CH661323A5

CH661323A5 - GEAR PUMP.

Info

Publication number: CH661323A5
Application number: CH513683A
Authority: CH
Inventors: Walter Weber
Original assignee: Walter Weber
Priority date: 1983-09-21
Filing date: 1983-09-21
Publication date: 1987-07-15
Also published as: DE3430203A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a gear pump according to the preamble of claim 1.

Derartige bekannte Zahnradpumpen (z. B. gemäss CH-PS 459 768, CH-PS 503 906, CH-PS 601 670) weisen einen komplizierten und entsprechend kostspieligen Aufbau auf, insbesondere bezüglich des Pumpengehäuses und der Anordnung und Lagerung der Zahnräder. Ausserdem ist bei den bekannten Zahnradpumpen im allgemeinen die gesamte Pumpenkonstruktion (Pumpengehäuse, Pumpenmechanismus) an eine bestimmte Förderleistung gebunden, so dass für unterschiedliche Förderleistungen eine Vielzahl von nicht austauschbaren Pumpentypen bereitgestellt werden muss. Known gear pumps of this type (for example according to CH-PS 459 768, CH-PS 503 906, CH-PS 601 670) have a complicated and correspondingly expensive structure, in particular with regard to the pump housing and the arrangement and storage of the gear wheels. In addition, in the known gear pumps, the entire pump construction (pump housing, pump mechanism) is generally tied to a specific delivery rate, so that a large number of non-exchangeable pump types must be provided for different delivery rates.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Zahnradpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die nach einem Baukastensystem aus mehreren leicht zusammenstellbaren, ersetzbaren und ergänzbaren Bauteilen besteht. It is an object of the invention to provide a gear pump of the type mentioned, which consists of a number of easily assembled, replaceable and expandable components according to a modular system.

Erfindungsgemäss weist die Zahnradpumpe die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmaleauf. According to the invention, the gear pump has the features stated in the characterizing part of patent claim 1.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained below with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine einstufige Zahnradpumpe in erfindungsgemässer Ausbildung, 1 is a longitudinal section through a single-stage gear pump in the inventive design,

s Fig. 2 eine Seitenansicht einer entsprechenden zweistufigen Zahnradpumpe, 2 is a side view of a corresponding two-stage gear pump,

Fig. 3a eine Draufsicht auf die eine Seite eines ersten scheibenförmigen Körpers der Zahnradpumpen der Fig. 1 und 2, Fig. 3b einen Schnitt längs der Linie HIB—HIB in Fig. 3a, io Fig. 4a eine Draufsicht auf die eine Seite eines zweiten scheibenförmigen Körpers der Zahnradpumpen der Fig. 1 und 2, 3a shows a top view of one side of a first disk-shaped body of the gear pumps of FIGS. 1 and 2, FIG. 3b shows a section along the line HIB-HIB in FIG. 3a, FIG. 4a shows a top view of one side of a second disc-shaped body of the gear pumps of FIGS. 1 and 2,

Fig. 4b einen Schnitt längs der Linie IVB-IVB in Fig. 4a, Fig. 5 eine Draufsicht auf die eine Seite eines dritten schei-15 benförmigen Körpers der Zahnradpumpen der Fig. 1 und 2, Fig. 6 eine Draufsicht auf die eine Seite eines vierten scheibenförmigen Körpers der Zahnradpumpen der Fig. 1 und 2, 4b shows a section along the line IVB-IVB in FIG. 4a, FIG. 5 shows a plan view of one side of a third disk-shaped body of the gear pumps of FIGS. 1 and 2, FIG. 6 shows a plan view of one side a fourth disk-shaped body of the gear pumps of FIGS. 1 and 2,

Fig. 7a eine Draufsicht auf die eine Seite eines fünften scheibenförmigen Körpers der zweistufigen Zahnradpumpe 20 der Fig. 2, und Fig. 7a is a plan view of one side of a fifth disc-shaped body of the two-stage gear pump 20 of Fig. 2, and

Fig. 7b einen Schnitt längs der Linie VIB-VIB in Fig. 7a. Fig. 7b shows a section along the line VIB-VIB in Fig. 7a.

