[0001] Die Erfindung betrifft eine Motor-Pumpen-Einheit, die eine Innenzahnradmaschine für
Reversierbetrieb und einen Elektromotor umfasst, der über eine Welle mit der Innenzahnradmaschine
gekoppelt ist. Vorzugsweise kann wahlweise bzw. je nach Drehrichtung die Innenzahnradmaschine
mittels des Elektromotors als Innenzahnradpumpe antreibbar bzw. angetrieben sein oder
kann der Elektromotor mittels der Innenzahnradmaschine als Stromgenerator antreibbar
bzw. angetrieben sein. Eine derartige Motor-Pumpen-Einheit kann beispielsweise zur
Ansteuerung einer hochdynamischen, hydraulischen Achse eingesetzt werden.
[0002] Bei solchen Motor-Pumpen-Einheiten kommt es auf eine hohe Dynamik, Geräusch- und
Pulsationsarmut, Rekupierbarkeit, lange Lebensdauer, Leckagefreiheit, lange Lebensdauer
und Unempfindlichkeit gegen Schock, Schmutz, Wasser, insbesondere Salzwasser und Temperatur,
insbesondere Kälte, an.
[0003] Bei den bislang bekannt gewordenen Motor-Pumpen-Einheiten kann es im hochdynamischen
Reversierbetrieb bei der jeweiligen Drehrichtungsumkehr zu einem Einbruch bei der
Förderung des Druckmediums und mithin zu einer starken Inkontinuität des Druckmittelvolumenstroms
kommen.
[0004] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden. Diese Aufgabe wird
durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
[0005] Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Ritzelsegment und/oder das
Hohlradsegment eine sich in der Axialrichtung erstreckende Dichtrollennut aufweist,
in der eine in radialer Richtung relativ zu dem Ritzelsegment und zu dem Hohlradsegment
bewegliche Dichtrolle zur Abdichtung des Radialspalts zwischen dem Ritzelsgement und
dem Hohlradsegment angeordnet ist und dass das Ritzelsegment und/oder das Hohlradsegment
eine sich in der Axialrichtung erstreckende Segmentfedernut aufweist, die in einem
Umfangsabstand zu der Dichtrollennut in Richtung eines dem Hochdruckbereich zugeordneten
Ritzelsegmentendes des Ritzelsegments oder Hohlradsegmentendes des Hohlradsegments
versetzt angeordnet ist, wobei in der Segmentfedernut eine vorgespannte Feder angeordnet
ist, mittels der das Hohlradsegment und das Ritzelsegment derart in radialer Richtung
voneinander weg gedrückt werden, dass das Ritzelsegment mit einer radial nach innen
weisenden Außenfläche an Ritzelzähnen der Ritzelzähne des Ritzels anliegt und dass
das Hohlradsegment mit einer radial nach außen weisenden Außenfläche, die von der
Außenfläche des Ritzelsegments weg weist, an Hohlradzähnen der Hohlradzähe des Hohlrads
anliegt und/oder dass das Ritzelsegment als Segmentträger für das Hohlradsegment ausgebildet
ist und einen Anschlag mit einer sich in der Axialrichtung sowie radial nach außen
zu dem Hohlrad hin erstreckenden Anschlagfläche zur Abstützung des Hohlradsegments
gegen ein Einziehen im Betrieb der Innenzahnradmaschine in den Zahneingriffsbereich
aufweist, wobei der Anschlag mit seiner Anschlagfläche in einem Umfangsabstand zu
der Segmentfedernut in Richtung des dem Hochdruckbereich zugeordneten Ritzelsegmentendes
des Ritzelsegments versetzt angeordnet ist oder dass das Hohlradsegment als Segmentträger
für das Ritzelsegment ausgebildet ist und einen Anschlag mit einer sich in der Axialrichtung
sowie radial nach innen zu dem Ritzel hin erstreckenden axialen Anschlagfläche zur
Abstützung des Ritzelsegments gegen ein Einziehen im Betrieb der Innenzahnradmaschine
in den Zahneingriffsbereich aufweist, wobei der Anschlag mit seiner Anschlagfläche
in einem Umfangsabstand zu der Segmentfedernut in Richtung des dem Hochdruckbereich
zugeordneten Hohlradsegmentendes des Hohlradsegments versetzt angeordnet ist.
[0006] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Dichtplatten-Steuerkanal
als eine Dichtplatten-Steuernut ausgebildet ist.
[0007] Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass
der Dichtplatten-Steuerkanal in einem parallel zu der Axialrichtung verlaufenden Querschnitt
betrachtet einen V-förmigen Querschnitt aufweist.
[0008] Ganz besonders vorteilhaft kann es sein, wenn der Dichtplatten-Steuerkanal sich entlang
des Radialschlitzes erstreckt und/oder wenn der Dichtplatten-Steuerkanal sich in Umfangsrichtung
erstreckt.
[0009] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Dichtplatten-Steuerkanal
eine Steuerkanallänge aufweist, über welche er zu dem Radialschlitz hin offen ist
und dem Radialschlitz über seine gesamte Steuerkanallänge unmittelbar gegenüber liegt.
[0010] Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsvariante kann vorgesehen sein,
dass der Dichtplatten-Steuerkanal in eine im Wesentlichen in dem Hochdruckbereich
angeordnete, mit Druckmittel beaufschlagbare, vorzugsweise nierenförmige, Dichtplatten-Ausnehmung,
insbesondere Dichtniere, der Axialdichtplatte mündet, die zu den gleichen Seiten der
Zahnräder zugeordneten axialen Stirnflächen der Zahnräder hin offen ist und diesen
unmittelbar gegenüber liegt, so dass der Dichtplatten-Steuerkanal über die Dichtplatten-Ausnehmung
unmittelbar mit dem Druckmittel beaufschlagbar ist. Die Dichtplatten-Ausnehmung kann
auch als Dichtplatten-Steuerausnehmung bezeichnet werden.
[0011] Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Dichtplatten-Steuerkanal sich
ausgehend von der Dichtplatten-Ausnehmung, vorzugsweise in Umfangsrichtung, entlang
des Radialschlitzes erstreckt.
[0012] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Dichtplatten-Steuerkanal
sich ausgehend von der Dichtplatten-Ausnehmung, vorzugsweise in Umfangsrichtung, entweder
entlang des Radialschlitzes bis in einen Bereich erstreckt, welcher der Segmentfedernut
unmittelbar gegenüber liegt oder entlang des Radialschlitzes und der Segmentfedernut,
der Segmentfedernut unmittelbar gegenüberliegend, bis in einen Bereich erstreckt,
der entweder zwischen der Segmentfedernut und der Dichtrollennut angeordnet ist oder
der bis zu der Dichtrollennut reicht oder der der Dichtrollennut unmittelbar gegenüber
liegt.
[0013] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass
der Radialdichtsegment-Steuerkanal sich in einer Richtung bzw. Umfangsrichtung erstreckt,
in der das Ritzel um seine Ritzeldrehachse bzw. in der das Hohlrad um seine Hohlraddrehachse
drehbar ist bzw. sind und/oder dass der Radialdichtsegment-Steuerkanal sich in einer
quer oder senkrecht zu der Axialrichtung verlaufenden gedachten Ebene liegenden Richtung
bzw. Umfangsrichtung erstreckt.
[0014] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante kann vorgesehen dass der Radialdichtsegment-Steuerkanal
als eine Fase oder als eine Nut gestaltet ist oder dass wenigstens ein erster Radialdichtsegment-Steuerkanal
als eine Fase gestaltet ist und wenigstens ein zweiter Radialdichtsegment-Steuerkanal
als eine Nut gestaltet sind.
[0015] Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass sich
der Radialdichtsegment-Steuerkanal zwischen der Segmentfedernut und der Dichtrollennut
erstreckt und/oder dass der Radialdichtsegment-Steuerkanal in die Segmentfedernut
und/oder in die Dichtrollennut mündet und/oder dass sich der Radialdichtsegment-Steuerkanal
zwischen der Segmentfedernut und der Anschlagfläche des Anschlags erstreckt und/oder
dass sich der Radialdichtsegment-Steuerkanal bis zu der Anschlagfläche des Anschlags
erstreckt und/oder dass sich der Radialdichtsegment-Steuerkanal über oder bis über
die Anschlagfläche des Anschlags hinaus bis zu einer Hohlradzähnen der Hohlradzähne
des Hohlrads gegenüber liegenden Freifläche des Ritzelsegments und/oder des Hohlradsegments
erstreckt.
[0016] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Ritzelsegment
und/oder das Hohlradsegment bzw. das Füllstück sichelförmig ausgebildet ist bzw. sind.
[0017] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Ritzelsegment einteilig gestaltet
sein und/oder aus einem Teil hergestellt sein und/oder kann das Hohlradsegment einteilig
gestaltet sein und/oder aus einem Teil hergestellt sein.
[0018] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Radialdichtsegmente
wenigstens zwei oder genau zwei Hohlradsegmente umfassen und/oder dass die Radialdichtsegmente
wenigstens zwei oder genau zwei Ritzelsegmente umfassen.
[0019] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Ritzelsegment
und/oder das Hohlradsegment mittels wenigstens eines Haltestifts, der in einem den
gleichen Seiten der Zahnräder zugeordneten axialen Stirnflächen der Zahnräder gegenüber
liegenden Gehäuseteil des Gehäuses drehbar gelagert ist, gegen eine Verlagerung in
Richtung eines Niederdruckbereichs bzw. einer Saugseite der Arbeitskammer gelagert
ist, wobei der Haltestift an seinem dem Füllstück zugeordneten Ende einen Haltekörper
aufweist, der, in einem Querschnitt senkrecht zu der Axialrichtung betrachtet, einen
V-förmigen oder trapezförmigen Querschnitt aufweist und Haltekörper-Stützflächen umfasst,
die einen spitzen, vorzugsweise 20 bis 30 Grad betragenden oder etwa 24 Grad betragenden,
Winkel einschließen, und wobei das Ritzelsegment und/oder das Hohlradsegment wenigstens
eine Dichtsegment-Aussparung zur Aufnahme des Haltekörpers des wenigstens einen Haltestifts
aufweist, die, in einem Querschnitt senkrecht zu der Axialrichtung betrachtet, ebenfalls
einen V-förmigen oder einen trapezförmigen Querschnitt aufweist und Dichtsegment-Stützflächen
umfasst, die ebenfalls einen spitzen, vorzugsweise 20 bis 30 Grad betragenden oder
etwa 24 Grad betragenden, Winkel einschließen, und wobei sich sowohl die Haltekörper-Stützflächen
als auch die Dichtsegment-Stützflächen keilförmig in Richtung auf ein Zentrum zu dem
Ritzel hin erstrecken, und wobei der wenigstens eine Haltstift mit seinem Haltekörper
in die wenigstens eine Dichtsegment-Aussparung eingreift.
[0020] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante können wenigstens zwei Axialdruckfelder
in Form von Ausnehmungen bzw. Vertiefungen vorgesehen sein, die in der wenigstens
einen Axialdichtplatte vorgesehen sind und/oder die in dem Gehäuseteil vorgesehen
sind, das der wenigstens einen Axialdichtplatte auf ihrer von den Zahnrädern weg weitenden
Seite gegenüber liegt. Gemäß einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen
sein, dass die wenigstens eine Axialdichtplatte auf ihrer zu den Stirnflächen der
Zahnräder hin weisenden Seite wenigstens zwei Steuerfelder bzw. Drucknieren in Form
von Ausnehmungen bzw. Vertiefungen aufweist.
[0021] Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das
Füllstück und/oder die Steuerfelder bzw. Drucknieren einer oder jeder Axialdichtplatte
und/oder die Axialdruckfelder und/oder die wenigstens eine oder jede Axialdichtplatte
symmetrisch zu einer gedachten die Ritzel-Drehachse und die Hohlrad-Drehachse enthaltenden
Symmetrieebene gestaltet ist bzw. sind.
[0022] Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass
es sich bei dem Elektromotor um einen bürstenlosen Gleichstrommotor (EC-Motor) handelt.
[0023] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass es sich
bei der Welle um eine einteilige und/oder aus einem Stück hergestellte Motorpumpenwelle
handelt, an welcher der Rotor drehfest, vorzugsweise kraftschlüssig, insbesondere
durch Aufpressen oder Aufschrumpfen, befestigt ist und an welcher das Ritzel drehfest,
vorzugsweise formschlüssig, insbesondere lösbar, befestigt ist.
[0024] Es versteht sich, dass die vorstehenden Merkmale und Maßnahmen im Rahmen der Ausführbarkeit
der Erfindung beliebig kombiniert werden können.
[0025] Weitere Merkmale, Vorteile und Gesichtspunkte der Erfindung ergeben sich aus den
Ansprüchen und den Zeichnungen sowie aus dem nachfolgenden Beschreibungsteil, in dem
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Figuren beschrieben ist.
[0026] Es zeigen:
- Fig. 1
- Eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Motor-Pumpen-Einheit;
- Fig. 2
- einen Längsschnitt eines Abschnitts der Motor-Pumpen-Einheit im Bereich der Innenzahnradmaschine
in einer Schnittebene, welche die Ritzel-Drehachse des Ritzels und die Hohlrad-Drehachse
des Hohlrads enthält;
- Fig. 3
- einen Querschnitt der Innenzahnradmaschine der Motor-Pumpen-einheit entlang der Schnittlinien
3-3 in Figur 2;
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht einer Axialdichtplatte der Innenzahnradmaschine;
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf die Axialdichtplatte gemäß Figur 4, wobei in punktierten Linien
die Maschinenelemente gemäß der Ansicht nach Figur 3 eingezeichnet sind, um die Lage
und Anordnung der Elemente zueinander zu veranschaulichen;
- Fig. 6
- eine perspektivische Ansicht von das Füllstück bildenden und dieses lagernden Bauteilen,
in einer Explosionsdarstellung;
- Fig. 7
- eine Draufsicht auf ein der Axialdichtplatte auf ihrer von den Zähnen abgewandten
Seite gegenüber liegendes Gehäuseteil des Gehäuses der Innenzahnradmaschine;
- Fig. 8
- eine perspektivische Ansicht einer Anordnung eines Dichtrings und eines Stützrings
für den Dichtring in einer Explosionsdarstellung;
- Fig. 9
- eine perspektivische Ansicht einer Anordnung, bei welcher der Stützring und der Dichtring
in einer Einbaustellung zusammengesteckt sind;
- Fig. 10
- einen vergrößerten Ausschnitt eines Querschnitts der Anordnung gemäß Figur 9, entlang
der Schnittlinien 10-10;
- Fig. 11
- einen Längsschnitt der Motor-Pumpen-Einheit in einer Schnittebene, welche die Ritzel-Drehachse
des Ritzels und die Hohlrad-Drehachse des Hohlrads enthält;
- Fig. 12
- einen Längsschnitt der Motor-Pumpen-Einheit in einer Schnittebene gemäß den Schnittlinien
12-12 in Figur 11;
- Fig. 13
- einen stark vergrößerten Ausschnitt gemäß dem in Figur 12 markierten Kreis;
- Fig. 14
- einen Querschnitt der Motor-Pumpen-Einheit in einer Schnittebene gemäß den Schnittlinien
14-14 in Figur 11;
- Fig. 15
- einen stark vergrößerten Ausschnitt gemäß dem in Figur 14 markierten Teilkreis.
[0027] Die Motor-Pumpen-Einheit 20 umfasst eine Innenzahnradmaschine 21 für Reversierbetrieb,
einen Elektromotor 22 und eine integrierte Elektronik 74 insbesondere zur Drehzahlregelung.
Der Elektromotor 22 umfasst einen Rotor 22.1 und einen Stator 22.2. Der relativ zu
dem Stator 22.2 um eine Rotordrehachse 34.1 drehbare Rotor 22.1 ist drehfest mit einer
um eine Wellendrehachse 35 drehbare Welle 23 verbunden. Der Rotor 22.1 ist über die
Welle 23 mit dem Getriebe der Innenzahnradmaschine 21 gekoppelt. Vorzugsweise handelt
es sich bei der Welle 23 um eine gemeinsame einteilige Motorpumpenwelle. Die Motorpumpenwelle
23 ist um eine Wellendrehachse 35 drehbar in dem Gehäuse 25 gelagert. Die Motor-Pumpen-Einheit
20 kann bevorzugt für die Ansteuerung einer hochdynamischen hydraulischen Achse eingesetzt
werden, das bzw. die in den Figuren nicht gezeigt sind.
