PL221127B1 - Pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym, stosowana zwłaszcza w układach hydraulicznych i układach smarowania.

Znana z polskiego zgłoszenia patentowego nr 316090 pompa zębata, ma łożyska igiełkowe, przecieki z komory ciśnienia odprowadzane są do otworu ssącego pompy kanałami, wykonanymi w płycie i korpusie, powodując skrócenie drogi i zmniejszenie oporów przepływu. W szczególności komora pompy zaprojektowana została w taki sposób, aby uzyskać strefy sprężania umożliwiające sprężanie większej ilości medium na dłuższym odcinku pomiędzy kołami zębatymi pompy, co pozwala zwiększyć jej wydajność.

Pompa zębata o dużej wydajności, do pompowania płynów o dużej lepkości znana jest z polskiego opisu patentowego nr 194708. W pompie między każdym z kół zębatych, a wewnętrznymi ściankami komory znajdują się strefy sprężania, które mają grubość zmieniającą się wzdłuż kół zębatych. Kształt stref sprężania sprawia, że lepki płyn, który zasysany jest wskutek obrotów przekładni zębatych, wtłaczany jest w kierunku zgodnym z kierunkiem obrotów przekładni, do zwężającej się stopniowo szczeliny. Szczelina kończy się łagodnym odcięciem przepływu płynu waz z rozpoczęciem się strefy szczelnej. Kształt stref sprężania sprzyja zwiększeniu ilości wtłaczanego lepkiego płynu i jego sprężeniu. Płyn wpompowany jest między zęby przekładni, co ułatwia całkowite wypełnienie przestrzeni między nimi. Pompa jest bardziej wydajna niż znane pompy i może pracować w większym zakresie prędkości i w stosunkowo większym zakresie lepkości płynu.

Znana z angielskiego zgłoszenia patentowego nr GB1155084 z 1969 r. pompa lub silnik wyporowy posiada łopatki wykonujące promieniowy ruch przesuwny w szczelinach zębów. Łopatki posiadają boczny występ ograniczający jej ruch przesuwny. Boczny występ w skrajnym wysunięciu łopatki zapiera się o zagłębienie wykonane w wirniku zapobiegając w ten sposób nadmiernemu wysunięciu się łopatki i zablokowaniu wirnika.

Znane ze stosowania pompy zębate mają korpus, w którym wykonany jest otwór ssący połączony poprzez komorę roboczą, w której pracują dwa koła zębate z otworem tłocznym. W pompach tych, do kompensacji luzów, na powierzchniach bocznych kół zębatych, powstałych w wyniku wysokiego ciśnienia roboczego, zastosowane są pływające bloki łożyskowe, które mimo zmian wymiarów wewnętrznych korpusu, dociskane są do powierzchni bocznych kół zębatych ciśnieniem roboczym tejże pompy.

Istota pompy, według wynalazku polega na tym, że na całej szerokości kół zębatych u wierzchołków zębów wykonane są otwory o przekroju rozszerzającym się w kierunku osi koła zębatego, w których umieszczone są wałeczki uszczelniające wystające powyżej promienia wierzchołkowego kół zębatych. Otwory, w których umieszczone są wałeczki uszczelniające, mają przekroje o kształcie niepełnego okręgu, albo niepełnego owalu, albo trapezowym.

Korzystnie, w otworach umieszczone są elementy uszczelniające.

Korzystnie, elementem uszczelniającym jest wstępnie napięta sprężyna wypychająca wałeczki uszczelniające powyżej promienia wierzchołkowego kół zębatych.

Korzystnie, elementem uszczelniającym jest ciecz robocza doprowadzona do otworów kanałami wykonanymi promieniowo w każdym zębie i wrębie, przy czym kanały wykonane są pomiędzy otworami z wałeczkami uszczelniającymi i otworem tłocznym.

Wałeczki uszczelniające podczas obrotu kół zębatych, w wyniku działania siły odśrodkowej, siły sprężystej lub ciśnienia cieczy roboczej, wysuwane są poza wierzchołek zęba w obszarze luzu promieniowego i kompensują przyrost luzów promieniowych spowodowanych naprężeniami w korpusie pompy, co wpływa korzystnie na jej sprawność wolumetryczną oraz pozwala na uzyskiwanie wyższych ciśnień roboczych. Ponadto wałeczki uszczelniające w trakcie współpracy z korpusem pompy wykonują ruch obrotowy wokół własnej osi, co wpływa na wzrost trwałości elementu uszczelniającego.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pompę zębatą o zazębieniu zewnętrznym, fig. 2 - wałeczki umieszczone w otworze o przekroju niepełnego okręgu, fig. 3 - wałeczki umieszczone w otworze o przekroju niepełnego owalu, fig. 4 - wałeczki umieszczone w otworze trapezowym.

