DE2419002A1

DE2419002A1 - Zahnradpumpe

Info

Publication number: DE2419002A1
Application number: DE2419002A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Kitta; Sumio Sugahara
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1973-04-20
Filing date: 1974-04-19
Publication date: 1974-10-31
Also published as: US3915604A; JPS49150003U; JPS5346569Y2; DE2419002B2; GB1472194A

Description

Zahnradpumpe
(Priorität: 20. April 1973, Japan, Nr. 46 596)

Die Erfindung betrifft eine ölhydraulische Zahnradpumpe, insbesondere einen Pichtungsblock für Zahnradpumpen.

Es wurde bereits eine Hochdruck-Zahnradpumpe mit einem Dichtungsblock vorgeschlagen, der zwischen der inneren Umfangsfläche des Pumpengehäuses in der Nähe der Ölauslaßöffnung der Pumpe und des treibenden und angetriebenen Zahnrads angeordnet ist, die innerhalb des Pumpengehäuses miteinander kämmen und drehbar gelagert sind. "Durch diesen Dichtungsblock sollte die Gefahr der Abnutzung ("scuffing")an der inneren Umfangsfläche des Gehäuses vermieden werden. Diese Abnutzung 'rührt daher, daß die innere Umfangsfläche des Pumpengehäuses und die Zahnspitzen der Zahnräder bei großer Belastung der Zahnradwellen in Berührung kommen, daß durch den wachsenden Abstand zwischen den Wellen und Lagern die Zahnräder exzentrisch werden, und daß sich die Zahnräder durch Wärme ausdehnen. Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Zahnradpumpe ist es'unvermeidbar, daß, wenn der Dichtungsblock sich infolge von Schwingungen und dergleichen innerhalb des Pumpengehäuses nach oben oder unten bewegt, er in einseitige Berührung mit den Zahnrädern kommt, so daß sich die Stahlfläche des Dichtungsblocks

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anomal abnutzt, die in Gleitkontakt mit den Zahnrädern gehalten wird. Hierdurch wird auch der volumetrische Wirkungsgrad der Zahnradpumpe verschlechtert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Nachteile zu vermeiden, und eine ölhydraulische Zahnradpumpe mit einem Dichtungsblock zu schaffen, bei dem der einseitige Kontakt mit dem treibenden und angetriebenen Zahnrad der Pumpe in normalen Gleitkontakt umgewandelt wird, durch die die anomale Abnutzung der Dichtungsfläche vermieden wird und bei der eine Verschlechterung des volumetrischen Wirkungsgrades verhindert wird.

Die Zahnradpumpe für hydraulische Flüssigkeiten enthält einen Dichtungsblock, der zwischen der inneren Umfangsfläche des Pumpengehäuses in der Nähe der Ölauslaßöffnung der Pumpe angeordnet ist, ein treibendes und ein angetriebenes Zahnrad, die ebenfalls innerhalb des Pumpengehäuses angeordnet sind und miteinander kämmen, eine erste Yerbindungseinrichtung zur Verbindung mit einer Druckaufnahmekammer, die auf der Seite des treibenden Zahnrads in der äußeren Umfangsfläche des Dichtungsblocks angeordnet ist und einem Raum, der zwischen dem angetriebenen Zahnrad und einer Dichtungsfläche angeordnet ist, die durch die Seite des angetriebenen Zahnrads der inneren Oberfläche des Dichtungsblocks gebildet wird und im Querschnitt kreisbogenförmig ist, sowie eine zweite Verbindungseinrichtung zur Verbindung mit einer zweiten Druckaufnahmekammer, die auf der Seite des angetriebenen Zahnrads in der äußeren Oberfläche des Dichtungsblocks angeordnet äst und einem durch das treibende Zahnrad und eine zweite Dichtungsfläche gebildeten Raum, der durch die Seite des treibenden Zahnrads an der inneren Oberfläche des Dichtungsblocks gebildet wird und im Querschnitt kreisbogenförmig ist.

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Der erfindungsgemäße Dichtungsblock ist vorzugsweise so aufgebaut, daß der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Kreisbögen der jeweiligen Dichtungsflächen gleich oder kleiner als der Abstand zwischen den Längsachsen der Wellen des treibenden und des angetriebenen Zahnrads ist.

