WO2015082257A1

WO2015082257A1 - Zahnradpumpe

Info

Publication number: WO2015082257A1
Application number: PCT/EP2014/075525
Authority: WO
Inventors: Ivan Buljan; Heidi BORBECKER
Original assignee: Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2015-06-11
Also published as: DE112014005509A5

Abstract

Zahnradpumpe zur Förderung eines hochviskosen Fördermediums mit einem in einem Gehäuse (1) gelagerten Zahnradpaar (2), wobei eines der Zahnräder (2.1) mit einer Antriebswelle (3) verbunden ist und wobei die Antriebswelle (3) in zwei zu beiden Seiten des Zahnrades angeordneten Lagerbuchsen (4.1,4.2) gleitgelagert ist. Zur Schmierung der Gleitpaarung zwischen einer Stirnseite des Zahnrades und einer Anlauffläche der Lagerbuchse (10.1) ist eine Schmiertasche (11.1) in der Anlauffläche der Lagerbuchse vorgesehen, die erfindungsgemäß durch eine radial und axial begrenzte Vertiefung (12) gebildet ist, die von einer gegenüberliegenden Stirnseite (23.1) des Zahnrades (2.1) überdeckt ist und wobei ein Fußende (13) der Vertiefung (12) über eine gegenüberliegende Umlaufkehlung (22) in dem Zahnrad mit einem Lagerspalt (16.1) zwischen der Antriebswelle (3) und der Lagerbuchse (4.1) verbunden ist.

Description

Zahnradpumpe

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe zur Förderung eines hochviskosen Fördermediums gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der kunststoffverarbeitenden Industrie werden zur Förderung von Kunststoffschmelzen bevorzugt Zahnradpumpen eingesetzt. So können die Zahnradpumpen als sogenannte Booster-Pumpen zur Druckerhöhung in einem Polymerisationsprozess oder als sogenannte Extruderpumpen in einem Extrusionsprozess ausgeführt sein. Derartige Zahnradpumpen unterliegen somit hohen Anforderungen hinsichtlich der Betriebsparameter wie Temperaturen und Differenzdrücken. Hierbei wird das hochviskose Fördermedium üblicherweise auch zur Schmierung der Gleitlagerungen innerhalb der Zahnradpumpe eingesetzt. Um die volumetrischen Verluste gering zu hal- ten, ist es allgemein üblich, die Lagerspalte und insbesondere die sich an den Stirnseiten der Zahnräder ausbildenden Spalte möglichst gering zu halten. Bei hochviskosen Fördermedien besteht nun jedoch das Risiko, dass die den Stirnseiten der Zahnräder zugeordneten Anlaufflächen unzureichend geschmiert sind. Um diesen Mangel zu beheben, werden übli- cherweise an der Anlauffläche des Gehäuses oder einer Lagerbuchse eine oder mehrere Schmiertaschen zur Aufnahme des Födermediums ausgebildet.

