DE629571C

DE629571C - Gear pump

Info

Publication number: DE629571C
Application number: DEB149093D
Authority: DE
Original assignee: JOHN S BARNES CORP
Current assignee: JOHN S BARNES CORP
Priority date: 1931-03-22
Filing date: 1931-03-22
Publication date: 1936-05-07

Description

Zahnradpumpe Die Erfindung betrifft Zahnradpumpen, bei denen die Förderung durch Mitnahme der Flüssigkeit in den Zahnlücken in der Umfangsrichtung erfolgt. Es ist bereits bei solchen Zahnradpumpen bekannt, zur Ableitung der Flüssigkeit aus der Eingriffszone Kanäle in mindestens einem der Zahnräder vorzusehen.Gear pump The invention relates to gear pumps in which the promotion takes place by entrainment of the liquid in the tooth gaps in the circumferential direction. It is already known for such gear pumps to drain the liquid to provide channels in at least one of the gears from the meshing zone.

Erfindungsgemäß verlaufen von der Zahnlücke undloder vom Zahnkopf der ausfüllend ineinandergreifenden Verzahnung Kanäle nach dem Inneren des Zahnrades, die zur Ableitung der zwischen den Verzahnungen gefangenen Flüssigkeit dienen. Durch diese Konstruktion werden die jeweils zwischen jedem Paar kämmender Zähne erzeugten Flüssigkeitsdrucke beseitigt und die schädliche Erwärmung der Flüssigkeit vermieden, ohne den mechanischen Wirkungsgrad der Pumpe herabzusetzen, da eine Flüssigkeitsschlüpfung von der Hochdruckseite nach der Niederdruckseite verhindert wird. Die Zähne haben dabei eine von der normalen Evolventenform abweichende Gestalt, die weiter unten beschrieben wird.According to the invention run from the tooth gap and / or from the tooth tip the filling interlocking gearing channels to the inside of the gear, which serve to drain the liquid trapped between the teeth. By this construction is created between each pair of meshing teeth Eliminates fluid pressures and avoids harmful heating of the fluid, without reducing the mechanical efficiency of the pump, as there is a liquid slippage is prevented from the high pressure side to the low pressure side. Have the teeth thereby a shape deviating from the normal involute shape, the one below is described.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Fig. i ist eine Endansicht einer solchen Pumpe, Fig. 2 ist ein Mittelschnitt nach Linie 2-:a der Fig. i, Fig. 3 ein Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2. Fig.4 zeigt einen Teilschnitt ähnlich der Fig. 3 mit einer davon abweichenden Ventileinstellung; Fig. 5 zeigt das im Zahnrad angeordnete Ventil; Fig. 6 zeigt in Draufsicht das untere Zahnrad der Pumpe; Fig. 7 zeigt einzelne Zähne mit dem neuartigen Eingriff; Fig.8 ist ein Schnitt ähnlich dein der Fig.2 unter Darstellung eines etwas abgeänderten Ventiles; Fig. 9 ist ein Teilschnitt nach Linie 9-9 der Fig. 8; Fig. io bis I2 sind verschiedene Darstellungen des neuartigen Zahneingriffs in verschiedenen Stellungen, während Fig. 13 die Zähne der bekannten Form in Eingriff miteinander zeigt.Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawings. Fig. I is an end view of such a pump, Fig. 2 is a central section along line 2-: a of Fig. I, Fig. 3 is a section along line 3-3 of Fig. 2. Fig. 4 shows a partial section similar to FIG 3 with a different valve setting; Fig. 5 shows the valve arranged in the gear; Fig. 6 shows a plan view of the lower gear of the pump; Fig. 7 shows individual teeth with the novel engagement; Fig. 8 is a section similar to that of Fig. 2 showing a somewhat modified valve; Figure 9 is a fragmentary sectional view taken on line 9-9 of Figure 8; FIGS. 10 to 12 are different representations of the novel tooth engagement in different positions, while FIG. 13 shows the teeth of the known form in engagement with one another.

