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DE102004021216B4 - Hochdruck-Innenzahnradmaschine mit mehrfacher hydrostatischer Lagerung pro Hohlrad - Google Patents

Hochdruck-Innenzahnradmaschine mit mehrfacher hydrostatischer Lagerung pro Hohlrad Download PDF

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DE102004021216B4
DE102004021216B4 DE200410021216 DE102004021216A DE102004021216B4 DE 102004021216 B4 DE102004021216 B4 DE 102004021216B4 DE 200410021216 DE200410021216 DE 200410021216 DE 102004021216 A DE102004021216 A DE 102004021216A DE 102004021216 B4 DE102004021216 B4 DE 102004021216B4
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Abstract

Hochdruck-Innenzahnradmaschine, insbesondere Innenzahnradpumpe (10), mit einem Gehäuse (11), einem in dem Gehäuse (11) drehbar gelagerten, außen verzahnten Ritzel (12) und einem mit dem Ritzel (12) mitlaufenden sowie in dem Gehäuse (11) umlaufend gelagerten, mit dem Ritzel (12) kämmenden, innen verzahnten Hohlrad (13), wobei in einem einer radial nach außen weisenden Umfangsfläche (14) des Hohlrades (13) gegenüberliegenden Gehäuseteil (15) und/oder Lagerteil mehrere, zum Hohlrad (13) hin offene und durch Dichtstege (17.1 bis 17.8) begrenzte Drucktaschen (18.1, 18.2) zur hydrostatischen Lagerung des einteilig und/oder einstückig ausgebildeten Hohlrades (13) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die die Drucktaschen (18.1, 18.2) begrenzenden Dichtstege (17.1 bis 17.8) mit zum Hohlrad (13) hin offenen Entlastungsnuten (23.1, 23.2, 23.3, 23.4) versehen sind, die in einen gemeinsamen, sich in Axialrichtung (19) erstreckenden und zum Hohlrad (13) hin offenen Entlastungskanal (24) münden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Innenzahnradmaschine (Pumpe oder Motor) gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Derartige Innenzahnradmaschinen sind seit vielen Jahren allgemein bekannt geworden. Bei Innenzahnradpumpen wird häufig angestrebt, möglichst hohe Pumpendrücke und Fördervolumina bei möglichst kleinen Außenabmessungen der Pumpe und einer möglichst einfachen, kostengünstigen Konstruktion zu realisieren.
  • Aus der DE 41 04 397 A1 ist eine sichellose Innenzahnradpumpe mit einem einteiligen Ritzel bekannt geworden, das gemäß einer ersten Ausführungsvariante mit einem einzigen innenverzahnten Hohlrad in Eingriff steht, das in einem Gehäuseteil drehbar gelagert ist. Dieses weist eine axiale Erstreckung auf, die der Breite der Verzahnung des Hohlrades und des Ritzels entspricht. Zwischen den Zahnköpfen von Ritzel und Hohlrad ist in jedem der Zahnköpfe eines der beiden Zahnräder ein radial bewegliches Dichtelement vorgesehen, um die Dichtwirkung zu verbessern. Diese Konstruktion ist aufwendig und die damit erreichbaren Fördervolumenströme sind aufgrund von fertigungstechnisch bezüglich einer einfachen Verbreiterung des Hohlrads gesetzten Grenzen betreffend die Präzision und die Oberflächengüte der Verzahnung begrenzt.
  • Um auch höhere Fluidvolumina bei gleichen Außendurchmessern der Pumpe fördern zu können, wurde gemäß einer zweiten Ausführungsvariante der DE 41 04 397 A1 vorgeschlagen, die Pumpe mit zwei oder mehr koaxial angeordneten Hohlrädern auszurüsten, die gemeinsam mit einem einteiligen Ritzel in Eingriff stehen und die an axialen Berührungsflächen aneinander anliegen, die also in einer einzigen, gemeinsamen Pumpenkammer angeordnet sind. Bei dieser Konstruktion sind jedoch diese axialen Berührungsflächen nicht stabilisiert, so dass aufgrund der sich beim Betrieb der Innenzahnradpumpe ausbildenden Kraft- und Momentenverhältnisse die Hohlräder an ihren axialen Berührungsflächen hydraulisch auseinandergedrückt werden und relativ zueinander schräg gestellt, also verkantet werden, mit der Folge eines dementsprechend hohen Verschleißes.