[0028] Die Motor-Pumpen-Einheit 20 umfasst ein mehrteiliges Gehäuse 25, das sowohl den Elektromotor
22 als auch die Innenzahnradmaschine 10 enthält. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind sowohl der Rotor 22.1 als auch der Stator 22.2 in einem dem Motor 22 zugeordneten
rohrförmigen Gehäuseteil 25.3 des Gehäuses 25 angeordnet. Es versteht sich jedoch,
dass der Stator auch einen Bestandteil eines Gehäuseteils des Gehäuses der Motor-Pumpen-Einheit
bilden könnte bzw. als ein Gehäuseteil des Gehäuses der Motor-Pumpen-Einheit ausgebildet
sein könnte. Bei der Innenzahnradmaschine 21 handelt es sich um eine Hydraulikmaschine
in Form einer kompensierten Vier-Quadranten-Innenzahnradmaschine 21. Vorzugsweise
ist die Motor-Pumpen-Einheit 20 in einem geschlossenen Hydrauliksystem eingesetzt.
Die Motor-Pumpen-Einheit 20 zeichnet sich durch eine hohe Dynamik, Geräusch- und Pulsationsarmut,
Rekupierbarkeit, eine lange Lebensdauer, absolute Leckagefreiheit, Lebensdauerfüllung
des Systems, Schockunempfindlichkeit und Unempfindlichkeit gegen Schmutz, Wasser,
insbesondere Salzwasser, und Temperatur, insbesondere Kälte, aus. Dazu weist die Motor-Pumpen-Einheit
20 insbesondere die folgenden Konstruktionsmerkmale auf:
Innenzahnradmaschine:
[0029] Als Innenzahnradmaschine 21 kommt eine Hydraulikpumpe in Form einer Innenzahnradpumpe
mit axialer und radialer Dichtspaltkompensation zum Einsatz. Die Innenzahnradmaschine
21 umfasst eine Arbeitskammer 24, die von vorzugsweise zwei Gehäuseteilen 25.1 und
25.2 des Gehäuses 25 der Motor-Pumpen-Einheit 20 begrenzt ist. In dem Gehäuse 25 bzw.
in der Arbeitskammer 24 sind zwei Zahnräder 26, 30 angeordnet. Dabei handelt es sich
um ein Ritzelzähne 28 aufweisendes außenverzahntes Ritzel 26 und um ein Hohlradzähne
31 aufweisendes innenverzahntes Hohlrad 30. Das Hohlrad 30 ist mit Bezug auf das Ritzel
26 exzentrisch in einem Lagerring 27 gelagert. Der Lagerring 27 ist drehfest mit dem
Gehäuseteil 25.2 des Gehäuses 25 verbunden, vorzugsweise eingepresst. Das Hohlrad
30 ist derart angeordnet, dass Hohlradzähne der Hohlradzähne 31 des Hohlrads 30 in
einem Zahneingriffsbereich 33 mit Ritzelzähnen der Ritzelzähne 28 des Ritzels 26 kämmen.
Das Ritzel 26 ist um eine Ritzeldrehachse 34.2 drehbar gelagert. Die Ritzeldrehachse
34.2 ist koaxial zu der Wellendrehachse 35 der Welle 23 angeordnet. Das Hohlrad 30
ist um eine Hohlraddrehachse 36 drehbar gelagert. Die Drehrichtungen von Ritzel 26
und Hohlrad 30 sind gleichgerichtet. Dies bedeutet, dass wenn sich beispielsweise
das Ritzel 26 im Uhrzeigersinn dreht, sich dann zwangsweise auch das Hohlrad 30 im
Uhrzeigersinn dreht. Vorzugsweise ist das Ritzel 26 mit der Welle 23 lösbar verbunden,
beispielsweise über eine Passfeder 37, die in passende Nuten 38.1, 38.2 sowohl der
Welle 23 als auch des Ritzels 26 formschlüssig eingreift (siehe Figur 3). Folglich
sind das Ritzel 26 und die Welle 23 formschlüssig drehfest miteinander verbunden.
Die Hohlraddrehachse 36 und die Ritzeldrehachse 34.2 erstrecken sich in einer Axialrichtung
39 parallel zueinander.
[0030] Zwischen dem Ritzel 26 und dem Hohlrad 30 ist ein sichelförmiger Freiraum 40 der
Arbeitskammer 24 ausgebildet. In dem Freiraum 40 ist ein mehrteiliges sichelförmiges
Füllstück 41 angeordnet. Das Füllstück 41 umfasst mehrere in radialer Richtung relativ
zueinander bewegliche Radialdichtsegmente 42; 43.1, 43.2 zur radialen Abdichtung des
jeweils von der Drehrichtung 104.1, 104.2 abhängigen "aktiven" Hochdruckbereichs 44.1,
44.2 der Arbeitskammer 24. Der Hochdruckbereich 44.1, 44.2 ist demjenigen Bereich
der Arbeitskammer 24 zugeordnet, der sich ausgehend von einem Druckaufbaubereich der
Arbeitskammer 24, der im Betrieb der Innenzahnradmaschine 21 etwa demjenigen Bereich
entspricht, in dem die Zähne 28, 31 der Zahnräder 26, 30 das Füllstück 41 bzw. den
Bereich des Füllstücks 41 erreichen, in dem wenigstens ein, vorzugsweise zwei, Haltestift/e
bzw. Haltebolzen 45.1, 45.2 für das Füllstück 41 bzw. für dessen Radialdichtsegmente
42; 43.1, 43.2 angeordnet ist, in der jeweiligen Drehrichtung 104.1, 104.2 von Ritzel
26 bzw. Hohlrad 30 betrachtet, bis zu dem Zahneingriffsbereich 33 erstreckt, in dem
die Zähne 28, 31 der Zahnräder 26, 30 miteinander kämmen. Der jeweilige aktive Hochdruckbereich
44.1, 44.2 ist halbsichelförmig bzw. nierenförmig ausgebildet. Wenn sich die Innenzahnradpumpe
21 in ihrer ersten Betriebsrichtung dreht, in der sich das Ritzel 26 und das Hohlrad
30 in ihrer ersten Drehrichtung 104.1 drehen, bildet sich Fluidhochdruck in einem
ersten Bereich 44.1 der Arbeitskammer 24 aus, bei dem es sich dann um den aktiven
ersten Hochdruckbereich 44.1 handelt. Demgegenüber bildet sich dann in dem zweiten
Bereich 44.2 der Arbeitskammer ein Fluidniederdruck aus. Wenn sich die Innenzahnradpumpe
21 in ihrer zweiten Betriebsrichtung entgegengesetzt zu der ersten Betriebsrichtung
dreht, in der sich also das Ritzel 26 und das Hohlrad 30 in ihrer zweiten Drehrichtung
104.2 entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung 104.1 drehen, bildet sich Fluidhochdruck
in dem zweiten Bereich 44.2 der Arbeitskammer 24 aus, bei dem es sich dann um den
aktiven zweiten Hochdruckbereich 44.2 handelt. Demgegenüber bildet sich dann in dem
ersten Bereich 44.1 der Arbeitskammer ein Fluidniederdruck aus. In den besagten ersten
Bereich 44.1 der Arbeitskammer 24 mündet ein erster Anschlusskanal 105.1 und in den
besagten zweiten Bereich 44.2 der Arbeitskammer mündet ein zweiter Anschlusskanal
105.2. (siehe Figur 12). Wenn sich also die Innenzahnradpumpe 21 in ihrer ersten Betriebsrichtung
104.1 dreht, ist bzw. wird der erste Arbeitskanal 105.1 mit Fluidhochdruck beaufschlagt
und wenn sich die Innenzahnradpumpe 21 in ihrer zweiten Betriebsrichtung 104.2 dreht,
ist bzw. wird der zweite Arbeitskanal 105.2 mit Fluidhochdruck des fluiden Druckmittels
beaufschlagt. Vorzugsweise erstrecken sich der erste Anschlusskanal 105.2 und der
zweite Anschlusskanal 105. in der Axialrichtung 39 parallel zueinander
[0031] Die Radialdichtsegmente 42; 43.1, 43.2 umfassen ein erstes Radialdichtsegment, das
ein auch als Segmentträger bezeichenbares Ritzelsegment 42 bildet, das an Ritzelzähnen
der Ritzelzähne 28 des Ritzels 26 anlegbar ist bzw. anliegt. Das Ritzelsegment 42
ist einteilig ausgebildet und aus einem Teil hergestellt, beispielsweise durch Fräsen.
[0032] Die Radialdichtsegmente 42; 43.1, 43.2 umfassen außerdem wenigstens ein zweites Radialdichtsegement,
das ein Hohlradsegment 43.1, 43.2 bildet und das an Hohlradzähnen der Hohlradzähne
31 des Hohlrads 30 anlegbar ist bzw. anliegt. In dem in den Figuren gezeigten bevorzugten
Ausführungsbeispiel sind zwei separate Hohlradsegmente 43.1 ,43.2 vorgesehen, von
denen jedes Hohlradsegment 43.1, 43.2 an Hohlradzähnen der Hohlradzähne 31 des Hohlrads
30 anlegbar ist bzw. anliegt. Das Ritzelsegment 42 weist jeweils im Bereich jedes
Hohlradsegments 43.1, 43.2 eine radial nach außen zu dem jeweiligen Hohlradsegment
43.1, 43.2 hin weisende Innenfläche 72 auf. Jedes Hohlradsegment 43.1, 43.2 weist
eine radial nach innen zu dem Ritzelsegment 42 weisende Innenfläche 73.1, 73.2 auf,
welche der zugeordneten Innenfläche 72 des Ritzelsegments 42 gegenüber liegt. Zwischen
der Innenfläche 72 des Ritzelsegments 42 und der Innenfläche 73.1, 73.2 des jeweiligen
Hohlradsegments 43.1, 43.2 ist jeweils ein Radialspalt 75.1, 75.2 ausgebildet. Im
Betrieb der Innenzahnradmaschine 21 gelangt Druckmittel, vorzugsweise Drucköl, aus
dem der aktuellen Drehrichtung des Ritzels 26 und des Hohlrads 30 zugeordneten aktiven
Hochdruckbereich 44.1, 44.2 in den besagten Radialspalt 75.1, 75.2 bzw. in den entsprechenden
Spaltraum, der auch mit Kompensationsraum bezeichnet ist. Dadurch werden - je nach
Drehrichtung von Ritzel 26 und Hohlrad 30 - eines der beiden Hohlradsegmente 43.1,
43.2, nämlich das dem aktuellen bzw. aktiven Hochdruckraum 44.1, 44.2 zugeordnete
Hohlradsegment 43.1, 43.2, das dann als aktives Hohlradsegment bezeichenbar ist, und
das Ritzelsegment 42 voneinander weg bzw. auseinander gedrückt, so dass das Ritzelsegment
42 mit einer Außenfläche 46 an Zahnköpfen von Ritzelzähnen der Ritzelzähne 28 des
Ritzels 26 abdichtend angedrückt wird und außerdem das aktive Hohlradsegment 43.1,
43.2 mit einer Außenfläche 47.1, 47.2 an Zahnköpfen von Hohlradzähnen der Hohlradzähne
31 des Hohlrads 30 abdichtend angedrückt wird, so dass der besagte Radialspalt 75.1,
75.2 auf diese Art und Weise radial kompensiert wird. In diesem Zusammenhang spricht
man von Radialkompensation bzw. von einer radial kompensierten Innenzahnradmaschine
21.
[0033] In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Ritzelsegment 43.1, 43.2 zwei sich
in der Axialrichtung 39 erstreckende Dichtrollennuten 48.1, 48.2 auf. Jede Dichtrollennut
48.1, 48.2 ist zu ihren voneinander weg weisenden axialen Enden hin offen. In jeder
Dichtrollennut 48.1, 48.2 ist eine in radialer Richtung relativ zu dem Ritzelsegment
42 und dem jeweils zugeordneten Hohlradsegment 43.1, 43.2 bewegliche Dichtrolle 49.1,
49.2 zur Abdichtung des Radialspalts 75.1, 75.2 zwischen dem Ritzelsgement 42 und
dem jeweiligen Hohlradsegment 43.1, 43.2 angeordnet. In jeder Dichtrollennut 48.1,
48.2 ist auch eine vorgespannte Dichtrollenfeder 50.1, 50.2, vorzugsweise eine Blattfeder,
angeordnet. Jede Dichtrollenfeder 50.1, 50.2 stützt sich einerseits an einem Nutgrund
der zugeordneten Dichtrollennut 48.1, 48.2 ab und stützt sich andererseits an der
zugeordneten Dichtrolle 49.1, 49.2 ab. Dadurch wird jede Dichtrolle 49.1, 49.2 auch
im drucklosten Zustand bzw. im Nichtbetrieb der Innenzahnradmaschine 21 gegen eine
Dichtfläche der Dichtrollennut 48.1, 48.2 des Ritzelsegments 42 und auch gegen eine
Dichtfläche des jeweils zugeordneten Hohlradsegments 43.1, 43.2 gedrückt.
[0034] Ferner weist das Ritzelsegment 42 zwei sich in der Axialrichtung 39 erstreckende
Segmentfedernuten 51.1, 51.2 auf. Jede Segmentfedernut 51.1, 51.2 ist zu ihren voneinander
weg weisenden axialen Enden hin offen. In jeder Segmentfedernut 51.1, 51.2 ist eine
vorgespannte Feder52.2, 52.2, vorzugsweise eine Blattfeder, aufgenommen. Jede Segmentfedernut
51.1, 51.2 ist in einem Umfangsabstand bzw. Umfangswinkel zu der jeweils zugeordneten
Dichtrollennut 48.1, 48.2 in Umfangsrichtung versetzt angeordnet, und zwar in Richtung
eines dem, von der Drehrichtung abhängigen, Hochdruckbereich 44.1, 442. zugeordneten
Ritzelsegmentendes 53.1, 53.2 des Ritzelsegments 42 versetzt. Mittels dieser Feder
52.1, 52.2 werden das zugeordnete Hohlradsegment 43.1, 43.2 und das Ritzelsegment
42 derart in radialer Richtung voneinander weg bzw. auseinander gedrückt, dass das
Ritzelsegment 42 mit einer radial nach innen weisenden Außenfläche 46 an Hohlradzähnen
der Hohlradzähne 31 des Hohlrads 30 abdichtend anliegt und dass das Hohlradsegment
43.1, 43.2 mit einer radial nach außen weisenden Außenfläche 47.1, 47.2, die von der
Außenfläche 46 des Ritzelsegments 42 weg weist, an Hohlradzähnen der Hohlradzähe 31
des Hohlrads 30 abdichtend anliegt.
[0035] Das Ritzelsegment 42 ist als Segmentträger für das jeweilige Hohlradsegment 43.1,
43.2 ausgebildet und weist für jedes Hohlradsegment 43.1, 43.2 einen auch als Anschlagtasche
bezeichenbaren Anschlag 54.1, 54.2 auf. Jeder 54.1, 54.2 Anschlag weist eine sich
in der Axialrichtung 39 sowie radial nach außen zu dem Hohlrad 30 hin erstreckende
Anschlagfläche 55.1, 55.2 zur Abstützung des jeweiligen Hohlradsegments 43.1, 43.2
gegen ein Einziehen des jeweiligen Hohlradsegments 43.1, 43.2 im Betrieb der Innenzahnradmaschine
21 in den Zahneingriffsbereich 33 auf. Jeder Anschlag 54.1, 54.2 ist mit seiner Anschlagfläche
55.1, 55.2 in einem Umfangsabstand bzw. in einem Umfangswinkel zu der jeweiligen Segmentfedernut
51.1, 51.2 in Umfangsrichtung in Richtung des dem von der Drehrichtung abhängigen
aktiven Hochdruckbereich 44.1, 44.2 zugeordneten Ritzelsegmentendes 53.1, 53.2 des
Ritzelsegments 42 versetzt angeordnet.
