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Die
Erfindung betrifft eine Zahnradschmiermittelpumpe, insbesondere
Außenzahnradpumpe, mit mindestens zwei miteinander kämmenden
Zahnrädern, von denen zumindest ein Zahnrad eine Gleitlagerschale
aufweist, über die es auf einer feststehenden Welle gleitgelagert
ist.
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Zahnradschmiermittelpumpen
der eingangs genannten Art sind bekannt. Diese weisen in der Regel
zwei miteinander kämmende Zahnräder auf, von denen
eines auf einer feststehenden Welle gleitgelagert ist und das andere
drehfest mit einer parallel zur feststehenden Welle ausgerichteten
Welle, insbesondere Antriebswelle, verbunden ist. Beide Zahnräder sind
in Bohrungen eines Gehäuses angeordnet und befinden sich
im Strömungsweg zwischen einem Einlass- und einem Auslasskanal
für das zu fördernde Schmiermittel. Im Betrieb
treibt das eine Zahnrad das gleitgelagerte Zahnrad an, wobei Schmiermittel
vom Einlasskanal zu dem Auslasskanal transportiert wird. Bei einer
Außenzahnradpumpe wird das Schmiermittel in zwischen den
Zähnen des Zahnrads und dem Gehäuse gebildeten
Räumen transportiert, wobei die ineinander kämmenden
Zahnräder ein Zurückströmen des Schmiermittels
verhindern. Eine derartige Zahnradschmiermittelpumpe ist beispielsweise
aus der
DE 196 27
405 B4 bekannt. Eine Versorgung des Gleitlagers mit Schmiermittel
ist dabei systembedingt schwierig, da zwischen den beiden Stirnseiten
des Gleitlagers keine Druckdifferenz herrscht, die für
einen Schmiermittelfluss durch das Gleitlager sorgen könnte.
Dies hat einen hohen Lagerverschleiß zur Folge, der bis
hin zum Bauteilausfall führen kann.
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Es
ist somit die Aufgabe der Erfindung eine Zahnradschmiermittelpumpe
zu erschaffen, die auf einfache und kostengünstige Art
und Weise eine zuverlässige Versorgung des Gleitlagers
mit Schmiermittel gewährleistet.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass dem Zahnrad, das auf der feststehenden Welle gleitgelagert
ist, mindestens ein, zumindest vom Grundkreis des Zahnrads bis zur Gleitlagerstelle
führender Schmiermittelkanal zugeordnet ist, durch welchen
Schmiermittel aufgrund der kämmenden Zahnräder
in die Gleitlagerschale gefördert wird. Es ist also ein
Schmiermittelkanal vorgesehen, der Schmiermittel zumindest von dem
Grundkreis des gleitgelagerten Zahnrads zu der Gleitlagerschale
beziehungsweise zu dem die Gleitlagerschale aufweisenden Gleitlager
aufgrund der käm menden Zahnräder fördert.
Je nach Ausbildung und/oder Anordnung des Schmiermittelkanals wird
das Schmiermittel direkt oder indirekt aufgrund der miteinander kämmenden
Zähne zu dem Gleitlager beziehungsweise der Gleitlagerschale
gefördert: Durch das Ineinanderkämmen der Zahnräder,
die vorteilhafterweise eine Evolventenverzahnung bilden, wird ein
bestimmtes, von der Ausbildung der Verzahnung abhängiges
Schmiermittel-Volumen zwischen den Zahnrädern eingeschlossen,
wobei durch das Ineinanderkämmen der das Schmiermittel-Volumen
einschließende Raum zwischen den Zahnrädern verkleinert
und somit ein auf das Schmiermittel-Volumen wirkender Druck erzeugt
wird. Dieser fördert dann das Schmiermittel durch den Schmiermittelkanal
zu der Gleitlagerschale. Somit wird eine Schmiermittelversorgung
des von Zahnrad und feststehender Welle gebildeten Gleitlagers auf
einfache Art und Weise gewährleistet, wobei die in das
Gleitlager geförderte beziehungsweise gequetschte/gepresste
Schmiermittelmenge pro Umdrehung im Wesentlichen unabhängig
von der Drehzahl der Zahnradschmiermittelpumpe ist. Alternativ kann
der Schmiermittelkanal derart ausgebildet sein, dass das Schmiermittel
zusätzlich oder alternativ aus einem in der Zahnradpumpe
aufgrund des Inneinanderkämmens der Zahnräder
gebildeten Hochdruckraum (Druckseite) durch den Schmiermittelkanal
zu der Gleitlagerschale indirekt gefördert wird. Insgesamt
wird durch die vorteilhafte Ausbildung der Zahnradschmiermittelpumpe
eine Versorgung des Gleitlagers mit Schmiermittel auf einfache Art
und Weise gewährleistet.
