DE3938135A1 - Zahnradpumpe - Google Patents
ZahnradpumpeInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
- F04C15/0096—Heating; Cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
- F04C15/0023—Axial sealings for working fluid
- F04C15/0026—Elements specially adapted for sealing of the lateral faces of intermeshing-engagement type machines or pumps, e.g. gear machines or pumps
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Zahnradpumpe nach dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs. Bei einer derartigen bekannten Zahnradpumpe
geschieht es, daß das beim Abheben der Dichtplatte von der Hochdruck-
zur Niederdruckseite fließende Druckmittel zwecks Förderstrom
regelung (Abregelzustand der Zahnradpumpe) sich durch Reibung
zwischen den Zahnrädern und der Dichtplatte so stark erwärmt, daß
die Zahnradpumpe in kurzer Zeit zerstört werden kann.
Die erfindungsgemäße Zahnradpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß beim soge
nannten Abregeln der Zahnradpumpe ein Teil des abgesteuerten Druck
mittels durch die Lager zum Behälter und ein anderer Teil entlang
der Dichtplatte zur Ansaugstelle fließt. Der erstere Teil ist aus
reichend groß, damit genügend kühles Druckmittel aus dem Behälter
dem System wieder zugeführt werden kann. Auf diese Weise läßt sich
mit Sicherheit eine Überhitzung der Zahnradpumpe vermeiden.
Weitere Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden
Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in Fig.
1 einen Längssschnitt durch eine Zahnradpumpe, in Fig. 2 einen
Schnitt längs I-I nach Fig. 1, in Fig. 3 eine Draufsicht in Pfeil
richtung A, in Fig. 4 eine Ansicht in Pfeilrichtung B und in Fig.
5 eine Prinzipskizze bzw. ein sogenanntes Ersatzschaltbild.
In Fig. 1 ist mit 10 das Gehäuse einer Zahnradpumpe bezeichnet, in
dessen im Querschnitt etwa brillenförmigem Innenraum 11 zwei Zahn
räder 12, 13 im Außeneingriff miteinander kämmen. Die Wellen 14, 15
der Zahnräder sind in im Gehäuse angeordneten, ebenfalls etwa
brillenförmigen Lagerkörpern 16, 17 gelagert. Das Gehäuse 10 ist
beidseitig durch Deckel 18, 19 dicht verschlossen. Die Welle 14 des
Zahnrades 12 hat einen Wellenfortsatz 20, der durch eine im Deckel
19 ausgebildete Bohrung 21 mit Wellendichtung 22 nach außen dringt
und zum Antrieb der Zahnradpumpe dient. Zwischen den Zahnrädern 12,
13 und dem Lagerkörper 16 ist eine dünne Dichtplatte 23 aus
metallischem Werkstoff angeordnet, welche genau der Kontur des
Innenraums folgt und die bis an die Wellen heranreicht.
Zwischen der Dichtplatte 23 und dem Lagerkörper 16 sind in bekannter
Weise zwei konzentrisch zueinander verlaufende Druckfelder 25, 26
ausgebildet, welche durch Dichtungen 27, 28 begrenzt sind. Das
Druckfeld 25 liegt radial innerhalb des Druckfeldes 26; beide Druck
felder erstrecken sich nicht ganz bis zur Niederdruckseite ND,
welche durch eine Einlaßbohrung 30 gekennzeichnet ist; diese dringt
in Höhe der Zahnräder in den Gehäuseinnenraum 11 ein. Achsgleich zu
dieser verläuft auf der entgegengesetzten Seite des Gehäuses die
Auslaßbohrung 31. Das Druckfeld 26 steht über eine zwischen Gehäuse
innenraum und Lagerkörper ausgebildete Ausnehmung 32 mit der Hoch
druckseite HD in Verbindung. Das Druckfeld 25 wird über eine den
Lagerkörper 16 durchdringende Bohrung 33 sowie Kanäle 34 im Deckel
18 von einer Fremddruckquelle her beaufschlagt. Es handelt sich hier
um einen gesteuerten Druck. Derartige Druckfelder und deren
Steuerung sind hinlänglich bekannt. Die Restfläche 36 des Lager
körpers 16 ist durch eine sich zwischen diesem und dem Gehäuseinnen
raum erstreckende Ausnehmung 37 zur Einlaßbohrung 30 entlastet. Die
Lagerkörper 16, 17 samt Dichtplatte 23 sind mit geringem axialem
Spiel im Gehäuse 10 angeordnet.