Eine derartige Zahnradpumpe ist beispielsweise aus der EP 1 291 526 A2 bekannt. Bei der bekannten Zahnradpumpe ist ein Zahnradpaar innerhalb eines Gehäuses drehbar gelagert. Eines der Zahnräder ist mit einer An- triebswelle verbunden, die in dem Gehäuse durch zwei jeweils zu den Stirnseiten des Zahnrades angeordnete Lagerbuchsen drehbar gelagert ist. Das getriebene Zahnrad ist über einen Lagerzapfen in zwei gegenüberliegend zueinander angeordneten Lagerbuchsen in dem Gehäuse gehalten, wobei die Lagerbuchsen der Antriebswelle und die Lagerbuchsen des Lagerzapfens unmittelbar in einem Zahneingriffsbereich der Zahnräder sich gegenseitig abstützen. Jede Lagerbuchse bildet dabei gegenüberliegend zu einer Stirnseite des Zahnrades eine Anlauffläche, an welchem sich das Zahnrad abstützt. An der Anlauffläche sind am Umfang verteilt mehrere radial aus- gerichtete Schmiertaschen ausgeführt, die sich als Vertiefung über die gesamte radiale Länge der Anlauffläche erstreckt. Somit kann das Fördermedium unmittelbar aus einem Lagerspalt der Antriebswelle in die Schmiertaschen geleitet werden. Die bekannte Zahnradpumpe weist zur Verteilung des Fördermediums an der Anlauffläche eine stufenförmige Vertiefung auf, so dass insbesondere im mittleren Bereich der Anlauffläche eine größere Menge des Fördermediums zum Zwecke der Schmierung vorgehalten wird. Derartige Schmiertaschen besitzen jedoch grundsätzlich das Problem, dass keine sich über die gesamte Anlauffläche ausbreitende Verteilung des Fördermediums zum Zwecke der Schmierung einstellt. Durch die direkte Verbindung zwischen dem innenliegenden Lagerspalt und dem äußeren Rand der Anlauffläche stellt sich eine sehr radial ausgeprägte Verteilung des För- dermediums ein. Zudem besteht die Gefahr, dass aufgrund der stufenförmigen Vertiefung keine ausreichende Erneuerung des Fördermediums innerhalb der Schmiertasche erfolgt, so dass insbesondere bei Kunststoffschmel- zen eine Überalterung und somit einsetzende Vercrackungen zwangsläufig auftreten. Darüberhinaus verhindert das relativ große Volumen der Schmiertasche einen ausreichenden Druckaufbau zur Verteilung des Fördermediums in dem Spalt zwischen dem Zahnrad und der Lagerbuchse.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Zahnradpumpe der gattungsgemäßen Art zur Förderung hoch viskoser Fördermedien derart weiterzubilden, dass insbesondere das treibende Zahnrad an seiner Stirnseite gegenüber einer Anlauffläche eine ausreichende und kontinuierlich wirkende Schmie- rung erhält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schmiertasche an der Anlauffläche durch eine radial und axial begrenzte Vertiefung gebildet ist, die von einer gegenüberliegenden Stirnseite des Zahnrades überdeckt ist und dass ein Fußende der Vertiefung über eine gegenüberliegende Umlaufkehlung an dem Zahnrad mit einem Lagerspalt zwischen der Antriebswelle und der Lagerbuchse verbunden ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.

Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass die Drehbewegung des Zahnrades genutzt wird, um einen kontinuierlichen Förderstrom des Fördermediums aus dem Lagerspalt zwischen der Antriebswelle und der La- gerbuchse zu der Schmiertasche zu erhalten. Hierzu ist im Übergangsbereich zwischen der Antriebswelle und dem Zahnrad an dem Zahnrad eine Umlaufkehlung ausgebildet, die sich in radialer Richtung an der Stirnseite des Zahnrades bis hin zum Fußende der Vertiefung an der Anlauffläche erstreckt. So lässt sich durch Drehung des Zahnrades ein kontinuierlicher Förderstrom in dem Freiraum zwischen der Anlauffläche und der Umlauf- kehlung realisieren, der schließlich in die Vertiefung der Anlauffläche mündet.

