DE2901428A1

DE2901428A1 - Zahnradpumpe

Info

Publication number: DE2901428A1
Application number: DE19792901428
Authority: DE
Inventors: Thomas Campbell; George Graham Morgan
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1978-01-18
Filing date: 1979-01-16
Publication date: 1979-07-19
Also published as: DE2901428C2; JPS54102602A; FR2415214B1; JPS6340947B2; FR2415214A1; IT7830368A0; IT1100395B

Description

COHAUSZ & FLORACK

PATENT ANWALTSBÜRO

SCHUMANNSTH. QT . D-40OO DÜSSELDORF Telefon: (02 11) 683346 Telex: 08586513 cop d

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ - Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER ■ Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

LUCAS INDUSTRIES LTD.
Birmingham (Großbritannien)

Z ahnradpumpe

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe, bestehend aus einem Gehäuse, das eine Pumpkammer bildet, zwei sich außen kämmenden Zahnrädern in der Pumpkammer, einer Einström- und einer Ausströmöffnung in dem Gehäuse, die sich an gegegenüberliegenden Seiten des Kämmbereichs der Zahnräder befinden, und einem Antriebsorgan, das mit einem der Zahnräder verbunden ist.

Pumpen dieser Art werden zum Zuführen von Brennstoff unter Druck zu Verbrennungskraftmaschinen verwendet, und es ist bekannt, eines der Zahnräder mit einer Antriebsmaschine, wie der Verbrennungskraftmaschine, der der Brennstoff zugeführt wird, zu verbinden, während das andere Zahnrad von dem angetriebenen Zahnrad angetrieben wird.

Der Brennstoff wird der Einströmöffnung der Zahnradpumpe von einer Hilfspumpe unter verhältnismäßig niedrigem Druck zugeführt, und es ist üblich, den größten Teil des Innenraums der Zahnradpumpe unter dem Förderdruck der Hilfspumpe zu halten. Brennstoff, der aus Hochdruckbereichen in der Zahnradpumpe zu den Bereichen durchleckt, die unter dem Förderdruck der Hilfspumpe stehen, bildet hydrostati-

32 316

909829/0864

290H28

-A-

sche Lager zwischen den relativ zueinander beweglichen Teilen der Zahnradpumpe. Das angetriebene Zahnrad ist in der Regel mit einem Antriebsorgan verbunden, das sich abgedichtet durch eine Wand des Pumpengehäuses erstreckt und auf das eine dem Förderdruck der Hilfspumpe entsprechende Axialkraft wirkt. Das Antriebsorgan muß daher durch ein Axiallager gegen eine Axialbewegung gesichert werden.

Bei neueren BrennstoffZuführungssystemen kann der Förderdruck der Hilfspumpe jedoch eine solche Höhe erreichen, daß auf das Axiallager eine nicht mehr annehmbare Axialbelastung ausgeübt wird. Es stellte sich somit die Aufgabe, eine Zahnradpumpe zur Verfügung zu stellen, bei der das Antriebsorgan keiner höheren Axialbelastung bei Erhöhung des Förderdruckes der Hilfspumpe ausgesetzt ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Zahnradpumpe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Antriebsorgan eine Stirnfläche hat, die dem Flüssigkeitsdruck im Innern des Gehäuses ausgesetzt ist, und daß Mittel zum Isolieren der Stirnfläche gegen den Druck in der Pumpkammer vorgesehen sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bekannte Zahnradpumpe und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine beispielhafte Ausführung einer Zahnradpumpe gemäß der Erfindung.

