DE2631148A1

DE2631148A1 - Zahnradpumpe oder -motor

Info

Publication number: DE2631148A1
Application number: DE19762631148
Authority: DE
Inventors: Guenter Beinlich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-10
Filing date: 1976-07-10
Publication date: 1978-01-12
Also published as: GB1571569A; IT1084569B; FR2357728A1

Description

Patentanwälte J OCQI 1 / δ

DIPL.-PHYS. JÜRGEN WEISSE DIPL.-CHEM. DR. RUDOLF WOLGAST

D 562o Velbert 11 - Langenberg, Bökenbusch 41 Postfach 11 o3 86 Telefon (o2127) 4ol9 Telex 8516895

Patentanmeldung Günter Beinlich, Zum Waschenberg 77, 562o Velbert 1

Zahnradpumpe oder -motor

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe oder -motor enthaltend: ein Gehäuse mit einer zylindrischen Ausnehmung zwischen zwei Stirnteilen, einem Paar von außermittig zu dieser zylindrischen Ausnehmung und parallel zu deren Achse verlaufenden Wellenbohrung in den Stirnteilen und einem Paar von Anschlußöffnungen in einem Stirnteil beiderseits einer durch die Achsen der Ausnehmung und der Wellenbohrungen bestimmten Ebene; ein innenverzahntes Hohlrad, das drehbar in der Ausnehmung gelagert ist; Gleitlager in den Wellenbohrungen; eine in den Gleitlagern gelagerte Welle, die sich durch die Ausnehmung erstreckt; ein außenverzahntes Ritzel, das mit der Welle verbunden ist und mit dem Hohlrad in Kämmeingriff steht und einen gehäusefest gehaltenen, mondsieheIförmigen Füllkörper in dem Raum zwischen Hohlrad und Ritzel.

Bei bekannten Zahnradpumpen oder -motoren dieser Art ist das Füllstück mit dem Gehäuse aus einem Stück hergestellt. Für die Erzielung ausreichender Förderdrücke ist es erforderlich, daß die Verzahnung des Ritzels möglichst dicht an dem Füllstück anliegt, so daß eine Abdichtung des zwischen Ritzel, Füllstück

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und Hohlrad gebildeten und mit der einen Anschlußöffnung verbundenen Hochdruckraumes gegen den Niederdruckbereich oder eines solchen Niederdruckraum gegen den Hochdruckbereich gewährleitstet ist. Das erfordert eine hochgenaue Fertigung des Gehäuses, da die Lager der Wellenbohrungen, in denen die Welle mit dem Ritzel gelagert ist, genau auf die Lager des Füllstückes abgestimmt werden muß. Das bedingt wiederum einen ungewöhnlich hohen Fertigungsaufwand.

Es sind daher Zahnradpumpen oder -motoren vorgesehen worden, bei denen das Hohlrad und das Ritzel durch hydraulische Druckfeder in Eingriff miteinander und in Anlage an dem Füllstück gehalten werden. Mit solchen Zahnradpumpen können sehr hohe hydraulische Drücke erzeugt werden, da die Abdichtung nicht "geometrisch" durch die Fertigungsgenauigkeit sondern "dynamisch" durch hydraulische Andruckkräfte gewährleistet ist. Eine solche Abdichtung durch Druckfelder erfordert eine sehr genaue Abstimmung der Druckfelder um zu verhindern, daß das umlaufende Ritzel oder Hohlrad mit großer Kraft an dem Füllstück anliegt und dann als "Fräswerkzeug" wirkt.

Solche Zahnradpumpen oder -motoren erfordern daher zusätzliche Kanäle und Teile zur Erzeugung der Druckfelder und somit ebenfalls einen relativ hohen Fertigungsaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zahnradpumpe oder einen Zahnradmotor zu schaffen, bei welchem einerseits durch Präzision der Fertigung und ohne die Anbringung zusätzlicher Druckfelder eine ausreichende Abdichtung des Druckraumes gegen den Niederdruckbereich bis zu mittleren Drücken, wie sie bei vielen Anwendungen verlangt werden, erreichbar ist, bei welchem aber andererseits der Fertigungsaufwand gegenüber vorbekannten Zahnradpumpen oder -motoren vermindert ist.

