DE1653898A1 - Zahnradpumpe oder Getriebemotor - Google Patents

Description

S.R.M. HIGDRCMEKANIK A.B.. Stockholm. Schweden Zahnradpumpe oder Getriebemotor

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe oder Getriebemotor, umfassend ein Gehäuse» eine Niederdruckkamraer, eine Hochdruckkammer, ein Paar im Gehäuse angeordneter, umlaufender* mit einander im Eingriff stehender Zahnrader zum Fördern einer Flüssigkeit aus einer Kammer in die andere, mindestens ein Paar im Gehäuse angeordneter Endpfetten, welche gegen die Stirnseiten abgedichtet sind und so beweglich sind, dass die Endplatten stets ihre Stellung senkrecht zu den Achsen der Zahnräder beibehalten, wenn diese ihre Stellung gegenüber dem Gehäuse andern.

Beim Betrieb einer Zahnradpumpe oddr eines Getriebemotors ist es fHr den wirksamen Betrieb der Anlage wichtig, dass eine gute Dichtung zwischen den axialen Enden der Zahnräder und den Endwandungen der Pumpe oder des Motors vorhanden ist. Es ist bekannt, zu diesem Zweck axial bewegliche Endplatten zu verwenden und diese mit einer Kraft zu beaufschlagen, welche sie gegen die anliegenden Enden der Zahnräder andrückt.

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Es ist jedoch auch mit derartigen Endpbtten schwierig, jederzeit und unter Hochdruckbedingingen oder unter Umstanden unter welchen die Elemente der Pumpe oder des Motors durch Temperatur&iderungen beeinflusst werden, eine vollkommen zufriedenstellende Dichtung zu erhalten und beizubehalten»

Die Erfindung betrifft sowohl hydraulische Pumpen und Motoren, als auch pneumatische Pumpen (Kompressoren) öder Motoren* Einfachheits— halber wird die Erfindung jedoch im folgenden mit Hinsicht auf eine £ Pumpe beschrieben.

Ein besonderer AnwendungEZweck der erfindungsgemassen \5orrichtung ist die hydrostatische Kupplung 4er im USA Patent 3 258 093 beschriebenen Konstruktion. Die Patentschrift beschreibt eine hydrostatische Kupplung, die sich insbesondere für hohe Drehzahlen eignet. Auch in dieser Anordnung war es jedoch nicht möglich, alle infolge der hohen Spannungen und der betrachtlichen Fliehkräfte auftretenden Probleme voll und ganz zu überwinden. So bewirken beispielsweise bei hohen Drehzahlen der hydrostatischen Kupplung die auftretenden Fliehkräfte P Fluchtungsfehler der verschiedenen Elemente der Pumpe, sodass die ursprünglich präzise Dichtung zwischen den verschiedenen Teilen der Pumpe gestört wird. Diese Fluchtungsfehler zwischen den verschiedenen Pumpenelementen sind auch die Ursache erhöhten Verschleisses der Teile und insbesondere der Endplatten· Die verbesserte, erfinduhgsgemlsse Getriebepumpe ermöglicht es, den Betrieb der hydrostatischen Kupplung wesentlich zu verbessern.

Bei einer unter solchen Bedingungen arbeitenden Zahnradvorrichtung ist es wünschenswert, die Bäder und die sie tragenden Wellen so starr wie

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BAD ORIGINAL

raSglich derart anzuordnen» dass die RSder trotz der hohen Fliehkräfte und der hohen Reibungsspannungen· die in der Umgebung einer mit hoher Drehzahl umlaufenden hydrostatischen Transmission auftreten« um dieselbe geometrische Achse rotieren.

die Konstruktion einer festen und starr montierten Getriebepumpe und Welle war es bisher notwendig, entweder eine sehr lange Welle oder grosso Wellenlager zu verwenden. Pa es jedoch nicht möglich war, alle Bewegungen der Pumpenelenente von der wahren geometrische Achse zu verhindern, war es bei den bisherigen, starr angeordneten Zahnradpumpen notwendig, das Spiele zwischen den Stirnflächen des Zahnrads und den

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damit zusammenwirkenden Endplatte» zu vergro*ssern. Ohne dieses Spiel konnten die Ehdplatten nicht richtig funktionleren, da sich die Fluchtung zwischen den Stirnseiten der Pumpenracler und den Bildplatten unter wechselnden, örtlichen Bedinungen Snderte.

