DE2606082C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckzahnradpumpe oder -motor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der gattungsgemäßen Pumpe bzw. dem Motor nach dem älteren, nicht vorveröffentlichten Patent 25 33 646.3 weisen die Dicht­ leisten einen rechteckigen Querschnitt auf. Hierdurch ergeben sich durch die Fertigungstoleranzen des Getriebes und des Füllstücks sowie der Hohlradlagerung und den Verschleiß der genannten Teile erhebliche Abweichungen der an das Ritzel und/oder das Hohlrad dichtend anlegbaren, im folgenden als "Dichtsegmente" bezeichneten Elemente von ihrer theore­ tischen Ausgangslage, weas ein Kippen und eine einseitige Anlage der Dichtleiste am Füllstück bzw. am Dichtsegment sowie eine hohe Kantenpressung zur Folge hat. Außerdem nehmen die je nach den Dichtverhältnissen an den Anlageflächen der Dichtleisten am Füllstück bzw. am Dichtsegment zur Bewegung der Dichtleiste und somit zur Kompensation erforderlichen Kräfte unterschiedliche Werte an.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Hochdruck­ zahnradpumpe oder -motor so zu verbessern, daß die Dicht­ funktion zwischen den Kopfkreisen der Zahnräder und dem Füllstück auch bei Dichtspaltveränderungen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafterweise sind die Dichtleisten walzen- oder rollen­ förmig ausgebildet, so daß sie sich an der Füllstückwandung abwälzen und somit der Lage des Dichtungssegments leicht anpassen können.

Um die Dichtleisten im drucklosen Zustand einerseits an der Wandung der sie aufnehmenden Nut im Füllstück und anderer­ seits am Dichtsegment sicher zur Anlage zu bringen, ist es vorteilhaft, wenn Federelemente, beispielsweise Spiral- oder Blattfedern, vorhanden sind, die sowohl die Dichtleiste als auch das Dichtelement gegen die Zahnköpfe drücken. Dabei kann es auch vorteilhaft sein, zwischen der Dichtleiste und der versetzt angeordneten Feder eine Kugel vorzusehen, die am Dichtelement anliegt und die das Dichtelement in Richtung Anschlagstift mit einer Kraft beaufschlagt. Hierdurch werden die Federkräfte über die Kugel auf die Dichtleiste über­ tragen.

Bei Anordnung des Dichtsegments nach dem älteren Patent DE-PS 25 33 646 in einer Ausnehmung des Füllstücks ist es erforder­ lich, daß die Anlagefläche des Dichtsegments in der Ausneh­ mung mit nur geringer Abweichung vom rechten Winkel zu den axialen Seitenflächen hergestellt wird. Dies gilt auch für die Rückfläche des Füllstücks. Es ist somit im Rahmen der Erfindung fertigungstechnisch günstig, das Dichtsegment so zu verlängern, daß es gemeinsam mit dem Füllstück am Anschlag­ stift anliegt. Zweckmäßigerweise ist der Anschlagstift in den seitlichen Gehäuseteilen der Pumpe bzw. des Motors gelagert. Ein Hereinziehen des Füllstücks in den Zahneingriff beim Anlauf der Pumpe ist somit nicht mehr möglich, da durch das belastete Dichtsegment Reibungskräfte entstehen, deren Kompo­ nente in Richtung Anschlagstift wirkt.

Es kann auch vorteilhaft sein, Steuerkanten zur Begrenzung von Saug- und Druckraum am Dichtsegment bzw. am Füllstück anzuordnen. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, Schlitze oder Fasen zur Vorfüllung der Zahnkammern am Dichtsegment bzw. am Füllstück anzuordnen. Dadurch können die Seiten­ scheiben als einfache Stanzteile ausgebildet sein. Der­ artige Steuerkanten und Schlitze bzw. Fasen sind zur ein­ deutigen Begrenzung der Druckbereiche erforderlich.

Durch diese Begrenzungen wird sichergestellt, daß die auf beiden Seiten der Dichtsegmente und Füllstücke wirkenden hydrostatischen Kräfte in beabsichtigter Größenordnung gehalten werden können.

Die Anordnung dieser Steuerkanten und Schlitze am Dicht­ segment und am Segmentträger ist besonders vorteilhaft, da hierdurch bei verbesserter Dichtfunktion die den Druck­ raum axial begrenzenden Gehäuseteile ohne diese Genauigkeits­ bearbeitungen ausgeführt sein können.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele nach der Er­ findung schematisch dargestellt. Hierin zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Pumpe im Querschnitt,

Fig. 2 das Füllstück in der Pumpe nach Fig. 1 in Draufsicht,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2 bzw. III′-III′ in Fig. 1, und

Fig. 4 eine weitere erfindungsgemäße Pumpe im Quer­ schnitt.

Gemäß den Fig. 1 bis 3 besteht die Pumpe aus einem ange­ triebenen Ritzel 1, einem mit diesem kämmenden Hohlraum 2 und einem halbsichelförmigen Füllstück 3, das sich gegen einen in Bohrungen im Gehäuse gelagerten Anschlagstift 4 abstützt. An der Außenseite des Füllstücks 3 befindet sich eine Ausnehmung 5, in die als Dichtelement ein Dichtsegment 6 mit Spiel eingesetzt ist. Das Dichtsegment steht unter der Wirkung von Spiralfedern 7, die in Bohrungen im Füll­ stück 3 gelagert sind.

