DE4425226A1 - Zahnradpumpe zur Lackförderung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe zur Lackförderung, ins­ besondere zur Förderung von Lackfarben für die Beschichtung von Fahrzeugteilen und -karosserien, mit einem Gehäusekörper, in welchem wenigstens zwei Zahnräder angeordnet sind und welcher auf gegenüberliegenden Flachseiten von einer ersten und zweiten Abdeckplatte verschlossen ist, welche Abdeckplatten Ausnehmungen aufweisen, die als Führung für Wellen für die Zahnräder dienen, sowie weitere Ausnehmungen, welche zur Verbindung des Innenraums des Gehäusekörpers mit dem Raum außerhalb des Gehäusekörpers dienen.

Zahnradpumpen für die Förderung von Flüssigkeiten sind bekannt. Hierbei stehen Zahnräder mit geringem Spiel miteinander im Ein­ griff, wobei durch das Ineinandergreifen der Zahnräder die Flüs­ sigkeit aus dem Saugraum in den Druckraum gedrückt wird. Die je­ weilige Fördermenge pro Zeit richtet sich dabei nach der Dreh­ zahl und der Zahnbreite der Zahnräder.

Bei der Verwendung von Zahnradpumpen zur Lackförderung ist zu beachten, daß es sich nicht vermeiden läßt, daß Lackfarbe in die Spalt flächen zwischen den Stirnseiten der Zahnräder und den Ab­ deckplatten des Gehäuses gelangt und sich dort festsetzt, weil trotz intensiver Spülvorgänge im Gehäuse sich die dort angela­ gerte Farbe nicht oder nur teilweise entfernen läßt. Dies aber ist von erheblichem Nachteil für die Benutzung solcher Zahnrad­ pumpen für die Lackförderung in Lackiereinrichtungen für Kraft­ fahrzeugteile und -Karosserien, weil dort häufige Farbwechsel erforderlich sind. Vor der Zuführung einer neuen Farbe muß der gesamte Lackförderweg von Farbstoffresten der bisherigen Farbe befreit werden, um Verunreinigungen zu verhindern. Aufgrund der geometrischen Bedingungen in bekannten Zahnradpumpen läßt sich aber nicht sicher ausschließen, daß Rückstände in den genannten Spalten sowie auch teilweise in dem Ringspalt zwischen der Zen­ tralbohrung des betreffenden Zahnrades und der diese Bohrung durchgreifenden Steckachse beziehungsweise Welle Rückstände bil­ den, die bei den Spülvorgängen nicht erfaßt und beseitigt wer­ den.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung eine Zahnradpumpe der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei Spülvorgängen auch bislang schwer oder nicht erreichbare Bereiche im Inneren der Zahnradpumpe mit Spülmittel durchsetzt werden und von Farbresten befreit werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Danach ist vorgesehen, daß in den zwischen den Zentralbohrungen der Zahnräder einerseits und den diese durchgreifenden Wellen andererseits gebildeten Ringspalten axial durchlaufende Ausneh­ mungen gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind und daß jede Welle wenigstens eine Radialbohrung aufweist, welche jeweils mit einer in jeder Welle vorgesehenen Axialbohrung in Verbindung steht für die Durchströmung mit Reinigungsfluid.

Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Radial- und Axialboh­ rungen in der Führungswelle beziehungsweise -achse für das zuge­ ordnete Zahnrad sowie durch die erfindungsgemäß vorgesehene ört­ liche Erweiterung des Ringspaltes in Form gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneter axialer Ausnehmungen, welche alle­ samt von Reinigungsfluid beaufschlagbar sind, ist entsprechend der angestrebten erfindungsgemäßen Lösung gewährleistet, daß derartige Nebenräume, in welchen sich Farbauftragfluid, vornehm­ lich Lack, in unterschiedlicher Menge während des Pumpbetriebes anlagert, zeitsparend und vollständig entfernt werden kann.

