Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Zahnradpumpe nach der Gattung des
Hauptanspruchs. Bei einer derartigen bekannten Zahnradpumpe
funktioniert die Dichtplatte gewissermaßen als Stromregler, da bei
entsprechender Beaufschlagung der Druckfelder ein Teil des von der
Pumpe geförderten Druckmittels entlang der Zahnradseitenflächen
unmittelbar von der Hochdruck- zur Niederdruckseite fließen kann.
Dabei erwärmt sich das abgeregelte Druckmittel unter Umständen sehr
stark; es wird unmittelbar der Saugseite der Pumpe wieder zugeführt,
was zu einer Überhitzung der Pumpe führen kann.The invention relates to a gear pump according to the genus
Main claim. In such a known gear pump
The sealing plate functions as a current regulator, as it were
appropriate exposure to the pressure fields part of the
Pump pumped pressure medium along the gear side surfaces
can flow directly from the high pressure to the low pressure side.
Under certain circumstances, the regulated pressure medium heats up very much
strong; it is immediately fed back to the suction side of the pump,
which can cause the pump to overheat.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Zahnradpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das abgeregelte
Druckmittel nicht zur Saugseite der Pumpe geführt wird, sondern in
den Vorratsbehälter, wo es sich mit dem dort vorhandenen Druckmittel
mischt und entsprechend abgekühlt wird. Die Pumpe saugt also kein so
stark erwärmtes Druckmittel an, wie es bisher der Fall war.
The gear pump according to the invention with the characteristic features
the main claim has the advantage that the regulated
Pressure medium is not led to the suction side of the pump, but in
the reservoir, where it is with the pressure medium present there
mixes and is cooled accordingly. So the pump doesn't suck like that
strongly heated pressure medium, as was previously the case.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantages of the invention emerge from the subclaims.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung
näher erläutert. Diese zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch
eine Zahnradpumpe, in Fig. 2 einen Schnitt längs II-II nach Fig.
1, in Fig. 3 einen Schnitt längs III-III nach Fig. 2, in Fig. 4
einen Schnitt längs IV-IV nach Fig. 2, in den Fig. 5 bis 8 Ein
zelteile im Längsschnitt und in der Draufsicht, in Fig. 9 eine
Prinzipskizze.The invention is explained in more detail in the following description and drawing. This shows in Fig. 1 a longitudinal section through a gear pump, in Fig. 2 is a section along II-II of Fig. 1, Fig. 3 shows a section along III-III of Fig. 2, Fig. 4 shows a section along IV -IV according to Fig. 2, in Figs. 5 to 8 A individual parts in longitudinal section and in plan view, in Fig. 9 is a schematic diagram.
Beschreibung des ErfindungsbeispielsDescription of the invention example
In der Zeichnung ist mit 10 das Gehäuse einer Zahnradpumpe
bezeichnet, das einen Innenraum 11 mit der Querschnittsform einer
Acht aufweist und das beidseitig durch Deckel 12, 13 verschlossen
ist. Im Innenraum 11 kämmen zwei Zahnräder 14, 15 im Außeneingriff
miteinander. Ihre Wellenzapfen 16, 17 sind in Buchsen 18 bis 21
gelagert, welche in Bohrungen 22 bis 25 von brillenförmigen Lager
körpern 26, 27 angeordnet sind, welche mit geringem axialem Spiel an
den Deckeln 12, 13 anliegen. Der Wellenzapfen 17 hat einen Fortsatz
17A, der durch eine Bohrung 13A im Deckel 13 nach außen dringt und
zum Antrieb der Zahnradpumpe dient.In the drawing, 10 denotes the housing of a gear pump, which has an interior 11 with the cross-sectional shape of an eight and which is closed on both sides by covers 12 , 13 . In the interior 11 , two gears 14 , 15 mesh with one another in external engagement. Your shaft journals 16 , 17 are mounted in bushings 18 to 21 , which bodies 26 , 27 are arranged in bores 22 to 25 of eyeglass-shaped bearings, which rest against the covers 12 , 13 with little axial play. The shaft journal 17 has an extension 17 A, which penetrates through a bore 13 A in the cover 13 and serves to drive the gear pump.
