DE2628373C2

DE2628373C2 - Zahnradpumpe

Info

Publication number: DE2628373C2
Application number: DE2628373A
Authority: DE
Inventors: Tokyo Kayabakogyokabushikikaisha
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-06-24
Filing date: 1976-06-24
Publication date: 1982-10-07
Also published as: GB1554262A; DE2628373A1; US4090820A

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe, in. welcher die Wellen ineinandergreifender Zahnradpaare in Buchsen drehbar gelagert sind, die je mit einer in der inneren zylindrischen Bohrungswand angeordneten, sich in axialer Richtung erstreckenden Schmiernut versehen sind, wobei diese axiale Schmiernut einen Teil eines Schmiermitteiumiaufes darsielli, welcher das Schmiermittel von einer Niederdruckzone neben oder angrenzend an die Saugöffnung durch die Schmiernut der Buchse, entlang der Stirnfläche der Buchse gegenüber dem zugehörigen Zahnrad und durch eine Rückleitung zur Niederdruckzone umwälzt, wobei ferner ein Ende des Schmiermittelumlaufes in einer Niederdruckkammer endet, die als Ausnehmung in der Berührung mit der Fläche des zugehörigen Zahnrades befindlichen Stirnfläche ausgebildet ist, und wobei die Umwälzung des Schmiermittels durch den Schmiermittelumlauf zur Schmierung und Kühlung jeder Zahnradwelle durch die Rotation des Zahnrades bewirkt wird.

Es sind Zahnradpumpen der genannten Art bekannt (DE-AS 16 53 81S = US-PS 34 47 472 und DE-OS 17 75 40I=US-PS 34 90 382), bei denen wenigstens zwei ineinandergreifende Rotoren vorgesehen sind, deren

♦o Wellen in eine Schmierung erfordernde Buchsen gelagert sind. Dabei enthalien dh; Buchsen in der Bohrung eine Rille, die mit einer Seitenfläche ihres entsprechenden Rotors in Verbindung steht, und zwar in einer Zone, in der sich die Räume zwischen den ineinandergreifenden Zähnen im Volumen vergrößern, wenn die Rotorzähne an der Bohrung vorbeilaufen. Der durch die Volumenvergrößerung hervorgerufene Sog bewirkt eine Strömung der Flüssigkeit durch die Rille in den Buchsen, so daß somit eine Schmierung der in den Buchsen umlaufenden Wellen bewirkt wird.

Nahezu während der gesamten Zeit, während der sich der Raum zwischen den ineinandergreifenden Zähnen vergrößert, ist aber dieser Raum über das Spiel zwischen den ineinandergreifenden Zähnen mit der Ansaugöffnung verbunden, so daß die Flüssigkeit aus der Ansaugöffnung in diesen Raum eingesaugt wird. Dadurch wird bei niedriger Drehgeschwindigkeit, d. h. bei kleinem Sog, das den Raum zwischen den Zähnen durchsetzende Flüssigkeitsvolumen so verringert, daß die Zahnradwellen nicht mehr ausreichend geschmiert werden, was zu einer starken Abnutzung der Wellen und Buchsen und gegebenenfalls zu einem Festfressen führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Zahnradpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Geschwindigkeiten ein großer Flüssigkeitsumlauf bei niedrigem Druck erreichbar ist, so daß in allen Betriebszuständen eine ausreichende zwangsläufige

Schmierung und Kühlung der Wellen erreicht wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Niederdruckkammer dem Fußkreis des zugehörigen Zahnrades benachbart angeordnet ist, wo auf das angesaugte Medium ein Staudruck wirkt, der eine Strömung über die Zahnzwischenräume in die Niederdruckkammer auslöst, und daß zwischen der Ansaugöffnung und der Niederdruckkammer eine Wand besteht, die eine unmittelbare Rückströmung des Mediums von der Nii;derdruckkammer zur Ansaugöffnung verhindert, und daß der Austritt der Rückführung näher am Kopfkreis des Zahnrades angeordnet ist als die Niederdruckkammer.

Bei der Rotation der ineinandergreifenden Zähne wird der in jedem Zähnraum jedes Zahnrades eingesogenen Flüssigkeit aufgrund der Geschwindigkeitsdifferenz, mit welcher die Flüssigkeit durch die Ansaugöffnung eingesogen wird, und der Drehgeschwindigkeit der ineinandergreifenden Zähne ein Staudruck verliehen. Dieser Staudruck wird dazu verwendet, einen Teil der angesogenen Flüssigkeit in die Niederdruckkammer jeder Buchse zu drängen. Deshalb wird auch dann, wenn die ineinandergreifenden Zähne mit geringer Geschwindigkeit umlaufen, die Flüssigkeit mit niedrigem Druck ausreichend und zwangsläufig in jede Niederdruckkammer gedrängt, so daß sie durch die axiale Nut jeder Buchse in Umlauf gebracht und durch eine Durchgangsöffnung oder eine Aussparung in jeder Buchse oder dem Gehäuse zur Ansaugöffnung zurückgeführt wird, wodurch die Wellen der Zahnräder zwangsweise geschmiert und gekühlt werden. Eine starke Abnutzung oder ein Anfressen kann somit auch bei niedriger Geschwindigkeit verhindert werden.

