DE1553018C3

DE1553018C3 - Wear-compensating internal rotor gear pump

Info

Publication number: DE1553018C3
Application number: DE1963E0024894
Authority: DE
Inventors: Otto Eckerle; Robert Jung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-05-27
Filing date: 1963-05-27
Publication date: 1978-05-03
Also published as: DE1553018B2; DE1553018A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine verschleißausgleichende Innenläuferzahnradpumpe mit einem angetriebenen außenverzahnten Ritzel, einem mitlaufenden innenverzahnten Hohlrad und einem Füllstück zwischen Ritzel und Hohlrad, wobei das Hohlrad an seinem Außenumfang lediglich an einem als Lagerschale wirkenden, im wesentlichen druckentlasteten, »Steuerkolben« genannten Einsatzteil gelagert ist, der aber mit geringer radialer Überschußkraft gegen das Hohlrad gedrückt wird und dieses damit an seinem Kopfkreis-lnnenumfang gegen das Füllstück und mit seiner Innenverzahnung gegen die Außenverzahnung des Ritzels drückt, wobei eine oder zwei seitliche Druckscheiben durch Druckflüssigkeitsbeaufschlagung in einem Druckfeld . auf ihrer?. Rückseite gegen die Zahnradseitenflächen anliegen: -The invention relates to a wear-compensating internal rotor gear pump with a driven one externally toothed pinion, a revolving internal toothed ring gear and a filler piece between Pinion and ring gear, the ring gear on its outer circumference only on one as a bearing shell acting, essentially pressure-relieved, "control piston" called insert part, but with less radial excess force is pressed against the ring gear and this is thus on its inner circumference of the tip against the filler piece and with its internal teeth against the external teeth of the Pinion presses, with one or two lateral pressure disks in a pressure field. on your?. Back against the gear side surfaces: -

Bei einer bekannten Innenläuferzahnradpumpe dieser Gattung (siehe die FR-PS 13 35 455) ist die Ritzelwelle exzentrisch zu der das Hohlrad aufnehmenden Gehäusebohrung angeordnet. Bei der Fabrikation der Pumpe ist es daher erforderlich, die Gehäusebohrung und die zur Aufnahme der Ritzelwelle bzw. deren Lager bestimmten Bohrungen in voneinander getrennten Arbeitsgängen herzustellen, was den Produktionsablauf verzögert, da jeweils u. a. ein Umspannen des Gehäuses bzw. der Gehäuseteile erforderlich ist.In a known internal rotor gear pump of this type (see FR-PS 13 35 455) the pinion shaft is eccentric to the housing bore receiving the ring gear arranged. When manufacturing the pump, it is therefore necessary to have the housing bore and the for receiving the pinion shaft or its bearing certain bores in separate holes To produce operations, which delays the production process, since, among other things, reclamping the housing or the housing parts is required.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Pumpe liegt darin, daß die seitlichen Druckscheiben die beiden Zahnräder in ihrer Gesamtausdehnung abdecken, so daß auf der Saugseite nur ein radialer Eintritt des Fördermediums durch sich in radialer Richtung durch das Hohlrad erstreckende Bohrungen in die Zahnlücken des Hohlrades und des Ritzels möglich ist. Auf der Saugseite der Pumpe sind daher die Strömungsquerschnitte klein und damit auch die Strömungsgeschwindigkeiten unerwünscht groß.Another disadvantage of the known pump is that the side thrust washers both Cover gears in their total extent, so that on the suction side only a radial entry of the Pumped medium through bores extending through the ring gear in the radial direction into the tooth gaps of the ring gear and the pinion is possible. The flow cross-sections are therefore on the suction side of the pump small and thus also the flow velocities undesirably large.