Entsprechend der erfindungsgemäßen Gestaltung der Zahnradpumpe begrenzen das Gehäuse sowie die darin angeordneten Zahnräder mit ihren Zähnen einen Arbeitsraum. Der Ringspalt mit den darin an­ geordneten axialen Ausnehmungen sowie die in jeder Welle vorge­ sehene wenigstens eine Radialbohrung und die hiermit verbundene wenigstens eine Axialbohrung bilden hierbei die erwähnten Neben­ räume.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Arbeitsraum, wie vorstehend definiert, und die Nebenräume, ebenfalls wie vorstehend definiert, durch wenig­ stens eine in jedem Zahnrad vorgesehene Radialbohrung miteinan­ der verbunden sind.

Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, zum Bei­ spiel in dem Ringspalt angelagerte Reste des Farbauftragsfluids, welches insbesondere durch die stirnseitig vorhandenen Spalten zwischen den Stirnflächen der Zahnräder und den Abdeckplatten in den Ringspalt eindringen kann, problemlos zu entfernen.

Vorteilhafterweise ist die wenigstens eine Axialbohrung in jeder Welle als Zentralbohrung vorgesehen. Hierdurch werden Einflüsse infolge von Fliehkräften der sich drehenden Welle auf den Strö­ mungsweg des die Axialbohrung durchströmenden Reinigungsfluids vermieden.

Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine Ausnehmung in der Abdeckplatte zur Führung einer Welle mit einer Durchgangsöffnung versehen, die vorzugsweise als Bohrung ausgeführt ist. Diese Durchgangsöffnung kann einen Quer­ schnitt entsprechend der Axialbohrung aufweisen, sie kann aber auch an den Wellenquerschnitt der zugeordneten Welle angepaßt sein.

Zweckmäßigerweise ist jede Abdeckplatte mit wenigstens einer Durchgangsöffnung für die zugeordnete Welle versehen, wobei ent­ sprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Durchgangsöffnung jeweils mit der Zentralbohrung in der zugeord­ neten Welle fluchtet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jeweils das die Axialbohrung aufweisende Wellenende der zugeord­ neten Welle in die mit Durchgangsöffnung versehene Ausnehmung in der Abdeckplatte eingesetzt, die ihrerseits in zweckmäßiger Wei­ terbildung der Erfindung mit einer außerhalb des Gehäuses ange­ ordneten Spüleinrichtung verbunden sein kann. Entsprechend die­ ser Ausgestaltung ist vorgesehen, daß über die Durchgangsöffnung Spülfluid von der Spüleinrichtung in den Spülraum und von dort über die wenigstens eine Radialbohrung in den Zahnrädern in den Arbeitsraum zuströmt und dort abgelagerte Farbmittelreste löst und ausschwemmt.

Bezüglich der in den Ringspalten vorgesehenen axialen Ausnehmun­ gen kann es vorteilhaft sein, diese in die Zentralbohrung des zugeordneten Zahnrades einzuformen. Gemäß einer anderen Ausfüh­ rungsform kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die axia­ len Ausnehmungen im Ringspalt in die zugeordnete Führungswelle eingeformt sind.

Entsprechend einer weiteren alternativen Ausführungsform kann auch eine Kombination zweckmäßig sein, bei welcher sowohl die Welle als auch die Zentralbohrung des Zahnrades jeweils mit darin eingeformten axialen Ausnehmungen vorgesehen sind.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand eines in der schematischen Zeichnung dargestellten Aus­ führungsbeispiels der Erfindung sollen die Erfindung, vorteil­ hafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie besondere Vor­ teile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Zahnrad­ pumpe,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Zahnrad der erfindungsge­ mäßen Zahnradpumpe.

In Fig. 1 ist eine Zahnradpumpe 10 im Längsschnitt gezeigt, wel­ che ein Gehäuse 12 aufweist, das aus einem Gehäusekörper 14 und jeweils dessen Flachseiten überdeckenden Abdeckplatten 16, 18 zusammengesetzt ist.