Zu beiden Seiten eines Gehäusemittelteiles io sind die Endplatten 1a und 14 angeordnet, und an der Außenseite dieser Platten befinden sich die Gehäuseendteile 16 und 18. Diese Teile werden durch die Bolzen 17 und durch die Dübelstifte i9 gehalten. Zwischen den Platten i2 und 14 drehen in dichter Anordnung mit Bezug auf diese Platten die Zahnräder 2o und 2z. Das treibende Zahnrad a0 ist auf der Welle z4 verkeilt, und die Welle hat an ihrem inneren Ende ein Lager, -,vie beispielsweise das Rollenlager 26, das in einer Vertiefung des Gehäuseendteiles 16 untergebracht ist: Auch nahe dem herausragenden Ende befindet sich in dem anderen Gehäuseteil 18 ein ähnliches Lager 28. Die Abdichtung der Welle in dem Gehäuseteil 18 erfolgt durch die bei 3o angedeutete Stopfbuchse. Das Ende der Welle ragt aus dem Gehäuseteil 18 heraus und ist zur Verbindung mit einer Antriebsdüelle; die hier nicht dargestellt ist, bestimmt.The end plates are on both sides of a middle part of the housing 1a and 14, and on the outside of these plates are the housing end parts 16 and 18. These parts are held in place by bolts 17 and dowel pins i9. Between the disks i2 and 14 rotate in close proximity with respect to these disks the gears 2o and 2z. The driving gear a0 is keyed on the shaft z4, and the shaft has a bearing at its inner end, such as the roller bearing 26, which is accommodated in a recess of the housing end part 16: Also close the protruding end is located in the other housing part 18 is a similar one Bearing 28. The shaft is sealed in the housing part 18 by the at 3o indicated stuffing box. The end of the shaft protrudes from the housing part 18th out and is for connection to a drive socket; not shown here is determined.

Das getriebene Zahnrad 22 sitzt nicht auf seiner Welle unmittelbar, sondern auf einer Buchse 32, die einerseits in dem Gehäuseendteil 16 durch das Rollenlager 34 und andererseits in dem Gehäuseendteil 18 durch das ähnliche Lager 4o unterstützt ist, wobei jedoch das Lager 4o nicht auf die Buchse 32, sondern auf die kurze Welle 36 unterstützend eingreift, mit welcher die Buchse 32 durch den Stift 38 fest verbunden ist. Die Welle 36 erstreckt sich nur ein ganz. kurzes Stück von dem rechten Ende der Buchse (Fig. ä) in dieselbe hinein. Der verbleibende Teil der Bohrung in der Buchse wird durch ein Ventil 42 eingenommen, das nach Fig. 2 und 5 eine über einen Bogen des Umfanges verlaufende Ausnehmung 44 aufweist. An dem einen Ende des Ventiles befindet sich, in Richtung des Durchmessers verlaufend, ein Schlitz 46, in den die Zunge 48 eines in dem Gehäuseendteil drehbar gelagerten Zapfens So eindringt. An dem äußeren Ende des Zapfens befindet sich der Griff 52, der durch die Mutter 54 gehalten wird: Bei Verdrehung des Griffes erfolgt demnach auch ein Verdrehen des Ventiles. Nach Fig. i spielt das freie Ende des Griffes 52 über einer Skala 56, durch welche die Einstellung des Ventiles an der Außenseite der Pumpe kenntlich gemacht wird.The driven gear 22 is not seated directly on its shaft, but on a bush 32, which is on the one hand in the housing end part 16 through the roller bearing 34 and on the other hand supported in the housing end part 18 by the similar bearing 4o is, but the bearing 4o is not on the bushing 32, but on the short shaft 36 engages in a supporting manner, with which the socket 32 is firmly connected by the pin 38 is. The shaft 36 extends only a whole. short distance from the right end the socket (Fig. A) into the same. The remaining part of the hole in the Socket is occupied by a valve 42 which, according to FIGS. 2 and 5, has a Has arc of the circumference extending recess 44. At one end of the valve is located, running in the direction of the diameter, a slot 46 into which the Tongue 48 of a pin rotatably mounted in the housing end part so penetrates. At the outer end of the pin is the handle 52, which is secured by the nut 54 is held: When the handle is rotated, the Valves. According to Fig. I, the free end of the handle 52 plays over a scale 56, which indicate the setting of the valve on the outside of the pump is made.

