CH647048A5

CH647048A5 - Zahnradpumpe.

Info

Publication number: CH647048A5
Application number: CH532480A
Authority: CH
Inventors: Martin Schaich
Original assignee: Maag Zahnraeder & Maschinen Ag
Priority date: 1980-07-11
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1984-12-28
Also published as: IT1137694B; FR2486595A1; GB2080424A; JPS5751985A; SU1039450A3; IT8122829A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe mit zwei ineinandergreifenden, aussenverzahnten Zahnrädern, die in einem Gehäuse angeordnet, auf einem zwischen einem Einlass und einem Auslass liegenden Teil ihres Umfangs von einer Innenwand des Gehäuses abdichtend umschlossen und in gegen die Stirnflächen der Zahnräder abdichtenden Lagerkörpern gelagert sind.

Zahnradpumpen dieser Gattung haben sich mit Gehäusen, die aus Aluminium bestehen, beim Betrieb mit niederem oder höchstem Förderdruck (150 bis 300 bar) bewährt. Gehäuse aus Stahl, Stahlguss oder Sphäroguss haben dagegen den Nachteil, dass bei solch hohem Förderdruck die Zahnräder, die ebenfalls aus Stahl bestehen, infolge Lagerspiels und/ oder elastischer Verformung der Wellen oder Lagerzapfen, mit denen sie in den Lagerkörpern gelagert sind, von der Druckseite der Zahnradpumpe wegbewegt und mit ihren Zahnköpfen mit derart hoher Flächenpressung gegen die der Saugseite benachbarten Bereiche der Innenwand des Gehäuses gepresst werden, dass dort übermässiger Ver-schleiss oder sogar ein Anfressen der gepressten Flächen auftritt. Es sind in diesem Zusammenhang Zahnradpumpen aus Stahlgussgehäusen bekannt. Diese werden jedoch mit einem so grossen Spiel zwischen Gehäuse und Zahnrädern gebaut, dass ein Berühren zwischen Gehäuse und Zahnrädern ausgeschlossen ist. Dieses Spiel bewirkt einen Leckstrom zwischen Saug- und Druckseite. Dadurch sinkt entsprechend der Grösse des Spieles der volumetrische Wirkungsgrad.

Man hat versucht, solchen Verschleiss und daraus entstehende Undichtheiten dadurch zu vermeiden, dass man die dichtende Berührung mit dem Umfang der Zahnräder auf zylindrisch gerundete, der Aussenkontur der Lagerkörper angepasste Blechstreifen beschränkt hat, deren den Zahnrädern abgewandte Rückseiten mit der Druckseite der Pumpe in Verbindung stehen (DE-OS 2 239 727). Diese Blechstreifen, die das gesamte Druckgefälle zwischen der Druckseite und der Saugseite der Pumpe auf einem verhältnismässig schmalen Umfangsbereich der Zahnräder zu überbrücken haben, geraten jedoch leicht in Schwingungen, die sich im Pumpengehäuse und im Fördermedium fortpflanzen, erheblichen Verschleiss der Blechstreifen selbst und gegebenenfalls der Lagerkörper hervorrufen und über das Pumpengehäuse sowie über das Fördermedium auf andere Maschinenelemente übertragen werden und dort ebenfalls störend wirken, weshalb sich die Abdichtung mit solchen Blechstreifen nicht bewährt hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Zahnradpumpe der eingangs beschriebenen Gattung, insbesondere für hohen Förderdruck, die Abdichtung am Umfang der Zahnräder mit weniger verschleiss- und schwingungsanfälligen Mitteln zu verbessern.

Die Aufgabe ist erfmdungsgemäss dadurch gelöst, dass die Innenwand des Gehäuses zumindest in den Bereichen, in denen sie die Zahnräder abdichtend umschliesst, mit einem Lagermetall beschichtet ist.

Damit wird erreicht, dass die Zahnköpfe der Zahnräder mit geringer Reibung an der Innenwand des Gehäuses entlanggleiten. Wenn bei hohem Druckgefälle zwischen Druck-und Saugseite der Pumpe infolge Durchbiegung der Wellenoder Lagerzapfen der Zahnräder und/oder infolge Lagerspiels die Zahnköpfe mit erhöhter Flächenpressung gegen die beschichtete Innenwand des Gehäuses gedrückt werden, so schälen sich die Kanten der Zahnköpfe in das Lagermetall ein, ohne dass sich die Zahnköpfe verletzen oder sich Riefen im Lagermetall bilden. Dabei wird vorausgesetzt, dass die Zahnkopfflächen in der üblichen Weise geschliffen sind.

Die Erfindung wird vorzugsweise bei Zahnradpumpen der bekannten Bauart angewandt, bei der das Gehäuse eine durchgehende, die Zahnräder und Lagerkörper enthaltende Ausnehmung aufweist. In diesem Fall ist gemäss einer Weiterbildung der Erfindung die Innenwand des Gehäuses auch in den Bereichen, in denen sie die Lagerkörper umschliesst, mit dem Lagermetall beschichtet. Die Beschich-tung erstreckt sich somit vorzugsweise über die gesamte axiale Länge des Gehäuses, was einerseits die Herstellung der Beschichtung vereinfacht und andererseits Gewähr dafür bietet, dass die Lagerkörper beim Zusammenbau der Zahnradpumpe abdichtend an die Stirnflächen der Zahnräder angepresst werden können, ohne bei ihrer dazu erforderlichen Axialverschiebung durch irgendeine Stufe in der Beschichtung aus Lagermetall behindert zu werden.

