DE29810548U1 - Zahnrad für eine Zahnradpumpe - Google Patents

Zahnrad für eine Zahnradpumpe

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Description

F:\IJBDHF\DHFANM\21O4OO4
Anmelder:
Joma-Polytee GmbH
Robert-Bosch-Straße 4
72411 Bodelshausen
2104 004
16.06.1998 ste / neg
Titel: Zahnrad für eine Zahnradpumpe Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Zahnrad (Innen- oder Außenzahnrad) für eine Zahnradpumpe.
Zahnradpumpen, deren Rotoren und deren Gehäuse aus
Kunststoffformteilen bestehen, sind bekannt (DE 42 14 752 C2)
Durch Einsatz spezieller Kunststoffe konnte für solche
Zahnradpumpen trotz einer erheblichen Gewichtsminderung eine hohe Lebensdauer erzielt werden.
Die Erfindung hat sich eine weitere, wesentliche Reduzierung des Gewichtes von Pumpenrotoren zur Aufgabe gestellt, ohne
dass dadurch deren Standzeit beeinträchtigt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens eine Radstirnseite (20 oder 22) mit einem Durchbruch oder einer Ausnehmung versehen ist.
Dabei kann das Zahnrad aus Metall und/oder Kunststoff bestehen. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist von beiden Radstirnseiten aus in jeden Radzahn jeweils eine im Wesentlichen gleich bemessene Vertiefung eingeformt.
Diese Maßnahme, die sich auch bei verhältnismäßig kleiner Raddimensionierung noch vorteilhaft verwirklichen lässt, bietet die Möglichkeit, den Kunststoffbedarf zur Formung der Radzähne nochmals um ein beträchtliches Maß zu reduzieren und dennoch den Verschleiß der Radzähne im üblichen Rahmen zu halten, obgleich diese erfindungsgemäß weitgehend hohl ausgebildet sind.
Diese Konstanz der Zahnstandzeit wird dadurch erzielt, dass die Böden der beiden, jeweils von einer der beiden Zahnstirnseiten aus in jeden Radzahn eingeformten Vertiefungen einen in einer zur Radachse senkrechten Ebene liegenden, bzw. sich in Umfangsrichtung des Zahnrades erstreckenden Zahnstützsteg definieren, der sich im Wesentlichen in der Zahnlängsmitte befindet. Dieser Zahnstützsteg gewährleistet die notwendige Zahnaussteifung zur formsteifen Aufnahme und Übertragung von Abwälzkräften.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verlaufen hierbei Umfangsflächenabschnitte der Vertiefungen in etwa parallel zu den ihnen benachbarten Zahnflanken und dem Zahnkopf des Zahnrades.
In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung verjüngen sich diese Vertiefungen nach innen, so dass sich die Dicke des Zahnkopfes der Zahnradzähne von beiden Zahnenden aus von axial außen nach innen bzw. in Richtung auf den Zahnstützsteg hin vergrößert.
Im Falle eines außenverzahnten Zahnrades (Innenzahnrad) besteht dabei die Möglichkeit, den Bedarf an Kunststoffmaterial noch dadurch weiter zu vermindern, dass sich die Vertiefungen radial über den Zahngrundkreis hinaus bis in den Radkörper hineinerstrecken.
Im Falle eines innen verzahnten Zahnrades (Außenzahnrad) ergibt sich hierfür eine günstige Konstruktion dadurch, dass durch die Vertiefungen gleiche Wanddicken an den Radinnenzähnen und im Bereich des Radkorperaußenumfanges gebildet sind.
Als zu bevorzugende Kunststoffe hoher Abriebfestigkeit für erfindungsgemäß geformte Zahnräder empfehlen sich insbesondere Polyphenylensulfid (PPS) oder Polyethersulfon (PES).
In der Zeichnung sind erfindungsgemäß ausgebildete Ausführungsbeispiele von Rotoren einer Zahnradpumpe dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 eine Stirnansicht eines Innenzahnrades einer Zahnradpumpe;
Figur 2 einen Axialschnitt des Innenzahnrades entlang der Schnittlinie II-II der Figur 1 gesehen;
Figur 3 eine Stirnansicht eines das Innenzahnrad gemäß Figur 1 aufnehmenden Außenzahnrades der Zahnradpumpe; und
Figur 4 einen Axialschnitt des Außenzahnrades entlang der Schnittlinie IV-IV der Figur 3 gesehen.
Das aus abriebfestem Kunststoff gespritzte Innenzahnrad 10 einer Zahnradpumpe weist bspw. fünf an dessen Radkörper 12 angeformte Außenzähne 14 sowie einen zentralen, kreisförmigen Durchbruch 16 auf, in dessen Innenumfangsflache eine Innenverzahnung 18 zur drehfesten Anordnung des Innenzahnrades 10 auf einer Pumpenantriebswelle angeformt ist. Diese kann auch unmittelbar an die Stirnseiten des Innenzahnrades 10 angeformt sein.
In jeden Außenzahn 14 ist von beiden Radstirnseiten 20, 22 aus jeweils eine Vertiefung 24 bzw. 26 eingeformt, die
vorzugsweise gleich bemessen sind. Ihre einander im Abstand gegenüberliegenden Böden 28 bzw. 3 0 bilden einen innerhalb der Außenzähne 14 in der Zahnlängsmitte vorgesehenen Zahnstützsteg 32 (Figur 2), der in einer die Radachse 34 schneidenden Radmittenebene a-a liegt.
Dieser Zahnstützsteg 32 kann, sofern es aus Zahnfestigkeitsgründen geboten erscheint, in radialer Richtung, wie in Figur 2 oben strichpunktiert angedeutet ist, auch entsprechend verkürzt ausgelegt sein.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, erstrecken sich die den Zahnflanken 36 und 38 sowie den Zahnkopf 4 0 benachbarten Umfangsabschnitte der Vertiefungen 24, 26 zu diesen parallel und vorzugsweise auch in radialer Richtung bis in die Nähe der Innenverzahnung 18 in den Radkörper 12 hinein, wobei der dem Durchbruch 16 benachbarte Umfangsabschnitt 42 der Vertiefungen 24, 26 zu dessen Innenumfangsflache parallel verläuft.
In gleicher Weise sind auch in die Innenzähne 44 des in den Figuren 3 und 4 gezeigten, aus abriebfestem Kunststoff geformten Außenzahnrades 46 jeweils von beiden Radstirnseiten aus Vertiefungen 48, 50 eingeformt, wobei, analog zur vorbeschriebenen Radkonstruktion, die Kontur dieser Vertiefungen 48, 50 parallel zur Außenkontur der Innenzähne 44 sowie der Außenumfangsflache 52 des ringartig geformten Radkörpers 54 derart verläuft, dass alle Umfangsabschnitte der
Vertiefungen 48, 50 analog zum Innenrad 10, im Wesentlichen gleiche Wandabschnitte 56, 57, 58 definieren.
Mit 60 sind hierbei die die Zahnaussteifung bewirkenden und durch die Vertiefungen 48, 50 gebildeten Zahnstützstege bezeichnet.