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Anordnung in einer Zahnradpumpe oder in einem Getriebemotor, bei welcher die Wirkungen hoher fliehkrffte oder anderer, auf den Hochdruckhetrleb oder Temperaturschwankungen zurückzufahrender, die Pumpenelemente ungleichnSssig beaufschlagender Kräfte, wesentlich herabgesetzt werden. Zu diesem Zweck sind die Zahnrlder und Wellen der erfindungegemSssen Pumpe sehr starr angeordnet, um zu gewShrleisten, dass die EBaer soweit wie riJglich um dieselbe geometrische Achse rotieren. Die Wellenlager liegen ausserhalb der Pumpzone und umfassen Seihen von Nadellagern zwischen jeder Welle und ihren Zahnrädern. Diese Anordnung schafft Stabilität In einen besonders gedrängten Raum. Da die (lassen dieses ausserord entlieh starren Zahnrad- und Wellenaufbaus beträchtlich kleiner sind, sind auch die Wirkungen der Fliehkraft entsprechend geringer.

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BAO OR(GINAt

Die Erfindung schafft jedoch zusätzlich hierzu einen vollkommen anderen Aufbau der Endplatten, um die Dichtung zwischen den Endplatten und den Stirnseiten der starr angeordneten ZahnrSder unter Belastung zu verbessern ·

Im Grunde genommen schafft die Erfindung eine Endplatte, welche in einer Aussparung schwimmt, sodass sie ihre Lage frei andern kann Cu.zw. innerhalb vorbestimmter Rrenzen) und sich im dreidimensionalen Raum so bewegen kann, dass sie mit der Stirnseite des Rads auch dann fluchtet, wenn dieses durch ungleichmSssig darauf einwirkende Kräfte von der wahren geometriechen Achse hinwegbewegt wird. Die Endplatte umfasst ein Druckmittel, welches eine Kraft ausübt, durch welche die Endplatte gegen das Rad gedrückt wird. Dieses Druckmittel umfasst einen Aufbau, welcher die verschiedenen Drücke kompensiert, mit welchen die Endplatte auf ihrer am Rad liegenden Seite beaufschlagt wird.

Die Erfindung hat daher die Aufgabe, eine verbesserte Zahnradpumpe oder Getriebemotor zu schaffen, der mit verbesserten dichtenden Endplatten ausgestattet ist, zusätzlich zur kompakten und starren Anordnung der Pumpe und Welle, und mit einer in allen Richtungen bewegliehen Endplatte* Durch diese allgemeine Beweglichkeit der Endplatte wird der Metalikontakt zwischen der Bndplatte und ihrer Lagerung praktisch vollkommen

Der Aufbau der Endpjatten fur eine Zahnradpumpe oder einen Getriebe-Dotor nach der Erfindung isi^ura folgender? MLt bereits bemerkt, sind die ZahnrSder und Wellen gedrangt und starr im Gehlkg© der Pumpe oder des Motors angeordnet· An den Enden der ZaharSdsr sind im Geh3use ringförmige Aussparungen vorgesehen, welche die räjigÄlg g«forsit@sa

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Bidplatten aufnehmen« Insgesamt befinden sich in der Vorrichtung daher Trier ringförmige; Aussparungen» jeweils eine an jedem Ende Jedes Zahnrads« Die beiden Aussparungen amselbon Ehde der Pumpe Überschneiden einander in der Eingriffszone der beiden ZahnrSäer. Es ist zu bemerken» dass der innere Umfang der ringförmigen Aussparungen radial ausserhalb der Öffnung liegt« durch welche die Welle durch das Gehäuse durchgeht* sodass die Pfeilen, unabhängig Ton den Endplatten gelagert sind·

In jeder der vier ringförmigen Aussparungen ist eine im wesentlichen ringförmige Bildplatte gelagert· Ee schwimmende Bewegung dieser Hidplatt® in ihrer Aussparung wisi auf die folgende Art und Weise Sewssfestelltgt· Eta erstem Me&tungsr£ng ist in einer Nut in der Hekse&te |d_eh«, te <ä<§^ mm Z'atarad abliegenden Seite) der ringförmigen '. Endplatte- angeordnet» Bieger Etog hat zwei grundsätzliche Aufgaben. listens teilt er die Hüdkseits der Badplatte in zwei feile; der Zweck dieser inordnrag ιάχά weiter umtep beschrieben Herden» ^ Zweitens bewirkt d@r Äcfe,tUHgi]riHg_B: dass dl® Endplatte· in einem gewissen. Abstand -mm. Siden. der ¥©rti@cOaig stefet» sodass direkte metallische . Berührung zad^geheii der Sidplafet® und dem Beden der Aussparung vermieden tfird« Xm ausserea ¥ssfang i@r Sadplatte befindet sich ebenfalls eine lOTfangsmlssig verlaofeaie fct« " Ii ssieiter SLchtangsring mit einem -di® TLm£@ dieser fcfe l&«rst@igen.deffi Borehmesses* ist in dieser Umfangsnut.. ang;#erdnet md BHt dl® ^dplatte im ifestasid¹ vom lasseren umfang der Aussparuiigff sodass &mh sm dieser It«ile der direkte metallische Eontakt swiscfem der Sidplatfe el atm Umfang der E4ngfo*rmigen Aussparung wsmied@ra wird» B@r Etedim®sgsr d@s- &mereoi Fmfangs der Efadplatte ist afewas gnMmm's- al® d'ey Satssaesretaasser der Isissparuag. Ber maximale

