DE19818027A1 - Kavitationsfreie Zahnradpumpe - Google Patents
Kavitationsfreie ZahnradpumpeInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit Zahnradpumpen. Insbesondere be
zieht sich die Erfindung auf kavitationsfreie Zahnradpumpen,
welche zweckmäßigerweise zum Pumpen von Hydraulikfluid einge
setzt werden.
Bei Zahnradpumpen zum Pumpen von Hydraulikfluid kommt ein trei
bendes Zahnrad bzw. Antriebszahnrad und ein leerlaufendes Zahn
rad bzw. ein getriebenes Zahnrad zum Einsatz, welche in der Nähe
der Einlaß- und Auslaßöffnungen der Pumpe in Kämmeingriff sind.
Da das treibende Zahnrad das leerlaufende Zahnrad in Drehung
versetzt, gibt es für jeden Zahn immer einen Punktkontakt zwi
schen der vorauslaufenden Flanke des getriebenen Zahnrads. Da
sich der Kontaktpunkt bei jedem Zusammenarbeitszustand zwischen
einem antreibenden Zahn und einem getriebenen Zahn ändert, gibt
es in Wirklichkeit Kontaktpunkte, und da die Zähne eine Breite
haben, werden die Kontaktpunkte in Wirklichkeit von Kontaktlinien
gebildet. Es ist ein Zwischenraum zwischen den nachlaufen
den Zahnflanken des treibenden Zahnrads und den voraus laufenden
Zahnflanken des getriebenen Zahnrads vorhanden, welchen man als
"Totgang" bzw. "Totraum" bezeichnet.
Da sich das treibende Rad und das leerlaufende bzw. getriebene
Rad drehen, wird Hydraulikfluid in den Zwischenraum zwischen den
benachbarten Zähnen gefüllt und es wird von dem Einlaß über eine
benachbarte Übergangszone zu dem Auslaß gefordert. Das Fluid in
der Nähe des Auslasses wird an einem Überströmen in den Kämm
bereich gehindert, und es wird von dem Zwischenraum zwischen
passend zugeordneten Zähnen weiter getrieben und über den Auslaß
zu einer Abgabeleitung gepumpt. Über diese wird das Hydraulik
fluid zum Betreiben von Komponenten in einer zugeordneten hy
draulischen Schaltung genutzt. Wenn eine Dichtwirkung in Kämm
eingriff der Zähne vorhanden ist und eine Verdrängung des Fluids
durch einen Paßzahn erfolgt, wird die Pumpe als eine "Verdrän
ger-Zahnradpumpe" klassifiziert.
Wenn man eine relativ große Verdrängung bei einem gegebenen
Mittelabstand hat, treten bei Verdränger-Zahnradpumpen Schwie
rigkeiten beim Befüllen der Räume zwischen den Zähnen auf, wenn
die Pumpe bei hohen Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen betrieben
wird. Ein ungenügendes Füllen führt dazu, daß gelöste Luft aus
der Lösung austritt, was zu mitgeführten Luftblasen führt. Da
das Hydraulikfluid etwa 8 Gew.-% gelöste Luft enthält, kann die
Anzahl der Luftblasen beträchtlich groß sein. Da das Hydraulik
fluid in der Pumpe schnell unter Druck gesetzt wird, brechen die
Blasen zusammen, wodurch sich Kavitationsbeschädigungen bei der
Pumpe im Druckübergangsbereich zwischen dem Einlaßdruck und dem
Auslaßdruck ergeben können. Wenn die Drehzahl der Pumpe größer
wird und/oder der Abgabedruck größer gewählt wird, treten die
Pumpenbeschädigungen schneller und stärker auf.
