EP0789814B1 - Internally geared pump without filler element - Google Patents

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Publication number
EP0789814B1
EP0789814B1 EP96932440A EP96932440A EP0789814B1 EP 0789814 B1 EP0789814 B1 EP 0789814B1 EP 96932440 A EP96932440 A EP 96932440A EP 96932440 A EP96932440 A EP 96932440A EP 0789814 B1 EP0789814 B1 EP 0789814B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
gear
annular gear
annular
internal
ring gear
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96932440A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0789814A1 (en
Inventor
Otto Eckerle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19532226A external-priority patent/DE19532226C1/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0789814A1 publication Critical patent/EP0789814A1/en
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Publication of EP0789814B1 publication Critical patent/EP0789814B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/102—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
    • F04C15/0007—Radial sealings for working fluid
    • F04C15/0019—Radial sealing elements specially adapted for intermeshing-engagement type machines or pumps, e.g. gear machines or pumps

Definitions

  • the invention relates to a filler-less internal gear pump with the features according to the preamble of Claim 1.
  • the invention is concerned with a design of the internal gear pump that leads to a leads to better sealing of the meshing teeth.
  • the groove guiding the hydraulic fluid, through which the Annular gap when the corresponding peripheral sections enter in the area of the groove hydraulic fluid is part-circular and overlaps on the front with the annular gap, whereby the hydraulic fluid in can flow in this direction.
  • the suction chamber connected relief groove similar design provided through which the annular gap in the peripheral sections, which reach the relief groove from the one in it prevailing pressure is relieved.
  • the eccentric bearing of the race relative to the ring gear making partial use of the existing one
  • the self-priming ability of the gear pump becomes an annular gap guaranteed or significantly improved.
  • the eccentricity is directed so that the center axis of the race is aligned is closer to the pinion axis than the ring gear axis. Due to this eccentricity, the spring elements biased unevenly, so that even in unpressurized Condition of the tooth heads of the pinion and ring gear are pressed tightly against each other.
  • Sealing surface formed e.g. can be ground, offer themselves as sealing elements metallic roles that result in a linear sealing contact. That’s why Circumferential sections with regard to their expansion in Circumferential direction and the resulting radial forces pretty much identifiable.
  • the object of the invention is based on the Basic ideas of the above-described construction of the known internal gear pump and while maintaining all related advantages a structurally simpler and to create functionally more effective design.
  • 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.
  • 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. You can do this according to the entry described DE-C 44 21 255 on the peripheral surface of the Ring gear and / or on the inner surface of the race Driver elements can be provided that are form-fitting interlock. With the internal gear pump after the However, the present invention can be carried out separately Driver elements are dispensed with because of the Sealing elements located in the recording rooms themselves positive coupling of the ring gear with the race bring about.
  • FIGS. 1 to 4 Internal gear pump according to the invention each consist in essentially from one designated as a whole by 1 or 1 ' Housing, a running unit 2 or 2 'arranged therein, which consist of a race 3 or 3 ′ and a ring gear 4 or 4 'and a pinion 5 or 5', which on a shaft 6 or 6 'is rotatably attached.
  • the housing 1, 1 ' is made up of a central part 11 or 11' and two the front end of which is fastened housing covers 12, 13 or 12 ', 13' constructed, the inner surfaces of which each other form opposite housing walls.
  • the Housing cover 13 a suction channel 15, which consists of a first radial course bends axially and between in the suction chamber the teeth of the ring gear 4 and the pinion 5 opens.
  • the shaft 6 or 6 ' is rotatably supported in the housing covers 12, 13 or 12', 13 'by means of 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 MR 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.
  • the race 3 is received eccentrically in the housing middle part 11 relative to the ring gear 4, so that its axis of rotation is closer to the pinion axis M R than the ring gear axis MH by the amount of its radial play relative to the circumferential surface of the ring gear 4.
  • the resulting mode of operation of the running unit 2 corresponds to the mode of operation described in the aforementioned DE-C 44 21 255 and is explained in more detail below.
  • the ring gear 4 is in the race 3 with a radial clearance arranged, through which an annular gap 31 is formed.
  • the annular gap has exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4 a width of 0.1 mm on all sides, from which the the one-sided system of the Ring gear 4 on the race 3 a gap of a maximum of 0.2 mm Width results.
  • the ring gear 4 has in its Circumferential surface 42 approximately semicircular in cross section Axial grooves 43, which are opposite in the inner surface 33 of the race 3 appropriately designed axial grooves 32 are arranged. By the opposite Axial grooves 32, 43, receiving spaces 45 are created in which each have a sealing roller 44 with a circular cross section is included (Fig. 6).
  • the sealing rollers 44 consist in the discussed embodiment preferably from one high-strength plastic that can withstand temperatures of up to 180 ° C is stable.
  • the dimensions of the receiving spaces 45 and Sealing rollers 44 are selected so that the sealing rollers 44 slightly both radially and circumferentially are adjustable, the radial play only insofar must be sufficient to allow unimpeded movement of the To ensure sealing rollers 44 in both circumferential directions. This does not rule out that the sealing rollers 44 easily on Because of the axial grooves 32, 43 are in such a way that the Ring gear 4 on the race 3 partly also over the Supporting sealing rollers 44. As from FIGS.