Als Lagermetall hat sich Kadmium mit einer Reinheit von mindestens 98% besonders gut bewährt.

Die Schichtdicke des Kadmiums beträgt vorzugsweise 0,1 ±0,4 mm.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Zahnradpumpe im Querschnitt längs der Linie

I-I in Fig. 2 und

Fig. 2 die Zahnradpumpe im Längsschnitt längs der Linie

II-II in Fig. 1.

Die dargestellte Zahnradpumpe hat ein Gehäuse 12 aus Stahlguss, das an seinen beiden Stirnseiten mit je einem angeschraubten Deckel 14 bzw. 16 dicht verschlossen ist. Innerhalb des Gehäuses 12 sind zwei miteinander kämmende, aus-senverzahnte Zahnräder 18 und 20 angeordnet, von denen das Zahnrad 18 auf einer Antriebswelle 22 befestigt ist oder mit dieser aus einem Stück besteht. Die Antriebswelle 22 erstreckt sich durch den Deckel 16 hindurch und endet mit einem Wellenzapfen 24, auf dem sich ein nicht dargestelltes Rad oder Kupplungsteil zum Antreiben der Zahnradpumpe befestigen lässt. Das Zahnrad 20 hat zwei Lagerzapfen 26. Die Welle 22 und die Lagerzapfen 26 sind beiderseits der Zahnräder 18 und 20 in Lagerkörpern 28 aus Lagermetall

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gelagert. Der Lagerkörper 28, in dem der durch den Deckel 16 hindurchragende Teil der Welle 22 gelagert ist, ist gegen diese Welle, sowie gegen den Deckel 16 mit einer Dichtung 30 abgedichtet. Die Welle 22 ist ausserdem gegen den Deckel 16 durch eine an dessen Aussenseite angeordnete Lippendichtung 32 abgedichtet.

Das Gehäuse 12 ist in den die Zahnräder 18 und 20 umschliessenden Bereichen 34 seiner Innenwand mit einem Lagermetall 36 beschichtet. Die Schichtdicke des Lagermetalls 36 ist in Fig. 1 und 2 stark übertrieben dargestellt; sie beträgt in Wirklichkeit etwa 0,2 mm und ist so gewählt, dass die Zahnräder 18 und 20, die an ihren Zahnkopfflächen geschliffen sind, mit einer Passung, die einem Gleitsitz entspricht, also im wesentlichen spielfrei, im Gehäuse 12 aufgenommen sind. Die Beschichtung aus dem Lagermetall 36 erstreckt sich über die gesamte axiale Länge des Gehäuses 12, und somit auch auf die Bereiche 38, in denen das Gehäuse 12 die Lagerkörper 28 umschliesst. Die Lagerkörper 28 sind in die Beschichtung aus dem Lagermetall 36 mit einem spielfreien Schiebesitz oder einem leichten Pressitz aufgenommen.

Das Gehäuse 12 weist zwei in der Symmetrie-Ebene zwischen den beiden Zahnrädern 18 und 20 einander diametral gegenüber angeordnete Anschlüsse 40 und 42 für nicht dargestellte Leitungen auf. Bei der in Fig. 1 mit Pfeilen angege-5 benen Drehrichtung der Zahnräder 18 und 20 ist der Anschluss 40 der saugseitige und der Anschluss 42 der druckseitige Anschluss. Wegen dieser Anschlüsse 40 und 42 und wegen des Ineinandergreifens der beiden Zahnräder 18 und 20 lässt das Gehäuse 12 die Zahnräder 18 und 20 in einem io Winkelbereich von je etwa 120° frei; die Bereiche 34, in denen die mit dem Lagermetall 36 beschichtete Innenwand des Gehäuses 12 die Zahnräder 18 und 20 abdichtend umschliesst, erstrecken sich somit über einen Winkel von je etwa 240°.

IS

Um die axiale Dichtung zwischen den Zahnrädern 18,20 und den Lagerkörpern 28 gewährleisten zu können, kann das beschriebene Beispiel so weitergebildet werden, dass die Lagerkörper mit einer zusätzlichen Anordnung an die Zahn-20 räder gedrückt werden.

1 Blatt Zeichnungen

Claims

647 048 PATENTANSPRÜCHE

1. Zahnradpumpe mit zwei ineinandergreifenden, aussen-verzahnten Zahnrädern, die in einem Gehäuse angeordnet, auf einem zwischen einem Einlass und einem Auslass liegenden Teil ihres Umfangs von einer Innenwand des Gehäuses abdichtend umschlossen und in gegen die Stirnflächen der Zahnräder abdichtenden Lagerkörpern gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand des Gehäuses (12) zumindest in den Bereichen (34), in denen sie die Zahnräder (18,20) abdichtend umschliesst, mit einem Lagermetall (36) beschichtet ist.

2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, deren Gehäuse eine durchgehende, die Zahnräder und Lagerkörper enthaltende Ausnehmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand des Gehäuses (12) auch in den Bereichen (38), in denen sie die Lagerkörper (28) umschliesst, mit dem Lagermetall (36) beschichtet ist.

3. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagermetall (36) Kadmium mit einer Reinheit von mindestens 98% ist.

4. Zahnradpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke des Kadmiums 0,1 bis 0,4 mm, vorzugsweise 0,2 mm beträgt.

5. Zahnradpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) und die Zahnräder (18,20) aus Stahl bestehen.