  • Zur Lösung dieses Problems wurde gemäß der DE 41 35 725 A1 vorgeschlagen, im Bereich der axialen Berührungsflächen der aneinander anliegenden Hohlräder von der Seite des Druckanschlusses des Gehäuseteils her betrachtet, ein Gegen- bzw. Widerlager vorzusehen. Dadurch soll erreicht werden, dass die beiden Hohlräder während des Pumpenbetriebes an ihren axialen Berührungsflächen aneinander gepresst werden und dass es zu keiner Verdrehung bzw. Verkantung der beiden Hohlräder relativ zueinander kommt. Bei dieser Konstruktion ist jedem Hohlrad jeweils eine sich über einen Umfangsbereich des jeweiligen Hohlrades erstreckende Drucktasche zugeordnet, die in einen Druckanschluss münden. Insoweit entspricht diese Konstruktion der technischen Lehre gemäß der vorgenannten ersten Ausführungsvariante der DE 41 04 397 A1 , während bei der dort behandelten und ebenfalls vorstehend erwähnten zweiten Ausführungsvariante, zwei oder mehr Hohlrädern eine derartige Drucktasche zugeordnet ist.
  • Aus der DE 27 44 730 A1 ist eine Hochdruckzahnradmaschine (Pumpe oder Motor) mit einem angetriebenen außenverzahnten Ritzel, einem mitlaufenden innenverzahnten Hohlrad und einem sichelförmigen oder halbsichelförmigen Dichtelementträger zwischen Ritzel und Hohlrad bekannt geworden, die in einem rohrförmigen Gehäuseteil aufgenommen sind. In der Innenwandung des rohrförmigen Gehäuseteils ist eine druckseitige Tasche zur Bildung eines hydrostatischen Lagers für das Hohlrad vorgesehen.
  • All diese Konstruktionen haben jedoch den Nachteil, dass bei einer Verbreiterung eines oder mehrerer der Hohlräder zum Zwecke einer dementsprechenden Vergrößerung der erreichbaren Fördervolumina und/oder bei höheren Pumpendrücken, infolge der sich während des Pumpenbetriebes einstellenden unterschiedlichen Druckverhältnisse, eine entsprechende Durchbiegung und Verkantung jedes einzelnen der Hohlräder unvermeidbar ist. Dadurch kommt es zu einem dementsprechend erhöhten Verschleiß des jeweiligen Hohlrades und/oder des dieses lagernden Gehäuseteils, bis hin zu einem Totalausfall der Pumpe bedingt durch sogenannte Kantenfresser.
  • Aus der US 1 624 099 A ist eine Zahnradpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 bekannt geworden. Bei dieser Zahnradpumpe ist das innen verzahnte Hohlrad in einem dieses aufnehmenden Laternenring relativ zu diesem drehbar gelagert, der wiederum drehbar in dem Gehäuse gelagert ist. Der Laternenring weist in regelmäßigen Umfangswinkeln zueinander in Umfangsrichtung versetzt angeordnete Durchbrechungen auf, die in zwei in Axialrichtung zueinander versetzt angeordneten Umfangsreihen angeordnet sind. Jeweils zwei axial benachbarte Durchbrechungen der Durchbrechungen sind in einer Axialreihe angeordnet. Die Durchbrechungen sind durch stegförmige Ringteile des Laternenrings voneinander getrennt. Mittels dieser Ringteile lässt sich nur eine begrenzte Abdichtung erreichen. Im Betrieb dieser Zahnradpumpe kann es zur Ausbildung ungleichmäßiger Kraft- bzw. Druckverhältnisse kommen. Dadurch kann es zu Betriebsstörungen und zu einem erhöhten Verschleiß kommen.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Hochdruck-Innenzahnradmaschine der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, mit der bei einfacher und kostengünstiger Konstruktion und hohen Fördervolumina höhere Drücke des fluiden Mediums bei einem über lange Zeit verschleißarmen und störungsfreien Betrieb realisierbar sind.