  • the transition area is more clearly Axial grooves 32 and 43 to the annular gap 31, to the extent of deviates from the purely cylindrical cross-sectional design and widening the respective groove, beveled by one secure sealing line system of the sealing rollers 44 to the To get flanks of both axial grooves.
  • the ring gear 4 continues from the bottom of its Tooth gaps outgoing radial openings 24, which in an annular groove 25 (Fig. 2) in the peripheral surface of the ring gear 4 mouths.
  • annular groove 25 surrounding the ring gear 4, the Cross section from Fig. 2 emerges, the Axial grooves 43 and serves between the axial grooves 32, 43 created circumferential sections 34 of the annular gap 31 safe to fill and the recording rooms 45 with To apply flow medium.
  • the race has coaxial with the radial openings 24 3 also have radial openings 26, which in the Embodiment according to FIGS. 1, 2 on the pressure side in a housing recess 21 open (Fig. 1), the one hydrostatic bearing for the running unit 2 forms.
  • the Embodiment according to FIGS. 3, 4 serve the corresponding breakthroughs 26 'to promote the under Pressurized flow medium towards the Pressure channel 17 'and are therefore in their Cross section larger than in the embodiment according to FIG. 1, 2.
  • the teeth of the ring gear 4 and the pinion 5 are in the described embodiment involute gears, i.e. those where the contour of the Tooth flanks through involute curves, that of the tooth surfaces in the head and foot areas Arcs are formed.
  • the number of teeth and the geometry the teeth are selected so that in the area of Dividing line A-A (Fig. 5) the teeth of the pinion 5 fully in the Tooth gaps of the ring gear 4 engage or, diametrically opposite, entirely from the tooth gaps of the ring gear 4 have emerged and the tooth heads are on top of each other support sealingly. So that between pinion 5 and ring gear 4th bumpless, smooth running is guaranteed, it is expedient to round the tooth tips, i.e. the edges between the tip circle and the tooth flanks. It can be particularly advantageous to withdraw this to be asymmetrical with respect to the tooth center line, i.e. a larger radius of curvature on the inlet side choose as on the outlet side.
  • the prefill slot 10 itself from the suction field 16 'a certain distance in the sealing housing area extends so that when Entry of the race 3 'into this area still in one to a certain extent, filling the corresponding tooth gap of the ring gear 4 'through the radial opening 26'.
  • the pressure drop at the beginning of the Pressure chamber influenced. This influence depends on the Number of prefilling slots 10 and their cross-sectional size from. The mode of operation of control and pre-filling slots this type is well known and is therefore required here no further explanation.
  • the suction space On the suction side (left of the dividing line A-A in Fig. 5) the suction space is between the teeth of ring gear 4 and pinion 5 and thus also the part of the Annular gap 31 between the race 3 and ring gear 4 under the Suction pressure of the flow medium. Because in the Circumferential sections 34 of the annular gap 31 in this area There is largely equal pressure, the sealing rollers are located 44 in position IV (Fig. 8) approximately in the middle associated axial grooves 32 or 43, i.e. in the thereby formed recording spaces 45. When the Running unit 2 in the direction of rotation indicated by the arrow (Fig. 5) the receiving spaces 45 get out of the suction space, across the dividing line A-A, into position I (Fig. 6).
  • compression springs be provided due to the aforementioned eccentricity uneven between the race and the ring gear even when idle are biased.
  • These compression springs can be used with the Embodiment according to FIGS. 1 and 2 in the radial Breakthroughs 24 of the ring gear 4 can be arranged and themselves therein on the shoulder 27 provided there (FIG. 5) support.
  • the embodiment according to FIGS. 11 to 14 is one So-called tube pump, which is designed for high delivery pressures and is suitable. Their structure and mode of operation are correct with those of the embodiment according to FIGS. 3 and 4 agree and therefore do not require any further here Explanation. As far as matching construction parts Find mention, they are with the reference number of the Embodiment according to FIGS. 3 and 4, but with the Addition a denotes.
  • the pinion 5'a is integral with the shaft 6'a and stored on both sides in their own bearing disks 8 and 9.
  • the Running unit (pinion, ring gear, race) is together with the bearing disks 8, 9 in a tubular housing ll'a added, the front through housing cover 12'a and 13'a is closed. In the housing cover on the drive side 12'a accommodates a radial shaft seal 7.
  • the drive-side bearing disc 8 is sealed with their circumference on the inside wall of the housing and with their End faces on the housing cover 12'a or on the Running unit.
  • the one opposite the drive side Bearing plate 9 is both axially and radially pressure compensated for the required free mobility of the ring gear 4'a in the race 3'a not to hinder.
  • a pressure field 90 is formed, the via a bore 91 with the pressure space between the ring gear 4'a and the pinion 5'a is connected.
  • the print field 90 has approximately a crescent shape, as in FIG. 13 emerges. As a result, the bearing disc 9 is in sealing System held on the running unit.
  • the Bearing disk 9 on the radially the axially effective pressure field opposite radial surface two radial pressure fields 92 or 93, which are essentially circular in shape.
  • the Bearing disk 9 is thereby on one through the pressure field 90 prevented possible tilting and ensures both the front sealing of the running unit as well as the required radial mobility of the ring gear 4'a.
  • 4 has the ring gear in the embodiment described here 4'a no circumferential annular groove on its outer Peripheral surface on; the radial openings 24'a open directly into the outer peripheral surface.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

PCT No. PCT/DE96/01523 Sec. 371 Date Apr. 30, 1997 Sec. 102(e) Date Apr. 30, 1997 PCT Filed Aug. 9, 1996 PCT Pub. No. WO97/09533 PCT Pub. Date Mar. 13, 1997A filling member-less internal-gear pump in which the annular gear (4) is received in a running ring (3) forming an annular gap (31), and rotates therewith. The annular gap (31) is subdivided into peripheral portions which can be sealed off relative to each other and which are delimited from each other by sealing elements (44). The sealing elements are received in receiving spaces (45) in which they are displaceable in the peripheral direction and can seal off the receiving spaces relative to each other (FIG. 5).

