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Zahnradpumpe, insbesondere zur Förderung von Schmieröl Die Erfindung
bezieht sich auf eine Zahnradpumpe, insbesondere zur Förderung von Schmieröl, der
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
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Zahnradpumpen werden in vielfältigen Varianten zur Förderung von Flüssigkeiten,
wie z. B. von Wasser, Seifenwasser oder Öl eingesetzt. Ein weit verbreitetes und
besonders wichtiges Anwendungsgebiet finden sie im Kraftfahrzeugbau, wo sie als
Ölpumpen zur Schmiermittelversorgung des Motors und/oder des Getriebes eines Kraftfahrzeuges
eingesetzt werden.
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Die üblichen Zahnradpumpen bestehen aus einem von einer Antriebswelle
angetriebenen massiven ersten Zahnrad und einem von diesem ersten Zahnrad durch
Zahneingriff angetriebenen massiven zweiten Zahnrad, wobei je nach Typ der Zahnradpumpe
entweder zwei nebeneinander angeordnete außenverzahnte Zahnräder oder - bei den
sogenannten Mondsichel-Ölpumpen - ein angetriebenes außenverzahntes mit einem dieses
umschließenden innenverzahnten Zahnrad zusammenwirken. Unabhängig von der jeweiligen
speziellen Konstruktion und Ausführung der Zahnradpumpen werden die Zahnräder in
üblicher Weise gefertigt, d. h. sie werden gefräst und/oder gestoßen sowie anschließend
feingeschliffen, um die für eine effektive Betriebsweise - Leichtgängigkeit einerseits
und Dichtigkeit gegenüber der
axialen und radialen Gehäusewandung
der Pumpe andererseits -erforderliche Paßgenauigkeit zu erreichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zahnradpumpe der im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu verbessern und insbesondere so
auszubilden, daß der Fertigungsaufwand unter Beibehaltung der üblichen Förderleistungen
und ohne Beeinträchtigungn der Funktionssicherheit und Standfestigkeit verringert
wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Xerkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst. Es werden also anstelle massiver Zahnräder lamellierte
Zahnräder eingesetzt, deren einzelne Lamellen in einfacher Weise und mit hoher Präzision
fein-,und gestanzt werden können, wobei durch besondere Ausbildung/gegenseitige
Abstimmung der Lamellen ohne zusätzliche Fügemaßnahmen, wie z. B. Löten, Kleben,
Nieten oder Verklemmen, dafür gesorgt ist, daß das Drehmoment der Antriebswelle
auf alle Lamellen - d. h. alle Zahnradscheiben - übertragen wird.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
im Unteranspruch angegeben.
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Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles
wird die Erfindung näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Zahnradpumpe gemäß der Erfindung in einer Schnittdarstellung
und Fig. 2 die Ansicht dieser Pumpe entlang der in Fig. 1 gezeigten Schnittführung
II.
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Dargestellt sind lediglich die für das Verständnis der Erfindung notwendigen
Einzelheiten der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe, die z. B. als Schmierölpumpe innerhalb
eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes eingesetzt sein kann, wie dies aus der DE-PS
23 27 471
bekannt ist.
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Die Zahnradpumpe besteht in üblicher Weise aus einem nur angedeuteten
Pumpengehäuse 8, zwei innerhalb des nicht weiter bezifferten Pumpenraumes in einer
Ebene liegenden Zahnrädern 1 und 2 sowie einer den Pumpenraum stirnseitig abschließenden
Abdichtung 9. Ein erstes Zahnrad 1 geringeren Durchmessers wird von einer dieses
Zahnrad axial durchgreifenden Antriebswelle 3 angetrieben. Ein dieses erste Zahnrad
umschließendes zweites Zahnrad 2 größeren Durchmessers ist exzentrisch zum ersten
Zahnrad gelagert und steht mit diesem in Zahneingriff. Zwischen beiden Zahnrädern
ist innerhalb des Pumpenraumes eine mondsichelförmige Trenn- und Führungswand 7
angeordnet. Die in den Pumpenraum mündenden Zu- und Ableitungen der Zahnradpumpe
sind nicht weiter dargestellt.
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Das Drehmoment der Antriebswelle 3 wird zum ersten Zahnrad 1 mittels
eines im wesentlichen als Zylinderscheibe ausgebildeten Mitnehmergliedes 5 mit mehreren
radial vorspringenden Mitnehmernasen 51 übertragen. Diese greifen in mit ihnen korrespondierende
stirnseitige Einlassungen 6 des ersten Zahnrades 1 ein. Das Mitnehmerglied 5 selbst
ist form- oder kraftschlüssig auf dem Wellenende 4 befestigt.