Gemäss Fig. 1 setzt sich das Gehäuse der dargestellten einstufigen Zahnradpumpe aus vier kreisförmigen Scheiben 1, 25 2,3 und 4 gleichen Aussendurchmessers zusammen, die mit ihren planen Flächen aufeinander liegen und durch nachstehend noch erläuterte Mittel ausgerichtet zusammengehalten werden. Das in Fig. 2 dargestellte Gehäuse einer zweistufigen Zahnradpumpe setzt sich aus sechs Scheiben 1,2,3,4 und 5 30 in gleicher Art zusammen, wobei die Scheiben 1,2,3 und 4 gleich ausgebildet sind wie die entsprechenden Scheiben gemäss Fig. 1. Zwischen zwei gleichen Scheiben 3 ist jedoch die weitere Scheibe 5 angeordnet. Die Ausbildung der Scheiben 1 bis 5 ist in den Fig. 3 bis 7 dargestellt. Hieraus ist 35 ersichtlich, dass jede Scheibe 1 bis 5 vier auf einem gleichen Kreis befindliche Bohrungen 6 zur Aufnahme von in Fig. 1 nicht dargestellten Befestigungsschrauben hat. Ferner hat jede Scheibe zwei Passbohrungen 7 zur Aufnahme entsprechender Passschrauben, welche die Scheiben konzentrisch 40 und winkelmässig ausrichten. In der Scheibe 1 sind die Passbohrungen 7 als Gewindebohrungen ausgebildet. 1, the housing of the single-stage gear pump shown is composed of four circular disks 1, 25, 2, 3 and 4 of the same outside diameter, which lie on one another with their flat surfaces and are held together in an aligned manner by means which will be explained below. The housing of a two-stage gear pump shown in FIG. 2 is composed of six disks 1, 2, 3, 4 and 5 30 in the same way, the disks 1, 2, 3 and 4 being of the same design as the corresponding disks according to FIG. 1. Between two identical disks 3, however, the further disk 5 is arranged. The formation of the disks 1 to 5 is shown in FIGS. 3 to 7. It can be seen from this that each disk 1 to 5 has four bores 6 located on the same circle for receiving fastening screws (not shown in FIG. 1). Furthermore, each washer has two fitting bores 7 for receiving corresponding fitting screws, which align the washers concentrically and angularly. In the disc 1, the fitting holes 7 are formed as threaded holes.

In der in Fig. 1 dargestellten Anordnung der Scheiben 1 bis 4 ist eine Welle 8 gelagert, die über einen Vierkant-Wellen-stumpf 9 antreibbar ist. Die Welle 8 ist in den Scheiben 2 und 45 4 drehbar gelagert und in der Scheibe 1 durch einen nicht dargestellten, in eine Nut 10 der Scheibe 1 einsetzbaren Seeger-Ring in der einen axialen Richtung festgehalten. Die Welle 8 ist in den Scheiben 1 bis 4 exzentrisch zu deren Mittelpunkt angeordnet und trägt ein Ritzel 11, das in einer zen-50 trischen Bohrung 12 der Scheibe 3 liegt. In die zentrische Bohrung 12 ist drehbar ein von innen verzahntes Hohlrad 13 aufgenommen, das mit seiner rotationsförmigen Aussenfläche auf der zylindrischen Wandfläche der Bohrung 12 aufliegt. Axial ist das Hohlrad 13 durch die Seitenwände der 55 benachbarten Scheiben 2 und 4 gehalten, d. h., das Hohlrad 13 hat die gleiche Dicke wie die Scheibe 3. Die Drehachse des Hohlrads 13, welche mit den Achsen der Scheiben 1 bis 4 zusammenfällt, ist mit 14 bezeichnet. Die exzentrische Achse der Welle 8 ist mit 15 bezeichnet. An der Stelle A greift das 60 Ritzel 11 in das Hohlrad 13 ein. Diametral gegenüber ist ein eingriffsfreier Bereich B zwischen dem Ritzel 11 und dem Hohlrad 13, in welchem in bekannter Weise ein abdichtendes, halbmond- oder sichelförmiges Füllstück angeordnet ist, das in Fig. 1 nicht dargestellt ist. In the arrangement of the disks 1 to 4 shown in FIG. 1, a shaft 8 is supported, which can be driven via a square-shaft stub 9. The shaft 8 is rotatably mounted in the disks 2 and 45 4 and is held in the disk 1 in one axial direction by a Seeger ring (not shown) which can be inserted into a groove 10 in the disk 1. The shaft 8 is arranged in the disks 1 to 4 eccentrically to the center thereof and carries a pinion 11 which lies in a central bore 12 of the disk 3. An internally toothed ring gear 13 is rotatably received in the central bore 12 and rests with its rotationally shaped outer surface on the cylindrical wall surface of the bore 12. The ring gear 13 is held axially by the side walls of the 55 adjacent disks 2 and 4, i. that is, the ring gear 13 has the same thickness as the disk 3. The axis of rotation of the ring gear 13, which coincides with the axes of the disks 1 to 4, is designated by 14. The eccentric axis of the shaft 8 is designated 15. At point A, the 60 pinion 11 engages the ring gear 13. Diametrically opposite is an engagement-free area B between the pinion 11 and the ring gear 13, in which a sealing, crescent-shaped or crescent-shaped filling piece is arranged in a known manner, which is not shown in FIG. 1.