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Dadurch, dass in einem radial nach außen weisenden Umfangsflächen bzw. Mantelflächen des Hohlrades gegenüberliegenden Gehäuseteil und/oder Lagerteil, der sich vorzugsweise an diesem Gehäuseteil bzw. in dem Gehäuse unmittelbar oder mittelbar abstützt, mehrere, zum Hohlrad hin offene und durch Dichtstege begrenzte Drucktaschen zur hydrostatischen Lagerung des einteilig und/oder einstückig ausgebildeten Hohlrades vorgesehen sind, wird erreicht, dass die Krafteinleitung zwischen dem Hohlrad und dem dieses lagernden Teil gleichmäßiger erfolgt, d. h. die Verformung des Hohlrades und des Gehäuseteils und/oder Lagerteils wird bei den wirkenden hohen Drücken deutlich reduziert. Mit anderen Worten geht es im Kern darum, ein einziges Hohlrad durch den Einsatz von mehreren Drucktaschen hydrostatisch mehrfach zu lagern. Dadurch ist es möglich, beispielsweise bezogen auf ein Hohlrad einer bestimmten Breite, deutlich höhere Drücke zu fahren als bisher, ohne dass es zu einem erhöhten Verschleiß oder gar zu einem Totalausfall des Systems kommt. Beim Einsatz eines einzigen, vergleichsweise breiten Hohlrades pro Förderkammer lassen sich ausreichend hohe Fördervolumina bei erhöhten Drucken in besonders einfacher und kostengünstiger Konstruktion erreichen.
  • Dadurch, dass die die Drucktaschen begrenzenden Dichtstege mit zum Hohlrad hin offenen Entlastungsnuten versehen sind, die in einen gemeinsamen, sich in Axialrichtung erstreckenden und zum Hohlrad hin offenen Entlastungskanal münden, lässt sich eine Verbesserung der Abdichtung und eine Vergleichmäßigung der sich im Betrieb der Innenzahnmaschine ausbildenden Kraft- bzw. Druckverhältnisse erreichen.
  • Bei dem Lagerteil kann es sich vorzugsweise um einen Lagerring bzw. um eine Lagerbuchse handeln. Der Lagerteil kann sich unmittelbar an einer Innenwand des Gehäuses abstützen. Er kann sich aber auch an einem Kompensationsring oder einem darin aufgenommenen Lagerring bzw. einer Lagerbuchse, beispielsweise einer sogenannten Ringpumpe abstützen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die die Drucktaschen begrenzenden Dichtstege unter Ausbildung eines die Drucktaschen verbindenden, zum Hohlrad hin offenen Druckkanals unterbrochen sind. Dadurch ist eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung eines gemeinsamen, in die jeweiligen Drucktaschen mündenden Druckkanals möglich.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird die vorstehende Aufgabe auch dadurch gelöst, dass das Hohlrad und/oder ein das Hohlrad umlaufend lagernder Gehäuseteil und/oder Lagerteil, vorzugsweise der sich an diesem Gehäuseteil bzw. in dem Gehäuse unmittelbar oder mittelbar abstützt, an seiner Umfangs- bzw. Mantelfläche bzw. an ihren einander gegenüberliegenden Umfangs- bzw. Mantelflächen in Axialrichtung konkav abgerundet gestaltet ist bzw. sind. Das Hohlrad und/oder dieses lagernde Gehäuseteil ist bzw. sind also vorzugsweise ballig gestaltet.
  • Dabei macht man sich die Erkenntnis zunutze, dass in Druckbereich und in Axialrichtung betrachtet entlang dem Hohlrad und dem gegenüberliegenden Gehäuseteil eine ungleichmäßige Druck- bzw. Kraftverteilung mit einem Kraft- bzw. Druckmaximum und jeweils zu den Axialseiten des Hohlrades hin abfallenden Kräften bzw. Drücken auftritt. Die Folge sind die bereits vorerwähnten Durchbiegungen des Hohlrades und dem dieses lagernden Gehäuseteil. Durch diese vergleichsweise einfach erscheinenden Maßnahmen kann also ebenfalls eine gleichmäßigere oder noch gleichmäßigere Krafteinleitung zwischen dem Hohlrad und dem dieses lagernden Gehäuseteil erreicht werden. Dadurch sind höhere Drücke fahrbar, ohne dass es zu einem erhöhten Verschleiß oder zu einem Totalausfall der Innenzahnradmaschine kommen würde.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Gesichtspunkte der Erfindung sind dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmbar, in dem mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren beschrieben sind.