Description

Die Erfindung betrifft eine füllstücklose Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einer Gestaltung der Innenzahnradpumpe, die zu einer besseren Abdichtung der miteinander kämmenden Zähne führt.The invention relates to a filler-less internal gear pump with the features according to the preamble of Claim 1. In particular, the invention is concerned with a design of the internal gear pump that leads to a leads to better sealing of the meshing teeth.

Füllstücklose Innenzahnradpumpen bzw. - motoren haben eine Verzahnung von Ritzel und Hohlrad, deren Zähne sowohl an dem gegenseitigen Eingriff in Zahnlücken, als auch, etwa diametral gegenüber, an den einander gegenüberliegenden Zahnköpfen abdichtend in gegenseitigem Kontakt stehen, um dadurch den Saugbereich vom Druckbereich abzugrenzen. Hierfür kommen Verzahnungen auf Trochoiden- und Zykloidenbasis, jedoch auch anderer Art in Betracht. Da es in der Praxis aber aufgrund unvermeidbarer Toleranzen sowie aufgrund der insbesondere bei höheren Drücken auftretenden Verformungen nicht möglich ist, den erwähnten Dichtkontakt insbesondere in dem Bereich der Verzahnungen zu erzielen, in dem die Zahnköpfe aneinander anliegen sollen, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um diesen Dichtkontakt zu gewährleisten.Internal gear pumps and motors without filler have one Toothing of pinion and ring gear, the teeth of which both the mutual engagement in tooth gaps, as well, about diametrically opposite, on the opposite Tooth heads are in sealing contact with each other thereby delimiting the suction area from the pressure area. For this, gears on trochoid and Cycloid base, but also of a different kind. Because it in practice, however, due to inevitable tolerances as well due to the occurrence especially at higher pressures Deformation is not possible, the mentioned sealing contact to achieve especially in the area of gears, in which the tooth heads should lie against each other Measures are taken to make this sealing contact guarantee.

Bei einer bekannten Innenzahnradpumpe der oben beschriebenen Art (DE-C 44 21 255) 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 kommen.In a known internal gear pump the above described type (DE-C 44 21 255) is the ring gear 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 Plant come.

Da das Hohlrad nicht unmittelbar, sondern unter Bildung eines Ringspalts über den Laufring in dem Gehäuse gelagert ist, kann zwischen dem Laufring und der Umfangsfläche des Hohlrades im Druckbereich durch Beaufschlagung mit Druckflüssigkeit eine Radialkraft auf das Hohlrad erzeugt werden. Die Grösse dieser Radialkraft kann konstruktiv durch die Länge der die Druckflüssigkeit führenden Nut sowie durch die Grösse und Anzahl der Umfangsabschnitte festgelegt werden, in welche der Ringspalt unterteilt ist. Da der Laufring zusammen mit dem Hohlrad umläuft, d.h. sein ganzer Außenumfang die Lagerfläche bildet, tritt nur ein geringer Verschleiß auf, während zwischen den Dichtelementen und dem Innenumfang des Laufrings nur sehr geringe Relativbewegungen und damit auch kein nennenswerter Verschleiß auftreten.Because the ring gear is not immediately, but with formation an annular gap over the race in the housing is can between the race and the peripheral surface of the Ring gear in the pressure range by applying Hydraulic fluid generates a radial force on the ring gear will. The magnitude of this radial force can be constructive by the length of the groove guiding the hydraulic fluid as well as the size and number of peripheral sections in which the annular gap is divided. Since the race rotates together with the ring gear, i.e. be entire outer circumference forms the storage area, only occurs little wear and tear while between the Sealing elements and the inner circumference of the race only very much slight relative movements and therefore not worth mentioning Wear.

Die die Druckflüssigkeit führende Nut, durch welche dem Ringspalt beim Eintreten der entsprechenden Umfangsabschnitte in den Bereich der Nut Druckflüssigkeit zugeführt wird, ist teilkreisförmig und überlappt stirnseitig mit dem Ringspalt, wodurch die Druckflüssigkeit in axialer Richtung in diesen einströmen kann. Auf der dieser Nut gegenüberliegenden Seite kann eine mit dem Saugraum verbundene Entlastungsnut ähnlicher Gestaltung vorgesehen sein, durch welche der Ringspalt in den Umfangsabschnitten, welche die Entlastungsnut erreichen, von dem darin herrschenden Druck wieder entlastet wird. Dadurch sind jeweils durch die Druckdifferenz zwischen Saug- und Druckseite der Innenzahnradpumpe exakt definierte Kraftverhältnisse gewährleistet.The groove guiding the hydraulic fluid, through which the Annular gap when the corresponding peripheral sections enter in the area of the groove hydraulic fluid is part-circular and overlaps on the front with the annular gap, whereby the hydraulic fluid in can flow in this direction. On this one Only opposite side can be with the suction chamber connected relief groove similar design provided through which the annular gap in the peripheral sections, which reach the relief groove from the one in it prevailing pressure is relieved. Thereby each by the pressure difference between suction and Pressure side of the internal gear pump exactly defined Force relationships guaranteed.

Infolge des Ringspaltes stellt sich im Betrieb eine Lage des Hohlrades ein, die allein aus dem Gleichgewicht der in der Verzahnung und durch den im Ringspalt herrschenden Druck bestimmt ist. Deshalb ist der mechanische Verschleiß an dem Hohlrad denkbar gering. Der synchrone Umlauf des Laufringes mit dem Hohlrad ist durch Mitnehmerelemente gewährleistet, welche die freie Beweglichkeit des Hohlrades nicht beeinträchtigen. Dies wird durch formschlüssig ineinander greifende Vorsprünge bzw. Ausnehmungen erreicht, die jeweils an dem Laufring und an der Umfangsfläche des Hohlrades vorgesehen sind.As a result of the annular gap, a situation arises during operation of the ring gear, which is solely from the balance of the in the toothing and through the prevailing in the annular gap Pressure is determined. That is why the mechanical wear conceivably low on the ring gear. The synchronous circulation of the Race with the ring gear is through driver elements ensures the free movement of the ring gear do not interfere. This is made by form-fitting interlocking projections or recesses reached, each on the race and on the peripheral surface of the Ring gear are provided.

