreibt, so daß eine Relativdrehung zwischen den Rädern (17ii 18) vorhanden ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das innen verzahnte Rad (17) schalenförmig ausgeführt und so dimensioniert ist, daß es in seinem Innern das außen verzahnte Rad (18) aufnimmt, so daß dieses stirnseitig in Anlage mit dem innen verzahnten Rad steht, und daß die Kanäle (28, 29) die Auslaßkanalanordnung in dem außen verzahnten und innen verzahnten Rad sich parallel zur Drehachse dieser Räder erstrecken und von ihren entsprechenden Drehachsen radial beabstandet sind, um in Deckung miteinander und mit der Auslaßöffnung (26) zu kommen.

209816/ 1005
12. Vorrichtlang nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Auslaßkanalanordnung (28, 29) und der Auslaßöffnung (26) durch eine Überbrückungsvorrichtung (30) erfolgt, die in dem Gehäuse (11) ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine doppeltwirkende Kolben- und Zylindereinrichtung (33) vorgesehen ist und daß die Auslaßkanalanordnung zwei in Um-

* fangsrichtung in Abstand voneinander angeordnete Kanäle (31, 40) enthält, die mit den gegenüberliegenden Enden der doppelt wirkenden Kolben- und Zylindereinrichtung (32, 33) kommunizieren, um eine Hin- und Herbewegung des Kolbens (34) innerhalb des Zylinders (32) auszulösen, wenn jedes Paar beabstandeter Kanäle in Deckung kommt, um direkt die Arbeitskammern (22) abwechselnd mit den gegenüberliegenden Seiten des Kolbens (34) in Verbindung zu bringen, so daß sich der Kolben hin- und herbewegt und vor ausgewählte Flüssigkeitsmengen durch die Auslaßvorrichtung (40, 41, 42) zu einer Verbrauchsstelle oder Speicherstelle gedrückt werden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,

W dadurch gekennzeichnet, daß die doppelt wirkende Kolben- und Zylindereinrichtung (33) in dem Gehäuse (11) gelagert ist, daß der Zylinder (34) an seinen gegenüberliegenden Enden in Kommunikation mit einer Stelle steht, an der die bemessene Flüssigkeitsmenge verbraucht oder gespeichert wird und daß die Auslaßkanalanordnung zwei Paare von in Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordnete Kanäle (28, 28A, 29, 29A usw.) enthält, die so angeordnet sind, daß ein Kanal eines jeden Paares von Kanälen abwechselnd gegenüberliegende Enden des Zylinders (32) mit den Arbeitskammern (22) verbindet, um dem Zylinder geförderte Flüssigkeit zuzuführen und dadurch eine Hin- und Herbewegung des Kolbens (34) zu bewirken, wobei der andere Kanal eines jeden Paares /on Kanälen so angeordnet ist, daS er

209816/1005

gegenüberliegenden Enden des Zylinders (32) mit einer Stelle verbindet, an der die Flüssigkeit verbraucht oder gespeichert wird, um Flüssigkeit aus dem Zylinder zu der Stelle des Verbrauchs oder der Speicherung zu führen, wenn sich der Kolben hin- und herbewegt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, ·
dadurch gekennzeichnet, daß das innen verzahnte Rad (17) eine Wand (27) aufweist, an der das außen verzahnte Rad (18) stirnseitig anliegt und daß ein Teil eines Kanals eines Jeden Paares von kanälen durch das Gehäuse (11) und eine Ausnehmung (41) in der benachbarten Seite der Wand (27) gebildet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) gegenüberliegende Stirnwände (13, 14) aufweist, daß das schalenförmige innen verzahnte Rad (17) drehbeweglich in dem Gehäuse (11) gelagert ist und stirnseitig an den Gehäusestirnwänden anliegt, daß das außen verzahnte Rad stirnseitig an dem Boden des innen verzahnten Rads anliegt, daß die Einlaßöffnung (24) in einer der Gehäusestirnwände vorgesehen ist und mit der zu fördernden Flüssigkeitsquelle in Verbindung steht, daß die Auslaßöffnung (26) in einer der GehäuseStirnwände vorgesehen ist und mit einer Stelle kommuniziert, an der die geförderte Flüssigkeit gespeichert oder verbraucht wird, daß eine Flüssigkeits-Abzweigkanalanordnung (31t 32, 40) in der Gehäusestirnwand (14) angeordnet ist, die gegenüber der Stirnwand (13) liegt, die die Auslaßöffnung enthält, daß eine erste Kanalanordnung (29) in dem innen verzahnten Rad (17) von der Drehachse versetzt vorgesehen ist, daß eine zweite Kanalanordnung (28) in dem außen verzahnten Rad (18) von der Drehachse versetzt vorgesehen ist und daß die erste und zweite Kanalanordnung so angeordnet sind, daß sie nach Jeder vorbestimmten Zahl von Umdrehungen des außen verzahnten Rades in Deckung miteinander und mit der Flüssigkeitsabzweigkanalanordnung und der Auslaßöffnung kommen, um dadurch einen Teil der geförderten Flüssigkeit von der Auslaß-

209816/1005

Öffnung zu der Flüssigkeitsabzweigkanalanordnung abzuzweigen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die doppelt wirkende Kolben- und Zylindereinrichtung (33) in der Gehäusestirnwand (14) gelagert ist, daß die Flüssigkeitsabzweigkanalanordnung eine Abzweig-Auslaßöffnung (42) und zwei beabstandete Kanäle (31> 40) enthält, die jeweils mit den gegenüberliegenden Enden mit dem Zylinder (32) der doppelt wirkenden Kolben- und Zylindereinrichtung und abwechselnd mit der Abzweig-Auslaßöffnung (42) kommunizieren und daß die erste und zweite Kanalanordnung jeweils zwei in Umfangsrichtung beabstandete Kanäle (28, 28A, 29, 29A usw.) enthält, die abwechselnd mit dem dritten und vierten Kanal kommunizieren, um dadurch eine Hin- und Herbewegung des Kolbens (34) innerhalb des Zylinders (32) der doppelt wirkenden Kolben- und Zylindereinrichtung nach jeder vorbestimmten Zahl von Umdrehungen des außen verzahnten Rades (18) zu bewirken.

20981 6/ 1 005