Das getriebene Zahnrad 22 hat eine Anzahl von radial verlaufenden Kanälen 58 und 58a, von welchen die ersteren in den Boden der Lücke zwischen zwei Zähnen 6o, die anderen Kanäle 58a jedoch in der Spitze der Zähne 6o münden. Wenn die beiden Zahnräder in Richtung der in Fig.3, angedeuteten Pfeile gedreht werden und wenn die Flüssigkeit durch die Leitung 62 zugeführt wird, so tritt die Flüssigkeit in die Kammer 64 vor den Zähnen ein und wird durch die Zähne zu der in F ig. 3 bei 66 angedeuteten Kammer gefördert. Bei dieser Förderung erhöht sich der Druck auf die Flüssigkeit in der bekannten Weise, und die unter Druck gesetzte Flüssigkeit kann durch die Leitung 68 abgenommen werden. Jedesmal wenn ein Zahn 6o des getriebenen Zahnrades 22 in den gehörigen Eingriff des Zahnes Goa des treibenden Zahnrades 2o gerät (Fig. 7), wird zwischen dem äußeren Ende des Zahnes 6o und der benachbarten Stelle des Zahnes Goa eine bestimmte Flüsigkeitsmenge eingeschlossen. - Die Kammer, in welcher dieser Einschluß stattfindet, ist in Fig. 3 bei 7o gezeigt. Diese Flüssigkeit kann aus der Kammer 7b durch den zugehörigen Kanal 58a entweichen und bei entsprechender Einstellung des Ventiles 42 in die Ausnehmung 44 eintreten, wie beispielsweise ebenfalls in Fig. 3 gezeigt. Die Ausnehmung 44 steht gleichzeitig in Verbindung mit anderen Kanälen 58 und 58a, so daß die Flüssigkeit aus Kammer 70 in die Hochdruckkammer 66 befördert wird. Eine ähnliche Förderung der in dem Raum 70 eingeschlossenen Flüssigkeit findet natürlich auch statt, wenn die Spitze eines Zahnes Goa dem Boden einer Lücke zwischen zwei Zähnen 6o gegenübersteht; nur tritt dann die Flüssigkeit durch den betreffenden Kanal 58 in die Ausnehmung 44 des Ventiles 42 und von hier zur Druckkammer 66 der Pumpe.The driven gear 22 has a number of radially extending channels 58 and 58a, of which the former open into the bottom of the gap between two teeth 6o, but the other channels 58a open into the tip of the teeth 6o. When the two gears are rotated in the direction of the arrows indicated in FIG. 3 and when the liquid is supplied through the line 62, the liquid enters the chamber 64 in front of the teeth and is transferred through the teeth to the one shown in FIG. 3 at 66 indicated chamber promoted. During this conveyance, the pressure on the liquid increases in the known manner and the pressurized liquid can be withdrawn through line 68. Every time a tooth 6o of the driven gear 22 comes into the proper meshing of the tooth Goa of the driving gear 2o (FIG. 7), a certain amount of liquid is trapped between the outer end of the tooth 6o and the adjacent location of the tooth Goa. The chamber in which this confinement takes place is shown in FIG. 3 at 7o. This liquid can escape from the chamber 7b through the associated channel 58a and, if the valve 42 is adjusted accordingly, can enter the recess 44, as also shown in FIG. 3, for example. The recess 44 is at the same time in communication with other channels 58 and 58a, so that the liquid from chamber 70 is conveyed into the high pressure chamber 66. A similar conveyance of the liquid enclosed in the space 70 naturally also takes place when the tip of a tooth Goa faces the bottom of a gap between two teeth 6o; only then does the liquid pass through the relevant channel 58 into the recess 44 of the valve 42 and from here to the pressure chamber 66 of the pump.

Die Berührung der Zähne 6o, 60a miteinander ist eine ständige, und die Spitzen der Zähne an jedem Rad können gegen den Boden der Lücken des anderen Rades anstoßen, so daß der für gewöhnlich notwendige Spielraum zwischen den Spitzen der Zähne und den Lücken entbehrlich wird. Es gelangt also die gesamte Flüssigkeit in die Hochdruckkammer 66. Infolge der ständigen Berührung der Zähne und der Abwesenheit eines Spielraumes wird jede Schlüpfung oder jede Entweichung von Flüssigkeit zwischen den aufeinander eingreifenden Zähnen unmöglich. Es tritt niemals Flüssigkeit aus der Hochdruckkammer 66 in die Niederdruckkammer 64 zurück, und alle Flüssigkeit muß demnach zur Hochdrucldmmmer gefördert werden.The contact of the teeth 6o, 60a with one another is constant, and the tips of the teeth on each wheel can be against the bottom of the gaps of the other The wheel so that the usually necessary clearance between the tips the teeth and the gaps are dispensable. So all of the liquid gets there into the high pressure chamber 66. As a result of the constant contact of the teeth and the absence Any slippage or leakage of fluid between them becomes a margin the interlocking teeth impossible. Liquid never leaks the high pressure chamber 66 back into the low pressure chamber 64, and all liquid must therefore be promoted to Hochdrucldmmmer.

Infolge dieser Unmöglichkeit eines Rücktritts von Flüssigkeit in die Kammer 64 kann in der letzteren eine verhältnismäßig starke Saugwirkung ausgeübt werden, und auch dadurch wird der Wirkungsgrad der Pumpe wesentlich erhöht.As a result of this impossibility of withdrawal of liquid into the Chamber 64 can exert a relatively strong suction effect in the latter and this also significantly increases the efficiency of the pump.