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Die beiden Zahnräder 1 und 2 sind nicht massiv, sondern lamelliert
ausgebildet. Sie sind jeweils aus mehreren lose aufeinandergeschichteten dünnen
Zahnradscheiben 1a bzw. 2a zusammengesetzt, wie dies aus Fig. 1 zu ersehen ist.
Da die Dicke dieser Zahnradscheiben im Vergleich zur Gesamtzahnbreite der beiden
Zahnräder gering ist, können sie mit der benötigten hohen Präzision sehr wirtschaftlich
feingestanzt werden.
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Zur Herstellung der beiden Zahnräder werden im Ausführungsbeispiel
Zahnradscheiben unterschiedlicher Dicke verwendet, die dickenmäßig jeweils derart
angeordnet und aufeinander abgestimmt werden, daß mittelbar sämtliche Zahnradscheiben
1a und 2a formschlüssig
miteinander gekoppelt sind, so daß das Drehmoment
der Antriebswelle 3 über das Mitnehmerglied 5 letztlich auf sämtliche Zahnradscheiben
übertragen wird, obgleich das Mitnehmerglied 5 mit seinen Mitnehmernasen 51 nur
in entsprechende Ausnehmungen 6 einer einzigen Zahnradscheibe 1a des ersten Zahnrades
1 eingreift, wie aus Fig. 1 erkennbar.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Zahnräder 1 und 2
jeweils aus unterschiedlich vielen Zahnradscheiben zusammengesetzt, nämlich das
erste Zahnrad 1 aus vier Zahnradscheiben 1 a und das zweite Zahnrad 2 aus drei derartigen
Zahnradscheiben 2a, wobei jeweils die Zahnradscheiben eines Zahnrades gleich dick
sind und derartig bemessen sind, daß die Gesamtdicke der aufeinandergeschichteten
Zahnradscheiben der benötigten Zahnbreite des Zahnrades entspricht. In Fig. 1 ist
leicht zu erkennen, daß die einzelnen Zahnradscheiben 2a des zweiten Zahnrades jeweils
mit zwei Zahnradscheiben 1 a des ersten Zahnrades 1 im Eingriff sind.
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Es findet somit eine Drehmomentenübertragung von der Antriebswelle
3 über das Nitnehmerglied 5 zur ersten wellenseitigen Zahnradscheibe 1a des ersten
Zahnrades 1, von dieser zurersten gehäuseseitigen Zahnradscheibe 2a des zweiten
Zahnrades und von dieser zur zweiten wellenseitigen Zahnradscheibe 1a des ersten
Zahnrades statt etc. Eine kraftmäßige Überlastung der einzelnen Zahnradscheiben
findet trotz der zum Teil nur vergleichsweise kleinen gegenseitigen Überlappung
nicht statt, da die Zahnbreite der beiden Zahnräder durch die gewünschte Fördermenge
bestimmt ist, nicht aber durch das von der Welle übertragene Drehmoment.
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Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel ist es grundsätzlich
natürlich auch möglich, die beiden Zahnräder jeweils aus Zahnradscheiben unterschiedlicher
Dicke zusammenzusetzen und/oder beide Zahnräder aus gleich vielen Zahnradscheiben
zusammenzubauen. Entscheidend ist lediglich, daß eine einwandfreie und fortlaufende
Überdeckung der einzelnen Zahnradscheiben ähnlich wie im gezeigten Ausführungsbeispiel
sichergestellt ist. Wie viele und wie dicke Zahnradscheiben für die beiden Zahnräder
zweckmäßigerweise verwendet werden, hängt vom jeweiligen Einzelfall ab. In jedem
Falle
müssen mindestens zwei Zahnradscheiben für das eine Zahnrad und drei Zahnradscheiben
für das damit kooperierende andere Zahnrad vorgesehen werden.
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Die Erfindung ist anhand einer Zahnradpumpe des sogenannten Mondsichel-Typs
beschrieben, bei der ein außenverzahntes kleineres Zahnrad mit einem innenverzahnten
größeren Zahnrad zusammenwirkt. Die Erfindung ist auf solche Zahnradgruppen jedoch
nicht beschränkt. Sie kann in gleicher Weise auch eingesetzt werden bei Zahnradpumpen,
bei denen zwei außenverzahnte Zahnräder zusammenwirken.
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Im Ausführungsbeispiel ist lediglich die stirnseitig vorn liegende
Zahnradscheibe 1a des ersten Zahnrades 1 mit einer Einlassung 6 zur Aufnahme der
Mitnehmernasen 51 des Mitnehmergliedes 5 versehen. Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel
können mit Vorteil sämtliche Zahnradscheiben 1 des ersten Zahnrades 1 mit derartigen
Einlassungen versehen werden, so daß diese Zahnradscheiben Gleichteile darstellen.
Die innere Führung dieser Zahnradscheiben auf dem zylindrischen Zapfen 81 des Pumpengehäuses
8 wird dadurch nicht beeinträchtigt.