Claims (8)

Schutzanspruche
1. Zahnrad (10; 46) für eine Zahnradpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Radstirnseite (20 oder 22) mit einem Durchbruch oder einer Ausnehmung versehen ist.
2. Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Kunststoff und/oder Metall besteht.
3. Zahnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von beiden Radstirnseiten (20, 22) aus in jeden Radzahn (14; 44) jeweils eine im Wesentlichen gleich bemessene Vertiefung (24, 26; 48, 50) eingeformt ist.
4. Zahnrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Umfangsflächenabschnitte der Vertiefungen (24, 26; 48, 50) in etwa parallel zu den ihnen benachbarten Zahnflanken (36, 38) und dem Zahnkopf (40) des Zahnrades (10 bzw. 46) verlaufen.
5. Zahnrad nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vertiefungen (24, 26; 48, 50) nach innen verjüngen.
6. Zahnrad nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem außen verzahnten Zahnrad
(10) sich die Vertiefungen (24, 26) radial über den Zahngrundkreis hinaus, bzw. in den Radkörper (12) hineinerstrecken.
7. Zahnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem innenverzahnten Zahnrad (4 6) durch die Vertiefungen (4 8, 50) gleiche Wanddicken an den Radinnenzähnen (44) und im Bereich des Radkörperaußenumfanges (52) gebildet sind.
8. Zahnrad nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (10; 46) aus einem Kuntstoff hoher Abriebfestigkeit, insbesondere aus Polyphenylensulfid (PPS) oder Polyethersulfon (PES) hergestellt sind.
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