DE1267986B

DE1267986B - Gear pump

Info

Publication number: DE1267986B
Application number: DEP1267A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Reichert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1956-03-14
Filing date: 1956-03-14
Publication date: 1968-05-09

Description

Zahnradpumpe Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe mit parallelen, den Seitenflächen der Zahnräder als Anlage dienenden Gehäusestirnflächen.Gear pump The invention relates to a gear pump with parallel, the side surfaces of the gears serving as an abutment housing end faces.

Bei derartigen Zahnrdapumpen ist ein bestimmtes Spiel zwischen den Seitenflächen der Zahnräder und den Gehäusestirnflächen erforderlich, das einerseits möglichst eng sein soll, damit die durch den Spalt austretenden Leckverluste in erträglichen Grenzen bleiben, und andererseits ausreichend weit sein soll, um Druckmittel zum Schmieren an die Seitenflächen heranzulassen.In such gear pumps there is a certain amount of play between the Side surfaces of the gears and the housing end faces required on the one hand should be as narrow as possible so that the leakage losses exiting through the gap in tolerable limits, and on the other hand should be sufficiently wide to have leverage to allow for lubrication on the side surfaces.

Bei einer bekannten Zahnradpumpe, deren Zahnräder ein sehr enges seitliches Spiel zwischen den anliegenden Gehäusestirnwänden haben, sind die Seitenflächen der Zahnräder mit mulden- oder taschenförmigen Ausnehmungen versehen, die innerhalb der Fußkreise der Zahnräder auf einem oder mehreren zueinander konzentrischen Teilkreisen liegen. Diese verhältnismäßig großen Ausnehmungen werden zum Teil beim Überlaufen von mit dem Druckraum verbundenen Ouetschflüssigkeitsableitungskanälen mit Druckflüssigkeit versorgt. So wird den Seitenflächen auch genügend Schmiermittel zugeführt und, da die Ausnehmungen auf beiden Seitenflächen der Zahnräder angeordnet sind, auch der Druckunterschied zwischen den Zahnradseitenflächen ausgeglichen. Diese Anordnung kann jedoch die Leckverluste an den Zahnradseitenflächen wohl kaum vermeiden, da jede Seitenfläche nicht mehr mit voller Ringbreite zwischen Fußkreisdurchmesser und Zahnradwelle als Wand eines Dichtspalts wirken kann, vielmehr die Dichtspaltlänge durch die Ausnehmungen herabgesetzt wird, und ferner die den Ausnehmungen an den Seitenflächen vom Druckraum her, zugeführte Druckflüssigkeitsmenge auch noch aus diesen Ausnehmungen heraus in Räume niederen Drucks entweichen kann.In a known gear pump, the gears of which have a very narrow side Have play between the adjacent housing end walls are the side surfaces the gears are provided with trough-shaped or pocket-shaped recesses that are inside the root circles of the gears on one or more concentric pitch circles lie. These relatively large recesses become partly when overflowing of oil discharge channels with hydraulic fluid connected to the pressure chamber provided. In this way, enough lubricant is also supplied to the side surfaces and, there the recesses are arranged on both side surfaces of the gears, including the Pressure difference between the gear side surfaces balanced. This arrangement however, can hardly avoid the leakage losses on the gear side surfaces, since each side surface no longer has the full ring width between the root diameter and gear shaft can act as a wall of a sealing gap, rather the sealing gap length is reduced by the recesses, and also the recesses on the Side surfaces from the pressure chamber, supplied hydraulic fluid quantity also from these recesses can escape into rooms of low pressure.

