DE1403938A1

DE1403938A1 - Zahnradpumpe

Info

Publication number: DE1403938A1
Application number: DE19611403938
Authority: DE
Inventors: Cottell Eric C
Original assignee: Sonic Engineering Corp
Current assignee: Sonic Engineering Corp
Priority date: 1960-01-13
Filing date: 1961-01-13
Publication date: 1968-12-12
Also published as: GB927295A; US3059584A

Description

Zahnradpumpe.

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Verdrängerpumpe und insbesondere eine Hochdruckflüssigkeitszahnradpumpe.

Rotierende Verdrängerpumpen und Kompressoren, wie 25.B. Zahn- ' radpumpen, Schaufelpumpen u.s.w., besitzen ein weites Anwendungsgebiet, um Flüssigkeiten, Halbfeststoffe und ,sogar Gase zu fördern.

Der* meist verwandte Typ zum "Fördern von Flüssigkeiten und Halbfeststoffen besitzt rotierende Teile, wie z.B. ineinandergreifende Stirnzahnräder. Pumpen mit Innenverzahnung sind eben- ' falls bereits konstruiert worden. Da die vorliegende Brfin—

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dung auf Verdrängerpumpen mit rotierenden ineinandergreifenden Teilen anwendbar ist, ohn£ daß sie sich auf eine besondere Form dieser Teile bezieht, wird die Erfindung in Zusammenhang mit den üblichen Zahnradpumpen beschrieben, obp:leich sie nicht auf· diesen Typ beschränkt Ist.

Bei Zahnradpumpen bestehen zwei Probleme. Erstens die rotierenden Teile müssen angemessen ineinandergreifen, um eine unnötige Turbulenz zu verhindern und zweitens, die Seiten der Zahnräder dürfen gegenüber dem Pumpengehäuse kein wesentliches Spiel besitzen, denn sonst strömt die gepumpte Flüssigkeit über die Stirnselten der Zahnräder zurück. Die Erfindung betrifft insbesondere das letztgenannte Problem, obe:leich durch die Erfindung auch der Vorteil erreicht wird, daß die Konstruktion ebenfalls ein genaues Ineinandergreifen ermöglicht, wodurch die Turbulenz verhindert wird.

Um ein Zurückströmen der Flüssigkeit zu vermeiden, müssen die Stirnseiten der Getrieberäder eng an den Innenflächen dös Pumpengehäuses anliegen. Dies stellt insbesondere für Hochdruck— pumpen ein großes Problem dar« !Dabei treten Abnutzungserscheinungen auf und werden insbesondere dann aktuell, wenn ein axiales Spiel der Zahnräder vorliegt. Bei bekannten Konstruktionen wurde dieses Problem dadurch, gelöst, daß die Zahnräder hochpolierte und gehärtete Oberflächen^besaßen, die von gleichermaßen hochpolierten Oberflächen des Gehäuses geführt wurden

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und daß die Zahnradwellen, insbesondere die Antriebswelle gegen

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jegliches axiales Bewegungsspiel festgehalten wurde· Es wurden ebenfalls in einigen Fällen Verschleißeinsätze vorgesehen.Durch diese Maßnahmen konnten Pumpen hergestellt werden, deren Arbeitsweise befriedigte, der Kostenaufwand erhöhte sich Jedoch dadurch. ^T,venn auch der Verschleiß etwas gemindert wurde, war elf immer noch vorhanden*, Bei gegen axiales Bewegungsspiel fest angeordneten VieIlen ist das Auseinandernehmen und Zusammensetzen der Pumpe eine lange und kostspielige Arbeit. JFür viele Zwecke, wie z.B. das Pumpen von verschiedenen Materialien und insbesondere von verschiedenen Lebensmitteln, ist es notwendig, daß die Pumpe nach bestimmten Zeiten auseinandergenommen und gereinigt wird.