  • Es zeigen:
  • 1 einen Querschnitt durch eine als Innenzahnradpumpe gestaltete Innenzahnradmaschine mit einem sichelförmigen Füllstück;
  • 2 einen Teil-Längsschnitt der Innenzahnradmaschine entlang den Schnittlinien 2-2 in 1;
  • 3 einen Querschnitt durch das Gehäuse der Innenzahnradmaschine gemäß 1 entlang der Schnittlinien 3-3 in 4 oder in 6;
  • 4 einen Längsschnitt durch das Gehäuse einer Innenzahnradmaschine gemäß einer ersten Ausführungsvariante;
  • 5 einen Teil-Längsschnitt einer gegenüber 4 um 90 Grad gedrehten Schnittebene im Bereich eines Druckkanals der Innenzahnradmaschine;
  • 6 einen Längsschnitt durch das Gehäuse der Innenzahnradmaschine gemäß 1 gemäß einer zweiten Ausführungsvariante;
  • 7 einen Teil-Längsschnitt in einer gegenüber
  • 6 um 90 Grad gedrehten Schnittebene im Bereich eines Druckkanals der Innenzahnradmaschine.
  • In den 1 und 2 ist eine als Innenzahnradpumpe 10 gestaltete Hochdruck-Innenzahnradmaschine dargestellt. Diese umfasst ein Gehäuse 11, ein in dem Gehäuse 11 drehbar gelagertes, außen verzahntes Ritzel 12 und ein mit dem Ritzel 12 mitlaufendes sowie in dem Gehäuse 11 umlaufend gelagertes, mit dem Ritzel 12 kämmendes, d. h. in Eingriff stehendes innen verzahntes Hohlrad 13 bzw. 43.
  • Das Ritzel 12 ist drehfest mit einer Antriebswelle 29 verbunden und ist um eine sich in Axialrichtung 19 erstreckende Drehachse 39 in Drehrichtung 35 drehbar. Das Hohlrad 13 bzw. 43 ist um eine Drehachse drehbar, die exzentrisch zu der Drehachse 39 des Ritzels 12 angeordnet ist.
  • In dem sichelförmigen Spalt 40 zwischen den Zähnen des Ritzels 12 und den korrespondierenden Zähnen des Hohlrades 13 bzw. 43 ist hier ein sichelförmiges Füllstück 20 angeordnet, das in dem gezeigten Ausführungsbeispiel längs geteilt gestaltet ist.
  • Das Gehäuse 11 weist einen Saug-Einlass-Kanal 33 auf, der in einer Zone angeordnet ist, in der bei einer Drehung des Ritzels 12 in Drehrichtung 35 die Zähne des Ritzels 12 bzw. die Zähne des Hohlrades 13 bzw. 43 außer Eingriff geraten. An den Saug-Einlass-Kanal 33 schließt sich eine zum Hohlrad 13 bzw. 43 hin offene und sich in Umfangsrichtung 21 erstreckende Saugtasche 36 an, die sich über einen Teil der radialen nach außen weisenden Umfangsfläche 14, 45 bzw. Mantelfläche des Hohlrades 13 bzw. 43 erstreckt. In einer Zone, bei der unter einer Drehung des Ritzels 12 in Drehrichtung 35 die Zähne des Ritzels 12 bzw. des Hohlrades 13 bzw. 43 in Eingriff gelangen, ist hier um einen gegenüber dem Saug-Einlass-Kanal 33 in Drehrichtung 35 um 270 Grad versetzt angeordneter Druck-Auslass-Kanal 34 in dem Gehäuse 11 vorgesehen. Dieser erstreckt sich ausgehend von den sich über einen Umfangsbereich an dem Hohlrad 13 erstreckenden Drucktaschen 18.1, 18.2 bzw. an dem Hohlrad 43 erstreckenden Drucktasche 48 ebenfalls bezogen auf das Ritzel 12 radial nach außen.
