DE1653819C3

DE1653819C3 - Einrichtung zum Schmieren der Lagerbohrungen einer Verdrängermaschine, insbesondere einer Zahnradpumpe

Info

Publication number: DE1653819C3
Application number: DE1653819A
Authority: DE
Inventors: John Edmund Purton Wiltshire Hodges; Philip George Brockworth Joyner; Graham John Cheltenham Toogood
Original assignee: DOWTY HYDRAULIC UNITS Ltd CHELTENHAM GLOUCESTERSHIRE (GROSSBRITANNIEN)
Current assignee: DOWTY HYDRAULIC UNITS Ltd CHELTENHAM GLOUCESTERSHIRE (GROSSBRITANNIEN)
Priority date: 1966-06-20
Filing date: 1967-06-20
Publication date: 1974-08-01
Also published as: SE378657B; DE1653819B2; GB1181224A; DE1653819A1; US3447472A

Description

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Bei einer nicht vorveröffcntlichten Zahnradpumpe mit einer Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (deutsche Auslegeschrift 1 528 959) werden die Wellenlager durch die Sogwirkung der sich vergrößernden Zahnkammer intermittierend mit Schmierflüssigkeit versorgt. Diese interimtticrende Schmierung hat sich jedoch in manchen Fällen als nicht ausreichend erwiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der eine kontinuierliche Schmierung der Lagerbohrungen erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Kanalmündungcn der auf einer Seite der Zahnräder angeordneten Lagerbüchsen innerhalb des im Gattungsbegriff des Anspruchs I genannten Abschnittes der Lagerbuchsenflächen durch eine Verbindungsnut miteinander verbunden sind.

Mit Hilfe der crfindiingsgcmäßcn Verbindungsnul wird also die Schmierflüssigkeit durch beide Kanäle und damit durch die Schmicrnulcn beider Lagerbüchsen gesaugt, auch wenn nur die eine Kanalmündung mit der sich vergrößernden Zahnkamnicr direkt in Verbindung steht, und die andere Kanalmündung abgedeckt ist. Damit ergibt sich eine weitgehend kontinuierliche Schmierflüssigkeitsströmung durch die Schmiernuten.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Zahnradpumpe mit einer erfindungsgemäßen Schmiereinrichtung,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht der Zahnräder der in F i g. 1 gezeigten Pumpe und der Lagerbuchsen, welche die Zahnräder auf einer Seite lagern,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht der Zahnräder uiH Lagerbuchsen in Richtung des Pfeiles III in F i g. 2, wobei die Zahnräder strichpunktiert eingezeichnet sind,

Fig.4 eine perspektivische Ansicht, teilweise geschnitten, eines der Zahnräder von F i g. 2 unä 3 und

Fig. 5 a, 5 b, 5 c, 5d und 5e fünf verschiedene Eingriffstellungen der Zahnräder der in Fig. 1 gezeigten Pumpe.

In den Figuren ist eine Zahnradpumpe 10 dargestellt, die ein Gehäuse 11 mit einem Einlaßkanal 12 und einem Auslaßkanal 13 aufweist. Diese beiden Kanäle sind in F i g. 3 strichpunktiert eingezeichnet. Das Gehäuse 11 enthalt zwei miteinander kämmende Zahnräder 14 und 15, deren Wellen 16, 17 bzw. 18, 19 in entsprechenden Lagerbuchsen 20, 21 bzw. 22, 23 gelagert sind. Die Lagerbuchsen haben D-förmigen Querschnitt, wobei die flachen Seiten benachbarter Lagerbuchsen bei 24 bzw. 25 aneinander anliegen.

Die Welle 19 erstreckt sich durch eine Öffnung 26 in einem Pumpendeckel 27, der mit dem Gehäuse 11 verschraubt ist. Außerhalb der Pumpe ist die Welle 19 mit einer Antriebsmaschine verbunden.

Die von den Zahnrädern 14 und 15 abgewandten Enden der Lagerbuchsen 20 unci 22 sind mit je einem Bund 28 bzw. 29 versehen, der jeweils von einem Dichtungsring 30 bzw. 31 (Fig. 1) umgeben ist. Die Form dieser Bunde ist aus Fig. 2 ersichtlich, in der jedoch die Dichtungsringe weggelassen sind.

Die Flächer, der Lagerbuchsen 20 und 22 außerhalb der Dichtungsringe 30 und 31 sind vom Hochdruck aus dem Auslaßkanal 13 der Pumpe beaufschlagt, der zu diesem Zweck durch nicht dargestellte Kanäle mit den Kammern 34 und 35 (Fig. 1) verbunden ist.