Zwischen den Seitenflächen der Zähnräder 14, 15 und der Brille 27
ist eine Dichtplatte 30 angeordnet, wie sie in Fig. 2 und ins
besondere in Fig. 7 dargestellt ist. Die Dichtplatte 30 ist in
einer passenden Ausnehmung 27A der Brille 27 angeordnet, hat etwa
die Form einer Drei und befindet sich auf der Hochdruckseite HD der
Pumpe. Dort ist die Auslaßbohrung 31, die in das Innere des Gehäuses
mündet und an welche eine Verbraucherleitung 32 angeschlossen ist.
Diametral gegenüberliegend ist im Gehäuse 10 die Einlaßbohrung 33
ausgebildet, welche über eine Saugleitung 34 mit dem Behälter 35 in
Verbindung steht.
A sealing plate 30 , as shown in FIG. 2 and in particular in FIG. 7, is arranged between the side surfaces of the toothed wheels 14 , 15 and the glasses 27 . The sealing plate 30 is arranged in a suitable recess 27 A of the glasses 27 , has approximately the shape of a three and is located on the high-pressure side HD of the pump. There is the outlet bore 31 , which opens into the interior of the housing and to which a consumer line 32 is connected. Diametrically opposite the inlet bore 33 is formed in the housing 10 , which is connected to the container 35 via a suction line 34 .
Die Dichtplatte 30 bedeckt nur teilweise die Zahnradseitenflächen,
das heißt nicht einmal die Hälfte derselben. Wie bereits oben aus
geführt, befindet sie sich auf der Hochdruckseite und hat etwa die
Form einer Drei. Ihre gerade Begrenzungslinie 30A hat einen geringen
Abstand a gegenüber einer die Wellenmitten verbindenden gedachten
Geraden. Oberhalb der Dichtplatte 30 sind zwei der Druckfelder A und
B ausgebildet, welche durch Dichtungen 36, 37 begrenzt sind. Die
Dichtung 37 erstreckt sich um die Wellenbohrungen herum und endet an
der Begrenzungslinie 30A. Radial außerhalb verläuft konzentrisch die
Dichtung 36, sie hat einen bestimmten Abstand zur Gehäuseinnenwand.
Das Druckfeld A befindet sich zwischen der Dichtung 36 und der
Gehäuseinnenwand, während sich das Druckfeld B zwischen den beiden
Dichtungen befindet. Das Druckfeld A ist stets von der Hochdruck
seite - das heißt vom Pumpenförderdruck - beaufschlagt, und zwar
über eine Ausnehmung 38, die sich entlang des Gehäuseinnenraums
erstreckt. Das Druckfeld B ist über eine kleine Bohrung 39 beauf
schlagt, welche durch die Dichtplatte 30 hindurchdringt - siehe
hierzu insbesondere Fig. 3 - und endet an den Zahnkammern. Daraus
ist zu erkennen, daß der Druck in den Zahnkammern - es ist ebenfalls
etwa der Förderdruck der Pumpe - auch im Druckfeld B herrscht.The sealing plate 30 only partially covers the gear side surfaces, that is, not even half of them. As already mentioned above, it is located on the high pressure side and has the shape of a three. Its straight boundary line 30 A has a small distance a from an imaginary straight line connecting the shaft centers. Above the sealing plate 30 , two of the pressure fields A and B are formed, which are delimited by seals 36 , 37 . The seal 37 extends around the shaft bores and ends at the boundary line 30 A. Radially outside, the seal 36 is concentric and has a certain distance from the inner wall of the housing. The pressure field A is between the seal 36 and the housing inner wall, while the pressure field B is between the two seals. The pressure field A is always acted upon from the high pressure side - that is, the pump delivery pressure - via a recess 38 which extends along the interior of the housing. The pressure field B is struck through a small bore 39 which penetrates through the sealing plate 30 - see in particular FIG. 3 in this regard - and ends at the tooth chambers. From this it can be seen that the pressure in the tooth chambers - it is also the delivery pressure of the pump - also prevails in the pressure field B.