Die Lagerkörper 16, 17 sind in den Fig. 3 und 4 näher darge
stellt. Es sei zuerst Bezug genommen auf den Lagerkörper 16. Dieser
hat an seiner dem Deckel 18 zugewandten Stirnseite eine flache
Ausnehmung 40, die sich um beide die Wellen aufnehmenden Bohrungen
41, 42 herum erstreckt und ein in sich geschlossenes Feld bildet,
das auch etwa die Form einer Brille hat. In die Bohrungen 41, 42 ist
jeweils eine Buchse 43, 44 aufgenommen, wobei jede Buchse zwei
breite Längsnuten 45, 46 bzw. 47, 48 aufweist, die sich über die
gesamte Höhe der Buchsen erstrecken. Der Lagerkörper 17 ist
weitgehend ebenso ausgebildet wie der Lagerkörper 16, das heißt er
hat an seiner dem Deckel 19 zugewandten Stirnseite eine flache
Ausnehmung 49, die sich um die die Wellen aufnehmenden Bohrungen 50,
51 herum erstreckt und in sich geschlossen ist. In jeder Bohrung 50,
51 ist eine Buchse 52, 53 eingesetzt, wobei in jeder derselben eine
sehr breite, sich über die gesamte Länge der Buchse erstreckende
Längsnut 54, 55 verläuft. Daraus ist zu erkennen, das die flachen
Ausnehmungen 41, 49 an den Lagerkörpern 16, 17 über die in den
Buchsen ausgebildeten Längsnuten mit den Zahnradseitenflächen in
Verbindung stehen. In der Welle 15 des Zahnrades 13 ist eine
durchgehende mittige Bohrung 57 ausgebildet. Diese steht in
Verbindung mit einer den Deckel 18 durchdringenden Bohrung 58, von
der eine Leitung (62B) zum Druckmittelbehälter 59 führt. Die Fig. 5
zeigt ein Ersatzschaltbild oder Prinzipschaltbild für die Zahnrad
pumpe. Sie saugt Druckmittel aus einem Behälter 59 an über eine
Saugleitung 60 und verdrängt es in eine Förderleitung 61. Um die
Pumpe herum verläuft eine Bypassleitung 62, in welcher symbolisch
die Dichtplatte 23 als Drossel dargestellt ist. Hinter der Drossel
23 verzweigt sich die Bypassleitung in die Zweige 62A, 62B, von
denen ersterer in die Saugleitung mündet, zweiterer zum Behälter 59
führt.
Im Betrieb der Zahnradpumpe saugt diese über die Einlaßbohrung 30
Druckmittel an und verdrängt es in die Auslaßbohrung 31. Der dort
herrschende Druck wirkt stets über die Ausnehmung 32 im Druckfeld
26. Im Druckfeld 25 herrscht ein Steuerdruck, auf dessen Erzeugung
hier nicht weiter eingegangen ist. Durch die Kraft in den beiden
Druckfeldern wird die Dichtplatte 23 an die Zahnradflächen ange
drückt, so daß normalerweise kein Druckmittel unterhalb dieser, das
heißt zwischen dieser und den Zahnradseitenflächen von der Hoch
druckseite zur Niederdruckseite durchströmen kann, was den Wirkungs
grad der Zahnradpumpe verschlechtern würde. Wird jedoch der Steuer
druck im Druckfeld 25 entsprechend abgesenkt, so überwiegt der auf
die Dichtplatte 23 von der Unterseite der Zahnradpumpe her ausgeübte
Druck die Kraft in den Druckfeldern, so daß die Dichtplatte 23
infolge des axialen Spiels etwas von den Zahnradseitenflächen
angehoben wird. Nun kann Druckmittel unterhalb der Dichtplatte in
die Längsnuten 45 bis 48 der Buchsen 43, 44 eindringen und in die
Ausnehmung 41 gelangen. Von dieser dringt es in die Bohrung 58 im
Deckel ein und fließt zum Behälter. Dies ist der Weg 62B nach der
Fig. 5.
Durch die Entlastung der Druckfelder 25, 26 und die geringe axiale
Verschiebung der Dichtplatte 23 ist auch zwischen dem Lagerkörper 17
und den Zahnradseitenflächen ein kleiner Querspalt entstanden. Dort
kann nun auch Druckmittel entlang der Längsnuten 54, 55 in die
Ausnehmung 49 gelangen, und von dieser in die Längsbohrung 57 der
Welle 15 des Zahnrades 13. Auch dieses Druckmittel fließt in die
Bohrung 58.