Die erste Verbindungseinrichtung besteht vorzugsweise aus einer im Dichtungsblock ausgebildeten Leitungsöffnung, deren eines Ende in die auf der Seite des treibenden Zahnrads angeordnete Druckaufnahmekammer mündet, sowie eins* zweiten, in einer Seite des Pumpengehäuses ausgebildete leitungsöffnung, die mit der im Dichtungsblock ausgebildeten leitungsöffnung in Verbindung steht und deren eines Ende in den Raum mündet, der durch das angetriebene Zahnrad und die .Diehtungsflache begrenzt ist, die durch die Seite des angetriebenen Zahnrads an der inneren Oberfläche des Dichtungsblocks ausgebildet ist. Die zweite Verbindungseinrichtung besteht aus einer im Dichtungsblock ausgebildeten Leitungsöffnung, deren-eines Ende in die Druckaufnahmekammer mündet, die auf der Seite des angetriebenen Zahnrades angeordnet ist, sowie einer in der anderen Seite des Pumpengehäuses ausgebildetenLeitungsöffnung, die mit der im Dichtungsblock ausgebildeten Leitungsöffnung in Verbindung steht, wobei das eine Ende derselben in den Raum mündet, der durch das treibende Zahnrad und die Dichtungsfläche begrenzt ist, die durch die Seite„des treibenden Zahnrads an der Innenfläche des Dichtungsblocks gebildet wird.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Pig. 1 die Ansicht einer Zahnradpumpe bei geöffnetem Deckel

. mit einem erfindungsgemäßen Dichtungsblock; Fig. 2 den Schnitt II-II der Fig. 1;

Fig. 3 die Vorderansicht eines zwischen den Gehäusedeckeln angeordneten Dichtungsblocks;

Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktion des erfindungsgemäßen Dichtungsblocks;

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Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines weiteren Ausfuhrungsbeispiels des Dichtungsblocks;und

Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Punktion des Dichtungsblocks der Pig. 5.

Pig. 1 bis 3 zeigen eine Zahnradpumpe mit einem Gehäuse 1 und Deckeln 14 und 15» die an den einander gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 1 angeordnet sind. Das Gehäuse 1 ist mit einer Einlaßöffnung 2 und einer Auslaßöffnung 3 für das zu fördernde hydraulische Medium versehen. Im Gehäuse sind ein treibendes Zahnrad 4 und ein angetriebenes Zahnrad 5 gelagert, die miteinander kämmen. Zwischen dem treibenden Zahnrad 4, dem angetriebenen Zahnrad 5 und der inneren Umfangsflache des Gehäuses ist in der Nähe der Auslaßöffnung 3 ein Dichtungsblock 6 angeordnet. In der äußeren Oberfläche des Dichtungsblocks 6 sind in deren mittlerem Teil eine Druckaufnahmekammer 7 und seitlich hierzu auf der Seite des treibenden Zahnrads 4 eine Druckaufnahmekammer 8 und an der Seite des angetriebenen Zahnrads 5 eine Druckaufnahmekammer 9 angeordnet. Die Druckaufnahmekammern 8 und 9 liegen einander gegenüber. Die Druckaufnahmekammer 7 ist mit einer Auslaßöffnung 10a verbunden. In der Innenfläche des Dichtungsblocks 6 ist eine Dichtungsfläche 10 vorgesehen, die an der Seite des treibenden Zahnrads 4 liegt und deren Querschnitt kreisbogenförmig ist, sowie eine Dichtungsfläche 11, die an der Seite des angetriebenen Zahnrads 5 liegt, und deren Querschnitt ebenfalls kreisbogenförmig ist. Innerhalb des Dichtungsblocks 6 sind Kanäle 12 und 13 ausgebildet. Das eine Ende des Kanals 12 mündet in die Druckaufnahmekammer 9, während das andere Ende des Kanals 12 in die Seitenfläche 6a des Dichtungsblocks 6 mündet (in Fig. auf der rechten Seite des Dichtungsblocks). Das eine Ende des Kanals 13 mündet in die Druckaufnahmekammer 8, das andere in die andere Seitenfläche 6b des Dichtungsblocks 6 (in Fig. 3 auf der linken Seite des Dichtungsblocks 6).