65 Weitere Einzelheiten der Scheiben 1 bis 4 ergeben sich aus den Fig. 3 bis 6. 65 Further details of disks 1 to 4 result from FIGS. 3 to 6.

Gemäss den Fig. 3a und 3b hat die erste Scheibe 1, die als Halte- oder Tragscheibe ausgebildet ist, und z. B. auch einen 3a and 3b, the first disc 1, which is designed as a holding or supporting disc, and z. B. also one

3 3rd

661 323 661 323

Flansch aufweisen kann, ausser den Befestigungsbohrungen 6, den Passbohrungen 7 und einer mit der Nut 10 versehenen, exzentrischen Durchführungsbohrung 16 für die Welle eine durchgehende Anschlussbohrung 17 für die von der Zahnradpumpe mit hohem Druck geförderte Füssigkeit, insbesondere Öl. Flange can have, in addition to the mounting holes 6, the fitting holes 7 and a provided with the groove 10, eccentric through hole 16 for the shaft, a continuous connection hole 17 for the fluid pumped by the gear pump with high pressure, in particular oil.

Gemäss den Fig. 4a und 4b weist die benachbarte zweite Scheibe 2 eine exzentrische Lagerbohrung 18 für die Welle 8 auf. Ferner hat sie auf der einen, der Scheibe 1 zugewandten Seite eine Sackbohrung 19, die mit einer weiteren, auf der anderen Seite der Scheibe 2 befindlichen, radial und in Umfangsrichtung versetzten Sackbohrung 20 in Verbindung steht, welche zudem die Öffnungsform zweier paralleler, sich überschneidender Zylinder hat. 4a and 4b, the adjacent second disk 2 has an eccentric bearing bore 18 for the shaft 8. Furthermore, it has a blind bore 19 on one side facing the disc 1, which is connected to a further, radially and circumferentially offset blind bore 20, which is located on the other side of the disc 2 and which also has the opening shape of two parallel, overlapping Cylinder.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, dass die dritte Scheibe 3 die zentrische Bohrung 12 zur Aufnahme des Hohlrads 13 hat. 5 that the third disk 3 has the central bore 12 for receiving the ring gear 13.

Die gemäss Fig. 1 das Pumpengehäuse abschliessende vierte Scheibe 4 hat entsprechend Fig. 6 wiederum eine exzentrische Bohrung 21 zur Aufnahme und Lagerung des Wellenendes der Welle 8. Zudem hat sie auf der äusseren Draufsichtseite der Fig. 6 eine Sackbohrung 22, welche als Anschlussbohrung für die anzusaugende Flüssigkeit dient. Die Gegenseite der Scheibe 4 ist ebenfalls mit einer Sackbohrung 23 versehen, die gegenüber der Sackbohrung 22 etwas versetzt ist, jedoch mit ihr in Verbindung steht. The fourth disk 4 which closes off the pump housing according to FIG. 6 again has an eccentric bore 21 according to FIG. 6 for receiving and supporting the shaft end of the shaft 8. In addition, it has a blind bore 22 on the outer top view side of FIG. 6, which serves as a connection bore for the liquid to be sucked serves. The opposite side of the disc 4 is also provided with a blind bore 23 which is slightly offset from the blind bore 22, but is connected to it.

Die inneren, d. h. zur Scheibe 3 offenen Sackbohrungen 20 und 22 der Scheiben 2 bzw. 4 sind auf diesen Scheiben derart angeordnet, dass die Sackbohrung 20 im Druckraum der Zahnradanordnung 11,13 und die Sackbohrung 22 in deren Ansaugraum mündet. The inner, i.e. H. Blind bores 20 and 22 of the disks 2 and 4, which are open to the disk 3, are arranged on these disks in such a way that the blind bore 20 opens into the pressure chamber of the gearwheel arrangement 11, 13 and the blind bore 22 opens into its suction chamber.