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Vorteilhafterweise
ist der Schmiermittelkanal im Wesentlichen radial ausgerichtet.
Dadurch wird eine effiziente Schmiermittelversorgung des Gleitlagers
gewährleistet, da hierdurch der kürzeste Strömungsweg
von dem eingeschlossenen Schmiermittel-Volumen beziehungsweise von
dem Hochdruckraum zu dem Gleitlager realisiert ist, sodass nur geringfügige
Verluste beim Einpressen/Fördern des Schmiermittels in
das Gleitlager entstehen.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist der Schmiermittelkanal als
eine vom Grundkreis des Zahnrads bis zur Gleitlagerstelle führende
Schmiermittelbohrung ausgebildet, durch welche Schmiermittel aufgrund
der kämmenden Zahnräder in die Gleitlagerschale
gepresst wird. Es ist also eine Schmiermittelbohrung vorgesehen,
die von der Oberfläche des Zahnrads auf der Außenseite
bis zur Innenfläche der Gleitlagerschale führt.
Dadurch ist ein Strömungsweg zwischen dem zu fördernden
Schmiermittel und dem Gleitlager, das von der Gleitlagerschale und
der feststehenden Welle gebildet wird, gegeben. Wird der Raum zwischen
den Zahnrädern von dem Bereich des Zahnrads gebildet, welcher
die Schmiermittelbohrung aufweist, so kann das Öl entweichen, wobei
es durch die Schmiermittelbohrung aufgrund der ineinanderkämmenden
Zahnräder direkt in das Gleit lager gepresst wird. Durch
den vorteilhaften Verlauf der Schmiermittelbohrung vom Grundkreis
des Zahnrads wird hierbei die maximale Schmiermittel-Fördermenge
zum Gleitlager gewährleistet. Darüber hinaus ist
eine derartige Schmiermittelbohrung, insbesondere radial ausgerichtete
Schmiermittelbohrung, besonders einfach realisierbar. Die Gleitlagerschale
ist vorteilhafterweise von einer Axial-Bohrung in dem Zahnrad gebildet.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung weist die Gleitlagerschale eine
Nut auf, in welche die Bohrung mündet. Diese Nut dient
als Schmiermittelreservoir, in welches das Schmiermittel bei einer
Rotation der Zahnräder gefördert wird. Vorteilhafterweise
erstreckt sich die Nut über den gesamten Umfang der Gleitlagerschale.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass die feststehende Welle mindestens eine Ausnehmung
aufweist, die mit der Schmiermittelbohrung über einen bestimmten
Drehwinkelbereich kommuniziert. Es ist somit eine Ausnehmung in
der feststehenden Welle vorgesehen, die derart auf der feststehenden
Welle angeordnet ist, dass sie nur in bestimmten Drehstellungen
des Zahnrads mit der Schmiermittelbohrung des Zahnrads kommuniziert.
