DE1156653B

DE1156653B - Zahnradpumpe

Info

Publication number: DE1156653B
Application number: DEP14271A
Authority: DE
Inventors: John Leslie Hilton
Original assignee: Plessey Co Ltd
Current assignee: Plessey Co Ltd
Priority date: 1955-06-10
Filing date: 1955-06-10
Publication date: 1963-10-31

Description

Zahnradpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnradpumpe, bei der die Lager für beide Zahnradwellen auf der der Antriebsseite abgelegenen Seite der Zahnräder in Durchgangsbohrungen einer gemeinsamen, flachen, axial verschieblichen Lagerplatte angeordnet sind, welche unter Einwirkung des Förderdrucks zur Ab- dichtung an die Zahnradseitenflächen angepreßt ist.
Es sind Zahnradpumpen dieser Art bekannt, bei denen der Förderdruck auf einen Kolben einwirkt, der seinerseits die Laggerplatte an die Zahnradseitenflächen preßt. Diese Konstruktion erfordert die Anwendung zusätzlicher Teile, die die Herstellung verteuern und die Ursache von Betriebsstörungen sein können.
Es sind auch schon Zahnradpumpen bekanntgeworden, bei denen man den Förderdruck direkt auf die Lagerplatte einwirken läßt. In diesem Fall besteht das Problem, den Förderdruck von den Endflächen der Lagerbohrungen fernzuhalten, da es nachteilig ist, wenn die Lagerbohrungen unter Druck stehen. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Abnutzung ist es ferner erwünscht, den auf die Lagrplatte einwirkenden Druck an die Druckverteilung um die Zahnräder anzupassen. Zur Lösung dieser Probleme werden bei den bekannten Zahnradpumpen dieser Art an Stelle einer durchgehenden Lagerplatte zwei sich entlang einer ebenen Fläche aneinanderschließende Buchsen mit nach außen abstehenden rohrförmigen Ansätzen versehen, und in einem zwischen der Lagerplatte -und dem Gehäuse vorgesehenen Spaltraum ist ein endloser Dichtungsri#ng angeordnet, durch den der Spaltraum in zwei Zonen unterteilt ist, von denen die eine Zone mit der Pumpendruckseite in Verbindung steht, während die andere, mehr im Bereich der Niederdruckseite der Pumpe liegende Zone mit der Saugseite der Pumpe verbunden ist. Durch die Unterteilung des Spaltraums in zwei Zonen unterschiedlichen Drucks kann die Verteilung des auf die Buchsen wirkenden Drucks der Druckvertellung um die Zahnräder angepaßt werden. Die nach außen abstehenden Ansätze umgeben die Zahnradwellen und ermöglichen es, durch Einfügung weiterer Dichtungsringe zwischen den Ansätzen und dem Gehäuse, den in der einen Zone des Spaltraums herrschenden Förderdruck von den Endflächen der Lagerbohrungen fernzuhalten. Gleichzeitig halten die Ansätze den endlosen Dichtungsring in der richtigen Form.
Das Vorhandensein der rohrförrnigen Ansätze an den Lagerbuchsen ist jedoch nachteilig, weil dadurch einerseits die Fertigung erschwert wird und andererseits die Lagerung der Zahnräder ungünstiger ist.
Es sind schließlich Zahnradpumpen ähnlicher Bauart bekannt, bei denen die Zahnradwellen mit den Außenflächen der Lagerbuchsen abschneiden. Die Lagerbohrungen sind in dem Spaltraum zwischen den Lagerbuchsen und der Gehäusestimwand von konzentrischen Dichtungsringen umgeben, und die innerhalb jedes Dichtungsrings liegende Zone ist mit der Saugseke verbunden, während die äußere Zone, unter dem Förderdruck steht. Auch in diesem Fall werden die Lagerbuchsen durch direkte Einwirkung des Förderdrucks gegen die Zahnradseitenflächen gedrückt; der Druck wirkt aber rings um die gesamte Buchse gleichmäßig, so daß keine Anpassung an die Druckverteilung um die Zahnräder besteht.
