DE1055365B

DE1055365B - Fluid pump with two intermeshing gears

Info

Publication number: DE1055365B
Application number: DEB46607A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Willy Voit
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1957-10-30
Filing date: 1957-10-30
Publication date: 1959-04-16

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe mit zwei ineinancferkämmencfen Zahnrädern, die mit ihren Wellen im Pumpengehäuse axial verschiebbare, zur seitlichen Begrenzung der zwischen den Zähnen liegenden Förderräume dienende und zum Zwecke der radialen Nachgiebigkeit mit mindestens einem Längsschlitz versehene Wände, insbesondere Lagerbuchsen oder Lagerkörper durchdringen, die auf ihrer dem Pumpengehäuse zugewandten Stirnseite jeweils mindestens über einen der Zahnradwelle benachbarten Abschnitt unter einem Druck stehen, der niedriger ist als der Förderdruck, insbesondere unter dem Einlaßdruck der Pumpe. Vom Umfang bis zur Lagerbohrung reichende Längsschlitze in den Lagerbuchsen werden bei diesen Pumpen vorgesehen, damit beispielsweise in Verbindung mit anderen Einschnitten in den Lagerbuchsen gelenkartig bewegliche, federnde Buchsenabschnitte entstehen, mit denen das Radialspiel zwischen den Zahnkämmen und der Gehäusewand in gleichbleibender Größe aufrechterhalten wird. Die durchgehenden Längsschlitze liegen deshalb häufig in der Nähe der Pumpendruckzone, oder sie gehen gar im Überdeckungsbereich des Zahnrads von der Druckzone aus. Dadurch wird aber die im Druckbereich der Pumpe so wichtige Abdichtung im Spalt zwischen den Stirnflächen der Lagerbuchsen und den Seitenflächen der Zahnräder möglicherweise verschlechtert. Um trotzdem die Leckverluste in normalen Grenzen zu halten, müssen die Lagerbuchsen unter Umständen mit einer größeren Axialkraft gegen die Stirnseiten der Zahnräder gedrückt werden, als an sich nötig wäre, was den mechanischen Wirkungsgrad der Pumpe nachteilig beeinflußt. Gleiche oder ähnliche Verhältnisse können bei Pumpenbauarten auftreten, bei denen der elastische Spielausgleich durch Schlitze in Gehäusewänden erzielt wird, die nicht gleichzeitig Lagerbuchsen sind.The invention relates to a liquid pump with two ineinancferkämmencfen gears, which with their shafts in the pump housing axially displaceable, serving for the lateral delimitation of the delivery spaces between the teeth and for the purpose of radial flexibility provided with at least one longitudinal slot walls, in particular bearing bushings or bearing bodies penetrate their end face facing the pump housing are in each case under a pressure which is lower than the delivery pressure, in particular under the inlet pressure of the pump, via at least one section adjacent to the gear shaft. Longitudinal slots in the bearing bushes extending from the circumference to the bearing bore are provided in these pumps so that, for example, in connection with other incisions in the bearing bushes, flexible, resilient bushing sections are created with which the radial play between the tooth combs and the housing wall is maintained at a constant size. The continuous longitudinal slots are therefore often in the vicinity of the pump pressure zone, or they even start from the pressure zone in the overlap area of the gearwheel. As a result, however, the seal, which is so important in the pressure area of the pump, in the gap between the end faces of the bearing bushes and the side faces of the gear wheels is possibly impaired. In order to keep the leakage losses within normal limits, the bearing bushes may have to be pressed against the end faces of the gears with a greater axial force than would be necessary per se, which adversely affects the mechanical efficiency of the pump. The same or similar conditions can occur with pump designs in which the elastic clearance compensation is achieved through slots in the housing walls, which are not also bearing bushes.

In allen diesen Fällen wird dieser Nachteil nach der Erfindung auf einfache Weise dadurch behoben, daß der vom Umfang bis zur Durchdringungsstelle der Welle reichende Längsschlitz der Wand mindestens in einem unmittelbar an die Welle anschließenden Abschnitt mit federnd nachgiebigem, insbesondere gummiartigem Stoff abgedichtet wird.In all these cases, this disadvantage is remedied in a simple manner according to the invention by that the longitudinal slot of the wall extending from the circumference to the point of penetration of the shaft at least in a section directly adjoining the shaft with a resilient, in particular rubber-like material is sealed.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung eine Flüssigkeitspumpe dargestellt. Es zeigt In the drawing, a liquid pump is shown as an embodiment of the subject matter of the invention. It shows

Fig. 1 einen Querschnitt nach Linie I-I in Fig. 2; Fig. 2 einen Längsschnitt nach Linie H-II in Fig. 1.Fig. 1 shows a cross section along line I-I in Fig. 2; FIG. 2 shows a longitudinal section along line H-II in FIG. 1.