Der gleiche Nachteil ist bei einer anderen, älteren bekannten Innenläuferzahnradpumpe (siehe die GB-PS 5 87 684, F i g. 9 bis 11) gegeben. Bei dieser Pumpe deckt zwar die einzige vorgesehene seitliche Druckscheibe nicht die gesamte, jedoch fast die gesamte Fläche der Zahnräder ab, jedoch kann das Fördermedium auf der Saugseite nur axial in die Pumpe eintreten, und es sind keine Vorkehrungen getroffen, um die Strömungsquerschnitte zu vergrößern. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der eingangs geschilderten Gattung zu schaffen, deren Herstellung dadurch vereinfacht wird, daß es möglich ist, die Gehäusebohrung und die Antriebswellenbohrungen mit einem Bohr- oder Fräswerkzeug in einem Arbeitsgang zu fertigen. Außerdem sollen die seitlichen Druckscheiben so angeordnet und ausgebildet sein, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Fördermediums auf der Saugseite möglichst gehalten wird.The same disadvantage is with another, older known internal rotor gear pump (see GB-PS 5 87 684, Fig. 9 to 11). This pump covers Although the only provided lateral thrust washer not the entire, but almost the entire area of the Gears, but the fluid can only enter the pump axially on the suction side, and there are no precautions have been taken to enlarge the flow cross-sections. The present invention The underlying task is to create a pump of the type described at the outset and to manufacture it is simplified in that it is possible to use the housing bore and the drive shaft bores a drilling or milling tool in one operation. In addition, the side pressure washers should be arranged and designed so that the flow rate of the pumped medium on the Suction side is held as possible.

Zur Lösung dieser Aufgaben wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die die Zahnräder aufnehmende Gehäusebohrung konzentrisch zur Antriebswelle verläuft und die in der Gehäusebohrung auf einer oder beiden Seiten des Hohlrades vorgesehenen nicht als Wellenlager dienenden Druckscheiben als über den entsprechenden Halbkreis nur wenig hinausgehende Halbscheiben ausgebildet sind, die sich mindestens über den Bereich der Pumpendruckkammer erstrecken.To solve these problems, it is proposed according to the invention that the gearwheels receiving Housing bore runs concentrically to the drive shaft and which is in the housing bore on one or Both sides of the ring gear provided not serving as shaft bearings thrust washers than over the corresponding semicircle only slightly extending half disks are formed, which are at least over extend the area of the pump pressure chamber.

Durch die konzentrische Anordnung der Gehäusebohrung zur Antriebswelle ist es möglich, die Bohrungen in einem Arbeitsgang, beispielsweise mittels eines Stufenbohrers oder Stufenfräsers, herzustellen. Die vorgesehene Ausbildung der seitlichen Druckscheiben als Halbscheiben ermöglicht es, daß das Fördermedium auf der Saugseite der Pumpe sowohl axial als auch radial in die Zahnlücken des Hohlrades und des Ritzels einströmen kann. Es werden somit die Strömungsquerschnitte auf der Saugseite vergrößert und die Strömungsgeschwindigkeit des Fördermediums verringert.Due to the concentric arrangement of the housing bore for the drive shaft, it is possible to drill the holes in one operation, for example by means of a Step drill or step milling cutter. The intended design of the side pressure washers as half-disks enables the delivery medium on the suction side of the pump both axially and radially can flow into the tooth gaps of the ring gear and the pinion. There are thus the flow cross-sections increased on the suction side and reduced the flow rate of the pumped medium.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in denFurther embodiments of the invention are shown in

Unteransprüchen gekennzeichnet.Characterized subclaims.

Im folgenden wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigtIn the following, the invention is explained using exemplary embodiments with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Inneniäufer-Zahnradpumpe mit den erfindungsgemäßen Merkmalen S längs der Linie A-B'm F i g. 2,F i g. 1 shows a cross section through an internal rotor gear pump with the features S according to the invention along the line A-B'm F i g. 2,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Pumpe entlang der senkrechten Mittellinie in F i g. 1,F i g. 2 shows a longitudinal section through the pump along the vertical center line in FIG. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt längs der Linie £"-Fin F i g. 2,F i g. 3 shows a cross section along the line £ "-Fin FIG. 2,

Fig.4 einen Teilschnitt durch das Druckfeld einer Druckscheibe längs der Linie C-D in F i g. 3,4 shows a partial section through the pressure field of a pressure disk along the line CD in FIG. 3,

F i g. 5 einen Schnitt entsprechend F i g. 4, aber durch eine abgewandelte Ausführung undF i g. 5 shows a section corresponding to FIG. 4, but by a modified version and

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie G-H in F i g. 1 durch ein abgewandeltes Hohlrad mit einem Teil des Steuerkolbens.F i g. 6 shows a section along the line GH in FIG. 1 by a modified ring gear with part of the control piston.