Hierbei dreht sich die Schmiermittelbohrung des Zahnrads über
die Ausnehmung auf der Welle hinweg. Die Ausnehmung stellt insbesondere
eine Alternative zu der Nut der Gleitlagerschale dar. Relativ zu
der Zahnradschmiermittelpumpe, insbesondere zu einem Einlass und
einem Auslass der Zahnradschmiermittelpumpe, ist die Ausnehmung
stets gleich ausgerichtet. Über die Schmiermittelbohrung
kann die Ausnehmung mit Schmiermittel gefüllt werden, wobei
die Ausnehmung beispielsweise als Schmiermittelsammelkammer dient,
von der das Schmiermittel in das Gleitlager gelangt.
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Vorteilhafterweise
ist die Ausnehmung in Drehrichtung des Zahnrads gesehen vor einem
anlaufenden Druckbereich des Gleitlagers angeordnet. Der anlaufende
Druckbereich stellt den Bereich des Gleitlagers dar, der im Betrieb
aufgrund der ineinandergreifenden Zähne am höchsten
druckbelastet ist. Durch die Anordnung der Ausnehmung in Drehrichtung
vor dem anlaufenden Druckbereich, wird das Schmiermittel in Drehrichtung
vor der am höchsten belasteten Stelle des Gleitlagers bereitgestellt
und dieser durch die Rotation des gleitgelagerten Zahnrads zugeführt.
Wobei die Gleitlagerfläche in dem anlaufenden Druckbereich
für den Gleitlagerkontakt voll ausgenutzt wird. Hierdurch
wird also zum Einen eine Schmiermittelversorgung der am höchsten
belasteten Stelle und zum Anderen der größtmöglichste
Flächenkontakt in dem anlaufenden Druckbereich des Gleitlagers
gewährleistet.
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Zweckmäßigerweise
sind mehrere Schmiermittelbohrungen über den Umfang des
Zahnrads verteilt angeordnet, sodass bei einer Umdrehung des Zahnrads
mehrmals Schmiermittel in das Gleitlager gefördert wird. Über
die Ausbildung der Verzahnung sowie über die Anzahl der
Schmiermittelbohrungen kann somit die Schmiermittel-Versorgung des
Gleitlagers konstruktiv eingestellt werden.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass das andere Zahnrad ebenfalls mindestens eine
Schmiermittelbohrung, wie sie oben beschrieben wurde, aufweist. Wobei
das durch die Schmiermittelbohrung geförderte Schmiermittel
nicht zum Schmieren eines entsprechenden Gleitlagers dient, da das
andere Zahnrad zweckmäßigerweise drehfest mit
einer Antriebswelle verbunden ist, sondern durch die Schmiermittelbohrung
in eine in einer Festlagerschale des antreibenden Zahnrads ausgebildeten
Nut mündet, welche insbesondere axial ausgerichtet ist,
und somit über die Nut beispielsweise in ein benachbartes
Lager, in dem die Antriebswelle drehbar gelagert ist, führt.
Vorteilhafterweise sind die Schmiermittelbohrungen der Zahnräder
derart angeordnet, dass jeder zweite Zahnzwischenraum eine Schmiermittelbohrung
aufweist, wobei die Zahnräder derart ineinander greifen, dass
abwechselnd die Schmiermittelbohrungen der Zahnräder mit
dem zwischen den Zahnrädern gebildeten Raum in Verbindung
stehen, sodass abwechselnd Schmiermittel in das Gleitlager oder
durch die Schmiermittelbohrung des antreibenden Zahnrads gepresst
wird. Natürlich sind auch andere Anordnungen und Verteilungen
der Schmiermittelbohrungen denkbar. Besonders bevorzugt ist in jedem
Zahnzwischenraum zumindest eine Schmiermittelbohrung vorgesehen.
