DE3139187A1

DE3139187A1 - "zahnradpumpe zur foerderung von fluessigkeiten, insbesondere schmieroelpumpe fuer brennkraftmaschinen"

Info

Publication number: DE3139187A1
Application number: DE19813139187
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.-Ing. 3180 Wolfsburg Krüger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1981-10-02
Filing date: 1981-10-02
Publication date: 1983-04-21

Description

Zahnradpumpe zur Förderung von Flüssiqkeiten
insbesondere Schmierölpumpe für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bei bekannten Zahnradpumpen dieser Art dient die sich über die gesamte Breite der Pumpenräder erstreckende Verzahnung sowohl zum ununterbrochenen zahnformschlüssigen Eingriff, also zur Bewegung übertragung von dem direkt angetriebenen Pumpenrad zu dem anderen Pumpenrad, als auch zum Fördern der betreffenden Flüssigkeit.
Bei diesen.bekannten Zahnradpumpen wird der Wirkungsgrad durch das Ausquetschen von Flüssigkeit im Zahneingrlff beeinträchtigt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zahnradpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, deren Wirkungsgrad gegenüber demjenigen bekannter Ausführungsformen verbessert ist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Wesentlich für die Erfindung ist also das Vorhandensein von zwei Verzahnungen, von denen eine so ausgeführt ist, daß über sie die beiden Pumpenräder in ununterbrochenem zahnformschlüssigen Eingriff stehen und die allein die Aufgabe hat, die erforderliche Bewegungsenergie von dem direkt angetriebenen Pumpenrad auf das andere Pumpenrad zu übertragen, während eine zweite Verzahnung zumindest im überwiegenden Umfang die Aufgabe des Förderns der betreffenden Flüssigkeit übernimmt und zwecks Erzielung eines guten Wirkungsgrads durch Verringerung des Ausquetscheffekts mit einer geringeren Anzahl von Zähnen versehen ist; die Zähne der weiteren Verzahnung stehen dabei in einem unterbrochenen Zahneingriff. Bei den Begriffen "ununterbrochener" und "unterbrochener Zahneingriff" wird jeweils Bezug genommen auf eine vollständige Umdrehung der Pumpenräder.
Angesichts dieser Aufgabenverteilung auf die beiden Verzahnungen kann die erstgenannte Verzahnung auch als Antriebsverzahnung oder -da sie stets eine synchrone Bewegung der beiden Pumpenräder unter Wahrung des Übersetzunysverhältnisses 1:1 sicherstellt- auch als Synchronverzahnung bezeichnet werden, während die weitere Verzahnung eine reine Pumpverzahnung darstellt.
Ebenfalls aus dieser Aufgabenverteilung resultiert die im Patentanspruch 9 geschützte vorteilhafte Möglichkeit, die Breite der Verzahnung, also der Antriebsverzahnung, nur im Hinblick auf die übertragung der Antriebskräfte zwischen den beiden Pummpenrädern zu bemessen, so daß diese Verzahnung relativ schmal sein kann. Die Breite der weiteren Verzahnung, also der Pumpverzahnung, wird man dagegeh im Hinblick auf die gewünschte Förderleistung wählen.
1 Dies schließt jedoch nicht vollständig aus, daß auch die Antriebsverzahnung in einem gewissen, allerdings recht kleinen Maße zum Fördern der jeweiligen Flüssigkeit herangezogen werden kann. Entsprechende Konstruktionen sind in den Patentansprüchen 5 und 6 angegeben. Wie aus diesen Ansprüchen sowie den Ansprüchen 3 und 4 folgt, bezieht sich die Erfindung sowohl auf den Fall, daß die Verzahnung und die weitere Verzahnung auf unterschiedlichen Zahnrädern angeordnet sind, als auch auf Ausführungen, bei denen beide Verzahnungen von den Pumpenrädern getragen werden. Im ersten Falle liegen also insgesamt zumindest vier verschiedene "Zahnräder" vor, die paarweise über zwei Wellen drehfest verbunden sind, während im zweiten Falle nur zwei Zahnräder, nämlich die Pumpenräder, erforderlich sind.
An dieser Stelle sei eingefügt, daß bei Roots-Gebläsen eine Trcnnung von innerhalb des Gehäuses liegenden Pumpenrädern und einer außerhalb des Gehäuses angeordneten Antriebsverzahnung bekannt ist. Dabei handelt es sich aber um eine Luftpumpe, bei der auch angesichts der besonderen Form der Pumpenräder der Ausquetscheffekt nicht auftritt, dessen nachteilige Wirkung zumindest zu verringern gerade Aufgabe der Erfindung ist.
Wie bereits ausgeführt, kann die der Übertragung der Antriebskräfte zwischen den Pumpenrädern dienende, erstgenannte Verzahnung allein im Hinblick auf die zu übertragenden Antriebskräfte und damit relativ schmal ausgeführt werden. Diese Möglichkeit wird begünstigt durch die im Patentanspruch 2 geschützte Maßnahme, da hier die von dem beispielsweise von einer Brennkraftmaschine her angetriebenen Pumpen- oder Zahnrad auf das andere Pumpen- oder Zahnrad übertragene Antriebsleistung besonders gering ist.
Die Ansprüche 7 und 8 schützen herstellungsgünstige Ausführungsmöglichkeiten.
Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Frfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 in einem Achsschnitt und Fig. 2 in der mit II-II bezeichneten Schnittansicht ein erstes Ausführungsbeispiel und Fig. 3 in einer der Fig. 2 entsprechenden Schnittansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Betrachtet man zunächst das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 22 in denen durch Pfeile die Transportrichtung der zu pumpenden Flüssig~ keit sowie die Drehrichtungen der beiden Pumpenräder angedeutet sind, so erkennt man innerhalb des flüssigkeitsdichten Pumpengehäuses 1 drehfest auf der beispielsweise von einer Brennkraftmaschine her, die mit der Pumpe ausgerüstet ist,angetriebenen Welle 2 das Pumpenrad 3 sowie auf der drehfest im Gehäuse 1 gelagerten weiteren Welle 4 drehbar das weitere Pumpenrad 5. Zur Übertragung von Drehbewegungsenergie tragen die beiden Pumpenräder 3 und 5 eine relativ schmale Verzahnung, bestehend aus den Zahnrädern 6 und 7, die, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, in ununterbrochenem zahnformschlüssigen Eingriff stehen.
Diese 13cwegun(3s- oder Synchronverzahnung garantiert also eine kontinuierliche Bewegungskopplung zwischen den beiden Pumpenrädern 3 und 5 unter Wahrung des konstanten Übersetzungsverhältnisses 1:1.
Infolge der schmalen Ausbildung der Verzahnung 6, 7 trägt diese nur in geringem Maße zum Flüssigkeitstransport durch die Pumpe bei. Aus diesem Grunde ist auf den beiden Pumpenrädern 3 und 5 eine weitere, in diesem Beispiel durch zwei in Umfangsrichtung relativ schmale Zähne 8 und 9 auf dem Pumpenrad 3 sowie zwei relativ breite Zähne 10 und 11 auf dem anderen Pumpenrad 5 gebildete Verzahnung vorhanden, die die Pumpverzahnung darstellt und als solche hinsichtlich der geforderten Pumpleistung ausgelegt ist.
Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, besitzen alle auf jeweils einem Pumpenrad angeordnete Zähne die gleiche Höhe, so daß sich die Zähne 8 und 9 der Antriebsverzahnung auf dem Pumpenrad 3 unmittelbar fortsetzen in Zähne der Pumpverzahnung, während am anderen Pumpenrad 5 die Zahnflanken 12, 13, 14 und 15 sowohl Zähnen der Antriebsverzahnung 7 als auch Zähnen der Pumpverzahnung gemeinsam sind.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Zahl der jedem der beiden Pumpenräder 20 und 21 zugeordneten Zähne 22 und 23 der Pumpverzahnung auf einen Zahn reduziert, wodurch auch der den Wirkungsgrad beeinträchtigende Effekt des Ausquetschens von Flüssigkeit im Zahneingriff weiter verringert ist. Selbstverständlich sind die beiden Pumpenräder 20 und 21 wiederum mit einer Antriebsverzahnung 24, 25 solcher Ausführung bestückt, daß ein ununterbrochener zahnformschlüssiger Eingriff vorliegt, also eine kontinuierliche Bewegungsübertragung der beiden Pumpenräder sichergestellt ist. Im übrigen ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel angenommenE daß beide Verzahnungen innerhalb des flüssigkeitsdichten Pumpengehäuses 26 angeordnet sind.

