DE2411492C2 - Zahnradpumpe - Google Patents

Description

etwa keilförmig verlaufender Spalt ausbildet Die Blechstreifen 27, 28 berühren einander in der Ebene, in der sich die Zahnräder 17,18 überschneiden. Die beiden — in Umfangsrichtung gesehen — gegenüberliegenden Enden der Blechstreifen haben ebenfalls Abrundungen, die den Ausrundungen 25', 26' genau entsprechen. Auf diese Art und Weise liegen die Blechstreifen schon im drucklosen Zustand der Pumpe am Umfang der Zahnräder an. An der Stelle, an der sich die beiden Blechstreifen berühren, besitzen sie zusammen einen Durchbruch 29, durch den das von den Zahnrädern geförderte Druckmittel in die Bohrung 16 gelangen kann. Die Blechstreifen erstrecken sich bezüglich der Umfangs der Zahnräder weniger als ein Viertel des Umfangs derselben.

Dem Blechstreifen 27 etwa diametral gegenüberliegend befindet sich in der Wand der Bohrung 11 eine relativ schmale Ausnehmung 30, die in Achsrichtung des Zahnrads verläuft und deren Länge der Zahndicke entspricht Diese Ausnehmung steht über einen Kanal 31 mit der Bohrung 16 in Verbindung.

Nahe der Erweiterung 25 ist an der Wand der Bohrung 11 eine zweite Ausnehmung 32 ausgebildet,, die verhältnismäßig breit ist und ebenfalls in Achsrichtung des Zahnrads verläuft Ihre Länge entspricht wiederum der Dicke des Zahnrads 17. Die Ausnehmung 32 steht über einen Kanal 33 mit der Bohrung 15 in Verbindung.

Der Erweiterung 26 etwa diametral gegenüberliegend ist in der Wand der Bohrung 12 eine Ausnehmung 34 ausgebildet, die dieselbe Form aufweist wie die Ausnehmung 30 und welche über einen Kanal 35 mit der Bohrung 16 in Verbindung steht Nahe der Erweiterung 26 ist in der Wand der Bohrung 12 eine Ausnehmung 32, die über einen Kanal 37 mit der Bohrung 15 in Verbindung steht

Beim Betrieb der Pumpe wird Druckmittel über die Bohrung 15 angesaugt durch die sich im Gegenuhrzeigersinn drehenden Zahnräder 17, 18 entlang den Bohrungen 11,12 in Richtung Auslaßseite transportiert und über den Durchbruch 29 in die Auslaßbohrung 16 gedrückt, von wo es einem nicht dargestellten Verbraucher zufließt Der in der Bohrung 16 herrschende hohe Druck preßt die Blechstreifen 27, 28 an den Außenumfang der Zahnräder 17, 18. Die hierdurch ausgeübte Kraft Pi, (siehe F i g. 3) ist eine hydraulische Kraft auf die Zahnräder, die durch Abdichtung der Blechstreifen und damit Erzeugen einer Druckzone zwischen den Blechstreifen und den Zahnrädern entsteht. Diese Kraft ist so groß, daß sie die Zahnräder im Rahmen des Lagerspiels etwa diagonal an die gegenüberliegende Wand der Bohrung 11 bzw. 12 drückt Durch dieses Verschieben graben sich die Zahnköpfe der Zahnräder 17,18 um einen geringen Betrag in die Wand der Bohrungen 11,12 ein. Dasselbe geschieht aber auch mit den Blechstreifen 27, 28, d. h. auch in diese graben sich die Zahnköpfe um einen geringen Betrag ein. Auf diese Art entstehen am Zahnradumfang zwei einander gegenüberliegende dichtende Zonen.

Durch die von den Blechstreifen 27,28 auf die Zahnräder 17,18 ausgeübten Kräfte würden die Wellenzapfen der Zahnräder hohe Kräfte auf die Lagerbohrungen 19 bis 22 ausüben, wenn nicht entsprechende Gegenmaßnahmen getroffen würden. Diese Gegenmaßnahmen bestehen darin, daß im Zusammenwirken mit den Ausnehmungen 30, 32, und 34, 36 eine der Kraft P_h entgegengerichteto Kraft Pv erzeugt wird, die etwas kleiner ist als die Kraft P_h. Die Differenzkraft JP_h ergibt nun die zulässige Lagerki aft. Die Kraft /V ergibt sich durch die in den Ausnehmungen 30,34 erzeugte Druckkraft — diese Ausnehmungen stehen ja mit der Hochdruckseite in Verbindung — und aus Kräften, welche von den Ausnehmungen 32,36 auf die Zahnräder ausgeübt werden. Die Ausnehmungen 32,36 stehen über die Kanäle 33, 34 mit der Saug- bzw. Niederdruckseite in Verbindung. Durch Bemessung der Ausnehmungen 30, 34 einerseits und 32,36 andererseits kann die Kraft P_h- in der gewünschten Weise dimensioniert werden.