Die Stirnflächen der Bunde 28 und 29 innerhalb der Dichtungsringe 30 und 31 liegen in Niederdruckkammern 36 und 37, wobei die Mitten der druckhcaufschlagtcn Flächen von den Drehachsen 32 und 33 versetzt sind, um in bekannter Weise einen derartigen Druckausgleich der Lagerbuchsen 20 und 22 zu erzielen, daß der Tendenz der Lagerbuchsen zum Kippen im Betrieb entgegenwirkt und die Abnützung der Lagerbuchsen verringert wird.

Neben dem Druckausgleich der Lagerbüchsen 20 und 22 ist die Einheit aus Zahnrädern 14 und 15 und Lagerbuchsen 20, 21, 22 und 23 durch diese Anordnung druckbelastet, um eine angemessene Dichtung an den Zwischenflächen zwischen ilen Zahnrädern und den Lagerbüchsen zu erreichen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist jede Welle 16, 17, 18 und 19 unmittelbar neben den Stirnflächen des

« au ouer *i versehen ^Em'««t»ngsnut 38 Zähne ganz außer Angriff sind, worauf Öl aus dem Pmnnendecke? 27 L· ι _c Einlaßkanal 12 in diese Zehnkammer fließen kann.

SÄ SlSlZ Ä" ?2f" *^r Durch _die_Se_Saugwirkung wird öl durch die betref-

ist ein Niederdruckse

Lagerbüchsen ist ein Niederdrucksehmiersystcm vor- die Verbindungsnut 53 in die sich vergrößernde

gesehen, das im Jolgendenin bezug auf die Lager- Zahnkammer zwischen den betreffenden Zähnen,

büchsen 20 und 22 beschrieben wird, wobei jedoch » Dadurch wird eine angemessene Schmierung der be-

_ein gleiches Schmiersystem auch fur die Lagerbuch- treffenden Welle 16, 17, 18 oder 19 in ihrer Lager-

sen 21 und 23 vorgesehen ist. _{buchse errdcht}

An der ihrem Zahnrad benachbarten Stirnfläche Das auf diese Weise in die Zahnkammer zwischen

44 jeder Lagerbuchse 20 und 22 ist eine flache Ra- den betreffenden Zähnen gelangende Öl wird in den

dialnut 45 vorgesehen, die mit dem Einlaßkanal 12 15 Einlaßkanal befördert, wenn die beiden Zähne, die

direkt in Verbindung steht und in die entsprechende diese Zahnkammer begrenzen, voll außer Eingriff

Entlastungsnut 38 bzw 40 mündet, die in der Welle kommen. Die darauffolgenden Zähne rufen nun wie-

16 bzw 18 unmittelbar neben dem betreffenden derum eine entsprechende Saugwirkung hervor, bis

Zahnrad vorgesehen isL In einem gewissen Winkel- sie wiederum voll außer Eingriff kommen,

abstand von der Radialnut 45 m der Drehrichtung 20 Mit Hilfe der abgewinkelten Verbindungsnut 53,

des Zahnrades, die durch die Pfeile in Fi g. 3 vcran- die die beiden Mündungen 52 in den Stirnflächen 44

schaulicht ist, ist in der Innenwand 47 jeder Lager- der Lagerbüchsen verbinden, ergioi sich eine im we-

buchse eine axiale Schmiernut 46 außerhalb der sentlichen ununterbrochene Strömung von Schmier-

Zone hoher Belastung der Welle 16 bzw. 18 vorgese- flüssigkeit durch beide Lagerbuchseiwuf jeder Seite

hen. Jede Schmiernut 46 geht von der Stirnfläche 44 25 der Zahnräder

der Lagerbuchse aus und erstreckt sich über die Natürlich besteht ein vorbestimmtes Flankenspiel

ganze axiale Lange der Lagerbuchse zu der Kammer zwischen den Zähnen des treibenden Zahnrades 15

36 bzw. 37 an dem von den Zahnrädern 14, 15 abne- und denjenigen des getriebenen Zahnrades 14. Die

wandten Ende der Buchse. Anordnune ist so getroffen, daß in der Stellung, in

Jede Lagerbuchse ist mit einem Kanal 48 verse- 30 der die Zahnkammer zwischen zwei in Eingriff be-

hcn, der sich von einer Aussparung 49 in der Find- findlichen Zähnen das kleinstmögliche Volumen hat,

fläche des betreffenden Bundes 28 bzw. 29 erstreckt. das Flankenspiel in einer Ebene liegt, die durch die

Die Aussparung 49 geht von der Innenwand 47 der Drehachsen der beiden Zahnräder verläuft.