Um insbesondere bei derartigen hochviskosen Fördermedien einen hohen Druckaufbau zu realisieren, wird das Zahnrad und die Antriebswelle bevorzugt einteilig zu einer Ritzelwelle ausgebildet. Dabei wird die Umlaufkeh- lung durch einen Freistich in der Ritzelwelle gebildet. Damit ist eine Um- lenkung und Zuführung des Fördermediums aus dem Lagerspalt zwischen der Antriebswelle und der Lagerbuchse in einfacher Art und Weise möglich. Neben der kontinuierlichen Zuführung des Fördermediums ist auch eine über die gesamte Anlauffläche erforderliche Verteilung des Fördermediums zur Schmierung der Stirnseite des Zahnrades erforderlich. Für diesen Zweck hat sich die Weiterbildung der Erfindung besonders bewährt, bei welcher die Vertiefung an der Anlauffläche der Lagerbuchse rautenförmig ausgebildet ist und im mittleren Bereich eine Maximaltiefe von 0,15 mm bis 0,4 mm aufweist. So werden relativ geringe Volumina an Fördermedium in der Schmiertasche realisiert, die in Verbindung mit der Gleitbewegung des rotierenden Zahnrades zu einem Aufbau eines Schmierdruckes führt, der das Fördermedium in den Spalt zwischen der Anlauffläche und der Stirnseite des Zahnrades gedrückt wird. Dadurch lässt sich eine gute Schmierung mit kontinuierlichem Austausch des Fördermediums realisieren. Der Druckaufbau sowie das Einziehen des Fördermediums in den Spalt zwischen der Anlauffläche und der Stirnseite des Zahnrades lässt sich noch dadurch verbessern, dass das Fußende der Vertiefung gegenüber der An- lauffläche der Lagerbuchse eine Neigung in einen Winkelbereich zwischen 2° bis 10° aufweist. Dieser besondere keilförmige Übergang ist bevorzugt auch an einem dem Fußende gegenüberliegenden Kopfende der Vertiefung ausgebildet, so dass das Kopfende der Vertiefung gegenüber der Anlauffläche der Lagerbuchse eine Neigung in einem Winkelbereich zwischen 2° bis 10° aufweist. Wesentlich hierbei ist, dass die durch die Vertiefung erzeugte Schmiertasche in ihren Ausmaßen im wesentlichen komplett von der Stirnseite des Zahnrades überdeckt wird, um den Druckaufbau und die Verteilung des Fördermediums zu gewährleisten. Je nach Fördervolumen und Größe der Zahnradpumpe ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher an der Anlauffläche der Lagerbuchse mehrere auf einem Teilkreis verteilt angeordnete Vertiefungen ausgebildet sind. Dadurch können insbesondere die Schmiertaschen relativ klein ausgebildet sein, um trotzdem die gesamte Anlauffläche zu schmieren.

Zur Gleitschmierung der Antriebswelle ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher an der Anlauffläche der Lagerbuchse zumindest eine Schmiernut ausgebildet ist, welche einen Druckraum mit dem Lagerspalt zwischen der Antriebswelle und der Lagerbuchse verbindet. So lässt sich innerhalb des Lagerspaltes zwischen der Antriebswelle und der Lagerbuchse ein Druckgefälle realisieren, welches einen kontinuierlichen Schmelzestrom begünstigt. Damit gelangt auch kontinuierlich frische Schmelze in den Bereich der Schmiertaschen.

Die Schmiernut an der Anlauffläche der Lagerbuchse ist bevorzugt im Be- reich einer Druckentlastungsnut an der Lagerbuchse ausgebildet, die in einem Zahnangriffsbereich der Zahnräder an der Lagerbuchse zur Minderung von Druckpulsationen realisiert ist.

Dabei wirkt die Lagerbuchse im Zahneinrissbereich der Zahnräder mit einer zur Lagerung eines Lagerzapf es benachbarten Lagerbuchse zusammen, so dass durch eine weitere Druckentlastungsnut der benachbarten Lagerbuchse zwischen den Lagerbuchsen eine Entlastungskammer gebildet ist, die mit den Zahnkammervolumen im Zahneingriffsbereich verbunden ist und zu einer gewünschten Druckpulsationsminderung führt.

Zur Sicherstellung einer kompletten Schmierung der Zahnradpaarung ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher eine weitere Lagerbuchse zur Lagerung der Antriebswelle und / oder zur Lagerung des Lagerzapfens an einer zum Zahnrad gegenüberliegenden Anlauffläche iden- tisch ausgebildete Vertiefungen aufweist. So können die Effekte zur Speisung der Schmiertaschen und zur Verteilung des Fördermediums an den Anlaufflächen vorteilhaft in jeder Reibpaarung der Zahnräder genutzt werden. Die erfindungsgemäße Zahnradpumpe wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbei- Spiels der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe

Fig. 2 schematisch eine Draufsicht auf eine Anlauffläche einer Lagerbuchse des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1

Fig. 3 schematisch einen Ausschnitt der Querschnittsdarstellung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1

Fig. 4 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe

Fig. 5 schematisch einen Ausschnitt der Querschnittsdarstellung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 4 In der Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe in einer Querschnittsansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel weist ein mehrteiliges Gehäuse 1 auf, das aus einer Vorderplatte 1.1, einer Zwischenplatte 1.2 und einer Rückplatte 1.3 besteht. Die Platten 1.1, 1.2 und 1.3 sind druckdicht miteinander verbunden.

