DE10242136A1

DE10242136A1 - Zahnradpumpe

Info

Publication number: DE10242136A1
Application number: DE2002142136
Authority: DE
Inventors: Heinrich Bergmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2004-03-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe mit zwei fördernden, gegenläufig angetriebenen, achsenparallelen Zahnrädern (1, 2) in einem Gehäuse (4), durch deren Drehung ein Fluid (10) innerhalb des Gehäuses (4) von einer Saugseite (7) zu einer Druckseite (8) befördert wird. Um eine Zahnradpumpe kleiner und leichter auszuführen und einen geräuscharmen und dämpfenden Lauf zu ermöglichen, haben die beiden Zahnräder (1, 2) Abstand voneinander, und im Zwischenraum zwischen den beiden Zahnrädern (1, 2) ist eine Antriebsschnecke (3) angeordnet, deren Drehachse (3.1) senkrecht zu den Drehachsen der beiden Zahnräder (1, 2) verläuft und die mit beiden Zahnrädern (1, 2) in Form eines Schneckengetriebes kämmt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe mit zwei fördernden, gegenläufig angetriebenen Zahnrädern, die in einem sie dicht umschließenden Gehäuse achsenparallel angeordnet sind und durch deren Drehung ein Fluid innerhalb des Gehäuses von einer Saugseite zu einer Druckseite befördert wird.
Aus der Praxis sind Zahnradpumpen mit zwei gleichen außen verzahnten Förderrädern bekannt, die miteinander kämmen. Bei dieser Pumpenart ist ein Zahnrad direkt angetrieben. Als Zahnräder kommen meistens Stirnräder mit gerader oder schräger Verzahnung zum Einsatz.
Der Nachteil der genannten Pumpenart ist, dass ihr Arbeitsgeräusch sehr laut ist, was auf hohen Verschleiß und Energieverluste schließen läßt.
Die IMO AB, Member of the Colfax Pump Group, stellt sogenannte Schraubenspindelpumpen her. Bei diesen Pumpen treibt eine in der Mitte angeordnete Antriebsspindel zwei zu ihr achsparallel verlaufende Seitenspindeln an, in die sie eingreift. Die Pumpen dieser Baureihe sind speziell für die Förderung von Schmierstoffen und Hydraulikölen oder Brennstoffölen geeignet.
Die Pumpen weisen sehr große Baulängen auf, wodurch eine Unterbringung in einem Hydraulikaggregat meist erschwert und das Gewicht entsprechend hoch ist.

Es stellt sich daher die Aufgabe eine Zahnradpumpe bei im Wesentlichen gleicher Leistung wie bei einer Schraubenspindelpumpe kleiner und leichter auszuführen und ein Pumpen-Zahnrad zu entwickeln, welches sich durch einen geräuscharmen und dämpfenden Lauf auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einer Zahnradpumpe die beiden Zahnräder in Abstand voneinander angeordnet sind, wobei sich ein Zwischenraum ergibt und dass im Zwischenraum zwischen den beiden Zahnrädern eine Antriebsschnecke angeordnet ist, deren Drehachse senkrecht zu den Drehachsen der beiden Zahnräder verläuft und die mit beiden Zahnrädern in Form eines Schneckengetriebes kämmt.

Die Erfindung ist in einer ersten Variante dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschnecke mit zylindrischer Verzahnung und die zwei dazu passenden Zahnräder mit globoidischer Verzahnung ausgestattet sind. Die Antriebsschnecke mit zylindrischer Verzahnung ist je nach Herstellverfahren mit einer unterschiedlicher Flankenform ausgeführt.

Bei einer zweiten Variante ist die Antriebsschnecke mit globoidischer Verzahnung versehen, und die zwei dazu passenden Zahnräder sind mit zylindrischer Verzahnung ausgestattet.

Eine dritte Variante ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschnecke mit globoidischer Ver zahnung und die zwei dazu passenden Zahnräder auch mit globoidischer Verzahnung ausgestattet sind.

Die Verzahnungen der Antriebsschnecke und der Zahnräder weisen bevorzugt eine rechtssteigende Flankenrichtung auf.

Die Verzahnungen der Antriebsschnecke und der Zahnräder sind vorzugsweise mit Axialmoduln nach DIN 780, T2 ausgeführt.

Die Antriebsschnecke ist vorzugsweise aus gehärtetem und vergütetem Stahl und die Zahnräder sind vorzugsweise aus Bronze-Guss hergestellt.