Die vorliegende Erfindung löst vollständig und billig die Probleme der Abdichtung der Stirmflachen, der Abnutzung und des leichten Auseinandernehmens und Zusammensetzens. Im wesentlichen bricht die Erfindung vollständig mit der früheren Art der Konstruktionsplanung. Anstelle daß die Getriebeweilen gegen irgendein axiales Spiel festgehalten werden, wird den Getrieberädern gemäß der Erfindung ermöglicht, sich frei in axialer Richtung auf den Wellen zu bewegen· Dies bedingt, daß die Antriebswelle als Nutenwelle ausgebildet ist oder mit Keilen versehen ist. Die Stirnflächen sind erfindungsgemäß mit Kreisnuten versehen, die gewöhnlich gerade innerhalb des Ansätzkreises der Verzahnung der Zahnräder angeordnet ist. In diese Nuten wird

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ein relativ weiches, inertes, Material, das einen kleinen Reibungskoeffizienten aufweist, wie ζ .17?\^etrafluoräthylen, Nylon u.dgl. eingesetzt. Die Dichtungen ragen etwas über die Stirnseite des Zahnrades heraus und liegen an den polierten harten Oberflächen des Getriebegehäuses an. Z.B. kann dieses Getriebegehäuse eine chromplattierte Oberfläche besitzen. Ebenfalls können die Nut oder die Nuten für die Dichtungen in dem Pumpengehäuse angeordnet sein und die Dichtungen können sich an polierte Flächen auf den Stirnseiten anlegen. Die Zahnräder -können entweder frei auf ihren Wellen oder die Wellen frei in ihren Lagern gleiten· Sie werden selbsttätig durch die Dichtungen in der günstigsten Lage gehalten* Natürlich müssen die Zahnräder, auf ihre Wellen hinreichend fest aufgepaßt werden, so daß sie nicht schlagen. Die Zahnräder stelen sich dann von selbst in die günstigste Stellung relativ zu dem Pumpengehäuse ein und werden in dieser Stellung gehalten. Der Verschleiß wird auf ein Minimum verringert und ist auf die relativ weiche Dichtung beschränkt. Von Zeit zu Zeit können die Dichtungen erneuert werden, was geringfügige Kosten verursacht und der Pumpe wird dar mit eine lange Lebensdauer gewährleistet»

Da die Zahnräder auf ihren Wellen beweglich oder die Wellen in ihren Lagern beweglich angeordnet sind, ist es nur nötig, eine Seite des Pumpengehäuses, die als leicht entfernbare Platte ausgebildet werden kann, zu entfernen und die Zahnräder von ihren Wellen abzuziehen, um das Innere der Pumpe rebigen zu können·

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Hernach werden die Zahnräder wieder auf ihre Wellen aufgeschoben und die Seite des Pumpengehäuses geschlossen und verschraubt. Die Arbeitsweise geht schnell vonstatten und ist sehr einfach und erfordert keine besondere Sorgfalt beim Aufschieben der Zahnräder, da diese selbst sich in der günstigsten Stelle ausrichten. . :,....- - "

Anhand der Figuren soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden·

Figur 1 zeigt eine Frontansicht einer Pumpe, -wobei die Abschlußplatte entfernt und das obere Zahnrad teilweise durchbrochen dargestellt ist·

Figur 2 zeigt einen Schnitt durch die Pumpe.

Figur 3 zeigt vergrößert und teilweise in auseinandergenommener Stellung eine perspektivische Ansicht der Pumpe, wobei Teile dieser Pumpe im Schnitt und unterbrochen dargestellt sind.

Die Figuren 4 und 5 zeigen (Peilschnitte von 2 Ausführungsfomen nach der Erfindung. · . .

Figur 6 zeigt eine perspektivische Endansicht eines Zahnrades einschließlich eines abgeänderten Dichtungsgliedes·

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Die Zahnradpumpe nach den !Figuren 1, 2 und 3 besitzt eine Stirnverzahnung, die aus zwei eng ineinandergreifenden Zahnrädern 10 und 12 besteht und die von -einem Gehäuse 16 umgeben ist, das Endplatten 24 und 26 aufweist. Bas Zahnrad 10 ist auf einer Nutenwelle 44, aufgesteckt und kann sich in axialer Richtung auf dieser Welle bewegen. Die Welle wird durch einen nicht dargestellten Antrieb angetrieben. Das Zahnrad 12 ist auf einer Welle 46 gelagert und wird von dem Zahnrad 10 angetrieben. Die Pumpe arbeitet auf übliche Art und Weise, wobei die Zahnräder die Flüssigkeit durch den Einlaß 36 rund um ihre Peripherien und durch den Auslaß 38 fördern·