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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß vor den Stirnteilen innerhalb der Ausnehmung je eine Scheibe angeordnet ist, deren Außenkontour an die Mantelfläche der Ausnehmung angepaßt ist und die einen mondsichelförmigen Durchbruch zur Aufnahme eines Endes des als gesonderter Bauteil ausgeführten Füllstücks und einen kreisförmigen Durchbruch zur Aufnahme eines Endes des benachbarten Gleitlagers aufweist.

Auf diese Weise braucht in dem Gehäuse nur eine einfache zylindrische Ausnehmung vorgesehen zu werden, die sich einfach mit guter Genauigkeit fertigen läßt. Es sind als Präzisionsteile dann die Scheiben vorgesehen, die sich als Stanzteile mit hoher und reproduzierbaren Genauigkeit herstellen lassen. Die Form dieser Scheiben bestimmt mit engen Toleranzen die gegenseitige Lage der Gleitlager und des Füllstückes und damit die Lage des Ritzels zu dem Füllstück. Füllstück und Ritzel werden daher nicht unabhängig voneinander montiert sondern beide in den wie eine Schablone wirkenden Scheiben in definierter Lage zueinander gehalten. Die Scheiben können in die Ausnehmung eingepreßt werden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Scheiben wenigstens auf ihren Innenseiten eine reibungsmindernde Gleitfläche bilden.

Die Scheiben erfüllen dann zusätzlich zu der Zentrierfunktion die Aufgabe, Hohlrad und Ritzel in axialer Richtung dicht und reibungsarm zu führen.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

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Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine nach der Erfindung ausgebildete Zahnradpumpe.

Fig. 2 zeigt einen zugehörigen Längschnitt.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht ähnlich Fig. 1 nach

Entfernung des Hohlrades und des Ritzels.

Ein Gehäuse 1o weist eine zylindrische Ausnehmung 12 auf, die von zylindrischen Mantelflächen 14 und Stirnteilen 16, 18 (Fig. 2) begrenzt ist. Außermittig zur Achse 2o der Ausnehmung 12 sind in den Stirnteilen 16 und 18 fluchtende Wellenbohrungen 22 bzw. 24 mit einer gemeinsamen Achse 26 vorgesehen. In dem Endteil sind Anschlußöffnungen 28 und 3ο vorgesehen, die mit (nicht dargestellten) Anschlußkanälen in Verbindung stehen.

Vor den Stirnteilen 16 und 18 liegen innerhalb der Ausnehmung 12 je eine Scheibe 32 bzw. 34, die in die Ausnehmung 12 eingepreßt sind. Die Scheiben 32 und 34 haben jeweils eine an die Mantelfläche 14 der Ausnehmung 12 angepaßte Außenkontour, d.h. sind im vorliegenden Fall kreisförmig. Jede der Scheibe weist einen mondsieheIförmigen Durchbruch 36 bzw. 38 sowie einen kreisförmigen Durchbruch 4o bzw. 42. Der kreisförmige Durchbruch 4o bzw. 42 ist dabei konzentrisch zu der Achse 26 der Wellenbohrungen 22, 24. Der mondsichelförmige Durchbruch bzw. 38 ist dabei im wesentlichen von zwei Kreisbögen 44 und begrenzt, von denen der erste um die Achse 2o der Ausnehmung und der letztere um die Achse 26 der Wellenbohrungen gekrümmt ist. Es sind weiterhin Durchbrüche 48, 5o vorgesehen, die mit den Anschlußöffnungen 28, 3o fluchten. Durch die Achsen 2o und 26 ist eine Ebene 52 bestimmt. Symmetrisch beiderseits dieser Ebene 52 und im Bereich des Durchbruches 42 sind sind die Durchbrüche 48,5o und die Anschlußöffnungen 28,3o vorgesehen.