Weiterhin ist es bekannt, bei den Zahnrädern einer Zahnradpumpe die Flankenkante des Zahnprofils an jeder Zahnradseitenfläche in Umlaufrichtung schräg zu machen. Die Schräge läuft etwa in der Mitte des Zahnprofils auf der Seitenfläche des Zahnrades aus und erstreckt sich in radialer Richtung bis zur Zahnradbohrung. Anstatt an den Zahnrädern könnten auch Schrägen an Radialnuten in den den Zahnradseitenflächen zugekehrten Gehäusestirnflächen angebracht sein. Die Schrägen dieser Radialnuten laufen in Umlaufrichtung der Zahnräder in die Gehäusestirnflächen aus. Durch die abgeschrägten Zähne wird weniger Schmiermittel von den Stirnflächen des Gehäuses abgestreift, und die Schräge am Zahn bzw. die Schräge jeder Nut in der Gehäusestirnfläche wirkt wie die Tragfläche eines hydrodynamischen Lagers, welches die Seitenflächen der Zahnräder abstützt und ein Anfressen der Seitenflächen verhindert. Leckverluste können aber auch durch diese Maßnahme nicht verhindert werden, denn offensichtlich bilden die Radialnuten bzw. Abschrägungen und die Lagerbohrung einen Nebenschluß, über den Druckflüssigkeit vom Druckraum zum Saugraum gelangen kann.Furthermore, it is known that the gears of a gear pump Flank edge of the tooth profile on each gear wheel side face inclined in the direction of rotation close. The slope runs approximately in the middle of the tooth profile on the side surface of the gear and extends in the radial direction to the gear bore. Instead of the gear wheels, bevels on radial grooves in the gear wheel side surfaces could also be used facing housing end faces be attached. The slopes of these radial grooves run out in the direction of rotation of the gears into the housing end faces. Through the Beveled teeth will remove less lubricant from the face of the housing stripped, and the bevel on the tooth or the bevel of each groove in the housing face acts like the supporting surface of a hydrodynamic bearing, which is the side surfaces which supports the gears and prevents pitting of the side surfaces. Leakage losses but cannot be prevented even by this measure, because obviously the radial grooves or bevels and the bearing bore form a shunt, through which hydraulic fluid can get from the pressure chamber to the suction chamber.

Bei einem bekannten Zahnradgebläse mit zwei dreizähnigen Rotoren sind die diesen Rotoren zugekehrten Gehäusestirnflächen je mit einem waffelartigen Belag aus Gummi oder synthetischem Gummi zum Abdichten an den Zahnradseitenflächen versehen. Dieser Belag kann hohen Drücken nicht standhalten und ist offensichtlich nur für niedrige Drücke, wie sie bei Luftgebläsen auftreten, geeignet.In a known gear fan with two three-toothed rotors are the housing end faces facing these rotors each with a waffle-like coating made of rubber or synthetic rubber for sealing on the gear side surfaces. This covering cannot withstand high pressures and is obviously only for low pressures, such as those encountered with air blowers, are suitable.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, zwischen den Seitenflächen der Zahnräder und den Gehäusestirnflächen einen tragfähigen Ölfilm zu schaffen und gleichzeitig die Leckverluste an diesen Stellen gering zu halten.The invention is now based on the object between the side surfaces of the gears and the housing end faces to create a stable oil film and at the same time to keep the leakage losses at these points low.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Zahnradpumpe der eingangs erwähnten Art mindestens ein Teil dieser (der inneren) Gehäusestirnflächen durch Sandstrahlen oder durch Kugelstrahlen aufgerauht ist. Dadurch entstehen zahlreiche sehr kleine Ausnehmungen auf den Gehäusestirnflächen, die wie Tragfelder wirken. Auch wenn die Zahnräder durch ungleichmäßige Druckverteilung an die eine Gehäusestirnfläche stärker angedrückt werden sollten, werden sich deshalb die Zahnräder nach dem Ausgleichen der beiderseitigen Axialdrücke wieder in die axiale Mittellage einstellen. Darüber hinaus haben die Ausnehmungen noch die Wirkung einer Labyrinthdichtung, die durchströmende Druckflüssigkeit sehr stark hemmt und die Leckverluste in den Spalten zwischen den Zahnradseitenflächen und den inneren Gehäusestirnflächen gering hält. Außerdem wird beim Kugelstrahlen die betreffende Oberfläche verdichtet. Eine andere vorteilhafte Lösung der genannten Aufgabe ergibt sich dadurch, daß mindestens ein Teil der inneren Gehäusestirnflächen auf galvanischem Wege aufgerauht ist. Dadurch ist es möglich, die Lage der zahlreichen Ausnehmungen auf der Gehäusestirnfläche genau festzulegen und den Übergang von Ausnehmung zu Ausnehmung sehr glatt zu machen. Im Hinblick auf die Herstellung ist es besonders zweckmäßig, wenn der ganze, von den Zahnradseitenflächen berührte Teil der inneren Gehäusestirnflächen aufgerauht ist.According to the invention, this object is achieved in that in a gear pump of the type mentioned at least a part of these (the inner) housing end faces is roughened by sandblasting or shot peening. This creates numerous very small recesses on the housing front surfaces, which act like supporting fields. Even if the gears are caused by uneven pressure distribution on the one end face of the housing should be pressed harder, the gears will therefore move after balancing of the axial pressures on both sides to the axial center position again. About that In addition, the recesses still have the effect of a labyrinth seal that flows through Hydraulic fluid very strongly inhibits and the leakage losses in the gaps between the Keeps gear side surfaces and the inner housing end faces low. Also will the surface in question is compacted during shot peening. Another advantageous solution of the stated problem results from the fact that at least one Part of the inner housing end faces is galvanically roughened. Through this it is possible to change the position of the numerous recesses on the housing face to be precisely defined and to make the transition from recess to recess very smooth. In terms of production, it is particularly useful if the whole of part of the inner housing end faces roughened with the gear wheel side surfaces is.