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Eontakt seisefoeb da inneren Umfang der Endplatte rad der Aussparung ist eine Berührung Ubgs einer linie» die dann zustand® kommt„ Hsm die Endplatte senkrecht zur Achse des Zahnradwell© stellt« Wenn die Endplatte zur Achse der Zahnradwelle geneigt ist, bes&hrfc sie dem inneren umfang der Aussparung nor an zwei Punktete

Es ist daher su. ergehen» dass die Erfindung eiste IMpl&tt® schafft₈ die praktisch in der sie aafhehmenden Aussparung setaiisjti? sjobei HetaHbeslhxvg mit dem Werkstoff der Atssparung ist Hidiat-falle entlang einer Mule uid im BndestfaUe -an nor zwei funkt» der Uinfangsfllcliiai der Bildplatte and der Äussparang; &u&SSmä@.

Diese schMsmfside ^dplatte bat ganz besondere ¥&rt©il®o· es^'di,® Midea der ZahnrSäer trots der

in, d#r £ag@ der Painpenelaraetite: wiÄaas aMisai©k©m₀: die infolge d@r Hi^telft® raid anderer KraTft® auftr®t®s_s, die Elesgat© d@r Fusspe oder des Motors einwiÄ;en_e

Die Eröadmg: ragfasst aueli Mittel zum Beaufschlag®! Endplatte d@r@^t₈ dass diese gegen das Zahnrad gaörlfäcfe wisd« Zu, diesem. Zw#ä ist dss Feld hinter der Endplatte in m.ts± felle get@iit nämlich ia ®tea& H@eMrtiekteil und einen Niederdnssk.t@il_P dl© Mater der Hochdrtfidkasffitsr_e bsw. hinter der Niederdruskkamer angeoxdaet §Μ_β Sie Uiehtiaig zwiscken diesem büiss f@lldß durch, den es-stA Bi^fimgsriiig gebildet_r vreleker die Endplatt© «i Bsees. ä@s° Aussparung trennt·

allein äa ösr daa Satorad zagekahrtäß «n mit fllgaigkgit beliefert Sm mardts^ der &dplattsi giäbm&Msfev, Mm nahe des

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BAC^ ORIGINAL

und innerhalb der Il®d@srdrackkanuner Hegenden Teile werd<sa mit Hiederdruekaittel gesch^±@rfc„ Märend die in der Hochdruekkasraer der Vorderflfohe Hegenden Teils fön der Hochdraekkaranigr aus gese!e±©rt werden.

Aussenden 1st die Vorderseite jeder laufplatte mit gro@s@n Juslass^fff-

iraagen. ffir die Fangtasehm ausgestattet, am Druekmltt®! su das zwischen dm ä&itaander eingreifenden ZShnen der Hläer ausgedruckt

bereits beaerkt_e ist es «Ibsdiensweri, dl« WLrkwagegi der auf alle

alt fiiftaohlyee der üsdplatten eimiiikenden Fllehkriffee zu beseitigen· Aus diesem QrsssKle ist es angezeigt» die Masse der Shdplatten to gering «le aSglieh »uhalten, d.h., diese so dtbn nie mSglidi zu gestalten. ¥ann die beiden Biohtangsrtage In derselben radialen Ebene Mgcordnvt «erden JMxnbm₉ wlrde dl« nur iör eine am Dicshttagsringnuten Botwendig· Sicke die Sldce der Badplatte bestiaaen. Da es jedoeh aus den «alter untfa enffimten Qrifedan erWSnscht iat_B dass Msdsstens ein fell des zweiten Dichtungsrings sehr nahe des ABSssnwfangs der rüokWSrtigen OberfHehe der Endplatte Hegt, tJberdedcen sich die Ringe auf gdnern Teil der Platte, wenn diese in der axialen Richtung betrachtet wird» Die Blöke der Sadplatte soll daher gerade gross gaaug sein, m beide Dlehtnngsrissgiauten aufzunehmen.

Έβ ist aasserdem &u<§h «^sehenswert* die ihdplatten so au konstruieren, dass -die eine ta-hH-teisaissig einhaitlldie Form ohne untätige «sd

haben. Bei einer solchen Ausbildung wirken

teftreteadffi Fü&slakrlfte gleichnSssig auf die gmz® !feldplatte,

bei Vorspr&gen der diese VorsprTinge tragend® fsil^ der Platte Hiehkrlftm ausgesetzt selB «linie und dazu beitragen wurde,

die Platte saniftigssweiss zu neigen.