In dem Gehäusekörper 14, der quaderförmige Gestalt besitzt, sind zwei Zahnräder 20, 22 nebeneinander in einer Ausnehmung 24 ange­ ordnet. Die Ausnehmung 24, deren Querschnitt aus Fig. 3 ersicht­ lich ist, folgt der Umfangskontur der Zahnräder 20, 22 und be­ sitzt demgemäß einen etwa ovalen Querschnitt, wobei beiderseits der Eingriffebene der beiden Zahnräder 20, 22 Arbeitsräume 26, 28 gebildet sind. Die Arbeitsräume 26, 28 sind über nicht näher dargestellte, durch eine der Abdeckplatten 16, 18 in bekannter Weise geführte Fluidkanäle mit dem Außenraum verbunden, durch welche die Zu- und Abfuhr des Farbauftragsfluids erfolgt. Diese Fluidkanäle münden jeweils in einen der Arbeitsräume 26, 28. Hierbei wird das Fluid durch die miteinander im Eingriffbefind­ lichen, sich drehenden Zahnräder 20, 22 von dem einen Arbeits­ raum 26 in den Arbeitsraum 28 gefördert.

Wie der schematischen Darstellung in Fig. 1 ferner zu entnehmen ist, sind die Zahnräder 20, 22 jeweils mittels Wellen 30, 32 ge­ führt, wobei jede Welle in eine in der hier gezeigten oberen Ab­ deckplatte 16 angeordnete Ausnehmung 34, 36 eingreift.

Während die Ausnehmungen 34, 36 in der oberen Abdeckplatte 16 als Sackbohrungen ausgeführt sind, in welchen die Wellenenden der Wellen 30, 32 radial und axial geführt sind, ist in der un­ teren Abdeckplatte 18 nur eine durchgehende Ausnehmung 37 zur Führung der zum Antrieb vorgesehenen Welle 32 vorgesehen.

Jede der Wellen 30, 32 ist mit einer Axialbohrung 38, 40 sowie mit einer Radialbohrung 39, 41 versehen, welche die Axialbohrung 38, 40 mit der Wellenoberfläche verbindet.

Die Axialbohrungen 38, 40, die als Zentralbohrungen ausgeführt sind, und die Radialbohrungen 39, 41 dienen als Strömungskanäle für Reinigungsfluid, welches beispielsweise über die mit dem Au­ ßenraum in Verbindung stehende Axialbohrung 38 in der ersten Welle 30 aus einer hier nicht näher dargestellten Spüleinrich­ tung eingespeist wird. Das über die Axialbohrung 38 und die Ra­ dialbohrung 39 zuströmende Reinigungsfluid gelangt zunächst in einen zwischen der ersten Welle 30 und dem zugeordneten Zahnrad 20 gebildeten Ringspalt 42, und von hier durch eine im zugeord­ neten Zahnrad 20 vorgesehene Radialbohrung 44. Eine gleichartige Radialbohrung 46 ist in dem benachbarten zweiten Zahnrad 22 vor­ gesehen.

Das zweite Zahnrad 22, das über eine Paßfeder-Nut-Verbindung 45 drehfest mit der zugeordneten zweiten Welle 32 verbunden ist, die als Antriebswelle dient und zu diesem Zweck mit einem hier nicht näher dargestellten Antriebsmotor verbunden ist, wird ebenfalls bei Durchführung eines Farbwechsels zunächst mit Rei­ nigungsfluid gespült. Hierbei gelangt das zugeführte Reinigungs­ fluid über die in der zweiten Welle 32 angeordnete Axialbohrung 40 und Radialbohrung 41 in den zwischen dem zugeordneten zweiten Zahnrad 22 und der zweiten Welle 32 gebildeten Ringspalt und von dieser über die Radialbohrung 46 im Zahnrad 22 schließlich in einen den Arbeitsräume 26, 28 und von hier über die nicht ge­ zeigten Fluidkanäle wieder in den Außenraum. Um den Strömungswi­ derstand für das Reinigungsfluid zu verringern, ist der Ring­ spalt zwischen der jeweiligen Welle 30, 32 und dem zugeordneten Zahnrad 20, 22 durch regelmäßig am Umfang eingeformte axiale Ausnehmungen 48 vergrößert.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, die eine Stirnansicht des Zahn­ rades 20 wiedergibt, sind die axialen Ausnehmungen 48 in gleich­ mäßiger Anordnung in dessen Zentralbohrung 21 eingeformt. In entsprechender Weise, jedoch nicht näher dargestellt, ist auch das zweite Zahnrad 22 ausgebildet, wobei hier zusätzlich noch die Axialnut für die Paßfeder 45 vorgesehen ist.

