Zahnradpumpe

Abstract

 Die Zahnradpumpe hat ein Pumpengehäuse (1), in dem miteindander kämmende Zahnräder (4 bis 6) untergebracht sind. Zwei der Zahnräder sitzen jeweils drehfest auf einer Welle (7,8), die im Pumpengehäuse (1) gelagert ist. Das dritte Zahnrad (6) sitzt auf einer aus dem Pumpengehäuse (1) herausgeführten Welle (9), die mit einem Antriebsaggregat verbunden ist. In der Antriebsverbindung zwischen der Zahnradpumpe und dem Antriebsaggregat liegt wenigstens eine Untersetzungsstufe (5,6). Mit ihr wird die hohe Drehzahl der antreibenden Welle in die kleine Drehzahl der Zahnradpumpe untersetzt. Sie arbeitet dadurch leise. Die Zahnradpumpe hat kleines Bauvolumen und wird vorzugsweise mit einem hydraulischen Aggregat für eine Lenkhilfe eines Kraftfahrzeuges eingesetzt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Bei bekannten Zahnradpumpen dieser Art kämmen zwei gleich große Zahnräder miteinander. Die Welle eines dieser Zahnräder ist aus dem Gehäuse herausgeführt und wird über eine Kupplung mit dem Antriebsaggregat gekuppelt. Solche Zahnradpumpen haben den Nachteil, daß sie relativ laut sind, da die beiden Zahnräder mit hohen Drehzahlen arbeiten. Ferner haben solchen Zahnradpumpen in Verbindung mit dem Antriebsaggregat ein großes Bauvolumen. Wegen der unterschiedlichen Wellen der beiden Zahnräder haben diese bekannten Pumpen zudem einen relativ aufwendigen Aufbau.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zahnradpumpe dieser Art so auszubilden, daß sie bei verminderter Geräuschentwicklung ein relativ kleines Bauvolumen hat und konstruktiv einfach ausgebildet ist.

[0004] Diese Aufgabe wird bei einer Zahnradpumpe der gattungsbildenden Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

[0005] Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung erfolgt durch die Untersetzungsstufe eine Untersetzung der hohen Drehzahl der antreibenden Welle in die kleine Drehzahl der Zahnradpumpe. Dadurch arbeitet die Zahnradpumpe relativ leise, wenn sie mit einem Aggregat gekuppelt ist, dessen Motor bei hoher Drehzahl arbeitet. Durch die Verbindung der Pumpe mit einem Motor hoher Drehzahl hat diese Einheit nur ein relativ kleines Bauvolumen, so daß sie auch bei kleinen zur Verfügung stehenden Einbauräumen verwendet werden kann. Die erfindungsgemäße Ausbildung ergibt eine Geräuschentkopplung zwischen der Zahnradpumpe und dem Antriebsaggregat. Es wird kein Motorschall in das Hydraulikmedium übertragen.

[0006] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

[0007] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1

eine erfindungsgemäße Zahnradpumpe in einem Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2

die Zahnradpumpe nach Fig. 1 in einem Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

[0008] Die Zahnradpumpe gemaß den Fig. 1 und 2 wird beispielsweise zusammen mit einem hydraulischen Aggregat für eine Lenkhilfe eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Sie weist ein Gehäuse 1 mit einem Ein- und einem Auslaß 2 und 3 auf, in dem drei Zahnräder 4 bis 6 untergebracht sind. Die Zahnräder 4 und 5 sind gleich ausgebildet und drehfest auf gleich langen Wellen 7 und 8 im Gehäuse 1 gelagert. Wie Fig. 1 zeigt, sind die Wellen 7, 8 im Boden und in der Decke des Gehäuses 1 drehbar gelagert und ragen nicht aus dem Gehäuse heraus. Die Zahnräder 4, 5 haben eine solche Dicke, daß sie an den einander zugewandten Innenseiten 10, 11 der Decke und des Bodens des Gehäuses 1 anliegen. Die Innenwandung des Gehäuses 1 ist im Bereich der Zahnräder 4, 5 an deren Umrißform angepaßt (Fig. 2), so daß die Zahnräder 4, 5 nur geringes Spiel in bezug auf die Innenwandung 12 haben. Die Zahnräder 4 und 5 kämmen miteinander und drehen dadurch in entgegengesetzte Richtungen P₁, P₂ (Fig. 2). Das andere Zahnrad 6 hat kleineren, vorzugsweise nur etwa halb so großen Durchmesser wie die Zahnräder 4 und 5. Es sitzt ebenfalls drehfest auf einer im Gehäuse 1 gelagerten Welle 9 und dreht vorzugsweise in entgegengesetzter Richtung P₁ zum Zahnrad 5. Das Zahnrad 6 hat wesentlich geringere Dicke als die Zahnräder 4, 5. Wie Fig. 1 zeigt, ist das Zahnrad 6 weniger als halb so dick wie die Zahnräder 4, 5. Es liegt in halber Höhe des Aufnahmeraumes des Gehäuses 1. Die Welle 9 ragt aus dem Gehäuse 1 und kann durch die Antriebswelle eines (nicht dargestellten) Motors gebildet sein. Die Welle 9 kann aber auch über ein weiteres (nicht dargestelltes) Getriebe oder über einen Riemen mit einer Welle eines Motors gekoppelt werden. Wenn die Welle 9 des Zahnrades 6 die Antriebswelle des Motors ist, kann eine Kupplung zwischen Antriebswelle und Welle 9 entfallen.