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BAPOBIGINAL

Es ist klar, dass die erfindongsgemSsse Endplatte sich bedeutend wirtschaftlicher herstellen lasst» als bisher bekannte Ehdplatten. Erstens sind die Materialkosten niedriger» weil die Endplatten so dtbn wie möglich hergestellt werden kHnnen und ihre Dicke nur durch die notwendigen Dichtungsringnuten bestimmt wir. Zweitens, da Kontakt zwischen MetallflSchen weitgehend herabgesetzt wird, kennen die Platten mittels eines Druckgussverfahrens erzeugt werden und benötigen dann nur einen Endbearbeitungsvorgang, nämlich das Planschleifen der VorderflSche, d.h., der dem Zahnrad zugekehrten Flache der Endplatte.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden, -beiepieleweieen Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen hervor, welche den Gegenstand der Erfindung in der Form einer hydraulischen Zahnradpumpe darstellen, die in einer hydrostatischen Kupplung angeordnet ist. / Es zeigt:
Fig. 1 einen teilweisen Querschnitt einer hydrostatischen Kupplung in

der Form einer Zahnradpumpe,
"Fig. 2 einen Querschnitt der hydrostatischen Kupplung nach Figur 1 entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Getriebepumpe, die in einer hydrostatischen Kupplung nach Fig. 1 und 2 benutzt wird, Fig. 4 einen Querschnitt der Getriebepumpe entlang der Linie 4*-4 in Fig. 3.

Fig. 5 Die Röckseite der Endplatte der Zahnradpumpe entlang der Linie 3-5 in Fig. At jedoch vertikal umgekehrt, sodass das obere Ende der Platte in Fig. 5 dee oberen Ende der nach Fig. 4 betrachteten Platte entspricht,

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Jig« 6 die Vorderseite der Endplatte entlang der Linie 6-6 in Flg.

und.
KLg, 7 einen vergiifeserten teilweisen Querschnitt entlang der linie 7-7 In Ag. 3.

Fig· 1 und 2 zeigen eine hydrostatische Kupplung 10, welche einen Antrieb von einer ersten Welle 11 beispielsweise auf eine zweite Welle 12 ttbertragt. Ein Gehäuse 13 ist starr mit der ersten Welle 11 verbunden und enthält eine Vielzahl von starr darin angeordneten Zahnradpumpen 14· Jede Pumpe besteht aus einem angetriebenen Zahnrad 15 und einem umlaufenden Purapenzahnrad 16. Beim Betrieb pumpen diese Einheiten flüssigkeit aus einem Niederdruckteil 17 des Gehäuses in einen Hochdruckteil 18 desselben» aus welchem das Druckmittel durch einen Kanal 19 zu einem Ventil 20 strömt, Wenn dieses Ventil 20 geöffnet ist, strömt die Flüssigkeit zurück zum Niederdruckteil 17 und wenn es geschlossen ist» steigt der Druck in den Kammern 18 und 19» bis sich die KSder der Zahnradpumpe praktisch nicht mehr drehen können. Ein inneres Sonnenrad 25 ist fest auf der Welle 12 befestigt und klimmt mit dem Hauptrad 15 jeder Zahnradpumpe 14. Wenn das Ventil 20 weit offen steht, bewirkt die Rotation der Welle 11 und des Gehäuses 13 gegenüber dem Zahnrad 25 das Pumpen der Flüssigkeit von 17 nach 18. Dabei dreht sich das GehSuse jedoch nur um das Sonnenrad

25 während die HauptrHder 15 dor Pumpen ,nach Art von PlanetenrSäern um das Had 25 rollen· Wenn die Ventile 20 jedoch geschlossen sind, steigt der Druck in der Kammer 18 an, bis sich Ale Kader der Pumpen praktisch nicht mehr drehen können. Dann bewirkt die Rotation des OehSuses 13 das gleichzeitig® Umlaufen den Sonnenrads 25 durch seinen Eingriff mit den Bädern 15 der Pumpen. Die ßrUsse des vom ausseren

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Gehäuse auf das Sonnenrad 25 übertragenen Drehmoments iSsst sich veitgehend durch Regulieren des mittels des Ventils 20 gelieferten Öffnungsdrucks einstellenα

Die Figuren 3 bis 7 zeigen im Einzelnen die Anordnung der Zahnradpumpen und insbesondere die erfindungsgemasse Konstruktion der Qidplatten. Wie bereits bemerkt, unterscheiden sich die beiden Zahnräder der Pumpe nur dadurch» dass das eine mit dem Sonnenrad 25 kämmt, während das andere ein lose mitgenommenes Zahnrad ist· Bis auf diesen Unterschied sind der Aufbau, Zweck und Betrieb der beiden Zahnrader und ihrer Ehdplatten vollkommen identisch» Entsprechende Teile der beiden Zahnräder werden daher mit denselben Eezugszahlen bezeichnet, wobei die die Teile des Zahnrads 15 kennzeichnenden Zahlen mit 100 beginnen und nur der Aufbau und Betrieb der Elemente des Zahnrads 15» bzw* der damit zusammenwirkenden Teile im Einzelnen beschrieben wird.