Die hier beschriebene Pumpe ist eine sogenannte Plattenpumpe, d. h. sie besteht aus drei Gehäusepiatten 10, 13 und 14. Die Erfindung kann jedoch genausogut bei einer sogenannten Buchsen- oder Brillenpumpe angewandt werden, d. h. bei Zahnradpumpen, deren Wellenzapfen in Buchsen oder brillenförmigen Lagerkörpern gelagert sind. Erfindungsgemäße Pumpen können auch als Hydromotoren betrieben werden und besitzen durch die geringe Lagerreibung ein hohes Anfahrmoment.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Leckverluste von der Hochdruck- zur Niederdruckseite, Patentansprüche: die den Wirkungsgrad der Maschine mindern (DE-PS 6 30 558).

1. Zahnradpumpe mit zwei im Außeneingriff kam- Bei einer ähnlichen Zahnradpumpe besteht der Unmenden Zahnrädern, deren Wellen auf jeder Seite in 5 terschied noch darin, daß es sich bei der Hochdruckzone Lagerbohrungen gelagert sind und deren Zahnräder nicht um eine Aussparung handelt, sondern um einen von zwei an der Auslaßseite angeordneten und der Bereich zwischen den Zahnköpfen. Die Niederdruckzo-Außenkontur der Zahnräder angepaßten, vom For- ne ist nicht mit der Saugseite der Zahnradpumpe verderdruck beaufschlagten Blechstreifen durch eine bunden, sondern mit einem externen Niederdruckbe-Krait Pf, belastet werden, wobei sich die Blechstrei- io reich. Es wird jedoch auch ein Kräfteausgleich an den fen am Außenumfang der Zahnräder von der Mitte Zahnrädern erreicht und damit eine niedrigere Lagerder Auslaßbohrung zum weniger als ein Viertel belastung. Der Nachteil der Leckverluste bleibt jedoch Drehwinkel in Richtung zur Einlaütbohrung erstrek- erhalten (DE-OS 21 16 317).

ken, dadurch gekennzeichnet, daß in der Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu-

den Blechstreifen (27,28) gegenüberliegenden Wand t5 gründe, eine Zahnradpumpe der eingangs erwähnten

(11,12) des Gehäuses (10) im Bereich der Zahnköpfe Art zu schaffen, bei der nicht nur eine gute Abdichtung

der Zahnräder (17,18) je eine vom Förderdruck be- entlang der Zahnräder von der Hoch- zur Niederdruck-

aufschlagte, in Umfangsrichtung kurze erste Aus- seite besteht, sondern auch die auf die Lager wirkenden

nehmung (30, 34) ausgebildet ist, die sich über die Kräfte verringert sind.

gesamte Dicke der Zahnräder erstreckt und über 20 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kanäle (3lj J5) mit der Auslaßbohrung (16) in Ver- Kennzeichenteil des Anspruchs 1 genannten Mittel gebindung steht, daß in dem Teil der Wand des Gehäu- löst Aufwiese Weise wird die Lagerbelastung durch ses, die zwischen den Blechstreifen und den ersten Erzeugen einer Gegenkraft wesentlich reduziert, die gu-Ausnehmungen liegt, je eine zweite in Umfangsrich- te Dichtwirkung wie bei den bisherigen Zahnradpumtung längere Ausnehmung (32, 36) angeordnet ist, 25 pen bleibt erhalten, ja sie kann unter Umständen zur die sich über die gesamte Dicke des Zahnrads er- Saugseite hin noch verbessert werden. Dabei ist es streckt und über Kanäle (33,37) mit der Einlaßboh- gleichgültig, ob die Wellen der Zahnräder in Bohrungen rung (15) in Verbindung steht und daß durch die des Gehäuses oder von axial beweglichen Lagerkörpern genannten Ausnehmungen (30,34; 32,36) eine resul- angeordnet sind.

tierende hydraulische Kraft Ph, erzeugt wird, die et- 30 Ein Ausi'ührungsbeispiel der Erfindung ist in der

was kleiner als die Kraft Ph und dieser entgegen- Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

wirkt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Zahnradpumpe;