Eine hohe Drehzahl der Pumpe vergrößert die Wahrscheinlichkeit,
daß Luft aus dem Hydraulikfluid ausgast, während eine höhere
Pumpendrehzahl die Verweilzeit in der Übergangszone kleiner
macht. Je höher der Druck ist, desto schneller fallen die mit
gerissenen Luftblasen ferner zusammen. Diese Erscheinung, welche
als asymmetrisches Blasenzusammenfallen bekannt ist, führt zu
Fluidstrahlen mit extrem hoher Geschwindigkeit, welche örtlich
Druckspitzen von bis zu 6800 bar (100 000 psi) bewirken können.
Wenn diese Strahlen auf Oberflächen in der Zahnradpumpe treffen,
führen sie mit der Zeit zu starken Beaufschlagungen, welche
Beschädigungen der Pumpe verursachen.
Bei einer weiteren Untersuchung dieser Verhältnisse treten eine
Blasenbildung und ein anschließendes Zusammenbrechen derselben
in dem Bereich in der Nähe des Kämmeingriffs auf, wenn das Volu
men schnell größer wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das
Fluid nicht das größer werdende Volumen mit einer ausreichenden
Rate ausfüllen kann, wodurch ein sehr schneller Druckabfall
erzeugt wird. Hierdurch wird ein Unterdruck erzeugt, welcher
dazu führt, daß ein Teil der in der Flüssigkeit gelösten Luft
austritt und Blasen bildet. Da die Blasen in die Einlaßkammer
überführt werden, steigt der Luftdruck an, und die Blasen begin
nen sich wiederum in dem Fluid zu lösen. Wenn Hydraulikpumpen
mit Drehzahlen von etwa 2150 l/min betrieben werden, so ergibt
sich eine Drehgeschwindigkeit von 13° pro Millisekunde. Wenn man
eine Drehbewegung von 120° annimmt, beläuft sich die zwischen
der Blasenbildung im Kämmbereich bis zum Zusammenbrechen im
Hochdruckbereich liegende Zeit auf etwa 9 Millisekunden. Wenn
sich die Luft nicht innerhalb von 9 Millisekunden wiederum lösen
kann, treten Beschädigungen in Folge von Kavitationen auf.
Beschädigungen an den Zahnradpumpen infolge von Kavitationen
stellen eine Schwierigkeit nicht nur bei Zahnradpumpen für hy
draulische Medien dar, sondern es handelt sich um eine Schwie
rigkeit, welche generell bei hochtourig betriebenen Zahnradpum
pen auftreten, wobei es sich beispielsweise um Zahnradpumpen
handeln kann, die zum Pumpen von Brennstoff für Flugzeugtrieb
werke eingesetzt werden.
Die Erfindung zielt darauf ab, unter Überwindung der zuvor ge
schilderten Schwierigkeiten eine weiterentwickelte Zahnradpumpe
zum Pumpen von Flüssigkeiten bereit zustellen, bei der Kavita
tionserscheinungen im wesentlichen ausgeschaltet sind.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfin
dung hat eine Zahnradpumpe ein symmetrisches treibendes Zahnrad
und ein asymmetrisches leerlaufendes bzw. getriebenes Zahnrad,
wobei die Nicht-Kontaktflächen der Zähne des getriebenen Zahn
rads freigespart sind und die Kontaktflächen sowohl des treiben
den Zahnrads als auch des getriebenen Zahnrads bogenförmig ge
krümmt ausgebildet sind.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform umfaßt eine
Zahnradpumpe zum Pumpen von Flüssigkeiten ein treibendes Zahnrad
und ein leerlaufendes Zahnrad bzw. getriebenes Zahnrad, welches
durch das treibende Zahnrad drehangetrieben wird. Das treibende
Zahnrad sowie das getriebene Zahnrad haben Zähne, welche asym
metrisch sind und Arbeitsflächen mit konvexen, bogenförmig ge
krümmten Profilen und Nichtarbeits-Flächen haben, welche im
wesentlichen eben zu den Arbeitsflächen ausgebildet sind. Wenn
man die Nichtarbeits-Flächen der treibenden und der getriebenen
Zahnräder etwa eben ausbildet, wird ein großer "Totraum" gebil
det, welcher eine Blasenbildung verhindert und somit eine Kavi
tationserscheinung im wesentlichen ausschaltet.