Ih den Figuren 3 und 4 zeigt insbesondere das links dargestellte Zahnrad 16 eine von einer Hülse 31 umgebene Welle 30· Nadelrollenlager 32 sind zwischen der Hülse 31 und einen ringförmigen Pumpensah»- rad 33 angeordnet. Neben der Stirnseite des Zahnrads 33 befindet sich im PuEpengehause 14 eine im wesentlichen ringförmige Aussparimg 34. Biese Aussparung wird durch eine flache Rückwandung 3&, «ine durch eine zylindrische Nabe 36 gebildete Innere Wandung und eine im wesentlichen zylindrische lussere Umfsngswandung 3θ gebildet· KU innere Wandung 36 der Aussparung ist /von einer öffnung 3? im ?uarpen~ gehäuse 14 getrennt, durch welche die WsUe 30 und die Hülse 31 durchtreten. Die Aussparung 34 ist somit vom Teil getrennt» welcher die Welle 30 und die Hülse 31 des Zahnrads abstützt.

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In der Aussparung 34 ist eine Endplatte 40 angeordnet} diese dichtende Endplatte 40 hat eine ringförmige, umfangsmSsslge Hut in ihrem ausseren Umfang» in welcher «in 0-Ring 42 angeordnet ist, der beispielsweise aus eine* Kunststoff verfertigt sein kann. Mne zweite Nut 43 ist in der Büfckseite der Platte 40 vorgesehen und enthält einen rBokwartigen Dichtungsring 44 «it einer sich nach hinten erstreckenden lippe tS* Auch dieser lung 44 besteht beispielsweise aus einem Kunststoff.

Im Vorangehenden sind die ihdplatten als lsi wesentlichen ringförmig

beschrieben. Wie jedoch aus den figuren 5 und 6 hervorgeht, stossen ^

die Ihdplatten entlang einer geraden Linie in einer mittig zwischen ^

den beiden Zahnrldern Hegenden Ebene aneinander. So zeigt figur 4 zwei O-ftinge 42 und 142,die einander am Stoss der beiden Platten berühren. Um in dieser Zone eine EusStsliche Dichtung zu schaffen, 1st eine Platte 47 in die grosse, durch die Nuten 41 und 141 gebildete

Aussparung eingesetzt. Bs 1st tu ersehen, dass die Endplatte 40 in der Aussparung auf den Ringen 42 und 44 schwimmt und Ketallbertthrung mit der Aussparung mit Ausnahme eines Linienkontakts Ungs der Habe 36 verhindert. Die Platte Λ

kann sich daher um ihre Achse neigen, indem die eine Seite der Platte aus der Aussparung heraustritt und die Ring 42 entlang der Oberfläche 38 VDR der Eodenflfohe 35 abgleitet und die andere Seite der Platte sowie die andere Seite des Rings 42 in die Aussparung eindringt.

BLe Figuren 5 und 6 zeigen Einzelheiten der Platten von hinten, bzw. von vom. figur 5 und insbesondere di· alt d« Zahnrad 16 zusammenwirkend« Mdplatt« 40 hat «in« von der Nabe 36 i« Abstand angeordneten inneren Umfang 50 und einen von der Vusseren UmfangswsDduif 38 der

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BAO ORIGINAL

Aussparung durch einen sich nach aussen erstreckenden Teil des.prongs 42 im Abstand vorgesehenen Aussenumfang 51. Erhöhte.Teile 46 der Platte 40 und die sich nach hinten erstreckende lippe 45 des p-?R3ngs 44 teilen die ,Rückseite der. Platte in zwei Teile, riSralich einen Hbchdruckteil 52 hinter dem Hochdruckteil der Zahnradpui^pe und einen Niederdruckteil 53( welcher die ganze mittige Nabe 36 umfasst) hinter dem Niederdruckteil der Zahnradpumpe. locher 54 verbinden den Teil

52 mit der Hochdruckseite der Pumpe und Uocher 55 verbindIen den ,Teil

53 mit deren Niederdruckseite. Bei dieser Konstruktion wird Hpchdruckmedium in den Teil 52 hinter dem Hochdruckteil der Pumpe undNiederdruckmedium in den Teil 53 hinter der Nie.derdrucksei.te der Pumpe geleitet. Die auf die Dichtungsplatten von rtlckwSrts einwirkenden Drücke entsprechen daher den auf die Vorderseite der Platten einwirkenden Drücken, sodass die sich ergebende Ehdwirkung die Platte gegen die Stirnwandung des Zahnrads in der,Richtung parallel zur Achse des Zahnrads andrückt.