Innerhalb der Zwischenplatte 1.2 ist ein Zahnradpaar 2 angeordnet. Das Zahnradpaar 2 besteht aus einem treibenden Zahnrad 2.1 und einem getriebenen Zahnrad 2.2, die in einer Zahneingriffzone 7 zur Förderung eines hochviskosen Fördermediums vorzugsweise zur Förderung einer Kunst- stoffschmelze zusammenwirken. Das treibende Zahnrad 2.1 ist drehfest mit einer Antriebswelle 3 verbunden. Die Antriebswelle 3 ist in zwei zu beiden Seiten des Zahnrades 2.1 angeordneten Lagerbuchsen 4.1 und 4.2 gleitgelagert. Die Antriebswelle 3 durchdringt die Vorderplatt 1.1 und ist mit einem hier nicht dargestellten freien Ende mit einem Antrieb gekoppelt. Zwischen der Vorderplatte 1.1 und der Antriebswelle 3 ist eine Wellendichtung 8 angeordnet.

Das getriebene Zahnrad 2.2 ist drehfest mit einem Lagerzapfen 5 verbunden, der mit seinen Enden zu beiden Seiten des Zahnrades 2.2 jeweils einer Lagerbuchse 6.1 und 6.2 drehbar gleitgelagert ist.

Die Lagerbuchsen 4.1 und 4.2 der Antriebswelle 3 sowie die Lagerbuchsen 6.1 und 6.2 des Lagerzapfens 5 bilden jeweils eine Anlauffläche gegenüber den Zahnrädern 2.1 und 2.2, wobei in der Zahneingriff zone 7 eine Dichtfu- ge 9 zwischen den Lagerbuchsen 4.1 und 6.1 sowie 4.2 und 6.2 gebildet ist.

Zur weiteren Erläuterung wird zusätzlich zu der Darstellung in Fig. 2 Bezug genommen. In Fig. 2 ist eine schematische Schnittstellung mit Draufsicht der Lagerbuchsen 4.1 und 6.1 gezeigt. Die Lagerbuchse 4.1 zur Lagerung der Antriebswelle 3 ist in der Zwischenplatte 1.2 des Gehäuses 1 gehalten. Die Lagerbuchse 4.1 bildet dabei gemeinsam mit der Antriebswelle 3 einen Lagerspalt 16.1. Die Lagerbuchse 4.1 weist einen Außendurchmesser auf, der gleich oder größer einem Außendurchmesser des treibenden Zahnrades 2.1 ist. Nur in dem Zahneingriffsbereich 7 weist die Lagerbuchse 4.1 eine Abflachung auf, die mit einer gegenüberliegenden Abflachung an der Lagerbuchse 6.1 zusammenwirkt und die Dichtfuge 9 bildet. Die Lagebuchse 6.1 des Lagerzapfens 5 ist in gleicher Ebene in der Zwischenplatte 1.2 gehalten und bildet mit dem Lagerzapfen 5 einen Lagerspalt 16.2. Die zwischen den Lagerbuchsen 4.1 und 6.1 gebildete Dichtfuge 9 trennt in dem Gehäuse 1 einen Druckraum 19 von einem gegenüberliegenden Saugraum 20. Der Saugraum 20 ist mit einem hier nicht näher dargestellten Pumpeneinlass und der Druckraum 19 mit einem hier ebenfalls nicht näher dargestellten Pumpenauslass verbunden. Der Druckraum 19 ist in der Zahneingriffszone 7 durch eine Entlastungskammer 18 erweitert, die durch spiegelsymmetrisch ausgebildete Druckentlasungsnuten 17.1 und 17.2 in den Anlaufflächen 10.1 und 10.2 der Lagerbuchsen 4.1 und 6.1 gebildet ist. Die Entlastungskammer 18 erstreckt sich in einem Teilgebiet der Zahneingriffszone 7 der Zahnräder 2.1 und 2.2, in welcher ein komprimiertes Zahn- volumen auftritt. Damit lassen sich impulsartige Förderströme und die damit zusammenhängenden Druckschwankungen vermeiden.