Bei bevorzugten Auslegungsformen nach der Erfindung sind die
Zahnräder Stirnräder und die im wesentlichen ebenen Nichtar
beits-Flächen erstrecken sich von dem oberen vorstehenden Teil
jedes Zahns zu einer Fußausrundung desselben.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Zahn
radpumpe eine Verdränger-Zahnradpumpe, und das zu pumpende Fluid
ist ein Hydraulikfluid mit darin gelöster Luft.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert,
in welcher gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszei
chen versehen sind. Darin gilt:
Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Zahnradpumpe mit einem
treibenden Zahnrad und einem getriebenen Zahnrad, welche gemäß
der ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ausge
legt sind;
Fig. 2 ist eine Rückansicht der Zahnradpumpe nach Fig. 1
im wesentlichen längs der Linie 2-2 in Fig. 1, wobei aber die
vollständigen Zahnflächen gezeigt sind; und
Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform nach der Erfindung, bei der sowohl das treibende
Zahnrad als auch das getriebene Zahnrad ebene Nichtkontakt-Flä
chen hat.
Unter Bezugnahme auf die Figuren ist eine Zahnradpumpe 10 ge
zeigt, welche zum Pumpen von Hydraulikfluid von einem Behälter
12 zu einer Abgabeleitung 14 eingesetzt wird, welche mit einer
Einrichtung, wie einem Hydraulikmotor oder einem Hydraulikzylin
der, verbunden ist. Das mittels der Zahnradpumpe 10 gepumpte
Hydraulikfluid enthält etwa 8 Gew.-% gelöste Luft. Wenn diese
gelöste Luft während des Pumpvorganges infolge der Bildung eines
Unterdrucks in dem Zahnraum zwischen den Zahnrädern der Pumpe
ausgast, dann besteht die Gefahr von Beschädigungen durch Kavi
tationen bei der nochmaligen Lösung der Luft im Fluid, wenn die
Zahnradpumpe das Hydraulikfluid vor der Abgabe über die Abgabe
leitung 14 unter Druck setzt. Eine Drehzahl von größer 2000
l/min führt zu einer Drehgeschwindigkeit von etwa 13° pro Milli
sekunden, was bedeutet, daß im Falle einer Blasenbildung sich
der Zeitraum von der Blasenbildung bis zum Zusammenfallen der
Blasen auf etwa 9 Millisekunden beläuft. Wenn sich die Luft
nicht innerhalb etwa 9 Millisekunden wiederum lösen kann, so
treten Beschädigungen durch Kavitationen auf. Die Erfindung
verhindert das Auftreten von Beschädigungen durch Kavitationen,
indem sichergestellt wird, daß sich die Zahnradpumpe mit hohen
Geschwindigkeiten füllen kann.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 wird eine erste bevor
zugte Ausführungsform nach der Erfindung erläutert.
Die Zahnradpumpe 10 umfaßt ein treibendes Zahnrad 20, welches in
Form eines Stirnrades ausgebildet ist, welches eine Mehrzahl von
Evolentenzähnen 22 hat, die jeweils eine Arbeitsfläche 24 und
eine Nichtarbeits-Fläche 26 haben. Jeder treibende Zahn 22 ist
um eine Mittellinie 28 symmetrisch ausgelegt, welche mit einem
Radius des treibenden Zahnrads 20 zusammenfällt, wobei die Ar
beitsflächen 24 und die Nichtarbeits-Flächen 26 von dem oberen
vorstehenden Teil 30 jedes Zahns zu der Fußausrundung 32 jedes
Zahns konvex ausgebildet sind. Das treibende Zahnrad 20 wird
über eine Keilwelle 34 angetrieben, und dreht sich in Richtung
des Pfeils 36.