Anstatt einer axial verlaufenden Schmiernut kann in der Bohrung jeder Buchse eine Spiralnut ausgebildet sein. Gemäß einer Ausführung ist ein Ende jeder axialen Nut oder Spiralnut mit ihrer entsprechenden Niederdruckkammer durch eine hinterschnittene oder Hilfsausnehmung verbunden, die am Grund jeder Welle gebildet ist, r ährend das andere Ende der axialen Nut oder Spiralnut mit der Ansaugöffnung durch eine axiale Durchgangsöffnung verbunden ist, die sich von der äußeren Stirnfläche zur inneren Stirnfläche hindurch erstreckt. Die Buchsen können so ausgebildet sein, daß sie einen D-förmigen Querschnitt haben, und es kann ein Paar solcher Buchsen mit ihrer, flachen Seiten zusammengefügt werden, die dann aneinanderliegen. So kann ein Paar aufeinanderpassender axialer Nuten in den flachen Oberflächen der D-förmigen Buchsen gebildet werden, wenn sie durch Spritzguß oder dergleichen hergestellt werden, so daß, wenn ein Paar Buchsen in der oben beschriebenen Weise zusammengesetzt werden, das Paar zusammenpassender Nuten den sich axial erstreckenden Strömungsdurchgang bilden. Diese Anordnung ist insofern vorteilhaft, daß der Schritt für das Bohren eines sich axial erstreckenden Durchgangsloches vermieden werden kann.

Wahlweise ist ein inneres Ende der axialen Nut oder Spiralnut in der Bohrung jeder Buchse mit der Ansaugöffnung durch die hinterschniitene oder Hilfsausnehmung verbunden, die am Grund jeder Welle vorgesehen ist, und ein radiales Loch, welches die Bohrung und die A 'lsaugöffnung verbindet, während das andere oder äußere Ende mit der Niederdruckkammer durch ein durch dift Buchse von der äußeren Stirnfläche zur inneren Stirnfläche hindurchgebohrtes axiales Loch verbunden ist. Währenri in der oben beschriebenen ersten Ausführung die in die Druckkammer eingebrachte Flüssigkeit durch die hinterschnittene oder Hilfsausnehmung am Grund der Welle zur axialen Nut oder Spiralnut in der Bohrung der Buchse strömt, strömt bei

dieser Anordnung die in die Druckkammer eingebrachte Flüssigkeit gerade durch den axialen Durchgang in Richtung der äußeren Stirnfläche der Buchse, und dann in die axiale Nut oder Spiralnut in der Bohrung der Buchse.

ίο Wenn die Zahnradpumpe mit hohem Druck arbeitet, neigt die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit dazu, in die Ansaugöffnung zu lecken, und zwar von der Auslaßöffnung durch die hinterschnittenen oder Hilfsausnehmungen am Grund der Wellen, so daß der Druck in der Bohrung jeder Buchse ansteigt und die Zirkulation der unter niedrigem Druck stehenden Schmierflüssigkeit durch die axiale Nut oder Spiralnut nachteilig beeinflußt. Die Erfindung kann auch dieses Problem beseitigen. Zu diesem Zweck ist in der Bohrung jeder Buchse eine sich teilweise in Umfangsrichtung erstreckende oder ringförmige Nut gebildet, die sich im Abstand von der inneren Stirnfläche, ..-;id zwar in einem verhältnismäßig geringen Abstand, befindet Ein Ende der sich teilweise in Umfangsrichtung erstreckenden Nut steht in Verbindung mit der Niederdruckkammer jeder Buchse oder mit der Ansaugöffnung durch ein Loch, dcu durch die Seitenwand der Buchse gebohrt ist (während das andere Ende mit der axialen Nut oder Spiralnut in Verbindung steht). Die Ausnehmung oder

jo die Niederdruckkammer steht vorzugsweise in Verbindung mit der Ansaugöffnung durch die in der Bohrung jeder Buchse gebildete Nut. Die zufriedenstellende Schmierung und Kühlung der Wellen kann durch diese Anordnung auch dann sichergestellt werden, wenn die Zahnradpumpe mit hohem Druck arbeitet.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zahnradpumpe,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in F i g. 1,
F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in F i g. 1,
F ι g. 4 eine perspektivische Ansicht einer Buchse, die zur Lagerung der Welle eines Zahnrades der Zahnradpumpe nach F i g. 1 verwendet wird,

