Die Erfindung betrifft eine Zahnriemenpumpe, welche hauptsächlich als regelbare Dosier- und Förderpumpe für nichtschmierende Flüssigkeiten einsetzbar ist.The invention relates to a toothed belt pump, which is mainly used as a controllable metering and feed pump for non-lubricating liquids.
Aus der US 2 745 355 ist eine Zahnriemenpumpe bekannt, die mehrere Zahnscheiben aufweist, die mit einem Zahnriemen in Eingriff stehen. Saug- und Druckraum müssen bei dieser Pumpe durch gesonderte Distanzstücke voneinander getrennt werden. Ferner beschreibt die DE 2 560 128 C2 eine Pumpe mit einem Förderriemen, der auf zwei Riemenscheiben umläuft. Diese Pumpe weist ein gegenüber der Zahnriemenpumpe nach der US 2 745 355 anderes Funktionsprinzip auf Durch Änderung der Krümmung der Bewegungsbahn des Zahnriemens ändern die zwischen den Zahnköpfen befindlichen Arbeitskammern ihren Querschnitt.A toothed belt pump is known from US Pat. No. 2,745,355, which has a plurality of toothed disks which engage with a toothed belt. In this pump, suction and pressure chambers must be separated from each other by separate spacers. DE 2 560 128 C2 also describes a pump with a conveyor belt which rotates on two pulleys. This pump has a different functional principle compared to the toothed belt pump according to US Pat. No. 2,745,355. By changing the curvature of the path of movement of the toothed belt, the working chambers located between the tooth heads change their cross section.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Zahnriemenpumpe zu entwickeln, die baulich einfach ausgeführt werden kann und auch für höhere Drücke geeignet ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß für die Pumpenherstellung kostengünstige handelsübliche Verzahnungsteile verwendet werden können. Besondere Merkmale sind eine optimale formschlüssige Kraftübertragung, großer Leistungs- und Drehzahlbereich, wartungsfreier Dauerbetrieb, geräuscharmer Lauf, lange Lebensdauer und konstante Winkelgeschwindigkeit durch die kreisförmige Umschlingung, die sich nicht in Form eines Polygons oder Vielecks darstellt und somit Vibrationen und Geräusche vermeidet.The object on which the invention is based is to develop a toothed belt pump which can be constructed in a structurally simple manner and is also suitable for higher pressures. This object is solved by the features of claim 1. The advantages achieved by the invention are, in particular, that inexpensive commercially available toothing parts can be used for pump production. Special features are an optimal form-fitting power transmission, a large power and speed range, maintenance-free continuous operation, low-noise operation, long service life and constant angular velocity due to the circular wrapping, which is not in the form of a polygon or polygon and thus avoids vibrations and noises.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Zahnriemenpumpe ohne ihren aufzuschraubenden Gehäusedeckel.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the front view of a toothed belt pump according to the invention without its housing cover to be screwed on.
Die Zahnriemenpumpe besteht aus einem länglichen Pumpengehäuse 1, in dem zentrisch eine Antriebswelle 2 gelagert ist und über eine formschlüssige Verbindung 3 eine Zahnscheibe 4 aufnimmt. Die Außenverzahnung der Zahnscheibe 4 greift in die Verzahnung eines Zahnriemens 5 ein. Mit seiner glatten Innenseite läuft der Zahnriemen 5 über Umlenkrollen 6 und 7, die beiderseits der Zahnscheibe 4 in deren Achsialebene und parallel zueinander drehbar gelagert sind, wobei ihr Abstand von der Zahnscheibe 4 in der Achsialebene etwa der Dicke des Grundprofils des Zahnriemens 5 entspricht. Mit seiner verzahnten Seite liegt der Zahnriemen 5 im Bereich der Umschlingung der Umlenkrollen 6 und 7 sowie im Bereich seines geradlinigen Verlaufs nach Verlassen der Umschlingung der Umlenkrolle 6 bis hin zur Berührung der gegenüberliegenden Umlenkrolle 7 an der Gehäuseinnenwandung an. Das bedeutet, daß die Gehäuseinnenwandung auf ihrer dem ebenen Bereich gegenüberliegenden Seite formgetreu dem Umfang der beiden Umlenkrollen 6 und 7 sowie der Zahnscheibe 4 ausgebildet ist. Dabei wurde der Bereich der Gehäuseinnenwandung, an dem der Zahnriemen 5 entlangläuft, mit der Ziffer 8 und der, an dem die Zähne der Zahnscheibe 4 entlanggleiten, mit der Ziffer 9 gekennzeichnet. Jeweils im Bereich des Übergangs des Zahnriemens 5 auf die Umlenkrollen 6 bzw. 7 ist von dem Zahnriemen 5, der Zahnscheibe 4 und der Gehäuseinnenwandung 9 ein Volumen begrenzt, das bei der im vorliegenden Beispiel durch Pfeile gekennzeichneten Drehrichtung nahe der Umlenkrolle 6 als Saugraum 10 und nahe der gegenüberliegenden Umlenkrolle 7 als Druckraum 11 bezeichnet wurde. Dementsprechend befindet sich die Saugseite der Zahnriemenpumpe auf der Seite des Saugraumes 10 und die Druckseite auf der Seite des Druckraumes 11.
