DE1703849B1 - Verzahnung fuer Zahnradpumpe mit Hilfsgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verzahnung für die Räder einer Zahnradpumpe mit großer Fördermenge und kleinsten Zähnezahlen. Bei derartigen Verzahnungen mit Zähnezahlen von weniger als zehn Zähnen pro Rad ist keine kinematische Abhängigkeit mehr zwischen den kämmenden Rädern vorhanden, d. h. kämmende Räder treiben sich nicht mehr gegenseitig an. Es ist deshalb ein Hilfsgetriebe vorgesehen, das für den Zwangsantrieb miteinander kämmender Räder sorgt.

Bekannte derartige Verzahnungen werden z. B. bei den Rädern von Drehkolbenpumpen nach dem Rootsprinzip oder von Lebensmittelpumpen verwendet, bei denen die Räder wegen der sehr hohen Zähigkeit und Empfindlichkeit des Fördermediums relativ langsam laufen.

Die bekannten Verzahnungen haben bei Zähnezahlen von zwei, drei oder vier Zähnen pro Rad nicht oder höchstens über einen Teil ihrer Flankenlänge Evolventenprofil, meistens jedoch ein im Versuch festgelegtes Profil.

Insbesondere werden die Zähne derartiger Verzahnungen am Kopf und am Fuß mit Abrundungen versehen, um ein Einquetschen des Fördermediums zwischen den zwei üblicherweise vorhandenen Dichtstellen zu vermeiden, die jeweils mit der Berührungslinie zwischen zwei Flanken der miteinander kämmenden Räder zusammenfallen und den Druckraum gegenüber dem Saugraum abdichten. Diese von der Evolvente abweichende Profilform gewährleistet jedoch keine einwandfreie Abdichtung, so daß die mit den bekannten Verzahnungen versehenen Zahnradpumpen keine hohen Drücke im Fördermedium zu erzeugen gestatten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verzahnung für Zahnradpumpen der genannten Art zu schaffen, bei der bei stets einwandfreier Abdichtung zwischen Druck- und Saugraum der Pumpe ein Einquetschen des Fördermediums vermieden ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Verzahnung gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Zahnflanken Evolventenform haben, daß der Betriebseingriffswinkel größer als 40° ist und daß die Eingriffsdauer etwa 0,5 beträgt.

Bei einer solchen Gestaltung der Verzahnung ergibt sich nur eine Dichtstelle zwischen den beiden Zahnrädern, wenn man von der Radstellung beim Übergang von den einen auf die anderen beiden Flanken absieht, in der momentan zwei Dichtstellen existieren. Ein Quetschen des Fördermediums ist deshalb ausgeschlossen, so daß die nachteiligen Begleiterscheinungen des Quetschens, nämlich unerwünschte mechanische Beeinflussung des Fördermediums und Laufunruhe, nicht auftreten können.

Wegen der Evolventenform können die Zahnprofile der beiden Räder im Wälzverfahren einfach hergestellt und genau aufeinander abgestimmt werden, so daß eine einwandfreie Abdichtung und damit die Möglichkeit der Erzeugung auch hoher Drücke gegeben ist.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei

Fig. 1 die Ansicht in Richtung der Pfeile I-I in Fig. 2 auf die Verzahnung, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 durch die Zahnradpumpe und

Fig. 3 einen mittleren Ausschnitt der Fig. 1 vergrößert mit Fuß- und Kopfkorrektur zeigt.

Im Zahnradpumpen-Gehäuse 1 und dem daran befestigten Flansch 2 sind die beiden Wellen 3 und 4 gelagert. An einem Ende der beiden Wellen 3 und 4 sitzen die beiden jeweils drei Zähne aufweisenden Förder-Zahnräder 5 und 6, umgeben von der Zwischenplatte 7 und dem Deckel 8, der mittels Schrauben 9 am Flansch 2 befestigt ist. Im Innern des Gehäuses 1 sind als Hilfsgetriebe die beiden Zahnräder 10 und 11 parallel zu den Förder-Zahnrädern 5 und 6 auf den beiden Wellen 3 und 4 befestigt. Das Hilfsgetriebe 10, 11 sorgt für einen Zwangsantrieb beider Förder-Zahnräder 5 und 6.

Die Räder 5 und 6 und die Räder 10 und 11 haben Betriebswälzkreise 12 und 13 gleichen Durchmessers. Die Grundkreise der Räder 5 und 6 sind mit den Bezugszeichen 14 und 15 und die Eingriffslinie der beiden linken Flanken 18 und 19 mit dem Bezugszeichen 16 und diejenige der beiden rechten Flanken 20 und 21 mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet. Die in Fig. 1 gezeichnete Stellung der beiden Räder zueinander entspricht dem momentanen Übergang der Dichtung von den rechten Flanken 20 und 21 auf die linken Flanken 18 und 19, wobei in dieser Stellung die beiden Eingriffslinien 16 und 17 durch die Schnittpunkte des Kopfkreises 22 mit den Zahnprofilen 18 und 20 gehen. Der Betriebs-Eingriffswinkel α beträgt dabei für beide Profile 56° 45'.

Bei Drehung der beiden Wellen 3 und 4 in Pfeilrichtung wird das Fördergut vom Saugraum 23 in den Druckraum 24 gefördert, wobei wegen der jeweils drei Zähne der Förderzahnräder 5 und 6 sehr große Zahnlücken entstehen, in denen entsprechend viel Fördermedium Platz findet und die eine leichte Reinigung der Räder ermöglichen.

Eine günstige Beeinflussung des Pumpenlaufs kann durch eine Kopf- und Fußkorrektur gemäß Fig. 3 erreicht werden. Die Rücknahme 25 des Zahnes am Zahnkopf und die Rücknahme 26 des Zahnes am Zahnfuß sind dabei wesentlich größer als bei üblichen Zahnradgetrieben, wo die Profilrücknahme lediglich zur Erzielung einer schlagfreien Kraftübertragung vorgenommen wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verzahnung für die Räder einer Zahnradpumpe mit großer Fördermenge, kleinsten Zähnezahlen und einem parallel dazu laufenden Hilfsgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnprofile Evolventenform haben, daß der Betriebseingriffswinkel (α) größer als 40° ist und daß die Eingriffsdauer etwa 0,5 beträgt.

2. Verzahnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Korrektur (25, 26) am Fuß und/oder Kopf der Zähne vorgenommen ist, die in der Größenordnung des Zehnfachen der bei kraftübertragenden Zähnen üblichen Korrektur liegt.