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht einer aus zwei Buchsen der in F i g. 4 gezeigten Art zusammengesetzten Anordnung mit einer Ansaugöffnung, einer Abgabeöffnung und einem mit gestrichelten Linien dargestellten Zahnrad,

Fig. 6 eine Ansicht einer Zahnradpumpe zur Erläuterung der Schmierung und Kühlung des ersten Ausführungsbeispiels,
F i g. 7 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausfüiirungsbeispiels unter Buchsenanordnung gemäß der Erfindung,

F i g. 8 eine Ansicht der Buchsenanordnung nach F i g. 7 von der Rückseite,
F i g. 9 eine perspektivische Ansicht einer Buchsenan-Ordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine Abwandlung des ersten Ausf'Jhfüngsbeispiels darstellt, und

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer Buchsenanordnung, die in einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird und die eine Abwandlung des in Fig.7 und S dargestellten zweiten Ausführungsbeispielsist.
In den F i g. 7 und 8 sind die Teile, die den Teilen des in

den Fig. 1 bis 6 gezeigten ersten Ausfiihrungsbeispiels ähnlich sind, durch Bezugszeichen bezeichnet, die jeweils aus dem Bezugszeichen des ähnlichen Teiles im ersten Ausführungsbeispiel plus 100 besteht. In ähnlicher Weise bestehen die Bezugszeichen der F i g. 9 und 10 aus Ziffern, die aus der Bezugsziffer eines Teiles im ersten Ausführungsbeispiel plus 200 bzw. 300 besteht und die ähnliche Teile wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel zeichnen.

In dem ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1,2 und 3 ist eine Zahnradpumpe 20 gemäß der Erfindung dargestellt, die ein Gehäuse 23 mit einem Pumpenhohlraum aufweist. F.ine Niederdruckseite oder Ansaugöffnting ist mit 21 und eine Hochdruckseite oder Auslaßöffnung mit 22 bezeichnet. Ein Paar Zahnräder 24 und 25, die in dem Pumpenhohlraum ineinandergreifen, werden von Wellen 26, 27 sowie 28, 29 getragen. Die Wellen 26 und 28 auf der rechten Seite sind in einem Paar Buchsen 30 und 32 drehbar gelagert, während die Wellen 27 und 29 auf der linken Seite von einem Paar Buchsen 31 und 33 drehbar gelagert sind, wie es im folgenden im einzelnen beschrieben ist.

Eine Grundplatte 35 mit Bolzenlöchern 34 (Fig. 2) und eine Abdeckplatte 36 sind an den gegenüberliegenden offenen Seiten des Gehäuses 23 durch Bol/en 37 sicher befestigt (siehe F i g. 2 und 3). Die rechte Seite der Welle 28, welche das Zahnrad 25 trägt, erstreckt sich durch eine Wellenöffnung 38, die die Grundplatte 35 durchsetzt und mit einer äußeren, nicht dargestellten Antriebsmaschine verbunden werden kann. Eine öldichtung 39 ist in den einen größeren Durchmesser aufweisenden versenkten Teil der öffnung 38 eingesetzt und dichtet den rechten Teil der Welle 28 flüssigkeitsdicht ab.

In dem ersten Ausführungsbeispiel weisen die Buchsen 30, 31, 32 und 33 im wesentlichen gleiche Konstruktion auf. Wie am besten aus F i g. 4 ersichtlich, besitzt jede Buchse 30 die Form eines Blockes mit D-förmigem Querschnitt und einer flachen Oberflächenrippe 40, die sich von der flachen Seitenfläche der Buchse 30 radial nach auswärts erstreckt. Im Zusammenbau — wie am besten aus F i g. 5 ersichtlich — sind das Paar oberer und unterer Buchsen 30 und 32 in den Pumpenhohlraum des Gehäuses 23 eingesetzt, wobei die flachen Flächen der Rippen 40 aneinander liegen. In gleicher Weise ist das linke Paar oberer und unterer Buchsen 31 und 33 in den Pumpenhohlraum symmetrisch zum rechten Paar oberer und unterer Buchsen 30 und 32 eingesetzt. Deshalb soll nur das rechte Paar Buchsen 30 und 32 im folgenden im einzelnen beschrieben werden. Die oberen und unteren Buchsen 30 und 32 (Fig. 1 und 3) besitzen erhöhte Teile oder Vorsprünge 41 bzw. 42, die sich axial von den äußeren Stirnflächen, die von den inneren Stirnflächen der Buchsen 30 und 32, die an den Stirnflächen der Zahnräder 24 und 25 anliegen, entfernt sind, axial nach auswärts erstrecken. Wie am besten in F i g. 3 zu sehen, ist ein Dichtungsring 43 über den umfänglichen Seitenflächen der erhöhten Teile 41 und 42 angeordnet. Eine Kammer 44 ist zwischen der flachen Oberfläche des erhöhten Teiles 41 oder 42 auf einer Seite und der Grundplatte 35 gebildet, wie es am besten aus Fig.! ersichtlich ist Wie am besten aus F i g. 3 zu sehen, ist jede Kammer 44 exzentrisch auf der Achse der Welle 26 oder 28 angeordnet um den Kräften zu begegnen, die während des Betriebes erzeugt werden und auf die Weile 26 oder 28 einwirken, um diese zu kippen oder schräg zu steilen.