  • Die Drucktaschen 18.1, 18.2 bzw. die Drucktasche 48 sind zum Hohlrad 13 bzw. 43 hin geöffnet. Die Zuströmung des zu fördernden Fluids bzw. Druckmediums, vorzugsweise Öl, vom Saug-Einlass-Kanal 33 zum Innenraum der Innenzahnradpumpe 10, d. h. zu den Zahnlücken zwischen dem Ritzel 12 und dem Hohlrad 13 bzw. 43, wodurch die Förderung des Fluids bewirkt wird, erfolgt über radiale Durchbrüche 37.1, 37.2 in dem Hohlrad 13 bzw. 43. Diese Durchbrüche 37.1, 37.2 sind paarweise axial beabstandet zueinander angeordnet und gehen jeweils von der Mantelfläche bzw. Umfangsfläche 14, 45 des Hohlrades 13 bzw. 43 aus und münden im Zahngrund des Hohlrades 13 bzw. 43.
  • An der Verzahnung 30 von Ritzel 12 und Hohlrad 13 bzw. 43 liegt stirnseitig zu beiden axialen Seiten jeweils eine Axialscheibe 25.1, 25.2 dichtend an. Jede der beiden Axialscheiben 25.1 und 25.2 weist auf ihrer der Verzahnung 30 zugewendeten Fläche ein nicht näher gezeigtes Druckfeld auf. In der Wand des der Axialscheibe 25.1 benachbarten Gehäuseteils 41 und in der Wand des der Axialscheibe 25.2 benachbarten Gehäuseteils 42 ist jeweils ein Druckfeld 38 vorgesehen, durch das die jeweilige Axialscheibe 25.1 und 25.2 von außen her gegen die Wirkung des inneren Druckfeldes derart beaufschlagbar ist, dass die jeweilige Axialscheibe 25.1 und 25.2 in allen Betriebszuständen der Innenzahnradpumpe 10 einen ausreichenden Dichtkontakt mit dem Ritzel 12 und dem Hohlrad 13 bzw. 43 beibehält. Die Ausbildung und Wirkungsweise der Druckfelder an Axialscheiben und deren konstruktive Gestaltung sind einschlägig vorbekannt und bedürfen deshalb an dieser Stelle keiner näheren Erläuterung.
  • Die Verzahnungen 30 des Ritzels 12 und des Hohlrades 13 bzw. 43 weisen jeweils eine axiale Breite 31 auf, die kleiner ist als die axiale Erstreckung bzw. axiale Breite 32 des Gehäuseteils 15 bzw. 44 in dem Bereich zwischen den beiden axial angeordneten Gehäuseteilen 41 und 42. Das Verhältnis von Durchmesser und Breite 31 des Hohlrades 13 bzw. 43 ist vorzugsweise größer als 0,5, insbesondere größer als 0,57.
  • Gemäß den in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsvarianten der Erfindung sind dem hier einzigen sowie einstückig und einteilig gestalteten Hohlrad 13 eine Mehrzahl von hier zwei axial beabstandeten Drucktaschen 18.1 und 18.2 zugeordnet. Diese sind mit sich in Umlaufrichtung 21 erstreckenden Nuten 22.1, 22.2 gestaltet, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Die Drucktaschen 18.1 und 18.2 sind von einer Mehrzahl von Dichtstegen 17.1 bis 17.8 begrenzt, die einerseits beim Betrieb der Innenzahnradpumpe 10 eine möglichst gute, d. h. verlustfreie Abdichtung zwischen dem Hohlrad 13 und dem dieses lagernden Gehäuseteil 15 sicherstellen sollen und durch die andererseits unter Ausbildung der Drucktaschen 18.1, 18.2 eine Mehrzahl von hier zwei hydrostatischen Lagern für das Hohlrad 13 ausgebildet sind. Dies bedeutet, dass beim Betrieb der Pumpe eine möglichst gute und verlustarme Abdichtung der Drucktaschen 18.1, 18.2 durch die jeweiligen Dichtstege 17.1 bis 17.8 zur Saugseite hin realisiert ist, um eine ausreichende hydrostatische Lagerung des Hohlrades 13 unter Ausbildung eines minimalen Schmierfilms zwischen dem Hohlrad 13 und dem dieses umlaufend lagernden Gehäuseteil 15 zu erreichen.