Die Zahnradpumpe ist vorzugsweise für die Förderung von Ölen konzipiert, da durch diese Fluide die Reibung hydraulisch reduziert wird.

Vorteilhafterweise bestehen zwischen der Antriebsschnecke und den Zahnrädern im wesentlichen fluiddichte Linienberührungen, die den Zwischenraum in eine Saug- und eine Druckseite trennen.

Es wird vorgeschlagen, die Antriebsschnecke mit einem Antriebswellenzapfen auszurüsten, um auf den Antriebswellenzapfen einen Motor aufzustecken, der die Zahnradpumpe antreibt.

Zur Montage der Schneckenräder und der Schneckenwelle ist das Gehäuse vorteilhafterweise in eine Wanne und einen Deckel geteilt.

Damit die Montage und die Funktion der Zahnradpumpe gewährleistet ist, ist die Antriebsschnecke einseitig im Deckel verstärkt gelagert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
1 Querschnitt einer Zahnradpumpe,
2 Draufsicht auf eine Zahnradpumpe.
l und 2 zeigen den Querschnitt bzw. die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Zahnradpumpe. Zwei gleiche Zahnräder 1, 2 sind auf gleicher Höhe beabstandet achsenparallel in einem geteilten Pumpengehäuse 4 gegenüberliegend (siehe 2) untergebracht und über Wellen 1.1, 2.1 beidseitig in dem Gehäuse 4 drehbar gelagert. Das Gehäuse 4 ist in der Ebene der Wellen 1.1, 2.1 in einen Deckel 4.1 und eine Wanne 4.2 geteilt. Mittig zwischen den beiden Zahnräder 1, 2 ist eine Schnecke 3 angeordnet, deren Drehachse 3.1 senkrecht zu den beiden Wellen 1.1, 2.1 der beiden Zahnräder 1, 2 verläuft.
Die Schnecke 3 ist am oberen Ende mit einem zylindrischem Wellenende 3.2 versehen, das in einem verstärktem Lager 9 am Deckel 4.1 sitzt. Das Wellenende 3.2 setzt sich außerhalb des Lagers auf der Außenseite des Gehäuses 4.1 in einen Antriebswellenzapfen 3.3 fort. Auf diesem Antriebswellenzapfen 3.3 ist ein Elektromotor(nicht dargestellt) aufgesteckt, der die Schnecke antreibt. Die Schnecke 3 greift in beide Zahnräder 1, 2 ein, wobei zwischen der Schnecke 3 und den beiden Zahnrädern 1, 2 Linienberührungen 5, 6 bestehen. Diese Linienberührungen 5, 6 teilen den Raum zwischen den Zahnrädern 1, 2 in eine Saugseite 7 und eine Druckseite 8. Die Fließrichtung ist durch Pfeile dargestellt.
Das Gehäuse 4 umschließt die Zahnräder 1, 2 und die Schnecke 3 dicht, so dass nur das für die Drehbewegung erforderliche Spiel vorhanden ist. Im Deckel 4.1 des Pumpengehäuses 4 ist oberhalb des linken Zahnrades 1 eine Einlaßöffnung 4.1.1 untergebracht, über die ein zu förderndes Fluid 10 angesaugt wird. Das Fluid (nicht dargestellt) gelangt durch die Einlaßöffnung 4,1.1 auf die Saugseite 7. Von dort aus wird es durch die nach außen rotierenden Zahnräder 1, 2 auf die Druckseite 8 gefördert. In der Wanne 4.2 des Gehäuses 4 ist eine Auslaßöffnung 4.2.1 im Pumpengehäuse 4 vorgesehen, über die das Fluid aus dem Gehäuse 4 heraus gefördert wird.
Die in den 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Zahnradpumpe läßt sich im Wesentlichen in drei Varianten ausführen, die sich durch die Auswahl und Paarung der Schnecke 3 und der Zahnräder (Schneckenräder) 1, 2 unterscheiden.
Bei einer ersten Ausführung ist eine Schnecke 3 mit zylindrischer Verzahnung mit zwei dazu passenden Zahnrädern 1, 2 mit globoidischer Verzahnung gepaart. Es können hier verschiedene Schnecken 3 mit zylindrischer Verzahnung mit unterschiedlichen Flankenformen zum Einsatz kommen, deren Form durch das Herstellverfahren bedingt ist. Formen und Maße der Schnecken sind in der DIN 3975 festgelegt.
Bei einer zweiten Ausführung ist eine Schnecke 3 mit globoidischer Verzahnung mit zwei dazu passenden Schneckenrädern 1, 2 mit zylindrischer Verzahnung gepaart.
Bei einer dritten Ausführung ist eine Schnecke 3 mit globoidischer Verzahnung mit zwei dazu passenden Schneckenrädern 1, 2 mit globoidischer Verzahnung gepaart. Die Schnec ken mit globoidischer Verzahnung werden nach Betriebsnormen hergestellt.
Die beschriebenen Merkmale und Eigenschaften beziehen sich im Wesentlichen auf alle Ausführungen.
Bei allen genannten Ausführungen sind Schnecken und Schneckenräder mit einer rechtssteigenden Flankenrichtung eingesetzt. Sowohl für Schneckenräder als auch für Schnecken gelten die Axialmoduln nach DIN 780, T2.
Als Materialien haben sich die folgenden als geeignet herausgestellt:
Das Gehäuse 4 aus Aluminium-Druckguss;
die Schnecke 3 aus gehärtetem und vergütetem Stahl;
die Schneckenräder 1, 2 aus Bronze-Guss.
Entgegen üblichen Anordnungen von Schneckengetrieben kann der Durchmesser der Schneckenwelle kleiner als der Durchmesser des Schneckenrades sein.
Die von der Pumpe geförderten Fluide sind vorzugsweise Hydrauliköle, Schmieröle oder Heizöle.