2. Zahnradpumpe nsch AnsiTUch 1, dadurch ge- F i g. 2 einen Querschnitt längs H-II nach F i g. 1;
kennzeichnet, daß zwischen den zweiten Ausneh- F i g. 3 einen Kräfteplan.

mungen (32,36) und den Aüsnefc -jungen (25,26) für 35 In F i g. 1 ist mit 10 das Gehäuse einer Zahnradpumpe

die Blechstreifen nur ein geringer Abstand herrscht bezeichnet, welches von zwei sich überschneidenden

Bohrungen 11, 12 durchdrungen ist Dadurch entsteht

eine Gehäuseausnehmung in Form einer Acht Das Gehäuse 10 ist beidseitig von Deckein 13,14 verschlossen. 40 In den Bereich, in dem sich die Bohrungen 11,12 über-

Die Anmeldung betrifft eine Zahnradpumpe nach schneiden, dringt von der einen Seite in die durch die dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1. Bohrungen gebildete Ausnehmung eine Bohrung 15 ein, Bei einer derartigen Zahnradpumpe sind in in den während achsgleich zu dieser eine Bohrung 16 diese Gehäusebohrungen ausgebildeten und auf der Hoch- Ausnehmung verläßt Beim Betrieb als Pumpe dient die druckseite liegenden Ausnehmungen Blechstreifen an- 45 Bohrung 15 als Einlaßbohrung, die Bohrung 16 als Ausgeordnet, die durch den auf der Hochdruckseite herr- laßbohrung, in welcher Förderdruck herrscht
sehenden Druck metallisch dichtend gegen die Zahnrä- In der durch die Bohrungen Ii, 12 gebildeten Gehäuder gepreßt werden. Auf diese Weise erhält man wohl seausnehmung befinden sich im Außeneingriff Zahnräeine gute Abdichtung von der Hochdruck- und zur Nie- der 17, 18, deren Wellenzapfen mit Spiel in Lagerbohderdruckseite, eine Kompensation der hydraulischen 5C rungen 19,20 bzw. 21,22 gelagert sind. Diese Lagerboh-Kräfte auf die Zahnräder wird jedoch hierdurch nicht rungen sind in den Gehäuseplatten 13, 14 ausgebildet, erreicht, so daß die die Wellenzapfen der Zahnräder Die Wellenzapfen am Zahnrad 18 sind mit 18', 18", dieaufnehmenden Lager sehr stark belastet sind. Dies kann jenigen am Zahnrad 17 mit 17' und 17" bezeichnet Der zu einem vorzeitigen Ausfall derselben führen (DE-OS Wellenzapfen 17" ragt aus dem Gehäusedeckel 14 her-39 727). 55 aus und dient zum Antrieb der Zahnräder.

Weiterhin ist eine Zahnradpumpe bekanntgeworden, Auf der Druckseite der Pumpe weisen die die Gehäubei der Vorkehrungen getroffen sind, weiche einen hy- seausnehmung bildenden Bohrungen 11,12 zwei Erweidraulischen Kräfteausgleich auf die Zahnräder bzw. der terungen 25, 26 auf, welche in derselben Achsrichtung Wellen bewirken. Diese Vorkehrungen bestehen in sich verlaufen wie die Bohrungen 11,12. Die radial gemesseüber die gesamte Höhe der Zahnräder erstreckenden 60 ne Tiefe dieser Erweiterungen entlang dem Umfang der Ausnehmungen, von denen diejenige auf der Hoch- Bohrungen 11,12 nimmt entgegen der Drehrichtung der druckseite zur Niederdruckscite entlastet ist, die Aus- Zahnräder 17,18 gesehen keilförmig ab, bis sie schließnehmung nahe der Niederdruckseite wird mit Hoch- Hch in Ausrundungen 25' bzw. 26' enden. In den Erweidruck beaufschlagt. Durch diesen Kräfteausgieich er- terungen 25,26 befinden sich zwei zylindrisch gerunde- ||| gibt sich jedoch ein Spiel zwischen dem Kopfkreis- 65 te, der Außenkontur der Zahnräder angepaßte Blechdurchmesser der Zahnräder und den Gehäusebohrun- streifen 27, 28. Deren Stärke isi so bestimmt, daß sich gen, da die Zahnräder niemals ohne Spiel eingebaut zwischen ihrer den Zahnrädern abgewandten Rückseite werden können. Dadurch entstehen unerwünschte und dem Grund der radialen Erweiterungen 25, 26 ein