  • Gemäß der insbesondere in den 1, 2, 4 und 5 gezeigten ersten Ausführungsvariante ist jede Drucktasche 18.1 und 18.2 jeweils vollumfänglich von Dichtstegen 17.1 bis 17.4 begrenzt. Dabei ist jede als Nut 22.1, 22.2 gestaltete Drucktasche 18.1, 18.2 hier durch vier Dichtstege, nämlich jeweils zwei sich in Umlaufrichtung 21 parallel zueinander erstreckende Dichtstege 17.1 und 17.4 axial begrenzt und ferner durch jeweils zwei sich dazu im Wesentlichen senkrecht, d. h. in Axialrichtung 19 erstreckenden Dichtstege 17.2 und 17.3 in Umfangsrichtung 21 begrenzt. Dabei verlaufen die sich in Umfangsrichtung 21 erstreckenden Dichtstege 17.1 und 17.4 im Wesentlichen parallel zueinander und auch die sich in Axialrichtung 19 erstreckenden Dichtstege 17.2 und 17.3 verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander. Die beiden zwischen den Drucktaschen 18.1 und 18.2 verlaufenden Dichtstege 17.4 sind Teile eines die Drucktaschen 18.1 und 18.2 voneinander separierenden Dichtstegs 17.5.
  • Zur Verbesserung der Abdichtung einerseits und zur Vergleichmäßigung der sich im Betrieb der Innenzahnradpumpe ausbildenden Kraft- bzw. Druckverhältnisse sind die Dichtstege 17.1 und 17.5 jeweils mit einer zum Hohlrad 13 hin offenen Entlastungsnut 23.1, 23.2, 23.3 versehen. Diese Entlastungsnuten 23.1, 23.2, 23.3 erstrecken sich jeweils in Umlaufrichtung 21 im Wesentlichen parallel zueinander. Sie münden in einen gemeinsamen, sich in Axialrichtung 19 erstreckenden und zum Hohlrad 13 hin offenen Entlastungskanal 24, der wiederum in den Saug-Einlass-Kanal 33 mündet.
  • In die Drucktaschen 18.1 und 18.2 mündet jeweils ein Druckkanal 26.1, 26.2 (5). Jeder dieser Druckkanäle 26.1 und 26.2 mündet andernends innerhalb des Gehäuses 11, hier innerhalb dem das Hohlrad 13 lagernden Gehäuseteil 15, in einen gemeinsamen Druck-Hauptkanal 27. Diese, in die Drucktaschen 18.1 und 18.2 mündenden Druckkanäle 26.1, 26.2 können vorzugsweise als Schrägbohrungen gestaltet sein, die in den Zeichnungen nicht näher dargestellt sind.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante der Erfindung, die in den 1, 6 und 7 dargestellt ist, kann vorgesehen sein, dass die die Drucktaschen 18.1 und 18.2 begrenzenden Dichtstege 17.1, 17.2, 17.3, 17.6, 17.7, 17.8 unter Ausbildung eines die Drucktaschen 18.1 und 18.2 verbindenden und zum Hohlrad 13 hin offenen Druckkanals 28 unterbrochen sind. In den 6 und 7 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gestaltet, wie bei der zuvor erwähnten ersten Ausführungsvariante. Dabei erstreckt sich vorzugsweise der die Drucktaschen 18.1 und 18.2 verbindende Druckkanal 28 in Axialrichtung 19. Dieser, die Drucktaschen 18.1 und 18.2 verbindende, zum Hohlrad 13 hin offene Druckkanal 28 mündet wiederum in einen Druck-Hauptkanal 27, welcher hier den Druck-Auslass-Kanal 34 ausbildet.