ίο

Ein Dichtungsring 45 ist zwischen die Stirnfläche des Gehäuses 23 und die Grundplatte 35 (ohne Abdeckplatte 36) in die in der Stirnfläche gebildete Ausnehmung (wie am besten aus Fig. 1 zu ersehen) auswärts des Dichtungsringes 43 eingelegt und sperrt die erhöhten Teile 41 und 42 der Buchsen 30 und 32 ab, so daß eine Hochdruckzone 46 gebildet wird. Diese Hochdruckzone 46 ist verbunden mit der Auslaßöffnung 22. und zwar durch einen Ausschnitt oder eine Ausnehmung 47, die im Gehäuse 23 vorgesehen ist.

Die Konstruktion und Anordnung der Buchsen 30 bis 33, wie sie oben beschrieben ist, sichert den Druckausgleich im netrieb. /Zusätzlich ist die aus den ineinandergreifenden Zahnrädern 24 und 25 und Buchsen 30 bis 33 bestehende Anordnung einem Druck ausgesetzt, und zwar aufgrund der Konstruktion und Anordnung, wie sie oben beschrieben ist, so daß die zwangsläufige Dichtung an den Berührungsflächen zwischen den Zahnrädern 24 und 25 auf einer Seite und den Buchsen 30 bis 33 auf der anderen Seite erreicht werden kann.

Wie in F i g. 1 gezeigt, sind die Wellen 26 bis 29 der Zahnräder 24 und 25 mit Hinterschneidungen 48, 49, 50 und 51 versehen.

Die innere Stirnfläche der Buchse 30 oder 32, welche das Zahnrad 24 oder 25 berührt, ist mit Ausnehmungen 52 und 53 versehen, wie es am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist. Wenn diese Buchsen zusammen mit den Zahnrädern 24 und 25 in das Gehäuse 23 eingesetzt sind, bilden d^;ese Ausnehmungen 52 und 53 Räume, die unmittelbar mit den Ansaugöffnungen und Auslaßöffnungen 21 und 22 in Verbindung stehen, wie es am besten aus F i g. 5 ersichtlich ist.

Wie aus den F i g. 4 und 5 ersichtlich, weist die innere Stirnfläche jeder Buchse 30 oder 32, welche das Zahnrad 24 oder 25 berührt, eine sich teilweise radial nach auswärts erstreckende Ausnehmung 55 auf. Das äußere Ende der Niederdruckkammer 55 befindet sich sehr nahe dem Zahnfußkreis des Zahnrades 24 oder 25 und weist einen Abstand auf zu der Ausnehmung 52, der durch eine Wand 54 hergestellt ist, während das innere Ende sich in eine axiale Bohrung 56 der Buchse 30 oder 32 öffnet. Diese Ausnehmung 55 bildet eine Niederdruckkammer.

Die Bohrung 56 der Buchse 30 oder 32 ist mit einer sich axial erstreckenden Schmiernut 57 versehen, die in dem ersten Ausführungsbeispiei im Querschnitt halbkreisförmig ist. Diese axiale Nut 57 ist an einer Stelle angeordnet, an welcher die Welle 26 oder 28 des Zahnrades 24 oder 25, die in der Buchse 30 oder 32 rotiert, einen Bereich niedriger Belastung der Weile 26 oder 28 aufweist. Das innere Ende der axialen Nut 57 ist zu der inneren Stirnfläche der Buchse 30 oder 3"V die sich in Berührung mit dem Zahnrad 24 oder 25 befindet, geöffnet, während das äußere Ende zur flachen Oberfläche des erhöhten Teiles oder des Vorsprunges 41 oder 42 an der äußeren Stirnfläche der Buchse 30 oder 32, die von dem Zahnrad 24 oder 25 entfernt ist, geöffnet ist.