Die Zähne 22 des treibenden Zahnrads 20 kämmen mit den getriebe
nen Zähnen 42 eines getriebenen Zahnrads 44, welches sich frei
um eine Achse 46 in Richtung des Pfeils 48 drehen kann. Die
getriebenen Zähne 42 sind asymmetrisch im Gegensatz zu einer
symmetrischen Auslegung wie bei den Zähnen 22 des treibenden
Zahnrads 20. Die Asymmetrie jedes getriebenen Zahns 42 bezüglich
einer Mittellinie 50 fällt mit einem Radius des getriebenen
Zahnrads 44 zusammen, und dies ist darauf zurückzuführen, daß
die getriebenen Arbeitsflächen 52 jedes getriebenen Zahns ausge
hend von dem obere vorstehenden Teil 54 des Zahns zu der Fußaus
rundung 56 des Zahns konvex ausgebildet sind, aber die getriebe
ne Nichtarbeits-Fläche 58 jedes getriebenen Zahnrads im wesent
lichen eben ausgehend von dem oberen vorstehenden Teil 54 zu der
Fußausrundung 56' ausgebildet ist. In anderen Worten bedeutet
dies, daß jede der nichtarbeitenden, getriebenen Flächen 58 im
wesentlichen dadurch gebildet wird, daß ein konvexer Profilteil
60 (in gebrochenen Linien gezeigt) des jeweiligen getriebenen
Zahns 42 weggelassen oder entfernt bzw. abgetragen wird, welcher
bei üblichen Verdränger-Zahnradpumpen vorhanden ist. Durch das
Weglassen des konvexen Teils 60 von dem jeweiligen getriebenen
Zahnradzahn 42 wird erzielt, daß man einen großen Totraum 65 an
der Zone 66 erhält, an welcher die Zähne 42 des getriebenen
Zahnrads in Kämmeingriff mit den Zähnen 22 des treibenden Zahn
rads sind, wenn die Arbeitsflächen 24 des treibenden Zahnrads
die Arbeitsflächen 52 des getriebenen Zahnrads kontaktieren.
Die Zahnradpumpe 10 umgibt das treibende Zahnrad 20 und das
getriebene Zahnrad 54 in einem Gehäuse 70, welches eine erste
Kammer 72 umfaßt, in welcher das treibende Zahnrad 20 angeordnet
ist, und eine zweite Kammer 74 umfaßt, in welcher das getriebene
Zahnrad 44 angeordnet ist. Fluchtend mit der Kämmzone 66 ist
eine Einlaßkammer 80 sowie eine Auslaßkammer 82 vorgesehen,
welche über Einlaß- und Auslaßöffnungen 84 und 86 mit der Kämm
zone 66 verbunden sind. In der Nähe der Kammern 84 und 86 ist
eine einlaßseitige Taschenausnehmung 88 sowie eine auslaßseitige
Taschenausnehmung 90 vorgesehen.
Das Gehäuse 72 bildet eine Übergangszone 92 von einer Nieder
druckzone zu einer Hochdruckzone, während das Gehäuse 74 eine
Übergangszone 94 vom Überdruckbereich zu dem Hochdruckbereich
definiert. Ausgehend von den Übergangszonen 92 und 94 sind Aus
nehmungen 96 und 98 vorgesehen, welche eine Druckausgleichsfunk
tion haben, wie dies in US-A-5 145 349 angegeben ist, welche
durch die Bezugnahme vollinhaltlich zum Offenbarungsgehalt der
vorliegenden Anmeldung gehört.