  • Wie in 6 ersichtlich, ist also jede Drucktasche 18.1, 18.2 axial begrenzt durch die sich in Umfangsrichtung 21 parallel zueinander erstreckenden Dichtstege 17.1, 17.6 und 17.7 und ist in Umfangsrichtung 21 begrenzt durch zwei dazu senkrecht und wiederum im Wesentlichen parallel verlaufende Dichtstege 17.2 und 17.3. Der die Drucktaschen 18.1 und 18.2 verbindende und zum Hohlrad 13 hin offene Druckkanal 28 ist in Umfangsrichtung 21 beiderseits begrenzt durch parallel zueinander verlaufende Dichtstege 17.8, die wiederum parallel zu den Dichtstegen 17.2 und 17.3 angeordnet sind. Die Dichtstege 17.8 gehen in die jeweiligen, sich in Umfangsrichtung 21 erstreckenden Dichtstege 17.6 und 17.7 über, welche die beiden Drucktaschen 18.1 und 18.2 auf ihren gegenüberliegenden Seiten axial begrenzen. Ebenso, wie in der ersten Ausführungsvariante, sind bei der zweiten Ausführungsvariante die die Drucktaschen 18.1 und 18.2 begrenzenden Dichtstege 17.1, 17.6 und 17.7 mit zum Hohlrad 13 hin offenen Entlastungsnuten 23.1, 23.3 und 23.4 versehen, die sich in Umlaufrichtung 21 im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsvariante ist bei der zweiten Ausführungsvariante die zwischen den benachbarten Drucktaschen 18.1 und 18.2 vorgesehene Entlastungsnut 23.4 im Unterschied zu allen anderen Entlastungsnuten 23.1, 23.2, 23.3 nicht vollumfänglich geschlossen gestaltet, sondern endet, begrenzt durch die in einem Umfangsabstand zueinander angeordneten Dichtstege 17.8.
  • Es versteht sich, dass die Erfindung nicht nur in Verbindung mit Innenzahnradmaschinen mit Füllstück 20, sondern auch in Verbindung mit füllstück- bzw. sichellosen Innenzahnradmaschinen sinnvoll einsetzbar ist. Es versteht sich ferner, dass die Erfindung nur oder auch in Verbindung mit Innenzahnradmaschinen mit axialer Förderung sinnvoll verwendbar ist. Außerdem versteht es sich, dass die Erfindung nicht nur in Verbindung mit eine Axialkompensation bewirkenden Axialplatten 25.1, 25.2, sondern auch ohne Axialplatten verwendbar ist.
  • Schließlich versteht es sich, dass die Erfindung auch ohne radiale Durchbrüche 37.1, 37.2 in dem Hohlrad 13 bzw. 43 sinnvoll einsetzbar ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Innenzahnradpumpe
    11
    Gehäuse
    12
    Ritzel
    13
    Hohlrad
    14
    Umfangsfläche von 13
    15
    Gehäuseteil
    16
    Umfangsfläche von 15
    17
    Dichtsteg
    17.1
    bis
    17.8
    Dichtsteg
    18
    Drucktasche
    18.1
    Drucktasche
    19.2
    Drucktasche
    19
    Axialrichtung
    20
    Füllstück
    21
    Umlaufrichtung
    22.1
    Nut
    22.2
    Nut
    23.1
    Entlastungsnut
    23.2
    Entlastungsnut
    23.3
    Entlastungsnut
    23.4
    Entlastungsnut
    24
    Entlastungskanal
    25.1
    Axialscheibe
    25.2
    Axialscheibe
    26.1
    Druckkanal
    26.2
    Druckkanal
    27
    Druck-Hauptkanal
    28
    Druckkanal
    29
    Antriebswelle
    30
    Verzahnung
    31
    axiale Breite von 30
    32
    Axiale Breite von 15
    33
    Saug-Einlass-Kanal
    34
    Druck-Auslass-Kanal
    35
    Drehrichtung
    36
    Saugtasche
    37
    radialer Durchbruch
    37.1
    radialer Durchbruch
    37.2
    radialer Durchbruch
    38
    Druckfeld
    39
    Drehachse von 12
    40
    sichelförmiger Spalt
    41
    Gehäuseteil
    42
    Gehäuseteil
    43
    Hohlrad
    44
    Gehäuseteil
    45
    Umfangsfläche von 43
    47
    Umfangsfläche von 44
    48
    Drucktasche
    50
    Druck-Auslass-Kanal

Claims (15)

  1. Hochdruck-Innenzahnradmaschine, insbesondere Innenzahnradpumpe (10), mit einem Gehäuse (11), einem in dem Gehäuse (11) drehbar gelagerten, außen verzahnten Ritzel (12) und einem mit dem Ritzel (12) mitlaufenden sowie in dem Gehäuse (11) umlaufend gelagerten, mit dem Ritzel (12) kämmenden, innen verzahnten Hohlrad (13), wobei in einem einer radial nach außen weisenden Umfangsfläche (14) des Hohlrades (13) gegenüberliegenden Gehäuseteil (15) und/oder Lagerteil mehrere, zum Hohlrad (13) hin offene und durch Dichtstege (17.1 bis 17.8) begrenzte Drucktaschen (18.1, 18.2) zur hydrostatischen Lagerung des einteilig und/oder einstückig ausgebildeten Hohlrades (13) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die die Drucktaschen (18.1, 18.2) begrenzenden Dichtstege (17.1 bis 17.8) mit zum Hohlrad (13) hin offenen Entlastungsnuten (23.1, 23.2, 23.3, 23.4) versehen sind, die in einen gemeinsamen, sich in Axialrichtung (19) erstreckenden und zum Hohlrad (13) hin offenen Entlastungskanal (24) münden.