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ORiQfNAL INSPECTED

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Innerhalb der Deckel 14 und 15, in denen die beiden Zahnräder 4 und 5 gelagert sind, die an den Deckeln gleiten, sind Kanäle bzw. 17 ausgebildet. Das eine Ende des Kanals 16 mündet in die Innenfläche des Deckels 14, und zwar so, daß es mit dem Kanal 12 im Dichtungsblock 6 in Verbindung steht. Das andere Ende mündet in einen Raum 4a, der durch die Dichtungsfläche 10 und das treibende Zahnrad 4 begrenzt wird, das an der Dichtungsfläche 10 gleitet, sowie durch die Zahnnuten des treibenden Zahnrads 4· Das eine Ende des Kanals 17 mündet in die Innenfläche des Deckels 15, und zwar so, daß es mit dem Kanal 13 im Dichtungsblock 6 in Verbindung, steht. Das andere Ende des Kanals 17 mündet in einen Raum 5a, insbesondere in die Zahnnuten des treibenden Zahnrads 5, der durch die Dichtungsfläche 11 und das angetriebene Zahnrad 5 begrenzt' wird, das an der Dichtungsfläche 11 gleitet.

Wenn der erfindungsgemäße Dichtungsblock 6 infolge von Schwingungen oder dergleichen nach oben bewegt wird, so daß das Ende A der Dichtungsfläche 10, die durch die Seite des treibenden Zahnrads 4 auf der inneren Fläche des Dichtungsblocks 6 ausgebildet ist, in einseitigen Kontakt mit dem Kopfkreis des treibenden Zahnrads 4 gelangt, und wenn gleichzeitig das Ende B der Dichtungsfläche 11 , die auf der Seite des treibenden Zahnrads auf der inneren Oberfläche des Dichtungsblocks 6 gebildet wird, in einseitigen Kontakt mit dein Kopfkreis des angetriebenen Zahnrads 5 kommt, so wird der Raum zwischen dem treibenden Zahnrad 4 und der Dichtungsfläche 10 einem niedrigen Druck P> ausgesetzt, während ein Raum 3?, der durch das treibende Zahnrad 4, das angetriebene Zahnrad 5 und die Dichtungsfläche 11 begrenzt wird, einem hohen Druck Pp ausgesetzt wird, weil der Raum P durch die Enden A und B abgedichtet ist. Zu dieser Zeit wirkt der niedrige Druck P₁ über die Kanäle 16 und 12 auf die Druckaufnahmekaramern 9, die auf der Seite des angetriebenen Zahnrads 5 liegt, während der hohe Druck Pp über die Kanäle 17 und 1 auf die Druckaufnahmekammer 8 wirkt, die auf der Seite des trei-

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"benden Zahnrads 4 auf der Innenfläche des Dichtungsblocks 6 angeordnet ist. Der demzufolge auf die !Druckaufnahmekammer 8 wirkende Druck P~ wird höher als der in der Druckaufnahmekammer wirkende Druck P., so daß der Dichtungsblock 6 durch den auf die Druckaufnahmekammer 8 wirkenden Druck P-, nach unten bewegt und wieder in normalen Gleitkontakt mit den Zahnrädern 4 und 5 in seiner normalen Stellung innerhalb des Pumpengehäuses gebracht wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Dichtungsblock ist der Abstand Is (ÖTOT) zwischen den Mittelpunkten 0. und 0_? der Kreisbogen der Dichtungsflächen 10 und 11 gleich oder kleiner als der Abstand L. (0.0,-) zwischen den Längsachsen 0. und O₁- des treibenden und angetriebenen Zahnrads 4 bzw. 5. Der Grund hierfür wird anhand der Fig. 5 und 6 näher erläutert.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel des Dichtungsblocks 6' ist der Abstand Lp (O,¹ 0') zwischen den Mittelpunkten OJ und 01 der Kreisbogen der Dichtungsflächen 10* und 11· größer als der Abstand L₁ (öl Oi) zwischen den Längsachsen 01 und 01 des treibenden bzw. des angetriebenen Zahnrads 4 bzw. 5. Dabei gelangt der Dichtungsblock 6¹ in einseitigen Kontakt mit dem treibenden und angetriebenen Zahnrad 4 bzw. 5, und zwar an den Enden A¹ und B¹ des Dich— tungsblocks 6' (Fig. 6), so daß ein zwischen der Dichtungsfläche 10' und dem·treibenden Zahnrad 4 und ein zwischender Dichtungsfläche 11' und dem angetriebenen Zahnrad 5 gebildeter Raum einem niedrigen Druck ausgesetzt wird. Ein Raum F¹ zwischen dem treibenden Zahnrad 4, dem angetriebenen Zahnrad 5 und einem Teil des Dichtungsblocks 6, in dem die Auslaßöffnung 10a gebildet ist und der durch die Enden A¹ und B¹ des Dichtungsblocks 6' abgedichtet ist, wird einem hohen Druck ausgesetzt, da der Raum mit keinem der oben beschriebenen Kanäle in Verbindung steht. Daher wird auf den Dichtungsblock 6¹ keine Rückstellkraft ausgeübt, so daß der einseitige Kontakt des Dichtungsblocks 6' mit dem treibenden und angetriebenen Zahnrad 4 bzw. 5 nicht korrigiert werden kann.