[0036] Zur Axialspaltkompensation des jeweiligen axialen Spalts zwischen den jeweils in
die gleiche Richtung weisenden bzw. gleichen Seiten der Zahnräder 26, 30 zugeordneten
Stirnflächen 56.1, 56.2; 57.1, 57.2 der Zahnräder 26, 30 und dem jeweiligen Gehäuseteil
25.1, 25.2 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei in der Axialrichtung 39
bewegliche Axialdichtplatten 58.1, 58.2 vorgesehen. Diese dienen dazu, eine Abdichtung
des von der Drehrichtung der Zahnräder 26, 30 abhängigen Hochdruckbereichs 44.1, 44.2
der Arbeitskammer 24 zu bewirken. Die Axialdichtplatten 58.1, 58.2 können auch mit
Axialscheiben bezeichnet werden. Es versteht sich, dass auch nur eine einzige Axialdichtscheibe
vorgesehen sein kann. Die bzw. jede Axialdichtscheibe 58.1, 58.2 ist zwischen den
jeweils zugeordneten Stirnflächen 56.1, 56.2; 57.1, 57.2 der Zahnräder 26, 30 und
einem Gehäuseteil 25.1, 25.2 des Gehäuses 25 angeordnet.
[0037] Die oder jede Axialdichtscheibe 58.1, 58.2 wird im Betrieb der Innenzahnradmaschine
21 mittels Druckmittel unter Hochdruck mit ihrer jeweiligen Innenfläche 59.1, 60.1
gegen die jeweils zugeordneten Stirnflächen 56.1, 56.2; 57.1, 57.2 von Ritzel 26 und
Hohlrad 30 gedrückt. Zu diesem Zwecke sind so genannte Druckfelder 61.1, 61.2 vorgesehen,
die auch mit Axialfelder bezeichenbar sind (siehe Figur 7). Die Druckfelder 61.1,
61.2 bilden Steuerfelder aus. Die Druckfelder 61.1, 61.2 sind in diesem Ausführungsbeispiel
in Form von Ausnehmungen in dem jeweils zugeordneten Gehäuseteil 25.1, 25.2 des Gehäuses
25 vorgesehen. Es versteht sich jedoch das die Druckfelder bzw. ein einer Axialdichtplatte
zugeordnetes Druckfeld, auch in Form einer Ausnehmung in der Axialdichtplatte bzw.
in der jeweiligen Axialdichtplatte vorgesehen sein kann bzw. können. Das bzw. jedes
Druckfeld 61.1, 61.2 ist nierenförmig gestaltet.
[0038] Die Axialscheiben 58.1, 58.2 weisen an ihren Innenseiten 59.1, 60.1, also denjenigen
Seiten, welche dem Ritzel 26 und dem Hohlrad 30 zugewandt sind, nierenförmige Steuerfelder
62.1, 62.2 auf, die auch als Dichtplatten-Ausnehmungen bzw. Drucknieren bezeichnet
sind (siehe Figuren 4 und 5). Dabei handelt es sich um Ausnehmungen bzw. Vertiefungen
in der jeweiligen Axialscheibe 58.1, 58.2. Diese Steuerfelder 62.1, 62.2 sind, ebenso
wie die die Druckfelder 61.1, 61.2, mit Druckmittel unter Hochdruck beaufschlagbar
bzw. werden beim Betrieb der Innenzahnradmaschine 21 mit Druckmittel des jeweiligen
Hochdruckbereichs 44.1, 44.2 beaufschlagt. Dadurch wird eine Gegenkraft erzeugt, welche
der Kraft der Druckfelder 61.1, 61.2 entgegen wirkt. Jeder Druckniere 62.1, 62.2 sind
wenigstens zwei Steuernuten 63.1.1, 63.1.2; 63.2.1, 63.2.2 zugeordnet, die jeweils
zu den zugeordneten Stirnflächen 56.1, 56.2; 57.1, 57.2 der Zahnräder 26, 30 hin offen
sind, von denen eine erste Steuernut 63.1.1, 63.1.2 im Bereich von zwischen den Ritzelzähnen
28 des Ritzels 26 ausgebildeten Ritzel-Zahnlücken 29 diesen unmittelbar gegenüberliegend
angeordnet ist und von denen eine zweite Steuernut 63.2.1, 63.2.2 im Bereich von zwischen
den Hohlradzähnen 31 des Hohlrads 30 ausgebildeten Hohlrad-Zahnlücken 32 diesen unmittelbar
gegenüberliegend angeordnet ist (siehe Figur 5). Sowohl die erste Steuernut 63.1.1,
63.1.2 als auch die zweite Steuernut 63.2.1, 63.2.2 münden jeweils mit einem ersten
Ende in die zugeordnete Druckniere 62.1, 62.2. An einem jeweils zweiten Ende der ersten
und zweiten Steuernut 63.1.1, 63.1.2; 63.2.1, 63.2.2, das jeweils von dem ersten Ende
in Umfangsrichtung weg weist, ist jeweils ein Steuerschlitz 64.1.1, 64.1.2; 62.2.1,
64.2.2 in Form einer Ausnehmung bzw. Vertiefung des jeweiligen Axialscheibe 58.1,
58.2 vorgesehen. Jeder Steuerschlitz 64.1.1, 64.1.2; 62.2.1, 64.2.2 mündet in die
jeweils zugeordnete erste bzw. zweite Steuernut 63.1.1, 63.1.2; 63.2.1, 63.2.2. Jeder
Steuerschlitz 64.1.1, 64.1.2; 62.2.1, 64.2.2 erstreckt sich annähernd bzw. im Wesentlichen
in Umfangsrichtung.
[0039] Zusätzlich zu den vorstehenden Merkmalen weist die erfindungsgemäße Motor-Pumpen-Einheit
20 bzw. die erfindungsgemäße Innenzahnradmaschine 21 unter anderem die folgenden erfindungswesentlichen
Merkmale auf:
[0040] Die wenigstens eine Axialdichtplatte 58.1, 58.2 weist auf ihrer zu den Stirnflächen
56.1, 56.2; 57.1, 57.2 der Zahnräder 26, 30 hinweisenden Seite bzw. Innenseite 59.1,
60.1 wenigstens eine zu den Stirnflächen 56.1, 56.2; 57.1, 57.2 der Zahnräder 26,
30 hin offene Dichtplatten-Vertiefung bzw. -Ausnehmung 63.3.1, 63.3.2 in Form eines
mit Druckmittel beaufschlagbaren zusätzlichen bzw. dritten Dichtplatten-Steuerkanals
auf, der als Dichtplatten-Steuernut gestaltet ist. Dabei handelt es sich in dem gezeigten
bevorzugten Ausführungsbeispiel um einen dritten Steuerkanal von drei Steuerkanälen,
welche jeweils in die mit Druckmittel beaufschlagbare nierenförmige Dichtplatten-Ausnehmung
bzw. Druckniere 62.1, 62.2 der beiden Dichtplatten-Ausnehmungen bzw. Drucknieren 62.1,
62.2 einer jeden Axialscheibe 58.1, 58.2 mündet. Der besagte zusätzliche bzw. dritte
Dichtplatten-Steuerkanal 63.3.1, 63.3.2 ist zu dem zugeordneten Radialspalt 75.1,
75.2 hin offen und liegt dem zugeordneten Radialspalt 75.1, 75.2 unmittelbar gegenüber
(siehe Figur 5). Der jeweilige zusätzliche bzw. dritte Dichtplatten-Steuerkanal 63.3.1,
63.3.2 erstreckt sich ausgehend von der jeweiligen Dichtplatten-Ausnehmung bzw. Druckniere
62.1, 62.2 in der Umfangsrichtung entlang des zugeordneten Radialspalts 75.1, 75.2
zwischen dem Ritzelsegment 42 und dem zugeordneten Hohlradsegment 43.1, 43.2 bis in
einen Bereich, welcher der Segmentfedernut 51.1, 51.2 unmittelbar gegenüber liegt.
Der besagte zusätzliche Dichtplatten-Steuerkanal 63.3.1, 63.3.2 weist im Unterschied
zu der jeweiligen ersten und zweiten Steuernut 63.1.1, 63.1.2; 63.2.1, 63.2.2 keinen
Steuerschlitz auf. Durch den jeweiligen zusätzlichen Dichtplatten-Steuerkanal bzw.
durch die jeweilige dritte Steuernut 63.3.1, 63.3.2 wird erreicht, dass der notwendige
radiale Kompensationsdruck in dem zugeordneten Radialspalt 75.1, 75.2 zwischen dem
Ritzelsegment 42 und dem jeweils aktiven Hohlradsegment 43.1, 43.2 nahezu zeitgleich
mit der jeweiligen Drehrichtungsumkehr erreicht wird und damit jeweils eine besonders
vorteilhafte Abdichtung.
[0041] Bei der Innenzahnradmaschine 21 ist erfindungsgemäß zusätzlich vorgesehen, dass das
Ritzelsegment 42 und/oder das Hohlradsegment 43.1, 43.2 wenigstens eine Radialdichtsegment-Vertiefung
in Form eines sich in einer Umfangsrichtung um die Ritzeldrehachse 34.2 bzw. um die
Hohlraddrehachse 36 erstreckenden, mit dem Druckmittel beaufschlagbaren Radialdichtsegment-Steuerkanals
65; 65.1, 65.2, 65.3, 65.4, 65.5, 65.6 aufweist, der zu dem zugeordneten Radialspalt
75.1, 75.2 hin offen ist und der unmittelbar in den zugeordneten Radialspalt 75.1,
,75.2 mündet. Vorzugsweise erstreckt sich der Radialdichtsegment-Steuerkanal 65 in
einer Richtung bzw. in der Drehrichtung, in der das Ritzel 26 um seine Ritzeldrehachse
34.2 bzw. in der das Hohlrad 30 um seine Hohlraddrehachse (36) drehbar ist bzw. sind
und/oder erstreckt sich der Radialdichtsegment-Steuerkanal 65 in einer senkrecht zu
der Axialrichtung 39 verlaufenden gedachten Ebene liegenden Richtung. Durch die vorstehenden
Maßnahmen kann sich im aktiven Druckraum 44.1, 44.2 aufbauendes Druckmittel, vorzugsweise
Drucköl, schneller in den Spaltraum des aktiven Radialspalts 75.1, 75.2 gelangen.
Dadurch wird der notwendige radiale Kompensationsdruck in dem aktiven Radialspalt
75.1, 75.2 zwischen dem Ritzelsegment 42 und dem jeweils aktiven Hohlradsegment 43.1,
43.2 in noch kürzerer Zeit bei der der jeweiligen Drehrichtungsumkehr erreicht und
damit jeweils eine noch bessere bzw. optimale Abdichtung.
[0042] Abgesehen von den vorstehenden Merkmalen sind bei der erfindungsgemäßen Innenzahnradmaschine
21 weitere Maßnahmen bzw. Merkmale vorgesehen, welche sich für den eingangs erwähnten
Einsatzzweck als besonders vorteilhaft herausgestellt haben. Dadurch können die an
diese Motor-Pumpen-Einheit 20 gestellten Forderungen in besonderem Maße erfüllt werden:
Verzahnung:
[0043] Die Forderung nach Geräusch- und Pulsationsarmut wird durch eine speziell ausgelegte
Evolventenverzahnung mit 15 Zähnen 28 am Ritzel 26 und 20 Zähnen 31 am Hohlrad 30
erreicht. Eine höhere Zähnezahl würde zwar eine weitere Reduzierung der Förderstrompulsation
ergeben, aber gleichzeitig auch den Hohlraddurchmesser vergrößern. Dies würde mehr
Bauraum und eine Reduktion des hydraulisch-mechanischen Wirkungsgrads der Zahnradmaschine
bedeuten. Außerdem würden die Herstellungskosten erhöht. Abgesehen davon würden aufgrund
des größeren Hohlraddurchmessers auch die Massenträgheitsmomente der Zahnradpumpe
erhöht. Bei hohen dynamischen Anforderungen von bis zu 10 Drehrichtungswechseln pro
Sekunde ist aber ein geringes Massenträgheitsmoment entscheidend für die Energieeffizienz
der Motor-Pumpen-Einheit 20.
[0044] Sowohl das außenverzahnte Ritzel als 26 auch das innenverzahnte Hohlrad 30 sind profilverschoben.
Der Eingriffswinkel beträgt 25°. Der Zahnkopfhöhenfaktor der Ritzelverzahnung beträgt
1,25 und der Zahnkopfhöhenfaktor der Hohlradverzahnung beträgt 1,24, Diese Kombination
hat sich als äußerst geräuscharm erwiesen. Die Zahnkopfkanten sind speziell geformt.
[0045] Durch ein geringes Flankenspiel (0,02 bis 0,05 mm oder 0,01 bis 0,025 x Modul) wird
erreicht, dass auch bei hochdynamischem Reversierbetrieb nur sehr wenig Druckmittel,
insbesondere Drucköl, über den Zahneingriff zur "Saugseite" fließen kann.
Radialkompensation:
[0046] Die Radialkompensation ist durch drei, auch als Radialdichtsegmente bezeichneten,
Segmentteile 42; 43.1, 43.2 symmetrisch dargestellt. Das einteilige Ritzelsegment
42 ist für beide Drehrichtungen sowohl im Pumpen- und Motorbetrieb aktiv dichtend.
Die beiden Hohlradsegmente 43.1, 43.2 sind nur bei entsprechender Drehrichtung aktiv
dichtend. Das nicht aktive Dichtsegment 43.1, 43.2 wird durch ein Federelement 52.1,
52.2 in Position gehalten. Die Abdichtung zwischen den Radialdichtsegmenten 42; 43.1,
43.2 , also zwischen dem Ritzelsegment 42 und dem jeweiligen Hohlradsegment 43.1,
43.2, wird durch beidseitig angeordnete Dichtrollen 49.1, 49.2 gewährleistet. Die
Dichtrollen 49.1, 49.2 bestehen aus einem hochfesten temperaturbeständigen Kunststoff.
Die Dichtrollen 49.1, 49.2 sind in geeigneten Ausnehmungen 48.1, 48.2 des Ritzelsegments
42 aufgenommen. Die Dichtrollen 49.1, 49.2 werden im Betrieb der Innenzahnradmaschine
21 unter Druckmitteldruck gegen eine Dichtfläche des Ritzelsegments 42 und gegen eine
Dichtfläche des jeweils aktiven Hohlradsegments 43.1, 43.2 gedrückt. Im drucklosen
Zustand werden die Dichtrollen 49.1, 49.2 durch die jeweilige Dichtrollenfeder 50.1,
50.2 gegen die Dichtflächen gedrückt. Die Dichtflächen sind in einem speziellen Winkel
66 angeordnet, der kleiner ist als 110°. Dadurch wird durch die Anpresskraft der Dichtrollen
49.1, 49.2 auch eine radiale "Spreizung" der Radialdichtsegmente 42; 43.1, 43.2 und
somit eine Anlage der Radialdichtsegmente 42; 43.1, 43.2 an die Zahnköpfe der Zähne
28, 31 von Ritzel 26 und Hohlrad 30 erreicht.
[0047] Die hydraulische Ansteuerung erfolgt über den Radialspalt 75.1, 75.2 zwischen der
auch als Innenfläche bezeichneten äußeren Umfangsfläche 43 des Ritzelsegments 42 und
der jeweiligen, auch als Innenfläche bezeichneten inneren Umfangsfläche 44.1, 44.2
des jeweiligen Hohlradsegments 43.1, 43.2. Zur sicheren Ansteuerung ist in in wenigstens
einer Axialdichtplatte, vorzugsweise in den Axialdichtplatten 58.1, 58.2, wenigstens
eine zusätzliche Steuernut 63.3.1, 63.3.2 angebracht. Durch diese wenigstens eine
zusätzliche Steuernut 63.3.1, 63.3.2 kann das Druckmittel bzw. Steueröl nicht nur
über den Radialspalt 75.1, 75.2 zwischen den Radialdichtsegmenten 42; 43.1, 43.2 in
den zugehörigen Spaltraum gelangen, sondern auch über die Stirnflächen bzw. stirnflächenseitig
in die Spalte zwischen den Segmenten 42; 43.1, 43.2. Diese "doppelte" Ansteuerung
hat sich als äußerst wirksam gezeigt, um insbesondere bei den dynamischen Anforderungen
beim Reversierbetrieb der Innenzahnradmaschine 21 keinen Einbruch bei der Förderung
zu bekommen. Mit anderen Worten: Hierdurch wird der notwendige radiale Kompensationsdruck
im Spalt 75.1, 75.2 zwischen den Segmenten 42; 43.1, 43.2 nahezu "zeitgleich" mit
der Drehrichtungsumkehr erreicht und damit eine optimale radiale Abdichtung.