Wie aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, ist die Druckentlastungsnut

17.1 an der Anlauffläche 10.1 der Lagerbuchse 4.1 durch eine Schmiernut 21.1 mit dem Lagerspalt 16.1 verbunden. Somit wird im Betrieb ein kontinuierlicher Strom des Fördermediums aus dem Druckraum 19 in den Lagerspalt 16.1 geführt, so dass eine geschmierte Gleitlagerung der Antriebswelle 3 in der Lagerbuchse 4.1 gewährleistet ist. Die Lagerbuchse 6.1 zur Lagerung des Lagerzapfens 5 weist ebenfalls eine Schmiernut 21.2 auf, die die Druckentlastungsnut 17.2 mit dem Lagerspalt

16.2 verbindet. Wie insbesondere aus der Darstellung in Fig. 1 hervorgeht, wirkt an jeder Lagerbuchsen 4.1, 4.2, 6.1 und 6.2 jeweils eine Stirnseite eines der Zahnräder 2.1 und 2.2. So wirkt die Anlauffläche 10.1 an der Lagerbuchse 4.1 mit einer Stirnseite 23.1 des Zahnrades 2.1 zusammen. Ebenso wirkt eine Stirnseite 23.2 des Zahnrades 2.2 mit der Anlauffläche 10.2 der Lagerbuchse 6.1 zusammen.

Um die Reibung zwischen dem Zahnrad 2.1 und der Lagerbuchse 4.1 ge- ring zu halten, sind an der Anlauffläche 10.1 auf einem Teilkreis 24 verteilt mehrere Schmiertaschen 11.1 ausgebildet. Die Anordnung und die Verteilung der Schmiertaschen 11.1 geht insbesondere aus der Darstellung in Fig. 2 hervor. Die Schmiertaschen 11.1 werden hierbei durch eine radial und axial begrenzte Vertiefung 12 gebildet, die an der Anlauffläche 10.1 derart platziert ist, dass eine durch die gegenüberliegende Stirnseite 23.1 des Zahnrades 2.1 vollständige Überdeckung gewährleistet ist.

Zur weiteren Erläuterung der Ausbildung der Schmiertasche 11.1 an der Anlauffläche 10.1 der Lagerbuchse 4.1 wird zusätzlich zu der Fig. 3 Bezug genommen. In Fig. 3 ist ein Ausschnitt der Querschnittsansicht aus Fig. 1 gezeigt. Der Ausschnitt stellt einen Querschnitt der Schmiertasche 11.1 dar, die sich zwischen der Lagerbuchse 4.1 und dem Zahnrad 2.1 erstreckt.

Wie aus der Darstellung in Fig. 3 hervorgeht, weist die Vertiefung 12 in einem mittleren Bereich eine maximale Tiefe auf, die mit dem Bezugszeichen T gekennzeichnet ist. Die Vertiefung 12 erstreckt sich dabei zwischen einem Fußende 13 und einem gegenüberliegenden Kopfende 14. Als Fußende 13 wird hierbei das Ende der Vertiefung 2 bezeichnet, das dem Innendurchmesser der Lagerbuchse 4.1 zugewandt ist. Das Kopfende 14 ist somit das Ende der Vertiefung 12, das einem Außendurchmesser der Lagerbuchse 4.1 zugewandt ist. Die Vertiefung 12 ist zum Fußende 13 und zum Kopfende 14 jeweils keilförmig ausgeführt, so dass die Vertiefung 12 am Fußende 13 gegenüber der Anlauffläche 10.1 eine Neigung mit einem Winkel ß aufweist. Das gegenüberliegende Kopfende 14 der Vertiefung 12 ist durch eine Neigung gebildet, die mit der Anlauffläche 10.1 einen Winkel α einschließt. Der Winkel α und der Winkel ß wird vorzugsweise identisch ausgeführt und liegt in einem Winkelbereich zwischen 2° bis max. 10°. In Verbindung mit einer Tiefe T im Bereich von 0,15 mm bis 0,4 mm führen die keilförmigen Enden 13 und 14 der Vertiefung 12 im Zusammenhang mit einer Gleitbewegung der Stirnseite 23.1 des Zahnrades 2.1 zu einem Aufbau eines Schmierdruckes, so dass ein in der Vertiefung 12 gehaltenes Fördermedium in einen zwischen der Stirnseite 23.1 des Zahnrades 2.1 und der Anlauffläche 10.1 der Lagerbuchse 4.1 gebildeten Spalt gedrückt wird.