VtLe aus der Zeichnung hervorgeht, besteht zwischen der Oberfläche 36 und der Oberfläche 50 ein geringes Spiel. Infolgedessen gelangen diese beiden Oberflächen nur in einem einzigen Punkt miteinandei'in Bertthrung wenn die Platte geneigt wird, oder entlang einer einzigen Linie, wenn die Platte senkrecht zur Achse der Zahnradwelle steht.

Es ist notwendig innerhalb der Aussparungen genügend Raum für die Ehdplatten zu lassen, um deren "Schwimmen" auf den Ringen AZ und 44 zu ermSglichen. Anderseits mUssm die Platten daran verhindert werden, um ihre eigenen Achsen umzulaufen. Diese Rotation der Platten wird durch die aneinander anstossenden Oberflächen 5ß und 158 und durch die aus dem Gehäuse 14 in die Iocher 56 vorstehenden Stifte 57 verhindert. Dies ist in Figur 7 dargestellt.

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Im inneren Umfang 50 der Platte 40 sind Kerben 59 vorgesehen* um eine Verbindung für das Niederdrückmittel aus dem Teil 53 zur Vorderseite der Endplatte zu bilden. Der Zweck dieser Anordnung wird im folgenden näher erläutert.

Figur 5 zeigt auch den vorzugsweisen Pfad des Dichtungsrings 44. Die Nut für diesen Dichtungsring auf der Druckseite folgt dem Innenumfang 50 der Endplatte 40 entlang eines Bogens, der durch einen Winkel von ungefähr 80 bis 100° gebildet wird. Entlang des Aussenumfangs 51 der Platte 40 an der Niederdruckseite folgt der Dichtungsring einer Krümmung entlang eines Winkels von ungefähr 90 bis 100°. Vorzugsweise liegt die Dichtung 44 so nahe der Kante 51 wie möglich, um einen grossen Druckteil 53 mit einem hohen Drehmoment zuschaffen, welches dem Schwenkmoment des Hochdruckteils 52 entgegenwirkt. Die Nuten folgen auch den anstossenden Kanten 58 und 158. Die Teile der Nut zwischen den gekrümmten Teilen sind gradlinig.

Da der Ring 44 knapp bis an den Aussenumfang der Platte 40 gehen muss, sollen die beiden Ringe 42 und 44 nicht in derselben radialen Ebene liegen, und die Platte muss dick genug sein, um beide Nuten 41 umd 43 aufzunehmen. (Siehe Figur 4·) Abgesehen davon sollen die Platten 40 jedoch so dünn wie möglich sein, um die Wirkungen der die Platten nach aussen drückenden Fliehkraft möglichst zu verringern.

Fig. 6 zeigt die Vorderseite der. Ehdlatten und den Zufluss von Flüssigkeit zum Schmieren derselben.

Kreisförmige Nuten 70, die mit den Kerben 59 durch sich radial " erstreckende Nuten 71 verbunden sind, führen Niederdruckmittel'um den ganzen inneren Umfang 50 und zu BbrtsetZungen 72 der Nuten 71', um

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βΑΟ

auf die Niederdruckseite der Pumpe in Taschen 73 ^z* fordern. ^ Xhnlicherweise sind Hochdrucktaschen 74 auf der Hochdruckseite der

Pumpe vorgesehen. ·

Wenn die Zahnradpumpe als Kompressor oder Druckluftmotor verwendet wird, steht kein Mittel zum Schmieren der Kontaktflachen zwischen den Endplatten und din Stirnseiten der Zahnräder zur Verfügung. In diesem Falle können diese miteinander in Berührung stehenden ObBTflachen aus einem die Reibung verhütenden Material bestehen.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung sind die grossen Auslasse der Fallen auf der .Hochdruckseite der Pumpe. Diese Auslasse der Fallentaschen sind grosser als die normalerweise benutzten Auslässe. Die Ursache ist, dass, da unter gewissen Bedingungen die Drehzahl der Zahnräder sehr hoch ist, es notwendig wird,eine grossere Menge von Flüssigkeit aus den Fallentaschen zwischen den eingreifenden Zähnen der Räder mit ejjiem beschrankten Druckabfall entweichen zu lassen. Der Druck in den Fallentaschen steigt mit dem Quadrat der Drehzahl und die grossen Auslässe der Fallentaschen setzen daher den Widerstand herab, der dem aus den kammenden RaVlerzähnen ausfliessenden Ul entgegengesetzt wird. Es ist auch zu bemerken, dass diese Zahnräder unter gewissen Umstanden mit höheren Drehzahlen umlaufen, als die den normalen Pumpendrehzahlen entsprechenden. Venn die Auslasse der Fallentaschen nicht genügen, kann es zu Druckanstiegen kommen, die gross genug sind, um die Lager zu zerstören. Ein Fallenauslass 76 ist auch auf der Niederdruckseite der Platte vorgesehen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Erfindung eine Zahnradpumpe

