DE3925202A1

DE3925202A1 - Kegelzahnradpumpe

Info

Publication number: DE3925202A1
Application number: DE19893925202
Authority: DE
Inventors: Josef Gail
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-07-29
Filing date: 1989-07-29
Publication date: 1991-01-31

Description

Die Erfindung betrifft eine Kegelzahnradpumpe, insbe sondere einen Zahnradkompressor zur Förderung von Luft oder anderen gasförmigen Stoffen für hohe Volumenför derung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 10 05 375 ist eine Kegelzahnradpumpe bekannt, bei der das zu fördernde Medium den Pumpenrädern von der zur Kegelspitze weisenden Seite der Pumpenräder zugeführt wird.

Durch die Zuführung des zu fördernden Mediums von der Innenseite aus können derartige Zahnradpumpen mit hoher Drehzahl betrieben werden, weil die dabei auftretenden hohen Fliehkräfte das Ansaugen des zu fördernden Mediums unterstützen. Dieser strömungstechnische Vorteil hat eine hohe Drehzahl der Pumpenräder zur Voraussetzung. Für sehr hohe Drehzahlen bei miteinander in Eingriff stehenden Zahn rädern soll zur Vermeidung unnötiger Erwärmung und Geräusch entwicklung ein kleiner Modul für die Zahnausführung vor gesehen sein. Daraus ergibt sich eine kleine Zahnteilung mit günstigen Abwälzbedingungen bei Vermeidung von Unter schneidung am Zahnfuß. Diese für sehr hohe Drehzahlen günstige Zahnform hat aber den Nachteil, daß die für das Fördervolumen ausschlaggebenden Zahnlücken entsprechend der Zahnteilung auch eine entsprechend geringe Tiefe auf weisen und somit daraus das Fördervolumen begrenzt ist.

Der strömungstechnische Vorteil der bekannten Kegelzahn radpumpenarten ist dadurch eingeschränkt. Aufgabe der vor liegenden Erfindung ist eine Kegelzahnradpumpe, welche mit hoher Drehzahl betrieben werden kann und gleichzeitig durch großvolumige Zahnlücken eine hohes Fördervolumen im Bezug zum Bauraum ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Bei der er findungsgemäßen Kegelzahnradpumpe wird durch das zusätz liche, die Kegelräder drehsynchron verbindende Kupplungs getriebe erreicht, daß die Zahnform der Förderkegelräder nur zum Zweck der Mediumförderung gestaltet sein kann, weil die Drehsynchronisierung über das Kupplungsgetriebe erfolgt. Die Förderzahnung der Förderkegelräder kann des wegen mit einem großen Modul und berührungsfrei ausgeführt sein oder kann ganz oder teilweise aus elastischem Material bestehen.

Das Kupplungsgetriebe ist zweckmäßig im Achsschnittpunkt der Förderkegelräder angeordnet und besteht aus einer Kugelgelenkkupplung für winkelversetzte Wellen oder aus einem Kegelzahnradpaar mit geringem Durchmesser und kleinem Modul, welches zur Übertragung für sehr hohe Dreh zahlen geeignet ist.

Durch die Entkopplung der Förderkegelräder von der Dreh synchronisierung kann eine erfindungsgemäße Kegelzahnrad pumpe mit hoher Drehzahl bei gleichzeitig großer Förder zahnung ausgelegt sein. Dadurch wird die Herstellung dieser ventillosen Pumpenbauart mit nur rotierenden För derelementen auch für Medien mit geringer Dichte bei relativ kleinen Baumaßen ermöglicht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kegelzahnradpumpe;

Fig. 2 eine Darstellung der Kegelförderräder schematisch nach der Fig. 1 in Ansicht.

Die in der Fig. 1 dargestellte Kegelzahnradpumpe umfaßt ein Maschinengehäuse 1 mit zwei Kegelzahnförderrädern 2, 3, welche mit Wellen 4, 5 über Kugellager 6 im Gehäuse 1 angeordnet sind. Das Kegelzahnrad 3 ist über die Welle 4 antreibbar. Die Achsen der Kegelzahnräder 2, 3 stehen entsprechend der Kegelauslegung zu einem gemeinsamen Schnittpunkt 7 schräg zueinander.