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Zweckmäßigerweise
weist die Zahnradschmiermittelpumpe eine erste, an eine erste Stirnseite
zumindest des gleitgelagerten Zahnrads grenzende Gehäusewand
und eine zweite, an eine zweite Stirnseite zumindest des gleitgelagerten
Zahnrads grenzende Gehäusewand auf. Die Gehäusewände bilden
hierbei für die Funktion der Zahnradschmiermittelpumpe
wesentliche Bestandteile. Sie liegen im Wesentlichen dichtend an
den Stirnseiten zumindest des Zahnrads an, das auf der feststehenden
Welle gleitgelagert ist, um den Hochdruckraum beziehungsweise -bereich
der Zahnradschmiermittelpumpe von dem Niederdruckraum beziehungsweise
-bereich zu trennen.
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Nach
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Schmiermittelkanal
in der ersten Gehäusewand als mindestens eine mit dem Hochdruckraum
der Zahnradschmiermittelpumpe kommunizierende und zur feststehenden
Welle führende, insbesondere randoffene Schmiermittelführung
ausgebildet. Hierdurch wird Schmiermittel aus dem Hochdruckraum
der Zahnradschmiermittelpumpe zu der feststehenden Welle an der
Stirnseite des Zahnrads entlang gefördert. Wobei das Schmiermittel
im Wesentlichen aufgrund des Drucks im Hochdruckraum der Zahnradschmiermittelpumpe
zur feststehenden Welle gefördert wird. Dort tritt das
Schmiermittel in das Gleitlager ein. Ferner ist mit Vorteil vorgesehen,
dass die zweite Gehäusewand mindestens eine von der feststehenden
Welle zu einem Niederdruckraum der Zahnradschmiermittelpumpe führende,
insbesondere randoffene Schmiermittelführung aufweist.
Hierdurch wird in dem Gleitlager ein Druckgefälle erzeugt,
das für einen Schmiermittelstrom durch das Gleitlager sorgt.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass die feststehende Welle eine rund-geschliffene,
insbesondere eine axiale Schmiermittelförderrichtung bewirkende Oberfläche
aufweist. Die Oberfläche beziehungsweise die Oberflächenstruktur
der feststehenden Welle ist also derart ausgebildet, dass das Schmiermittel
im Wesentlichen in axialer Richtung durch das Gleitlager aufgrund
der Rotation des gleitgelagerten Zahnrads gefördert wird.
Die feststehende Welle weist darüber hinaus zweckmäßigerweise
ein Gleitlager-Passmaß auf. Die vorteilhafte Ausbildung
gewährleistet eine ausreichende Schmierung des Gleitlagers
und verhindert zum Einen ein bloßes Durchströmen
des Schmiermittels durch das Gleitlager und zum Anderen ein Strömen
des Schmiermittels in die entgegengesetzte Richtung (vom Niederdruckraum zum
Hochdruckraum).
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Schließlich
ist vorgesehen, dass die Gleitlagerschale einstückig mit
dem Zahnrad ausgebildet ist, beispielsweise mittels einer Axialbohrung
in dem Zahnrad, oder als separates Bauteil an dem Zahnrad angeordnet
beziehungsweise befestigt ist.
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Im
Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden. Dazu zeigen
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1 einen
Abschnitt einer erfindungsgemäßen Zahnradschmiermittelpumpe
in einer perspektivischen Darstellung,
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2 einen
Längsschnitt durch die Zahnradschmiermittelpumpe,
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3 eine
Detaildarstellung der ineinander kämmenden Zahnräder
der Zahnradschmiermittelpumpe,
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4 ein
zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Zahnradschmiermittelpumpe,
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5 einen
Abschnitt einer feststehenden Welle der Zahnradschmiermittelpumpe
der 4,
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6 ein
weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Zahnradschmiermittelpumpe und
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7 eine
schematische Schnittdarstellung des weiteren Ausführungsbeispiels.
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Die 1 zeigt
in einer perspektivischen Darstellung einen Teil einer Zahnradschmiermittelpumpe 1,
die zwei miteinander kämmende Zahnräder 2 und 3 aufweist.