Aus Fig. 6 ist auch ersichtlich, dass die der Scheibe 3 mit dem Hohlrad zugewandte Seite der Scheibe 4 eine bogenförmige Nut 24 aufweist. Diese Nut ist dazu bestimmt, das nicht dargestellte halbmond-oder sichelförmige Füllstück zur Abdichtung des Ritzels vom Hohlrad aufzunehmen. Da ein solches Füllstück einer beträchtlichen Abnützung unterworfen ist, ist es von Vorteil, dass es bei der vorliegenden Zahnradpumpe leicht ausgewechselt werden kann. 6 that the side of the disc 4 facing the disc 3 with the ring gear has an arcuate groove 24. This groove is intended to accommodate the crescent-shaped or crescent-shaped filling piece, not shown, for sealing the pinion from the ring gear. Since such a filler is subject to considerable wear, it is advantageous that it can be easily replaced in the present gear pump.

Es ist ersichtlich, dass die im Baukastensystem aufgebaute Zahnradpumpe aus in einfacher Weise und ohne Aufwand herstellbaren und, mit Ausnahme der beiden Zahnräder und der Welle, flachen Teilen besteht, die zudem ohne Mühe und ohne Justierungsarbeiten funktionsgerecht zusammenstellbar sind. Zudem weist die vorliegende Zahnradpumpe den Vorteil auf, dass ihre Förderleistung beim Zusammenbau wählbar ist, ohne dass sämtliche Bauteile speziell für die jeweilige Förderleistung angefertigt werden müssten. Die Förderleistung kann durch entsprechende Breite des Ritzels It can be seen that the gear pump, which is built in a modular system, consists of parts that can be produced in a simple manner and without effort and, with the exception of the two gear wheels and the shaft, flat parts which can also be put together in a functionally suitable manner without effort and without adjustment work. In addition, the present gear pump has the advantage that its delivery rate can be selected during assembly, without all components having to be specially made for the respective delivery rate. The delivery rate can be adjusted by the width of the pinion

11 und des Hohlrads 13 festgelegt werden. Hievon abhängig sind noch die Breite der ringförmigen Scheibe 3 und die Länge der Welle 8. Alle übrigen 1, 2 und 4 bleiben jedoch unverändert und können mit jeder Zahnradbreite verwendet s werden. 11 and the ring gear 13 are set. The width of the annular disk 3 and the length of the shaft 8 also depend on this. However, the remaining 1, 2 and 4 remain unchanged and can be used with any gear width.

Es ist auch möglich, unter Verwendung der bereits beschriebenen Scheiben 1 bis 4 sowie einer oder mehrerer zusätzlicher Scheiben 5 und einer Welle mit zwei oder mehr Ritzel eine zwei- bzw. mehrstufige Zahnradpumpe zusammenzustellen, wie diese in Fig. 2 für eine zweistufige Zahnradpumpe dargestellt ist. Diese Zahnradpumpe weist in der gleichen Anordnung wie in Fig. 1 die Scheiben 1, 2 und 3 bzw. 3 und 4 auf, wobei in jeder Scheibe 3 in der jeweiligen zentrischen Bohrung ein innenverzahntes Hohlrad gelagert ist, dem je ein Ritzel auf der Welle 8 zugeordnet ist. Die Scheibe 5 trennt einerseits die Zahnradanordnung der einen Scheibe 3 druckmässig von derjenigen der anderen Scheibe 3. Andererseits bewirkt sie eine druckmässige Reihenschaltung der beiden Zahnradanordnungen, indem sie den Druckraum der einen Anordnung mit dem Ansaugraum der anderen Anordnung verbindet. It is also possible to use the disks 1 to 4 already described and one or more additional disks 5 and a shaft with two or more pinions to put together a two-stage or multi-stage gear pump, as shown in FIG. 2 for a two-stage gear pump . This gear pump has the disks 1, 2 and 3 or 3 and 4 in the same arrangement as in FIG. 1, an internally toothed ring gear being mounted in each disk 3 in the respective central bore, each having a pinion on the shaft 8 assigned. The disc 5 on the one hand separates the gearwheel arrangement of one disc 3 from that of the other disc 3 in terms of pressure. On the other hand, it brings about a pressure-wise series connection of the two gearwheel arrangements by connecting the pressure chamber of one arrangement to the suction chamber of the other arrangement.