[0048] Weitere Optimierungen sind durch Fasen 65.1, 65.2, 65.5, 65.6 und/oder Nuten 65.3,
65.4 am Ritzelsegment 42 und/oder an den Hohlradsegmenten 43.1, 43.2 möglich. Die
Fasen 65.1, 65.2, 65.5, 65.6 können vorteilhafterweise beidseitig, aber auch einseitig
an den Segmenten 42; 43.1, 43.2 angebracht werden. Durch diese Fasen 65.1, 65.2, 65.5,
65.6 kann das sich im Druckraum aufbauende Druckmittel bzw. Drucköl schneller in den
Spaltraum, also in den durch den Radialspalt 75.1, 75.2 gebildeten Spalt- bzw. Kompensationsraum
zwischen Ritzel 26 und aktivem Hohlradsegment 43.1, 43.2 bis zur jeweiligen Dichtrolle
49.1, 49.2 gelangen. Diese Fasen 65.1, 65.2 können, wie dargestellt, zwischen der
Segmentfedernut 51.1 und der Dichtrollennut 48.1 und/oder von der Segmentfedernut
51.1 bis zur Anschlagtasche bzw. bis zum Anschlag 54.1 am Segmentträger 42 und/oder
über die gesamte Anschlagflache 55.1 hinaus bis zur Freifläche 67.1 angeordnet sein.
Über diese Fasen 65.1, 65.2 kann dann Druckmittel bzw. Drucköl direkt bzw. unmittelbar
in den Spalt- bzw. Kompensationsraum 75.1, 75.2 einströmen. Alternativ oder zusätzlich,
wie dargestellt, können diese Fasen 65.5, 65.6 an den Hohlradsegmenten 43.1, 43.2
angebracht werden. Die gleichen Aufgaben können auch Steuernuten 65.3, 65.4 am Außenumfang
des Ritzelsegments 42 und/oder am Innenumfang der Hohlradsegmente übernehmen.
[0049] In dem gezeigten Ausführungsbeispiel, ist das Füllstück 41 über zwei Haltestifte
bzw. -bolzen 45.1, 45.2 abgestützt, die über entsprechende Bohrungen 68.1, 68.2 in
den Gehäuseteilen 25.1, 25.2 drehbar gelagert sind. Die Haltestifte bzw. -bolzen 45.1,
45.2 weisen über eine Führungsläge einen kreiszylindrischen Führungsbereich 69.1,
69.2 auf, der einen Außendurchmesser aufspannt. Vorzugsweise beträgt die Führungslänge
1,5 x Außendurchmesser des Führungsbereichs 69.1, 69.2. Aus Kostengründen können die
Haltestifte bzw. -bolzen 45.1, 45.2 aus Sintermaterial, vorzugsweise aus Sintereisen,
mit entsprechender Festigkeit hergestellt werden. Der Innendurchmesser der Bohrungen
68.1, 68.2 der Gehäuseteile 25.1, 25.2 ist um wenige Mikrometer größer als der Außendurchmesser
des Führungsbereichs 69.1, 69.2 der Haltestifte bzw.-bolzen 45.1, 45.2. Dadurch ergibt
sich eine Spielpassung. Somit können sich die Haltestifte bzw. -bolzen 45.1, 45.2
im Betrieb der Innenzahnradmaschine 21 drehen und die, vorzugsweise einen Winkel 70
von 24° einschließenden, Anlageflächen 71.1, 71.2, können in eine für die Dichtfunktion
der Segmente 42; 43.1, 43.2 optimale Position drehen. Dadurch, dass die Führungslänge
1,5 x Außendurchmesser beträgt, wird zum einen die Flächenpressung reduziert und zum
anderen wird ein unzulässiges Verkanten des jeweiligen Haltestifts bzw.-bolzens 45.1,
45.2 in der Aufnahmebohrung 68.1, 68.2 des jeweiligen Gehäuseteils 25.1, 25.2 vermieden.
Eine Verschleißschutzschicht am Außendurchmesser des jeweiligen Haltestifts bzw. -bolzens
45.1, 45.2 erhöht die Lebensdauer der Zahnradmaschine 21 insbesondere bei hochdynamischer
Beanspruchung und Drehrichtungswechsel sowie dynamischem Wechseln zwischen Motor-
und Pumpenbetrieb. Aus Kostengründen wird dieser Verschleißschutz durch eine Oberflächenhärtung,
wie Nitrieren oder Karbonitrieren bei entsprechender Werkstoffauswahl erreicht.
[0050] Der jeweilige Haltestift- bzw. -bolzen 45.1, 45.2 hat auf seiner von den V-förmig
angeordneten Anlageflächen 71.1, 71.2 weg weisenden Seite einen kreiszylindrischen
Absatz 76.1, 76.2. Der Absatz 76.1, 76.2 weist gegenüber dem Führungsbereich 69.1,
69.2 einen deutlich kleineren Außendurchmesser auf. Die Stirnfläche 77.1, 77.2 des
Absatzes 76.1, 76.2 steht am Bohrungsgrund der Bohrung in dem Gehäuseteil 25.1, 25.2
an und bildet dadurch einen axialen Anschlag der Haltestifte bzw. -bolzen 45.1, 45.2
in Richtung des betroffenen Gehäuseteils 25.1, 25.2. In Richtung der Radialdichtsegmente
42; 43.1, 43.2 wird die axiale Verschiebbarkeit des Haltestifts- bzw. -bolzens 45.1,
45.2 durch eine Stirnfläche 78.1, 78.2 zwischen den Anlageflächen 71.1, 71.2 und dem
Nutgrund 79.1, 79.1 der Segmentnuten 80.1, 80.2 des Ritzelsegments 42 begrenzt. Der
Haltestift bzw. -bolzen 45.1, 45.2 muss grundsätzlich ein axiales Spiel aufweisen,
darf aber auch bzw. trotzdem nicht mit den Zähnen 28, 31 des Ritzels 26 oder des Hohlrads
30 kollidieren. Hierzu sind auch Freiflächen angebracht. Der besagte Absatz 76.1,
76.2 erlaubt eine kostengünstige Herstellung der Bohrungen 68.1, 68.2 in den Gehäuseteilen
25.1, 25.2, beispielsweise durch Verwendung einer Reibahle mit einer relativ großen
Anschnittfase. Dies bedeutet, dass die Bohrung 68.1, 68.2 nicht bis zum Bohrungsgrund
den Passungsdurchmesser aufweisen muss. Zur Erhöhung der Dauerfestigkeit des Haltestifts-
bzw. -bolzens 45.1, 45.2 und damit der Sicherheit und Lebensdauer der hydraulischen
Maschine 21, sind am Übergang der Anlageflächen 71.1, 71.2 zu dem Passungsdurchmesser
möglichst große Radien 81 angebracht. Fasen 82 an der segmentseitigen Stirnfläche
77.1, 77.2 des jeweiligen Haltestifts bzw. -bolzens 45.1, 45.2 erlauben auch an dem
Nutgrund 79.1, 79.2 der zur Abstützung an dem Haltestift bzw. -bolzen 45.1, 45.2 bestimmten
Nuten 80.1, 80.2 des Ritzelsegments 42 Radien 83. Diese Radien 81, 83 reduzieren an
den, vorzugsweise aus Sondermessing oder Sintermaterial hergestellten, Segmenten 42;
43.1, 43.2 die Kerbspannung, ohne dass die Beweglichkeit der Segmente 42; 43.1, 43.2
durch Klemmen eingeschränkt wird.
[0051] Der Druckaufbau in den Zahnlücken 29, 32 von Ritzel 26 und Hohlrad 30 wird durch
in der jeweiligen Axialscheibe 58.1, 58.2 eingebrachte Steuernuten 63.1.1, 63.1.2;
63.2.1, 62.2.2 und Steuerschlitze 64.1.1, 64.1.2; 64.2.1, 64.2.2 gesteuert. Diese
sind in ihrer Position sowie den Querschnittsflächen insbesondere der Steuerschlitze
64.1.1, 64.1.2; 64.2.1, 64.2.2 mit einem dreieckigen V-förmigen Querschnitt, vorzugsweise
mit einem V-Winkel von 60°, und einem Neigungswinkel, vorzugsweise im Bereich von
4°, so optimiert, dass sich im Zusammenspiel mit der Lage und Position der Segmente
42; 43.1, 43.2, insbesondere der Dichtrollenposition und dem Winkel 70 der Anlage-
bzw. Stützflächen 71.1, 71.2; 73.1, 73.2 der Haltebolzen 45.1, 45.2 bzw. der Ritzelsegmentnuten
80.1, 80.2 sowie der Lage und Position, insbesondere der beiden Seitenflächen 84.1,
84.2 der V-förmigen Freifläche 85 in den Axialscheiben 58.1, 58.2, eine in nahezu
allen Betriebspunkten optimale radiale Kompensationswirkung des Ritzelsegments 42
und des jeweiligen aktiven Hohlradsegments 43.1, 43.2 ergibt. Die Steuernuten 63.1.1,
63.1.2; 63.2.1, 62.2.2 haben eine direkte Verbindung zu der jeweiligen Druckniere
62.1, 62.2 der jeweiligen Axialdichtscheibe 58.1, 58.2 und werden somit im Betrieb
der Innenzahnradmaschine 21 unmittelbar mit Druckmittel bzw. mit Drucköl beaufschlagt.
Vorzugsweise sind Steuerschlitze 64.1.1, 64.1.2; 64.2.1, 64.2.2, Steuernuten 63.1.1,
63.1.2; 63.2.1, 62.2.2; 63.3.1, 63.3.2 und Drucknieren 62.1, 62.2 beidseitig des Getriebes
angeordnet. Es sind aber auch einseitige Lösungen denkbar, in dem die Querschnitte
entsprechend angepasst werden.
[0052] Die Rückhaltung der Segmente 42; 43.1, 43.2 wird durch das Eingreifen des jeweiligen
Haltestifts 45.1, 45.2 in die entsprechenden Nuten 80.1, 80.2 in dem Ritzelsegment
42 und durch ein radiales Überragen des Haltestifts 45.1, 45.2 über das Ritzelsegment
42 hinaus radial nach außen erreicht. Somit ist auch in drucklosem Betrieb die Position
der Segmente 42; 43.1, 43.2 formschlüssig gegeben. Damit die Beweglichkeit bzw. die
Verschiebbarkeit mit den Segmenten 42; 43.1, 43.2 bei der zuvor beschriebenen vorteilhaften
V-förmigen Ausgestaltung der Anlageflächen 71.1, 71.2 des Haltestifts bzw. -bolzens
45.1, 45.2 gewährleistet ist, müssen die Nuten 80.1, 80.2 des Ritzelsegments 42 geringfügig
größer bzw. breiter sein als der in die Nuten 80.1, 80.2 ragende, auch als Haltekörper
bezeichnete Teil 86.1, 86.2 des jeweiligen Haltestifts 45.1, 45.2. Das Spiel muss
entsprechend der Getriebetoleranzen der Gehäuseteile 25.1, 25.2, Segmente 42; 43.1,
43.2, Lagerbuchsen sowie der Verformung unter Last und unter Berücksichtigung der
Wärmedehnung der Bauteile im Temperaturbereich der Anwendung gewählt werden: Als vorteilhaft
hat sich ein Spiel zwischen 0,05 bis 0,1 x Modul der Verdrängerverzahnung ergeben.
Hierdurch wird ein Verklemmen der Verzahnung durch die keilförmigen Segmente 42; 43.1,
43.2 auch bei drucklosem Betrieb verhindert.
Axialkompensation:
[0053] Ebenso wie die Radialkompensation ist auch die vorzugsweise beidseitige Axialkompensation
durch Eigendruck aufgebaut. Die Axialkompensation ist über Axialdruckfelder 61.1,
61.2 gesteuerte Axialplatten 58.1, 58.2 symmetrisch zu einer die Drehachsen von Ritzel
26 und Hohlrad 30 enthaltenden Symmetrieebene 87 aufgebaut. Diese Symmetrieebene 87
verläuft, in einem senkrecht zu der Axialrichtung 39 bzw. senkrecht zu den Drehachsen
34.2, 36 von Ritzel 26 und Hohlrad 30 verlaufenden Querschnitt betrachtet, durch den
Mittelpunkt 88 der Drehachse 34.2 des Ritzels 26 und durch den Mittelpunkt 89 der
Drehachse 36 des Hohlrads 30. Diese Symmetrie gilt sowohl für die jeweilige Axialscheibe
58.1, 58.2 als auch für die im dem vorzugsweise topfförmigen Gehäuseteil 25.2 und/oder
in dem vorzugsweise als Deckel ausgebildeten Gehäuseteil 25.1 angebrachten Axialdruckfelder
61.1, 61.2.
[0054] Die Abdichtung der Axialdruckfelder 61.1, 61.2 erfolgt vorzugsweise durch Axialdichtungen
90 mit Stützringen 91 (siehe Figuren 8 bis 10). Bei Axialdichtungen ohne Stützringe
müsste bei dieser hochdynamischen reversibel eingesetzten Hydraulikmaschine die Axialdichtung
komplett bzw. teilweise "gekammert" werden. Dies bedeutet, dass die Nut zur Aufnahme
der Dichtung auch noch "innen" zum Druckfeld hin einen "Rand" stehen haben müsste.
Dieser notwendige "Rand" würde die Herstellung der Gehäuse- bzw. Deckelteile erschweren.
Mit Stützring 91 kann das Druckfeld 61.1, 61.2 komplett nierenförmig hergestellt werden.
Der Boden der Druckfelder 61.1, 61.2 muss nicht komplett mechanisch bearbeitet werden,
sondern kann z.B. bei Druckgussteilen oder sonstigen Gussteilen durch den Gießvorgang
hergestellt werden.
[0055] Der Stützring 91 hat zudem dem Vorteil, dass er eine Spaltextrusion der Axialdichtung
90 in den Spalt zwischen Axialplatte 58.1, 58.2 und Gehäuse- bzw. Deckelwand verhindert.
Hierdurch kann die Hydraulikmaschine 21 auch für höhere Drücke eingesetzt werden.
Eine ohne Stützring auftretende Spaltextrusion der Axialdichtung würde zudem eine
geringfügige Vergrößerung des aktiven Axialdruckfeldes bewirken und dadurch die Kompensationskraft
erhöhen. Dies wiederum würde zu einer Reduzierung des hydraulisch-mechanischen Wirkungsgrades
führen und würde damit die Energieeffizienz der Motor-Pumpen-Einheit verschlechtern.
Im schlimmsten Fall könnte es zu einem Ausfall der Hydraulikmaschine durch Dichtungsversagen
oder durch einen erhöhten Verschleiß der Laufflächen der Axialscheibe zur Getriebeseite
kommen.
[0056] Die Abstützwirkung der Stützringe 91 nach "innen" wird durch einen oder mehrere Stege
92 wesentlich verbessert. Die Anordnung dieser Stege 92 muss so gewählt werden, dass
der Ölfluß insbesondere zum axialen Druckausgang bzw. auch der Ölfluß vom Einlass
nicht beeinträchtigt wird. Im dargestellten Beispiel befindet sich der Steg 92 exakt
an der gleichen Position wie ein Steg 93.1, 93.2, der in der Druckniere 62.1, 62.2
der jeweiligen Axialscheibe 58.1, 58.2 angeordnet ist. Die axiale Kompensation ist
im ausgeführten Beispiel durch die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen optimal abgestimmt.
Die symmetrisch zu der Symmetrieebene 87 angeordneten Drucknieren 62.1, 62.2, deren
Begrenzungsradien einerseits über den Zahnfußradius der Ritzelverzahnung, andererseits
über den Zahnfußradius der Hohlradverzahnung ragen, sorgen für eine konstante Gegenkraft.