Die Zahnradschmiermittelpumpe 1 ist dabei als Außenzahnradpumpe 4 ausgebildet,
sodass das Schmiermittel nicht zwischen den Zahnrädern 2 und 3 hindurch,
sondern außen vorbei gefördert wird. Wie in der 2 dargestellt,
weist das Zahnrad 2 eine Gleitlagerschale 5 auf,
die von einer Axialbohrung 6 gebildet ist. Die Gleitlagerschale 5 ist hierbei
also einstückig mit dem Zahnrad 2 ausgebildet.
Natürlich ist es auch möglich, ein Zahnrad mit
einer separaten Gleichlagerschale zu verwenden. Mit der Gleitlagerschale 5 ist
das Zahnrad 2 drehbar auf einer feststehenden Welle 7 der
Zahnradschmiermittelpumpe 1 gleitgelagert. Das Zahnrad 2 weist
mehrere Zähne 8 einer Evolventenverzahnung 9 auf.
Zwischen jedem der Zähne 8 ist eine vom Grundkreis 10 des
Zahnrads 2 zur Gleitlagerschale 5 führende Schmiermittelbohrung 11 ausgebildet.
Die Schmiermittelbohrungen 11 sind dabei im Wesentlichen
radial ausgerichtet. Die Gleitlagerschale 5 weist eine
randoffene Nut 12 auf, die sich über den gesamten
Umfang der Gleitlagerschale 5 erstreckt und etwa mittig angeordnet
ist. Die Nut 12 bildet dabei ein Schmiermittelreservoir 13.
Die Schmiermittelbohrung 11 mündet in die Nut 12.
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Das
Zahnrad 3 weist eine von einer Axialbohrung 14 gebildete
Festlagerschale 15 auf, über die das Zahnrad 3 auf
einer Antriebswelle 16 drehfest gelagert ist, wobei die
Antriebswelle 16 parallel zur Welle 7 ausgerichtet
ist. Das Zahnrad 3 weist ebenfalls mehrere der die Evolventenverzahnung 9 bildenden
Zähne 8 auf. Bei einer Drehbewegung der Antriebswelle,
beispielsweise in Richtung des Pfeils 17, treibt das Zahnrad 3 das
Zahnrad 2 über die Evolventenverzahnung 9 an.
Dabei wird Schmiermittel in Räumen zwischen den Zähnen 8 und
einem hier nicht dargestellten Gehäuse transportiert, wobei
die ineinander kämmenden Zähne der Zahnräder 2 und 3 das
Schmiermittel an einem Zurückströmen hindern.
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Beim
Ineinandergreifen der Zähne 8 der Evolventenverzahnung 9 beziehungsweise
der Zahnräder 2 und 3 wird ein Schmiermittelvolumen
in dem zwischen den Zähnen 8 gebildeten Raum 18, wie
in der 3 in einer perspektivischen Detailansicht dargestellt,
eingeschlossen. Beim Weiterdrehen wird der Raum 18 und
somit das darin befindliche Schmiermittelvolumen verkleinert, wodurch
ein Druck aufgebaut wird, der das Schmiermittel durch die Schmiermittelbohrung 11 in
die Nut 12 beziehungsweise das Schmiermittelreservoir 13 fördert beziehungsweise
einpresst. Zwischen der Gleitlagerschale 5 und der Welle 7 ist
dabei ein Lagerspalt 19 ausgebildet, in den das Schmiermittel
von der Nut 12 aus eingedrückt/eingepresst wird.
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Durch
die vorteilhafte Ausbildung der Zahnradschmiermittelpumpe 1 ist
somit eine Schmierung des von der Gleitlagerschale 5 und
der Welle 7 gebildeten Gleitlagers 20 stets gewährleistet,
da im Betrieb bei jeder Umdrehung Schmiermittel über die Schmiermittelbohrungen 11 zur
Gleitlagerstelle unabhängig von einer Drehzahl der Antriebswelle 16 gefördert
wird. Durch diese dauerhaft gewährleistete Schmiermittelversorgung
des Gleitlagers 20 wird die Lebenserwartung der Zahnradschmiermittelpumpe 1 beziehungsweise
des Gleitlagers 20 wesentlich erhöht.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der 1, 2 und 3 weist
das Zahnrad 3 ebenfalls Schmiermittelbohrungen 21 auf,
die den Schmiermittelbohrungen 11 entsprechen und in eine Nut 22,
die sich über den gesamten Umfang der Festlagerschale 15 erstreckt,
münden. Die Nut 22 dient hierbei als Schmiermittelreservoir 23.