Anstelle der Einformung an der Zentralbohrung 21 des Zahnrades 20 können die axialen Ausnehmungen 48 auch an der die Zentral­ bohrung 21 durchgreifenden Welle 30 eingeformt sein.

Claims (10)

1. Zahnradpumpe (10) zur Förderung von Lackfarben für die Beschichtung von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosse­ rien und -teilen, mit einem Gehäuse (12), in welchem wenigstens zwei Zahnräder (20, 22) angeordnet sind und welches aus einem Gehäusekörper (14) und zwei auf dessen Flachseiten anliegenden Abdeckplatten (16, 18) gebildet ist, welche Abdeckplatten (16, 18) Ausnehmungen (34, 35, 36, 37) aufweisen, welche als Führung für Wellen (30, 32) für die Zahnräder (20, 22) dienen, sowie weitere Ausnehmungen, welche zur Verbindung des Innenraums des Gehäuses (12) mit dem Außenraum dienen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zwischen den Zentralbohrungen (21, 23) der Zahnräder (20, 22) einerseits und den diese durchgreifenden Wellen (30, 32) andererseits gebildeten Ringspalt axial durchlaufende Aus­ nehmungen (48) gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind und daß jede Welle (30, 32) wenigstens eine Radialbohrung (39, 41) aufweist, welche jeweils mit einer in jeder Welle vor­ gesehenen Axialbohrung (38, 40) in Verbindung steht für die Durchströmung mit Reinigungsfluid.

2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) und die darin angeordneten Zahnräder (20, 22) mit ihren Zähnen einen Arbeitsraum (26, 28) begrenzen, daß der Ringspalt mit den darin angeordneten axialen Ausnehmungen (48) und die in jeder Welle (30, 32) vorgesehene wenigstens eine Radialbohrung (39, 41) sowie die hiermit verbundene wenigstens eine Axialbohrung (38, 40) einen Spülraum bilden und daß der Ar­ beitsraum und der Spülraum durch wenigstens eine in jedem Zahn­ rad (20, 22) vorgesehene Radialbohrung (44, 46) miteinander ver­ bunden sind.

3. Zahnradpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Axialbohrung (38, 40) in jeder Welle (30, 32) als Zentralbohrung vorgesehen ist.

4. Zahnradpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Ausnehmung (37) zur Führung einer Welle (32) in der Abdeckplatte (18) eine Durch­ gangsöffnung, vorzugsweise eine Bohrung, aufweist.

5. Zahnradpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abdeckplatte (18) wenigstens eine Durchgangsbohrung (37) für die zugeordnete Welle (32) aufweist.

6. Zahnradpumpe nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Durchgangsbohrung (37) mit der Zentralbohrung (40) in der zugeordneten Welle (32) fluchtet.

7. Zahnradpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das die Axialbohrung (38, 40) aufwei­ sende Wellenende der zugeordneten Welle (32) in die mit Durch­ gangsöffnung versehene Ausnehmung (37) in der Abdeckplatte (18) eingesetzt ist.

8. Zahnradpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die axialen Ausnehmungen (48) im Ringspalt in die Zentralbohrung (21, 23) des betreffenden Zahn­ rades (20, 22) eingeformt sind.

9. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Ausnehmungen im Ringspalt in die Welle (30, 32) eingeformt sind.

10. Zahnradpumpe nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die axialen Ausnehmungen (48) sowohl in die Welle (30, 32) als auch in die Zentralbohrung (21, 23) des betreffen­ den Zahnrades (20, 22) eingeformt sind.