Das Ziel der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei einer Zahnradpumpe mit gemeinsamer, flacher Lagerplatte eine Abdichtung durch direkte Einwirkung des Förderdrucks in der Weise zu ermöglichen, daß eine Angleichung an die Druckverteilung um die Zahnräder erzielt wird und der Förderdruck von den Lagerbohrungen ferngehalten wird.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht daß zwecks Angleichung an die Druckverteilung um die Zahnräder der Spaltraum zwischen der den Zahnrädern abgelegenen Seite der Lagerplatte und der gegenüberliegenden Gehäusestimwand in an sich bekannter Weise durch einen endlosen Dichtungsringm' zwei Zonen unterteilt ist, von denen die eine Zone mit der Pumpendruckseite in Verbindung steht, während die andere, mehr im Bereich der Niederdruckseite der Pumpe liegende Zone mit der Saugseite der Pumpe verbunden ist und in ihrer Form durch ein Stützblech bestimmt ist, um das der endlose Dichtungsring herumgelegt ist, und daß ferner das Stützblech die bündig mit der Lagerplatte abschließenden Enden der Zahnradwellen abdeckt, so daß die Lagerbohrungen für die Wellen innerhalb der saugseitigen Zone in den Spaltraum ausmünden.
Bei der nach der Erfindung ausgeführten Zahnradpumpe liegen die Lagerbohrungen in der Zone, die mit der Saugseite der Pumpe verbunden ist. Das die Enden der Zahnradwellen abdeckende Stützblech hält den endlosen Dichtungsring in der Form, die zur Erzielung der günstigsten Druckverteilung erforderlich ist. Somit genügt der endlose Dichtungsring, um einerseits den Förderdruck, von den Lagerbohrungen fernzuhalten und andererseits die vorteilhafteste Druckverteilung zu erzielen. Dies wird ohne zusätzlichen Aufwand bei einer gemeinsamen, flachen Lagerplatte erreicht, die eine einfache Fertigung ermöglicht und eine besonders günstige Lagerung der Zahnräder ergibt.
Je nach Art der gewünschten Druckverteilung kann die Form des endlosen Dichtungsrings verhältnismäßig kompliziert sein, doch ergibt dies beim Erfindungsgegenstand keine Schwierigkeit, weil dem Stützblech jede gewünschte Form erteilt werden kann. Wenn die Form einspringende Abschnitte aufweist, beispielsweise in Form einer Brillenkontur, wird vorzugsweise im Bereich der Druckseite der Zahnräder in der druckseitigen Zone des Spaltraums ein Gegenstützblech angeordnet, das den Dichtungsring im betreffenden Bereich gegen das Stützblech anlegt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung i3t in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Zahnradpumpe gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 1 und Fig. 5 eine Teilansicht im Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 2.
Die in der Zeichnung dargestellte, Zahnradpumpe weist ein Pumpengehäuse 1 auf, das mit zwei sich überschneidenden zylindrischen Kammern 2 und 3 ausgebildet ist. Ein Abschlußdeckel 4 ist durch Bolzc>n 5 dicht auf die Stirnfläche des Gehäuses 1 aufgeschraubt.
In den sich überschneidenden Zylindern 2 und 3 sind zwei miteinander in Eingriff stehende Zahnräder 6 und 7 angeordnet, deren Wellen 8 in Lagerplatten 9, 9 a gelagert sind. Diese Lagerplatten 9, 9 a sind in Form einer Acht ausgebildet und im Gleitsitz im Pumpengehäuse 1 axial verschieblich gelagert. Sie liegen an den Seitenflächen der Zahnräder 6, 7 an und bilden die Seitenwände der Pumpenkammern 2, 3.
Ini Gehäuse 1 ist ferner eine Wellendichtung 10 vorgesehen, die zur Abdichtung an der Antriebswelle dient. Zwischen der Außenfläche der der Antriebsseite abgelegenen Lagerplatte 9 und der Innenfläche des Abschlußdeckels 4 ist ein Spaltraum A vorgesehen, der durch einen endlosen Dichtu#ngsring 15 in zwei Zonen 11, 12 unterteilt ist. Die Lagerplatte 9 wird gegen die Zahnräder 6, 7 durch eine Kraft gepreßt, die von den Drücken in den Zonen 11, 12 erzeugt wird.
Der endlose biegsamr, Dichtungsring 15 umgibt die Zone 11 und ist dichtend zwischen der Außenfläche der Laggerplatte 9 und der Innenfläche des Abschlußdeckels 4 zusammengedrückt, so daß die beiden Zonen 11, 12 strömungsmitteldicht voneinander isoliert sind. Bei der in Fig. 3 durch Pfeile gekennzeichneten Drehrichtung der Zahnräder 6, 7 ist 13 der Saugkanal und 14 der Druckkanal. Die Zone 11 ist mit der Saugseite der Pumpe verbunden, während die Zone 12 mit der Pumpendruckseite in Verbindung steht. Die Verbindung der Zone 11. mit dem Saugkanal 13 erfolgt über Verbindungsnuten 21, die zwischen einem Spalt 22 an der Lagerplatte 9, der direkt mit dem Saugkanal verbunden ist, und den Lagerbohrungen 23 eingearbeitet sind.