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Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Dichtungsblock wird also eine Rückstellkraft erzeugt, durch d ie der Dichtungsblock in seine normale Stellung zurückgebracht wird, wenn er in einseitige Berührung mit dem treibenden und angetriebenen Zahnrad gekommen ist.

Die erfindungsgemäße ölhydraulische Zahnradpumpe arbeitet also ohne abnormale Abnutzung der Dichtungsflächen des Dichtungsblocks und ohne Verminderung des volumetrischen Wirkungsgrades.

Pat ent anspruche

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

.) Zahnradpumpe mit einem treibenden und einem angetriebenen Zahnrad und einem zwischen beiden und dem Pumpengehäuse angeordneten Dichtungsblock, gekennzeichnet durch eine erste und zweite Druckaufnahmekammer .(8 bzw. 9), die auf der äußeren Umfangsflache des Dichtungsblocks (6) auf der Seite des treibenden Zahnrads (4) bzw. des angetriebenen Zahnrads (5) ausgebildet sind, durch eine erste Verbindungseinrichtung. (13, 17) zur Verbindung der erste Druckaufnahmekammer (8) mit einem Raum (5a)» der durch das angetriebene Zahnrad (5) und eine Dichtungsfläche (11) begrenzt ist, die durch die Seite des angetriebenen Zahnrads (5) auf der inneren Oberfläche des Dichtungsblocks (6) ausgebildet ist und einen kreisbogenförmigen Querschnitt aufweist, und durch eine zweite Verbindungseinrichtung (12, 16) zur Verbindung der zweiten Dr'uckaufnahmekammer (9) mit einem Raum (4a), der durch das treibende Zahnrad (4) und eine Dichtungsfläche (-10) begrenzt wird, die durch die Seite des treibenden Zahnrads (4) auf der inneren Oberfläche des Dichtungsblocks (6) gebildet wird und einen kreisbogenförmigen Querschnitt aufweist.
2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (L₂) zwischen den Mittelpunkten (O^, 0_) der Kreisbögen der Dichtungsflächen (10, 11) gleich oder kleiner ist als der Abstand (L.) zwischen den Längsachsen (0., O₁-) der Wellen des treibenden und angetriebenen Zahnrads (4, 5).

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3. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Verbindungseinrichtung aus einem im Dichtungsblock (6) ausgebildeten Kanal (13)> der einerseits in die auf der Seite des treibenden Zahnrads (4) ausgebildete Druckaufnahmekammer (8) und andererseits in eine Dichtungsfläche (6a) des Dichtungsblocks (6) mündet, und aus einem zweiten Kanal (17) besteht, der in einem Deckel (15) der Pumpe ausgebildet ist und der einerseits in die Innenfläche des Deckels (5) derart mündet, daß er mit dem Kanal (Ij5) in "Verbindung steht, und der andererseits in den Raum (5a) mündet, der durch das angetriebene Zahnrad (5) und die Dichtungsfläche (11) begrenzt ist, die miteinander in Gleitkontakt stehen, und daß die zweite Verbindungseinrichtung aus einem im Dichtungsblock (6) ausgebildeten Kanal (12), der einerseits in die Druckaufnahmekammer (9) auf.der Seite des angetriebenen Zahnrads (5) und andererseits in die zweite Seitenfläche (6b) des Dichtungsblocks (6) mündet und aus einem vierten, im zweiten Deckel (14) der Pumpe ausgebildeten Kanal (16) besteht, der einerseits in die Innenfläche des Deckels (I4) derart mündet, daß er mit dem Kanal (12) in Verbindung steht, und der andererseits in den Raum (4a) mündet, der durch das treibende Zahnrad (4) und die Dichtungsfläche (10) des Dichtungsblocks (6) gebildet wird, die in Gleitkontakt miteinander stehen.

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