Hierdurch wird vermieden, dass es durch veränderliche Drücke zwischen den Stirnflächen
56.1, 56.2; 57.1, 57.2 der Zähne 28, 31 und der Axialscheibe 58.1, 58.2, die sich
bei einer Axialplatte ohne diese Drucknieren ergeben würden, es in diesem Bereich
zu wechselnden Kompensationskräften kommt. Eine exakte Anpassung der Axialkompensation
wird durch eine rechnerische und empirische Ermittlung und Festlegung der Entlastungsdurchmesser
von Ritzel 26 und Hohlrad 30 erreicht. Die oder jede Axialscheibe 58.1, 58.2 weist
vorzugsweise zwei Durchbrüche 94.1, 95.1; 94.2, 95.2 auf. Durch diese Durchbrüche
94.1, 95.1; 94.2, 95.2 fließt das Druckmittel von der Eingangsseite zur Druckniere
62.1, 62.2 und umgekehrt von der Druckniere 62.1, 62.2 über die Druckfelder 61.1,
61.2 zum Druckausgang. Im Ausführungsbeispiel befindet sich der jeweilige Steg 93.1,
93.2 etwa auf Höhe der Ritzelmitte und hat einen Querschnitt, der so bemessen ist,
dass etwa 50% der hydraulischen Kraft, hervorgerufen durch den Betriebsdruck in der
Druckniere 62.1, 62.2 und den Durchbrüchen 94.1, 95.1; 94.2, 95.2, aufgenommen wird.
Übergangsradien an den Durchbrüchen reduzieren die Kerbspannung und erhöhen somit
die zulässigen Betriebsdrücke bzw. erhöhen die Lebensdauer der Hydraulikmaschine 21.
Die oder jede Axialscheibe 58.1, 58.2 ist üblicherweise aus Messing oder Aluminium
hergestellt, kann aber auch durch ein Sinterverfahren oder durch Metallpulverspritzguß
(MIM-Technik) hergestellt sein. Zur Reduzierung der Reibung ist vorteilhafterweise
eine entsprechende reibminimierte Beschichtung angebracht.
[0057] Die radiale Ausdehnung der Drücke wird, wie schon zuvor beschrieben, durch die Steuernuten
63.1.1, 63.1.2; 63.2.1, 63.2.2; 63.3.1, 63.3.2 und Steuerschlitze 64.1.1, 64.1.2;
64.2,1, 64.2.2 sowie durch die V-förmige Freifläche 85 und am Zahneingriff 33 durch
die Abdichtung entlang der Eingriffslinie erreicht. Die Fixierung der jeweiligen Axialplatte
58.1, 58.2 erfolgt einerseits durch Überstand der die Welle 23 lagernden Lagerbuchsen
am Innendurchmesser sowie an der Durchgangsbohrung Haltestifte bzw. -bolzen 45.1,
45.2 am Außenumfang des jeweiligen Haltestifts bzw. -bolzens 45.1, 45.2. In axialer
Richtung 39 ist die jeweilige Axialplatte 58.1, 58.2 innerhalb des vorgesehenen Axialspiels
frei beweglich. Das über die Axialscheibe bzw. -platte 58.1, 58.2 entstehende Leckageöl
sowie das Leckageöl über der Dichtrolle 49.1, 49.2 sammelt sich im Bereich der V-förmigen
Freifläche 85 sowie in dem Ringraum, der durch die Fase 96 der jeweiligen Axialdichtscheibe
58.1, 58.2 am Hohlrad 30 gebildet ist und in dem auch als Leckagekanal bezeichneten
Ringraum 101.1, 101.2, der mit der Fase 97 der jeweiligen Axialdichtscheibe 58.1,
58.2 am Ritzel 26 gebildet ist. Über eine Bohrung 98 sowie über eine Nut 99 in den
Verbindungsraum 106 wird dieses Leckageöl teilweise geleitet. Ein großer bzw. wesentlicher
Teil des Gesamtleckageöls fließt über radiale Bohrungen 100.1, 100.2 in der Welle
(Pumpenmotorwelle) 23, im Bereich des jeweiligen Ringraums 101.1, 101.2 angeordnet,
in eine auch als Leckage-Wellenkanal bezeichnete, zentrisch, axial angebrachte Entlastungsbohrung
102 der Welle 23 (siehe Figuren 2, 11 und 12). Es versteht sich, dass die Bohrung
98 und/oder die Nut 99 auch weggelassen sein könnten. In diesem zuletzt genannten
Fall, würde das gesamte Leckageöl über die Radialbohrungen 100.1, 100.2 der Welle
23 in den Leckage-Wellenkanal 102 fließen. Dadurch könnte die Strömungsgeschwindigkeit
bzw. der Durchfluss des Leckegeöls in dem Spaltrohrraum 107 bzw. in der Leckagekanalschleife
108 maximiert werden. Mit "Spaltrohrraum" 107 ist derjenige Raum bezeichnet, der sich
in radialer Richtung 109 betrachtet im Inneren bzw. innerhalb des Dicht- bzw. Spaltrohrs
110 befindet und der durch das Dicht- bzw. Spaltrohr 110 radial nach außen begrenzt
ist. Durch die vorstehenden Maßnehmen könnte ein noch besserer Wärmeabtransport erreicht
werden. Zugleich könnte eine noch bessere Schmierung des Motor-Lagers 111 erreicht
werden. Dadurch könnte insgesamt ein noch längere Lebensdauer bzw. ein noch längerer
störungsfreier Betrieb der Motor-Pumpen-Einheit 20 erreicht werden. In dem Pumpendeckel
25.1 ist für das Befüllen und Entlüften des kompletten Hydrauliksysteme eine Entlüftungsschraube
103 angebracht. Die Entlastungsbohrung 102 wird im Bereich des in dem Motorflansch
25.4 angeordneten Radialkugellagers 111 durch eine aus einem nichtmagnetischen Werkstoff
hergestellte, auch als Verschlussmittel bezeichnete Lagerbefestigungs- bzw. Sensorschraube
112 verschlossen und mündet in eine radial angebrachte Bohrung 113. Diese Radialbohrung
113 mündet in einen auch als Verbindungsraum bezeichneten Ringraum 114.
Gesamtaufbau der Motor-Pumpen-Einheit:
[0058] Die Forderung nach absoluter Dichtheit kann nur durch ein hermetisch geschlossenes
System erreicht werden. Hierzu gibt es drei Möglichkeiten:
- 1. Magnetkupplung zwischen Pumpe und Motor
- 2. Spalttopfmotor - Motor unter Öl
- 3. Kompletter Motor unter Öl mit druckfesten Stromdurchführungen
[0059] Die Magnetkupplung scheidet aus Platz- und Kostengründen aus. Für die bevorzugte
Anwendung der Motor-Pumpen-Einheit 20 wurde ein spezieller Motor 22 mit einem auch
als Dichtrohr bezeichneten "Spaltrohr" 110 entwickelt. Die Bezeichnung "Spaltrohr"
rührt daher, dass dieses Rohr 110 zwischen dem Rotor 22.1 und dem Stator 22.2 angeordnet
ist. Das Dicht- bzw. Spaltrohr 110 besteht aus einem nichtmagnetischen Werkstoff,
vorzugsweise aus einem hochtemperaturbeständigen, druckfesten, faserverstärkten Kunststoff.
Das Dichtrohr 110 erstreckt sich nahezu über die gesamte Länge des Statorpakets und
ist mit dem Stator 22.2 inklusive Wicklung und Motorgehäuse 25.3 mit Kunststoff zu
einer Einheit vergossen. Auf der dem Ritzel zugewandten Seite des Dicht- bzw. Spaltrohrs
110 ragt das Deckel- bzw. Gehäuseteil 25.2 mit einem entsprechenden Zentrierbund 115
mit O-Ring-Nut 116 in das Dicht- bzw. Spaltrohr 110. Auf der von dem Ritzel weg weisenden
Seite des Dicht- bzw. Spaltrohrs 110 ragt eine mit dem Motorflansch bzw. Gehäuseteil
25.4 verschraubte Lagerbefestigungsschraube 117 mit einem entsprechenden Zentrierbund
118 mit O-Ring-Nut 119 in das Dicht- bzw. Spaltrohr 110. In den O-Ring-Nuten 116,
119 aufgenommene O-Ringe, die in den Figuren nicht gezeigt sind, übernehmen die Dichtfunktion,
dichten also den Spaltrohrraum 107 beiderseits des Rotors 22.1 zumindest leckagefluiddicht
ab.
[0060] Die gemeinsame Motor-Pumpen-Welle 23 trägt den aufgepressten Rotor 22.1, beinhaltet
Druckausgleichsbohrungen und die Lagerbefestigungs- bzw. Sensorschraube 107 zur Aufnahme
eines Drehzahlsensors 120. Die Motor-Pumpen-Welle 23 ist motorseitig nur an bzw. in
dem Radialkugellager 111 und pumpenseitig an bzw. in wenigstens einem Gleitlager,
vorzugsweise an bzw. in zwei Gleitlagern 121.1, 121.2, gelagert. Das Ritzel 26 der
Pumpe oder Hydraulikmaschine 21 wird durch eine Spielpassung auf der Pumpen-Motorwelle
23 gelagert und durch die geringfügig längsballige Passfeder 37 drehend mitgenommen.
Der Innenring 122.1 des Kugellagers 111 ist durch die Lagerbefestigungs- und Sensorschraube
112 fest mit der Motor-Pumpenwelle 23 verbunden. Der Außenring 122.2 des Kugellagers
111 ist mit der Lagerbefestigungsschraube 117 mit dem elektronikseitigen Lagerdeckel
bzw. Gehäuseteil 25.4 verschraubt. Hierdurch ist die Motor-Pumpenwelle 23 axial fixiert
und somit auch der aufgepresste Rotor 22.1. Der Lagerdeckel 25.4 weist eine speziell
gestufte Sackbohrung 123 auf, in der die Lagerbefestigungsund Sensorschraube 112 ragt.
Die Signalübertragung erfolgt durch den geschlossenen Lagerdeckel bzw. Gehäuseteil
25.4, der im Bereich des Sensors 120 eine Wanddicke von wenigen Millimetern aufweist.
Vorzugsweise beträgt die Wanddicke etwa 2 mm. Auf der von dem Motor 22 abgewandten
Seite des Lagerdeckels bzw. Gehäuseteils 25.4 ist in einem Gehäuseteil in Form einer
Anflanschung 25.5 die Elektronikplatine 124 des Drehzahlsensors 120 angeordnet sowie
in einem gewissen axialen Abstand dazu eine beidseitige bestückte Platine 125 des
Motorreglers, hier die Endstufe 126. Auf dieser Endstufe 126 ist eine Reglerplatine
angeordnet. Die Phasenleitungen 127 (siehe Figur 1) des Motors 22 führen vorzugsweise
durch Bohrungen in dem Gehäuseteil bzw. Lagerdeckel 25.4 und sind an der Endstufe
126 angeschraubt, gesteckt oder gelötet. Ähnlich angeordnet sind Sensorleitungen von
Temperatursensoren, welche die Wicklungstemperaturen des Motors 22 messen. Die Anbindung
der Motor-Pumpen-Einheit 20 erfolgt über einen Leistungsstecker 128 sowie einen kleinen
dimensionierten Signalstecker 129. Die beiden Stecker 128, 129 sind dichtend an der
Elektronikbox 130 angebracht. Die Elektronikbox 130 ist mit einen rohrförmigen Gehäuseteil
25.6 und mit einem als Deckel gestalteten Gehäuseteil 25.7 sowie mit dem rohrförmigen,
auch als Lagerdeckel bzw. Motorflansch bezeichneten Gehäuseteil 25.4 gebildet. Die
Elektronikbox 130 mit Kühlrippen 131 ist ebenfalls angeschraubt. Zwischen die einzelnen
Elemente der Elektronikbox 130 sind ebenfalls Dichtelemente angeordnet. Die Endstufe
126 ist auf einem, vorzugsweise aus Kupfer gefertigten, Aufnahmewinkel 132 mit Wärmeleitpaste
montiert. Hierdurch wird die Wärmeentwicklung der Bauteile durch den Kupferwinkel
132 in die Kühlrippen 131 des rohrförmigen Gehäuseteils 25.6 der Elektronikbox 130
geleitet. Ebenfalls mit Kühlrippen 131 versehen sind der Deckel 25.6 der Elektronikbox
130 und das rohrförmige Motorgehäuse 25.3. Das Zwischengehäuse der Hydraulikmaschine
stellt zugleich auch den Lagerdeckel 25.4 bzw. Motorflansch des Elektromotors 22 dar.
Die Hydraulikmaschine ist als kompensierte 4-Quadranten-Innenzahnradmaschine 21 ausgeführt
und ist im Wesentlichen mit dem Innenraum des Dicht- bzw. Spaltrohrs 110 flüssigkeitsverbunden.
[0061] Insbesondere für die Anwendung bzw. für den Einsatz der Motor-Pumpen-Einheit 20 zum
Ansteuern bzw. Betreiben einer hochdynamischen hydraulischen Achse hat sich ein Elektromotor
22 in Form eines bürstenlosen Gleichstrommotors (EC-Motor) als besonders vorteilhaft
herausgestellt. Wie aus den Figuren 12 und 14 ersichtlich, umfasst der Rotor 22.1
des Elektromotors 22 eine Mehrzahl von auch als Leckage-Rotorkanäle bezeichnete Aussparungen
133.1, 133.2, 133.3, 133.4, 133.5. Vorzugsweise sind diese in gleichen Umfangswinkeln
um die Rotordrehachse 33.1 bzw. um die Wellendrehachse 35 zueinander versetzt angeordnet.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind fünf Leckage-Rotorkanäle 133.1, 133.2, 133.3,
133.4, 133.5. vorgesehen. Ferner umfasst der Rotor 22.1 eine Mehrzahl von Hochleistungsmagneten
134, vorzugsweise Permanentmagneten. Die Magnete 134 sind in gleichen Umfangswinkeln
um die Rotordrehachse 34.1 bzw. um die Wellendrehachse 35 versetzt angeordnet. In
dem geigten Ausführungsbeispiel sind zehn Magnete 134 vorgesehen. Wie insbesondere
aus Figur 15 ersichtlich, sind die Magnete 134 auf ihrer radial nach außen von der
Rotordrehachse 34.1 bzw. von der Wellendrehachse 35 weg weisenden Außenfläche mit
einer rohrförmigen Bandage 135 versehen. Diese Bandage 135 begrenzt den Rotor 22.1
radial nach außen an seinem Außenumfang. Der Rotor 22.1 ist in einem zylindrischen
Aufnahmeraum 136 des Stators 22.2 relativ zu diesem drehbar gelagert. Ebenfalls in
dem zylindrischen Aufnahmeraum 136 des Stators 22.2, aber in radialer Richtung 109
betrachtet zwischen dem Rotor 22.1 und dem Stator 22.2 ist das auch als Dichtrohr
bezeichnete Spaltrohr 110 angeordnet, das fest mit dem Stator 22.2 verbunden ist.
In radialer Richtung 109 betrachtet zwischen dem Dicht- bzw. Spaltrohr 110 und dem
Rotor 22.1 ist ein schmaler Ringspalt 137 ausgebildet, der auch mit Leckage-Spaltkanal
137 bezeichnet ist. Dieser Ringkanal 137 erstreckt sich in der Axialrichtung 39, vorzugsweise
im Wesentlichen über die gesamte Axiallänge oder über die gesamte Axiallänge, des
Rotors 22.1.
[0062] Der Stator 22.2 umfasst ein Innenrohr 138 und ein Außenrohr 139 sowie mehrere sich
in radialer Richtung 109 zwischen dem Innenrohr 138 und dem Außenrohr 139 und auch
in axialer Richtung 39 erstreckende Stege 140, die einerends mit dem Innenrohr 138
und andernends mit dem Außenrohr 139 verbunden sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind vorzugsweise zwölf Stege 140 vorgesehen (siehe Figur 14). Wie aus Figur 12 ersichtlich,
weisen die Stege 140 an ihren radial äußeren Enden eine Ausnehmung 141 auf, in der
das Außenrohr 139 des Stators 22.2 angeordnet ist. In der Axialrichtung 39 betrachtet
weist die jeweilige Ausnehmung 141 eine Axialbreite bzw. weist das Außenrohr 139 eine
Axiallänge auf, die geringfügig kleiner ist bzw. sind als die Axiallänge des Rotors
22.1. Der Stator 22.2 ist aus mehreren Statorblechen hergestellt. Zwischen benachbarten
Stegen 140 der Stege 140, dem Innenrohr 138 und dem Außenrohr 139 des Stators 22.2
ist jeweils ein Aufnahmeraum 142 ausgebildet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind also entsprechend der Anzahl an Stegen 140 vorzugsweise zwölf Aufnahmeräume 142
vorgesehen. Jeder Aufnahmeraum 140 dient zur Aufnahme von StatorWicklungen aus Metalldrähten,
welche die Phasenleitungen 127 ausbilden. Ferner dient jeder Aufnahmeraum 142 zur
Aufnahme von Vergussmaterial. Der Stator 22.2 ist in einem zylindrischen Stator-Aufnahmeraum
des Motorgehäuses 25.3 des Gehäuses 25 der Motor-Pumpen-Einheit 20 aufgenommen und
ist fest mit dem Motorgehäuse 25.3 verbunden.