Die druckseitige Zone 12 umgibt die saugseitige Zone 11 zum größten Teil und ist radial nach außen durch einen endlosen Dichtungsring 24 abgedichtet, der außerhalb der Umrandung der Lagerplatte 9 liegt.
In der Zone 11 liegt ein Stützblech 16, um das der Dichtungsring 15 herumgelegt ist. Dieses Stützblech hat die für die Zone 11 gewünschte Form. Ein Gegenstützblech 17 in der Zone 12 hält den Dichtungsring 15 in dem einspringenden Abschnitt der in Fig. 2 gezeigten Form gegen das Stützblech 16.
Das Stützblech 16 ist mit einer Bohrung 18 versehen, die dem Saugkanal 13 zugeordnet ist, während die Platte 17 eine ähnliche, dem Druckkanal 14 zugeordnete Bohrung19 aufweist, damit einDruckausgleich auf beiden Seiten der Stützbleche gewährleistet ist.
An der Innenfläche jeder Lagerplatte 9, 9 a ist gegenüber dem Saugkanal 13 bzw. dem Druckkanal 14 je- weils ein Ausschnitt 20 angebracht, so daß die Flüssigkeit von der Saugseite her durch die Enden der Pumpenräderzähne eintreten kann, und verhindert wird, daß Flüssigkeit auf der Druckseite zwischen den Pumpenräderzähnen eingeschlossen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zahnradpumpe, bei der die Lager für beide Zahnradwellen auf der der Antriebsseite abgelegenen Seite der Zahnräder in Durchgangsbohrungen einer gemeinsamen, flachen, axial verschieblichen, Lagerplatte angeordnet sind, welche unter Einwirkung des Förderdrucks zur Ab- dichtung an die Zahnradseitenflächen angepreßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Angleichung an die Druckverteilung um die Zahnräder (6, 7) der Spaltraum (A) zwischen der den Zahnrädern (6, 7) abgelegenen Seite der Lagerplatte (9) und der gegenüberliegenden Gehäusestimwand (4) in an sich bekannter Weise durch einen endlosen Dichtungsring (15) in zwei Zonen (11, 12) unterteilt ist, von denen die eine Zone (12) mit der Pumpendruckseite in Verbindung steht, während die andere, mehr im Bereich der Niederdruckseite der Pumpe liegende Zone (11) mit der Saugseite der Pumpe verbunden ist und in ihrer Form durch ein Stützblech (16) bestimmt ist, um das der endlose Dichtungsring (15) herumgelegt ist und daß ferner das Stützblech (16) die bündig mit der Lagerplatte (9) abschließenden Enden der Zahnradwellen (8) abdeckt, so daß die Lagerbohrungen für die Wellen (8) innerhalb der saugseitigen Zone (11) in den Spaltraum ausmünden.
2. Pumpe nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer brillenkonturähnlichen Form im Bereich der Druckseite der Zahnräder (6, 7) in der druckseitigen Zone (12) des Spaltraums ein Gegenstützblech (17) angeordnet ist, das den Dichtungsring (2) im betreffenden Bereich gegen das Stützblech (16) anlegt. 3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum größeren Teil die saugseitige Zone (11) umgebende druckseitige Zone (12) des Spaltraums (A) radial nach außen durch einen endlosen, außerhalb der Umrandung der Lagerplatte (9) liegenden Außendichtungsring (24) abgedichtet ist. 4. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der den Zahnradseitenflächen abgelegenenSeite derLagerplatte (9) im Bereich der saugseitigen Zone (11) Verbindungsnuten (21) zwischen einem Spalt (22) an der Lagerplatte (9), der direkt zur Saugseite der Pumpe fährt, und den Lagerbohrungen (23) eingearbeitet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 572 631, 864 363, 897 203, 910 384; belgische Patentschrift Nr. 527 945; französische Patentschrift Nr. 1060 496; USA.-Patentschrift Nr. 2 641192.