DE1403912A1 - Zahnradpumpe - Google Patents

Description

• . ttz»]=adpumpe 11 Es.sind. Zahnradförderpurapen bekannt, die einen zwei Förder-* zäÜn-.äder enthaltenden Förderraum besitzen, indem die miteinander kämmenden Zahnräder so angeordnet sind, daß sie das auf der einen Seite ihrer EingTiffestelle (Saugseite) einströmende Medium zwischen Uhren Zähnen und-der dicht anliegenden Förderraumwand auf die andere Seite der Eingriffastelle (Druckseite) transportieren. Solche 1,#pen, werden beispielsweise als Kraftstofförderpu-.-.pen verwendet und sie sind zu diesem Zweck 7 m-it einem Blektromotor ausgerüstet" der über eine Im I>umpengeh-'-,use gelagerte Antriebawelle das eine Zahnrad betreibt. Ein besonderes Problem ist bei diesen elektromotorisch betriebenen Kraftstofförderpumpen die Abdichtung des Förderraumes, Während dieser Raum auf der einen Seite durch einen Deckel verhältnismäßig leicht dicht verschlossen werden kann, ist die Ab- dichtung des zum Motor führenden Lagerraumes schwierig" denn der verhältnismäßig dünnflüssige Kraftstoff durchdringt sehr leicht auch kleine Spalte. Es muß auf jeden Fall verhindert werden, daß der Kräftsto:#f über den Lagerraum hinaus in den zwischen Ilumpe und Motor vorgesehenen Getrieberaum eindringtg Die bekannt-en, einfachen Lager, bei denen eine Welle in einer Bohrung angeordnet ist, sind für den vorgena=ten Zweck nicht .brauchbar, da sich gezeigt hat, daß sie den Förderräum nichtausreichend zur Aritriebsseite hin abdichten Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe-der erWähnten U.t. bei der die Schwierigkeiten hinsichtlich der Abdichtulag des Förder-, raumes durch Anwendung einfacher Mittel behoben werden. Erfindungsgemäß erfolgt die Abdichtung nach der .Antriebsseite. hin clurch eine Dichtungsecheibeg die auf der.- Antriebswelle zwischen zwei an den Enden des Lagerraumes angebrachten Lagern für die Welle, in Achsrichtung in geringen Grenzen verschiebbar, jedoch dicht anschließend angebracht ist und durch Federwirkung gegen ein Lager oder eine zusätzliche, fest in dem Lagerraum angebrachte Dichtungsscheibe gedrückt wird. Zweckmäßigerweise ist die mit einer radial verl aufenden Dichtungofläche versehene Dichtungsscheibe mit Hilfe eines aus elastischem Material bestehenden O-Ringes auf der Welle angeordnet. Der 0,z. Ring sitzt in einer Aussparung der Scheibe und umschließt die Welle.so enge daß sie an ihrem Umfang zwar gut abgedichtet ist" daß die Scheibe aber verschiebbar bleibt. An der Scheibe greift eine die Welle umfassende, in Achsrichtung wirkende Spiralfeder an, die sich gegen einen auf der Welle eingesprengten Ring abstÜtzt. Die Dicht#ung kann auch durch eine an einem Ende eine-a Faltenbalges angebrachte Scheibe erfolgen, wobei dann eine =, anderen Ende des Paltenbalges eitzende.andere Scheibe die Ab- dichtung am Wellenilmfang durch einen 0--Ring bewirkt . Der vor der Dichtungsstelle liegende Teil des zwischen den beiden LaGern befindlichen Teiles des Lagerraumes steht mit der Saugstelle de£ Förderraumes durch ein'en Kanal in Verbindung, der entweder Über das Gehäuse oder über die Antriebswelle geführt ist. Der hirrter der Dichtungsstelle liegende Raum besitzt eine Öffnung., die als Verdunstungsöffnung für eventuell doch eingedrungene Kraftstoffspuren dient-.
• An Hand der Zeichnung sei die Erfindung an verschiedenen Ans-. führungsbeispielen näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt einer, Schnitt längs der Symmetrieebene des Fumpengehauses, während die Fig" 2 bis 4 nur den Lagerraum i.-m Schn-i'#,.-t mit weiteren Dichtungsanordnungen wiedergeben. Stch Teile sind mit gleichen Bezugszeichen verseheno Das Pgmpengehäuse nach Fig. I besteht im wesentliühen aus einem hhohlzylindrischen Körper 19 der auf cler..einen Seite einen zur Befestigung eines nicht dargestellten Antriebomoto3#o dienenden Flansch 2'bezitzt. Auf der anderen Seite äeht der zylindrische Körper 1 in eine flann.chartige Brweiterung 3 üb er, in die ein oval ausgebildeter Raum 4 eingeleesen ist, der'als Yorderraum dient. Der Förderraum enthält zwei Zahnräder 5 und 6" von denen das eine auf einer mit dem Gehäuse"fest verbundenen Achse 7 drehbar ist, während clas-andere fest auf einer Antriebswelle 8 sitzt. Die Antriebewelle ist in einen Lagerraum 9, der durch den' Innenraum des Körpers 1 gebildet wird, untergebracht und trägt auf der Su-a dem'Gehäuee herausragenden Seite ein Ritzel log das zur Kopplun der Pumpe mit dem Antriebemotor di6nte Die Antriebs-XE welle wird In dem liagerräui in zwei Lagern 11-und 12 gehalten. Nach der eiüen-Seite hin Ist der Pörderraum du.Voli einen Deckel 13