Claims

Zahnradpumpe mit zwei fördernden, gegenläufig angetriebenen Zahnrädern (1, 2), die in einem sie dicht umschließenden Gehäuse (4) achsenparallel angeordnet sind und durch deren Drehung ein Fluid (10) innerhalb des Gehäuses (4) von einer Saugseite (7) zu einer Druckseite (8) befördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die beiden Zahnräder (1, 2) in Abstand voneinander angeordnet sind, wobei sich ein Zwischenraum ergibt, – im Zwischenraum zwischen den beiden Zahnrädern (1, 2) eine Antriebsschnecke (3) angeordnet ist, deren Drehachse (3.1) senkrecht zu den Drehachsen (1.1, 2.1) der beiden Zahnräder (1, 2) verläuft und die mit beiden Zahnrädern ((1, 2) in Form eines Schneckengetriebes kämmt.
Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschnecke 3 mit zylindrischer Verzahnung und die zwei dazu passenden Zahnräder (1, 2) mit globoidischer Verzahnung ausgestattet sind.
Zahnradpumpe nach Anspruch 1, (dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschnecke (3) mit zylindrischer Verzahnung mit unterschiedlicher Flankenform ausgeführt wird.
Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschnecke (3) mit globoidischer Verzahnung und die zwei dazu passenden Zahnräder (1, 2) mit zylindrischer Verzahnung ausgestattet sind.
Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschnecke (3) mit globoidischer Verzahnung und die zwei dazu passenden Zahnräder (1, 2) auch mit globoidischer Verzahnung ausgestattet sind.
Zahnradpumpe nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen der Antriebsschnecke (3) und der Zahnräder (1, 2) eine rechtssteigende Flankenrichtung aufweisen.
Zahnradpumpe nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen der Antriebsschnecke (3) und der Zahnräder (1, 2) mit Axialmoduln nach DIN 780, T2 ausgeführt sind.
Zahnradpumpe nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschnecke (3) aus gehärtetem und vergütetem Stahl hergestellt ist.
Zahnradpumpe nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (1, 2) aus Bronze-Guss hergestellt sind.
Zahnradpumpe nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) aus Aluminium-Druckguss hergestellt ist.
Zahnradpumpe nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe speziell für die Förderung von Ölen konzipiert ist.
Zahnradpumpe nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Antriebsschnecke(3) und den Zahnrädern (1, 2) im wesentlichen fluiddichte Linienberührungen (5, 6) bestehen.
Zahnradpumpe nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschnecke (3) mit einem Antriebswellenzapfen (3.2) versehen ist.
Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Antriebswellenzapfen (3.2) ein Getriebemotor (11) aufgesteckt ist.
Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) in eine Wanne (4.2) und einen Dekkel (4.1) geteilt ist.
Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschnecke (3) einseitig im Deckel (4.1) verstärkt gelagert ist.