Beim Stand der Technik bilden sich Luftblasen an einer Stelle
entsprechend des großen Totraums 65 bei der vorliegenden Erfin
dung, wenn die Verdränger-Zahnradpumpe 10 mit hoher Drehzahl
arbeitet. Wenn diese Blasen an den Übergangszonen 92 und 94
zusammenbrechen, treffen die erhaltenen hohen Drücke auf die
Zahnradzähne und die Oberflächen der Gehäuse 72 und 74. Bei der
Erfindung werden aufgrund des großen Totraums 65 keine Blasen
gebildet, und daher brauchen keine Blasen an den Übergangszonen
92 und 94 zusammenzubrechen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird eine zweite bevorzugte Aus
führungsform nach der Erfindung erläutert.
Die Zahnradpumpe 10' umfaßt ein treibendes Zahnrad 20', welches
in Form eines Stirnrads ausgebildet ist, welches eine Mehrzahl
von Evolventenzähnen 22' haben, welche jeweils eine Arbeitsflä
che 24' und eine Nichtarbeits-Fläche 26' besitzen. Die treiben
den Zähne der Pumpe 10' sind asymmetrisch um eine Mittellinie
28', welche mit einem Radius des treibenden Zahnrads 20' zusam
menfällt, wobei die Arbeitsflächen 24' ausgehend von dem oberen
vorstehenden Teil 30' jedes Zahns zu der Fußausrundung 32' jedes
Zahns konvex ausgebildet sind und die Nichtarbeits-Flächen 26'
ausgehend von dem oberen vorstehenden Teil 30' zu der Fußaus
rundung 32' jedes Zahns im wesentlichen eben ausgebildet sind.
Das treibende Zahnrad 20' wird mittels einer Keilwelle 34' ange
trieben, und es dreht sich in Richtung des Pfeils 36'.
Die Zähne 22' des treibenden Zahnrads 20' sind in Kämmeingriff
mit den getriebenen Zähnen 42 des getriebenen Zahnrads 34, wel
ches identisch wie das getriebene Zahnrad nach den Fig. 1 und
2 ausgelegt ist und sich frei auf einer Achse 46 in Richtung des
Pfeils 48 drehen kann. Die getriebenen Zähne 42 sind asymme
trisch wie die Zähne 22' des treibenden Zahnrads 20' ausgelegt.
Ähnlich wie bei den Nichtkontakt-Flächen der treibenden Zahnrad
zähne 22' stimmt die Asymmetrie der jeweiligen getriebenen Zähne
42 bezüglich einer Mittellinie 50 mit einem Radius des getriebe
nen Zahnrads 44 überein, und dies ist darauf zurückzuführen, daß
die getriebenen Arbeitsflächen 52 der jeweiligen getriebenen
Zähne ausgehend von dem oberen vorstehenden Teil 54 des Zahns zu
der Fußausrundung 56 des Zahns konvex ausgebildet sind. Die
Nichtarbeits-Flächen 58 des getriebenen Zahnrads sind bei jedem
getriebenen Zahn im wesentlichen eben ausgehend von dem oberen
vorstehenden Teil 54 zu der Fußausrundung 56 ausgebildet. In
anderen Worten bedeutet dies, daß die jeweiligen Nichtarbeits-
Flächen 58 der getriebenen Zähne im wesentlichen dadurch gebil
det werden, daß ein konvexes Profilteil des jeweils getriebenen
Zahns 42 wegfällt oder abgetragen wird, welches bei den üblichen
Verdränger-Zahnradpumpen vorhanden ist. Durch das Weglassen des
konvexen Teils von den jeweiligen getriebenen Zahnradzähnen 42
und den jeweils treibenden Zahnradzähnen 22' erhält man einen
größeren Totraum 65' an der Zone 66', an der die getriebenen
Zahnradzähen 42 in Kämmeingriff mit den treibenden Zahnradzähnen
22' sind, wenn die treibenden Zahnradarbeitsflächen 24' in Kon
takt mit den Arbeitsflächen 52 des getriebenen Zahnrads sind. Es
hat sich gezeigt, daß bei größer werdender Breite der Zähne 22
und 42 es erforderlich ist, die treibenden Zahnradzähne freizu
sparen und auch Freisparungen an den getriebenen Zahnradzähnen
vorzusehen, um eine größere Totraumzone 65 zu erhalten.