Im gemeinsamen Schnittpunkt 7 der Kegelzahnradachsen ist nach der Erfindung ein Kupplungsgetriebe 8 angeordnet, welches die Wellen 4, 5 und somit die Kegelzahnräder 2, 3 drehsynchron miteinander verbindet. Wie bekannt, wird beim Drehen der Kegelzahnräder 2, 3 mit der Förderzahnung, bestehend aus den Zähnen 9 und den Zahnlücken 10, (Fig. 2), wobei die Zahnlücken 10 Förderräume bilden, das zu fördernde Medium von einem Saugbereich 11 zu einem Druckbereich 12 gefördert. Der Saugbereich 11 befindet sich vorteilhaft im Innenbereich der Kegelzahnräder, wobei die Ansaug leitung 13 im feststehenden Einsatzstück 14 zwischen dem Öffnungswinkel der Kegelzahnräder ausgebildet sein kann. Es kann auch zweckmäßig sein, daß die Lagerungs welle (Fig. 2) mit einer Bohrung 15 als Hohlwelle und Ansaug rohr ausgebildet ist. Bei der Zuführung des Fördermediums im Innenbereich der Kegelzahnräder bewirken die in der Förderzahnung entstehenden Fliehkräfte eine zusätzliche Saugwirkung. Diese kann durch eine Förderzahnung als Schräg- oder Bogenverzahnung noch verstärkt werden.

Die Förderzahnung der Kegelzahnräder 2, 3 hat nach der Erfindung nur die Aufgabe der optimalen Mediumförderung und kann dementsprechend gestaltet sein. Zum Zweck einer hohen Förderleistung bei geringem Bauraum ist die Zahnung deswegen mit einem großen Modul ausgelegt.

Die Förderzahnung 9, 10 kann, weil diese drehmomentfrei und dadurch ohne Abrieb ist, aus leichtem Material für sehr hohe Drehzahlen oder ganz oder teilweise aus elasti schem Material zum Zweck geringer Spaltverluste im Ineinandergreifungsbereich 16 gefertigt sein.

Das Kupplungsgetriebe 8, welches in den Zeichnungen sym bolisch als Kreis dargestellt ist, welches den Winkelver satz der Kegelzahnradachsen aufnehmen muß, kann als Kugelkardangelenk ausgebildet sein oder aus einem ge härteten Kegelzahnradsatz mit Bogenverzahnung und einem kleinen Modul für hohe Drehzahlen bestehen.

Vorteilhaft ist das Kupplungsgetriebe 8 bei einem Fördermedium, das ölfrei sein muß, von der Förderzahnung räumlich getrennt. Dadurch kann das Kupplungsgetriebe 8, wie für hohe Drehzahlen erforderlich, geschmiert sein.

Im Ausführungsbeispiel ist der Raum 17 für das Kupplungs getriebe 8 mit einem Hohlraum im Schnittpunkt 7 der Kegel zahnradachsen gebildet.

Zweckmäßig ist der Hohlraum 17 im Einsatzstück 14 als Bohrung gebildet.

Claims

1. Kegelzahnradpumpe, im besonderen für hohe Volumen förderung mit zwei in einem Gehäuse (1) angeordneten Kegelzahnrädern (2, 3), deren Achsen entsprechend der Kegelform schräg zueinander verlaufend angeordnet sind, welche durch Ineinandergreifen von Zähnen (10) und Zahnlücken (9) miteinander formschlüssig ver bunden sind, deren Zahnlücken (9) beim Drehen Förder räume bilden und ein Medium von einem inneren Saug bereich (11) zu einem Druckbereich (12) fördern, dadurch gekennzeichnet, daß für Kegelzahnräder (2, 3) außer dem gegenseitigen Eingriff der Förder zahnung (9, 10) ein Kupplungsgetriebe (8) zur Dreh synchronisierung der Kegelzahnförderräder (2, 3) vor gesehen ist.

2. Kegelzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsgetriebe (8) im Schnittpunktbereich (7) der Achsen der Kegelräder (2, 3) angeordnet ist.

3. Kegelzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsgetriebe (8) von einem Kugelkardangelenk gebildet wird.

4. Kegelzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsgetriebe (8) von einem Kegelzahnrad satz gebildet wird.

5. Kegelzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsgetriebe (8) von der Förderzahnung (9, 10) räumlich getrennt angeordnet ist.

6. Kegelzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelzahnräder (2, 3) ganz oder teilweise aus elastischem Material gefertigt sind.

7. Kegelzahnradpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderzahnung (9, 10) gegenseitig dichtend zuein ander in Eingriff steht.

8. Kegelzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderzahnung (9, 10) gegenseitig berührungsfrei zueinander in Eingriff geführt ist.

9. Kegelzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderzahnung (9, 10) als Schräg- oder Bogenver zahnung ausgeführt ist.