DE19940730A1 - Außenzahnradpumpe - Google Patents

Abstract

Eine Außenzahnradpumpe weist zwei miteinander kämmende, insbesondere evolventenOverzahnte Zahnräder 3, 3' auf. Diese sind jeweils auf einer Achse 2, 2' frei drehbar. Der Antrieb der beiden Zahräder 3, 3' erfolgt mittels eines zusätzlichen, angetriebenen Antriebszahnrades 7, welches mit einem der beiden Zahnräder 3 kämmt. Das Übersetzungsverhältnis zwischen diesem Antriebszahnrad 7 und dem angetriebenen Zahnrad 3 ist größer als 1 : 1.

Description

Die Erfindung betrifft eine Außenzahnradpumpe mit zwei miteinander kämmenden, insbe­ sondere evolventenverzahnten Zahnrädern, mit einem Antrieb für die beiden Zahnräder und mit einem Zulauf sowie einem Ablauf für das Fluid.

Außenzahnradpumpen aus der Gruppe der Hydropumpen gehören zu den Umlaufverdrän­ germaschinen. Allen Umlaufverdrängermaschinen gemeinsam ist das Förderprinzip: Das zu fördernde Fluid tritt zulaufseitig in einen sich vergrößernden Verdrängungsraum ein, der Raum wird abgeschlossen, dann mit der Ablaufseite verbunden und das Fluid wird aus dem sich verkleinernden Verdrängerraum ausgeschoben. Umlaufverdrängermaschinen fördern in Zellen, deren Volumen sich durch die geometrische Gestaltung der Begrenzungswände zyklisch ändert.

Zahnradpumpen weisen zwei um ortsfest liegende Achsen drehende Zahnräder auf. Der durch Zähne, Zahnlücken und die Gehäusewände gebildete Verdrängungsraum ändert mit der Drehung der Zahnräder um den Zahneingriff sein Volumen, wodurch die Förderung zustande kommt. Die resultierende Förderstrompulsation hängt in ihrer Größe und Fre­ quenz von der Verzahnungsgeometrie und der Zahl der Zahneingriffe pro Umdrehung ab. Das Fördervolumen pro Umdrehung ist dabei konstant. Außenzahnradpumpen mit zwei evolventenverzahnten Zahnrädern sind preisgünstig, überdecken einen großen Hubvolu­ menbereich und sind für mittlere Drücke geeignet.

Bei derartigen Außenzahnradpumpen wird eines der beiden Zahnräder beispielsweise mit­ tels eines Elektromotors angetrieben.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Außenzahn­ radpumpe mit einem verbesserten Antrieb für die beiden Zahnräder zu schaffen.

Als technische Lösung wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die beiden Zahnrä­ der frei drehbar sind, daß zum Antrieb der beiden Zahnräder ein zusätzliches, angetriebe­ nes Antriebszahnrad vorgesehen ist, welches mit einem der beiden Zahnräder kämmt, und daß das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebszahnrad und dem angetriebenen Zahnrad größer als 1 : 1 ist.

Dadurch ist eine Außenzahnradpumpe mit einem verbesserten Antrieb für die beiden Zahn­ räder geschaffen. Die Grundidee der erfindungsgemäßen Außenzahnradpumpe besteht darin, daß der Antrieb der beiden Zahnräder nicht direkt beispielsweise mittels eines Elek­ tromotors erfolgt, indem das Zahnrad auf der Welle dieses Elektromotors angeordnet ist, sondern daß der Antrieb durch ein zusätzliches Antriebszahnrad erfolgt, welches einem der beiden Zahnräder zugeordnet ist und mit diesem kämmt. Um einen optimalen Wirkungsgrad zu erzielen, ist dabei gefordert, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebs­ zahnrad und dem durch dieses Antriebszahnrad angetriebenen Zahnrad größer als 1 : 1 ist, was bedeutet, daß das Antriebszahnrad weniger Zähne aufweist als das zugeordnete Zahnrad.

Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 2 wird vorgeschlagen, daß die beiden Zahnräder jeweils auf einer feststehenden Achse frei drehbar gelagert sind. Dabei ist zwischen dem Zahnrad und der Achse zur Verminderung der Reibung ein Kugel- oder Wälzlager ange­ ordnet.

Eine weitere Weiterbildung gemäß Anspruch 3 schlägt vor, daß das Antriebszahnrad im Bereich zwischen den beiden Zahnrädern angeordnet ist. Diese Anordnung des Antriebs­ zahnrads bringt Vorteile im Hinblick auf die Gesamtkonstruktion der Außenzahnradpumpe. Insbesondere befindet sich das Antriebszahnrad außerhalb des Bereiches, wo das Fluid von den beiden Zahnrädern transportiert wird.