[0063] In dem Gehäuseteil 25.2 der die Arbeitskammer 24 der Pumpe 21 begrenzenden Gehäuseteile
25.1, 25.2 des Gehäuses 25 ist wenigstens ein mit der Arbeitskammer 24 fluidverbunder,
vorzugsweise als Ringraum gestalteter, Leckagekanal 101.1, 101.2 angeordnet, über
welchen das im Betrieb der Innenzahnradpumpe 21 unter Druck entlang den axialen und
radialen Dichtflächen entstehende Leckageöl abgeleitet wird. Mit anderen Worten dient
der wenigstens eine Leckagekanal 101.1, 101.2 zur Ableitung eines sich im Betrieb
der Innenzahnradmaschine 21, insbesondere bei einer Radial- und/oder Axialspaltabdichtung
mittels der Radialdichtsegmente 43.1, 43.2 und/oder der wenigstens einen Axialdichtplatte
58.1, 58.2, bildenden, aus dem fluiden Druckmittel bestehenden, Leckagefluids. Als
Leckagekanal fungiert insbesondere der in jeder Axialdichtplatte 58.1, 58.2 ausgebildete
Ringraum 101.1, 101.2, der in der Axialrichtung 39 zu der Arbeitskammer 24 hin offen
ist und der in der Radialrichtung 109 zu der Welle 23 hin offen ist (siehe Figuren
2, 4 und 11).
[0064] Die Welle 23 erstreckt sich mit einem Wellenende 23.1 ihrer beiden Wellenenden 23.1,
23.2 von dem Ritzel 26 weg in der Axialrichtung 39 durch den von der Welle 23 getragenen
Rotor 22.1. Die in dem Gehäuseteil 25.1 des Gehäuses 25 angeordneten Anschlusskanäle
105.1, 105.2 sind über in dem Gehäuse 25 oder in einem die Arbeitskammer 24 der Innenzahnradmaschine
21 begrenzenden Gehäuseteil 25.2 des Gehäuses 25 angeordnete Rückschlagventile 143.1,
143.2 mit der mit dem wenigstens einen Leckagekanal 101.1, 101.2 fluidverbunden Leckagekanalschleife
108 verbunden. Die Leckagekanalschleife 108 erstreckt sich über das von dem Ritzel
26 weg erstreckende Rotorende 144.1 des Rotors 22.1 hinaus. Die Leckagekanalschleife
108 weist den sich in der Axialrichtung 39 in der Welle 23 bzw. durch die Welle 23
erstreckenden, auch als Entlastungsbohrung bezeichneten Leckage-Wellenkanal 102 und
wenigstens einen mit dem Leckage-Wellenkanal 102 fluidverbundenen, sich in einem radialen
Abstand zu dem Leckage-Wellenkanal 102, in der Axialrichtung 39 durch den Rotor 22.1
hindurch erstreckenden Leckage-Rotorkanal 133.1, 133.2, 133.3, 133.4, 133.5 des Rotors
22.1 und den ebenfalls mit dem Leckage-Wellenkanal 102 fluidverbundenen, in der Radialrichtung
109 betrachtet, zwischen dem Rotor 22.1 und dem Stator 22.2 ausgebildeten, sich in
der Axialrichtung 39 erstreckenden Leckage-Spaltkanal 137 auf. Die Rückschlageventile
143.1, 143.2 öffnen in einer Fluidströmungsrichtung von der Leckagekanalschleife 108
zu dem jeweils aktiven Niederdruckbereich der Arbeitskammer 24 und sperren in einer
Gegenrichtung bzw. in einer entgegen gesetzten Fluidströmungsrichtung von dem jeweils
aktiven Hochdruckbereich der Arbeitskammer 24 zu der Leckagekanalschleife 108. Dadurch
wird im Betrieb der Innenzahnradpumpe 21 erreicht, dass das Leckagefluid von dem wenigstens
einen Leckagekanal 101.1, 101.2 durch die Leckagekanalschleife 108 in die Arbeitskammer
24 strömt. Von dort aus strömt das Leckagefluid im Wesentlichen, also bis auf einen
im Vergleich zu dem Gesamtleckagestrom geringen Leckagestromanteil, in den dem jeweils
aktiven Niederdruckbereich zugeordneten Anschlusskanal 105.1, 105.2.
[0065] Erfindungsgemäß kann, mit anderen Worten gesagt, vorgesehen sein, dass in der Welle
23 ein sich in der Axialrichtung 39 erstreckender Leckage-Wellenkanal 102 angeordnet
ist, der mit dem wenigstens Leckagekanal 101.1, 101.2 fluidverbunden ist, und dass
in dem Rotor 22.1 wenigstens ein sich, vorzugsweise in einem radialen Abstand, insbesondere
parallel, zu dem Leckage-Wellenkanal 102, in der Axialrichtung 39 durch den Rotor
22.1 erstreckender Leckage-Rotorkanal 133.1, 133.2, 133.3, 133.4, 133.5 angeordnet
ist, der mit dem Leckage-Wellenkanal 102 fluidverbunden ist und/oder dass einen ein,
in der Radialrichtung 109 betrachtet, zwischen dem Rotor 22.1 und dem Stator 22.2
ausgebildeter, sich in der Axialrichtung 39 erstreckender Leckage-Spaltkanal 137 mit
dem Leckage-Wellenkanal 102 fluidverbunden ist, und dass der Leckage-Wellenkanal 102
oder der Leckage-Rotorkanal 133.1, 133.2, 133.3, 133.4, 133.5 und/oder der Leckage-Spaltkanal
137 über ein in dem Gehäuse 25 oder in einem die Arbeitskammer 25 begrenzenden Gehäuseteil
25.2 des Gehäuses 25 angeordnetes erstes Rückschlagventil 143.1 mit dem ersten Anschlusskanal
105.1 und über ein in dem Gehäuse 25 oder in einem oder dem die Arbeitskammer 24 begrenzenden
Gehäuseteil 25.2 angeordnetes zweites Rückschlagventil 143.2 mit dem zweiten Anschlusskanal
105.2 verbunden ist, und dass bei einer Drehung in der ersten Betriebsrichtung 104.1
das erste Rückschlagventil 143.1 eine Fluidströmung des fluiden Druckmittels von dem
dann aktiven ersten Hochdruckbereich 44.1 der Arbeitskammer 24 über das erste Rückschlagventil
143.1 in den Leckage-Wellenkanal 102 oder in den Leckage-Rotorkanal 133.1, 133.2,
133.3, 133.4, 133.5 und/oder in den Leckage-Spaltkanal 137 unterbindet und das zweite
Rückschlagventil 143.2 eine Fluidströmung des Leckagefluids entweder von dem Leckage-Wellenkanal
102 oder von dem Leckage-Rotorkanal 133.1, 133.2, 133.3, 133.4, 133.5 und/oder von
dem Leckage-Spaltkanal 137 über das zweite Rückschlagventil 143.2 in den dann aktiven
ersten Niederdruckbereich 44.1 der Arbeitskammer 24 zulässt, und dass bei einer Drehung
in der zweiten Betriebsrichtung 104.2 das zweite Rückschlagventil 143.2 eine Fluidströmung
des fluiden Druckmittels von dem dann aktiven zweiten Hochdruckbereich 44.2 der Arbeitskammer
24 über das zweite Rückschlagventil 143.2 in den Leckage-Wellenkanal 102 oder in den
Leckage-Rotorkanal 133.1, 133.2, 133.3, 133.4, 133.5 und/oder in den Leckage-Spaltkanal
137 unterbindet und das erste Rückschlagventil 143.1 eine Fluidströmung des Leckagefluids
entweder von dem Leckage-Wellenkanal 102 oder von dem Leckage-Rotorkanal 133.1, 133.2,
133.3, 133.4, 133.5 und/oder von dem Leckage-Spaltkanal 137 über das erste Rückschlagventil
143.1 in den dann aktiven zweiten Niederdruckbereich 44.2 der Arbeitskammer 24 zulässt,
so dass bei der Drehung in der ersten Betriebsrichtung 104.1 das Leckagefluid, vorzugsweise
in einem Leckagefluid-Kreislauf, von dem wenigstens einen Leckagekanal 101.1, 101.2
entweder durch den Leckage-Wellenkanal 102 und von dort durch den Leckage-Rotorkanal
133.1, 133.2, 133.3, 133.4, 133.5 und/oder durch den Leckage-Spaltkanal 137, oder
umgekehrt, über das zweite Rückschlagventil 143.2 in den dann aktiven ersten Niederdruckbereich
44.1 der Arbeitskammer 24 strömt und bei der Drehung in der zweiten Betriebsrichtung
104.2 das Leckagefluid, vorzugsweise in einem Leckagefluid-Kreislauf, von dem wenigstens
einen Leckagekanal 101.1, 101.2 entweder durch den Leckage-Wellenkanal 102 und von
dort durch den Leckage-Rotorkanal 133.1, 133.2, 133.3, 133.4, 133.5 und/oder durch
den Leckage-Spaltkanal 137, oder umgekehrt, über das erste Rückschlagventil 143.1
in den dann aktiven zweiten Niederdruckbereich 44.2 der Arbeitskammer 24 strömt.
Wechselventile/Rückschlagventile:
[0066] Die Figur 12 zeigt einen Längsschnitt durch die Zahnradmaschine 21 im Bereich zweier
angeordneter Rückschlagventile 143.1, 143.2. Die Rückschlagventile 143.1, 143.2, die
auch mit Wechselventile bezeichnet sind, haben die Aufgabe, den Spaltrohrraum 107
immer mit den Arbeitsanschlüssen bzw. Anschlusskanälen 105.1 und 105.2 derart zu verbinden,
dass ein möglichst geringer Druck in dem Spaltrohrraum 107 herrscht. Die beschriebene
Motor-Pumpen-Einheit 20 wird vorzugsweise in einem in den Figuren nicht gezeigten,
geschlossenen Hydrauliksystem eingesetzt. Dieses Hydrauliksystem kann neben einem,
beispielsweise doppelt oder einfach wirkenden, Hydraulikzylinder auch einen, vorzugsweise
als Membrandruckspeicher gestalteten, Druckspeicher enthalten, der Volumenänderungen
durch unterschiedliche Kolbenflächen sowie durch Temperaturschwankungen ausgleichen
kann bzw. ausgleicht. Der Druckspeicher stellt einen bestimmten System- bzw. Vorspanndruck
sicher. Vorzugsweise liegt der System- bzw. Vorspanndruck im Bereich von 5 bis 40
bar. Der Arbeitsdruck der Innenzahnradmaschine 21 wird diesem Vorspann- bzw. Systemdruck
überlagert. Der Arbeitsdruck kann bis zu 120 bar oder auch bis zu 250 bar oder mehr
betragen. Die Wechselventile 143.1, 143.2 haben nun die Aufgabe, dafür zu sorgen,
dass immer nur der niedrigere Druck im Bereich des Spaltrohrraums 107 herrscht. Die
Wechselventile 143.1, 143.2 befinden sich jeweils in einer in dem jeweiligen Druckfeld
61.1, 61.2, beispielsweise hier des Gehäuseteils 25.2 (siehe Figuren 7 und 13), befindlichen,
vorzugsweise als Sackbohrung gebildeten, auch als Kanalteil eines Rückströmkanals
154.1, 154.2 bezeichneten Axialbohrung 145.1, 145.2 (siehe Figuren 12 und 13). Jeweils
eine Schrägbohrung 146.1, 146.2 des jeweiligen Rückströmkanals 154.1, 154.2 verbindet
den Bohrungsgrund der jeweiligen Axialbohrung 145.1, 145.2 mit dem Spaltrohrraum 107
über den Verbindungsraum 106 (siehe Figuren 12 und 13). Bei den Wechselventilen 143.1,
143.2 handelt es sich um handelsübliche federbelastete Rückschlagventile mit einer
Kugel 147 als Dicht- bzw. Sperrelement und mit einer Feder 148, mittels welcher die
Kugel 147 in ihre Dicht- bzw. Sperrstellung vorgespannt ist. Die Kugel 147 und die
Feder 148 sind in einem Führungselement 149 gelagert. Das Führungselement 149 ist
in die jeweilige Axialbohrung 145.1, 145.2 eingepresst und mit einer Sicherungshülse
gesichert. Je nach Drehrichtung 104.1, 104.2 entsteht nun in einem der Druckfelder
61.1, 61.2 ein höherer Druck. Dieser schließt das diesem Druckfeld 61.1, 61.2 zugeordnete
Dicht- bzw. Sperrelement (Kugel) 147 eines der Wechselventile 143.1, 143.2. Bei einer
Betriebsrichtung in der ersten Drehrichtung 104.1 schließt also das dem dann mit Fluidhochdruck
beaufschlagten Druckfeld 61.1 zugeordnete Wechselventil 143.1 und bei einer Betriebsrichtung
in der zweiten Drehrichtung 104.2 schließt dann das dem dann mit Fluidhochdruck beaufschlagten
Druckfeld 61.2 zugeordnete Wechselventil 143.2.
[0067] Unter Druck entsteht in der, vorzugsweise axial und radial kompensierten, Innenzahnradpumpe
21 Leckageöl entlang den axialen und radialen Dichtflächen. Dieses Leckageöl sammelt
sich in Freiflächen 85 und Ringräumen 96, 101.1, 101.2, insbesondere in den Axialscheiben
58.1, 58.2 (siehe Figur 4). Durch die mit dem wenigstens einen Ringraum 101.1, 101.2
fluidverbundenen Radialbohrungen 38.1, 38.2 in der Motorpumpenwelle 23 (siehe Figuren
2 und 11) fließt das Leckageöl in die auch als Leckage-Wellenkanal bezeichnete axiale
Entlastungsbohrung 102 in der Pumpenwelle 23 und von dieser wiederum über die Radialbohrung
113 und über die auch als Leckage-Rotorkanäle bezeichneten Aussparungen 133.1, 133.2,
133.3, 133.4, 133.5 in dem Rotor 22.1 bzw. über den auch als Leckage-Spaltkanal 137
bezeichneten Ringspalt zwischen dem Rotor 22.1 und dem Stator 22.1, konkret zwischen
der Bandage 135 des Rotors 22.1 und dem auch als Dichtrohr bezeichneten, fest mit
dem Stator 22.2 verbundenen Spaltrohr 110, zurück in den Verbindungsraum 106. In Anbetracht
der vorzugsweise sehr geringen Spaltbreite dieses Ringspalts bzw. Leckage-Spaltkanals
137 und der Vielzahl sowie der jeweils einen vergleichsweise großen Durchgangsquerschnitt
aufweisenden, auch als Leckage-Rotorkanäle bezeichneten Aussparungen 133.1, 133.2,
133.3, 133.4, 133.5 des Rotors 22.1 strömt jedoch der größte Anteil bzw. ein wesentlicher
Anteil des Gesamtleckageöls durch die Leckage-Rotorkanäle 133.1, 133.2, 133.3, 133.4,
133.5 zurück in den Verbindungsraum 106. Hierbei entsteht in dem Verbindungsraum 106
ein geringer Überdruck, der schließlich abhängig von der Drehrichtung 104.1, 104.2
das Wechselventil 143.1, 143.2 in dem niedriger druckbelasteten Druckfeld 61.1, 61.2
öffnet. Durch das geöffnete Wechselventil 143.1, 143.2 wird somit eine Verbindung
zwischen der Eingangsseite, also dem System- oder Vorspanndruck, und dem Spaltrohrraum
107 hergestellt. Der Vorspanndruck oder Systemdruck kann um ein Vielfaches niedriger
sein als der Arbeitsdruck. Durch diese erfindungsgemäße vorteilhafte Anordnung der
Wechselventile 143.1, 143.2 kann der Stator 22.2 der Motor-Pumpen-Einheit 20 und können
auch die beiden Deckel- bzw. Gehäuseteile 25.2, 25.4 vorteilhafterweise kostengünstiger
ausgeführt werden, da diese Bauteile nicht den hohen Arbeitsdruck aushalten müssen.