Wie oben erwähnt, kann das Ventil 42 so eingestellt werden, daß die Lage der Ausnehmung 44 mit Bezug auf die Kanäle 58, 58a, welche nach der Hochdruckseite 66 führen, verändert wird. Es könnte 'beispielsweise das Ventil von der Gebrauchslage nach Fig. 3 in die Lage nach Fig. 4 verdreht werden, und dann wird natürlich über Raum 44 ein Teil der aus Kammer 7o herausgedrückten Flüssigkeit wieder nach der Niederdruckseite 64 hin geleitet werden. Die zu fördernde Menge kann also ohne Veränderung der Geschwindigkeit der Zahnräder durch einfache Verdrehung des Ventiles 42 verändert werden. Die höchstmögliche Menge wird gefördert, wenn das Ventil die in Fig. 3 gezeigte Stellang einnimmt, -da dann aus der Kammer 70 überhaupt keine Flüssigkeit durch die Kanäle 58, 58a zur Kammer 64 treten kann. Wird das Ventil 4:2 dann entgegen der Uhrzeigerrichtung gedreht, so fließt ein Teil des Druckmittels in die Kammer 64 zurück, und dadurch verringert sich'die Fördermenge. Bei der Einstellung nach Fig. .4 wird die Förderung überhaupt unterbrochen werden, da die Gesamtflüssigkeit aus der Kammer 66 in die Kammer 64 durch das Ventil hindurch zurücktritt. Zwischen diesen beiden Endstellungen des Ventiles kann jede beliebige Lage erreicht werden, und es kann demnach die Fördermenge sehr genau geregelt werden.As mentioned above, the valve 42 can be adjusted so that the Position of the recess 44 with respect to the channels 58, 58a, which after the high pressure side 66 lead, is changed. It could 'for example, the valve from the position of use 3 can be rotated into the position according to FIG. 4, and then of course it is over Space 44 a part of the liquid squeezed out of chamber 7o again after the Low pressure side 64 are passed out. The amount to be pumped can therefore be changed without any change the speed of the gears is changed by simply turning the valve 42 will. The highest possible amount is conveyed when the valve is the one shown in FIG Stellang occupies, since then from the chamber 70 no liquid at all through the channels 58, 58a can enter the chamber 64. If the valve is 4: 2 then the opposite rotated clockwise, part of the pressure medium flows into the chamber 64 back, and this reduces the delivery rate. at the Setting according to Fig. 4, the promotion will be interrupted at all because the All liquid from chamber 66 back into chamber 64 through the valve. Any position between these two end positions of the valve can be achieved and the delivery rate can therefore be regulated very precisely.

Die Fig. 8 und 9 zeigen die Zahnradpumpe mit einem etwas anders ausgebildeten Ventil 42a. Dieses gleichfalls zylindrische Ventil wird gegen Längsverschieben durch die Stellschraube 74. gesichert, die in die Umfangsnut 76 eindringt. Auch hier befindet sich am herausragenden Ende des Ventilkörpers ein Handgriff 52a zur Verstellung des Ventiles. Während jedoch in der ersten Ausführungsform das Ventil im wesentlichen als zylindrischer Festkörper erscheint, hat bei der Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 das Ventil die Mittelbohrung 78, die an dem äußeren Ende des Ventils mit der Leitung 8o verbunden ist. Das innere Ende der Bohrung 78 steht in Verbindung mit zwei Radialkanälen 82 und 84, welche an dem Außenumfang des Ventilkörpers 42a in einer flachen Ausnehrnung 86 münden. Diese Ausnehmung kann bei Verdrehung des Ventiles wieder so eingestellt werden, daß sie mit Kanälen 58, 58a bestimmter Zähne des Rades 22 in Verbindung tritt. Die Kanäle 58, 58a sind bei dieser Ausführungsform ähnlich verlegt wie in der ersten, und auch hier haben die Zähne eine von der gewöhnlichen Evoiventenform ab-« eichende Gestalt und können mit ihren Spitzen unmittelbar gegen den Boden der Lücken des Gegenzahnrades stoßen. Auch hier wird also jeder Spielraum zwischen diesen Zähnen gründlich vermieden. Die Flüssigkeit tritt ebenfalls über die Leitung 62 in die Kammer 64 ein, während die Zähne in der durch den Pfeil bei 24 angedeuteten Richtung gedreht werden. Die Zähne fördern die Flüssigkeit in die Druckkammer 66, von wo sie durch die Röhre 68 abströmt. Wird dabei Flüssigkeit durch die Zähne wieder in den Raum 70 (Fig. 9) gedrängt, so strömt sie durch den zugehörigen Kanal 58a, welcher in diesem Augenblick die Verbindung zwischen dem Raum 7o und der Mittelbohrung 78 des Ventiles 42a durch die Kanäle 82, 84 in- dem Ventil herstellt. In derselben Weise wird auch durch den Kanal 58, der vom Boden der Lücke des Zahnrades ausgeht, eingeschlossene Flüssigkeit fortgeschafft. Die so aus der Pumpe entnommene Flüssigkeit kann nicht in die Hochdruckkammer 66 gelangen, sondern. fließt durch das Rohr 8o zu irgendeiner Stelle, an welcher eine unter Druck stehende Flüssigkeit gebraucht wird. Bei dieser Anordnung kann man Druckflüssigkeit unter beträchtlich erhöhtem Druck in verschiedene Leitungen 68, So fördern. Auch hier wird Schlüpfung der Flüssigkeit gänzlich vermieden. Der bei Zahnradpumpen meistens vorhandene Spielraum zwischen Zähnen und Lückenböden ist einfach nichtvorhanden, und eine Erwärmung der Flüssigkeit an dieser Stelle ist demnach ausgeschlossen.8 and 9 show the gear pump with a slightly different design Valve 42a. This likewise cylindrical valve is protected against longitudinal displacement the adjusting screw 74 secured, which penetrates into the circumferential groove 76. Also located here At the protruding end of the valve body there is a handle 52a for adjustment of the valve. However, while in the first embodiment the valve essentially appears as a cylindrical solid body, in the embodiment according to FIG. 8 and 9 the valve, the central bore 78, which at the outer end of the valve with the Line 8o is connected. The inner end of the bore 78 is in communication with two radial channels 82 and 84, which on the outer circumference of the valve body 42a in a flat recess 86 open out. This recess can be opened when the valve is rotated be adjusted again so that they are connected to channels 58, 58a of certain teeth of the wheel 22 contacts. The channels 58, 58a are similar in this embodiment misplaced as in the first, and here too the teeth have one of the usual ones Evoiventenform, calibrating shape and can with their tips directly against bump the bottom of the gaps in the mating gear. So here too there is every margin thoroughly avoided between these teeth. The liquid also spills over the conduit 62 enters the chamber 64 while the teeth are in the case indicated by the arrow 24 indicated direction can be rotated. The teeth promote the fluid into the Pressure chamber 66, from where it flows out through tube 68. Will flow through it If the teeth are pushed back into the space 70 (FIG. 9), it flows through the associated Channel 58a, which at this point is the connection between room 7o and the central bore 78 of the valve 42a through the channels 82, 84 in the valve. In the same way it is also through the channel 58 leading from the bottom of the gap of the gear runs out, trapped liquid removed. The one removed from the pump in this way Liquid cannot get into the high-pressure chamber 66, but instead. flows through the tube 8o to any point where a pressurized liquid is needed. With this arrangement you can pressurized fluid under considerably increased pressure in various lines 68, So promote. Here too there is hatching the liquid completely avoided. The leeway that usually exists with gear pumps between teeth and gap bottoms is simply non-existent, and heating of the Liquid at this point is therefore excluded.

