DE2901428C2

DE2901428C2 -

Info

Publication number: DE2901428C2
Application number: DE2901428A
Authority: DE
Inventors: Thomas Knowle Solihull West Midlands Gb Campbell; George Graham Birmingham West Midlands Gb Morgan
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1978-01-18
Filing date: 1979-01-16
Publication date: 1988-01-21
Also published as: DE2901428A1; IT1100395B; IT7830368A0; FR2415214B1; JPS6340947B2; FR2415214A1; JPS54102602A

Description

Die Erfindung betrifft eine außenverzahnte Zahnradpumpe, deren Zahnräder in einem Gehäuse in Lagerkörpern drehbar gelagert sind, mit einem axial verschiebbaren Antriebsorgan, das innerhalb einer Hohlwelle das Antriebszahnrad antreibt, wobei das Antriebsorgan eine dem Antriebszahnrad zugewandte Stirnfläche aufweist und zumindest die Stirnflächen der Welle des Antriebszahnrades nicht am Gehäuse anliegen.

Eine solche Zahnradpumpe ist aus dem Stand der Technik (US-PS 32 63 620) bekannt. Zahnradpumpen verschleißen wegen der Erosion der Zähne und der Lager der Zahnräder und erfordern daher einen relativ häufigen Ersatz, um sie zu warten, besonders wenn sie in beanspruchender Umgebung, wie Flugzeugkraftstoffsystemen, eingesetzt werden. Um die Toleranzen innerhalb einer Serie von nominell identischen Austauschpumpen anzupassen, wird gewöhnlich ein gekeiltes Antriebselement benutzt, das in eines der Pumpenzahnräder eingreift, um so kleine Fehljustierungen zwischen der Zahnradpumpe und dem daran angeschlossenen System auszugleichen.

An hand der Zeichnung wird die Erfindung näher beschrie ben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bekannte Zahnradpumpe und

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

Der Druck innerhalb des Pumpenkörpers drückt jedoch das gekeilte Antriebsorgan nach außen, so daß diese Kraft von einem Drucklager aufgefangen werden muß. Das Antriebsorgan muß daher durch ein Axiallger 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.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Zahnradpumpe so zu verbessern, daß eine axiale Druckkraft auf das axiale bewegliche Antriebsorgan im wesentlichen verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) der Leckagedruck zwischen den Lagerblöcken und der Hohlwelle des Antriebszahnrades (32), durch eine Dichtung (36) zwischen Hohlwelle und Gehäuse, die Stirnflächen des Antriebsorganes nicht erreichen kann,
b) die Leckage der Dichtung (36) zum Antriebsorgan hin durch einen Ablaufkanal (34) abgeführt wird,
c) die Hohlwelle des Antriebszahnrades (32) durch die Sperrwand (33) auf einer Seite abgeschlossen ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die in Fig. 1 dargestellte Zahnradpumpe ist dem allge meinen Typ, der in der britischen Patentschrift 14 67 441 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 hal ten 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 8förmigen Pumpkam mer 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 Pump kammer 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 ver sehene Ende einer Getriebewelle 22 in dem Gehäuse 10 auf gekeilt 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 Dichtungseinrich tung 24 ausgerüstet ist, die das Entweichen von Flüssig keit aus dem Bereich 21 durch die Gehäusewand verhindert. Die axiale Stirnfläche des Antriebsorgans 23 in dem Ge häuse 10 ist dem Druck in dem Bereich 21 ausgesetzt. Eine Axialbewegung des Antriebsorgans 23 unter dem Einfluß die ses Druckes wird durch ein Axiallager 25 verhindert. Wie schon vorstehend angegeben, kann Flüssigkeit von der Aus strömseite der Pumpe in die Bereiche 20, 21 lecken, so daß der Druck im Bereich 21 gleich dem Förderdruck der Hilfspumpe und so hoch werden kann, daß auf das Axial lager 24 eine unannehmbar hohe Belastung ausgeübt wird.

Die in Fig. 2 dargestellte Zahnradpumpe entspricht im wesentlichen der in Fig. 1 veranschaulichten Pumpe, hat jedoch anstelle der zuvor beschriebenen Getriebewelle 22 und des Antriebsorgans 23 nur eine einzige Antriebs welle 30, die in der keilverzahnten Bohrung 31 des Zahn rads 32 befestigt ist. Die Bohrung 31 wird durch eine Sperrwand 33 gegen einen Ablaufkanal 34 in dem Pumpenge häuse 35 isoliert. Eine erste gefederte Flächendichtung 36 isoliert die Bohrung 31 von einem Bereich 37, der dem Bereich 21 bei der Pumpe nach Fig. 1 entspricht und un ter dem Einströmdruck der Pumpe steht. Eine zweite gefe derte Flächendichtung 38 isoliert den Ablaufkanal 34 von einem Bereich 39, der dem Bereich 20 bei der Pumpe nach Fig. 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 verse hen, die sich in der Bohrung 31 befindet und diese 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 An triebswelle 30 mit einem Anschlußteil außerhalb des Pum pengehäuses 35 verbunden. Zweckmäßigerweise wird durch die Bohrung 42 Schmieröl zugeführt, das die Keilnutenverbin dung zwischen Antriebswelle und angetriebenem Zahnrad schmiert. Das Schmieröl kann sich nicht mit dem durch den Kanal 34 ablaufenden Brennstoff mischen, da die Ringdich tung 45 und die Sperrwand 33 dies verhindern. Schmieröl wird zweckmäßigerweise auch dem Lager 43 der Welle 30 zu geführt und gegen den ablaufenden Brennstoff in der Zone 41 durch eine dritte gefederte Flächendichtung 44 iso liert, die zugleich eine Dichtung zwischen Welle 30 und Gehäuse 35 herstellt.

Die Antriebswelle 30 ist daher nur den Axialkräften aus gesetzt, die von dem Druck des ablaufenden Brennstoffs und dem Druck des Schmieröls herrühren; beide Drücke sind 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 Einström öffnung 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.

Claims

1. Außenverzahnte Zahnradpumpe, deren Zahnräder in einem Gehäuse in Lagerkörpern drehbar gelagert sind, mit einem axial verschiebbaren Antriebsorgan, das innerhalb einer Hohlwelle das Antriebszahnrad antreibt, wobei das Antriebsorgan eine dem Antriebszahnrad zugewandte Stirnfläche aufweist und zumindest die Stirnflächen der Welle des Antriebszahnrades nicht am Gehäuse anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß

2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, gekenn zeichnet durch eine zweite Dichtung (38), die das geschlossene Ende (33) des Zahnrads (32) vom Pumpkammer-Druck isoliert.

3. Zahnradpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Antriebsorgan (30) und Gehäuse (35) eine dritte Dichtung (44) vorgesehen ist und der Ablaufkanal (34) mit einem weiteren Raum (41) in Verbindung steht, der von dem Gehäuse (35) sowie der ersten Dichtung (36) und der dritten Dichtung (44) gebildet wird.

4. Zahnradpumpe nach Anspruch 3, 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 (40) gegen den Ablaufkanal (34) isoliert, und daß ein Durchgang (42) zum Zuführen von Schmieröl in den Verkeilungsbereich (40) vorgesehen ist.

5. Zahnradpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Dichtung (44) den Verkeilungsbereich (40) gegen den Niederdruck- Ablaufkanal (34) isoliert.