  abgedeckt-g der eine umlaufendeg einen aus elastischem Material

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  bestehenden O-Ringventhaltende iut14 besitzt, so daß an dem

  Jlanach 16 der Emeiterung 3 eine gute Abdichtung bewirkt wird. Zur Abdichtung des mit dem PÖrderraum in Verbindung stehenden Lagerraumes 9 besitzt das aus EuWtkohld bestehende jäger 12 an seinem Umfang einen-O-Ring 179 der an der Lagerraumwand eng anliegt. Das Lager 12 bildet zur Antriebdoeite hin eine r"ial verlaufende Dichtungsfläche.18, auf der die geläj>pte Pläche einer aus Metall', vorzugsweise Stah1,19stehenden Dichtungsscheibe-19 s-ohleift. Die Dichtungsacheibe umfaßt die Antriebswelle unter Viahrung einen gewissen Abstanden ringartig,-wobei sie mit einem. topfartigen Rand lga einen O-Ring 2o.hält, der an der Antriebswelle und auch an dem topfartigen Rand eng anliegt. Der topfartige Rand hat noch einen Absatig auf dem eine -Scheibe 21 aufliegt., gegen die eine die Welle umfassende Spiralfeder 22 drückt. Die Spiralfeder greift mit,einem abgebogenen Haken 23 ihres einen Endes in einen Schlitz 24 des Randes lga ein und stützt sieh mit ihrem anderen Ende gegen eine Scheibe,25 abl,«die in eine Nut der Welle eingesprengt ist. Die Welle trägt also die eingesprengte Scheibe 25 sowie die Dichtungsacheibe 19., so.daß diese beiden Teile mit O-Ring 2o und Feder 22 mit der Welle rotieren. Die-Spiralfeder ist als Schlingfeder ausgebildet, d.h. sie umfasst die Welle an der Seitei an der sie ' sich gegen die eingesprengte Scheibe'abstützt, eng, so daß-eie sich bei rotierender Welle spannt und sich noch stärker gegen die Welle drückt', Nach der anderen Seite hin erweitett Aich die Feder konisch uxid greift wie erwähnt in die Dichtungsscheibe ein. Bei Rotation der Welle wird die.Dichtungescheibe also von der Feder'zwangsläufig'mitgenommen, so daß eine Reibungsabnutzung des O-Ringes vermieden wird. Die Welle läuft in den Lagern 11 Ünd 12, die im Pumpengehäuse fest angeordnet sind. An ihrem einen Ende wird sie von einea Kanal 26 axial durchsetzte der einerseits in Höhe der Dichtungescheibe 19 aus der Welle austritt und andererseits in einen -im Deckel 13 eingelassenen Kanal 27 mündet,-der seinerseits zur Saugseite des Förderraumes führt. Die innerhalb des Lagerraumes befindliehe Mündung 2 8 des Kanals grenzt unmittelbar an die Dichtüngsebene zwischen den Lagern 12 und der Dichtungs3cheibe 19 an und sie liegt zwischen dieser Ebene und der durch den O-Ring 2o gebildeten Ebene, wobei zwischen der O-Ring-Ebene und der Mündung ein gewisser Abstand besteht. Schließlich ist noch eine Öffnung 29 zu erwähnen, die vom Förderraum aus gesehen hinter der Dichtung liegt. Diese Öffnung verbindet den Lagerraum mit dem Außen'raum und dient als Verdungstungeöffhung.
• Während durch den O-Ring 17 im Lager 12 der Durchtritt vom Kraftstoff an der Lagerraumwand ausgeschlossen ist, kann entlang der Antriebewelle Kraftstoff bis zur Dichtungsseheibe und durch die verhältnismäßig grobe Fassung der Scheibe gegenüber der Welle bis zum 0-Ring 2o gelangen. Der O-Ring umschließt die Welle so dicht und liegt auch an-dem topfartigen Inand der Scheibe so eng an, daß an dieser Stelle kein Emaftstof f in den anderen TeJ 1 des Lagerraumes Übertreten kann,- Inf olge der großer Auflagefläche zwischen LaSer 12 und Dichtu ffl scheibe 19 ist auch hier ein guter Abschluß gewährleistet. Kraftsto;tfepureü, die trotzdem Über die Dichtungsfläche in den hinter der Dichtung liegenden Teil des Lagerriuaes eindringeng-fließen Über>die Öffnung 29 ab oder verdunsten. Das Hindurchtreten von Kraftstoff an der Dichtungsfläche'wird durch den Kanal 26 erheblich erschwert, da durch diesen Kanal ständig der bia zur Dichtungsscheibe gelangeäde Kraftstoff zur saug.-»eite den 9;Brderrauaei3 zurückgeführt wird. Das Lager 11 kcmmt somit.Überhaupt nicht mit dem Kraftstoff in Berührung, so daß die gewünschte Dichtigkeit erreicht ist. Infolge des U-Ringen 2o, ist eine gewisse Verschiebbarkeit der#-Dichtumgescheibe 19 in axialer Richtung möglich.) so .daß unter Wahrung des absolut dichten Abschlusses in der O-Ring-Bbene-eine Abnutzung der Dichtüngefläche des lagern 12 durch Nachrücken der Dichtungpocheibe ausgeglichen wird" Bei dem Ausführungsbeispiel, nach Fig. 2 ist die Antriebswelle wie bei der Anordnung nach Fig. 1 gelagert, jedoch erfolgt hierbei die Dichtung mit Hilfe einer besonderen, aus plastischem Material bestehenden Scheibe-30, die an einem-Absatz des Lagerraumes fest anliegt. Die Scheibe besitzt einen kiragenfüixmigen Rand 3oa" auf dessen radial verlaufender Pläche die Dichtungsfläche-der-Dichtungsscheibe 19 schleift. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Dichtungsseheibe mit Hilfe eines O-Ringes 2o auf der-Antriebawelle angebracht, Sie wird auch hierbei mit HilfQ einer sich an einer auf der Antriebswelle eingesprengten Scheibe 25 abstützenden, als Schlingtoder wirkenden Spiralfeder gegen die Dichtungescheibe 30 gedrückt, Im Gegensatz zur.ersten Ausführung ist hierbei ' cler zur Baugstelle führende Kanal nicht in der Welle, sondern im Pumpengebäuse angeordnet. Der das Lager 12'durt"hdringende, entlang der Antriebewelle und zwischen lager und Lagerraumwand fließende Kraftstoff (eine Abdichtüng des Lagers gegen die Laßerraumwand ist hierbei nicht nÖtig) kann zwar den Raum zwischen der Dichtungsacheibe 3o und dem Lager 12 bis zur Höhe der Mündung 28 des Kamas 26 antülleni, jedoch Ist ein Durchtritt 1.n der Ebene des O-Ringes 2* ausge-. schlossen. Ein Durchtritt an der Dichtungsfläche zwischen Sdlieibe 3o, und Scheibe 19 Ist In diesem Fall besondere erschwert, da die Kraftstoffspuren gegen die in der Dichtungsebene auftretenden