Die Zahnradpumpe 10 umgibt das treibende Zahnrad 20' und das
getriebene Zahnrad 44 in einem Gehäuse 70, welches eine erste
Kammer 72' umfaßt, in welcher das treibende Zahnrad 20' aufge
nommen ist, und eine zweite Kammer 74 umfaßt, in welcher das
getriebene Zahnrad 44 aufgenommen ist. Fluchtend mit der Kämm
zone 66 ist eine Einlaßkammer 80 sowie eine Auslaßkammer 82
vorgesehen, welche über Einlaß- und Auslaßöffnungen 84 und 86
mit der Kämmzone 66' verbunden sind. In der Nähe der Kammern 84
und 86 ist eine einlaßseitige Taschenausnehmung 88 sowie eine
auslaßseitige Taschenausnehmung 90 vorgesehen.
Das Gehäuse 72 bildet eine Übergangszone 92' von einem Nieder
druckbereich zu einem Hochdruckbereich, während das Gehäuse 74
eine Übergangszone 94 von einem Niederdruckbereich zu einem
Hochdruckbereich bildet. Ausgehend von dem Bereich der Über
gangszonen 92' und 94 sind Ausnehmungen 96 und 98' vorgesehen,
welche eine Druckausgleichsfunktion haben, wie dies in der
US-A-5 145 349 beschrieben ist, wobei durch die Bezugnahme auf diese
Druckschrift diese vollinhaltlich zum Offenbarungsgehalt der
vorliegenden Anmeldung zu rechnen ist.
Beim Stand der Technik werden Luftblasen an der Stelle gebildet,
die dem größeren Totraum 65' bei der vorliegenden Erfindung
zugeordnet ist, wenn eine Verdränger-Zahnradpumpe 10' mit hohen
Drehzahlen betrieben wird. Wenn diese Blasen an den Übergangs
zonen 92' und 94 zusammenbrechen, beaufschlagen die hierbei er
haltenen hohen Drücke die Zahnradzähne und die Oberflächen des
Gehäuses 72' und 74. Bei der Erfindung werden infolge des großen
Totraums 65' keine Blasen gebildet, und daher brauchen keine
Blasen in den Übergangszonen 92' und 94 zusammenzubrechen.
Voranstehend wurden bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfin
dung näher erläutert. Die Erfindung ist natürlich nicht auf die
dort beschriebenen Einzelheiten beschränkt, sondern es sind
zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der
Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedan
ken zu verlassen.
Claims (21)
1. Zahnradpumpe zum Pumpen von Flüssigkeiten von einem Eingang
zu einem Ausgang mit kämmenden Zahnrädern, gekennzeichnet
durch folgendes:
ein treibendes Zahnrad (20), welches eine Mehrzahl von symmetrischen, treibenden Zahnradzähnen (22) hat, wobei jeder symmetrische treibende Zahnradzahn (22) eine treiben de Arbeitsfläche (24) und eine Nichtarbeits-Fläche (26) hat, und wobei jede Zahnfläche ein gekrümmtes Profil hat; und
ein getriebenes Zahnrad (44), welches eine Mehrzahl von asymmetrischen getriebenen Zahnradzähnen (42) hat, wobei jeder asymmetrische, getriebene Zahnradzahn (42) eine getriebene Arbeitsfläche (52) hat, welche durch eine trei bende Arbeitsfläche (24) eines komplementären, symmetri schen treibenden Zahnradzahns (22) kontaktiert wird, und eine Nichtarbeits-Fläche (58) an dem getriebenen Zahnrad vorgesehen ist, wobei die getriebene Arbeitsfläche (52) ein bogenförmiges Profil ähnlich wie das bogenförmige Profil der treibenden Arbeitsflächen (44) hat, und die getriebene Nichtarbeits-Fläche (58) ein Profil hat, welches weniger konvex als das Profil der anderen Flächen ausgebildet ist, um einen vergrößerten Totraum (65, 65') zu bilden und die Kavitation so gering wie möglich zu machen.