An die Bohrung 39 schließt sich im Lagerkörper 27 eine Bohrung 40
an, welche Verbindung zu einer den Deckel durchdringenden Bohrung
41 hat. An diese Bohrung ist eine Leitung 42 angeschlossen, in
welcher sich ein elektromagnetisch betätigbares Steuerventil 43
befindet und die zum Behälter 35 führt. An den beiden Buchsen 18, 19
sind an ihren der Dichtplatte zugewandten Innenseiten relativ
breite, d.h. groß dimensionierte Längsnuten 45, 46 ausgebildet,
welche sich über die gesamte Länge der Buchsen erstrecken. In den
Fig. 5 und 6 ist nur die Lagerbuchse 18 gezeichnet, die Lager
buchse 19 ist ebenso ausgebildet, deren Längsnut ist mit 46
bezeichnet. Im Schnittbild nach Fig. 2 sind diese Längsnuten als
breite Linien dargestellt (Ziffern 45, 46). An der dem Deckel 12
zugewandten Seite des Lagerkörpers 27 ist eine flache Ausnehmung 27B
ausgebildet. In diese Ausnehmung münden die Längsnuten 45, 46 an den
Buchsen 18, 19. Von der Ausnehmung 27B führt ein Kanal 48 entlang
des Lagerkörpers zum Inneren des Gehäuses und dann zum Behälter 35,
also nicht zur Saugseite der Pumpe, was wesentlich ist. Die Fig. 8
zeigt eine Ansicht auf diese Stirnseite des Lagerkörpers 27. Daraus
ist zu erkennen, daß die Ausnehmung 27B verhältnismäßig schmal ist,
so daß auf der Stirnseite des Lagerkörpers 27 noch Platz bleibt für
ein Druckfeld 27E, das von der Hochdruckseite her beaufschlagt und
so dimensioniert ist, daß es den Lagerkörper leicht an die Zahnrad
seitenflächen drückt.The bore 39 is a bore 40 joins in the bearing body 27, which has a connection to the cover penetrating hole 41st A line 42 is connected to this bore, in which there is an electromagnetically actuated control valve 43 and which leads to the container 35 . Relatively wide, that is to say large-dimensioned, longitudinal grooves 45 , 46 are formed on the two bushings 18 , 19 on their inner sides facing the sealing plate and extend over the entire length of the bushings. In FIGS. 5 and 6 only the bearing bush 18 is drawn, the bearing bush 19 is also formed, the longitudinal groove is denoted by 46. In the sectional view of FIG. 2, these longitudinal grooves are represented as wide lines (numbers 45, 46). At the cover 12 side facing the bearing body 27 is a shallow recess 27 is formed B. The longitudinal grooves 45 , 46 at the bushes 18 , 19 open into this recess. A channel 48 leads from the recess 27 B along the bearing body to the interior of the housing and then to the container 35 , that is to say not to the suction side of the pump, which is essential. Fig. 8 shows a view of this face of the bearing body 27. From this it can be seen that the recess 27 B is relatively narrow, so that on the end face of the bearing body 27 there is still space for a pressure field 27 E, which is acted upon from the high pressure side and is dimensioned such that it easily contacts the gear wheel side faces presses.
Durch entsprechende Schaltung des Elektromagnetventils 43 kann der
Druck im Druckfeld B stufenlos variiert werden. Wenn das Ventil 43
geschlossen ist, herrscht im Druckfeld B praktisch der Pumpenförder
druck, der - wie oben beschrieben - über die Bohrung 39 in das
Druckfeld gelangt. Im Druckfeld A herrscht stets der Förderdruck der
Pumpe.The pressure in the pressure field B can be varied continuously by appropriate switching of the solenoid valve 43 . When the valve 43 is closed, there is practically the pump delivery pressure in the pressure field B, which - as described above - passes through the bore 39 into the pressure field. The delivery pressure of the pump always prevails in pressure field A.
Wird das Ventil 43 durch entsprechende Ansteuerung seines Elektro
magneten 43A geöffnet, so kann aus dem Druckfeld B Druckmittel über
die Bohrungen 40, 41 sowie die Leitung 42 und das Ventil 43 zum
Behälter abströmen. Je nach Öffnungsgrad des Ventils 43 und der
damit verbundenen Druckabsenkung im Druckfeld B wird nun die Dicht
platte 30 durch den unterhalb von ihr in den Zahnkammern
herrschenden Druck mehr oder weniger stark von den Zahnradseiten
flächen abgehoben. Dadurch kann Druckmittel von der Hochdruckseite
unterhalb der Platte abströmen. Durch die Form der Druckplatte
gelangt dieses abströmende Druckmittel in die Längsnuten 45, 46 der
Buchsen 18, 19 und zur Ausnehmung 27A am Lagerkörper 27. Von dort
fließt es über die Bohrung 48 und durch das Innere der Zahnradpumpe
in den Behälter 35 ab. Entsprechend dem Steuerdruck im Druckfeld B
kann die Dichtplatte 30 mehr oder weniger stark von den Zahnrad
seitenflächen abgehoben werden, wodurch eine mehr oder weniger große
Druckmittelmenge von der Hochdruckseite zu den Längsnuten 45, 46
abströmen kann. Dabei erwärmt es sich unter Umständen sehr stark,
wird aber dadurch, daß es in den Druckbehälter fließt, wieder abge
kühlt. Es fließt somit kein an der Dichtplatte durch Reibungskraft
erwärmtes Druckmittel unmittelbar zur Saugseite. Ist das Ventil 43
völlig geschlossen, so liegt die Dichtplatte voll an den Zahnrad
seitenflächen an, so daß kein Druckmittel mehr von der Hoch- zur
Niederdruckseite abfließen kann. Die Fördermenge ist nun maximal.