P r z y k ł a d 1

Pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym (Fig. 1 i 2), ma korpus 1, w którym wykonany jest otwór ssący 2 połączony poprzez komorę roboczą 3, w której pracują dwa koła zębate 4, z otworem tłocznym 6. Na całej szerokości kół zębatych 4 u wierzchołka zębów wykonane są otwory 7 o przekroju

PL 221 127 B1 niepełnego okręgu. Wewnątrz otworów 7 umieszczone są wałeczki 5 pełniące rolę elementu uszczelniającego. W trakcie pracy pompy zębatej wałeczki w wyniku działania siły odśrodkowej wysuwane są powyżej promienia wierzchołkowego. W trakcie współpracy wałeczków 5 z korpusem 1, wykonują one ruch obrotowy wokół własnej osi.

P r z y k ł a d 2

Pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym (Fig. 3), wykonana jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że otwory 7 wykonane u nasady wierzchołków zębów mają przekrój o kształcie niepełnego owalu. Dodatkowym elementem uszczelniającym jest wstępnie napięta sprężyna 8 wypychająca wałeczki uszczelniające 5 powyżej promienia wierzchołkowego kół zębatych 4. Podczas pracy pompy zębatej wałeczki 5 w wyniku działania siły odśrodkowej oraz siły sprężystej pochodzącej od wstępnie napiętej sprężyny 8, wysuwane są powyżej promienia wierzchołkowego.

P r z y k ł a d 3

Pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym (Fig. 4), wykonana jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że otwory 7 u nasady wierzchołków zębów mają przekrój trapezowy. Elementem uszczelniającym jest ciecz robocza doprowadzona do otworów kanałami 9 wykonanymi promieniowo w każdym zębie i wrębie, przy czym kanały 9 wykonane są pomiędzy otworami 7 z wałeczkami uszczelniającymi 5 i otworem tłocznym 6. Podczas pracy pompy zębatej wałeczki 5 w wyniku działania siły odśrodkowej oraz ciśnienia cieczy roboczej wysuwane są powyżej promienia wierzchołkowego kół zębatych 4. Zwiększenia ciśnienia w otworach 7 następuje na skutek połączenia otworów 7 kanałami 9, na przemian z otworami tłocznymi 6 lub przestrzeniami międzyzębnymi, przy czym kanały 9 wykonane są promieniowo w każdym zębie i wrębie kół zębatych 4.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym, ma korpus, w którym wykonany jest otwór ssący, połączony poprzez komorę roboczą, w której pracują dwa koła zębate, z otworem tłocznym, zaś zęby kół posiadają wysuwne promieniowo elementy do uszczelniania, wystające powyżej promienia wierzchołkowego kół zębatych, znamienna tym, że na całej szerokości kół zębatych (4) u wierzchołków zębów wykonane są otwory (7) o przekroju rozszerzającym się w kierunku osi koła zębatego (4), w których umieszczone są wałeczki uszczelniające (5).
2. 2. Pompa, według zastrz. 1, znamienna tym, że otwory (7), w których umieszczone są wałeczki uszczelniające (5), mają przekroje o kształcie niepełnego okręgu.
3. 3. Pompa, według zastrz. 1, znamienna tym, że otwory (7), w których umieszczone są wałeczki uszczelniające (5), mają przekroje o kształcie niepełnego owalu.
4. 4. Pompa, według zastrz. 1, znamienna tym, że otwory (7), w których umieszczone są wałeczki uszczelniające (5), mają przekroje o kształcie trapezowym.
5. 5. Pompa, według zastrz. 1, znamienna tym, że w otworach (7) umieszczone są elementy uszczelniające.
6. 6. Pompa, według zastrz. 6, znamienna tym, że elementem uszczelniającym jest wstępnie napięta sprężyna (8) wypychająca wałeczki uszczelniające (5) powyżej promienia wierzchołkowego kół zębatych (4).
7. 7. Pompa, według zastrz. 6, znamienna tym, że elementem uszczelniającym jest ciecz robocza doprowadzona do otworów kanałami (9) wykonanymi promieniowo w każdym zębie i wrębie, przy czym kanały (9) wykonane są pomiędzy otworami (7) z wałeczkami uszczelniającymi (5) i otworem tłocznym (6).