Zu der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Pumpe gehören eine Antriebswelle 1 mit dem Ritzel 2, ein mit dem Ritzel kämmendes Hohlrad 3, das gleichsam schwimmend gelagert ist, und ein sichelförmiges Füllstück 4. Dieses ist mit Hilfe eines offenen Schlitzes 5 oder eines Langloches an einem Bolzen 6 gelagert, der starr im Gehäuse 7 bzw. Deckel 8 befestigt ist.To the in the F i g. 1 and 2 pump shown include a drive shaft 1 with the pinion 2, one with the pinion meshing ring gear 3, which is mounted as it were floating, and a sickle-shaped Filler piece 4. This is mounted with the help of an open slot 5 or an elongated hole on a bolt 6, the is rigidly attached in the housing 7 or cover 8.

Das Hohlrad 3 steht unter der Wirkung zweier axial verschiebbarer Druckscheiben 9, 10, die mit je einem Druckfeld 11, 12 ausgestattet sind. Das Druckfeld 11 steht über eine Bohrung 13 (F i g. 3) mit der Pumpendruckkammer 15 in Verbindung. Gemäß F i g. 4 befindet sich in dem Druckfeld eine Platte 16, ein Dichtring 17 und ein Abstützblech 18 für eine oder mehrere Federn 19. Die Federn 19 haben die Aufgabe, die Druckscheibe 9 beim Anfahren der Pumpe gegen das Hohlrad zu drücken, da zu diesem Zeitpunkt noch kein Flüssigkeitsdruck vorhanden ist. Bei der Variante nach F i g. 5 liegt der Dichtungsring 17 in einer umlaufenden Ausneh- 35 ■ mung 20 der Platte 21, und das Abstützblech 22 hat die Form eines flachen Blechteils.The ring gear 3 is under the action of two axially displaceable thrust washers 9, 10, each with one Pressure field 11, 12 are equipped. The pressure field 11 is connected to the pump pressure chamber via a bore 13 (FIG. 3) 15 in connection. According to FIG. 4 there is a plate 16, a sealing ring 17, in the pressure field and a support plate 18 for one or more springs 19. The springs 19 have the task of the pressure disc 9 to press against the ring gear when starting the pump, as there is no fluid pressure at this point is available. In the variant according to FIG. 5, the sealing ring 17 lies in a circumferential recess 35 ■ mung 20 of the plate 21, and the support plate 22 has the Shape of a flat sheet metal part.

Der Bolzen 6 durchdringt die Druckscheiben 9,10 mit Spiel. Da die Druckscheiben nur zur Abdichtung dienen, ist es nicht erforderlich, daß sie die gesamte Gehäusebohrung 23 ausfüllen. Es genügt, wenn sie als Halbscheiben ausgebildet sind und sich mindestens über den Bereich der Druckkammer erstrecken, wie dies in der F i g. 3 dargestellt ist.The bolt 6 penetrates the thrust washers 9, 10 with play. Since the pressure washers are only used for sealing, it is not necessary that they fill the entire housing bore 23. It is sufficient if they are used as Half-disks are formed and extend at least over the area of the pressure chamber, as shown in FIG the F i g. 3 is shown.

Die Gehäusebohrung 23 verläuft konzentrisch zur Antriebswelle 1. Hierdurch kann die Flüssigkeit auf der Saugseite der Pumpe sowohl axial als auch durch die Kanäle 24 im Hohlrad 3 radial in die Zahnlücken des Hohlrades 3 und des Ritzels 2 einströmen.The housing bore 23 runs concentrically to the drive shaft 1. As a result, the liquid can on the Suction side of the pump both axially and radially through the channels 24 in the ring gear 3 into the tooth gaps of the The ring gear 3 and the pinion 2 flow in.