Sowohl die Welle 44 als auch die Welle 46 sind mittels Kugellager 60 gelagert, die innere und äußere Lauf ringe 58 und 62 besitzen. Diese Kugellager sind in einem Stützrahmen 34 befestigt, der auf das Gehäuse mittels Schrauben 28, die durch die Endplatte 24, die löcher 30 in dem Gehäuse, die Endplatte 26 durchgeführt sind und in mit Gewinde versehenen Löchern 32 in den Stützrahmen eingeschraubt sind. Die axiale Ausfluchtung der 2 Wellen erfolgt an den einen Enden mittels Ansätze 64, welche an den, Lagerringen anliegen und an den anderen Enden mittels Schrauben 66, die durch Sprengringe 68 gesichert werden. Das Zahnrad 12 gleitet auf einem glatten feil 52 der Welle 46, die im Gleitsitz in die Bohrung 5^- des Zahnrades paßt. Es ist keine Ausbildung als Nutenwelle erforderlich, da diese Welle 46 keine Kraft auf das Zahnrad 12 übertragen iraß. Andererseits besitzt

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die Welle. 44 Stege 48, die IsT die' Hüten 50 der Hittelbohrung des Zahnrades 10 passen. Ein Lecken der Flüssigkeit längs der Wellen wird durch Dichtungsringe 70 verhindert;, die in die Nuten 72 der Platte 26 passen and an den Ansätzen 64 anliegen.

Die Stirnseiten der Zahnräder sind mit Nuten 74 versehen, die sich gerade innerhalb der Jkns&tzkrelse 78 der Getriebezähne 14 befinden, die andererseits mit ihren Enden 22 bis nahe an die gekrümmten Flächen 18 und 20 des Gehäuses 16 reichen. Es ist jeweils eine Hut an jeder Stirnfläche 76 jedes Zahnrades angeordnet. In diese Nuten sind Dichtungen 80 eingesetzt, die sich etwas über die imt heraus erstrecken und daher eine Abdichtung zwischen den Böden der luten 86 und den polierten, gehärteten Oberflächen 82 und 84 auf den Endplatten 24 bzw. 26 bewirkt. Die Dichtung ist am besten in Figur 4 dargestellt· Figur 5 zeigt eine Modifikation mrb einer runden Dichtung 80a, die sich verformt, wenn die Endplatte 24- aufgesehraubt wird und die Zahnräder in unmittelbarer Bähe der beiden Endplatten gebracht werden«

Figur 6 zeigt eine etwas abgewandelte Dichtung. Zusätzlich zu dem kreisförmigen Teil 80b, der dem Einsatz 80 in Figur 4 entspricht, sind noch radiale Hüten 74b vorgesehen, die radiale Verlängerungen 90 der Dichtung aufnehmen. Dadurch entsteht eine etwas größere Dichtungsflache. Eine entsprechend vergrösserte Fläche des polierten Bereiche auf den !Platten 24 und 26 ist; erforderlich.

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Claims

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- 8■ Patentansprüche

ί 1.)>Rotierende Verdrängerpumpe, die ein Gehäuse und mehrere in— einandergreifende rotierende Teile in dem Gehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Teile in axialem Richtung beweglich angeordnet sind, und daß ringförmige Dichtungen aus verformbarem Material an Jeder Stirnseite jedes rotierenden Teils vorgesehen sind, die an benachbarten [Peilen der Gehäusewandungen anliegen«
2.) Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Teile Zahnräder sind.
3·) Rotierende Pumpe nach Anspruch 1 c-der 2, dadurch gekennzei©k— net, daß die Gehäuse abnehmbare Endwandungen besitzen.
4-.) Rotierende Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch • gekennzeichnet, daß die Dichtungen in Nuten, die sich in den rotierenden Teilen befinden, angeordnet sind.
5.) Rotierende Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem Mittelteil und ent— fernbaren Innen- und Außenplatten zusammengesetzt sind und daß die Wellen für die beweglichen Teile in einem Stützrahmen angeordnet sind und dieser Stützrahmen freistehend auf der inneren entfernbaren Platte aufmontiert ist.

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