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SAD ORIGfNAL

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oder einen Getriebeeotor schafft, welcher eine Endplatte derartiger Konstruktion und Aueführung hat, dass die Pumpe oder der Kotor fast unabhängig von den Wirkungen der Fliehkräfte oder anderer beeintrlehtigender Kräfte arbeitet, welche durch den Hochdruckbetrieb oder durch Teniperaturschwankungen hervorgerufen werden. Die gedrängte Bauart gestattet einen minimalen Abstand zwischen den Sttltzlagern der Getriebewelle und ausserordentlich hohe Umfangsgeschwindigkeiten der Zahnräder, wobei die Konstruktion der Endplatte deren ausgezeichnete Dichtung gewährleistet. Die Ebdplatte wird durch Flüssigkeitsdruck gegen die Stirnseite des Rads gedrückt und bewirkt infolge ^t ihrer schwimmenden lagerung in einer Einsenkung des Gehäuses eine fast perfekte Abdichtung.

Obwohl die Erfindung im Vorangehenden mit Hinsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden ist, iSsst sie sich in vielen Hinsichten abwandeln und anderen Anwendungszwecken anpassen» ohne dadurch vom erflndungsgeaSssen Grundsatz abzuweichen.

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BAD

Claims (1)

1. e η t a η s ρ r 1 c h e

   .1.. Pumpe oder Motor, umfassend ein Gehäuse, eine Niederdruckkammer, eine Hochdruckkammer, ein Paar im Gehäuse angeordneter, umlaufender, miteinander im Eingriff stehender Zahnräder zum Fördern einer Flüssigkeit aus einer Kammer in die andere, mindestens ein Paar im Gehäuse angeordneter Endplatten, dadurch gekennzeichnet, dass die Endplatten (40) gegen die Stirnseiten der Räder abgedichtet und so beweglich sind, dass sie ihre Stellung stets senkrecht zu den Achsen der Zahnräder (15, 16) beibehalten, wenn diese ihre Lage gegenüber dem Gehäuse (13) ändern.

   2. Pumpe oder Motor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zum Beaufschlagen der Bidplatten (40) so, dass diese gegen die Stirnseiten der Zahnrader (15»16) angedruckt werden.

   3. Pumpe oder 1-btor nach Anspruch 2, gekennteichnet durch ein Paar im wesentlicher ringförmiger Aussparungen (34) ira Gehäuse (13) neben den Stirnseiten der Zahnräder, wobei die Ehdplatten (40) im wesentlichen ringförmig sind und jeweils eine in jeder Aussparung angeordnet ist, wobei jede Aussparung (34) einen im wesentlichen ringförmigen Boden (35) eine im wesentlichen zylindrische Aussenwandung (38) und eine im wesentlichen zylindrische Innenwandung (36) hat und umfassend elastische Kittel (42,44) zum Kalten jeder !Endplatte im Abstand vom Boden und von der Aussenwandung ihrer Aussparung und wobei deE innere Durchmesser jeder Bndplatte grosser ist als der Innendurchmesser der Aussparung, sodass die Endplatte auf den elastischem Mitteln (42(44) in ihrer Aussparung schwimmt und allgemein beweglich ist.

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   BAD ORlGlNAl.

   4.» Pumpe oder Motor nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Mittel einen ersten elastischen Ring (42) umfassen, welcher den Aussenumfang jeder Ehdplatte von der Aussenfläche (3S) der Aussparung im Abstand hält, sowie einen zweiten elastischen Ring (44) in der Rückseite der Endplatte (40) gegenüber dem Boden der Aussparung, welcher die Ehdplatte im Abstand vom Boden (35) der Aussparung (34) hält.

   5. Pumpe oder Motor nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass der zweite

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   Ring (44) die Rückseite der Ehdplatte in eine Hochdruckfeld (52) und ein Niederdruckfeld (53) teilt, wobei das Hochdruckfeld gegenüber der Hochdruckkammer der Pumpe und das Niederdruckfeld gegenüber der Niederdruck- ™ kammer der Pumpe auf der andern Plattenseite liegt.

   6. Pumpe oder Motor nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der zweite elastische Ring (44) einen erhabenen Lippenteil (45) umfasst, der den Boden der Aussparung berührt und sich biegen kann, um die Höhe des zweiten Dichtungsrings (44) in der axialen Richtung von der Rückseite der Platte zu verkleinem.

   7. Pumpe oder Motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederdruckzone (53) die Zone zwischen den Ehdplatte (40) und dem Boden ύ (35) der Aussparung umfasst,, die durch den zweiten Dichtungsring (44) bestimmt wird, und das Hochdruckfeld (52) ausserhalb dieser durch den zweiten Dichtungsring bestimmten Zone" liegt, wobei der zweite Dichtungsring (44) einen sich über mehr als 90° erstreckenden Teil entlang der Aussenfläche der Ehdplatte gegenüber der Niederdruckkamnier umfasst.