Lagerbuchse aus, und der Kanal 48 erstreckt sich In den F ig. 5 a, 5 b. 5 c, 5d und 5c sind drei

durch die Lagerbuchse und endet in einer Mündimu 35 Zähne 54. 55" und 56 des Zahnrades 14 und zwei

52 in der Stirnfläche 44 der Lagerbuchse, die den Zähne 57 und 58 des Zahnrades 15 uezeigt.
Zahnrädern zugewandt ist. Jeder Kanal 48 ist paral- In Fig 5a ist die die Zahnkammer zwischen der IeI zur Innenwand 47 der Lagerbuchse, und die Aus- Flanke 54 b des Zahnes 54, der Flanke 55 α des Zahsparung 49 und der Kanal 48 verbinden die entspre- _nos 55 und der Flanke 57/; und dem Kopf 57 c des chende Niederdruckkammer 36 bzw. 37 mit einer 40 Zahnes 57 mit 59 und die Zahnkammer zwischen der Zone in der Stirnfläche 44, die dem Einlalikannl 12 Flanke 57 h des Zahnes 57. der Hanke 55 a und dem benachbart ist. _{Kopf 55 (}. _{dcs Zanncs} 55 _uncj _dcr Flanke 58« des

Wie aus F 1 g. 2 und 3 ersichtlich ist. verbindet eine Zahnes 58 mit 60 bezeichnet. In der in F i g. 5 a ge-

abgewinkclte Verbindungsnut 53 in den Stirnflächen zeigten Stellung ist die abgewinkelte Verbindungsnut

44 die beiden Mündungen 52. Die Verbindungsnut 45 53"bei 61 zum'Einlaßkanal 12 hin freigegeben. Wenn

53 besteht aus einem Abschnitt 53 π in der L;iger- jedoch die Zahnräder 14 und 15 sich weiter in Richbuchsc 20 und einem Abschnitt 53 π in der Lager- tune der Pfci!>: in die Stellung gemäß Fig. 5 b drcbuchse 22. Die abgewinkelte Verbindungsnut 53 ist hen", entfernt sich der Zahn 5S"von dem Zahn 55, in bezug auf den Einlaßkanal 12 derart angeordnet, während der Zahn 57 mehr in Eingriff mit den Ziihdaß beim Überstreichen d«r Nut durch die Zähne der 50 neu 54 und 55 kommt. Die Zahnkammer 60 ist nun Zahnräder in der nachfolgend beschriebenen Weise fast vollständig zum Abschnitt 5? b der Vcrbincin Unterdruck erzeugt wird. dungsinit 53 hin offen, und die Flanke 57« des Zah-

Im Betrieb der Pumpe durch Antrieb der An- „es 5" wälzt sich auf d«.r Flanke 54 h des Zahnes 54 triebswclle 19 drehen sich die beiden im Eingriff be- ab. Dahci vergrößert sich das Volumen der Zahnfindlichen Zahnräder 14 und 15. wolvi sie (>1 durch 55 kammer 60 und gleichzeitig bewirkt die dadurch herden Einlaßkanal 12 ansaugen und unter Druck durch vorgerufene Saugwirkung einen Fluß von Schmieröl den Auslattkanal 13 ausschieben. I'.in rherströmven- durch beide Lagerbuchsen auf jeder Seite der Zahntil ist in üblicher Weise in Verbindung mit dem Aus- räder, ci.i der Habende Zahn 58 die abgewinkelte laßkanal 13 angeordnet. Verbindungsniil 53 und auch clic Mündung 52 in der

Wenn sich beim Umlauf der Zahnräder die mitein- 60 Lagerbüchse 22 freigegeben hat. Dieser Fluß von

ander in Eingriff stehenden Zähne aus ihrem \ollcn Schmieröl hält an. bis der Zahn 35 außer Eingriff mit

Eingriff in Richtung auf die Außereingriffstellune be- don Zähnen 57 und 58 kommt, wie aus F i g. 5 c cr-

wcgcn, kommen die Mündungen 52 und die abge- sichtlich ist. An dieser Stelle wird der Fluß momcn-

winkcltc Verbindungsnut 53 in den Stirnflächen 44 lan unterbrochen. Et beginnt jedoch wieder, wenn

der Lagerbüchsen mit ciner von den Zahnfinnken ab- 6₅ die nachlaufende Flanke 55 α des getriebenen Zahnes

gesperrten Zahnkammer in Verbindung, deren VoIu- 55 den Abschnitt 53 c; der Verbindungsnut ;!53 gcgen-

men sich momentan vergrößert. Durch diese VoIu- über der nächsten Zahnkammer 59 freigibt,

menvcrgrößerung entsteht eine Saugwirkung, bis die In F i g. 5 d ist die Zahnkammer 59 fast in der

Stellung ihres größten Volumens ge/cigt. nachdem sie während ihrer Vergrößerung von dem Zustand gemäß Fig. 5c einen Fluß von Schmieröl durch alle Lagerbüchsen in diese Zahnkammer 59 während des Umlaufes der Zahnräder verursacht hat. In Fig. 5 c ist die Stellung gezeigt, in der der Zahn 57 außer Ei·..griff mit den Zähnen 54 und 55 gelangt, wobei der Schmiermittclstrom wieder momentan unterbrochen wird.