Zur Unterscheidung des Förderweges des Mediums wurden die durch die Zahnscheibe 4 im Bereich der Gehäuseinnenwandung 9 gebildeten Zahnlücken mit der Ziffer 12, dagegen die durch den Zahnriemen 5 mit der Gehäuseinnenwandung 8 gebildeten Zahnlücken mit der Ziffer 13 gekennzeichnet. Auf der Saugseite der Zahnriemenpumpe ist ein Pumpeneingang 14 und auf ihrer Druckseite ein Pumpenausgang 15 in das Pumpengehäuse 1 eingearbeitet.The toothed belt pump consists of an elongated pump housing 1, in which a drive shaft 2 is mounted centrally and receives a toothed pulley 4 via a positive connection 3. The external toothing of the toothed pulley 4 engages in the toothing of a toothed belt 5. With its smooth inside, the toothed belt 5 runs over deflection rollers 6 and 7, which are rotatably mounted on both sides of the toothed pulley 4 in its axial plane and parallel to one another, their distance from the toothed pulley 4 in the axial plane corresponding approximately to the thickness of the basic profile of the toothed belt 5. With its toothed side, the toothed belt 5 lies in the area of the wrapping of the deflection rollers 6 and 7 and in the region of its straight line after leaving the wrapping of the deflection roller 6 up to the point where the opposite deflection roller 7 touches the inner wall of the housing. This means that the inner wall of the housing on its opposite side from the flat region is designed to be true to the circumference of the two deflecting rollers 6 and 7 and the toothed disc 4. The area of the housing inner wall, along which the toothed belt 5 runs, was identified with the number 8 and the area, along which the teeth of the toothed pulley 4 slide, with the number 9. In each case in the area of the transition of the toothed belt 5 to the deflection rollers 6 and 7, a volume is limited by the toothed belt 5, the toothed pulley 4 and the housing inner wall 9, which in the example of rotation indicated by arrows in the present example near the deflection roller 6 as the suction space 10 and near the opposite deflection roller 7 was designated as pressure chamber 11. Accordingly, the Suction side of the toothed belt pump on the side of the suction space 10 and the pressure side on the side of the pressure space 11.
To differentiate the conveying path of the medium, the tooth gaps formed by the toothed disk 4 in the area of the housing inner wall 9 were identified by the number 12, whereas the tooth gaps formed by the toothed belt 5 by the housing inner wall 8 were identified by the number 13. A pump inlet 14 is incorporated into the pump housing 1 on the suction side of the toothed belt pump and a pump outlet 15 is incorporated on its pressure side.
Nachfolgend soll die Wirkungsweise der Erfindung beschrieben werden. Bei Rotation der Antriebswelle 2 in Pfeilrichtung wird über die formschlüssige Verbindung 3 die Zahnscheibe 4 in eine Drehbewegung versetzt. Der Zahnriemen 5, der die Zahnscheibe 4 bis zu 180° umschlingt, wird durch die formschlüssige Verbindung von Zahnscheibe 4 und Zahnriemen 5 zu einer Umlaufbewegung innerhalb des Pumpengehäuses 1 bewegt, wobei er einen Weg vom Saugraum 10 über die Umlenkrollen 6 und 7 bis hin zum Druckraum 11 entlang der Gehäuseinnenwandung 8 beschreibt. Über den saugseitigen Pumpeneingang 14 und den Saugraum 10 werden sowohl die durch die Zahnscheibe 4 gebildeten Zahnlücken 12 als auch die durch den Zahnriemen 4 gebildeten Zahnlücken 13 mit dem Fördermittel gefüllt. Sie fördern dieses entlang der Gehäuseinnenwandung 8 und 9 bis hin zum Druckraum 11, wo durch die kämmende Verzahnung des Zahnriemens 5 mit der Zahnscheibe 4 das Fördermittel zum druckseitigen Pumpenausgang 15 verdrängt wird.The mode of operation of the invention will be described below. When the drive shaft 2 rotates in the direction of the arrow, the toothed lock washer 4 is rotated via the positive connection 3. The toothed belt 5, which wraps around the toothed pulley 4 up to 180 °, is moved by the positive connection of the toothed pulley 4 and toothed belt 5 to a circulating movement within the pump housing 1, whereby it travels from the suction chamber 10 via the deflection rollers 6 and 7 to Describes pressure chamber 11 along the inner wall 8 of the housing. Both the tooth gaps 12 formed by the toothed pulley 4 and the tooth gaps 13 formed by the toothed belt 4 are filled with the conveying means via the suction-side pump inlet 14 and the suction chamber 10. They promote this along the housing inner wall 8 and 9 to the pressure chamber 11, where the meshing toothing of the toothed belt 5 with the toothed pulley 4 displaces the conveying means to the pump outlet 15 on the pressure side.