Um einen kontinuierlichen Austausch des Fördermediums innerhalb der Vertiefung 12 zu erhalten, ist im Übergangsbereich zwischen der Antriebs- welle 3 und des Zahnrades 2.1 eine Umlaufkehlung 22 ausgebildet. Die Umlaufkehlung 22 ist an der Stirnseite 23.1 des Zahnrades 2.1 derart ausgeführt, dass das Fußende 13 der Vertiefung 12 von der Umlaufkehlung 22 teilüberdeckt ist, so dass seine Verbindung zwischen der Vertiefung 12 und dem Lagerspalt 16.1 entsteht. Durch die Rotation des Zahnrades 2.1 und der Antriebswelle 3 wird somit ein aus dem Lagerspalt 16.1 abgezweigte Teilmenge des Fördermediums unmittelbar in die Vertiefung 12 geführt. Die Umlaufkehlung 22 ist umlaufend ausgebildet, so dass benachbarte Schmier- taschen 11.1 an der Anlauffläche 4.1 ebenfalls kontinuierlich mit dem Fördermedium aus dem Lagerspalt 16.1 gespeist werden.

Wie aus der Darstellung der Fig. 2 hervorgeht, sind die rautenförmigen Schmiertaschen 11.1 an der Anlauffläche 4.1 identisch ausgeführt. Insoweit gilt die Beschreibung zu der Fig. 3 auch für die benachbarten Schmiertaschen 11.1. Ebenso sind die Schmiertaschen 11.2 an der Anlauffläche 10.2 der Lagerbuchse 6.1 identisch ausgeführt. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe werden im Betrieb somit alle Gleitpaarungen, die sich zwischen den Lagerbuchsen 4.1, 4.2, 6.1 und 6.2 sowie der Antriebswelle 3, dem Lagerzapfen 5 und der Zahnradpaarung 2 ergeben, kontinuierlich mit dem Fördermedium geschmiert. Durch die keilförmige Ausbildung der Schmiertaschen an den Anlaufflächen der Lagerbuchsen wird dabei insbesondere die Reibpaarung zwischen den Zahnrädern und den Lagerbuchsen selbst bei hochviskosen Fördermedien verschleißarm gehalten.

In Fig. 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer möglichen Vari- ante der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe dargestellt. In Fig. 4 ist schematisch eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels und in Fig. 5 ein Ausschnitt der Darstellung aus Fig. 4 im Bereich einer Schmiertasche gezeigt. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 ist im wesentlichen identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel, so dass an dieser Stelle Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird und nur die Unterschiede erläutert werden. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Zahnrad 2.1 und die Antriebswelle 3 einteilig ausgeführt und durch eine Ritzelwelle 26 gebildet. Die Ritzelwelle 26 ist im Gehäuse 1 durch die Lagerbuchsen 4.1 und 4.2 drehbar gelagert und ragt mit einem freien Ende aus dem Gehäuse 1 heraus. Das getriebene Zahnrad 2.2 der Zahnradpaarung 2 ist ebenfalls gemeinsam mit dem Lagerzapfen 5 zu einem einteiligen Ritzelzapfen 27 verbunden. Der Ritzelzapfen 27 ist in dem Gehäuse 1 durch die Lagerbuchsen 6.1 und 6.2 gleitgelagert. Die Lagerbuchsen 4.1, 4.2, 6.1 und 6.2 sind identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel ausgeführt, so dass an dieser Stelle keine weitere Erläuterung erfolgt.

Wie aus der Darstellung in Fig. 5 hervorgeht, ist an der Durchmesserstufe der Ritzelwelle 26 ein Freistich 25 ausgebildet, der eine Verbindung zwischen einem Lagerspalt 16.1 und der Vertiefung 12 herstellt. Der Lagespalt 16.1 ist zwischen der Lagebuchse 4.1 und der Ritzel welle 26 gebildet. Der Freistich 25 an der Ritzelwelle 26 lässt sich somit vorteilhaft dazu nutzen, um das den Lagerspalt 16.1 zufließende Fördermedium aufzunehmen und dem Fußende 13 der Vertiefung 12 zuzuführen. Insoweit lässt sich die Schmiertasche 11.1 kontinuierlich speisen.