Durch Verstellung des Handhebels 52a kann die Ausnehmung 86 des Ventiles 42 in eine von der Lage nach Fig. 9 verschiedene Lage gebracht werden. Die Druckflüssigkeit könnte beispielsweise durch entprechende Verdrehung des Ventiles nach der Saugseite 64 hin befördert werden, oder aber der Druckraum 66 kann durch Verdrehung des Ven--tiles 42a in Verbindung mit der Mittelbohrung 78 des Ventiles gebiacht werden, so daß eine größere Flüssigkeitsmenge durch die Leitung 8o gedrückt wird.By adjusting the hand lever 52a, the recess 86 of the valve 42 can be brought into a position different from the position according to FIG. 9. The hydraulic fluid could, for example, by rotating the valve towards the suction side 64, or the pressure chamber 66 can be conveyed by rotating the valve 42a are brought into connection with the central bore 78 of the valve, so that a larger amount of liquid is pressed through the line 8o.

Als zusätzliche Vorrichtung zur Vermeidung einer Erwärmung an der Eingriffsstelle der Zähne haben die Zähne an ihren Spitzen Aussparungen 88, wodurch der Eintritt des Druckmittels aus der'Kammer 7o in die Kanäle 58, 58a noch erleichtert wird. Die Aussparungen 88 erstrecken sich fast über die ganze Breite der Zähne hin, und sie verringern dadurch noch mehr die Gefahr der Erhitzung. Die Entfernung der Flüssigkeit von jener Stelle, an welcher die Hitze besonders wirksam werden mag, wird infolge dieser Anordnung sehr rasch stattfinden, und die Länge des Querschnittes, der infolge seiner Verringerung die Erwärmung der Flüssigkeit verursachen könnte, ist hier sehr klein. Die Flüssigkeit tritt unmittelbar in die Vertiefung 88 an der Zahnspitze über, und von hier fließt sie ohne weiteres durch die geräumigen Kanäle 58, 58a zur Bohrung 78.As an additional device to avoid heating on the The points of engagement of the teeth have recesses 88 at their tips, as a result of which the entry of the pressure medium from the chamber 7o into the channels 58, 58a is even easier will. The recesses 88 extend almost over the entire width of the teeth, and thereby reduce the risk of overheating even more. The removal of the Liquid from the place where the heat may be particularly effective, will take place very quickly as a result of this arrangement, and the length of the cross-section, which, as a result of its reduction, could cause the liquid to heat up, is very small here. The liquid immediately enters the recess 88 at the Tooth tip over, and from here it flows easily through the spacious canals 58, 58a to bore 78.

