DE932882C

DE932882C - Zahnradpumpe mit Gerad- oder Schraegzahnraedern

Info

Publication number: DE932882C
Application number: DEK17981A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Schicht
Original assignee: Witwe Ferdinand Klingelnberg Soehne GmbH
Current assignee: Klingelnberg GmbH
Priority date: 1953-05-07
Filing date: 1953-05-07
Publication date: 1955-09-12

Description

Zahnradpumpe mit Gerad- oder Schrägzahnrädern Zahnradpumpen finden infolge ihrer einfachen und billigen Bauweise verbreitete Anwendung für hydraulische Antriebe, Kühleinrichtungen an Werkzeugmaschinen und ähnliche Verwendungszwecke. Jedoch tritt bei Zahnradpumpen durch die an der Eingriffsstelle zwischen den kämmenden Zähnen eingeschlossene Flüssigkeit, die sogenannte Ouetschflüssigkeit, !ein harter stoßweiser Gang auf, wenn nicht Vorkehrungen zur Abführung dieser Ouetschflüssigkeit getroffen werden.
Es sind bereits diesem Zweck dienende Maßnahmen bekanntgeworden. So hat man beispielsweise schon an der Zahneingriffsstelle Nuten in den seitlichen Gehäusewänden angeordnet, die Zähne der Pumpenräder teilweise verkürzt, bei aus einzelnen Scheiben zusammengesetzten Pumpenrädern die mittleren Scheiben mit Aussparungen oder die Stirnseiten der Zähne mit Nuten versehen. Bei a11 diesen Ausführungen müssen aber die Zahnräder über den Arbeitsgang zur Verzahnung hinaus einer zusätzlichen Bearbeitung unterzogen werden.
Demgegenüber werden gemäß der Erfindung die an sich bekannten Zahnräder verwendet, bei denen die Dicke der Zähne nach den Zahnenden hinkleiner und die Lückenweite größer ist als in der Mitte. Die Verwendung dieser Zahnräder hat den Vorteil, daß die Zahnräder bereits bei der Herstellung der Verzahnung ohne zusätzlichen Arbeitsgang eine die Ableitung der Quetschflüssigkeit zulassende Form erhalten.
Nach b'is'her herrschender Anschauung .kam es darauf an, die Pumpenräder so zu gestalten und einzubauen, daß eine volle Anlage der Zahnflanken über die ganze Zahnlänge erreicht wurde. Diese Auffassung lag nahe, wenn man davon ausgeht, daß die einzelnen Zähne wie Ventile wirken und Ventile selbstverständlich dicht schließen müssen. >;Jberraschenderweise zeigt die Erfindung, daß die Wirkung der Zalhnradpumpen erheblich verbessert wird, wenn die Zahndicke der Pumpenräder nach den Zahnenden hin 'kleiner und die Lückenbreite größer ist als in der Mitte. ` Die verbesserte Wirkung wird durch die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels verständlich.
In der Zeichnung bedeutet Abb. i einen Querschnitt durch eine Zahnradpumpe, Abb. 2 die Zähne zweier Pumpenräder im Eingriff, Abb. 3 erfindungsgemäß gestaltete Pumpenräder, perspektivisch dargestellt, Abb. 4 einige Zähne der Räder nach Abb. 3 im Eingriff, Abb. 5 Längsschnitt durch ein Rad nach Abb. 3. Die Wirkungsweise einer Zahnradpumpe geht aus Abb. i hervor. Bei einer Drehung der Zahnräder i und 2 dringt das in Pfeilrichtung 3 fließende Öl in die zunächstliegenden Zahnlücken und wird mit den sich drehenden Rädern an der Gehäusewand entlang weiterbefördert und gelangt bei 4 in die Druckleitung. Den Raum 5 nennt man Saugraum, den Raum 6 Druckraum. Ein Zurückfließen des Öls aus dem Druckraum 6 in den Saugraum 5 wird durch das Kämmen der Zähne verhindert, welche in diesem Bereich die Lücken verschließen. Dabei ist zu beachten, daß der Zahn die Lücke des Gegenrades abschließt, bevor diese ganz entleert ist.
Dieser Vorgang wird in Abb. 2 verdeutlicht. 7 ist ein von den Zähnen der beiden Räder abgeschlossener Ölraum. Bei einer Weiterdrehung :der Räder wird ,dieser Raumkleiner (s. die Stellung 8). Dabei wird die eingeschlossene Ölmenge zusammengedrückt. Man spricht von Quetschöl, das seitlich irgendwie abgedrängt werden muß.
Hier greift die Erfindung ein. Sie empfiehlt Räder nach Abb. 3. Diese Räder haben in der Längsrichtung ballige Zähne, wie namentlich aus den gewölbten Kopfflächen 1o zu erkennen ist. Die Dicke der Zähne ist nach den Zahnenden hin kleiner als in der Mitte und entsprechend die Lückenweite größer. Ein äußeres Merkmal dieser Gestaltung ist die begrenzte Zahnanlage, das Tragbild i i, welches sich nicht wie bei volltragenden Zähnen bis an die Zahnenden hin erstreckt. Wie Abb. 4 zeigt, liegen in der Mitte der Zahnräder sowdhl die Flanken 12, 13 als auch die Flanken 14, 15 an. Sie kämmen also !hier spielfrei wie die bisher bekannten Pumpenräder. Nach den Zähnenden hin berühren sich diese Flanken nicht. Ihr Profil .ist in Abb. 4 mit 12', 13', 14' und 15' bezeichnet. In diesen Teilen laufen die Räder also mit Flankenspiel. Es entsteht ein Spalt, durch den ein Druckausgleich zwischen den einzelnen Ölkammern stattfinden 'kann.
Wie Versuche gezeigt haben, tritt ein schädliches Zurückfließen des 051s aus der Druckzone in den Saugraum nicht ein, und zwar offenbar deshalb nicht, weil das Quetschöl in gewisser Weise eine Trennwand bildet.
Da die neuen Räder in ihrem mittleren Teil wie die bisher bekannten Räder mit beiden Flanken anliegen, bleibt der ruhige Lauf trotz des Druckwechsels bei der stetigen Folge des Zahneingriffs erhalten.
Um die geschilderte Wirkung noch zu erhöhen, weisen die in Abb: 3 dargestellten Zahnräder eine unterschiedliche Zahnhöhe auf, so wie es Abb.5 erkennen läßt. Die Zähne sind in ihrem mittleren Teil h. höher als an den Zahnenden ha. Es entsteht so eine Ölkammer, deren größte Höhe bei 16 liegt. Auch diese wirkt einem harten und stoßweisen Gang entgegen.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. So 'könnte sie z. B. auch in Verbindung mit Pfeilzahnrädern oder an Zahnradpumpen mit drei oder mehr Zahnrädern angewendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Zahnradpumpe mit Gerad- oder Schrägzahnrädern, dadurch ge1rennzeichnet, daß die Dicke der Zähne nach den Zahnenden 'hin kleiner und die Lückenweite größer ist als in der Mitte (Abb. 3). .
2. Zahnradpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne in der Mitte (h,@) tiefer sind als nach den Zahnenden (h,) hin (Abb. 5). Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 722 158, , 320 474, 347 104; französische Patentschrift Nr. 494 777.