DE1653912A1 - Zahnprofil fuer innenverzahnte Zahnradpumpen und Verwendung des Zahnprofils - Google Patents

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Zahnprofil für innenverzahnte Zahnradpumpen und Verwendung des Zahnprofils

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Zahnprofil für innenverzahnte Zahnradpumpen mit einem Halbmond und eine Verwendung des Zahnprofils.

Nach der schweizerischen Patentschrift Nr. 206 802 sind innenverzahnte Zahnradpumpen bekannt, bei denen das Zahnrad mit einer Evolventenverzahnung versehen ist. Die Zahnform kann so gewählt werden, daß sich die Zahnflanken auf dem Kopfkreis schneiden, so daß der Zahn nur längs einer Geraden druckdicht an der gekrümmten Innenfläche des Halbmondes anliegt. Zur Verbesserung der Dichtungswirkung und zur Verminderung des Verschleißes können die Zahnköpfe mit einer nach dem Kopfkreis gekrümmten Fläche versehen sein, mit welcher sie druckdicht an der gekrümmten Halbmondinnenfläche anliegen.

Nebst einer Evolventenverzahnung kamen auch Zykloidenverzahnungen zur Anwendung. Diese Zahnformen nehmen jedoch keine Rücksicht auf die spezifischen Anforderungen, die durch die Flüssigkeitsförderung an sie gestellt werden.

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Aus Gründen der Materialausnutzung werden bei Pumpenzahnrädern kleine Zähnezahlen verwendet, was bei der Evolventenverzahnung ungünstige Zahnformen ergibt, die durch Profilverschiebungen nur in beschränkten Grenzen verbesserbar sind.

Bei der Verwendung von Evolventen-Normverzahnungen, einschließlich solchen mit einer Profilverschiebung, in Zahnradpumpen, ergibt sich zwischen dem Kopf des einen und dem Fuß des anderen Zahnrades ein relativ großer Hohlraum, in welchem öl, genannt "Quetschöl" eingeschlossen und seitlich herausgepreßt wird. Dieses Quetschöl kann durch sogenannte Quetschölnuten weggeführt werden. Trotz dieser Maßnahme bleiben die nachstehenden Nachteile erhalten.

Die theoretisch maximal mögliche Fördermenge wird nicht erreicht. Der Wirkungsgrad wird durch die zusätzlichen Verluste gesenkt. Die auftretenden Druckstöße bedingen eine größere Belastung der Lager und erzeugen einen unerwünschten Lärm. Die durch die kleine Zähnzahl bedingte starke Zahnflankenkrümmung erzeugt hohe Herz'sehe Pressungen und senkt dadurch die Lebensdauer der Zahnräder.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist eine Zahnform nach der US-Patentschrift 3 164 099 vorgeschlagen worden, die jedoch die Nachteile hat, daß infolge einer Überdeckung kleiner 1 eine Schrägverzahnung notwendig ist, welche unerwünschte Axialkomponenten erzeugt. Da für hohe Drücke infolge der Wellenbiegungen relative geringe Zahnbreiten erforderlich sind, ist eine Schrägung gleich der Teilung sehr groß und damit auch die Axialkomponente.

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Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Zahnprofiles, welches die erwähnten Nachteile beseitigt und in stufenförmig arbeitenden Pumpen verwendbar ist.

Erfindungsgemäß wird der Zweck dadurch erreicht, daß die Planken des erzeugenden Profiles eine Gerade sind, wobei die Zahnkopfbreiten des erzeugenden und des erzeugten Rades auf dem jeweiligen Eopfkreisdurchmesser gemessen nicht kleiner als 0,1 m und nicht größer als 0,8 m (m = Modul) sind, und daß dieses Zahnprofil zur Ausrüstung einer Mehrzahl in Reihe geschalteter, innenverzahnter Zahnradpumpen verwendet wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Zahnkopf eine am Halbmond anliegende Dichtungsfläche aufweisen.

Die beiliegende schematische Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer innenverzahnten Zahnradpumpe mit einem erfindungsgemäßen Zahnprofil im Schnitt.

In einem ringförmigen Organ 1 ist eine Welle 2 drehbar gelagert. In einer exzentrischen Ausnehmung ist ein Kranz 3 mit einer Innenverzahnung drehbar angeordnet. Auf der Welle 2 sitzt drehfest aufgekeilt ein Zahnrad 4, das mit dem Kranz 3 kämmt. Der sichelförmige Zwischenraum zwischen dem Kranz 3 und dem Zahnrad 4 ist durch einen Halbmond 5 ausgefüllt, gegen dessen gekrümmte Flächen die Zähne des Kranzes 3 und des Zahnrades 5 in bestimmten Drehlagen druckdicht anliegen.

Der Halbmond 5 bildet einen Bestandteil des ringförmigen Organes 1. Die Organe 1, 3 und 4- können eine Stufe einer mehrstufigen Pumpe bilden. Bei einem Drehsinn in Richtung

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des Pfeiles A bilden die gestrichelt gezeichneten Bereiche 6 bzw. 7 die Ansaug- bzw. Druckzonen.

Erfindungsgemäß ist das Zahnflankenprofil 8 als eine Gerade ausgebildet. Die Krümmung des Zahnflankenprofils des Kranzes 3 ist entsprechend der Neigung der Planken 8 gering gehalten und damit können hohe Herz'sehe Pressungen vermieden werden.

Zwischen dem Kopf und dem Fuß vollständig ineinandergreifender, einander gegenüberliegender Zähne ist der freie Raum für Quetschöl vernachlässigbar klein. In der bevorzugten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform weisen die Zähne eine nach der Kopfkreisperipherie gekrümmte Fläche auf, welche am Halbmond 5 druckdicht anliegt.

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Zahnprofil für innenverzahnte Zahnradpumpen mit einem Halbmond, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken des erzeugenden Profils eine Gerade sind, wobei die Zahnkopfbreiten des erzeugenden und des erzeugten Rades auf dem jeweiligen Kopfkreisdurchmesser gemessen nicht kleiner als 0,1 m und nicht größer als 0,8 m sind.

2. Verwendung eines Zahnprofiles nach Patentanspruch 1 zur Ausrüstung einer Mehrzahl in Reihe geschalteter, innenverzahnter Zahnradpumpen.

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