Zur weiteren Erläuterung der Zahnformen der Pumpen sei an Hand der Fig. 1o bis 12 folgendes ausgeführt: Die Zahnflanken sind bei X bzw. IF angedeutet. Diese Flanken haben nun nicht die Gestalt, wie sie sich bei den üblichen Zähnen aus der Evolventenkurve ableitet. Es nimmt namentlich die Dicke jedes Zahnes gleichmäßig von der Breite hl an der Spitze des Zahnes bis zur Breite G an der Wurzel zu (Fig. 1o). Ein Verhältnis von z für die Spitze zu 23[4 an der Wurzel oder von z zu 3 hat sich als zufriedenstellend erwiesen. Dieses Verhältnis erzeugt einen Zahn, der an der Wurzel ziemlich breit ist, so daß dadurch die Stärke des Zahnes erhöht wird.For a further explanation of the tooth shapes of the pumps, refer to the Fig. 1o to 12 carried out the following: The tooth flanks are indicated at X and IF. These flanks do not have the shape as they are with the usual teeth derived from the involute curve. Namely, it takes the thickness of each tooth evenly from the width hl at the tip of the tooth to the width G at the root (Fig. 1o). Has a ratio of z for the tip to 23 [4 at the root or of z to 3 proved to be satisfactory. This relationship creates a tooth that is on the root is quite wide, thus increasing the strength of the tooth.

Die Zahnflanken X und Y sind gekrümmt und bleiben während- des Eingriffs aufeinander in beständig rollender Berührung. Die Berührungslinie schreitet dabei von dem einen Ende bis zum anderen Ende des Zahnes fort. Auch dadurch wird gegenüber der gleitenden Berührung, wie sie sonst bei Zahnrädern üblich ist, eine Erniedrigung der Wärme erreicht. Nur jene gleitende Berührung findet statt, die sich auf eine kurze Zone nahe dem äußern und inneren Ende der beiden Flanken X, Y beschränkt. Jedenfalls ist die gleitende Berührung zu vernachlässigen im Vergleich mit jener Reibung, die bis jetzt bei solchen Zahnradpumpen auftrat. Man hat wohl. schon früher versucht, durch eine besondere Zahnausbildung, nämlich durch stumpfe kurze Zähne, die gleitende Berührung möglichst zu verringern; jedoch waren diese Versuche nicht befriedigend.The tooth flanks X and Y are curved and remain in constant rolling contact during the engagement. The line of contact progresses from one end to the other end of the tooth. This also results in a lowering of the heat compared to the sliding contact that is otherwise common with gearwheels. Only that sliding contact takes place, which is limited to a short zone near the outer and inner ends of the two flanks X, Y. In any case, the sliding contact is negligible in comparison with the friction that has so far occurred with such gear pumps. One has. tried earlier to reduce the sliding contact as much as possible by means of a special tooth design, namely blunt, short teeth; however, these attempts have not been satisfactory.

Um die Vorgänge bei der rollenden Abwälzung der beiden. Zahnflanken aneinander eingehender zu beschreiben, sei auf die verschiedenen Stellungen nach den Fig. io bis 12 hingewiesen. Bei der Eintellung nach Fig. io berühren sich die beiden Zähne A und B längs der Linie go. Der Druck auf die beiden Zähne ist durch die Linie angedeutet, die Tangente ist bei 92 eingezeichnet. Aus dieser Figur geht hervor, daß die Drucklinie go die beiden Zähne in jener Ecke schneidet, die an der Wurzel liegt. Die Kraft wirkt also in der größtmöglichen Querschnittsebene der Zähne, und jedes Bestreben, durch diese Kraft eine Abbiegung der Zähne um ihre Wurzelebene hervorzurufen, wird dadurch zunichte gemacht.About the processes involved in the rolling transfer of the two. To describe tooth flanks together in more detail, reference is made to the various positions according to FIGS. In the setting according to Fig. 10, the two teeth A and B touch along the line go. The pressure on the two teeth is indicated by the line, the tangent is shown at 92. It can be seen from this figure that the pressure line go intersects the two teeth in that corner which lies at the root. The force thus acts in the largest possible cross-sectional plane of the teeth, and any attempt to use this force to cause the teeth to bend around their root plane is thereby nullified.