Die in den Axialnuten in radialer Richtung beweglichen Dichtelemente, die an der Innenfläche des Laufrings zur Anlage kommen, werden durch Federelemente und durch den im Druckbereich herrschenden Druck in Dichtkontakt bewegt. Durch eine exzentrische Lagerung des Laufringes relativ zu dem Hohlrad unter teilweiser Ausnutzung des vorhandenen Ringspalts wird die Selbstansaug-Fähigkeit der Zahnradpumpe gewährleistet bzw. erheblich verbessert. Die Exzentrizität ist so gerichtet, daß die Mittelachse des Laufrings sich näher an der Ritzelachse befindet als die Hohlradachse. Durch diese Exzentrizität werden die Federelemente ungleichmässig vorgespannt, so daß auch im drucklosen Zustand hierdurch die Zahnköpfe von Ritzel und Hohlrad dichtend aufeinander gedrückt werden.The ones that can move in the radial direction in the axial grooves Sealing elements on the inner surface of the race System come, are by spring elements and by the im Pressure range prevailing pressure moved into sealing contact. By an eccentric bearing of the race relative to the ring gear, making partial use of the existing one The self-priming ability of the gear pump becomes an annular gap guaranteed or significantly improved. The eccentricity is directed so that the center axis of the race is aligned is closer to the pinion axis than the ring gear axis. Due to this eccentricity, the spring elements biased unevenly, so that even in unpressurized Condition of the tooth heads of the pinion and ring gear are pressed tightly against each other.

Da die Innenfläche des Laufringes sehr exakt als Dichtfläche ausgebildet, z.B. geschliffen, werden kann, bieten sich als Dichtelemente metallische Rollen an, die einen linienförmigen Dichtkontakt ergeben. Dadurch sind die Umfangsabschnitte bezüglich ihrer Ausdehnung in Umfangsrichtung und die sich daraus ergebenden Radialkräfte ziemlich genau bestimmbar.Since the inner surface of the race is very precise Sealing surface formed, e.g. can be ground, offer themselves as sealing elements metallic roles that result in a linear sealing contact. That’s why Circumferential sections with regard to their expansion in Circumferential direction and the resulting radial forces pretty much identifiable.

Aufgabe der Erfindung ist es, aufbauend auf dem Grundgedanken der vorstehend beschriebenen Konstruktion der bekannten Innenzahnradpumpe und unter Beibehaltung aller damit verbundenen Vorteile eine konstruktiv einfachere und funktionell wirksamere Gestaltung zu schaffen.The object of the invention is based on the Basic ideas of the above-described construction of the known internal gear pump and while maintaining all related advantages a structurally simpler and to create functionally more effective design.

Erfindungsgemäß wird bei einer Innenzahnradpumpe der eingangs genannten Art diese Aufgabe gelöst durch die Ausbildung gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.According to the invention with an internal gear pump type mentioned this task solved by the 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 geringfügig 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, it allows slightly in the circumferential direction movable arrangement of the sealing elements in the by the Axial grooves produced an improved space Sealing of the peripheral sections in particular in the Transitions between the suction chamber and the pressure chamber, because due to the pronounced pressure drop there Sealing elements are preferably pressed in the circumferential direction and thus opposite the annular gap in the pressure chamber area seal the suction chamber. This in turn will Opportunity opens up in the area of transitions between Pressure and suction space to provide pre-filling slots and thereby the filling or emptying through the tooth gaps formed chambers accelerating or decelerating Taxes.

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 von 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 cross section correspondingly cylindrical receiving spaces held and can be limited radially and move in the circumferential direction. To the sealing function in Circumferential direction in the case of rollers as sealing elements emphasize can be thought of the transition area of the Axial grooves in the race and in the ring gear towards the annular gap, deviating from the purely cylindrical cross-sectional shape, see above withdraw that a sealing line system of 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 entsprechend der eingangs geschilderten DE-C 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. You can do this according to the entry described DE-C 44 21 255 on the peripheral surface of the Ring gear and / or on the inner surface of the race Driver elements can be provided that are form-fitting interlock. With the internal gear pump after the However, the present invention can be carried out separately Driver elements are dispensed with because of the Sealing elements located in the recording rooms themselves positive coupling of the ring gear with the race bring about.

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:

