Innenzahnradpumpe

Abstract

 Der Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe mit einem innenverzahnten Hohlrad (2) und einem damit kämmenden Ritzel (3), bei der in dem sichelförmigen Raum zwischen diesen beiden Rädern ein Füllstück (8) eingesetzt ist. Um ein Flattern des Füllstücks (8) und die damit verbun­denen Geräusche zu vermeiden wird vorgeschlagen, das Füllstück (8) mittels vom Druckraum (D) in eine Nut (12) in der einen Planseite geleitetes Drucköl mit der ande­ren Planseite gegen das Pumpengehäuse (1) zu pressen. Mittels eines ebenfalls vom Drucköl beaufschlagten Druck­stückes kann das Füllstück (8) auch in der Drehrichtung (6) arretiert werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Stand der Technik

[0002] Bei bekannten Pumpen der genannten Art neigt das sichel­förmige Füllstück innerhalb gewisser Druck- und/oder Dreh­zahlbereiche zum "Flattern" und einer damit verbundenen Geräuschentwicklung, die vielfach als unerträglich bezeich­net wird. Der Grund dafür ist in dem radialen Spiel zwischen dem Füllstück und den beiden Verzahnungen zu suchen, das ein Hin- und Herschwingen des Füllstücks je nach den auf der Hohlrad- oder auf der Ritzelseite gerade herrschenden Drücken ermöglicht. Aus der DE 25 33 646 C2 ist es bekannt, das Füllstück zweiteilig zu machen und die beiden Teile gegen die Zahnköpfe des Hohlrades bzw. des Ritzels zu drücken. Bei sehr schnellaufenden Pumpen (bis 6000 Umdrehungen pro Minute) ist diese Lösung wegen des auftretenden Verschleißes nicht anwendbar.

Aufgabe

[0003] Ausgehend von diesen Nachteilen bekannter Pumpen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Innenzahnradpumpe der genannten Art so weiterzubilden, daß das sichelförmige Füllstück am "Flattern" gehindert und die damit verbundene Geräuschentwicklung so weit wie möglich verhindert wird.

Lösung

[0004] Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Innenzahnradpumpe, die die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweist. Damit wird erreicht, daß das Füllstück mit dem auf der Druckseite vorhandenen Drucköl in der in der einen Planseite eingelassenen Nut so beaufschlagt wird, daß es mit seiner anderen Planseite gegen das Gehäuse gepreßt wird. Bei einer im Anspruch 2 angege­benen vorteilhaften Weiterbildung wird der Öldruck auch zur Festlegung des Füllstückes in der Drehrichtung der Pumpe herangezogen.

[0005] Für die Gestaltung des Druckstücks werden in den Ansprü­chen 3 und 4 zweckmäßige Ausführungen aufgezeigt. Die von der Funktion her gute Lösung gemäß Anspruch 3 kann u.U. bei der Montage Schwierigkeiten bereiten, weil die Kugel bzw. deren richtige Aufnahme in der erweiterten Bohrung etwas umständlich zu handhaben ist. Bei der Lösung gemäß Anspruch 4 ergibt sich durch die Verwendung des Haltestiftes in der durchgehenden Bohrung eine vereinfachte Montage, während der in ganz einfacher Weise sowohl das Vorhandensein des Haltestiftes als auch seine richtige Funktion festgestellt werden können.

[0006] In der Herstellung einfache Formen der Ausnehmung bzw. der Schrägfläche sind in den Ansprüchen 5 bis 7 ange­geben.

