DE1963981A1

DE1963981A1 - Self-tracking gear pump

Info

Publication number: DE1963981A1
Application number: DE19691963981
Authority: DE
Inventors: Frederick Baines
Original assignee: Plessey Co Ltd
Current assignee: Plessey Co Ltd
Priority date: 1968-12-27
Filing date: 1969-12-20
Publication date: 1970-07-16
Also published as: FR2027192A1

Description

Unser Zeichen.· P 2047Our mark. P 2047

THE PLEiJSEY COMPANY LIMITEDTHE PLEiJSEY COMPANY LIMITED

2/60 Vicarage Lane2/60 Vicarage Lane

Ilford, Essex / GroßbritannienIlford, Essex / Great Britain

Selbstspurende ZahnradpumpeSelf-tracking gear pump

Die Erfindung besieht sich auf Hochdruck-Zahnradpumpen und hat zum Ziel, eine verbesserte selbstspurende Hochdruck-Zahnradpuinpe zu schaffen, die zu einem wirtschaftlichen Preis hergestellt werden kann und die bescheidene Abmessungen mit einer hochgradigen Dichtung an den Zahnspitzen der Zahnräder kombiniert. Die Bezeichnung "Zahnradpumpe" wird in dieser Beschreibung, wenn es der Zusammenhang nicht anders erfordert, unabhängig davon verwendet, ob die in Frage stehende Maschine als Pumpe oder als Motor verwendet wird oder zur Verwendung bestimmt ist.The invention relates to high pressure gear pumps and aims to provide an improved self-tracking high pressure gear pump to create which can be manufactured at an economical price and which is modest Dimensions combined with a high-grade seal at the tooth tips of the gears. The designation "Gear pump" is used in this description, unless the context otherwise requires used whether the machine in question is used or intended for use as a pump or motor is.

Bei der Herstellung von Zahnradpumpen ist es bekannt, eine hochgradige Dichtung zwischen den pumpenden Zahnrädern und dem Pumpeiigehäuse dadurch zu erzeugen, daß die Zahnräder in ein Gehäuse aus einem Material eingesetzt werden, das wesentlich weniger verschleißfest istIn the manufacture of gear pumps it is known to have a high level of sealing between the pumping gears and to produce the pump housing by inserting the gears into a housing made of a material that is much less wear-resistant

St.St.

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als dasjenige der Zahnräder, beispielsweise in ein AIuminiuin-Legierungs-Gehäuse bei Stahlzahnrädern, während die Pumpe so konstruiert wird, beispielsweise durch Anwendung der Nachgiebigkeit der Zahnradwellen und/oder durch Anordnen der Lager in Seitenplatten, die in einem geringen Ausmaß in Querrichtung zu den Zahnradachsen bewegbar sind, daß die Wirkung des Pumpenförderdruckes an dem größeren Teil des Umfangs jedes Zahnrades die Zahnräder in mechanische Berührung mit der Gehäusewand an der Niederdruckseite der die Zahnräder aufnehmenden Pumpenkammer bewegen kann, so daß die Zahnräder an diesen Wandbereichen eine spanabhebende Wirkung durchführen, wobei die Tiefe des Eindringens der Zahnräder durch die Grenzen der Querbeweglichkeit begrenzt ist. Dieses "Spuren" der Zahnräder in dem Gehäuse ruft eine enge dichtende Berührung zwischen den Zahnrädern und dem Gehäuse in einem Bereich in der Mähe der Niederdrucköffnung hervor, und Zahnradpumpen mit einer derartigen Dichtung werden nachfolgend als selbstspurend bezeichnet und um eine genau begrenzte Druckverteilung am Umfang der Zahnräder in diösen selbstspurenden Pumpen sicherzustellen, wurde vorgeschlagen, die Umfangswand mit Ausnahme eines vorherbestimmten Bereiches in der Nähe der Niederdruckseite des Eingriffsbereiches der Zahnräder zurückzusetzen, in dem das Spuren stattfinden soll.than that of the gears, for example in an aluminum alloy housing on steel gears, while the pump is designed, for example by application the compliance of the gear shafts and / or by arranging the bearings in side plates that are in a are movable to a small extent in the transverse direction to the gear axles that the effect of the pump delivery pressure on the greater part of the circumference of each gear, the gears in mechanical contact with the housing wall the low pressure side of the pump chamber containing the gears can move so that the gears perform a cutting action on these wall areas, the depth of penetration of the gears is limited by the limits of transverse mobility. This "traces" the gears in the housing gets a tight sealing Contact between the gears and the housing in an area in the vicinity of the low-pressure opening, and gear pumps with such a seal are hereinafter referred to as self-tracking and accurate to one to ensure limited pressure distribution around the circumference of the gears in diose self-tracking pumps proposed the peripheral wall except for a predetermined area near the low pressure side of the meshing area of the gears in which the tracing is to take place.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, verbesserte selbstspurende Zahnradpumpen zu schaffen, die diesen Vorschlag enthalten und die zur Verwendung bei hohen Diiicken geeignet sind, die beispielsweise 210 at übersteigen, ohne die Abmessungen des Gehäuses unförmig groß zu aiachen.It is an object of the present invention to provide improved self-tracking gear pumps that utilize these Suggestion included and which are suitable for use at high thicknesses, e.g. exceeding 210 at, without making the dimensions of the housing bulky.