Eine weitere vorteilhafte Lösung der obengenannten Aufgabe ergibt sich bei einer Zahnradpumpe der eingangs erwähnten Art dadurch, daß mindestens ein Teil der Seitenflächen der Zahnräder durch Sandstrahlen oder durch Kugelstrahlen aufgerauht ist. So kann die Aufrauhung auch an den Zahnrädern vorgenommen werden, wenn sich diese leichter bearbeiten lassen, während die inneren Gehäusestirnflächen dann nicht aufgerauht werden. Die genannte Aufgabe wird aber auch dann gelöst, wenn mindestens ein Teil der Seitenflächen der Zahnräder auf galvanischem Wege aufgerauht ist. Die den Zahnrädern zugekehrten Gehäusestirnflächen brauchen dann nicht galvanisch behandelt zu werden. Damit wird auch vermieden, daß die inneren Stirnflächen der betreffenden Gehäuseteile, z. B. Lagerplatten usw., gegebenenfalls über die Kopfkreise der Zahnräder hinaus in störender Weise mit kleinen Vertiefungen versehen werden könnten.Another advantageous solution to the above problem results in a gear pump of the type mentioned in that at least one Part of the side surfaces of the gears by sandblasting or shot blasting is roughened. The roughening can also be done on the gears, if these can be machined more easily, while the inner housing end faces then not be roughened. The task mentioned is also achieved if at least some of the side surfaces of the gears are galvanically roughened is. The housing end faces facing the gears then do not need to be galvanized to be treated. This also prevents the inner end faces of the relevant housing parts, e.g. B. bearing plates, etc., if necessary over the tip circles the gears are also provided with small depressions in a disturbing manner could.

Eine Zahnradpumpe, bei der die Erfindung verwirklicht ist bzw. werden könnte, ist in der Zeichnung dargestellt; sie zeigt die Zahnradpumpe im Längsschnitt.A gear pump in which the invention is or will be implemented could is shown in the drawing; it shows the gear pump in longitudinal section.

Das Gehäuse der Zahnradpumpe ist aus einer Grundplatte 1, einer Zwischenplatte 2, einer Deckplatte 3 und einer Zusatzlagerplatte 4 zusammengesetzt. Die Platten werden mit Hilfe von Paßschrauben 5 in der richtigen Lage zusammengehalten. In Bohrungen 6 und 7 der Deckplatte 3 und Bohrungen 8 und 9 der Grundplatte 1 sind die Wellen 10 und 11 von zwei Zahnrädern 12 und 13 gelagert. Die Welle 10 hat an ihrem unteren Ende eine Nut 14; in diese greift mit einem Vorsprung 15 eine Antriebswelle 16. Die Antriebswelle ist mit einem Kugellager 17 in der Zusatzlagerplatte 4 gelagert.The housing of the gear pump is composed of a base plate 1, an intermediate plate 2, a cover plate 3 and an additional bearing plate 4. The plates are held together in the correct position with the aid of fitting screws 5. The shafts 10 and 11 of two gear wheels 12 and 13 are supported in bores 6 and 7 of the cover plate 3 and bores 8 and 9 of the base plate 1. The shaft 10 has a groove 14 at its lower end; A drive shaft 16 engages in this with a projection 15. The drive shaft is supported by a ball bearing 17 in the additional bearing plate 4.

Die den Zahnrädern 12 und 13 zugekehrte Fläche 18 der Grundplatte 1 ist, soweit sie den Seitenflächen der Zahnräder 12 und 13 gegenüberliegt, durch Sandstrahlen aufgerauht, was allerdings in der Zeichnung nicht direkt erkennbar ist, da naturgemäß die Unebenheiten durch die Aufrauhung sehr klein sind. Die den Zahnrädern 12 und 13 zugekehrte Fläche 19 der Deckplatte 3 ist auf dieselbe Weise behandelt.The surface 18 of the base plate facing the gears 12 and 13 1 is, as far as it is opposite the side surfaces of the gears 12 and 13, through Sandblasting roughened, which, however, cannot be seen directly in the drawing is because naturally the bumps due to the roughening are very small. The den Gears 12 and 13 facing surface 19 of the cover plate 3 is in the same way treated.