In einem topfförmigen Gehäuse 1 liegen zwei brillenförmige Lagerbuchsen 2 und 3, deren mit 4 und 7 bezeichneten Lagerbohrungen je ein Wellenstumpf 9 bis 12 für zwei jeweils zwischen zwei Wellenstümpfen sitzende Zahnräder 14 und 15 ge-Flüssigkeitspumpe In a cup-shaped housing 1, there are two spectacle-shaped bearing bushings 2 and 3 and 7 designated bearing bores each have a stub shaft 9 to 12 for two each between two Stub shaft seated gears 14 and 15 ge liquid pump

mit zwei ineinanderkämmendeiiwith two intertwined eggs

ZahnrädernGears

Anmelder:Applicant:

Robert Bosch G. m. b. H.,
Stuttgart-W, Breitscheidstr. 4Robert Bosch GMBH.,
Stuttgart-W, Breitscheidstr. 4th

Dipl.-Ing. Willy Voit, Stuttgart-Bad Cannstatt,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Willy Voit, Stuttgart-Bad Cannstatt,
has been named as the inventor

lagert ist. Das topfförmige Gehäuse 1 ist durch einen flachen, mit nicht dargestellten Schrauben daran befestigten Deckel 17 abgeschlossen. Der Wellenstumpf 10 sticht mit einem kegeligen Abschnitt 21, der zur Aufnahme einer nicht dargestellten Antriebskupplung dient, aus dem Deckel 17 heraus. Der zwischen diesem Deckel und dem Wellenstumpf 10 vorhandene Spalt ist durch eine Dichtung 22 abgedichtet. In den der Eingriffsstelle der beiden Zahnräder 14 und 15 benachbarten Abschnitten des Gehäuses 1 liegt je eine strichpunktiert dargestellte Bohrung 23 und 24. Die Bohrung 23 dient als Einlaß und die Bohrung 24 als Auslaß der Pumpe.is stored. The cup-shaped housing 1 is through a flat cover 17 fastened thereon with screws, not shown, completed. The stub shaft 10 stands out with a tapered section 21, which is used to A drive coupling (not shown) is received from the cover 17. The one between this The gap between the cover and the stub shaft 10 is sealed by a seal 22. In the the point of engagement of the two gears 14 and 15 adjacent sections of the housing 1 is each one Bore 23 and 24 shown in phantom. The bore 23 serves as an inlet and the bore 24 as Outlet of the pump.

Die Lagerbuchsen 2 und 3 weisen an ihren dem Auslaß benachbarten Abschnitten zwei jeweils bis zu den Lagerbohrungen4 bis 7 durchgehendeLängsschlitze 26 bis 29 auf, die im Querschnitt gesehen je einen Absatz 30 haben, so daß der Abschnitt des Längsschlitzes im Bereich der jeweiligen Lagerstelle breiter ist als sein Abschnitt gegen den Außenumfang der Büchse hin. In dem breiteren Abschnitt jedes Längsschlitzes steckt jeweils eine Dichtung 33, welche die zugeordnete Stirnseite der Zahnräder 14 und 15, bzw. den Umfang der anliegenden Wellenstümpfe 9, 10, 11 oder 12 berührt. Jede der Dichtungen ist durch einen etwa in ihrer Mitte liegenden und in eine Ausnehmung 34 des den jeweiligen Längssch/itz begrenzenden Wandabschnitts hineinragenden Vorsprung 35 in Achsrichtung gesichert.The bearing bushes 2 and 3 have, on their sections adjacent to the outlet, two longitudinal slots 26 to 29 each extending up to the bearing bores 4 to 7, each having a shoulder 30 when viewed in cross section, so that the section of the longitudinal slot in the area of the respective bearing point is wider than its section towards the outer circumference of the liner. In the wider section of each longitudinal slot there is a seal 33 which touches the associated end face of the gear wheels 14 and 15 or the circumference of the adjacent shaft stubs 9, 10, 11 or 12. Each of the seals is secured in the axial direction by a projection 35 lying approximately in its center and protruding into a recess 34 of the wall section delimiting the respective longitudinal slot.