Das Hohlrad ist an einem Steuerkolben gelagert, zu dem ein in dem Druckstutzen 27 geführter Druckkolben 27 gehört. In der Steuerspiegelfläche des Steuerkolbens 25 befindet sich ein Entlastungsfeld 28, das über die Kanäle 24 in dem Hohlrad 3 mit der Pumpendruckkammer 15 in Verbindung steht. Das Entlastungsfeld ist so dimensioniert, daß der Anpreßdruck des Steuerkolbens bis auf einen geringen Anteil reduziert wird. Der Steuerkolben übt somit nur eine kleine Kraft auf das Hohlrad aus. Das Hohlrad seinerseits kommt am Füllstück zur Anlage, und eine Komponente dieser auf es wirkenden Kraft schiebt wiederum das Füllstück auf das Ritzel. Das Hohlrad stützt sich hierbei hauptsächlich nur auf dem Ritzel und dem Füllstück ab.The ring gear is mounted on a control piston, to which a pressure piston guided in the pressure port 27 27 heard. In the control plate surface of the control piston 25 is a relief field 28, which over the Channels 24 in the ring gear 3 with the pump pressure chamber 15 is in communication. The relief field is like this dimensioned so that the contact pressure of the control piston is reduced to a small amount. Of the The control piston therefore only exerts a small force on the ring gear. The ring gear in turn comes on Filler piece to the plant, and a component of this force acting on it in turn pushes the filler piece on the pinion. The ring gear is mainly supported only on the pinion and the filler piece.

Damit sich der Steuerkolben 25 der Lage des Hohlrades anpassen kann, die sich im Laufe der Abnutzung etwas ändert, ist er mit Spiel in eine Ausnehmung 29 des Gehäuses 7 eingesetzt und stützt sich auf einem in dem Gehäuse und dem Deckel 8 befestigten Bolzen 30 ab, der gemäß F i g. 1 in der vertikalen Mittelebene liegt. Außerdem ist die Führungsfläche 31 des mit einem Dichtungsring 32 versehenen Druckkolbens 27 möglichst schmal und gegebenenfalls schwach ballig ausgestaltet Eine Druckfeder 33 sorgt dafür, daß der Druckkolben 27 beim Anfahren der Pumpe unter Vorspannung gehalten wird. Da die Kanäle 24 in dem Hohlrad 3 einen großen schädlichen Raum ergeben und bei Pumpen mit hoher Saugleistung der schädliche Raum klein sein muß, da sonst das Vakuum in den Bohrungen immer wieder zerstört wird, kann das Hohlrad von dem Umfang aus mit einem Einstich 34 (F i g. 6) versehen sein, der sich bis oder fast bis an den Zahnfußkreis 35 erstreckt und gewölbte oder konische Flanken 36 und 37 aufweist.So that the control piston 25 can adapt to the position of the ring gear, which is in the course of Wear changes somewhat, it is inserted with play in a recess 29 of the housing 7 and supports on a bolt 30 fastened in the housing and the cover 8, which according to FIG. 1 in the vertical median plane. In addition, the guide surface 31 is provided with a sealing ring 32 provided pressure piston 27 as narrow as possible and optionally designed slightly convex A compression spring 33 ensures that the pressure piston 27 is kept under tension when the pump starts up. Since the channels 24 in the ring gear 3 result in a large harmful space and in pumps with high Suction power the harmful space must be small, otherwise the vacuum in the holes again and again is destroyed, the ring gear can be provided from the circumference with a recess 34 (FIG. 6), which extends up to or extends almost to the tooth root circle 35 and has curved or conical flanks 36 and 37.

Der Steuerspiegelteil des Steuerkolbens 25 ist analog ausgebildet und greift in den Einstich 34 ein, wobei die Flankenform ein Nachsetzen des Steuerspiegelteils ermöglicht.The control plate part of the control piston 25 is designed analogously and engages in the recess 34, the Flank shape allows a readjustment of the control plate part.