Vorteile der Erfindung

[0007] Bei der erfindungsgemäß gestalteten Innenzahnradpumpe ist das Füllstück - bezogen auf das Hohlrad und das Ritzel - in axialer Richtung kraftschlüssig festgelegt, sobald sich ein - auch nur geringer - Öldruck in der Pumpe aufgebaut hat. Dabei kann das Füllstück in radialer Richtung und/oder in Drehrichtung der Pumpe mit bekannten Mitteln gehalten sein, z.B. mit einem im Gehäuse aufge­nommenen, das Füllstück durchdringenden Federelement. Vorteilhafterweise wird aber auch hierfür der Öldruck herangezogen. Das Füllstück kann sich, sobald die Pumpe in Betrieb geht, frei in jeder Richung einstellen und wird dann teils durch den auf den Nutgrund wirkenden Öldruck und teils durch das sich unter dem Öldruck zwischen der Wand der Bohrung und der Schrägfläche im Gehäuse abstützende Druckstück festgelegt. Ein "Flattern" des Füllstücks ist dabei so gut wie ausgeschlossen und Klappergeräusche können somit nicht entstehen.

[0008] Ein Füllstück (Sichel) mit einer mit der Druckseite in Verbindung stehenden Nut in der einen Planseite ist aus der US-PS 2 544 144 bekannt. Diese einen vergleichsweise kleinen Querschnitt aufweisende Nut mündet in eine quer dazu verlaufende Nut mit größerem Querschnitt, die mit den Zahnlücken von Hohlrad und Ritzel in Verbindung steht, und zwar zwischen der Saug- und der Druckseite, also noch im drucklosen Bereich. Der Druck des durch die Nut mit dem kleinen Querschnitt strömenden Öles wird so ständig reduziert und reicht nicht aus, das Füllstück in axialer Richtung festzulegen, wie das erfindungsgemäß der Fall ist.

Zeichnungen

[0009] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­nung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Innen­zahnradpumpe bei abgenommenem Deckel,

Fig. 2 einen Teilschnitt entlang der Linie II-II in vergrößertem Maßstab für eine erste Ausführung,

Fig. 3 eine Variante zur Ausführung nach Fig. 2, und

Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie II-II in vergrößertem Maßstab für eine zweite Ausführung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0010] In einer Innenzahnradpumpe mit einem Gehäuse 1 ist ein Hohlrad 2 mit seiner Umfangsfläche drehbar gelagert (Fig. 1). Innerhalb des Hohlrades 2 und radial zu ihm versetzt ist - ebenfalls drehbar gelagert - ein außen­verzahntes Ritzel 3 angeordnet, das mit dem Hohlrad 2 in Zahneingriff steht. Auf der dem Zahneingriff gegenüber­liegenden Seite bleibt ein im wesentlichen sichelförmiger freier Raum, den ein im Gehäuse 1 aufgenommener Stift 4, der nur ganz wenig radialen Abstand zu den Zahnköpfen von Hohlrad 2 und Ritzel 3 hat, in einen saugseitigen Ölraum S und einen druckseitigen Ölraum D unterteilt. Die beiden Ölräume S, D, das Hohlrad 2 und das Ritzel 3 sind mittels eines am Gehäuse angeschraubten Deckels 10 (Fig. 2) abge­deckt. Wenn das zur Aufnahme einer nicht dargestellten Welle mit einer Bohrung 5 und Paßfedernuten versehene Ritzel 3 in Pfeilrichtung 6 angetrieben wird, wird an einer ersten Öffnung 7 des Gehäuses 1 Öl angesaugt. Die noch unberuhigte Ölmenge wird in Pfeilrichtung 6 bewegt und wird vom Stift 4 geteilt, d.h. das Öl gelangt nur in den Zahnlücken von Hohlrad 2 und Ritzel 3 am Stift 4 vor­bei. Ein vielfach als Sichel bekanntes Füllstück 8, auf das weiter unten noch eingegangen wird, verhindert ein Austreten des Öles aus den Zahnlücken, so daß das Öl in dem hinter dem Füllstück 8 verbleibenden Teil des Ölrau­mes D zusammengequetscht wird und unter Druck durch eine zweite Öffnung 9 aus dem Gehäuse 1 austritt und einem nicht gezeigten Verbraucher zugeführt wird.