Die in jedem der Längsschlitze 26 bis 29 liegende Dichtung 33 besteht aus einem gummiartigen Stoff, z.B. einem ölunempfindlichen synthetischen Gummi, der sich der jeweiligen Breite des Längsschlitzes anzupassen vermag. Sie soll so ausgeführt sein, daß sieThe seal 33 lying in each of the longitudinal slots 26 to 29 consists of a rubber-like material, E.g. an oil-insensitive synthetic rubber, which can be adapted to the respective width of the longitudinal slot able. It should be designed so that it

809 790/197809 790/197

in gleicher Weise wie die Stirnseite der Buchse am Zahnrad und wie die Lagerbuchsen 2 oder 3 an dem jeweilig zugeordneten Wellenstumpf anliegt, wodurch der an der Stirnseite der Zahnräder und auch durch das Lagerspiel hindurchtretenden Flüssigkeit ein überall gleichbleibender Widerstand entgegengesetzt wird.in the same way as the face of the socket on the gear and as the bearing bushes 2 or 3 on the respectively assigned stub shaft rests, whereby the on the face of the gears and also through the fluid passing through the bearing play opposes a constant resistance everywhere will.

Am Außenumfang der Lagerbuchsen 2 und 3 sind zu beiden Seiten des Einlasses der Pumpe keilförmige Einschnitte 36 und 37 angebracht, die nicht bis zu den Lagerbohrungen 4 bis 7 hindurchgehen. Durch den stehenbleibenden, verhältnismäßig dünnen Wandabschnitt an den Lagerbuchsen wird eine Art Gelenk geschaffen, durch das ein federndes Nachgeben derzwischen den Einschnitten 36 und 37 und den Längsschlitzen 26 bis 29 liegenden Abschnitten 38 der Lagerbuchsen erreicht wird.On the outer circumference of the bearing bushes 2 and 3 are wedge-shaped on both sides of the inlet of the pump Incisions 36 and 37 attached, which do not go through to the bearing bores 4 to 7. Through the The relatively thin wall section remaining on the bearing bushes becomes a kind of joint created by a resilient yielding between the incisions 36 and 37 and the longitudinal slots 26 to 29 lying portions 38 of Bearing bushes is achieved.

Sowohl im Gehäuse 1 als auch im Deckel 17 sind im Bereich der benachbarten Enden der Wellenstümpfe 9 bis 12 Ausnehmungen 40 bis 43 vorhanden, die durch Bohrungen 44 und 45 in den Wellenstümpfen sowie durch einen Kanal 46 untereinander und durch einen nicht dargestellten Kanal, bzw. die äußeren Enden der Schlitze 26 bis 29 mit der Einlaßseite der Pumpe verbunden sind.Both in the housing 1 and in the cover 17 are in the area of the adjacent ends of the stub shafts 9 to 12 recesses 40 to 43 available through holes 44 and 45 in the stub shafts as well as through a channel 46 among one another and through a channel (not shown) or the outer ends of the slots 26 to 29 are connected to the inlet side of the pump.

An der dem Gehäuse 1 bzw. dem Deckel 17 benachbarten Stirnseite jeder Buchse liegt in einer Nut eine Dichtung 48, die am Gehäuse 1 bzw. am Deckel 17 anliegt und je einen im Längsschnitt beispielsweise eüipsenförmigen Raum 50 und 51 abschließt. Jeder dieser Räume ist über je einen Kanal 52 mit der Druckseite der Pumpe verbunden. In den zwischen den Längsschlitzen 26 und 28 und den Ausschnitten 36 bis 37 liegenden Abschnitt jeder Büchse ist etwa in dessen Mitte eine geschlossene Nut eingeschnitten, die eine im Gehäuse 1 anliegende Ringdichtung 53 aufnimmt. Diese Dichtung dichtet einen zwischen dem Gehäuse und der Büchse liegenden Raum 54 ab, der über Kanäle 56 und 57 bzw. 58 vom Förderdruck der Pumpe beaufschlagt wird. Diese auf dem Außenumfang der Lagerbuchse liegenden Räume 54 sind so angeordnet, daß die durch Flüssigkeitsdruck von ihnen aus auf die Lagerbuchse wirkenden Kräfte den vom Förderdruck an den beiden Zahnrädern hervorgerufenen Radialkräften entgegengerichtet sind.On the end face of each socket adjacent to the housing 1 or the cover 17 is located in a groove a seal 48, which rests on the housing 1 or on the cover 17 and each one in longitudinal section, for example Eüipsen-shaped space 50 and 51 closes. Each of these rooms has a channel 52 each connected to the pressure side of the pump. In between the longitudinal slots 26 and 28 and the cutouts 36 to 37 lying section of each sleeve is cut about in the middle of a closed groove, which receives a ring seal 53 resting in the housing 1. This seal seals you in between the housing and the sleeve lying from space 54, which is via channels 56 and 57 or 58 from the delivery pressure the pump is applied. These on the outer circumference the bearing bush lying spaces 54 are arranged so that the liquid pressure of from the forces acting on the bearing bush, the forces caused by the delivery pressure on the two gears Radial forces are opposed.