  • Fig. 1,2 Quer- und Längsschnitt in etwa natürlicher Größe durch eine Ausführungsform der Innenzahnradpumpe mit axialer Beaufschlagung auf der Druck- und Saugseite;
  • Fig. 3,4 Quer- und Längsschnitt in etwa natürlicher Größe einer zweiten Ausführungsform der Innenzahnradpumpe mit radialer Beaufschlagung auf der Druck- und Saugseite;
  • Fig. 5 eine Stirnansicht der aus Ritzel, Hohlrad und Laufring bestehenden Laufeinheit;
  • 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;
  • Fig. 10a bis 10c anhand eines Details aus Fig. 3 die Ausbildung von Vorfüllschlitzen im Übergangsbereich zwischen Druck- und Saugraum;
  • Fig. 11, 12 Quer- und Längsschnitt in etwa natürlicher Größe einer dritten Ausführungsform der Innenzahnradpumpe;
  • Fig. 13 eine Seitenansicht einer Lagerscheibe mit Druckfeld, gesehen in Richtung der Pfeile XIII-XIII in Fig. 12, und
  • Fig. 14 einen Schnitt längs der Linie XIV-XIV in Fig. 12.
    • Further advantages and features of the invention result from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings and from further subclaims. The drawings show:
  • Fig. 1.2 cross-sectional and longitudinal section in approximately natural size through an embodiment of the internal gear pump with axial loading on the pressure and suction side;
  • Fig. 3.4 cross-sectional and longitudinal section in approximately natural size of a second embodiment of the internal gear pump with radial loading on the pressure and suction side;
  • 5 is an end view of the running unit consisting of pinion, ring gear and race;
  • 6 to 9, on an enlarged scale, details from FIG. 5, which emphasize the relative position of the ring gear and the race as well as of sealing elements and receiving spaces more clearly;
  • 10a to 10c, using a detail from FIG. 3, the formation of pre-filling slots in the transition area between the pressure and suction space;
  • 11, 12 cross and longitudinal section in approximately natural size of a third embodiment of the internal gear pump;
  • Fig. 13 is a side view of a bearing plate with a pressure field, seen in the direction of arrows XIII-XIII in Fig. 12, and
  • 14 shows a section along the line XIV-XIV in FIG. 12.

    • 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 shown in FIGS. 1 to 4 Internal gear pump according to the invention each consist in essentially from one designated as a whole by 1 or 1 ' Housing, a running unit 2 or 2 'arranged therein, which consist of a race 3 or 3 ′ and a ring gear 4 or 4 'and a pinion 5 or 5', which on a shaft 6 or 6 'is rotatably attached. The housing 1, 1 'is made up of a central part 11 or 11' and two the front end of which is fastened housing covers 12, 13 or 12 ', 13' constructed, the inner surfaces of which each other form opposite housing walls. Of the Housing middle part 11 or 11 'contains a central Bearing bore 14 or 14 'in which the running unit 2 or 2' is recorded 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 a suction channel 15, which consists of a first radial course bends axially and between in the suction chamber the teeth of the ring gear 4 and the pinion 5 opens. Correspondingly runs in the housing cover 13 Pressure channel 17 initially radially and then opens axially in the Pressure space between the teeth of the pinion and 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.3, 4 are the Connections for the flow medium on the middle part 11 ' intended. There the suction channel 15 'and Pressure channel 17 'continuously radially and open into one Suction field 16 'or a pressure field 18, which the The outer circumference of the race 3 'according to FIG. 3 partially include.

    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 MR und der Hohlradachse MH, 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, sodaß seine Drehachse um das Maß seines Radialspiels zur Umfangsfläche des Hohlrads 4 näher an der Ritzelachse MR liegt als die Hohlradachse MH. Die daraus resultierende Wirkungsweise der Laufeinheit 2 entspricht der in der eingangs genannten DE-C 44 21 255 insoweit beschriebenen Wirkungsweise und wird weiter unten noch näher erläutert.The shaft 6 or 6 'is rotatably supported in the housing covers 12, 13 or 12', 13 'by means of 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 MR 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 race 3 is received eccentrically in the housing middle part 11 relative to the ring gear 4, so that its axis of rotation is closer to the pinion axis M R than the ring gear axis MH by the amount of its radial play relative to the circumferential surface of the ring gear 4. The resulting mode of operation of the running unit 2 corresponds to the mode of operation described in the aforementioned DE-C 44 21 255 and is explained in more detail below.

    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. Dies schließt nicht aus, daß die Dichtrollen 44 leicht am Grund der Axialnuten 32, 43 anliegen derart, daß sich das Hohlrad 4 an dem Laufring 3 teilweise auch über die Dichtrollen 44 abstützt. 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 Linienanlage der Dichtrollen 44 an den Flanken beider Axialnuten zu erhalten.The ring gear 4 is in the race 3 with a radial clearance arranged, through which an annular gap 31 is formed. In the The annular gap has exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4 a width of 0.1 mm on all sides, from which the the one-sided system of the Ring gear 4 on the race 3 a gap of a maximum of 0.2 mm Width results. The ring gear 4 has in its Circumferential surface 42 approximately semicircular in cross section Axial grooves 43, which are opposite in the inner surface 33 of the race 3 appropriately designed axial grooves 32 are arranged. By the opposite Axial grooves 32, 43, receiving spaces 45 are created in which each have a sealing roller 44 with a circular cross section is included (Fig. 6). The sealing rollers 44 consist in the discussed embodiment preferably from one high-strength plastic that can withstand temperatures of up to 180 ° C is stable. The dimensions of the receiving spaces 45 and Sealing rollers 44 are selected so that the sealing rollers 44 slightly both radially and circumferentially are adjustable, the radial play only insofar must be sufficient to allow unimpeded movement of the To ensure sealing rollers 44 in both circumferential directions. This does not rule out that the sealing rollers 44 easily on Because of the axial grooves 32, 43 are in such a way that the Ring gear 4 on the race 3 partly also over the Supporting sealing rollers 44. As from FIGS. 6 to 9 the transition area is more clearly Axial grooves 32 and 43 to the annular gap 31, to the extent of deviates from the purely cylindrical cross-sectional design and widening the respective groove, beveled by one secure sealing line system of the sealing rollers 44 to 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 continues from the bottom of its Tooth gaps outgoing radial openings 24, which in an annular groove 25 (Fig. 2) in the peripheral surface of the ring gear 4 mouths. The annular groove 25 surrounding the ring gear 4, the Cross section from Fig. 2 emerges, the Axial grooves 43 and serves between the axial grooves 32, 43 created circumferential sections 34 of the annular gap 31 safe to fill and the recording rooms 45 with To apply flow medium.