Im zusammengesetzten Zustand sind die Kammern 44, die zu den Bohrungen 56 der Buchsen 30 und 32 offen sind, so ausgebildet, wie es in den F i g. 2 und 3 gezeigt ist. Sie stehen in Verbindung mit der Niederdruckkammer 55, durch die Hinterschneidungen 48 und 50 der Wellen 26 und 28 sowie die axialen Schmiernuten 57 in den Bohrungen 56 der Buchsen 30 und 32.

Jede der Buchsen 30 und 32 ist außerdem mit einer Nut versehen, deren inneres Ende in die Ausnenmung 52 führt, die mit der Ansaugöffnung 21 verbunden ist In

dem ersten Ausführungsbeispiel, bei welchem die flachen Oberflächen 40 der Buchsen 30 und 32 aneinanderliegen, sind die Nuten in beiden oder in einer der flachen Oberflächen 40 ausgebildet, und zwar in solcher Weise, daß im zusammengebauten Zustand diese Nuten den Durchgang 58 bilden, wie er in F i g. 5 gezeigt ist.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, ist das innere Ende de". Durchgangs 58 vorzugsweise zur Ausnehmung 52 t.in offen, und zwar entgegengesetzt zum Zahnfußkreis jedes Zahnrades 24 oder 25, wobei aber das innere Ende radial auswärts des Zahn'ußkreises angeordnet sein kann. Das äußere Ende des Durchganges 58 ist zur Zone 59 offen, die in den flachen Oberflächen der erhöhten Teile oder Vorsprünge 41 und 42, die von den Zahnrädern 24 und 25 entfernt sind, gebildet sind. Jede Zone 59 erstreckt sich radial einwärts und endet an der Bohrung 56. Deshalb steht die Kammer 44, die mit der Niederdruckkaminer 55 verbunden Ist, dl^iri.'h dip Ausnehmung 59 und den Durchgang 58 mit der Ausnehmung 52 in Verbindung, die wiederum mit der Ansaugöffnung 21 verbunden ist. Das heißt, es ist ein hydraulischer Niederdruckzirkulationskreis zwischen der Ausnehmung 52 und Jen Niederdruckkammern 55 gebildet.

Es wird nun die Arbeitsweise beschrieben. Bei Drehung der Welle 28 drehen sich die Zahnräder 24 und 25 in dem Gehäuse 21 iti den Richtungen, wie sie durch die Pfeile in F i g. 2 angegeben sind.

Bei Drehung der Zahnräder 24 und 25 in die durch die Pfeile angegebenen Richtungen (F i g. 6) strömt die durch di. Ansaugöffnung 21 angesogene Niederdruckflüssigkeit in den Zahnraum 60. Infolge der Trägheit der Flüssigkeit ist das in den Zahnraum 60 einströmende Flüssigkeitsvolumcn größer als das Flüssigkeitsvolumen im Zahnraum 61, der durch die Wand des Pumpenhohlraumes des Gehäuses 23 abgeschlossen ist, das heißt, das Volumen der Flüssigkeit, die in Richtung der Auslaßöffnung 22 bewegt wird. Die Zähne der Zahnräder 24 und 25 werden gegensinnig bewegt in bezug auf die durch die Ansaugöffnung angesogene Flüssigkeit, so daß die Flüssigkeit heftig gegen die Flächen der Zähne im Raum 60 stößt und in Richtung auf die Achsen der Zahnräder 24 und 25 entlang den Zahnkurven strömt.

Wegen der Relativgeschwindigkeit zwischen der Geschwindigkeit der durch die Einlaßöffnung 21 strömenden Flüssigkeit und der Rotationsgeschwindigkeit der Zahnräder 24 und 25 wird die in den Raum 60 eingeflossene Flüssigkeit zu einem parallelen Staustrom, der in Richtung auf die Achse des Zahnrades 24 oder 25 strömt. Infolgedessen wird die Flüssigkeit in die Niederdruckkammern 55 gedrängt, die dem Weg des Zahngrundes näher liegen. Die Wand 54 zwischen der Niederdruckkammer 55 und der Ausnehmung 52 hindert die Flüssigkeit daran, aus der Niederdruckkammer 55 zur Ansaugöffnung 21 zu fließen.