   8. Puijipe oder Motor nach Anspruch ?, dadurch; gekennzeichnet, dass die durch den zweiten Dichtungsring (44) begrenzte Zone den inneren Einfang der Platte umfasst.

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   9. Pumpe oder Motor nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch MIttel (59) zum Leiten von Flüssigkeit aus der Niederdruckzone ztir Vorderseite der Endplatte gegenüber den Rädern, um diese Vorderseite zu schmieren.

   10. Pumpe oder Motor nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Grosse des Hochdruckfelds zwischen der Efadpbtte und dem Boden der Aussparung durch den zweiten Dichtungsring (44) bestimmte wird, der einen Teil hat, welcher sich Über ungefähr l80° am Aussenumfang der Endplatte gegenüber der Nieder'druckkammer erstreckt. "-■■"'■

   11. Puippe oder Motor nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ring (42,44) in einer selbstständigen Hut (z.B.43) in der Endplatte liegt und dass die Dicke der Endplatte etwas grosser ist, als die Summe der achsialen Abmessungen beider Hüten.

   12. Pumpe oder Motor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die auf derselben Seite der Puijrpe oder des Motors angeordneten Ehdplatten in einer mittig zwischen den Achsen der beiden Zahnräder liegenden Ebene aneinander anstossen und dass eine Schutzplatte (47) zum Dichten der Pumpe oder des Motors an der Stosstelle der beiden Platten vorgesehen ist.

   ™ 13« Pumpe oder Motor nach Anspruch 3. gekennzeichnet durch Kittel zum Verhindern

   der Rotationsbewegung der Ehdplatten, umfassend einen Stift(5?)» der sich vom Boden der Aussparung in eine Öffnung (56) in der dem Boden zugewendeten Seite der Endplatte (40) erstreckt.

   14· Pumpe oder Motor nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch eine Auslassöffnung (75) auf der den Radernzugewendeten Seite der Endplatte, die sich über mehr als 45° des Ürafangs erstreckt.

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   15· Pumpe oder Motor nach einem der Ansprüche 1, bis 14» dadurch gekennzeichnet, dass die einander berührenden Flächen zwischen den Lnden der ZahnrSder und der Endplatten aus einem die Reibung verhütenden Werkstoff bestehen.

   \6. Hydrostatische Kupplung mit Zahnradpumpe zum übertragen eines Antriebs von einer ersten auf eine zweite Welle, wobei auf einer Welle starr eine Vielzahl von Zahnradpumpen pbnetenforraig um ein Sonnenrad angeordnet sind, das auf der zweiten Vielle angeordnet ist, wobei jede Zahnradpumpe ein Gehäuse, eine Niederdruckkammer· eine Hochdruckkammer, ein Paar ineinandergreifender ZahnrSder zum Fordern einer Flüssigkeit aus der Λ

   Niederdruckkammer in die Hochdruckkammer, und mindestens ein Paar von Endplatten im Gehäuse umfasst« dadunfa gekennzeichnet, dass die Endplatten dichtend gegen die Stirnseiten der ZahnrSder anliegen und sich in allen Richtungen bewegen kHnnen* sodass die Endplatten ihre Lage senkrecht zu den Achsen der Zahnräder beibehalten, wenn diese ihre Stellung gegenüber dem Gehäuse unter dem Einfluss darauf einwirkender Fliehkräfte andern, wenn die hydrostatische Kupplung um ihre Achse rotiert.

   17. Hydrostatische Kupplung nach Anspruch M, gekennzeichnet durch Kittel,·

   welche die Endplatten mit einem Druck beaufschlagen, der sie gegen die (J

   Stirnseiten der ZahnrSder drückt.

   1S. Hydrostatische Kupplung nach Anspruch IcS oder 17, gekennzeichnet durch ein Paar in wesentlichen ringförmiger Aussparungen im Gehäuse jeder Zahnradpumpe neben den Stirnseiten der Zahnräder, wobei die Endplatten in wesentlichen ringförmig sind und jeweils eine in jeder Aussparung angeordmet ist, wobei jede Aussparung einen im wesentlichen ringförmigen Boden, eine in wesentlichen zylindrische Aussenwandung und eine im

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   wesentlichen zylindrische Innenwandung hat, und umfassend Mittel zum Halten jeder Ehdplatte im Abstand vom Boden und von der Ausseneandung ihrer Aussparung und "wobei der Innendurchmesser jeder Ehdplatte grosser ist als der Innendurchmesser der Aussparung, sodass die Ehdplatte auf diesen elastischen Kitteln oder Rimgen in ihrer Aussparung schwimmt und allgemein beweglich ist*

   19. Hydroεtatische Kupplung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine AuslassBffnung auf der den Rädern zugewendeten Seite der Ehdplatte, die sich über mehr als 45 des Urafangs erstreckt«

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