    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.The race has coaxial with the radial openings 24 3 also have radial openings 26, which in the Embodiment according to FIGS. 1, 2 on the pressure side in a housing recess 21 open (Fig. 1), the one hydrostatic bearing for the running unit 2 forms. In the Embodiment according to FIGS. 3, 4 serve the corresponding breakthroughs 26 'to promote the under Pressurized flow medium towards the Pressure channel 17 'and are therefore in their Cross section larger than in the embodiment according to FIG. 1, 2.

    Die Verzahnungen des Hohlrads 4 und des Ritzels 5 sind in dem geschilderten Ausführungsbeispiel Evolventenverzahnungen, d.h. solche, bei denen die Kontur der Zahnflanken durch Evolventenkurven, diejenige der Zahnflächen in den Kopf- und Fußbereichen jedoch durch Kreisbögen gebildet ist. 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 aufeinander 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 teeth of the ring gear 4 and the pinion 5 are in the described embodiment involute gears, i.e. those where the contour of the Tooth flanks through involute curves, that of the tooth surfaces in the head and foot areas Arcs are formed. The number of teeth and the geometry the teeth are selected so that in the area of Dividing line A-A (Fig. 5) the teeth of the pinion 5 fully in the Tooth gaps of the ring gear 4 engage or, diametrically opposite, entirely from the tooth gaps of the ring gear 4 have emerged and the tooth heads are on top of each other support sealingly. So that between pinion 5 and ring gear 4th bumpless, smooth running is guaranteed, it is expedient to round the tooth tips, i.e. the edges between the tip circle and the tooth flanks. It can be particularly advantageous to withdraw this to be asymmetrical with respect to the tooth center line, i.e. a larger radius of curvature on the inlet side choose as 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, sodaß beim Einlaufen 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.For controlling and fine-tuning the ring gear 4, 4 ' force acting from the pressure side, which as Resulting from that in the individual circumferential sections 34 of the annular gap 31 arises in the area of the pressure chamber for example in the embodiment according to FIGS. 3, 4 Prefilling slots at the transitions marked E Suction field 16 'into the outer circumference of the race 3' adjacent housing sections provided. Design and Arrangement of a corresponding prefill slot 10 on The outlet transition E of the suction field 16 'results from FIG. 10. From this it can be seen that the prefill slot 10 itself from the suction field 16 'a certain distance in the sealing housing area extends so that when Entry of the race 3 'into this area still in one to a certain extent, filling the corresponding tooth gap of the ring gear 4 'through the radial opening 26'. As a result, the pressure drop at the beginning of the Pressure chamber influenced. This influence depends on the Number of prefilling slots 10 and their cross-sectional size from. The mode of operation of control and pre-filling slots this type is well known and is therefore required here no further explanation.

    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 operation of the internal gear pump according to the described embodiments is below 5 with reference to FIG. 6 to 9 explained. 6 to 9 show the in Fig. 5 dash-dotted 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, sodaß 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 (left of the dividing line A-A in Fig. 5) the suction space is between the teeth of ring gear 4 and pinion 5 and thus also the part of the Annular gap 31 between the race 3 and ring gear 4 under the Suction pressure of the flow medium. Because in the Circumferential sections 34 of the annular gap 31 in this area There is largely equal pressure, the sealing rollers are located 44 in position IV (Fig. 8) approximately in the middle associated axial grooves 32 or 43, i.e. in the thereby formed recording spaces 45. When the Running unit 2 in the direction of rotation indicated by the arrow (Fig. 5) the receiving spaces 45 get out of the suction space, across the dividing line A-A, into position I (Fig. 6). In this position, the tooth tips of the ring gear 4 rest sealing the tooth tips of the pinion 5, as - how on explained below - the ring gear in the appropriate direction is pressed. At the transition from the suction room to the Pressure room, i.e. when crossing the dividing line A-A, builds up in the tooth gaps of the ring gear 4 due to Reduction of tooth space volumes an increasing pressure on. The radial openings 24 each corresponding pressure in the associated peripheral section 34 of the annular gap 31 and in the adjacent receiving spaces 45 transfer. Because near the transition between suction room and pressure chamber still different pressures in the There are tooth gaps due to the corresponding pressure drop between the Circumferential sections 34, the sealing rollers 44 in Circumferential direction, opposite to the running direction, (in Fig. 6 after left) pressed and sealing against the flanks of the axial grooves 32 and 43 created. As a result, the annular groove 25 of the Ring gear 4 closed. With further rotation the same the pressure drop in the pressure chamber between the Circumferential sections 34 largely, so that in position II (FIG. 9) the sealing rollers 44 in their receiving spaces 45 again take a largely central position. In the Approaching the transition from the pressure chamber to the suction chamber, i.e. at the dividing line A-A, there is again a pressure drop between the circumferential sections 34, which if necessary by one at the corresponding point E (FIG. 3) existing control slot 10 is determined. Consequently, in the position II (Fig.7) the sealing roller 44 in its Recording space 45 again in the circumferential direction, this time in Direction of rotation, adjusted and sealing against the flanks of the Axial grooves pressed. This makes the number of under higher pressure circumferential portions 34 between the Positions I and III and consequently those in this area the ring gear 4 determines the compressive force.