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Abmessungen eines Gehäuses einer selbstspurenden Zahnradpumpe für hohen Arbeitsdruck in bescheidenen Grenzen gehalten, indem das Gehäuse aus einem Material hergestellt wird, das hohe Druckfestigkeit aufweist, wobei die Umfangswand der Pumpenkammer in dem Gehäuse wenigstens in einer vorherbestimmten Zone in der Nähe der Niederdruckseite des Eingriffsbereiches zwischen dem Gehäuse und dem Umfang jedes Zahnrades mit einer Auskleidung aus leicht zu schneidendem Material versehen wird, das sich zum selbstspuren eignet, wobei die Auskleidung einen festen Teil mit dem hochfesten Material des Gehäuses bildet und die Umfangswand des Gehäuses vom Umfang der Zahnräder mit Ausnahme in dieser vorherbestimmten Zone zurückgesetzt ist. Wenn die Auskleidung über den gesamten Umfang ausgedehnt wird, sollte ihre Dicke in der vorherbestimmten Zone das Maß übersteigen_f in dem der Rest des Umfangβ zurückgesetzt werden soll, wodurch die Notwendigkeit der spanabhebenden Bearbeitung des hochfesten Gehäusematerials vermieden wird, um das Zurücksetzen zu erzielen, während eine auf die Zone begrenzte Auskleidung auf Wunsch nur eine Dicke von 0,025 bis 0,075 mm haben muß. Das für diese Auskleidung verwendete besondere Material kann beispielsweise im Hinblick auf die Bedeutung des Gewichtes oder auf die Verträglichkeit mit dem hochfesten Material verschieden sein, und es kann beispielsweise Weißnetall oder eine Aluminiumlegierung sein, und es kann durch verschiedene Verfahren aufgebracht werden, einschließlich des Gießens an Ort und Stelle, des Aufspritzens, des galvanischen Überziehens und anderer Techniken, und die Haftung an dem hochfesten Metall des Gehäuses kann beispielsweise verbessert werden durch Aufrauhen der Oberfläche des letzteren, wo die Auskleidung aufge-According to the present invention, the dimensions of a housing of a self-tracking gear pump for high working pressure are kept within modest limits by making the housing of a material having high compressive strength, the peripheral wall of the pump chamber in the housing at least in a predetermined zone in the vicinity the low pressure side of the engagement area between the housing and the periphery of each gear is provided with a lining of easy-to-cut material suitable for self-tracking, the lining forming a solid part with the high-strength material of the housing and the peripheral wall of the housing from the periphery of the Gears except in this predetermined zone is reset. When the liner is expanded over the entire circumference, its thickness in the predetermined region should the measure exceed _f in which the rest of the Umfangβ eliminating the need of the machining of the high strength casing material is avoided to be reset, in order to achieve resetting while a liner limited to the zone need only be 0.025-0.075 mm thick, if desired. The particular material used for this liner may vary, for example in terms of weight importance or compatibility with the high strength material, such as white metal or aluminum alloy, and it can be applied by various methods including casting Spot, spraying, electroplating and other techniques, and the adhesion to the high-strength metal of the housing can be improved, for example, by roughening the surface of the latter where the lining is roughened.

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bracht werden soll, in geeigneten Fällen auf Wunsch unter Verwendung von hinterschnittenen Nuten und/oder durch Zwischenlegen einer die Haftung verbessernden Zwischenschicht. Obwohl die zum spuren geeignete Schicht auf die oben erwähnten Teile des Umfangε beschränkt sein kann, kann sie sich auch rund um den gesamten Umfang erstrekken. In Jedem Fall sollte die Oberfläche des Gehäuses mit Ausnahme der oben festgelegten Zonen zurückgesetzt sein, um Berührung mit den Zahnrädern zu vermeiden.should be brought, in suitable cases on request using undercut grooves and / or through Interposition of an intermediate layer which improves the adhesion. Although the layer suitable for tracing on the above-mentioned parts of the scope can be limited, it can also extend around the entire circumference. In any case, the surface of the case should except for the zones specified above, must be set back to avoid contact with the gears.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur eine Form einer Zahnradpumpe darstellt, deren eine Gehäuseendplatte fortgelassen wurde, und die eine Ausführungsform der Erfindung und eine Abwandlung derselben zeigt.The invention is described below with reference to the drawing, the single figure of which is a form of a gear pump Fig. 3, from which a housing end plate has been omitted, and which is an embodiment of the invention and shows a modification thereof.