Durch die Druckdifferenz zwischen der Niederdruckkammer 55 und der Öffnung des Durchganges 58 in die Ausnehmung 52 entsteht eine Zirkulation von Flüssigkeit In diesem Ausführungsbeispiel ist die Öffnung des axialen Durchganges 58 in der Ausnehmung 52 näher dem Weg der Zahnspitzen der Zahnräder 24 und 25 angeordnet, so daß die Flüssigkeit, die aus dem Durchgang 58 ausgeflossen ist, radial nach auswärts weg von der öffnung fließt und zwar durch die Reibungskraft, die zwischen der Flüssigkeit und der Fläche des Zahnes wirkt, und der durch die Rotation der Zahnräder 24 und 25 erzeugten Zentrifugalkraft Das heißt, die

Saugkraft wird in der Nähe der öffnung erzeugt. In dem Zahnraum 60, der sich in einem Abstand von einem Zahn von der öffnung des Durchganges 58 befindet, existiert der Staustrom, welcher die Flüssigkeit in die Niederdruckkammer 55 drängt. Infolgedessen wird die Druckdifferenz zwischen der Niederdruckkammer 55 und der öffnung des Durchganges 58 weiter erhöht.

Die in die Niederdruckkammer 55 gedrängle Flüssigkeit strömt durch die Hinterschneidung 48 oder 50 der Welle 26 oder 28 in die axiale Nut 57, die in der Bohrung 56 der Buchse 30 oder 32 gebildet ist, so daß die Gleitkontaktflächen der Bohrung 56 und der Welle 26 oder 28 geschmiert und gekühlt werden können. Darauf wird die Flüssigkeit aus der axialen Nut 57 in die Kammer 44 ausgebracht und strömt durch die Zone 59 und den Durchgang 58 in die Ausnehmung 52.

In der Niederdruckzone der Zahnradpumpe 20 wird die Niederdruckflüssigkeit in der oben beschriebenen Weise in großer Menge umgewälzt, so daß eine sehr wirksame Schmierung und Kühlung erreicht werden kann, so dsß eine Abnutzung der Wellen 26 und 28 wirksam verhindert werden kann, und zwar nicht nur bei niedrigen Geschwindigkeiten, sondern auch bei hohen Geschwindigkeiten.

In Fig. 6 ist die Länge /. in Drehrichtung des Zahnrades 24 oder 25 der Niederdruckkammer 55 vorzugsweise größer als die Zahndicke 5. Ansonsten können die erwünschten Wirkungen nicht erreicht v/erden, weil der Zahnraum 60 abwechselnd zur Niederdruckkammer 55 geöffnet wird und infolgedessen die Flüssigkeit in Abständen durch die axiale Nut 57 fließt. Die ununterbrochene und sichere Arbeitsweise der Zahnradpumpe ist unter normalen Arbeitsbedingungen möglich, un<J zwar auch dann, wenn die Schmier- und Kühlflüssigkeit mit Unterbrechungen fließt.

Das zweite Alisführungsbeispiel der Erfindung, das anhand der F i g. 7 und 8 unten beschrieben werden soll, ist in der Konstruktion ähnlich dem ersten oben beschriebene:) Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme jedoch, daß die Richtung des Flüssigkeitsstromes in dem Niederdruckschmier- und Kühlsystem zu dem des ersten Ausführungsbeispiels entgegengerichtet ist.

In dem ersten Ausführungsbeispiel ändert die in die Niederdruckkammer 55 eingesogene Flüssigkeit ihre Strömungsrichtung, um so in die Hinterschneidung 48 (49,50 und 51) in Richtung der axialen Nut 57 zu fließen, so daß etwas Flüssigkeit aus der Niederdruckkammer 55 in die Ausnehmung 52 zurückfließt. Dieses Problem wird durch das zweite Ausführungsbeispiel behoben. Zu diesem Zweck ist eine Niederdruckkammer 155 einer Buchse 130 oder 132 mit Abstand von einer Bohrung 156 der Buchse 130 oder 132 angeordnet und steht unmittelbar mit einer Zone 159 in Verbindung, die in der äußeren Stirnfläche der Buchse 130 oder 132 ausgebildet ist und zwar durch ein Loch 158, das axial durch die Buchse 130 oder 132 gebohrt ist. Ein radiales Loch 162 ist durch die Buchse 130 oder 132 gebohrt, um die Bohrung 156 und eine Ausnehmung 152 zu verbinden, die mit der Ansaugöffnung 21 verbunden ist. Wie aus Fig.8 ersichtlich, müssen die Ausnehmungen 159 an den äußeren Stirnflächen der Buchsen 130 und 132 nicht so geformt sein, daß sie hydraulisch miteinander verbunden sind, wenn die Buchsen 130 und 132 zusammengesetzt sind.