Vergleicht man damit die Drucklinie, die in Fig. 13 für die gewöhnliche Zahnanordnung eingezeichnet ist, so findet man, daß dort die Drucklinie 9o' nicht in die Ebene des größtmöglichen Querschnittes des Zahnes fällt. Infolgedessen können durch die Zahndrücke außerordentlich hohe Biegungsbeanspruchungen auf die Zähne ausgeübt werden; denn der Querschnitt, in welchem der Druck auf den Zahn A' beispielsweise einwirkt, befindet sich in einem beträchtlichen Abstand J von der Wurzel des Zahnes.Comparing this with the print line shown in Fig. 13 for the ordinary Tooth arrangement is shown, it is found that the pressure line 9o 'is not there falls in the plane of the largest possible cross-section of the tooth. As a result, you can Due to the tooth pressure, extremely high bending stresses on the teeth be exercised; because the cross section in which the pressure on the tooth A 'for example acts is at a considerable distance J from the root of the tooth.

Nach Fig. io ist auch zwischen den Zähnen B und C an der Berührungsstelle eine durch die Strecke 94 angedeutete Kraft wirksam und an der Berührungsstelle zwischen den Zähnen C und D eine bei 96 angedeutete Kraft. Diese die Richtung der Kräfte andeutenden Linien go, 94 und 96 stehen senkrecht zu den Tangenten, welche an den Berührungslinien gezogen sind, und die Enden der Linien 9o, 94, 96 gehen stets durch ganz nahe an der Wurzel liegende Punkte der Zahnformen.According to Fig. IO is also between the teeth B and C at the point of contact a force indicated by the line 94 effective and at the point of contact between teeth C and D a force indicated at 96. This the direction of the Forces indicative lines go, 94 and 96 are perpendicular to the tangents, which are drawn on the lines of contact, and the ends of lines 9o, 94, 96 go always through points of the tooth shapes that are very close to the root.

Gleichgültig, wie demnach auch die Lage der in Berührung' miteinander tretenden Zähne sein mag, die Kräfte sind immer gegen die Wurzel des Zahnes hin gerichtet, und die Biegungsmomente, welche sonst. bei Zahnrädern auftreten, werden hier vermieden. Die Fig.io bis i2 zeigen fernerhin, daß die Zähne der beiden Räder 20, 22 vollständig in die Lücken des zugehörigen Gegenrades eindringen und bis zum Boden der Lücke ragen. Auch in dieser Hinsicht unterscheiden sich also die Zahnformen der Pumpe nach der vorliegenden Erfindung von den meist gebräuchlichen Zahnformen.It is indifferent to the position of those in contact with one another kicking teeth, the forces are always against the root of the tooth directed, and the bending moments which otherwise occur in gears avoided here. The Fig.io to i2 also show that the teeth of the two wheels 20, 22 completely penetrate into the gaps of the associated mating gear and up to Protrude from the bottom of the gap. In this respect, too, the tooth shapes differ of the pump according to the present invention from the most common tooth shapes.

Nach Fig. i i hat sich das obere Zahnrad ao etwas im Uhrzeigersinn gedreht, während das untere Zahnrad um einen ähnlichen Schritt nach der entgegengesetzten Richtung verdreht wurde. Der Zahn B in dem Rad 22 steht nunmehr nahezu senkrecht. Auch hier findet man wieder, daß bei Einzeichnung der Tangenten an den Berührungsstellen und Einzeichnung der Kräfte senkrecht zu diesen Tangenten die Kräfte in einem Querschnitt liegen, der ganz dicht an der Ecke der Wurzel die Flanke schneidet. Auch füllt der Zahn B hier die Lücke zwischen den Zähnen A und C vollständig aus. Die Kraftlinien sind in Fig. i= bei ioo bzw. zog mit Bezug auf den Zahn B angedeutet.According to Fig. I i the upper gear ao has a little clockwise rotated while the lower gear took a similar step after the opposite Direction was twisted. The tooth B in the wheel 22 is now almost vertical. Here, too, one finds that when the tangents are drawn in at the points of contact and drawing in the forces perpendicular to these tangents, the forces in a cross section that cuts the flank very close to the corner of the root. Also the fills Tooth B completely covers the gap between teeth A and C. The lines of force are indicated in Fig. i = at ioo or drew with reference to tooth B.

In der Fig. 12 ist die Drehung in dem gleichen Sinn noch weiter vorgeschritten. Hier geben die Linien 104 bis 1o6 durch die Berührungsstellen der Zähne B und A deutlich zu erkennen, daß eine Biegungsbeanspruchung, falls sie auftreten sollte, in der für die Aufnahme dieser Beanspruchung günstigen Ebene ausgeübt wird, die durch die Ecke an der Wurzel des Zahnes hindurchgeht.In FIG. 12, the rotation has proceeded even further in the same sense. Here the lines 104 to 106 through the points of contact between teeth B and A clearly show that bending stress, if it should occur, is exerted in the plane that is favorable to absorbing this stress and passes through the corner at the root of the tooth .