Das Übersetzungsverhältnis kann jeden beliebigen Wert annehmen, sofern es größer als 1 : 1 ist. Die Weiterbildung gemäß Anspruch 4 schlägt dabei als Beispiel vor, daß das Über­ setzungsverhältnis größer als 1 : 1,3 ist, insbesondere etwa 1 : 5 beträgt.

Eine weitere Weiterbildung gemäß Anspruch 5 schlägt vor, daß jedem der beiden Zahnrä­ der ein Zulauf zugeordnet ist. Der Unterschied zu den bekannten Außenzahnradpumpen besteht somit darin, daß kein für beide Zahnräder gemeinsamer Zulauf vorgesehen ist, sondern daß jedes der beiden Zahnräder einen eigenen Zulauf besitzt. Der Vorteil ergibt sich im Zusammenwirken mit der Anordnung des Antriebszahnrads zwischen den beiden Zahnrädern.

Schließlich wird gemäß der Weiterbildung in Anspruch 6 vorgeschlagen, daß für beide Zahnräder ein gemeinsamer Ablauf vorgesehen ist.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Außenzahnradpumpe wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, welche einen schematischen Schnitt durch die Pumpe zeigt.

Die Außenzahnradpumpe weist ein Gehäuse 1 auf. In diesem Gehäuse 1 sind zwei zuein­ ander parallele Achsen 2, 2' fest angeordnet. Auf diesen beiden Achsen 2, 2' sind zwei Zahnräder 3, 3' unter Zwischenanordnung jeweils eines Kugel- oder Wälzlagers 4, 4' frei drehbar angeordnet.

Jedem der beiden Zahnräder 3, 3' ist ein Zulauf 5, 5' für das zu pumpende Fluid zugeord­ net. Weiterhin ist den beiden Zahnrädern 3, 3' ein gemeinsamer Ablauf 6 zugeordnet.

Als Antrieb der Pumpe dient ein Antriebszahnrad 7, welches im Bereich zwischen den bei­ den Zahnrädern 3, 3' angeordnet ist und das - in der Zeichnung - linke Zahnrad 3 antreibt. Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist das Antriebszahnrad 7 kleiner als das anzutreibende Zahnrad 3, was bedeutet, daß das Antriebszahnrad 7 weniger Zähne aufweist als das Zahnrad 3.

Die konstruktiv so ausgebildete Außenzahnradpumpe funktioniert vom Grundprinzip her in herkömmlicher Weise, d. h. durch gegenläufiges Drehen der beiden Zahnräder 3, 3' mittels des erfindungsgemäßen Antriebszahnrades 7 wird das zu pumpende Fluid von den beiden Zuläufen 5, 5' zum gemeinsamen Ablauf 6 transportiert.

Die Vorteile der anhand des Ausführungsbeispieles dargestellten außenverzahnten Zahn­ radpumpe mit dem erfindungsgemäßen Übersetzungsverhältnis-Prinzip sind wie folgt:
Man benötigt 80% weniger an zuzuführender Leistung. Weiterhin erhält man ein 5fach größeres Volumen des Fluidstromes. Schließlich erhält man das 5-fache an Überdruck.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

,

2

' Achse

3

,

3

' Zahnrad

4

,

4

' Kugel- oder Wälzlager

5

,

5

' Zulauf

6

Ablauf

7

Antriebszahnrad

Claims (6)

1. Außenzahnradpumpe
mit zwei miteinander kämmenden, insbesondere evolventenverzahnten Zahnrädern (3, 3),
mit einem Antrieb für die beiden Zahnräder (3, 3') und
mit einem Zulauf (5, 5') sowie einem Ablauf (6) für das Fluid, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Zahnräder (3, 3') frei drehbar sind,
daß zum Antrieb der beiden Zahnräder (3, 3') ein zusätzliches, angetriebenes Antriebs­ zahnrad (7) vorgesehen ist, welches mit einem der beiden Zahnräder (3) kämmt, und
daß das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebszahnrad (7) und dem angetrie­ benen Zahnrad (3) größer als 1 : 1 ist.

2. Außenzahnradpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zahnräder (3, 3') jeweils auf einer feststehenden Achse (2, 2') frei dreh­ bar gelagert sind.

3. Außenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebszahnrad (7) im Bereich zwischen den beiden Zahnrädern (3, 3') ange­ ordnet ist.

4. Außenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis größer als 1 : 1,3 ist, insbesondere etwa 1 : 5 beträgt.

5. Außenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der beiden Zahnräder (3, 3') ein Zulauf (5, 5') zugeordnet ist.

6. Außenzahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Zahnräder (3, 3') ein gemeinsamer Ablauf (6) vorgesehen ist.