  Zentrifugalkräfte anlaufen müßten.' Die zwiseegn dem Lager 11 und

  der Dichtungsacheibe 3o voirgeäehene örfnung- t4 dient wieder als

  Verdunstungsörfnuns für die geringen Kraftstoffmensen, die in diesen Teil -des Lagerraumen eindringen sollten. Infolge des 0-Ringes 2o ist die Dichtunffleheibe 19 auch hierbei auf der Welle verschiebbar, so daß sie bei Abnutzung der Scheibe 30 nachrücken kann.
• Die Anordnung nach Fig. 3 unterscheidet sich insofern von den bereits erwähnten Ausführungsbe'.spielen, als hierbei die Dichtmngsscheibe 19 an dem einen Ende eines Faltenbalges 31 angebracht ist, der aeinerseits auf einem Ring 32 sitzt. Der Hing 32 Ist mit Hilfe eines 0-)tinges 33 in der bereits ri.ehrfLeh erwähnten Weise an der Welle 8 angebracht., so daß inseiner Ebene ein dichter Abschluß erreicht wird. Der Ring 32 und die 19 werden durel-,. eine wieder als Schlingfeder wirkende Spiralfeder 22 auseinandergedriLckt, so daß der Ring 32- än'der Scheibe 25 und die Dichtungssoheibe 119 an dem Lager 12 zur Anlage kommen. Die Abdichtung -zwischen dem Lager 12 und der Dichtungescheibe 19 erfolgt in derselben Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Verwendimg eines Falteubalges ist insofern vorteilhaft, als die Dichtungsacheibe 19 nicht unmittelbar gegen die Welle dicht zu sein braucht. Die Abdichtung gegen die Welle erfolgt erst bei dem Ring 32, der seine Lage zur Welle ständig beibehält. Der O-Ring 33-wird also hierbei nicht beansprucht% da auch er uhabhängig von Abnutzungen des Lagers seine Lage zur Welle beibehält. Außerdem wird durch diese Anordnung erreicht, daß die Feder 22 auf die