Durch die Deckplatte führen ein Einlaß und ein Auslaß bis in den von den Zahnrädern 12 und 13 eingenommenen Raum; in der Zeichnung ist nur der Auslaß 20 sichtbar.An inlet and an outlet lead through the cover plate into the space occupied by the gears 12 and 13; only the outlet 20 is visible in the drawing.

Wenn die Pumpe z. B. Drucköl zum Antrieb einer hydraulischen Hebeanlage fördert, füllen sich auch die Spalträume zwischen den Seitenflächen der Zahnräder 12 und 13 und den Gehäusestirnflächen 18 und 19 mit Öl aus dem Druckraum der Pumpe. Ist der Druck dieses Öls auf der einen Seite der Zahnräder größer als auf der entgegengesetzten Seite, so suchen sich die Zahnräder zu der Seite mit geringerem Gegendruck zu verschieben. Das dort in der aufgerauhten Fläche aufgenommene C51 läßt sich aber dadurch nicht verdrängen; einmal, weil es durch die Brems- bzw. Labyrinthwirkung der rauhen Fläche gar nicht rasch seitlich ausweichen kann, zum anderen, weil die in kleinen Vertiefungen festgehaltenen kleinen Ölmengen von der Drehbewegung der Räder zum Teil in Umfangsrichtung mitgenommen werden und beim Aufgleiten auf erhöhte Stellen der Gehäusefläche einen verstärkten Gegendruck ausüben.If the pump z. B. Pressure oil to drive a hydraulic lifting system promotes, the gaps between the side surfaces of the gears are also filled 12 and 13 and the housing end faces 18 and 19 with oil from the pressure chamber of the pump. Is the pressure of this oil greater on one side of the gears than on the opposite Side, the gears try to move to the side with the lower counterpressure. The C51 recorded there in the roughened surface cannot, however, be removed as a result push away; once because it is caused by the braking or labyrinth effect of the rough surface Can't move sideways quickly at all, on the other hand, because they are in small depressions retained small amounts of oil from the rotation of the wheels, partly in the circumferential direction be taken and when sliding onto raised areas of the housing surface a exert increased counter pressure.

Die Gehäusestirnflächen 18 und 19 können auch auf andere Weise, z. B. auf galvanischem Wege oder durch Kugelstrahlen, aufgerauht sein. In manchen Fällen genügt es auch, hauptsächlich nur die Stellen aufzurauhen, die innerhalb der Fußkreise der Zahnräder liegen. An Stelle der Gehäuseflächen können auch die Zahnradflächen aufgerauht werden. Die Aufrauhung kann also jeweils an den in dieser Hinsicht leichter zu bearbeitenden Teilen angebracht werden.The housing end faces 18 and 19 can also be used in other ways, for. B. be roughened by galvanic means or by shot peening. In some cases it is also sufficient to roughen mainly only the places within the foot circles the gears lie. Instead of the housing surfaces, the gear surfaces be roughened. The roughening can therefore be easier in this regard parts to be processed are attached.

Claims

Claims: 1. Gear pump with parallel, the side surfaces of the gears serving as an abutment inner housing end faces, d a d u r c h g e - indicates that at least part of these housing faces (18,19) through Sandblasting or roughened by shot peening.

2. Gear pump with parallel, the side surfaces of the gears serving as an abutment inner housing end faces, characterized in that at least some of these housing end faces (18, 19) is galvanically roughened.

3. Gear pump according to one of the claims 1 or 2, characterized in that the whole touched by the gear side surfaces Part of the inner housing end faces is roughened.

4. Gear pump with parallel, the side surfaces of the gears serving as a plant inner housing end faces, characterized in that at least part of the side surfaces of the gears (12, 13) is roughened by sandblasting or shot peening.

5. Gear pump with parallel, the side surfaces of the gears serving as a plant inner housing end faces, characterized in that at least part of the side surfaces of the gears (12, 13) is roughened by galvanic means. References considered: U.S. Patent Nos. 1096 186, 1924 629, 2 022 610,2 393 116.