Claims

PATENTANSPRüCHE Zahnradpumpe zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere Schmierölpumpe für Brennkraftmaschinen, mit zwei über eine Verzahnung in ununterbrochenem zahnformschlüssigen Eingriff stehenden Pumpenrad dern, von denen eines direkt angetrieben und das andere über die Verzahnung mitgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenräder (3,5) eine nur der Flüssigkeitsförderung dienende weitere Verzahnung tragen mit einer geringeren Anzahl von Zähnen (8,9; 10,11) und unterbrochenem Zahneingriff.
2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Verzahnung auf dem direkt angetriebenen Pumpenrad (3) in Umfangsrichtung erheblich kürzere Zähne (8,9) trägt als das andere Pumpenrad (5).
3. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung durch mit jeweils einem der Pumpenräder (3,5) drehfest verbundene, zusätzliche Zahnräder gebildet ist.
4. Zahnradpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder außerhalb eines flüssigkeitsdichten Pumpengehäuses (1) liegen und über Wellen (2,4) drehfest mit jeweils einem Pumpenrad (3,5) verbunden sind.
5. Zahnradpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder innerhalb eines flüssigkeitsdichten Pumpengehäuses (1) neben den Pumpcnrdern (3,5) unter Vermeidung einer Flüssigkeitsspaltbildung angeordnet sind.
6. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenräder (3,5) zugleich die Verzahnung tragen.
7. Zahnradpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle auf jeweils einem Pumpenrad (3;5) befindlichen Zähne (6,8,9; 7,10,11) denselben Außendurchmesser besitzen.
8. Zahnradpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Zahnflanken (12,13,14,15) von Zähnen der Verzahnung sich in Zahnflanken von Zähnen (10,11) der weiteren Verzahnung fortsetzen.
9. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Verzahnung (6,7) nur im Hinblick auf die Übertrayung der Antriebskräfte bemessen ist.