Gemäß der Zeichnung hat die Zahnradpumpe ein Gehäuse, das aus einer Mittelplatte 1 aus Stahl oder anderem hochfestem Material besteht und die zwischen zwei Endplatten aus ähnlichem Material und mit ähnlichem Umriß eingeschlossen ist, wobei die Anordnung durch eine Anzahl Schrauben 2 zusammengehalten wird. Die Mittelplatte ist mit einer Öffnung 3 ausgebildet, die den Umfang eines Gehäuseraumes zum Aufnehmen eines Paares von in Eingriff stehenden pumpenden Zahnrädern 4 und 5 bildet. Die Seitenflächen dieser Zahnräder arbeiten dichtend mit Gehäuseseitenwänden 6 zusammen, die von den Innenflächen der äußeren Gehäuseplatten gebildet werden oder vorzugsweise von sogenannten schwimmenden Seitenplatten, die in dem Raum 3 des Pumpengehäuses axial bewegbar sind und durch Aufbringung von Druck von der Hochdruckseite der Pumpe gegen die Seitenflächen der Zahnräder gedrückt werden. In einer der Endwände sind an gegenüber-According to the drawing, the gear pump has a housing which consists of a center plate 1 made of steel or other consists of high strength material and the between two end plates of similar material and with a similar outline is enclosed, the assembly being held together by a number of screws 2. The middle plate is formed with an opening 3 which extends the periphery of a housing space for receiving a pair of in Engaging standing pumping gears 4 and 5 forms. The side surfaces of these gears work in a sealing manner with housing side walls 6, which are formed by the inner surfaces of the outer housing plates or preferably of so-called floating side plates, which are axially movable in the space 3 of the pump housing and by applying pressure from the high pressure side of the pump against the side surfaces of the gears be pressed. In one of the end walls, on opposite

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liegenden Seiten einer Eingriffszone 7 zwischen den beiden Zahnrädern jeweils eine Hochdrucköffnung 8 und eine Niederdrucköffnung 9 vorgesehen. Lagerbohrungen 10 für die Pumpenlager sind in jeder der Gehäuseendplatten oder der schwimmenden Seitenplatten vorgesehen, wobei die Anordnung derart ist, daß sie den Zahnrädern die Möglichkeit gibt, wenn die Pumpe zuerst betätigt wird, sich etwas aus der Anfangslage unter der Einwirkung des Betriebsdrucks der Pumpflüssigkeit gegen die Seite der Niederdrucköffnung 9 zu bewegen. Die Umfangswand des Gehäuseraumes 3 ist mit einer Auskleidung 11 aus Metall mit guten Spureigenschaften versehen, beispielsweise mit Weiß- oder Lagermetall, das in die Mittelplatte 1 des Gehäuses eingegossen werden kann und dessen Halterung auf jede beliebige Weise unterstützt werden kann, beispielsweise in einer bei der Herstellung von Gleitlagern allgemein bekannten Weise durch hinterschnittene Nuten 12 in dem Gehäusekörper, Infolge des Vorhandenseins diesel' leicht abschleif baren Auskleidung werden die Zähne jedes pumpenden Zahnrades, wenn die Pumpe zuerst mit einer entsprechenden Flüssigkeit, in Betrieb genommen wird, einen Flächenabschnitt der Auskleidung 11 entlang eines bogenförmigen Bereiches i3 in der Nähe der Niederdrucks©ite der Eingriffszone 7 der Zahnräder abschleifen oder abfräsen, bis die Bewegung der Zahnräder unter der Einwirkung des Hydraulikdniokes durch den nachgisben Widerstand der Zalinmdwelleri und/ oder der Grenze der Bewegbarkeit der En&platten bestimmt wird, in denen die Lagerbohruiigöii 10 angeordnet sind.lying sides of an engagement zone 7 between the two gears each have a high pressure port 8 and a Low pressure port 9 is provided. Bearing bores 10 for the pump bearings are in each of the housing end plates or of the floating side plates, the arrangement being such that it enables the gears when the pump is first operated, something changes from the initial position under the action of the operating pressure to move the pumping liquid against the side of the low-pressure opening 9. The peripheral wall of the Housing space 3 is provided with a lining 11 made of metal with good tracking properties, for example with white or bearing metal that can be poured into the center plate 1 of the housing and its holder can be supported in any way, for example in the manufacture of plain bearings well known way by undercut grooves 12 in the housing body, due to the presence diesel 'easily sandable lining the teeth of each pumping gear when the pump is first in operation with a corresponding liquid is taken, a surface portion of the liner 11 along an arcuate area i3 in the vicinity of the low pressure ite of the meshing zone 7 of the gears Grind or mill off until the movement of the gears is under the action of the hydraulic dnioke due to the resistance of the Zalinmdwelleri and / or the limit of the mobility of the en & plates is in which the Lagerbohruiigöii 10 arranged are.