  Diohtungefläche immer den gleichen Druck ausQbt,

  -DieMichtung-nach ?lg. 4 weist ebenfalls einen-Paltonbaig aut,

  an den die Dielitunisscheibe l9'm%ebral-Iht ist. Der Taltenbalg

  ist auch hier an einem Ring 32) derg wie'bei, dm ÄuafWwvmge-

  beispiel nach Pig. gLuf der Antriebewolle sitzt, angebraIhte-

  Die Dichtung erfolgt hierbei allerdings mit Eilte einer malite-

  lichen Dichtungsscheibe 3o9äbnlioh wie bei dta Ausfübrufflebeispiel

  naoh Ug. 24-

  .Infolge der-guten AbdichtunS an den Dichtungsst.ellen kann der

  Durchlauf von- Krattotoff etlaffl der Antriebswelle In Lager 12

  so-groß gehalten werden, daß hieräurch gleiähzeitig eine Sute

  SO-bmierung erreicht wird. Die Eraftstofftufuhr in der Bohrung

  den Lagern 12 kann duroh einen ]Kanal ertolg#4n., der von der Druck-

  .Seite den Törderraumes über das Gehäuse und über das Lager 12

  geführt ist.

Claims (1)

1. Patentanspruche: Zahn adpUmpe mit zwei Förderzahm ä dern,die in eiüem mit dem Lagerraum für die Antriebewelle des einen Zahn - aden in Verbindung stehenden Förderraum angeordnet sind, der einerseits durch einen Deckel abgedichtet ist, dadurch.gekennzeichnet, daß die Abdichtung des Förderraumes nach der anderen, der Antrieboseite hin durch eine Dichtungos'ebeibe, erfolgt, die auf der Antriebswelle zwischen zwei an den Xnden des Lagerraumes befindlichen Lagern für die Wellet in Achsrichtung in geringen Grenzen verschiebbar".jedo.ch diQht'anschließend angebrachtist und durch Federwirkung.gegeg ein Lager oder eine zusätzliche, fest in der Bohrung angebrachte Dichtungescheibe gedrückt wird, 2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1" dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer radial verlaufenden Dichtungsfläche versehene Dichtungsseheibe mit Hilfe eines aus elastischem Material bestehenden, in einer Aussparung der Scheibe angeordneten O-Ringes auf der Welle angeordnet ist, wobei an der Scheibe eine in Achsrichtung wirkende Spiralfeder angreift, die sich gegen einen auf der Welle eingesprengten Ring abstützt und hier eine Schlingfeder bildet'. 3. Zahn adpumpe-nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet" daß die Dichtungsscheibe an dem einen Ende eines Faltenbalges angebracht ist., der mit seinem anderen Ende auf einer mit Hilfe eines O-Ringes an der Welle angebrachten, sich an einen auf der Welle eingesprengten Ring abstützenden anderen Scheibe sitzt und eine zwischen-Dichtungsscheibe und anderer Scheibe befindliche, als Schlingfeder wirkende,Spiralfeder umschließt. Zahn adpumpe Nacht Anspruch 1.bis 3" dadurch gekennzeichnet, daß das Lager aus Kunstkohle, die zusätzlich angeordnote Dichtungsscheibe hingegen aus plastischEmi Material besteht, während die auf der Wolle angeordnete Dichtungsacheibe aus Metall,-vorzugsweise Stahl, mit einer geläppten Dichtunke#' fläche hergestellt ist. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 bis 4% dadurch gekennzeichnet" daß das dem FÖrderraum zunächst gelegene Lager der Antriebswelle mit einem O-Rine in das Fumpengehäuse eingepasst ist. 6. Zahn adpumpe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß-in den vor der Dichtungsstelle liegenden Teil des zwischen den beiden Lagern. befindlichen Lagerraumes entweder vom Gehäuse her oder über die Antriebswelle ein Kanal mündetj der zur Saugseite des Förderraums führt. 7. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 bis 6-.j dadurch gekennzeichnet, daß der hinter der Dichtungestelle liegende Teil des zwischen den beiden lagern befindlichen Lagerrau'aes eine Verdunstungs-Öffnung besitzt.