Die an eine Ölleitung angeschlossene und von einem Motor angetriebene Pumpe saugt über den Einlaß 23 Öl an und fördert es in den zwischen den Zähnen liegenden Förderräumen zum Auslaß 24. Der im Auslaß 24 herrschende Druck wirkt in den Räumen 50 und 51 auf die beiden Stirnseiten der Lagerbuchsen 2 und 3 und drückt sie gegen die Stirnseiten der Zahnräder 14 und 15. Die auf die Stirnseiten der Lagerbuchsen wirkenden Kräfte sind hierbei in der Regel etwas größer bemessen als die von der Flüssigkeit in den Förderräumen auf die Lagerbuchsen ausgeübten Axialkräfte, damit eine ausreichende Dichtung zwischen Zahnrad und Lagerbuchse erreicht wird.The pump, which is connected to an oil line and driven by a motor, sucks through the Inlet 23 oil and conveys it in the delivery spaces between the teeth to the outlet 24. The The pressure prevailing in the outlet 24 acts in the spaces 50 and 51 on the two end faces of the bearing bushes 2 and 3 and presses them against the faces of the gears 14 and 15. The on the faces of the Forces acting on the bushings are here in the Usually somewhat larger than that exerted on the bearing bushes by the liquid in the conveying chambers Axial forces so that a sufficient seal is achieved between the gear wheel and the bearing bush will.

Der im Auslaß 24 und in den zwischen den Zähnen liegenden Förderräumen herrschende Druck wirkt auf die Zahnräder 14 und 15 und versucht sie in ihren Lagerstellen vom Auslaß 24 wegzuschieben. Die Richtung der Verschiebung hängt dabei davon ab, ob die Radialspalte zwischen den Zahnrädern 14 und 15 und dem Gehäuse 1 vom Einlaß 23 bis zum Auslaß 24 etwa gleich groß sind oder ob nur im Bereich des Auslasses 24 etwa im Ausmaß eines Zahnabstandes im Kopf kreis gemessen jeweils ein sehr enger Radialspalt vorhanden ist.The pressure prevailing in the outlet 24 and in the delivery spaces between the teeth acts on it the gears 14 and 15 and tries to push them away from the outlet 24 in their bearings. the The direction of the shift depends on whether the radial gaps between the gears 14 and 15 and the housing 1 from the inlet 23 to the outlet 24 are approximately the same size or whether only in the area of the Outlet 24 measured approximately to the extent of a tooth spacing in the head circle, each a very narrow radial gap is available.

Lager-Lager- einander könnenStock-stock- each other can

Der Auslaßdruck herrscht auch in den zwischen dem Pumpengehäuse und den Buchsen liegenden und über die Bohrungen 52, 56 und 57 bzw. 58 mit dem Auslaß verbundenen Räumen 54, sp;idä%_;ider Ver-Schiebung der Zahnräder 14 und 15^
stellen eine Verschiebung der !ede"
buchsenabschnitte 38 überlagert wi
entgegengerichteten Verschiebebewej
hierbei je nach Wunsch aufeinander abgestimmt _{The outlet pressure also prevails in the spaces 54, sp; idä%; i of} the displacement of the gears 14 and 15 ^, located between the pump housing and the sockets and connected to the outlet via the bores 52, 56 and 57 or 58
represent a shift in the! ede "
socket portions 38 superimposed on wi
opposite displacement movement
here coordinated as required

ίο werden, so daß die Radialspalte zwischen dem Gehäuse 1 und den Zahnrädern 14 bzw. 15 mit wachsendem Auslaßdruck gleichbleiben, kleiner oder größer werden, d. h. die Zahnräder auch bei Lagerabnutzungen laufend insbesondere im Druckbereich an die Gehäusebohrung herangeführt werden.ίο be so that the radial gaps between the housing 1 and the gears 14 and 15 remain the same with increasing outlet pressure, smaller or larger be, d. H. the gears continuously to the bearing wear, especially in the pressure area Housing bore are brought up.