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In den Wellenbohrungen 22 und 24 sitzen Gleitlager 54 bzw. 56 in Form von Lagerbuchsen. Die Gleitlager 54 und 56 ragen mit ihren inneren Enden in die Durchbrüche 4o bzw. 42 der Scheiben 32 bzw. 34. In die Durchbrüche 36 und 38 ragen die Enden eines im Querschnitt mondsichelförmigen Füllstückes 58. Auf diese Weise wird das Füllstück 58 in genau definierter Lage zu den Gleitlagern 54 und 56 gehalten. Die Genauigkeit dieser Halterung wird, wie gesagt, nur durch die Präzision der Scheiben 32,34 bestimmt und kann mit relativ geringem Aufwand sehr hoch getrieben werden.

In den Gleitlagern 54 und 56 ist eine Welle 6o gelagert, die somit um die Achse 26 drehbar ist. Die Welle 6o erstreckt sich in Axialrichtung quer durch die Ausnehmung 12. Sie trägt ein Ritzel 62, das mit der Welle 6o durch eine Paßfeder 64 drehstarr verbunden ist. Die Stirnflächen des Ritzels 62 liegen dicht an den Scheiben 32 bzw. 34 an. In der Mantelfläche 14 der Ausnehmung 12 ist ein innenverzahntes Hohlrad 66 gelagert, welches mit dem Ritzel 62 in Kämmeingriff steht. Das Ritzel liegt mit engen Toleranzen an der Innenfläche des Füllstückes 58 an und das Hohlrad 66 liegt mit seiner Innenverzahnung 68 an der Außenfläche des Füllstückes 58. Durch die Scheiben 32 und 34 ist eine enge Tolerierung der Anlage mit relativ geringem Aufwand möglich, so daß sich ein mittlerer Druck in der Größenordnung von 3o bis 4o Atmosphären aufbauen kann.

Die Scheiben 32 und 34 können aus einem polierten Gleitmetall hergestellt oder mit einer reibungsmindernden Beschichtung versehen sein. Eine entsprechende Bearbeitung der Stirnteile und 18 ist nicht erforderlich.

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Claims

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Patentansprüche

Zahnradpumpe oder -motor enthaltend: ein Gehäuse mit einer zylindrischen Ausnehmung zwischen zwei Stirnteilen, einem Paar von außermittig zu dieser zylindrischen Ausnehmung und parallel zu deren Achse verlaufenden Wellenbohrung in den Stirnteilen und einem Paar von Anschlußöffnungen in einem Stirnteil beiderseits einer durch die Achsen der Ausnehmungen und der Wellenbohrungen bestimmten Ebene; ein innenverzahntes Hohlrad, das drehbar in der Ausnehmung gelagert ist; Gleitlager in den Wellenbohrungen; eine in den Gleitlagern gelagerte Welle, die sich durch die Ausnehmung erstreckt; ein außenverzahntes Ritzel, das mit der Welle verbunden ist und mit dem Hohlrad in Kämmeingriff steht und einen gehäusefest gehaltenen, monsichelförmigen Füllkörper in dem Raum zwischen Hohlrad und Ritzel, dadurch gekennzeichnet,

daß vor den Stirnteilen (16,18) innerhalb der Ausnehmung (12) je eine Scheibe (32,34) angeordnet ist, deren Außenkontour an die Mantelfläche (14) der Ausnehmung (12) angepaßt ist und die einen mondsichelförmigen Durchbruch (36 bzw. 38) zur Aufnahme eines Endes des als gesonderter Bauteil ausgeführten Füllstücks (58) und einen kreisförmigen Durchbruch (4o bzw. 42) zur Aufnahme eines Endes des benachbarten Gleitlagers (54 bzw. 56) aufweist.

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2. Zahnradpumpe oder -motor, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (32,34) wenigstens auf ihren Innenseiten eine reibungsmindernde Gleitfläche bilden.

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