-
Zahnradpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnradpumpe mit
zwei Rädern im Außeneingriff, in welcher auf einer oder beiden Seiten der Zahnräder
(je) eine axial verschiebliche und durch Förderdruckbeaufschlagung dichtend gegen
die Zahnradseitenflächen gedrückte, beiden Zahnrädern gemeinsame Stirnplatte angeordnet
ist, durch welche sich die Lagerzapfen der Zahnräder mit Spiel erstrecken. Durch
die dichtend angedrückten inneren Stirnplatten sollen solche Pumpen besonders für
die Förderung von Flüssigkeiten geringer Viskosität, z. B. Petroleum oder Benzin,
geeignet sein, wo es darauf ankommt, alle Leckspalte möglichst gering zu halten.
-
Bei einer bekannten Pumpe dieser Art sind die Lagerzapfen mittels
Rollenlagern in unbeweglich außerhalb der Stirnplatten liegenden Seitendeckeln gelagert.
Bei einer anderen Pumpe ähnlicher Art, bei der aber an Stelle :einer einzigen, beiden
Zahnrädern gemeinsamen Stirnplatte jedem Zahnrad eine axial verschiebliche scheibenförmige
Stirnplatte, und zwar nur auf einer Seite der Zahnräder zugeordnet ist, ist neben
den Stirnplatten für die Lagerzapfen noch je eine Lagerbuchse vorgesehen, die die
Form eines Rohrkörpers hat, der mit einem Bund größeren Durchmessers und im Abstand
davon mit einem Bund bzw. Flansch kleineren Durchmessers versehen ist. An diesen
beiden Bunden sind die Lagerbüchsen im Gehäuse gehalten und zentriert, so daß sie
praktisch keine Kippbewegungen gegenüber einer zu den Drehachsen der Zahnräder senkrechten
Ebene ,ausführen können.
-
Im übrigen war es bei Zahnradpumpen mit axial beweglichen, durch Fiärderdruckbeaufschlagung
gegen die Zahnradseitenflächen gedrückten, inneren Stirnplatten meist üblich, die
Stirnplatten zugleich als Lagerbuchsen, meist als Flanschbuchsen, auszubilden, wobei
der Flansch als druckbeaufsehlagte Stirnplatte wirkt und die Buchse mittels des
Flansches und des dünneren rohrförmigen Busenteils i. Gehäuse gehalten und zentriert
äst. Die genannten bekannten Pumpen weisen eine große Steifheit hinsichtlich der
Lagerung .der Zahnräder im Gehäuse auf. Die Herstellung der Gehäusebohrungen für
die Lagerbuchsen erfordert ein hohes Maß an Präzision und Maßhaltigkeit. Kleinste
Ungenauigkeiten in der Fduchtung der beiden Lagerbohrungen für ein Zahnradergeben
schon zusätzliche Leckspalte zwischen den Zahnradseitenflächen und den Stirnplatten
infolge Verkantung der Zahnräder.
-
Durch die Erfindung soll eine weitere Verringerung der Möglichkeiten
für Sickerverluste bei Pumpen der eingangs Erwähnten Art erreicht werden. Dazu wird
erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in an sich bekannter Weise jeder der Lagerzapfen
in ,einer besonderen, mit einem Bund bzw. Teil größeren Außendurchmessers versehenen
Lagerbuchse gelagert ist, wobei die axiale Länge dieses Teils geringer ist als die
Hälfte der gesamten Länge der Lagerbuchse, und daß ferner jede Lagerbuchse, nur
an ihrem Bund bzw. Teil größeren Außendurchmessers die entsprechenden zylindrischen
Gegenflächen berührend, in Ausnehmungen bzw. Bohrungen, von Gehäuseteilen eingesetzt
ist, und zwar derart, daß die Lagerbuchse in beschränktem Maße Kippbewegungen gegenüber
den Stirnplatten ausführen. kann.
-
Dabei können die Lagerbuchsen .auf beiden Seiten .der Zahnräder erfindungsgemäß
in je eine besondere Gehäuseplatte eingesetzt sein, die innerhalb des Pumpengehäuses
angebracht ist. Diese Gehäuseplatten sind nur Gehäuseteile zur Halterung der Lagerbuchsen
und haben nichts mit den. axial an die Zahnradseitenflächen gedrückten Stirnplatten
zu tun.
-
Es ist aber auch möglich, daß die Lagerbuchsen auf beiden Seiten der
Zahnräder in an sich bekannter Weise in abgesetzte Bohrungen bzw. ähnliche Aussparungen
der Gehäusestirndeckel eingesetzt -sind. Dabei sind zwischen den axial beweglichen
Stirnplatten und den den stirnseitigen Abschluß des Gelsäuses bildenden Gehäusestirndeckeln
keine besonderen Einsatzplatten mehr :erforderlich.
-
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen können sich die Lagerbuchsen unter
anderem auch geringen
Verbiegungen der Lagerzapfen, welche durch
die ungleichmäßige Verteilung des Druckes rings um die Zahnräder erzeugt werden,
anpassen, so daß eine überhitzung der Lager durch Kantenpressungen in den Lagern
bei hohn Förderdrücken verhindert wird.
