EP1110000A2 - Innenzahnradmaschine für reversierbetrieb im geschlossenen hydraulischen kreislauf - Google Patents

Innenzahnradmaschine für reversierbetrieb im geschlossenen hydraulischen kreislauf

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EP1110000A2
EP1110000A2 EP00943999A EP00943999A EP1110000A2 EP 1110000 A2 EP1110000 A2 EP 1110000A2 EP 00943999 A EP00943999 A EP 00943999A EP 00943999 A EP00943999 A EP 00943999A EP 1110000 A2 EP1110000 A2 EP 1110000A2
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internal gear
housing
plane
ring gear
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Voith Turbo GmbH and Co KG
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    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
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    • F04C2/101—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 with a crescent-shaped filler element, located between the inner and outer intermeshing members

Definitions

  • the invention relates to an internal gear machine, in particular an internal gear pump.
  • Such machines are known from numerous publications, for example DE 41 04 397 A1.
  • WO 95/12070 describes an internal gear machine that has a longitudinally divided filler.
  • the invention is based on the object of specifying an internal gear machine which can be operated in both directions of rotation and which can be installed in a closed system, specifically when the position of the pressure range in the pump changes.
  • FIG. 1 shows an internal gear pump in an axially perpendicular sectional view.
  • Figure 2 shows a circuit with an inventive
  • the internal gear pump shown in Figure 1 comprises as essential components a pinion 1 with an external toothing, a ring gear 2 with a
  • Pinion 1 is mounted eccentrically with respect to ring gear 2. See the center point M1 of the pinion and M2 of the ring gear. Through the two
  • a dash-dotted straight line is drawn through the center points M1 and M2. This denotes a plane of symmetry, the meaning of which will be discussed further below.
  • the crescent-shaped space between the pinion 1 and the ring gear 2 is filled with a filling.
  • the filling comprises the two filling pieces 3, 4.
  • the stop 5 is mounted in the housing 6 with a certain amount of play. As you can see, the stop has two support surfaces 5.1, 5.2. The end faces of the two fillers 3, 4 are supported against the support surfaces 5.1, 5.2.
  • the two filling pieces 3, 4 are also divided lengthways in a manner known per se. They are thus made up of an inner part 3.1, 3.2 or 4.1, 4.2. However, the filler pieces 3, 4 could just as well consist of a single part.
  • the housing has two pressure connections 6.1, 6.2.
  • the two pressure connections are on both sides of the plane of symmetry 7.
  • the housing also has a leakage outlet 6.3. In the present case, this lies exactly in the plane of symmetry 7.
  • the following feature is also important: the arrangement is such that the two filling pieces 3, 4 lie symmetrically to the plane of symmetry 7.
  • the stop pin 5 is also arranged such that the plane of symmetry 7 runs through it and divides it into two parts which are symmetrical to one another. As can be seen, the Symmetrieebe ⁇ e 7 runs through the tip of the stop pin 5, which is formed from the two support surfaces 5.1, 5.2.
  • the housing 6 has cutouts 6.1.1, 6.2.1, 6.3.1. These are connected to the respective pressure connections 6.1, 6.2 or the leakage outlet 6.3.
  • a pump 10 according to the invention can be seen in the circuit diagram shown in FIG. 2.
  • the pump 10 is part of a closed circuit.
  • a hydraulic unit 11 can also be seen, comprising a double-acting piston 11.1 and a cylinder 11.2.
  • the piston 11.1 is displaceable in the cylinder 11.2 in both directions, depending on which of the two lines 12, 13 is used to apply pressure medium to the cylinder by means of the pump 10.
  • pressure medium is conveyed either into line 12 or into line 13.
  • Another pump 14 a pressure regulator 15, a line 16, a line 17 and a reservoir 18 can be seen.
  • Leakage necessarily occurs in the internal gear pump shown in FIG. 1.
  • the amount of leakage exits through the leakage outlet 6.3 in FIG. 1. This amount has to be replaced constantly.
  • the pump 14 is used for this purpose. This takes pressure medium - generally an oil - from the storage container 18. It pumps it through the line 16.
  • Pressure regulator 15 ensures that the medium pressure a certain does not exceed the upper value. If the medium pressure exceeds such a value, the pressure regulator 15 opens, so that a certain amount of pressure medium flows back via the line 17 back into the reservoir 18.
  • the oil regulated to the upper value continues to flow in line 16 and passes through one of the two check valves 19, 20 - depending on the direction of rotation - into one of the two lines 12, 13 and thus onto one of the two sides of the piston 11.1.