[0068] Durch die oben beschriebene Leckageölführung wird auch sichergestellt, dass das motorseitig
angeordnete Kugellager 111 mit Öl versorgt wird. Hierdurch wird dieses Lager 111 geschmiert,
die Reibwärme abtransportiert und somit die Lebensdauer wesentlich erhöht. Im dargestellten
Beispiel mündet die Radialbohrung 113 auf der Kugellagerseite zwar, von dem Ritzel
26 aus betrachtet, vor dem Kugellager 111, ist aber mit dem zwischen dem Innenring
122.1 und dem Außenring 122.2 des Kugellagers 111 gebildeten Lagerspalt 155 fluidverbunden
(siehe Figuren 11 und 12), so dass trotzdem sowohl eine ausreichende Schmierung als
auch eine Kühlwirkung erreicht sowie Reibwärme abtransportiert. Eine Verbesserung
der Lagerschmierung könnte durch eine in den Figuren nicht gezeigte Axialbohrung sowie
eine zusätzliche, ebenfalls in den Figuren nicht gezeigte Radialbohrung in der Lagerbefestigungs-
bzw. Sensorschraube erreicht werden. Diese Zusatzbohrungen können zusätzlich zu der
von dem Ritzel 26 aus betrachtet vor dem Lager 111 bzw. vor der Lagerbefestigungs-
bzw. Sensorschraube 112 angeordnete Radialbohrung 113 in der Motorpumpenwelle 23 oder
alternativ, also stattdessen, angebracht werden. Hierdurch kann eine vorteilhafte
Zwangsschmierung des Lagers 111 erreicht werden.
Gemeinsame Welle:
[0069] In dem in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine einteilige
bzw. aus einem Stück hergestellte Motor-Pumpen-Welle 23 dargestellt. Gemäß einer alternativen
Lösung, die in den Figuren nicht gezeigt ist, könnten auch separate Wellen in Form
einer Pumpenwelle und einer Motorwelle vorgesehen sein. Eine Mitnahme könnte durch
eine Steckverzahnung erfolgen, beispielsweise mit einer Kopfoder Fußzentrierung, um
die beiden Wellen zu fixieren. Eine Fixierung der beiden Wellen könnte auch über eine
zusätzliche Passung zwischen Motor- und Pumpenwelle erfolgen. Um den Leckageölkreislauf,
wie zuvor beschrieben, aufrecht zu erhalten, müssten dann sowohl die Motorwelle als
auch die Pumpenwelle einen axialen Leckage-Wellenkanal bzw. eine axiale Entlastungsbohrung
aufweisen, wobei diese miteinander fluidverbunden sein müssten.
Lagerbefestigungs- und Sensorschraube:
[0070] Vorzugsweise besteht die Lagerbefestigungs- und Sensorschraube 112 aus einem nicht-magnetischem
Werkstoff, um die magnetischen Signale des Sensors 120 nicht zu beeinflussen. Der
Sensor 120 ist in einer axialen Bohrung 150 der Lagerbefestigungs- und Sensorschraube
112 befestigt, vorzugsweise eingeklebt. Der Außendurchmesser der Lagerbefestigungsund
Sensorschraube 112 ist größer als der Innendurchmesser des Kugellagers 111 bzw. dessen
Innenrings 122.1. Hiermit erfolgt eine axiale Fixierung des Kugellagers 111 bzw. der
Motor-Pumpenwelle 23 an dem Kugellager 111. Die Sensorschraube 112 ist an ihrem Außendurchmesser
abgesetzt und umschließt den Sensor 120 mit einem dünnwandigen rohrförmigen Teil 151.
Dieser rohrförmige Teil 151 mit Sensor 120 ragt in eine Sackbohrung 152 in dem Gehäuse-
bzw. Deckelteil 25.4. Der Boden der Sackbohrung 152 hat eine Restwanddicke von wenigen
Millimetern, vorzugsweise von etwa 2 mm. Durch diese vorteilhafte Ausführung des Gehäuse-
bzw. Deckelteils 25.4 kann die Motor-Pumpen-Einheit 20 mit einem hohen Systemdruck,
vorzugsweise bis 200 bar, belastet werden. Die geringe Restwanddicke des Bodens bzw.
Wandteils 153 des den Sensor 120 enthaltenden rohrförmigen Teils 151 der Lagerbefestigungs-
und Sensorschraube 112 beeinflusst den Magnetfluss des Sensors 120 in nur geringem
Umfang. Vorzugsweise ist die Bohrung 150 in dem Gehäuse- bzw. Deckelteil 25.4 nur
geringfügig größer als der Außendurchmesser des rohrförmigen Teils 151 der Lagerbefestigungs-
und Sensorschraube 112. Dadurch wird die mit Druck beaufschlagte Fläche des die geringe
Restwanddicke aufweisenden Bodens bzw. Wandteils 153 des rohrförmigen Teils 151 idealerweise
kleinstmöglich gehalten.
BEZUGSZEICHENLISTE
20 |
Motor-Pumpen-Einheit |
25.5 |
Gehäuseteil/ Deckelteil/ Anflanschung |
21 |
Innenzahnradmaschine/ Innenzahnradpumpe/ Hydraulikpumpe/ Zahnradmaschine/ hydraulische
Maschine |
25.6 |
Gehäuseteil |
25.7 |
Gehäuseteil/ Gehäusedeckel/ Deckel |
26 |
Zahnrad/Ritzel |
22 |
Elektromotor |
27 |
Lagerring |
22.1 |
Rotor von 22 |
28 |
Zahn/Ritzelzahn |
22.2 |
Stator von 22 |
29 |
Zahnlücke/ Ritzelzahnlücke |
23 |
Welle/ Motorpumpenwelle |
30 |
Hohlrad |
23.1 |
Wellenende |
31 |
Zahn/Hohlradzahn |
23.2 |
Wellenende |
32 |
Zahnradlücke/ Hohlradzahnlücke |
24 |
Arbeitskammer |
25 |
Gehäuse |
33 |
Zahneingriffsbereich/Zahneingriff |
25.1 |
Deckel- bzw. Gehäuseteil |
34.1 |
Drehachse/ Rotordrehachse |
25.2 |
Gehäuseteil/ Deckelteil |
34.2 |
Drehachse/ Ritzeldrehachse |
25.3 |
Gehäuseteil/ Motorgehäuse |
35 |
Wellendrehachse |
25.4 |
Gehäuseteil/ Deckelteil/ Motorflansch/ Lagerdeckel |
36 |
Drehachse/ Hohlraddrehachse |
37 |
Passfeder |
38.1 |
Nut |
38.2 |
Nut |
39 |
Axialrichtung |
40 |
Freiraum |
48.2 |
Ausnehmung/ Dichtrollennut |
41 |
Füllstück |
42 |
Segment/ |
49.1 |
Dichtrolle |
|
Radialdichtsegment/ |
49.2 |
Dichtrolle |
|
Ritzelsegment/ |
50.1 |
Dichtrollenfeder |
|
Segmentträger |
50.2 |
Dichtrollenfeder |
43.1 |
Dichtsegment/ Radialdichtsegment/ Hohlradsegment |
51.1 |
Segmentfedernut |
51.2 |
Segmentfedernut |
52.1 |
Feder/Federelement |
43.2 |
Dichtsegment/ Radialdichtsegment/ Hohlradsegment |
52.2 |
Feder/Federelement |
53.1 |
Ritzelsegmentende |
53.2 |
Ritzelsegmentende |
44.1 |
(erster) Bereich/ (aktiver) Hochdruckbereich bzw. Niederdruckbereich/ Hochdruckraum/
Niederdruckraum |
54.1 |
Anschlag/ Anschlagtasche |
54.2 |
Anschlag/ Anschlagtasche |
55.1 |
Anschlagfläche |
55.2 |
Anschlagfläche |
44.2 |
(zweiter) Bereich/ (aktiver) Hochdruckbereich bzw. Niederdruckbereich/ Hochdruckraum/
Niederdruckraum |
56.1 |
Stirnfläche von 26 |
56.2 |
Stirnfläche von 26 |
57.1 |
Stirnfläche von 30 |
57.2 |
Stirnfläche von 30 |
58.1 |
Axialdichtplatte/ Axialdichtscheibe/ Axialscheibe |
45.1 |
Haltestift/ Haltebolzen |
58.2 |
Axialdichtplatte/ Axialdichtscheibe/ Axialscheibe |
45.2 |
Haltestift/ Haltebolzen |
46 |
Außenfläche von 42 |
59.1 |
Innenfläche von 58.1 |
47.1 |
Außenfläche von 43.1 |
59.2 |
Außenfläche von 58.1 |
47.2 |
Außenfläche von 43.2 |
60.1 |
Innenfläche von 58.2 |
48.1 |
Ausnehmung/ Dichtrollennut |
60.2 |
Außenfläche von 58.2 |
61.1 |
Steuerfeld/ Ausnehmung/ Axialfeld/ Druckfeld/ Axialdruckfeld in 25.1 |
63.3.2 |
(dritte) (Dichtplatten-) Steuernut/ (Dichtplatten-) Steuerkanal/ Ausnehmung/ Vertiefung/
Steuerkanal |
61.2 |
Steuerfeld/ Ausnehmung/ Axialfeld/ Druckfeld/ Axialdruckfeld in 25.1 |
64.1.1 |
Steuerschlitz |
64.1.2 |
Steuerschlitz |
64.2.1 |
Steuerschlitz |
64.2.2 |
Steuerschlitz |
65 |
Radialdichtsegment-Steuerkanal |
62.1 |
Steuerfeld/ Dichtplatten-Ausnehmung/ Druckniere in 58.1 |
65.1 |
Fase |
65.2 |
Fase |
65.3 |
(Steuer-)Nut |
65.4 |
(Steuer-)Nut |
62.2 |
Steuerfeld/ Dichtplatten-Ausnehmung/ Druckniere in 58.1 |
65.5 |
Fase |
65.6 |
Fase |
66 |
Winkel |
67.1 |
Freifläche |
67.2 |
Freifläche |
63.1.1 |
(erste) Steuernut |
68.1 |
(Aufnahme-)Bohrung von 25.1 |
63.1.2 |
(erste) Steuernut |
63.2.1 |
(zweite) Steuernut |
68.2 |
(Aufnahme-)Bohrung von 25.2 |
63.2.2 |
(zweite) Steuernut |
63.3.1 |
(dritte) (Dichtplatten-)Steuernut/ Dichtplatten-) Steuerkanal/ Ausnehmung/ Vertiefung/
Steuerkanal |
69.1 |
Führungsbereich |
69.2 |
Führungsbereich |
70 |
Winkel |
70.1 |
Winkel |
71.1 |
Anlagefläche/ Haltekörper-Stützfläche |
71.2 |
Anlagefläche/ Haltekörper-Stützfläche |
80.2 |
(Ritzel-)(Segment-) Nut |
81 |
Radius |
71.3 |
Anlagefläche/ Dichtsegment-Stützfläche |
82 |
Fase |
83 |
Radius |
84.1 |
Seitenfläche von 85 |
71.4 |
Anlagefläche/ Dichtsegment-Stützfläche |
84.2 |
Seitenfläche von 85 |
85 |
V-förmige Freifläche |
86.1 |
Haltekörper/Teil von 45.1 |
72 |
Innenfläche/äußere Umfangsfläche von 42 |
86.2 |
Haltekörper/Teil von 45.2 |
73.1 |
Innenfläche/innere Umfangsfläche/ Dichtfläche von 43.1 |
87 |
Symmetrieebene |
88 |
Mittelpunkt |
73.2 |
Innenfläche/innere Umfangsfläche/ Dichtfläche von 43.2 |
89 |
Mittelpunkt |
90 |
(Axial-)(Ring-) Dichtung |
74 |
Elektronik |
91 |
Stützring |
75.1 |
Spalt/Radialspalt/ Spaltraum |
92 |
(Quer-)Steg von 91 |
93.1 |
(Quer-)Steg |
75.2 |
Spalt/Radialspalt/ Spaltraum |
93.2 |
(Quer-)Steg |
94.1 |
Durchbruch |
76.1 |
Absatz |
94.2 |
Durchbruch |
76.2 |
Absatz |
95.1 |
Durchbruch |
77.1 |
Stirnfläche von 76.1 |
95.2 |
Durchbruch |
77.2 |
Stirnfläche von 76.2 |
96 |
Fase/Ringraum |
78.1 |
Stirnfläche von 45.1 |
97 |
Fase/Ringraum |
78.2 |
Stirnfläche von 45.2 |
98 |
Bohrung |
79.1 |
Nutgrund von 80.1 |
99 |
Nut |
79.2 |
Nutgrund von 80.2 |
100.1 |
Radialausnehmung/ (radiale) Bohrung |
80.1 |
(Ritzel-)(Segment-) Nut |
100.2 |
Radialausnehmung (radiale) Bohrung |
101.1 |
Ringraum/ Leckagekanal |
114 |
Verbindungsraum/ Ringraum |
101.2 |
Ringraum/ Leckagekanal |
115 |
Zentrierbund von 25.2 |
102 |
|
116 |
O-Ring-Nut |
|
Leckage-Wellenkanal/ Entlastungsbohrung |
117 |
Lagerbefestigungsschraube |
103 |
Entlüftungsschraube |
118 |
Zentrierbund von 117 |
104.1 |
erste Betriebs- bzw. Drehrichtung |
119 |
O-Ring-Nut |
104.2 |
zweite Betriebs- bzw. Drehrichtung |
120 |
(Drehzahl-)Sensor |
121.1 |
Gleitlager |
105.1 |
(erster) Anschlusskanal |
121.2 |
Gleitlager |
122.1 |
Innenring von 111 |
105.2 |
(zweiter) Anschlusskanal) |
122.2 |
Außenring von 111 |
123 |
(gestufte) SackBohrung |
106 |
Verbindungsraum |
107 |
Spaltrohrraum |
124 |
Elektronikplatine |
108 |
Leckagekanalschleife |
125 |
Platine |
109 |
radiale Richtung/ Radialrichtung |
126 |
Endstufe |
127 |
Phasenleitungen |
110 |
Dicht- bzw. Spaltrohr |
128 |
Leistungsstecker |
129 |
Signalstecker |
111 |
(Motor-/Rotor-) Lager/ (Radial-)Kugellager |
130 |
Elektronikbox |
131 |
Kühlrippe |
132 |
Aufnahmewinkel/ Kupferwinkel |
112 |
Lagerbefestigungs- bzw. Sensorkörper/ Lagerbefestigungs- bzw. Sensorschraube |
133.1 |
Leckage-Rotorkanal/ Aussparung |
133.2 |
Leckage-Rotorkanal/ Aussparung |
113 |
Bohrung/ Radialausnehmung/ Radialbohrung |
133.3 |
Leckage-Rotorkanal/ Aussparung |
133.4 |
Leckage-Rotorkanal/ Aussparung |
148 |
Feder |
149 |
Führungselement |
133.5 |
Leckage-Rotorkanal/ Aussparung |
150 |
(axiale) Bohrung |
151 |
(rohrförmiger) Teil von 112 |
134 |
(Hochleistungs-) Magnet/PermanentMagnet |
152 |
Sackbohrung |
153 |
Boden von 152/ Wandteil von 151 |
135 |
Bandage |
136 |
Aufnahmeraum |
154.1 |
(erster) Rückströmkanal |
137 |
Leckage-Spaltkanal/ Leckage-Ringspaltkanal Ringspalt/Ringkanal |
154.2 |
(zweiter) Rückströmkanal |
155 |
Lagerspalt von 111 |
138 |
Innenrohr |
|
|
139 |
Außenrohr |
|
|
140 |
Steg |
|
|
141 |
Ausnehmung |
|
|
142 |
Aufnahmeraum |
|
|
143.1 |
Rückschlagventil/ Wechselventil |
|
|
143.2 |
Rückschlagventil/ Wechselventil |
|
|
144.1 |
Rotorende |
|
|
144.2 |
Rotorende |
|
|
145.1 |
(erste) Sack-Axialbohrung/ (erster) Kanalteil |
|
|
145.2 |
(zweite) Sack-/ Axialbohrung/ (zweiter) Kanalteil |
|
|
146.1 |
Schrägbohrung |
|
|
146.2 |
Schrägbohrung |
|
|
147 |
Kugel |
|
|
1. Motor-Pumpen-Einheit mit einem mehrteiligen Gehäuse (25), die eine Innenzahnradmaschine
(21) für Reversierbetrieb und einen Elektromotor (22) umfasst, der über wenigstens
eine in dem Gehäuse (25) um eine Wellendrehachse (35) drehbar gelagerte Welle (23)
mit der InnenZahnradmaschine (21) gekoppelt ist, wobei der Elektromotor (22) einen
in einem Gehäuseteil (25.3) des Gehäuses (25) angeordneten, um eine Rotordrehachse
(34.1) drehbaren Rotor (22.1) und einen Stator (22.2) umfasst, und wobei die Innenzahnradmaschine
(21) eine Arbeitskammer (24) umfasst, die von wenigstens zwei Gehäuseteilen (25.1,
25.2) des Gehäuses (25) begrenzt ist und in der zwei Zahnräder (26, 30) angeordnet
sind, bei denen es sich um ein Ritzelzähne (28) aufweisendes außenverzahntes Ritzel
(26) und um ein Hohlradzähne (31) aufweisendes innenverzahntes Hohlrad (30) handelt,
das mit Bezug auf das Ritzel (26) exzentrisch gelagert ist, wobei Hohlradzähne der