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Um den von dem Selbstspuren betroffenen Bogen und die Druckverteilung um die Zahnräder vorherzubestimmen, ist die Umfangswandfläche des Raumes 3 in dieser Ausführungsform mit Ausnahme des Bereiches 13 an der Niederdruckseite jedes Zahnrades zurückgesetzt, wie es bei 15 gezeigt ist, und diese Anordnung bietet auch die Möglichkeit, daß die Oberfläche in den zurückgesetzten Teilen relativ rauh bleiben kann.In order to predict the arc affected by the self-tracking and the pressure distribution around the gears, the peripheral wall surface of the space 3 in this embodiment, with the exception of the area 13 on the low-pressure side of each gear, is set back, as shown at 15, and this arrangement also offers the possibility that the surface in the recessed parts can remain relatively rough.

Obwohl die Anordnung einer Auskleidung, die sich über die Umfangsflache der Gehäusekammer 3 erstreckt, allgemein als zweckmäßig angenommen wird, wenigstens im Fall von eingegossenen Auskleidungen, ist die Erfindung nicht auf eine derartige Anordnung beschränkt, sondern sie kann beispielsweise durch derartiges Anordnen der Auskleidung abgewandelt werden, daß diese sich nur von der Eingriffszone bis zu einer Stelle 14 in der Nähe des Endes des abdichtenden Bogens erstreckt, wobei die dargestellte Auskleidung durch das Material des Gehäuses über den Rest des ümfangs jeder Zahnradkammer ersetzt wird. Somit kann eine dünne Schicht von etwa 0,025 bis 0,075 mm Dicke aus zum Spuren geeignetem Material durch galvaniBches Überziehen "oder durch Metallspritzen aufgebracht werden, und zwar nur auf die Bereiche Λ3 eines hochfesten metallischen Gehäusekörpers.Although the arrangement of a lining that extends over the circumferential surface of the housing chamber 3 is generally assumed to be expedient, at least in the case of cast-in linings, the invention is not limited to such an arrangement, but it can be modified, for example, by arranging the lining in this way that it extends only from the zone of engagement to a point 14 near the end of the sealing arc, the liner shown being replaced by the material of the housing over the remainder of the periphery of each gear chamber. Thus, a thin layer approximately 0.025 to 0.075 mm thick of material suitable for traces can be applied by electroplating or by metal spraying, namely only on the areas Λ3 of a high-strength metallic housing body.

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BAD ORfQiNALBAD ORfQiNAL

Claims

Patentansprüche ;Claims;

Γ1.) Selbstspurende Zahnradpumpe mit Zahnrädern, deren Verzahnungen unter der Einwirkung ihrer Umfangsdruckverteilung zu einer derart ausreichenden Querbewegung fähig sind, daß sie ein sogenanntes Spuren der Zahnräder in dem Pumpengehäuse bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem Material mit hoher Druckfestigkeit hergestellt ist, daß die Umfangswand der * Pumpenkammer in dem Gehäuse wenigstens in einem vorherbestimmten Bereich in der Nähe der Niederdruckseite der Eingriffszone mit einer Auskleidung aus leicht schneidbarem Material versehen ist, das zum Selbstspuren geeignet ist, daß die Auskleidung einen festen Teil mit dem hochfesten Material des Gehäuses bildet und daß die Umfangswand des Gehäuses vom Umfang der Zahnräder außer in diesem vorherbestimmten Bereich zurückgesetzt ist.Γ1.) Self-tracking gear pump with gears, the gears of which are capable of such sufficient transverse movement under the influence of their circumferential pressure distribution that they cause so-called tracing of the gears in the pump housing, characterized in that the housing is made of a material with high compressive strength, that the peripheral wall of the * pump chamber in the housing is provided at least in a predetermined area in the vicinity of the low pressure side of the engagement zone with a lining of easily cut material, which is suitable for self-tracing, that the lining forms a solid part with the high-strength material of the housing and that the peripheral wall of the housing is set back from the periphery of the gears except in this predetermined range.

2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung über den gesamten Umfang ä ausgedehnt ist und daß die Dicke der Auskleidung in dem vorherbestimmten Bereich das Ausmaß übersteigt, in dem der Rest des Umfange zurückgesetzt ist.2. The gear pump according to claim 1, characterized in that the lining over the entire circumference is extended like and that the thickness of the liner exceeds the amount in the predetermined range in which the remainder of the scale is reset.

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