Es ist ersichtlich, daß der Betrag, um den die Verbindungsnut 53 freigegeben wird, um diese Schmierung einzuleiten, von dem Winkel zwischen den Abschnitten 53« und 53/>. von der Lage der Vcrbindungsnut 53 zwischen den Mündungen 52 und von der Zahnform der Zahnräder 14 und 15 abhängt.

Selbst wenn die betreffende Zahnkammer 59 oder 60 teilweise zum Einlaßkanal 12 hin offen ist, wenn die Flanken der betreffenden Zähne außer Eingriff kommen, wird die Saugwirkung und damit der Fluß von öl durch die Lagerbuchsen aufrechterhalten. Wenn jedoch der Abstand der Zahnflanken voneinander eine gewisse Größe erreicht hat, hört die Saugwirkung auf, sie wird jedoch von der darauffolgenden, sich vergrößernden Zahnkammer von neuem erzeugt.

Die Form und die Lage der Mündung 52 und der abgewinkelten Verbindungsnuten 53, die von den Stirnflächen der Zahnräder auf beiden Seiten derselben übersteuert werden, sind derart, daß eine im wcseitlichen kontinuierliche Strömung von Schmieröl durch beide Lagerbüchsen auf jeder Seite der Zahnräder bewirkt wird.

Abschließend wird darauf hingewiesen, daß es für den Gegenstand der Erfindung unwesentlich ist. ob

ίο der Kanal 48 als Bohrung quer durch die Lagerbuchse geführt oder in der den Zahnrädern zugewandten Stirnfläche 44 eingearbeitet ist. Der Kanal muß lediglich die Schmiernut 46 mit der abgesperrten Zahnkammer verbinden, die ihr Volumen vergrö-Bert. Die Erfindung ist auch nicht auf Verdrängermaschinen mit zwei miteinander kämmenden Zahnrädern oder mit Zahnrädern, von deren beiden Seiten sich Wellen erstrecken, beschränkt, sondern es kann jede beliebige Anzahl von miteinander im Eingriff

ao befindlichen Zahnrädern vorgesehen werden und jedes Zahnrad kann auch nur mit einer von einer Seite sich erstreckenden Welle versehen sein. In diesem Fall muß naturgemäß eine entsprechende Abdeckung für die sonst offene Stirnseite der Zahnkammer vor-

*5 gesehen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Schmieren der Lagerbahrungen einer Verdrängermaschine mit in Eingriff stehenden Zahnrädern, insbesondere einer Zahnradpumpe, deren Wellen in mit Schmiernuten versehenen Lagerbuchsen gelagert sind, wobei jede Schmiernut einerseits an einen die Schmierflüssigkeit enthaltenden Raum angeschlossen ist und andererseits mit einem in der betreffenden Lagerbuchse angeordneten Kanal in Verbindung steht, der im Eingriffsbereich der Zähne in einem Abschnitt der den Zahnradseiten zugewandten Fläche der Lagerbuchse austritt, in welchem eine von den Zahnflanken abgesperrte Zahnkammer ihr Volumen vergrößert, wobei jeder der im Eingriffsbereich mündenden Kanäle eine eigene Mündung hat, dadurch gekennzeich net, daß die beiden Kanalmündungen (52) der ao auf einer Seite der Zahnräder (14, 15) angeordneten Lagerbuchsen (20, 22 bzw. 21, 23) innerhalb des genannten Abschnittes der Lagerbuchsenflächen (44) durch eine Verbindungsnut (53) miteinander verbunden sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsnut (53) in der Lagerbuchsenfläche (44) abgewinkelt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 bei einer Zahnradpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schmierflüssigkeit enthaltende Raum (12) der Saugrpum der Pumpe ist, der über je eine in der Lagerbüchsenfläche (44) angeordnete Radialnut (45) an die Schmiernut (46) angeschlossen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradwellen (16 bis 19) eine an beiden Seiten der Zahnräder (14, 15) angrenzende Ringnut (38, 39, 40, 41; aufweisen, die die Schmiernut (46) mit der Radialnut (45) verbindet.