Hohlradzähne (31) des Hohlrads (30) in einem Zahneingriffsbereich (33) mit Ritzelzähnen
der Ritzelzähne (28) des Ritzels (26) kämmen, und wobei das Ritzel (26) um eine Ritzeldrehachse
(34.2) und das Hohlrad (30) um eine parallel zu der Ritzeldrehachse (34.2) angeordnete
Hohlraddrehachse (36) drehbar gelagert sind, und wobei sich die Hohlraddrehachse (36)
und die Ritzeldrehachse (34.2) in einer Axialrichtung (39) erstrecken, und wobei zwischen
dem Ritzel (26) und dem Hohlrad (39) ein sichelförmiger Freiraum (40) ausgebildet
ist, in dem ein mehrteiliges Füllstück (41) angeordnet ist, das mehrere in radialer
Richtung relativ zueinander bewegliche Radialdichtsegmente (42; 43.1, 43.2) zur radialen
Abdichtung eines Hochdruckbereichs (44.1, 44.2) der Arbeitskammer (24) umfasst, von
denen ein erstes Radialdichtsegment ein an Ritzelzähnen der Ritzelzähne (28) des Ritzels
(26) anlegbares oder anliegendes Ritzelsegment (42) bildet und von denen ein zweites
Radialdichtsegment ein an Hohlradzähnen der Hohlradzähne (31) des Hohlrads (30) anlegbares
oder anliegendes Hohlradsegment (42.1, 42.2) bildet, und wobei zwischen einer radial
nach außen zu dem Hohlradsegment (42.1, 42.2) weisenden Innenfläche (72) des Ritzelsegments
(42) und einer dieser gegenüber liegenden, radial nach innen zu dem Ritzelsegment
(42) weisenden Innenfläche (73.1, 73.2) des Hohlradsegments (42.1, 42.2) ein Radialspalt
(75.1, 75.2) ausgebildet ist, und wobei zwischen axialen Stirnfächen (56.1, 57.1;
56.2, 57.2) der Zahnräder (26, 30) und zumindest einem Gehäuseteil (25.1, 25.2) des
Gehäuses (25) wenigstens eine in der Axialrichtung (39) bewegliche Axialdichtplatte
(58.1, 58.2) zur axialen Abdichtung des Hochdruckbereichs (44.1, 44.2) der Arbeitskammer
(24) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine Axialdichtplatte (58.1, 58.2) auf ihrer zu den Stirnflächen (56.1,
57.1; 56.2, 57.2) der Zahnräder (26, 30) hinweisenden Seite wenigstens eine zu den
Stirnflächen (56.1, 57.1; 56.2, 57.2) der Zahnräder (26, 30) hin offene Dichtplatten-Vertiefung
in Form eines mit Druckmittel beaufschlagbaren Dichtplatten-Steuerkanals (63.3.1,
63.3.2) aufweist, der zu dem Radialspalt (75.1, 75.2) hin offen ist und der dem Radialspalt
(75.1, 75.2) unmittelbar gegenüber liegt und/oder
dass das Ritzelsegment (42) und/oder das Hohlradsegment (43.1, 43.2) wenigstens eine Radialdichtsegment-Vertiefung
in Form eines sich in einer Umfangsrichtung um die Ritzeldrehachse (34.2) bzw. um
die Hohlraddrehachse (36) erstreckenden, mit Druckmittel oder mit dem Druckmittel
beaufschlagbaren Radialdichtsegment-Steuerkanals (65) aufweist bzw. aufweisen, der
zu dem Radialspalt (75.1, 75.2) hin offen ist und der unmittelbar in den Radialspalt
(75.1, 75.2) mündet.
2. Motor-Pumpen-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzelsegment (42) und/oder das Hohlradsegment (43.1, 43.2) eine sich in der
Axialrichtung (39) erstreckende Dichtrollennut (48.1, 48.2) aufweist, in der eine
in radialer Richtung relativ zu dem Ritzelsegment (42) und zu dem Hohlradsegment (43.1,
43.2) bewegliche Dichtrolle (49.1, 49.2) zur Abdichtung des Radialspalts (75.1, 75.2)
zwischen dem Ritzelsegment (42) und dem Hohlradsegment (43.1, 43.2) angeordnet ist
und dass das Ritzelsegment (42) und/oder das Hohlradsegment (43.1, 43.2) eine sich
in der Axialrichtung (39) erstreckende Segmentfedernut (51.1, 51.2) aufweist, die
in einem Umfangsabstand zu der Dichtrollennut (48.1, 48.2) in Richtung eines dem Hochdruckbereich
(44.1, 44.2) zugeordneten Ritzelsegmentendes (53.1, 53.2) des Ritzelsegments (42)
oder Hohlradsegmentendes des Hohlradsegments versetzt angeordnet ist, wobei in der
Segmentfedernut (51.1, 51.2) eine vorgespannte Feder (52.1, 52.2) angeordnet ist,
mittels der das Hohlradsegment (43.1, 43.2) und das Ritzelsegment (42) derart in radialer
Richtung voneinander weg gedrückt werden, dass das Ritzelsegment (42) mit einer radial
nach innen weisenden Außenfläche (46) an Ritzelzähnen der Ritzelzähne (31) des Ritzels
(26) anliegt und dass das Hohlradsegment (43.1, 43.2) mit einer radial nach außen
weisenden Außenfläche (47.1, 47.2), die von der Außenfläche (46) des Ritzelsegments
(42) weg weist, an Hohlradzähnen der Hohlradzähe (31) des Hohlrads (30) anliegt
und/oder
dass das Ritzelsegment (42) als Segmentträger für das Hohlradsegment (43.1, 43.2)
ausgebildet ist und einen Anschlag (54.1, 54.2) mit einer sich in der Axialrichtung
(39) sowie radial nach außen zu dem Hohlrad (30) hin erstreckenden Anschlagfläche
(55.1, 55.2) zur Abstützung des Hohlradsegments (43.1, 43.2) gegen ein Einziehen im
Betrieb der Innenzahnradmaschine (21) in den Zahneingriffsbereich (33) aufweist, wobei
der Anschlag (54.1, 54.2) mit seiner Anschlagfläche (55.1, 55.2) in einem Umfangsabstand
zu der Segmentfedernut (51.1, 51.2) in Richtung des dem Hochdruckbereich (44.1, 44.2)
zugeordneten Ritzelsegmentendes (53.1, 53.2) des Ritzelsegments (42) versetzt angeordnet
ist oder
dass das Hohlradsegment als Segmentträger für das Ritzelsegment ausgebildet ist und
einen Anschlag mit einer sich in der Axialrichtung sowie radial nach innen zu dem
Ritzel hin erstreckenden axialen Anschlagfläche zur Abstützung des Ritzelsegments
gegen ein Einziehen im Betrieb der Innenzahnradmaschine in den Zahneingriffsbereich
aufweist, wobei der Anschlag mit seiner Anschlagfläche in einem Umfangsabstand zu
der Segmentfedernut in Richtung des dem Hochdruckbereich zugeordneten Hohlradsegmentendes
des Hohlradsegments versetzt angeordnet ist.
3. Motor-Pumpen-Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtplatten-Steuerkanal (63.3.1, 63.3.2) als eine Dichtplatten-Steuernut ausgebildet
ist.
4. Motor-Pumpen-Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtplatten-Steuerkanal (63.3.1, 63.3.2) in einem parallel zu der Axialrichtung
(39) verlaufenden Querschnitt betrachtet einen V-förmigen Querschnitt aufweist.
5. Motor-Pumpen-Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtplatten-Steuerkanal (63.3.1, 63.3.2) sich entlang des Radialschlitzes (75.1,
75.2) erstreckt.
6. Motor-Pumpen-Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtplatten-Steuerkanal (63.3.1, 63.3.2) sich in Umfangsrichtung erstreckt.
7. Motor-Pumpen-Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtplatten-Steuerkanal (63.3.1, 63.3.2) eine Steuerkanallänge aufweist, über
welche er zu dem Radialschlitz (75.1, 75.2) hin offen ist und dem Radialschlitz (75.1,
75.2) über seine gesamte Steuerkanallänge unmittelbar gegenüber liegt.
8. Motor-Pumpen-Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtplatten-Steuerkanal (63.3.1, 63.3.2) in eine im Wesentlichen in dem Hochdruckbereich
(44.1, 44.2) angeordnete, mit Druckmittel beaufschlagbare Dichtplatten-Ausnehmung
(62.1, 62.2) der Axialdichtplatte (58.1, 58.2) mündet, die zu den axialen Stirnflächen
(56.1, 57.1; 56.2, 57.2) der Zahnräder (26, 30) hin offen ist und diesen unmittelbar
gegenüber liegt.
9. Motor-Pumpen-Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtplatten-Steuerkanal (63.3.1, 63.3.2) sich ausgehend von der Dichtplatten-Ausnehmung
(62.1, 62.2) entlang des Radialschlitzes (75.1, 75.2) erstreckt.
10. Motor-Pumpen-Einheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtplatten-Steuerkanal (63.3.1, 63.3.2) sich ausgehend von der Dichtplatten-Ausnehmung
(62.1, 62.2) entweder entlang des Radialschlitzes (75.1, 75.2) bis in einen Bereich
erstreckt, welcher der Segmentfedernut (51.1, 51.2) unmittelbar gegenüber liegt oder
entlang des Radialschlitzes und der Segmentfedernut, der Segmentfedernut unmittelbar
gegenüberliegend, bis in einen Bereich erstreckt, der entweder zwischen der Segmentfedernut
und der Dichtrollennut angeordnet ist oder der bis zu der Dichtrollennut reicht oder
der der Dichtrollennut unmittelbar gegenüber liegt.
11. Motor-Pumpen-Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialdichtsegment-Steuerkanal (65) sich in einer Richtung erstreckt, in der
das Ritzel (26) um seine Ritzeldrehachse (34.2) bzw. in der das Hohlrad (30) um seine
Hohlraddrehachse (36) drehbar ist bzw. sind und/oder dass der Radialdichtsegment-Steuerkanal
(65) sich in einer senkrecht zu der Axialrichtung (39) verlaufenden gedachten Ebene
liegenden Richtung erstreckt.
12. Motor-Pumpen-Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialdichtsegment-Steuerkanal (65) als eine Fase (65.1, 65.2, 65.5, 65.6) oder
als eine Nut (65.3, 65.4) gestaltet ist.
13. Motor-Pumpen-Einheit nach Anspruch einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Radialdichtsegment-Steuerkanal (65) zwischen der Segmentfedernut (51.1,
51.2) und der Dichtrollennut (48.1, 48.2) erstreckt.
14. Motor-Pumpen-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialdichtsegment-Steuerkanal (65) in die Segmentfedernut (51.1, 52.2) und/oder
in die Dichtrollennut (48.1, 48.2) mündet.
15. Motor-Pumpen-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Radialdichtsegment-Steuerkanal (65) zwischen der Segmentfedernut (51.1,
51.2) und der Anschlagfläche (55.1, 55.2) des Anschlags (54.1, 54.2) erstreckt.
16. Motor-Pumpen-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialdichtsegment-Steuerkanal (65) sich bis zu der Anschlagfläche (55.1, 55.2)
des Anschlags (54.1, 54.2) erstreckt.
17. Motor-Pumpen-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Radialdichtsegment-Steuerkanal (65) bis über die Anschlagfläche (55.1, 55.2)
des Anschlags (54.1, 54.2) hinaus bis zu einer Hohlradzähnen der Hohlradzähne (31)
des Hohlrads (30) gegenüber liegenden Freifläche (67.1, 67.2) des Ritzelsegments (42)
oder des Hohlradsegments erstreckt.
18. Motor-Pumpen-Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialdichtsegmente ein einziges Ritzelsegment (42) und wenigstens zwei oder
genau zwei Hohlradsegmente (43.1, 43.2) umfassen und/oder dass die Radialdichtsegmente
ein einziges Hohlradsegment (42) und wenigstens zwei oder genau zwei Ritzelsegmente
(43.1, 43.2) umfassen.
19. Motor-Pumpen-Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzelsegment (42) und/oder das Hohlradsegment (43.1, 43.2) mittels wenigstens
eines Haltestifts (45.1, 45.2), der in einem den axialen Stirnflächen (56.1, 57.1;
56.2, 57.2) der Zahnräder (26, 30) gegenüber liegenden Gehäuseteil (25.1, 25.2) des
Gehäuses (25) drehbar gelagert ist, gegen eine Verlagerung in Richtung eines Niederdruckbereichs
der Arbeitskammer (24) gelagert ist, wobei der Haltestift (45.1, 45.2) an seinem dem
Füllstück (41) zugeordneten Ende einen Haltekörper (86.1, 86.2) aufweist, der, in
einem Querschnitt senkrecht zu der Axialrichtung (39) betrachtet, einen V-förmigen
oder trapezförmigen Querschnitt aufweist und Haltekörper-Stützflächen (71.1, 71.2)
umfasst, die einen spitzen Winkel (70) einschließen, und wobei das Ritzelsegment (42)
und/oder das Hohlradsegment wenigstens eine Dichtsegment-Aussparung (80.1, 80.2) zur
Aufnahme des Haltekörpers (86.1, 86.2) des wenigstens einen Haltestifts (45.1, 45.2)
aufweist, die, in einem Querschnitt senkrecht zu der Axialrichtung (39) betrachtet,
ebenfalls einen V-förmigen oder einen trapezförmigen Querschnitt aufweist und Dichtsegment-Stützflächen
(71.3, 71.4) umfasst, die ebenfalls einen spitzen Winkel (70.1) einschließen, und
wobei sich sowohl die Haltekörper-Stützflächen (71.1, 71.2) als auch die Dichtsegment-Stützflächen
(71.3, 71.4) keilförmig in Richtung auf ein Zentrum zu dem Ritzel (26) hin erstrecken,
und wobei der wenigstens eine Haltstift (45.1, 45.2) mit seinem Haltekörper (86.1,
86.2) in die wenigstens eine Dichtsegment-Aussparung (80.1, 80.2) eingreift.
20. Motor-Pumpen-Einheit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Winkel (70, 70.1) 20 Grad bis 30 Grad oder 24 Grad beträgt.
21. Motor-Pumpen-Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (41) und/oder die wenigstens eine Axialdichtplatte (58.1, 58.2) symmetrisch
zu einer gedachten die RitzelDrehachse (34.2) und die Hohlrad-Drehachse (36) enthaltenden
Symmetrieebene (87) gestaltet ist bzw. sind.