Die Erfindung ist somit unabhängig davon, ob eine Ritzelwelle oder separate Zahnräder an der Zahnradpumpe verwendet werden.

Claims

Patentansprüche

1. Zahnradpumpe zur Förderung eines hochviskosen Fördermediums mit einem in einem Gehäuse (1) gelagerten Zahnradpaar (2), wobei eines der Zahnräder (2.1) mit einer Antriebswelle (3) verbunden ist, wobei die Antriebswelle (3) in zwei zu beiden Seiten des Zahnrades (2.1) angeordneten Lagerbuchsen (4.1, 4.2) gleitgelagert ist und wobei zumindest eine der Lagerbuchsen (4.1) an einer stirnseitigen Anlauffläche (10.1) zumindest eine Schmiertasche (11.1) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertasche (11.1) an der Anlauffläche (10.1) durch eine radial und axial begrenzte Vertiefung (12) gebildet ist, die von einer gegenüberliegenden Stirnseite (23.1) des Zahnrades (2.1) überdeckt ist, und dass ein Fußende (13) der Vertiefung (12) über eine gegenüberliegenden Umlaufkehlung (22) an der Stirnseite (23.1) des Zahnrades (2.1) mit einem Lagerspalt (16.1) zwischen der Antriebswelle (3) und der Lagerbuchse (4.1) verbunden ist.

2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (2.1) und die Antriebswelle (3) einteilig zu einer Ritzelwelle (26) ausgebildet sind und dass die Umlaufkehlung (22) durch einen Freistich (25) in der Ritzelwelle (26) gebildet ist.

3. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (12) an der Anlauffläche (10.1) der Lagerbuchse (4.1) rautenförmig ausgebildet ist und im mittleren Bereich eine maximale Tiefe (T) von 0,15 mm bis 0,4 mm aufweist.

Zahnradpumpe nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass das Fußende (13) der Vertiefung (12) gegenüber der Anlauffläche (10.1) der Lagerbuchse (4.1) eine Neigung in einem Winkelbereich (a) zwischen 2° bis 10° aufweist.

Zahnradpumpe nach Anspruch 3 oder 4,

dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Fußende (13) gegenüberliegendes Kopfende (14) der Vertiefung (12) gegenüber der Anlauffläche (10.1) der Lagerbuchse (4.1) eine Neigung in einem Winkelbereich (ß) zwischen 2° bis 10° aufweist.

Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass, an der Anlauffläche (10.1) der Lagerbuchse (4.1) mehrere auf einem Teilkreis (24) verteilt angeordnete Vertiefungen (12) ausgebildet sind.

Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass an der Anlauffläche (10.1) der Lagerbuchse (4.1) zumindest eine Schmiernut (21.1) ausgebildet ist, welche einen Druckraum (19) im Gehäuse (1) mit dem Lagerspalt (16.1) zwischen der Antriebswelle (3) und der Lagerbuchse (4.1) verbindet.

Zahnradpumpe nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiernut (21.1) im Bereich einer Druckentlastungsnut (17.1) an der Lagerbuchse (4.1) in einem Zahneingriffsbereich (7) der Zahnräder (2.1, 2.2) ausgebildet ist.

9. Zahnradpumpe nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (4.1) im Zahneingriffsbereich (7) der Zahnräder (2.1, 2.2) mit einer zur Lagerung eines La- gerzapfens (5) benachbarten Lagerbuchse (6.1) zusammenwirkt, wobei durch eine weitere Druckentlastungsnut (17.2) der benachbarten Lagerbuchse (6.1) zwischen den Lagerbuchsen (4.1, 6.1) eine Entlastungskammer (18) gebildet ist.

10. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9„dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Lagerbuchse (4.2, 6.2) zur Lagerung der Antriebswelle (3) und/oder zur Lagerung des Lagerzapfens (5) an einer zum Zahnrad gegenüberliegende Anlauffläche identisch ausgebildete Vertiefungen aufweist.