Hieraus ist zu erkennen, daß die Dichtplatte durch entsprechende
Steuerung des Druckes im Druckfeld B die Funktion eines Strom
regelventils hat, wodurch die Fördermenge der Pumpe auf einfachste
Weise geregelt werden kann. Eine Überhitzung der Zahnradpumpe wird
sicher dadurch vermieden, daß das im Bypass abgesteuerte Druckmittel
zum Behälter fließt und dort gekühlt wird.If the valve 43 is opened by appropriate actuation of its electric magnet 43 A, pressure medium can flow out of the pressure field B through the bores 40 , 41 and the line 42 and the valve 43 to the container. Depending on the degree of opening of the valve 43 and the associated reduction in pressure in the pressure field B, the sealing plate 30 is now more or less lifted off from the gear sides by the pressure prevailing below it in the tooth chambers. This allows pressure medium to flow from the high pressure side below the plate. Due to the shape of the pressure plate, this outflowing pressure medium reaches the longitudinal grooves 45 , 46 of the bushings 18 , 19 and the recess 27 A on the bearing body 27 . From there it flows through the bore 48 and through the interior of the gear pump into the container 35 . According to the control pressure in the pressure field B, the sealing plate 30 can be lifted more or less strongly from the gear side surfaces, whereby a more or less large amount of pressure medium can flow out from the high pressure side to the longitudinal grooves 45 , 46 . It may heat up very strongly, but is cooled by the fact that it flows into the pressure vessel. Thus, no pressure medium heated on the sealing plate by frictional force flows directly to the suction side. If the valve 43 is completely closed, the sealing plate is fully against the gear side surfaces, so that no pressure medium can flow from the high to the low pressure side. The delivery rate is now maximum. From this it can be seen that the sealing plate has the function of a flow control valve by appropriately controlling the pressure in the pressure field B, whereby the delivery rate of the pump can be regulated in the simplest way. Overheating of the gear pump is reliably avoided in that the pressure medium which is deactivated in the bypass flows to the container and is cooled there.
In Fig. 8 ist die Drucksteuerung schematisch wiedergegeben. Die
Dichtplatte 30 ist hier als Bypassventil dargestellt, welche
Funktion sie ja auch hat. Der über die Dichtplatte abfließende Strom
ist mit QV bezeichnet, der aus dem Druckfeld B abströmende geringe
Druckmittelstrom mit QS. Hier ist gut zu erkennen, daß das über
die Dichtplatte 30 abströmende Druckmittel unmittelbar in den
Behälter 35 gelangt.In Fig. 8 the pressure control is shown schematically. The sealing plate 30 is shown here as a bypass valve, which function it also has. The current flowing through the sealing plate is designated Q V , the low pressure medium flow flowing out of the pressure field B is designated Q S. It can be clearly seen here that the pressure medium flowing out via the sealing plate 30 reaches the container 35 directly.
Es ist noch zu bemerken, daß der Druck im Druckfeld B auch noch auf
andere Weise gesteuert werden kann, als mittels des Steuerventils
43, z.B. durch eine externe Drucksteuereinrichtung (Hilfspumpe,
Hydraulikanlage, Druckspeicher etc.). Außerdem kann auch an beiden
Zahnradseitenflächen eine Dichplatte 30 angeordnet sein, falls dies
erforderlich ist.It should also be noted that the pressure in the pressure field B can also be controlled in another way than by means of the control valve 43 , for example by an external pressure control device (auxiliary pump, hydraulic system, pressure accumulator, etc.). In addition, a sealing plate 30 can also be arranged on both gear side surfaces, if this is necessary.