    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 crossing the dividing line A-A and the Entry of the radial openings 24 and 26 in the The peripheral sections 34 and thus also the suction chamber Recording rooms 45 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 in the receiving spaces 45 at the same time as Driver elements act through which the driven Ring gear 4 takes the race 3, turns in depressurized state in the peripheral sections 34 a system the sealing rollers 44 on the rear flank in the direction of travel of the axial grooves 43 and on the front in the running direction Flank of the axial grooves 32. However, by the pressure conditions described above in the individual Circumferential sections 34 in the pressure chamber area Condition lifted, whereby by the different directional adjustment of the sealing rollers 44 at the entrance to force balancing in the pressure chamber or at the outlet thereof is brought about.

    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, sodaß 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, wie in den Fig. 1, 3 und 5 gezeigt ist.As a result of the between the race 3 and the ring gear 4th existing annular gap 31 gives way to the ring gear 4 under the higher pressure to the suction chamber out, so that in the Position II (Fig.9) the maximum gap width of For example, 0.2 mm sets while opposite in position IV the annular gap is completely used up. During the rotation of the running unit rolls on this Way the ring gear constantly on the inner surface of the race 3 from. At the same time, the tooth tips of the pinion and ring gear pressed tightly against each other, as in FIGS. 1, 3 and 5 is shown.

    Um das Anlaufverhalten der Innenzahnradpumpe zu verbessern, können wie bei der Innenzahnradpumpe nach der DE-C 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.To improve the starting behavior of the internal gear pump, can as with the internal gear pump according to DE-C 44 21 255 between the race 3 and the ring gear 4 compression springs be provided due to the aforementioned eccentricity uneven between the race and the ring gear even when idle are biased. These compression springs can be used with the Embodiment according to FIGS. 1 and 2 in the radial Breakthroughs 24 of the ring gear 4 can be arranged and themselves therein on the shoulder 27 provided there (FIG. 5) support.

    Die ausführungsform gemäß den Fig. 11 bis 14 ist eine sogenannte Rohrpumpe, die für hohe Förderdrücke bestimmt und geeignet ist. Ihr Aufbau und ihre Wirkungsweise stimmen mit denjenigen der Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4 überein und bedürfen deshalb hier keiner weiteren Erläuterung. Soweit übereinstimmende Konstruktionsteile Erwähnung finden, sind sie mit dem Bezugszeichen der Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4, jedoch mit dem Zusatz a bezeichnet.The embodiment according to FIGS. 11 to 14 is one So-called tube pump, which is designed for high delivery pressures and is suitable. Their structure and mode of operation are correct with those of the embodiment according to FIGS. 3 and 4 agree and therefore do not require any further here Explanation. As far as matching construction parts Find mention, they are with the reference number of the Embodiment according to FIGS. 3 and 4, but with the Addition a denotes.

    Das Ritzel 5'a ist mit der Welle 6'a einstückig und beidseitig in eigenen Lagerscheiben 8 bzw. 9 gelagert. Die Laufeinheit (Ritzel, Hohlrad, Laufring) ist zusammen mit den Lagerscheiben 8, 9 in einem rohrförmigen Gehäuse ll'a aufgenommen, das stirnseitig durch Gehäusedeckel 12'a und 13'a geschlossen ist. In dem antriebsseitigen Gehäusedeckel 12'a ist eine Radial-Wellendichtung 7 untergebracht.The pinion 5'a is integral with the shaft 6'a and stored on both sides in their own bearing disks 8 and 9. The Running unit (pinion, ring gear, race) is together with the bearing disks 8, 9 in a tubular housing ll'a added, the front through housing cover 12'a and 13'a is closed. In the housing cover on the drive side 12'a accommodates a radial shaft seal 7.

    Die Antriebsseitige Lagerscheibe 8 liegt abgedichtet mit ihrem Umfang an der Gehäuseinnenwand und mit ihren Stirnseiten an dem Gehäusedeckel 12'a bzw. an der Laufeinheit an. Die der Antriebsseite gegenüberliegende Lagerscheibe 9 ist sowohl axial wie auch radial druckkompensiert, um die erforderliche freie Beweglichkeit des Hohlrads 4'a in dem Laufring 3'a nicht zu behindern. Hierzu ist in der Lagerscheibe 9 auf der der Laufeinheit abgewandten Stirnfläche ein Druckfeld 90 ausgebildet, das über eine Bohrung 91 mit dem Druckraum zwischen dem Hohlrad 4'a und dem Ritzel 5'a verbunden ist. Das Druckfeld 90 hat angenähert eine Halbmond-Gestalt, wie aus Fig. 13 hervorgeht. Hierdurch wird die Lagerscheibe 9 in dichtender Anlage an der Laufeinheit gehalten.The drive-side bearing disc 8 is sealed with their circumference on the inside wall of the housing and with their End faces on the housing cover 12'a or on the Running unit. The one opposite the drive side Bearing plate 9 is both axially and radially pressure compensated for the required free mobility of the ring gear 4'a in the race 3'a not to hinder. For this purpose, in the bearing disc 9 on the running unit facing end face a pressure field 90 is formed, the via a bore 91 with the pressure space between the ring gear 4'a and the pinion 5'a is connected. The print field 90 has approximately a crescent shape, as in FIG. 13 emerges. As a result, the bearing disc 9 is in sealing System held on the running unit.

    Wie aus Fig. 14 weiterhin hervorgeht, weist die Lagerscheibe 9 auf der dem axial wirksamen Druckfeld radial gegenüberliegenden Umfangsfläche zwei Radial-Druckfelder 92 bzw. 93 auf, die im wesentlichen Kreisform haben. Die Lagerscheibe 9 ist dadurch an einem durch das Druckfeld 90 möglichen Kippen gehindert und gewährleistet sowohl die stirnseitige Abdichtung der Laufeinheit als auch die erforderliche radiale Beweglichkeit des Hohlrades 4'a.As can further be seen from FIG. 14, the Bearing disk 9 on the radially the axially effective pressure field opposite radial surface two radial pressure fields 92 or 93, which are essentially circular in shape. The Bearing disk 9 is thereby on one through the pressure field 90 prevented possible tilting and ensures both the front sealing of the running unit as well as the required radial mobility of the ring gear 4'a.

    Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß den Fig. 3, 4 weist in der hier beschriebenen Ausführungsform das Hohlrad 4'a keine umlaufende Ringnut an seiner äußeren Umfangsfläche auf; die radialen Durchbrüche 24'a münden unmittelbar in die Außenumfangsfläche.In contrast to the embodiment according to FIGS. 3, 4 has the ring gear in the embodiment described here 4'a no circumferential annular groove on its outer Peripheral surface on; the radial openings 24'a open directly into the outer peripheral surface.

    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, of those described here Embodiment deviated. So instead of the plastic sealing rollers 44 such ground steel can be used, which is anyway Operating temperatures above e.g. 180 ° C as required turns out. Furthermore, instead of a series of Radial openings 24 in the ring gear 4 a double row thereof be provided to thereby fill the tooth spaces to improve. Control or prefill slots can also be used 10 instead of the arrangement on the peripheral surface the housing bore also in the housing covers in the area the teeth of the pinion and ring gear are provided.

    Weiterhin können in bekannter Weise bei hohen Drücken zwischen den Gehäusedeckeln und den Seitenflächen der Laufeinheit Axial-Druckplatten vorgesehen werden, um die auftretenden Axialkräfte besser zu beherrschen. Insbesondere können bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 11 bis 14 an beiden Lagerscheiben 8, 9 radiale bzw. axiale Druckfelder vorgesehen sein. Schließlich versteht sich, daß abweichend von der Art der Verzahnung (Evolventen-Verzahnung) in den geschilderten Ausführungsbeispielen jede andere bekannte Art einer Verzahnung, z. B. eine Trochoiden- oder Zykloiden-Verzahnung gewählt werden kann.Furthermore, in a known manner at high pressures between the housing covers and the side surfaces of the Running unit axial thrust plates are provided to the to better master the occurring axial forces. In particular, in the embodiment according to FIGS. 11 to 14 on both bearing disks 8, 9 radial and axial Pressure fields may be provided. Finally, it is understood that deviating from the type of toothing (involute toothing) in the described embodiments each other known type of toothing, e.g. Legs Trochoid or cycloid toothing can be selected.

    Claims (10)

    1. A filling member-less internal-gear pump comprising a casing (1, 1'), an internally toothed annular gear (4, 4') which rotates in the casing, a rotatably mounted pinion (5) which meshes with the annular gear and whose teeth define a suction chamber and a pressure chamber of the tooth arrangement by engagement into gaps between the teeth of the annular gear on the one hand and sealing contact with the tips of the teeth of the annular gear in an annular gear region which is approximately diametrally opposite the engagement into the gaps between the teeth. on the other hand, and further comprising a running ring (3, 3') in which the annular gear is accommodated with a radial clearance forming an annular gap (31) and rotates therewith, wherein the peripheral surface of the annular gear has axial grooves (43) which pass through the end faces of the annular gear and in which sealing elements (44) are movably received, whereby the annular gap between the running ring and the peripheral surface of the annular gear is subdivided into peripheral portions (34) which can be sealed off relative to each other, and wherein on the side of the pressure chamber the peripheral portions of the annular gap are in flow communication with the pressure chamber, characterised in that axial grooves (32) in the inside surface (33) of the running ring (3, 3') are disposed opposite the axial grooves (43) in the peripheral surface (42) of the annular gear (4, 4'), and that the sealing elements (44) are received in the receiving spaces (45) formed by the axial grooves (32, 43) of the peripheral surface (42) of the annular gear and the inside surface (33) of the running ring, the sealing elements being movable in the peripheral direction into a position of sealing off the receiving spaces, wherein the peripheral portions (34) are in flow communication with the pressure chamber by way of radial openings (24) through the annular gear.
    2. An internal-gear pump according to claim 1 characterised 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 receive the sealing elements with a slight clearance
    3. An internal-gear pump according to claim 1 or claim 2 characterised in that the sealing elements are in the form of rollers.
    4. An internal-gear pump according to one of claims 1 to 3 characterised in that the radial openings (24) in the annular gear open into an annular groove (25), which extends around the annular gear, in the peripheral surface of the annular gear and/or the inside surface of the running ring.
    5. An internal-gear pump according to one of claims 1 to 4 characterised in that the axial grooves (32, 43) are arranged approximately centrally between the radial openings through the annular gear.
    6. An internal-gear pump according to one of claims 1 to 5 characterised in that the radial openings through the annular gear each have a radially outwardly facing shoulder against which a respective compression spring is supported, the compression spring bearing against the inside surface of the running ring.
    7. An internal-gear pump according to one of claims 1 to 6 characterised in that the running ring (3, 3') has through openings (26, 26') which are coaxial with respect to the radial openings (24) through the annular gear (4, 4').
    8. An internal-gear pump according to claim 7 characterised in that the radial openings (26') through the running ring (3') form on the suction side and on the pressure side a respective flow communication with a radially directed inlet (15') and outlet (17') respectively of the casing.
    9. An internal-gear pump according to claim 8 characterised in that the pinion (5'a) is supported at both sides in bearing discs (8, 9) which bear sealingly against the end faces of the running unit comprising the pinion (5'a), the annular gear (4'a) and the running ring (3'a).
    10. An internal-gear pump according to claim 9 characterised in that for the purposes of sealing the running unit at its end face at least one of the bearing discs (8, 9) has an axially operative pressure area (90) and at least one radially operative pressure area (92, 93).
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