9829/0864

290U28

Die in Figur 1 dargestellte Zahnradpumpe ist dem allgemeinen Typ, der in der britischen Patentschrift 1 467 441 beschrieben ist, und hat ein Gehäuse 10, das mit zwei parallelen, durchgehenden Bohrungen 11, 12 versehen ist. In den Bohrungen 11, 12 sind gleitbar zwei Paar Blöcke 13, 14 und 15, 16 untergebracht. Die Blöcke 13, 15 halten ein Zahnrad 17, das ein weiteres Zahnrad 18 kämmt, das von den Blöcken 14, 16 gehalten wird. Die Verzahnungen der Zahnräder 17, 18 laufen in einer 8-förmigen Pumpkammer um, und das Gehäuse 10 ist mit einer Einström- und einer Ausströmöffnung versehen, die an gegenüberliegenden Seiten des Kämmbereichs der Zahnräder 17, 18 mit der Pumpkammer in Verbindung stehen.

Die Zahnräder 17, 18 haben axiale Durchbohrungen, die mit Bereichen 20, 21 an den jeweiligen Enden der Zahnräder in Verbindung stehen. Die Bohrung des Zahnrades 17 ist mit Nuten versehen, so daß es auf das ebenfalls mit Nuten versehene Ende einer Getriebewelle 22 in dem Gehäuse 10 aufgekeilt werden kann. Das andere Ende der Welle 22 ist auf ein Antriebsorgan 23 aufgekeilt, das sich durch eine Wand des Gehäuses 10 erstreckt und mit einer Dichtungseinrichtung 24 ausgerüstet ist, die das Entweichen von Flüssigkeit aus dem Bereich 21 durch die Gehäusewand verhindert. Die axiale Stirnfläche des Antriebsorgans 23 in dem Gehäuse 10 ist dem Druck in dem Bereich 21 ausgesetzt. Eine Axialbewegung des Antriebsorgans 23 unter dem Einfluß dieses Druckes wird durch ein Axiallager 25 verhindert. Wie schon vorstehend angegeben, kann Flüssigkeit von der Ausströmseite der Pumpe in die Bereiche 20, 21 lecken, so daß der Druck im Bereich 21 gleich dem Förderdruck der Hilfspumpe ist und so hoch werden kann, daß auf das Axialler 24 eine unannehmbar hohe Belastung ausgeübt wird.

Die in Figur 2 dargestellte Zahnradpumpe entspricht im wesentlichen der in Figur 1 veranschaulichten Pumpe, hat

9Θ9829/0864

290H28

jedoch anstelle der zuvor beschriebenen Getriebewelle 22 und des Antriebsorgangs 23 nur eine einzige Antriebswelle 30, die in der keilverzahnten Bohrung 31 des Zahnrads 32 befestigt ist. Die Bohrung 31 wird durch eine Sperrwand 33 gegen einen Ablaufkanal 34 in dem Pumpengehäuse 35 isoliert. Eine erste gefederte Flächendichtung 36 isoliert die Bohrung 31 von einem Bereich 37, der dem Bereich 21 bei der Pumpe nach Figur 1 entspricht und unter dem Einströmdruck der Pumpe steht. Eine zweite gefederte Flächendichtung 38 isoliert den Ablaufkanal 34 von einem Bereich 39, dem dem Bereich 20 bei der Pumpe nach Figur 1 entspricht. Die Bereiche 37, 39 stehen durch eine Bohrung in dem angetriebenen Zahnrad 46 miteinander in Verbindung.

Die Antriebswelle 30 ist mit einer Ringdichtung 45 versehen, die sich in der Bohrung 31 befindet und diesen in eine erste Zone 40 und eine zweite Zone 41 teilt. Die Zone 41 steht mit dem Ablaufkanal 34 in Verbindung. Die Zone 40 ist durch eine durchgehende Axialbohrung 42 in der Antriebswelle 30 mit einem Anschlußteil außerhalb des Pumpengehäuses 35 verbunden. Zweckmäßigerweise wird durch die Bohrung 42 Schmieröl zugeführt, das die Keilnutenverbindung zwischen Antriebswelle und angetriebenem Zahnrad schmiert. Das Schmieröl kann sich nicht mit dem durch den Kanal 34 ablaufenden Brennstoff mischen, da die Ringdichtung 45 und die Sperrwand 33 dies verhindern. Schmieröl wird zweckmäßigerweise auch dem Lager 43 der Welle 30 zugeführt und gegen den ablaufenden Brennstoff in der Zone 41 durch eine dritte gefederte Flächendichtung 44 isoliert, die zugleich eine Dichtung zwischen Welle 30 und Gehäuse 35 herstellt.