Bei den Zahnrädern 2 und 3 ist jeweils
eine Schmiermittelbohrung 11 beziehungsweise 21 zwischen
zwei Zähnen 8 der Evolventenverzahnung 9,
also in jedem Zahnzwischenraum, angeordnet.
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Die
Nut 22 steht vorteilhafterweise mit einer hier nicht dargestellten
axial ausgerichteten Nut strömungstechnisch in Verbindung,
die das in die Nut 22 gepumpte Schmiermittel zu einem an
das Zahnrad 3 angrenzenden, hier nicht dargestellten Lager
fördert.
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Natürlich
ist auch jede andere Anzahl und Anordnung von Schmiermittelbohrungen 11 und/oder 21 denkbar.
So kann beispielsweise eine Schmiermittelbohrung 11, 21 nur
zwischen jedem zweiten Zahn 8 ausgebildet sein.
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Insgesamt
wird durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Zahnradschmiermittelpumpe 1 eine
einfache und kostengünstige Möglichkeit geben,
insbesondere das Gleitlager 20 mit ausreichend Schmiermittel
zu versorgen, sodass ein schneller Verschleiß des Gleitlagers 20 verhindert
wird.
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Die 4 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel der Zahnradschmiermittelpumpe 1,
die im Wesentlichen der Zahnradschmiermittelpumpe 1 aus den
vorgehenden Figuren entspricht, sodass im Folgenden nur auf die
Unterschiede eingegangen werden soll. Aus den vorhergehenden Figuren
bekannte Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und
nicht nochmals erläutert. Die 4 zeigt eine
Schnittdarstellung der Zahnradschmiermittelpumpe 1, wobei
anstatt der Nut 12 in der Gleitlagerschale 5 die
feststehende Welle 7 eine Ausnehmung 24 aufweist,
die mit den Schmiermittelbohrungen 11 über einen
bestimmten Drehwinkelbereich des Zahnrads 2 hinweg kommuniziert.
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Wie
in der 5 in einer perspektivischen Darstellung der feststehenden
Welle 7 dargestellt, ist die Ausnehmung 24 als
eine in Umfangsrichtung ausgerichtete Nut 25 mit einer
zu der Welle 7 tangential ausgerichteten Grundfläche 26 ausgebildet.
Die Ausnehmung 24 erstreckt sich dabei über einen
bestimmten Winkelbereich der Welle 7, sodass sie mit den
Schmiermittelbohrungen 11 des Zahnrads 2, wie in
der 4 dargestellt, kommuniziert, sobald sich die Schmiermittelbohrungen 11 aufgrund
einer Drehbewegung/Rotationsbewegung des Zahnrads 2, beispielsweise
in Richtung des Pfeils 27, im Bereich der Ausnehmung 24 befinden.
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Die
Zahnradschmiermittelpumpe 1 aus der 4 weist
weiterhin ein Gehäuse 28 auf, in dem die Zahnräder 2 und 3 in
einem Strömungsweg 29 gelagert sind. Der Strömungsweg 29 wird
dabei von einem Einlasskanal 30 und einem Auslasskanal 31 gebildet,
die durch das Gehäuse 28 zwischen den ineinander
kämmenden Zahnrädern 2 und 3 vorbeiführen. Wird
das Zahnrad 2 in Richtung des Pfeils 27 von einem
Zahnrad 3 angetrieben, so wird das sich in dem Strömungsweg 29 befindliche
Schmiermittel in Richtung des Pfeils 32 durch die Zahnradschmiermittelpumpe 1 von
dem Einlasskanal 30 zu dem Auslasskanal 31 gefördert.