[0011] Die Sichel 8 weist an ihrer dem Deckel 10 zugewendeten Planseite 11 eine von ihrer Spitze ausgehende Nut 12 auf, die mit dem druckseitigen Ölraum D in Verbindung steht und sich bis in die Nähe ihres breiten Endes erstreckt. In diesem Bereich geht von der Nut 12 eine Bohrung 13 aus, die in einer zylindrischen Erweiterung 14 im Bereich der gegenüberliegenden Planseite 15 eine Kugel 16 mit entsprechendem Durchmesser aufnimmt. Die Kugel 16 ragt über die Planseite 15 hinaus und liegt dabei an einer hohlkegeligen Ringfläche 17 einer zum Stift 4 bzw. zum breiten Ende der Sichel 8 hin relativ zur Bohrung'13 ver­setzten Einsenkung 18 an.

[0012] Wenn die Pumpe in Betrieb geht, wird die Sichel 8 wegen ihres ebenfalls nur ganz geringen radialen Abstands zu den Zahnköpfen von Hohlrad 2 und Ritzel 3 und der damit gegebenen inneren Reibung in Pfeilrichtung 6, also in Richtung ihres spitzen Endes, ausweichen. Sobald sich jedoch ein Druck im Ölraum D aufbaut, wirkt dieser über die Nut 12 und die Bohrung 13 auch auf die Kugel 16, die sich an der hohlkegeligen Ringfläche 17 und an der Wand der Erweiterung 14 abstützt. Dadurch wird die Sichel 8 in der Pfeilrichtung 6 entgegengesetzter Richtung weggedrückt und stützt sich am Stift 4 ab, der somit auch als Stütz­element dient. Der in der Nut 12 herrschende Druck bewirkt, daß die Sichel 8 gegen das Gehäuse 1 gedrückt wird, wo­durch ein "Flattern" der Sichel 8 und die damit verbun­denen Geräusche so gut wie ausgeschlossen sind.

[0013] Anstelle der Einsenkung 18 mit der hohlkegeligen Ring­fläche 17 ist auch eine schlitzartige Ausnehmung 19 in Form einer Einfräsung mit einer Schrägfläche 20 möglich (Fig. 3).

[0014] Anstelle einer Kugel ist bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel als Druckstück ein Haltestift 22 in der Bohrung 13 aufgenommen. Der Haltestift 22 ragt über die Planseite 15 hinaus und liegt mit seiner zweckmäßiger­weise gerundeten oder abgeschrägten Umlaufkante 24 an einer hohlkegeligen Ringfläche 25 einer zum Stift 4 bzw. zum breiten Ende der Sichel 8 hin relativ zur Bohrung 13 versetzten Einsenkung 23 an.

[0015] Anstelle der zylindrischen Einsenkung 23 mit der hohl­kegeligen Ringfläche 25 ist auch hier die Einsenkung 18 mit der hohlkegeligen Ringfläche 17 gemäß Fig. 2 oder die schlitzartige Ausnehmung 19 in Form einer Einfräsung mit der Schrägfläche 20 gemäß Fig. 3 möglich.

[0016] Die Länge des Haltestifts 22 ist so bemessen, daß er auch bei Anlage am Deckel 10 in die die hohlkegelige Ring­fläche 25 oder dgl. Schrägfläche aufweisende Einsenkung 23 od. dgl. Vertiefung hineinragt. Um zu verhindern, daß seine dem Deckel 10 zugewendete Planfläche am Deckel 10 haften bleibt, kann diese in geeigneter Form abgesetzt sein, z.B. durch einen Absatz 26, oder sie ist ringförmig abgesetzt oder ballig oder dgl. ausgeführt. Dann kann der in der Nut 13 herrschende Öldruck auf die abgesetzte Fläche einwirken und den Haltestift 22 vom Deckel 10 lösen.