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Description

Innenzahnradmaschine für Reversierbetrieb im geschlossenen hydraulischen Kreislauf
Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradmaschine, insbesondere eine Innenzahnradpumpe. Derartige Maschinen sind aus zahlreichen Veröffentlichungen bekannt, zum Beispiel DE 41 04 397 A1.
WO 95/12070 beschreibt eine Innenzahnradmaschine, die ein längsgeteiltes Füllstück aufweist.
Probleme treten immer dann auf, wenn Maschinen der beschriebenen Art im Reversierbetrieb gefahren werden sollen, und wenn der Druckbereich sich ändert. So gibt es beispielsweise zahlreiche Anwendungsfälle, bei denen es erwünscht ist, eine Innenzahnradpumpe sowohl rechtslaufend als auch linkslaufend zu betreiben. Bisher gibt es noch keine Lösung für jenen
Fall, daß eine solche Pumpe in einem geschlossenen System betrieben werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innenzahnradmaschine anzugeben, die in beiden Drehrichtungen betrieben werden kann, und die in ein geschlossenes System eingebaut werden kann, und zwar dann, wenn sich die Lage des Druckbereiches in der Pumpe ändert.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
Figur 1 zeigt in einer achssenkrechten Schnittansicht eine Innenzahnradpumpe. Figur 2 zeigt eine Schaltung mit einer erfinduπgsgemäßen
Innenzahnradpumpe.
Die in Figur 1 gezeigte Innenzahnradpumpe umfaßt als wesentliche Bauteile ein Ritzel 1 mit einer Außenverzahnung, ein Hohlrad 2 mit einer
Innenverzahnung, eine Füllung aus zwei Füllstücken 3, 4, einen Anschlagstift 5 und ein Gehäuse 6.
Ritzel 1 ist gegenüber Hohlrad 2 exzentrisch gelagert. Siehe den Mittelpunkt M1 des Ritzels und M2 des Hohlrades. Durch die beiden
Mittelpunkte M1 und M2 ist eine strichpunktierte Gerade hindurchgelegt. Diese bezeichnet eine Symmetrieebene, auf deren Bedeutung weiter unten noch eingegangen werden soll.
Der sichelförmige Raum zwischen dem Ritzel 1 und dem Hohlrad 2 ist von einer Füllung ausgefüllt. Die Füllung umfaßt die beiden Füllstücke 3, 4. Der Anschlag 5 ist im Gehäuse 6 mit einem gewissen Spiel gelagert. Wie man sieht, weist der Anschlag zwei Stützflächen 5.1 , 5.2 auf. Die Stirnflächen der beiden Füllstücke 3, 4 stützten sich gegen die Stützflächen 5.1 , 5.2 ab.
Die beiden Füllstücke 3, 4 sind außerdem in an sich bekannter Weise längs geteilt. Sie sind somit aufgebaut aus einem Innenteil 3.1 , 3.2 beziehungsweise 4.1 , 4.2. Die Füllstücke 3, 4 könnten jedoch ebensogut jeweils aus einem einzigen Teil bestehen.
Das Gehäuse weist zwei Druckanschlüsse 6.1 , 6.2 auf. Die beiden Druckanschiüsse liegen beidseits der Symmetriebene 7. Das Gehäuse weist ferner eine Leckageauslaß 6.3 auf. Dieser liegt im vorliegenden Falle genau in der Symmetriebene 7. Wichtig ist noch das folgende Merkmal: Die Anordnung ist derart getroffen, daß die beiden Füllstücke 3, 4 symmetrisch zur Symmetrieebene 7 liegen. Auch ist der Anschlagstift 5 derart angeordnet, daß die Symmetrieebene 7 durch ihn hindurchläuft, und ihn in zwei zueinander symmetrische Teile unterteilt. Wie man sieht, verläuft die Symmetrieebeπe 7 durch die Spitze des Anschlagstiftes 5, die aus den beiden Stützflächen 5.1 , 5.2 gebildet wird.
Wie man ferner sieht, weist das Gehäuse 6 Aussparungen 6.1.1 , 6.2.1 , 6.3.1 auf. Diese sind an die jeweiligen Druckanschlüsse 6.1 , 6.2 beziehungsweise den Leckageauslaß 6.3 angeschlossen.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Schaltplan erkennt man eine erfindungsgemäße Pumpe 10. Die Pumpe 10 ist Bestandteil eines geschlossenen Kreislaufs. Man erkennt ferner eine hydraulische Einheit 11 , umfassend einen doppelt wirkenden Kolben 11.1 und einen Zylinder 11.2. Der Kolben 11.1 ist im Zylinder 11.2 in beiden Richtungen verschiebbar, je nachdem, mit welcher der beiden Leitungen 12, 13 der Zylinder mit Druckmedium mittels der Pumpe 10 beaufschlagt wird. Je nach Drehrichtung der Pumpe 10 wird Druckmedium entweder in die Leitung 12 oder in die Leitung 13 gefördert.
Man erkennt eine weitere Pumpe 14, einen Druckregler 15, eine Leitung 16, eine Leitung 17 sowie einen Vorratsbehälter 18.
Bei der in Figur 1 dargestellten Innenzahnradpumpe tritt notwendiger Weise eine Leckage auf. Die Leckagemenge tritt durch den Leckageauslauf 6.3 in Figur 1 aus. Diese Menge muß ständig ersetzt werden. Hierzu dient die Pumpe 14. Diese entnimmt Druckmedium - im allgemeinen ein Öl - aus dem Vorratsbehälter 18. Sie fördert es durch die Leitung 16. Der
Druckregler 15 sorgt dafür, daß der Mediumdruck einen bestimmten oberen Wert nicht überschreitet. Überschreitet der Mediumdruck einen solchen Wert, so öffnet der Druckregler 15, so daß eine bestimmte Menge Druckmedium wieder über die Leitung 17 wieder in den Vorratsbehälter 18 zurückfliest. Das auf den oberen Wert geregelte Öl strömt in Leitung 16 weiter und gelangt durch eines der beiden Rückschlagventile 19, 20 - je nach Drehrichtung - in eine der beiden Leitungen 12, 13 und damit auf eine der beiden Seiten des Kolben 11.1.
Während die erfinduπgsgemäße Innenzahnradpumpe 10 auf hohe Drücke wie beispielsweise 300 bar fördert, braucht die Pumpe 14 als
Einspeisepumpe nur wesentlich geringere Drücke zu erreichen, beispielsweise 10 bar.