Im Betrieb bildet sich dadurch in Strömungsrichtung gesehen
vor den Zahnrädern 2 und 3 in dem Einlasskanal 30 ein
Niederdruckraum 33 und in Strömungsrichtung gesehen
hinter den Zahnrädern 2, 3 in dem Auslasskanal 31 ein
Hochdruckraum 34. Durch das Antreiben des Zahnrads 2 mittels
des Zahnrads 3 entstehen beim Ineinandergreifen der Zähne 8 der
Zahnräder 2, 3 Druckkräfte, die
im Wesentlichen in Richtung des Pfeils 35 radial auf das
Gleitlager 20 wirken. Dadurch entsteht auf der feststehenden
Welle 7 ein im Betrieb hochbelasteter Druckbereich 36.
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Wie
in der 5 dargestellt, ist die Ausnehmung 24 in
Drehrichtung des Pfeils 27 des Zahnrads 2 gesehen
vor dem anlaufenden Druckbereich 36 angeordnet. Im Betrieb
wird das Schmiermittel aufgrund des hohen Drucks im Hochdruckraum 34 durch
die Schmiermittelbohrungen 11 in die Ausnehmung 24 gedrückt.
Die Ausnehmung 24 dient dabei als Schmiermittel-Sammelkammer 37,
aus der das Schmiermittel aufgrund der Drehbewegung des Zahnrads 2 in
das Gleitlager 20 gefördert wird. Durch die vorteilhafte
Anordnung der Ausnehmung 24 in Drehrichtung vor dem Druckbereich 36,
wird eine ausreichende Schmierung des Gleitlagers im Bereich der
höchsten Belastung gewährleistet. Die Schmiermittelbohrungen 11 sind
hierbei also derart ausgebildet, dass der Druck im Hochdruckraum 34 ausreicht, das
Schmiermittel durch die Schmiermittelbohrungen 11 in die
Ausnehmung 24 zu fördern. Da sich die Ausnehmung 24 lediglich über
einen kleinen Drehwinkelbereich der Welle 7 erstreckt,
wird ein bloßes Durchströmen des Gleitlagers 20 entgegen
der Förderrichtung (Pfeile 32) verhindert.
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Die 6 zeigt
in einer vereinfachten Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Zahnradschmiermittelpumpe 1. Dargestellt ist die feststehende
Welle 7, die mit ihren hier gestrichelt dargestellten Enden
in dem Gehäuse 28 eingespannt ist. Das auf der
feststehenden Welle 7 gleitgelagerte Zahnrad 2 ist
hierbei nicht dargestellt.
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Die 7 zeigt
die Zahnradschmiermittelpumpe 1 aus der 6 in
einer Schnittdarstellung durch die Drehachse des auf der Welle 7 gleitgelagerten
Zahnrads 2. Das Gehäuse 28 weist eine
erste Gehäusewand 38 auf, die an eine erste Stirnseite 39 des
Zahnrads 2 angrenzt, und eine zweite Gehäusewand 40,
die an die andere beziehungsweise zweite Stirnseite 41 des
Zahnrads 2 angrenzt. Die Gehäusewände 38 und 40 weisen
einen derart kleinen Abstand zu den entsprechenden Stirnseiten 39 beziehungsweise 41 auf,
dass sie im Wesentlichen dichtend an den Stirnseiten 39, 41 anliegen,
um den Hochdruckraum 34 von dem Niederdruckraum 33 zu trennen.