Ein Teil des geförderten Druckmittels fließt aber auch unterhalb der
Dichtplatte 23 unmittelbar von der Hochdruckseite zur Niederdruck
seite und dann zur Saugleitung 60. Dies ist der Leitungsweg 62A nach
Fig. 5. Der in die Bohrung 58 des Deckels 18 fließende Druckmittel
strom (62B nach Fig. 5) ist ausreichend groß, damit genügend kühles
Druckmittel immer wieder aufs Neue aus dem Behälter 59 der Pumpe
zugeführt werden kann. Auf diese Weise hält man die Zahnradpumpe in
stets gut temperiertem Betriebszustand.
Durch die Drucksteuerung des Druckfeldes 25 erreicht man, wie oben
ausgeführt, ein Anliegen oder Abheben der Dichtplatte 23 von den
Zahnradseitenflächen. Je nachdem wie weit die Dichtplatte abgehoben
hat, fließt ein mehr oder weniger großer Druckmittelstrom von der
Hochdruck- zur Niederdruckseite. Damit läßt sich eine einfache und
billige Förderstromregelung der Zahnradpumpe erreichen.
Natürlich kann man auch auf beiden Zahnradseiten eine Dichtplatte 23
mit Steuerung durch entsprechende Druckfelder 25, 26 erreichen. Die
Form und Anzahl der auf die Dichtplatte wirkenden Druckfelder ist
beliebig.
Claims (4)
1. Zahnradpumpe mit im Außeneingriff kämmenden Zahnrädern (12, 13),
deren Wellen (14, 15) in Bohrungen (41, 42; 50, 51) von Lagerkörpern
(16, 17) gelagert sind, welche Teile im Innenraum (11) des Gehäuses
(10) der Zahnradpumpe angeordnet sind und wobei an den Seitenflächen
der Zahnräder auf mindestens einer Seite eine Dichtplatte (23)
anliegt, auf deren den Zahnrädern abgewandter Seite mindestens ein
durch Dichtungen (27, 28) begrenztes Druckfeld (25, 26) ausgebildet
ist, in dem ein steuerbarer Druck herrscht, dadurch gekennzeichnet,
daß an den die Wellen (14, 15) aufnehmenden Bohrungen (41, 42; 50,
51) durchgehende Längsnuten (45 bis 48; 54, 55) mit relativ großem
Querschnitt ausgebildet sind, daß jede dieser Nuten in eine aus
gedehnte, flache, sich um die Mündungen der Bohrungen erstreckende
und zusammenhängende Ausnehmung (37, 40) mündet, die an den den
Zahnradseiten abgewandten Stirnseiten der Lagerkörper ausgebildet
sind, daß in der Welle (13) des getriebenen Zahnrades (13) eine
durchgehende Bohrung (57) ausgebildet ist, die über den Kanal (58)
Anschluß mit dem Druckmittelbehälter (59) hat, aus dem die Zahnrad
pumpe Druckmittel ansaugt, und daß die Dichtplatte (23) relativ dünn
ist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager
körper (16, 17) als Brillen ausgebildet sind und daß auf der
Rückseite der Dichtplatte (23) zwei konzentrisch verlaufende Druck
felder (25, 26) gebildet sind, von denen eines (26) stets mit der
Hochdruckseite in Verbindung steht, das andere (25) von einem
steuerbaren Druck beaufschlagt ist.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im
Druckfeld (25) herrschende Steuerdruck mittels eines Elektromagnet
ventils (25) steuerbar ist und daß der Druck in diesem Druckfeld
der Hochdruckseite der Pumpe entnommen ist.
4. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtplatte aus Metall oder einem starren Werkstoff besteht.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893938135 DE3938135A1 (de) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | Zahnradpumpe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3938135A1 true DE3938135A1 (de) | 1991-05-23 |
Family
ID=6393668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893938135 Withdrawn DE3938135A1 (de) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | Zahnradpumpe |
Country Status (2)
Country | Link |
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EP (1) | EP0427973A1 (de) |
DE (1) | DE3938135A1 (de) |
Cited By (1)
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DE19942297A1 (de) * | 1999-09-04 | 2001-03-08 | Bosch Gmbh Robert | Zahnradmaschine |
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-
1989
- 1989-11-16 DE DE19893938135 patent/DE3938135A1/de not_active Withdrawn
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1990
- 1990-10-18 EP EP19900119951 patent/EP0427973A1/de not_active Withdrawn
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Also Published As
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