Die Dichtung 33 wird zweckmäßigerweise so ausgeführt, daß sie der Verringerung des von ihr abgedichteten Spaltes bei Verschiebung des federnden Lagerbuchsenabschnittes 38 keinen wesentlichen Widerstand entgegensetzt und bei Erweiterung des Spaltes ihn stets in dem gewünschten Umfang abdichtet. Auch soll bei den Verschiebebewegungen das Lagerspiel in den Wellenstümpfen 9 bis 12 und die Axialspalte an den Stirnseiten der Zahnräder 14 und 15 nicht durch die Verformung der Dichtung geändert werden, was durch örtlich begrenzte, beispielsweise in der Dichtung liegende Ausnehmungen erreicht wird, deren zweckmäßige Lage und Größe sich für jede Pumpengröße durch Versuche leicht ermitteln läßt.The seal 33 is expediently designed so that it reduces the area sealed by it There is no significant gap when the resilient bearing bushing section 38 is displaced Opposes resistance and always seals it to the desired extent when the gap is widened. The bearing play in the stub shafts 9 to 12 and the Axial gaps on the end faces of the gears 14 and 15 are not changed by the deformation of the seal are achieved by locally limited, for example recesses located in the seal whose appropriate position and size can easily be determined for each pump size through experiments leaves.

Die radialen Abmessungen der Dichtung 33 können je nach den Erfordernissen frei gewählt werden. Herrscht in den zwischen den Zähnen liegenden Förderräumen, die sich im Bereich der Längsschlitze 26 bis 28 befinden, ein höherer Druck als im Einlaß der Pumpe, so werden die Dichtungen 33 die Längsschlitze in ihrer ganzen radialen Ausdehnung abdichten. Beginnt der Druckanstieg in den Förderräumen erst in dem jeweils kurz vor dem Auslaß befindlichen, gegenüber diesem aber noch abgeschlossenen Raum, so genügt eine Abdichtung des zur dichtenden Überdeckung der Stirnseite der Zahnräder 14 und 15 notwendigen Lagerbuchsensektors.The radial dimensions of the seal 33 can be freely selected depending on the requirements. This prevails in the conveying spaces located between the teeth, which are located in the area of the longitudinal slots 26 to 28, a higher pressure than in the inlet of the pump, the seals 33 become the longitudinal slots seal in their entire radial extent. The pressure begins to rise in the conveying chambers only in the one located just before the outlet, but still closed off from it Space, then it is sufficient to seal the cover for the sealing face of the gears 14 and 15 necessary bearing bush sector.

Durch die zwischen den Stirnseiten der Lagerbüchsen 2 und 3 und den Seitenflächen der Zahnräder 14 und 15 vorhandenen Spalte und durch das Lagerspiel zwischen den Wellenstümpfen 9 bis 12 und den Lagerbuchsen 2 und 3 können kleine Mengen öl hindurchtreten, die sich in den Räumen 40 und 43 sammein und gegebenenfalls durch die Verbindungskanäle 44, 46 in den Einlaß 23 zurückströmen. By between the end faces of the bearing bushes 2 and 3 and the side surfaces of the gears 14 and 15 existing column and through the bearing play between the stub shafts 9 to 12 and the Bearing bushes 2 and 3 allow small amounts of oil to pass through, which collect in the spaces 40 and 43 and optionally flow back through the connecting channels 44, 46 into the inlet 23.

Claims

Patent claims:
1.Liquid pump with two intermeshing gears that penetrate with their shafts axially displaceable in the pump housing, serving to laterally delimit the pumping chambers located between the teeth and for the purpose of radial flexibility with at least one longitudinal slot, in particular bearing bushings, which penetrate on their walls facing the pump housing End face are under a pressure at least over a section adjacent to the gear shaft which is lower than the delivery pressure, in particular under the inlet pressure of the pump, characterized in that the pressure extending from the circumference to the penetration point (4, 5, 6, 7) of the shaft Longitudinal slot (26, 27, 28, 29) of the wall (2, 3) at least in one directly adjacent to the shaft.

closing section sealed with resilient, in particular rubber-like material (33) is.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the resilient material (33)

is firmly connected to the surfaces of the wall delimiting the longitudinal slot.

3. Pump according to claim 2, characterized in that the resilient material (33) is positively connected to the wall.

1 sheet of drawings