In dem Niederdruckschmiersystem des zweiten Ausführungsbeispiels fließt die in die Niederdruckkammer 155 gedrängte Flüssigkeit durch das axiale Loch 158, die Zone 159 und die Kammer 144 in die axiale Nut

157 und schmiert die Gleitkontaktflächen der Bohrung 156 und der Welle 26 (27, 28 und 29). Darauf strömt die Flüssigkeit durch die Hinterschneidiing 48 (49, 50 und 51) und das radiale Loch 162 in die Ausnehmung 152.

Infolgedessen ändert in dem zweiten Ausführungsbeispiel die in die Niederdruckkamnier 155 eingeströmte Flüssigkeit ihre Strömungsrichtung nicht. Die Flüssigkeit fließt gerade durch das axiale Loch 158 in die Ausnehmung 159 an der äußeren Stirnfläche der Buchse 130 und 132 und strömt dann über die Zone 159 und die Kammer 144, um in die axiale Nut 157 zu gelangen. Als Ergebnis kann die Flüssigkeitsströmung, die durch den Zahnraum 60 fließt, besser zwangsweise in der Niederdruckkammer 155 aufgenommen werden, als es bei dem ersten Ausfiihrungsbeispiel der Fall ist. Rei dem zweiten Ausführungsbeispiel muß die Oberfläche der Seitenwand 154 zwischen der Ausnehmung 152 und der Kammer 144 nicht in gleicher Ebene mit der inneren Stirnfläche der Buchse 130 oder 132 liegend angeordnet sein, wie es am besten aus F i g. 7 ersichtlich ist.

In dem ersten und dem zweiten Ausfiihrungsbeispiel neigt die Hochdruckflüssigkeit in der Auslaßöffnung 22 bei Betrieb der Pumpe mit hohem Druck dazu, durch die Hinterschneidung oder Hilfsausnchmungen 48 bis 50 der Wellen 26 bis 29 in die Ansaugöffnung 21 /u lecken, so daß der Druck in den Hinterschneidungen oder Hilfsausnehmungen 48 bis 50 ansteigt, wodurch die Zirkulation der Niedcrdruckschmicrflüssigkeit nachteilig beeinflußt wird. Dieses Problem kann durch die Anordnungen nach den Fig. 9 und 10 gelöst werden. Die in F i g. 9 gezeigte Anordnung ist eine Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels, während die Anordnung nach Fig. 10 eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispieles ist. Nach den F i g. 9 und 10 ist eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 263 oder 363 in der Wand der Bohrung 256 oder 356 einer Buchse 230 (232) oder 330 (332) gebildet und mit einem Abstand von der inneren Stirnfläche der Buchse 230 (232) oder 330 (332) angeordnet. Ein Ende der in Umfangsrichtung verlaufenden Nut 263 oder 363 endet in 'er axialen Schmiernut 257 oder 357.

In beiden Ausführungen nach den F i g. 9 und 10 ist die Nut 263 oder 363 als sich teilweise in Umfangsrichtung erstreckend dargestellt. Anstatt die in Umfangsrichtung verlaufende Nut 263 oder 363 in der Wand der Bohrung 256 oder 356 auszubilden, kann in die Bohrung 256 oder 356 eine geeignete Buchse eingesetzt werden, um die sich in Umfangsrichtung verlaufende Nut 263 oder 363 zu bilden. Eire radiale Nut 264 oder 364 ist in der inneren Stirnfläche der Buchse 230 (232) oder 330 (332) gebildet, um die Bohrung 256 oder 356 und die Ausnehmung 252 oder 352 zu verbinden. In der Abwandlung nach F i g. 9 ist die Niederdruckkammer 255 mit Abstand von der Bohrung 256 angeordnet, und es ist das andere Ende oder die öffnung der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nut 263 zum Boden der Nk'derdruckkammer 255 hin offen. Bei der Abwandlung nach Fig. 10 ist durch die Buchse 330 oder 332 ein radiales Loch J62 gebohrt, um die Bohrung 356 und die Ausnehmung 352 miteinander zu verbinden.

Bei der Abwandlung oder dem dritten Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. strömt die I iiissigkeit aus der Niederdruckkammer 255 durch die in Umfangsrichtung verlaufende Nut 263 in die axiale Nut 257. In der Abwandlung oder dem vierten Ausfiihrungsbeispiel nach Fig. 10 strömt die Flüssigkeit aus der axialen Nut 357 durch die in Umfangsrichtung verlaufende Nut 363 und das radiale Loch 362 in die Ausnehmung 352. Infolgedessen enthalten die beiden Niederdruckschmiersysteme nach den F i g. 9 und 10 keine Hinterschneidungen 48 bis 51 der Wellen 26 bis 29, so daß der Druckanstieg in diesen Hinterschneidungen 48 bis 51 niemals die Zirkulation der Flüssigkeit durch die Niederdruckschmiersysteme nachträglich beeinflussen kann. Infolgedessen wird eine zufriedenstellende Schmierung und Kühlung der Gleitkontaktflächen der Wellen und der Buchsen erreicht, und zwar auch dann, wenn die Zahnradpumpe mit hohem Druck arbeitet.