Claims

Patentansprüche
1. Innenzahnradmaschine für Reversierbetrieb im geschlossenen Kreislauf;
1.1 mit einem außenverzahnten Ritzel (1);
1.2 mit einem innenverzahnten Hohlrad (2), das mit dem Ritzel (1) kämmt;
1.3 mit einem Gehäuse (6); 1.4 mit einer Füllung, die den sichelförmigen Raum zwischen Ritzel (1) und Hohlrad (2) ausfüllt;
1.5 die Füllung umfaßt zwei baugleiche Fülistücke (3, 4);
1.6 es ist ein Anschlagstift (5) vorgesehen, der im Gehäuse (6) gelagert ist und gegen den sich die Füllstücke (3, 4) mit ihren Stirnflächen (5.1 , 5.2) abstützen;
1.7 das Gehäuse (6) weist zwei Druckanschlüsse (6.1 , 6.2) sowie einen Leckageauslaß (6.3) auf;
1.8 die Füllstücke (3, 4) sind symmetrisch zu einer Ebene (7) (Symmetriebene) angeordnet, die durch die Mittelpunkte (M1 , M2) von Ritzel (1) und Hohlrad (2) verläuft;
1.9 die beiden Druckanschlüsse (6.1 , 6.2) liegen - in Achsrichtung gesehen - beidseits der Symmetrieebene (7).
2. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Leckageauslaß (6.3) wenigstens annähernd in der
Symmetrieebene (7) liegt.
3. Innenzahnradmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine Bestandteil eines geschlossenen Systemes ist.
EP00943999A 1999-07-06 2000-07-05 Innenzahnradmaschine für reversierbetrieb im geschlossenen hydraulischen kreislauf Expired - Lifetime EP1110000B1 (de)

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