Wie in den 6 und 7 dargestellt,
ist in der Gehäusewand 38 eine randoffene Schmiermittelführung 42 und
in der Gehäusewand 40 eine randoffene Schmiermittelführung 43 ausgebildet,
wobei die erste Schmiermittelführung 42 mit dem
Hochdruckraum 34 kommuniziert und zu der feststehenden
Welle 7 führt, sodass Schmiermittel aus dem Hochdruckraum 34 durch
die Schmiermittelführung 42 dem Gleitlager 20 zugeführt
wird, und wobei die zweite Schmiermittelführung 43 mit
dem Niederdruckraum 33 der Zahnradschmiermittelpumpe 1 kommuniziert
und zu der feststehenden Welle 7 führt, sodass
das Schmiermittel aus dem Gleitlager 20 austreten und durch
die Schmiermittelführung 43 in den Niederdruckraum 33 gelangen
kann. Mittels der Schmiermittelführungen 42 und 43 wird
in dem Gleit lager 20 ein Druckgefälle erzeugt,
das im Betrieb das Schmiermittel durch das Gleitlager 20 in
Richtung der Pfeile 44 fördert.
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Die
in den 6 und 7 dargestellte Ausrichtung der
Schmiermittelführungen 42 und 43 stellt lediglich
eine vereinfachte Ausführungsform der vorteilhaften Zahnradschmiermittelpumpe 1 dar.
Tatsächlich ist es vorteilhaft, wenn die Schmiermittelführungen 42 und 43 einen
Winkel kleiner 180° zwischen sich einschließen.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist
die Schmiermittelführung 42 derart ausgerichtet,
dass sie auf einer Verbindungslinie zwischen den Drehachsen der
Zahnräder 2 und 3 liegt, sodass sie mit
dem Raum zwischen den Zähnen 8 kommuniziert, sodass
das dort befindliche Schmiermittelvolumen über die Schmiermittelführung 42 in das
Gleitlager 20 eingepresst wird.
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Vorteilhafterweise
weist die Welle 7 zumindest im Bereich des Gleitlagers 20 eine
rundgeschliffene Oberfläche 45 auf, die eine Schmiermittelförderrichtung
erzeugt, sodass das Schmiermittel im Wesentlichen wendelförmig,
gekennzeichnet durch ein gestrichelte Linie 46, bei einer
Rotationsbewegung des Zahnrads 2 durch das Gleitlager 20 gefördert wird.
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Die
Schmiermittelbohrungen 11 und die Schmiermittelführung 42 des
Zahnrads 2 bilden hier somit Schmiermittelkanäle 47,
durch welche Schmiermittel aufgrund der kämmenden Zahnräder (2, 3)
in die Gleitlagerschale 5 gefördert wird.
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- 1
- Zahnradschmiermittelpumpe
- 2
- Zahnrad
- 3
- Zahnrad
- 4
- Außenzahnradpumpe
- 5
- Gleitlagerschale
- 6
- Axialbohrung
- 7
- Welle
- 8
- Zahn
- 9
- Evolventenverzahnung
- 10
- Grundkreis
- 11
- Schmiermittelbohrung
- 12
- Nut
- 13
- Schmiermittelreservoir
- 14
- Axialbohrung
- 15
- Festlagerschale
- 16
- Antriebswelle
- 17
- Pfeil
- 18
- Raum
- 19
- Lagerspalt
- 20
- Gleitlager
- 21
- Schmiermittelbohrung
- 22
- Nut
- 23
- Schmiermittelreservoir
- 24
- Ausnehmung
- 25
- Nut
- 26
- Grundfläche
- 27
- Pfeil
- 28
- Gehäuse
- 29
- Strömungsweg
- 30
- Einlasskanal
- 31
- Auslasskanal
- 32
- Pfeil
- 33
- Niederdruckraum
- 34
- Hochdruckraum
- 35
- Pfeil
- 36
- Druckbereich
- 37
- Schmiermittel-Sammelkammer
- 38
- Gehäusewand
- 39
- Stirnseite
- 40
- Gehäusewand
- 41
- Stirnseite
- 42
- Schmiermittelführung
- 43
- Schmiermittelführung
- 44
- Pfeil
- 45
- Oberfläche
- 46
- Linie
- 47
- Schmiermittelkanal
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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