ein treibendes Zahnrad (20), welches eine Mehrzahl von symmetrischen, treibenden Zahnradzähnen (22) hat, wobei jeder symmetrische treibende Zahnradzahn (22) eine treiben de Arbeitsfläche (24) und eine Nichtarbeits-Fläche (26) hat, und wobei jede Zahnfläche ein gekrümmtes Profil hat; und
ein getriebenes Zahnrad (44), welches eine Mehrzahl von asymmetrischen getriebenen Zahnradzähnen (42) hat, wobei jeder asymmetrische, getriebene Zahnradzahn (42) eine getriebene Arbeitsfläche (52) hat, welche durch eine trei bende Arbeitsfläche (24) eines komplementären, symmetri schen treibenden Zahnradzahns (22) kontaktiert wird, und eine Nichtarbeits-Fläche (58) an dem getriebenen Zahnrad vorgesehen ist, wobei die getriebene Arbeitsfläche (52) ein bogenförmiges Profil ähnlich wie das bogenförmige Profil der treibenden Arbeitsflächen (44) hat, und die getriebene Nichtarbeits-Fläche (58) ein Profil hat, welches weniger konvex als das Profil der anderen Flächen ausgebildet ist, um einen vergrößerten Totraum (65, 65') zu bilden und die Kavitation so gering wie möglich zu machen.
2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die getriebene Fläche im wesentlichen eben ausgebildet ist.
3. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß jeder Zahnradzahn (22) einen oberen, vorstehenden
Teil (30) und eine Fußausrundung (32) hat, und daß die
getriebene Fläche ausgehend von dem oberen, vorstehenden
Teil (30) zu der Fußausrundung (32) im wesentlichen eben
ausgebildet ist.
4. Zahnradpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das treibende Zahnrad (20) und das getriebene Zahnrad (44)
als Stirnräder ausgebildet sind.
5. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das treibende Zahnrad (20) und die
getriebenen Zahnräder (44) als Stirnräder ausgebildet sind.
6. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zahnradpumpe (10) eine Verdränger
pumpe ist.
7. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Verdrängerpumpe ist, und
daß die Flüssigkeit ein Hydraulikfluid ist.
8. Zahnradpumpe zum Pumpen von Flüssigkeiten, bei der die
Zahnradpumpe ein treibendes Zahnrad (20) und ein getriebe
nes Zahnrad (44) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das
treibende Zahnrad (20) Zähne (22) hat, welche symmetrisch
ausgelegt sind und Arbeits- und Nichtarbeits-Flächen (24,
26) mit bogenförmig gekrümmten Profilen besitzt, und daß
das getriebene Zahnrad (44) asymmetrische Zähne (42) be
sitzt, wobei das getriebene Zahnrad (44) asymmetrische
Zähne (42) mit Arbeitsflächen (52) hat, welche hinsichtlich
der Gestalt den Arbeitsflächen (24) des treibenden Zahnrads
(20) entsprechen und Nichtarbeits-Flächen (58) hat, welche
im Vergleich zu den Arbeits- und Nichtarbeitsflächen (24,
26) des treibenden Zahnrads (20) freigespart sind.
9. Zahnradpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Nichtarbeits-Flächen (58) des getriebenen Zahnrads (44)
im wesentlichen eben ausgebildet sind.
10. Zahnradpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flüssigkeit ein Hydraulikfluid ist, welches etwa 8
Gew.-% gelöste Luft enthält.
11. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein Hydraulikfluid ist,
welches etwa 8 Gew.-% gelöste Luft enthält.
12. Zahnradpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zahnräder (20, 44) Stirnräder sind.
13. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zahnräder (20, 44) Stirnräder sind.