Ein Ausführungsbeispiel der Scheibe 5 ist in den Fig. 7a und 7b dargestellt. Demnach weist die Scheibe 5 eine exzentrische Bohrung 25 zur Durchführung der Welle 8 (Fig. 2) auf. In angenähert diametraler eine Sackbohrung 26 bzw. 27 auf der einen und der andern Seite der Scheibe 5 vorgesehen. Die beiden Sackbohrungen 26,27 sind über gebohrte Kanäle 28 und 29 miteinander verbunden. Somit mündet im zusammengebauten Zustand gemäss Fig. 1 die eine Sackbohrung 26 der Scheibe 5 beispielsweise im Druckraum der Scheibe 3, welche der Ansaugseite, d. h. der Scheibe 4, näherliegt, während die gegenüberliegende Sackbohrung 27 im Ansaugraum der von der genannten Ansaugseite weiter abliegenden anderen Scheibe 3 mündet, was eine druckmässige Reihenschaltung der Zahnradanordnungen in den beiden Scheiben 3 schafft. Die Kanäle 28 und 29 sind durch Pfropfen 30 bzw. 31 verschlossen. Dies gibt die Möglichkeit, an diesen Stellen nach Entfernen des Pfropfens 30 bzw. 31 ein Druckmessgerät zur Überprüfung des Funktionierens der Zahnradpumpe anzuschliessen. An embodiment of the disc 5 is shown in FIGS. 7a and 7b. Accordingly, the disc 5 has an eccentric bore 25 for the passage of the shaft 8 (Fig. 2). A blind bore 26 or 27 is provided in an approximately diametrical manner on one and the other side of the disk 5. The two blind bores 26, 27 are connected to one another via drilled channels 28 and 29. Thus, in the assembled state according to FIG. 1, a blind bore 26 of the disk 5 opens, for example, in the pressure chamber of the disk 3, which is on the suction side, ie. H. the disc 4, is closer, while the opposite blind bore 27 opens into the suction space of the other disc 3, which is further from the aforementioned suction side, which creates a pressure-wise series connection of the gear wheel arrangements in the two discs 3. The channels 28 and 29 are closed by plugs 30 and 31, respectively. This makes it possible to connect a pressure gauge to check the functioning of the gear pump at these points after removing the plug 30 or 31.

Selbstverständlich ist es auch möglich, eine dritte Pumpstufe durch Hinzufügen je einer weiteren Scheibe 3 mit Hohlrad und einer Durchleitungsscheibe 5 vorzusehen, Of course, it is also possible to provide a third pumping stage by adding a further disk 3 with a ring gear and a transmission disk 5,

wobei eine entsprechend lange Welle mit einem dritten Ritzel einzubauen ist. Im Fall von zwei oder drei Pumpstufen wird die entsprechende eingefügte Durchleitungsscheibe 5 mit einer bogenförmigen Nut 24 (Fig. 6) zur Aufnahme eines Füllstücks versehen. a correspondingly long shaft with a third pinion is to be installed. In the case of two or three pump stages, the corresponding inserted transmission disk 5 is provided with an arcuate groove 24 (FIG. 6) for receiving a filler.

IS IS

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

B B

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

661323

1. Gear pump for a liquid, in particular for oil, with a drivable shaft which is rotatably mounted in a pump housing and which carries an externally toothed pinion, and with an internally toothed ring gear in which the pinion engages and which on its rotationally shaped outer surface in a cylindrical cavity of the Pump housing is rotatably mounted eccentrically to the pinion, wherein a crescent-shaped filler is arranged in the non-engaging area between the pinion and the ring gear, and wherein housing bores connect the suction area or the pressure area of the cavity to the outside of the pump housing, characterized in that the pump housing consists of several is disc-shaped, aligned to each other arranged bodies that at least one of the bodies has a central bore in which the ring gear is rotatably mounted, and that adjacent bodies on both sides, which form lateral bearing surfaces for the ring gear, an eccentric have trical bore, in which the shaft carrying the pinion is mounted, and are each provided with a through-channel, which opens in the suction area or in the pressure area of the central bore.

2. Gear pump according to claim 1, characterized in that between a plurality of, each having a central bore with a ring gear mounted therein disc-shaped bodies, a disc-shaped body is arranged with a through-channel, which on one side of the body in the suction area of the central bore of one adjacent disc-shaped body and on the other side of the body in the pressure area of the central bore of the other adjacent disc-shaped body opens.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Gear pump according to claim 1 or 2, characterized in that the crescent-shaped filler piece is inserted into one of the disk-shaped bodies, which is adjacent to the disk-shaped body with the central bore bearing the ring gear.

4. Gear pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the disc-shaped bodies are circular, have a uniform outer diameter and are provided with fitting holes for aligned alignment.