Infolge der Ausbildung der Zahnflanken X, Y ist die Fläche, auf welche in jedem Augenblick die Drücke ausgeübt werden, eine größere als bei bekannten Zahnanordnungen. Es findet wohl selbst bei allen Zahnrädern die Berührung über eine Fläche hin statt, obwohl theoretisch eine Linienberührung eintreten sollte. Werden nun die Flanken der Zähne entsprechend ausgebildet, so entsteht eine Zone, über welche die Berührung sich erstreckt, statt der reinen schmalen Linienberührung oder verkleinerten Zonenberührung. Je größer diese Fläche ist, um so geringer ist der Einheitsdruck, und um so vorteilhafter liegen die Beanspruchungsverhältnisse. An den Zähnen B und C (Fig. io bis 12) sind die Höhen dieser Berührungszonen durch die Linien 1o8, io8a, 108b eingetragen. Werden also die Pumpenzahnräder belastet, so verteilt sich in jedem Augenblick der Druck über die verhältnismäßig breite Zone 1o8 und wird nicht auf eine schmale Zone oder Linienberührung verengt. Eine Verzerrung der Zähne wird dadurch unmöglich.As a result of the formation of the tooth flanks X, Y , the surface on which the pressures are exerted at any given moment is larger than in known tooth arrangements. Even with all gears, the contact takes place over a surface, although theoretically a line contact should occur. If the flanks of the teeth are designed accordingly, a zone is created over which the contact extends, instead of the pure narrow line contact or reduced zone contact. The larger this area, the lower the unit pressure and the more advantageous the stress conditions. On teeth B and C (FIGS. 10 to 12), the heights of these contact zones are plotted by lines 1o8, 108a, 108b. So if the pump gears are loaded, the pressure is distributed over the relatively wide zone 1o8 at any moment and is not narrowed to a narrow zone or line contact. This makes it impossible to distort the teeth.

Bei den dargestellten Ausführungsformen ist das ausfüllende Ineinandergreifen der Verzahnungen selbstverständlich dahin zuverstehen, daß für den freien Lauf der Zahnräder genügend Spielraum zwischen den kämmenden Verzahnungen vorgesehen ist. Weiterhin kann das erstrebte Ziel auch erreicht werden, wenn man die Verzahnungen nur so ausreichend ausfüllend ineinandergreifen läßt, daß der Flüssigkeitsübertritt über die kämmenden Verzahnungen von der Hochdruckseite nach der Niederdruckseite der Pumpe verhindert wird.In the illustrated embodiments is the filling Interlocking of the gears of course to understand that for the free running of the gears enough space between the meshing teeth is provided. Furthermore, the desired goal can also be achieved if one the teeth can only intermesh sufficiently filling that the fluid passes Via the meshing teeth from the high pressure side to the low pressure side the pump is prevented.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Gear pump in which the conveyance takes place by entrainment of the liquid in the tooth gaps in the circumferential direction and channels are provided in at least one of the gears to drain the liquid from the meshing zone, characterized in that channels ( 58, 58a) run towards the interior of the gearwheel, which serve to drain off the liquid trapped between the teeth. ?. Gear pump according to Claim i, characterized in that the channels (58, 58a) extend from recesses (88) in the tooth head or in the tooth gap. 3. Gear pump according to claim i or 2, characterized in that the channels (58, 58a) extend through the gear to its central bore, within which one or more channels for conducting the entire liquid from the engagement zone to the high pressure side within the gear pump or to are arranged at a location outside the pump. 4. Gear pump according to claim i or 3, characterized in that an adjustable valve (4a) is located within a gear provided with channels and regulates the flow of liquid from the channels. 5. Gear pump according to claim 4, characterized in that the valve (4a) has a line (44) which, depending on the setting of the valve, the channels (58, 58a) located in or on the engagement zone with the suction or pressure side the pump connects. 6. Gear pump according to one of claims i to 5, characterized by one or more channels (78) for conveying liquid from the engagement zone to a point independent of the suction and pressure side of the pump, whereby a flow of liquid is delivered which is independent and can be used under a different pressure than the liquid emerging from the pressure side of the pump. 7. Gear pump according to claim 4 or 6, characterized in that the valve (42a) has a line (8z, 84, 86 in Fig.9) which connects the engagement zone with a location outside the pump. B. gear pump according to claim i, in which the teeth roll over each other over their entire tooth flank, characterized in that the tooth profile from head to toe has a modified involute shape and preferably the cross-sectional area at the foot is approximately three times as large as that at the head. 9. Gear pump according to claim 8, characterized in that the tooth flanks are curved so that a line perpendicular to the tangent at the point of contact of two meshing teeth extends from the root of one tooth to the root of the other tooth.