14. Zahnradpumpe zum Pumpen von Fluid von einem Eingang zu
einem Ausgang mit kämmenden Zahnrädern (20, 44), gekenn
zeichnet durch folgendes:
ein treibendes Zahnrad (20), welches eine Mehrzahl von asymmetrischen, treibenden Zahnrädern (22) hat, wobei jeder treibende Zahnradzahn (22') eine treibende Arbeitsfläche (24') und eine Nichtarbeits-Fläche (26') hat, jede Arbeits fläche (24') ein bogenförmig gekrümmtes Profil besitzt und jede Nichtarbeits-Fläche (26) ein im wesentliches ebenes Profil besitzt; und
ein getriebenes Zahnrad (44), welches eine Mehrzahl von asymmetrischen getriebenen Zahnradzähnen (42') hat, wobei jeder asymmetrische, getriebene Zahnradzahn (42) eine getriebene Arbeitsfläche (52) hat, welche durch die trei bende Arbeitsfläche (24) eines komplementären, treibenden Zahnradzahns (22') angetrieben ist, und eine getriebene Nichtarbeits-Fläche (58') besitzt, welche ein im wesentli chen ebenes Profil hat, wodurch man einen vergrößerten Totraum (65; 65') erhält und sich die Kavitationserschei nung weitgehend unterdrücken läßt.
ein treibendes Zahnrad (20), welches eine Mehrzahl von asymmetrischen, treibenden Zahnrädern (22) hat, wobei jeder treibende Zahnradzahn (22') eine treibende Arbeitsfläche (24') und eine Nichtarbeits-Fläche (26') hat, jede Arbeits fläche (24') ein bogenförmig gekrümmtes Profil besitzt und jede Nichtarbeits-Fläche (26) ein im wesentliches ebenes Profil besitzt; und
ein getriebenes Zahnrad (44), welches eine Mehrzahl von asymmetrischen getriebenen Zahnradzähnen (42') hat, wobei jeder asymmetrische, getriebene Zahnradzahn (42) eine getriebene Arbeitsfläche (52) hat, welche durch die trei bende Arbeitsfläche (24) eines komplementären, treibenden Zahnradzahns (22') angetrieben ist, und eine getriebene Nichtarbeits-Fläche (58') besitzt, welche ein im wesentli chen ebenes Profil hat, wodurch man einen vergrößerten Totraum (65; 65') erhält und sich die Kavitationserschei nung weitgehend unterdrücken läßt.
15. Zahnradpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Zahnradzahn ein oberes, vorstehendes Teil (30) und
eine Fußausrundung (32) hat, und daß die Nichtarbeits-Flä
chen (26, 58) ausgehend von dem oberen, vorstehenden Teil
(30) zu der Fußausrundung (32) im wesentlichen eben ausge
bildet sind.
16. Zahnradpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
das treibende Zahnrad (20) und das getriebene Zahnrad (44)
Stirnräder sind.
17. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zahnradpumpe eine Verdrängerpumpe
ist.
18. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Verdrängerpumpe ist, und
daß die Flüssigkeit ein Hydraulikfluid ist.
19. Zahnradpumpe zum Pumpen von Flüssigkeiten, wobei die Zahn
radpumpe ein treibendes Zahnrad (20) und ein getriebenes
Zahnrad (44) aufweist, und wobei das treibende Stirnrad
Zähne (22) hat, welche asymmetrisch ausgebildet sind und in
Eingriff kommende Arbeitsflächen mit bogenförmig gekrümmtem
Profil besitzen und Nichtarbeits-Flächen (26), welche im
wesentlichen eben ausgebildet sind.
20. Zahnradpumpe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flüssigkeit ein Hydraulikfluid ist, welches etwa 8
Gew.-% gelöste Luft enthält.
21. Zahnradpumpe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zahnräder (20, 44) Stirnräder sind.
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