-
An sich war schön eine Zahnradpumpenausführung bekannt, bei der an
beiden Seiten der Zahnräder je eine axial nicht verschiebliche innere Gehäusestirnplatte
angeordnet ist; in"det für jeden Lagerzapfen der Zahnräder eine einen-.- Bund oder
Bereich größeren Durchmessers aufweisende Lagerbuchse eingesetzt ist, wobei, mit
Ausnahme der als Lager für die Antriebswelle dienenden, = diese -Lagerbuchsen nur
an den schmal ausgebildeten Bunden und an ihren kurzen danebenliegenden Bereichen
in den Gehäuseteilen gehalten sind, während ;der längere rohrförmige Teil der Buchse
die Gehäuseteile nicht berührt. Da aber die Bunde dieser Lager zwischen den inneren
Gehäusestirnplatten und den äußeren Gehäusestimdeckeln eingespannt sind, können
sich die Lagerbuchsen hierbei nicht verstellen.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
Hierin zeigt Fig.1 einen Längsschnitt durch eine Zahnradpumpe mit der erfindungsgemäßen
Lageranordnung und Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch eine ähnliche Pumpe mit einer
anderen Ausführungsform der Lagerhalterung.
-
Nach Fig. 1 ist ein Pumpengehäuse 1 mit zwei ineinander schneidenden
zylindrischen Kammern 2
und 3 vorgesehen. Gehäusestimdeckel
4 und 5 schließen das Gehäuse stirnseitig ab und sind mit diesem durch
nicht dargestellte Schrauben verbunden. Zwei miteinanderkämmendeflüssigkeitsverdrängendeZahnräder
6 und 7, die mit Lagerzapfen 8 versehen sind, rotieren in.
den Kammern 2 und 3. In das Gehäuse sind Stimplatten 14 eingesetzt,
die mit den Seitenflächen der Zahnräder 6 und 7 in Berührung stehen,
so daß sie die Stirnwände der Pumpenkammem bilden.
-
Im Gehäuse 1 sind ferner zwei Gehäuseplatten 11
angeordnet,
die mit Bohrungen 10 versehen sind, in welche die Lagerbuchsen 9 für die
Lagerzapfen 8 mit Gleitsitz eingesetzt sind. Die Lagerbuchsen 9 bestehen
je aus einem Bund bzw. mittleren Teil 9 b größeren Außendurchmessers und davon abstehenden
Teilen 9 c kleineren Außendurchmessers. Durch Keile 12, die in. Keilnuten
13 der Gehäuseplatten 11 eingreifen, sind die Lagerbuchsen 9 gegen Verdrehung
gesichert. Die Gehäuseplatten 11 unterstützen die Lagerbuchsen 9 an einer Stelle,
die etwa in der Mitte der axialen Länge der Lagerbohrungen liegt. Die Dicke der
Platten 11 an der Berührungsstelle mit den Lagerbuchsen 9 bzw. deren Teilen 9 b
ist viel geringer als die Länge der Lagerbuchsen.
-
Zwischen den Rückseiten der Stirnplatten 14 und den ihnen zugekehrten
Flächen der Gehäuseplatten 11 ist jeweils eine Kammer A gebildet, in der durch eine
Dichtungsschnur 19 eine Druckzone abgegrenzt ist, die mit der Pumpendruckseite in
Verbindung steht, so daß beide Stirnplatten 14 durch Förderdruckbeaufschlagung
dichtend gegen die Zahnradseitenflächen gedrückt werden.
-
Im auslaßseitigen Bereichund im Bereich des Zahnradeingriffes treten
die höchsten Drücke an den Zahnradumfängen auf, während im Bereich der Einlaßseite
an den Zahnradumfängen Niederdruck herrscht. Durch diese ungleiche= Druckverteilung
um die Zahnrüder kann an den Lagerzapfen, die sich in den Lagerbuchsen abstützen,
eine geringe Verformung durch Biegebeanspruchung auftreten. In der beschriebenen
Pumpe werden die Wirkungen dieser Verformung erstens dadurch überwunden, daß die
Lager für die Zahnradwellen von den Stirnplatten, welche die Seiten der Zahnräder
abdichten, unabhängig gemacht werden. Hierdurch ist es möglich, Relativbewegungen
zwischen der Welle und den Stirnplatten zuzulassen. Zweitens sind die Lager so im
Gehäuse angebracht, daß sie sich selbsttätig der von der Biegung herrührenden geringen
Schräglage der Lagerzapfen anpassen können. Die erforderliche Bewegung ist gering
und wird in. der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung dadurch ermöglicht,
daß die Lagerbuchsen nur auf einer begrenzten Bohrungslänge bzw. Stützflächenlänge
bei 10 unterstützt werden, wobei diese Stützfläche ungefähr in der Mitte
der Berührungsfläche zwischen dem Lager und dem Zapfen liegt und eine geringere
axiale Länge als . diese aufweist. Bei einer solchen Anordnung kann die gewünschte
Bewegungsfreiheit des Lagers im Gehäuse erzielt werden, ohne daß nichtzylindrische
Berührungsflächen verwendet werden müssen und ohne daß ein zu großes Spiel zwischen
den Unterstützungsflächen bzw. Bohrungen 10 und den Umfangsflächen der Bunde
9 b der Lagerbuchsen 9 erforderlich ist.
-
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform entspricht im allgemeinen
derjenigen nach Fig. 1, doch ist die Halterung für die Lagerbuchsen 9 a unmittelbar
im Gehäusestimdeckel 5 a angebracht. Dies geschieht durch Ausnehmungen 34,
welche die Lagerbuchsen 9 a aufnehmen. Auf diese Weise werden die besonderen Gehäuseplatten,
die bei der Ausführungsform nach Fig. 1 vorhanden sind, eingespart.
-
Ein Keil 12 a greift in entsprechende Nuten des Deckels
5 a und der Lagerbuchsen 9 a ein, um die Lagerbuchsen 9 a gegen Verdrehung
zu sichern.