[0017] Die Erfindung läßt weitere Varianten zu, die ebenfalls unter das Schutzrecht fallen sollen. So kann statt der Einsenkung 18 mit der hohlkegeligen Ringfläche 17 auch eine kegelige Einsenkung 21 ausgeführt sein, die in Fig. 2 mit unterbrochenen Linien gezeigt ist. In einer weiteren Variante können Gehäuse 1 und Deckel 10 ver­tauscht sein, was die Wirkung der erfindungsgemäßen Maß­nahmen nicht beeinträchtigt.

Begriffsliste

[0018] 

1 Gehäuse

2 Hohlrad

3 Ritzel

4 Stift

5 Bohrung in 3

6 Drehrichtung

7 erste Öffnung (Saugseite)

8 Füllstück (Sichel)

9 zweite Öffnung (Druckseite)

10 Deckel

11 Planseite von 8

12 Nut

13 Bohrung in 8

14 Erweiterung von 13

15 Planseite von 8

16 Kugel

17 Ringfläche, hohlkegelig

18 Einsenkung (zylindrisch)

19 Ausnehmung

20 Schrägfläche

21 Einsenkung (kegelig)

22 Haltestift

23 Einsenkung (zylindrisch)

24 Umlaufkante von 22

25 Ringfläche, hohlkegelig

26 Absatz

Ansprüche

1) Innenzahnradpumpe mit einem mit einem Deckel (10) verschlossenen Gehäuse (1), einem in dem Gehäuse (1) mit seiner Umfangsfläche drehbar gelagertem Hohlrad (2), einem damit in Eingriff stehenden außenverzahn­ten Ritzel (3) und einem sichelförmigen Füllstück (Sichel 8), das zwischen der Saugseite (S) und der Druckseite (D) in einem Raum zwischen Hohlrad (2) und Ritzel (3) um eine parallel zur Ritzel-Achse verlau­fende Schwenkachse schwenkbar ist und sich mit seinem saugseitigen (breiten) Ende an einem den Raum zwischen Hohlrad (2) und Ritzel (3) durchsetzenden Stützelement (Stift 4) abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichel (8) nur in einer Planseite, z.B. der dem Deckel (10) zugewendeten Planseite (11), eine an ihrer Spitze beginnende und vor ihrem breiten Ende endende Nut (12) aufweist, die an der Spitze der Sichel (8) mit der Druckseite (D) in Verbindung steht.

2) Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in der Sichel (8) von der Nut (12) aus­gehende, zur gegenüberliegenden Planseite, z.B. der dem Gehäuse (1) zugewendeten Planseite (15) verlau­fende Bohrung (13), die ein Druckstück von entspre­chendem Durchmesser aufnimmt, derart, daß das Druck­stück aus der Sichel (8) herausragt und an einer zum Stützelement (Stift 4) hin gerichteten Schrägfläche (20) einer im Gehäuse (1) befindlichen Ausnehmung anliegt.

3) Innenzahnradpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Druckstück eine in einer zylindri­schen Erweiterung (14) der Bohrung (13) im Bereich der Planseite (15) aufgenommene Kugel (16) ist.

4) Innenzahnradpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Druckstück ein in der Bohrung (13) aufgenommener Haltestift (22) ist.

5) Innenzahnradpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Haltestift (22) an seiner dem Deckel (10) zugewendeten Seite abgesetzt oder abgeschrägt oder ballig ausgeführt ist (Absatz 26).

6) Innenzahnradpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Schrägfläche (20) von einer schlitz­artigen Ausnehmung (19) gebildet ist.

7) Innenzahnradpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Ausnehmung als relativ zur Bohrung (13) zum Stützelement (Stift 4) hin versetzte Einsen­kung (18,23) ausgeführt ist mit einer hohlkegeligen Ringfläche (17,25), die die Schrägfläche zur Anlage des Druckstücks (Kugel 16, Haltestift 22) bildet.

Zeichnung