Die Antriebswelle 30 ist daher nur den Axialkräften ausgesetzt, die von dem Druck des ablaufenden Brennstoffs und dem Druck des Schmieröls herrühren; beide Drücke sind

909829/0864

290U28

sehr niedrig. Für die Welle 30 ist daher kein Axiallager
erforderlich, ganz gleich, wie hoch der Druck des von
der Hilfspumpe geförderten Brennstoffs an der Einströmöffnung der Zahnradpumpe ist. Die Flächendichtung 36
verhindert, daß der Einströmdruck des Brennstoffs aus dem Bereich 37 auf die Fläche der Sperrwand 33 übertragen und damit das Zahnrad 32 einer unerwünscht hohen Axialbelastung ausgesetzt wird.

9Ü9829/0864

Claims

PATENT AN WALTS BÜRO SCHUMANNSTR 97 ■ D-40Ü0 DÜSSELDORF Telefon: (02 11 j 68 33 46 Telex: 0858 6513 cop d PATENTANWÄLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. R. KNAUF ■ Dr.-Ing., D.pl.-Wirtsch.-Inci. A GERBER ■ Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ Ansprüche

1. Zahnradpumpe, bestehend aus einem Gehäuse, das eine Pumpkammer bildet, zwei sich außen kämmenden Zahnrädern in der Pumpkammer, einer Einström- und einer Ausströmöffnung in dem Gehäuse, die sich an gegenüberliegenden Seiten des Kämmbereichs der Zahnräder befinden, und einem Antriebsorgan, das mit einem der Zahnräder verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Antriebsorgan (30) eine axiale Stirnfläche hat, die dem Flüssigkeitsdruck im Innern des Gehäuses (35) ausgesetzt ist und daß Mittel zum Isolieren der Stirnfläche gegen den Druck in der Pumpkammer (37) vorgesehen sind.

2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermittel aus einer ersten Dichtung (36) zwischen dem Gehäuse (35) und der in Umdrehung versetzbaren Baugruppe aus Antriebsorgan (30) und Zahnrad (3 2) bestehen.

3. Zahnradpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Gehäuse (35) und dem angetriebenen Zahnrad (32) an dem der ersten Dichtung (36) axial gegenüberliegenden Ende eine zweite Dichtung (38) angeordnet und ein Niederdruck-Ablaufkanal (34) vorgesehen ist, der mit dem von Dichtung (38) und Gehäuse (35) gebildeten Raum in Verbindung steht.

32 316

9098?^D/P^R4

2901423

4. Zahnradpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen Antriebsorgan (30) und Gehäuse (35) eine dritte Dichtung

(44) vorgesehen ist und der Ablaufkanal (34) mit einem weiteren Raum in Verbindung steht, der von dem Gehäuse (35) sowie der ersten Dichtung (36) und der dritten Dichtung (44) gebildet wird.

5. Zahnradpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Antriebsorgan eine Welle (30) ist, auf der das angetriebene Zahnrad (32) aufgekeilt ist, daß zwischen der Welle (30) und dem angetriebenen Zahnrad (32) eine vierte Dichtung

(45) angeordnet ist, die den Verkeilungsbereich gegen den Niederdruck-Ablaufkanal (34) isoliert, und daß Mittel (42) zum Zuführen von Schmieröl in den Verkeilungsbereich vorgesehen sind.

6. Zahnradpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die dritte Dichtung (44) den Verkeilungsbereich gegen den Niederdruck-Ablaufkanal (34) isoliert.

- 3 q (1 q p τ ο / ri w β 4