Die Buchsen sind so beschrieben worden, daß sie einen D-förmigen Querschnitt haben und an einer benachbarten Buchse anliegen. Es ist aber selbstverständlich, daß sie in irgendeiner geeigneten Form hergestellt sein können und daß anstatt einer aus zwei Teilen bestehenden Konstruktion ein Buchsenpaar als Konstruktionseinheit ausgebildet sein kann. Außerdem kann ein Buchsenpaar mit dem Gehäuse aus einem Stück bestehen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Zahnradpumpe, in welcher die Wellen ineinandergreifender Zahnradpaare in Buchsen drehbar gelagert sind, die je mit einer in der inneren zylindrischen Bohrungswand angeordneten, sich in axialer Richtung erstreckenden Schmiernut versehen sind, wobei diese axiale Schmiernut einen Teil eines Schmiermittelumlaufes darstellt, welcher das Schmiermittel von einer Niederdruckzone neben oder angrenzend an die Saugöffnung durch die Schmiernut der Buchse, entlang der Stirnfläche der Buchse gegenüber dem zugehörigen Zahnrad und durch eine Rückleitung zur Niederdruckzone umwälzt, wobei ferner ein Ende des Schmiermittelumlaufes in einer Niederdruckkammer endet, die als Ausnehmung in der in Berührung mit der Fläche des zugehörigen Zahnrades befindlichen Stirnfläche ausgebildet ist, und wobei die Umwälzung des Schmiermittels durch den Schmiermittelumlauf zur Schmierung und Kühlung jeder Zahnradwelle durch die Rotation des Zahnrades bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckkammer (55, 155, 255, 355) dem Fußkreis des zugehörigen Zahnrades (24, 25) benachbart angeordnet ist, wo auf das angesaugte Medium ein Staudruck wirkt, der eine Strömung über die Zahnzwischenräume in die Niederdruckkammer (55, 155, 255, 355) auslöst, und daß zwischen der Ansaugöffnung (21, 121, 221, 321) und der Niederdruckkammer (55,155,255,355) eine Wand besteht, die eine unmittelbare Rückströmung des Mediums von der Nieckrdruckkammer (55,155, 255, 355) zur Ansaugöffnung (21, 121, 221, "521) verhindert, und daß der Austritt der Rückführung näher am Kopfkreis des Zahnrades (24, 25' angeordnet ist als die Niederdruckkammer (55,155,255,355).
2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schmiernut (57) und ihre entsprechende Niederdruckkammer durch ein Spiel oder einen Raum zwischen Welle (26 bis 29) und ihrer Lagerbuchse (30 bis 31) miteinander verbunden sind und daß eine Rückführung für die Verbindung jeder Schmiernut mit der Ansaugöffnung vorgesehen ist, die aus einer Kammer an der Seite der äußeren Stirnfläche jeder Buchse (30 bis 33) und einer sich dort hindurch erstreckenden Durchgangsöffnung (58) besteht.
3. Zahnradpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (58) durch ein Paar aufeinander passende Nuten gebildet ist, die in den Anschlagsflächen (40) eines Paare aufeinanderliegender Buchsen (30, 32; 31, 33) gebildet sind.
4. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schmiernut mit der entsprechenden Niederdruckkammer durch eine Durchgangsöffnung (158) verbunden ist, die sich durch die Buchse und eine an der Seite der äußeren Stirnfläche dieser Buchse gebildete Kammer (159) hindurch erstreckt, und daß eine Rückführung für die Verbindung jeder Schmiernut (57) mit der Ansauge öffnung (21) aus einem Spiel oder einem Raum zwischen Welle (26, 28) und ihrer Lagerbuchse (30 bis 33) sowie einer durch die Seitenwand der Buchse gebohrte oder gebildete öffnung (162) besteht.
5. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schmiernut mit der

entsprechenden Niederdruckkammer durch eine in der Bohrung (256) der Buchse (230) vorgesehene, sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut (263) verbunden ist
6. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 eine Rückführung zur Verbindung jeder Schmiernut (357) mit der Ansaugöffnung (321) vorgesehen ist, die aus einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden, in der Bohrung (356) der Buchse (330) gebildeten Nut (363) und einer in der Seitenwand der Buchse vorgesehenen Öffnung (362) besteht