  2. Hochdruck-Innenzahnradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucktaschen (18.1, 18.2) axial beabstandet angeordnet sind.
  3. Hochdruck-Innenzahnradmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucktaschen (18.1, 18.2) mit sich in Umlaufrichtung (21) erstreckenden Nuten (22.1, 22.2) gestaltet sind.
  4. Hochdruck-Innenzahnradmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (22.1, 22.2) im Wesentlichen parallel verlaufen.
  5. Hochdruck-Innenzahnradmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucktaschen (18.1, 18.2) von sich in Umlaufrichtung (21) erstreckenden Dichtstegen (17.1, 17.4, 17.5, 17.6, 17.7) axial begrenzt sind.
  6. Hochdruck-Innenzahnradmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die die Drucktaschen (18.1, 18.2) axial begrenzenden Dichtstege (17.1, 17.4, 17.5, 17.6, 17.7) im Wesentlichen parallel verlaufen.
  7. Hochdruck-Innenzahnradmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Entlastungsnuten (23.1, 23.2, 23.3, 23.4) in Umlaufrichtung (21) erstrecken.
  8. Hochdruck-Innenzahnradmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsnuten (23.1, 23.2, 23.3, 23.4) im Wesentlichen parallel verlaufen.
  9. Hochdruck-Innenzahnradmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucktaschen (18.1, 18.2) jeweils vollumfänglich von Dichtstegen (17.1 bis 17.5) begrenzt sind.
  10. Hochdruck-Innenzahnradmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in die Drucktaschen (18.1, 18.2) jeweils ein oder mehrere Druckkanäle (26.1, 26.2) einerends münden, die andernends innerhalb des Gehäuses (11) in einen gemeinsamen Druck-Hauptkanal (27) münden.
  11. Hochdruck-Innenzahnradmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Drucktaschen (18.1, 18.2) mündenden Druckkanäle als Schrägbohrungen gestaltet sind.
  12. Hochdruck-Innenzahnradmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die Drucktaschen (18.1, 18.2) begrenzenden Dichtstege (17.1, 17.2, 17.3, 17.6, 17.7, 17.8) unter Ausbildung eines die Drucktaschen (18.1, 18.2) verbindenden, zum Hohlrad (13) hin offenen Druckkanals (28) unterbrochen sind.
  13. Hochdruck-Innenzahnradmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwei benachbarte Drucktaschen (18.1, 18.2) axial begrenzender Dichtsteg (17.6, 17.7) oder dass die die benachbarten Drucktaschen (18.1, 18.2) axial begrenzenden Dichtstege unter Ausbildung eines die Drucktaschen (18.1, 18.2) verbindenden, zum Hohlrad (13) hin offenen Druckkanals (28) unterbrochen ist bzw. sind.
  14. Hochdruck-Innenzahnradmaschine nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich der die Drucktaschen (18.1, 18.2) verbindende Druckkanal (28) in Axialrichtung (19) erstreckt.
  15. Hochdruck-Innenzahnradmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad und/oder ein das Hohlrad umlaufend lagernder Gehäuseteil und/oder Lagerteil an seiner Umfangsfläche bzw. an ihren einander gegenüberliegenden Umfangsflächen in Axialrichtung konkav abgerundet gestaltet ist bzw. sind.
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