Wie die F i g. 1 zeigt, schließen die Anschlußflächen 38 und 39 des Gehäuses 7 und die Anschlußflächen 40 und 41 des Saugstutzens 42 und des Druckstutzens 26 einen Winkel ein und haben die gleiche Größe. Dergestalt ist es möglich, die Stutzen 26 und 42 zu wenden, so daß sie nach unten zeigen, wenn dies für die Verlegung der Rohrleitungen zweckmäßig istAs the F i g. 1 shows, the pads 38 and 39 of the housing 7 and the pads 40 close and 41 of the suction port 42 and the pressure port 26 form an angle and are the same size. In this way it is possible to turn the connecting pieces 26 and 42 so that they point downwards when this is necessary for the Laying the pipelines is appropriate

Soll die Drehrichtung der Pumpe geändert werden, so werden die beiden Stutzen 26 und 42 gegeneinander vertauscht. Der Steuerkolben 25 kommt dann in der Ausnehmung 43 des Gehäuses 7 zu liegen.If the direction of rotation of the pump is to be changed, the two nozzles 26 and 42 are opposed to one another reversed. The control piston 25 then comes to rest in the recess 43 of the housing 7.

Außerdem "ist es erforderlich, das Füllstück 4 umzudrehen und an dem zusätzlich in dem Gehäuse 7 und dem Deckel 8 befestigten Bolzen 44 einzuhängen. Eine derartige Maßnahme erübrigt sich, wenn man das Füllstück 4 halbmondförmig ausbildetIn addition, it is necessary to turn the filler piece 4 over and to also turn it in the housing 7 and the cover 8 fastened bolts 44 to hang. Such a measure is unnecessary if you do this Filler piece 4 forms a crescent shape

Was die Herstellung betrifft, so ist es zweckmäßig, die beweglichen Teile im Fließpreß- oder Sinterverfahren herzustellen. Für die Gleitflächen am Hohlrad, Ritzel, Füllstück, Deckel und Gehäuse empfiehlt sich eine Gleitbonderung.As far as the production is concerned, it is expedient to extrude or sinter the moving parts to manufacture. One is recommended for the sliding surfaces on the ring gear, pinion, filler piece, cover and housing Sliding bonding.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Wear-compensating internal rotor gear pump with a driven external gear Pinion, a revolving internal gear and a filler piece between the pinion and Ring gear, the ring gear on its outer circumference only on one acting as a bearing shell, essentially pressure-relieved, "control piston" called insert part, but with less radial excess force is pressed against the ring gear and this thus on his Inner circumference of the tip circle against the filler piece and with its internal toothing against the external toothing of the pinion presses, whereby one or two lateral pressure disks by pressure fluid admission rest in a pressure field on their back against the gear side surfaces, thereby characterized in that the housing bore (23) receiving the gears (2, 3) runs concentrically to the drive shaft (1) and the in the housing bore (23) on one or both sides of the ring gear (3) not provided as Shaft bearings serving thrust washers (9, 10) than over the corresponding semicircle only slightly extending half-disks are formed, which extend at least over the area of the pump pressure chamber extend.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the pressure disks (9, 10) each on their Rear side have a pressure field (11, 12), the sealing ring (17) between a plate (16, 21) and a support plate (18, 22) under the action of one or more springs (19) is.

3. Pump according to claims 1 and 2, characterized in that the ring gear (3) from the periphery is provided with a recess (34) which has curved or conical flanks (36,37) which flanks of the control piston (25), which are designed in the same way, rest.

4. Pump according to claims 1 to 3, characterized in that the housing bore (23) containing housing part (7) at an angle to each other equally large terminal surfaces (38,39), on which connecting surfaces (40, 41) of the suction or pressure nozzle (26, 42) of the same size come to the plant, with one on the suction side and one on the pressure side of the pump housing Recess (29, 43) for the optional arrangement of the control piston (25) present and between a bolt (30) is provided for supporting the control piston (25) in both recesses.

5. Pump according to claims 1 to 4, characterized by two in the housing part (7) and bolts (6, 44) fastened to a housing cover (8) for optionally suspending the filler piece (4).