Um zu gewährleisten, daß die Druckflüssigkeit unter das Dichtsegment 6 gelangen kann, ist das Füllstück an der Spitze abgesetzt, so daß zwischen Füllstück 3 und Hohlraum 2 ein Schlitz 8 gebildet wird. In einer weiteren Ausnehmung 9 des Füllstücks 3 ist eine Dichtleiste 10 in Form einer Rolle oder Walze eingesetzt, die mittelbar oder unmittelbar unter der Wirkung von Spiralfedern 13 beim Anlaufen der Pumpe gegen das Dichtsegment 6 gedrückt wird. Ist die Pumpe im Betrieb, so übernimmt diese Aufgabe die Druckflüssigkeit, die über den Schlitz 8 und die Ausnehmung 5 unter die Dicht­ leiste 10 gelangt. Die Dichtleiste hat die Aufgabe, den Raum unter dem Dichtsegment metallisch abzudichten. Eine genaue Einpassung des Dichtsegments in die es aufnehmende Ausneh­ mung 5 ist somit nicht erforderlich.

Da die Dichtleiste 10 im drucklosen Zustand sowohl an dem Dichtsegment 6 als auch an der Wand 11 der Ausnehmung 9 anliegen soll, sind die Spiralfedern 13 so angeordnet, daß sie unter Zwischenschaltung von versetzt zu der Dichtleiste 10 angeordneten Kugeln 12 auf die Dichtleiste wirken. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß die Kraft der Federn 13 in einem Winkel von ca. 45° über die Kugeln 12 auf die Dichtleiste 10 wirkt.

Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, stützt sich nicht nur das Füllstück 3 mit seiner Rückenfläche 14, sondern auch das verlängerte Dichtsegment 6 an dem Stift 4 ab.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 sind von den zur Begrenzung von Saug- und Druckraum dienenden Steuerkanten die Steuerkanten 15, 15′ am Dichtsegment 6 und die Steuerkanten 16, 16′ am Füllstück 3 angeordnet. Zur Bildung der "Vorfüllschlitze" sind an dem Dichtsegment Fasen 17, 17′ und an dem Füllstück Fasen 18, 18′ vorgesehen.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Pumpe ist das Füllstück 19 mit zwei Dichtsegmenten 20, 21 ausgestattet. Das an dem Hohlrad 2 anliegende Dichtsegment 20 weist neben der Dicht­ leiste 22 in der Vorfüllzone eine weitere Dichtleiste 22′ auf. Zwischen beiden ist in dem Dichtsegment eine oder mehrere Bohrungen 23 vorgesehen. Auf diese Weise wird ge­ währleistet, daß der Druck zwischen den Dichtleisten 22, 22′ dem Druck in der gegenüberliegenden Zahnkammer 24 im Hohlrad 2 proportional ist. Gleiches gilt für das an dem Ritzel 1 anliegende Dichtsegment 21 mit den beiden Dicht­ leisten 25, 25′ und die Zahnkammer 26, wobei zwischen beiden Dichtleisten 22, 22′ und 25, 25′ eine oder mehrere Bohrungen 23 bzw. 23′ angeordnet sind.

Claims (7)

1. Hochdruckzahnradpumpe oder -motor mit einem außenverzahnten Ritzel, einem mitlaufenden, innenverzahnten Hohlrad und einem halbsichelförmigen Füllstück zwischen Ritzel und Hohlrad, mit einem im Füllstück angeordneten Dichtelement, das sich an die Zahnköpfe des Hohlrades oder des Ritzels anlegt, das von der Füllstückseite her mit Druck beauf­ schlagt ist, wobei mindestens eine Dichtleiste den Raum unter dem Dichtelement abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite oder dritte Dichtleiste (22, 22′; 25, 25′) angeordnet sind, die ein oder mehrere Druckfelder abgrenzen, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Dichtleisten (22, 22′; 25, 25′) eine oder mehrere Bohrungen (23, 23′) vorge­ sehen sind, die die Druckfelder mit hohlradseitigen bzw. ritzelseitigen Zahnzwischenräumen verbinden.

2. Hochdruckzahnradpumpe oder -motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten (22, 22′; 25, 25′; 10) walzen- oder rollenförmig sind.

3. Hochdruckzahnradpumpe oder -motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Federelemente (13) vor­ handen sind, die sowohl die Dichtleiste (10) als auch das Dichtelement (6) gegen die Zahnköpfe drücken.

4. Hochdruckzahnradpumpe oder -motor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Dichtleiste (10) und der versetzt angeordneten Feder (13) eine Kugel (12) vorgesehen ist, die am Dichtelement (10) anliegt und die das Dichtelement (6) in Richtung Anschlagstift (4) mit einer Kraft beaufschlagt.

5. Hochdruckzahnradpumpe oder -motor nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (6, 20, 21) gemeinsam mit dem Füllstück (3) am Anschlag­ stift (4) anliegt.

6. Hochdruckzahnradpumpe oder -motor nach einem der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Dicht­ element (6) bzw. Füllstück (3) Steuerkanten (15, 15′, 16, 16′) zur Begrenzung von Saug- und Druckraum ange­ ordnet sind.

7. Hochdruckzahnradpumpe oder -motor nach einem der An­ sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Dicht­ element (6) oder Füllstück (3) Schlitze oder Fasen (17, 17′, 18, 18′) zur Vorfüllung der Zahnkammern (24, 26 angebracht sind.