[0009] Das Zahnrad 6 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Zahnrad 5 im Eingriff und auf der Saugseite, benachbart zum Einlaß 2 des Gehäuses 1 angeordnet. Das kleinere Zahnrad 6 mit dem größeren Zahnrad 5 bildet eine Untersetzungsstufe. Dadurch kann ein Antriebsmotor mit einer hohen Drehzahl mit der Zahnradpumpe gekoppelt werden. Durch die Untersetzungsstufe 5, 6 haben die Zahnräder 4, 5 trotz der hohen Drehzahl des Zahnrades 6 eine entsprechend geringe Drehzahl. Dies hat den Vorteil, daß die Zahnradpumpe nur eine geringe Geräuschentwicklung hat. Die Zahnradpumpe kann daher mit Motoren angetrieben werden, die bei hohen Drehzahlen laufen, ohne daß sich dies nachteilig auf die Geräuschentwicklung auswirkt. Motoren, die mit hoher Drehzahl arbeiten, haben ein kleines Bauvolumen. Daher kann die Zahnradpumpe mit einem solchen Antriebsaggregat auch bei geringen Platzverhältnissen eingesetzt werden.

[0010] Das Hydraulikmedium wird durch die miteinander kämmenden Zahnräder 4 und 5 in bekannter Weise vom Einlaß 2 zum Auslaß 3 gefördert. Das kleinere Zahnrad 6 hat keine Pumpfunktion. Seine Achse kann daher einen geringen Achsversatz in bezug auf die (nicht dargestellte) Antriebswelle des Motors aufweisen bzw. leicht schräg in bezug auf die Wellen 7, 8 gestellt sein, ohne daß sich dies nachteilig auf die Pumpwirkung der Zahnradpumpe auswirkt.

[0011] Da die Zahnräder 4 und 5 sowie ihre Wellen 7 und 8 jeweils gleich ausgebildet sind, besteht die Zahnradpumpe aus nur wenigen unterschiedlichen Bauteilen, was sich vorteilhaft auf die Herstellungskosten der Pumpe auswirkt. Das Zahnrad 6 kann zur weiteren Geräuschverminderung der Pumpe aus Kunststoff bestehen.

[0012] Da das Zahnrad 6 saugseitig im Pumpengehäuse 1 angeordnet ist, treten keine Dichtprobleme auf. Das Zahnrad 6 kann aber auch an jeder anderen geeigneten Stelle innerhalb der Zahnradpumpe vorgesehen sein. Das Maß der Untersetzung kann je nach Einsatzfall der Pumpe verändert werden, in dem beispielsweise unterschiedlich große Zahnräder 6 eingesetzt werden.

[0013] Die Untersetzungsstufe kann auch außerhalb des Pumpengehäuses 1 vorgesehen sein. In diesem Fall sind im Pumpengehäuse 1 in herkömmlicher Weise nur die beiden Zahnräder 4, 5 vorgesehen. Die eine der beiden Wellen 7, 8 ist nach außen verlängert. Auf dieser Welle sitzt außerhalb des Pumpengehäuses 1 das Zahnrad 6, das mit einem Zahnrad auf der Antriebswelle des Motors kämmt. Diese beiden Zahnräder sind zur Bildung der Untersetzungsstufe entsprechend ausgebildet.

Ansprüche

1. Zahnradpumpe mit einem Pumpengehäuse, in dem zwei miteinander kämmende Zahnräder untergebracht sind, die jeweils drehfest auf einer Welle sitzen, und mit einer aus dem Pumpengehäuse herausgeführten Welle, die mit einem Antriebsaggregat, insbesondere einem Antriebsaggregat einer Lenkhilfe eines Kraftfahrzeuges, verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Antriebsverbindung zwischen der Zahnradpumpe und dem Antriebsaggregat wenigstens eine Untersetzungsstufe (56) liegt.

2. Pumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Untersetzungsstufe (5, 6) im Pumpengehäuse (1) untergebracht ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes, im Durchmesser kleineres Zahnrad (6) vorgesehen ist, das auf der aus dem Gehäuse (1) nach außen ragenden Welle (9) sitzt und mit einem der beiden anderen Zahnräder (4, 5) kämmt.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden anderen Zahnräder (4, 5) gleich ausgebildet sind.

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden anderen Zahnräder auf jeweils gleich langen Wellen (7, 8) gelagert sind.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Gehäuse (1) herausgeführte Welle (9) die Antriebswelle des Antriebsaggregates ist.

7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Gehäuse (1) herausgeführte Welle (9) mit einer Antriebswelle des Antriebsaggregates gekuppelt ist.

8. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Zahnrad (6) aus Kunststoff besteht.

9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Zahnrad (6) auf der Saugseite des Pumpengehäuses (1) angeordnet ist.

10. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Zahnrad (6) einen Durchmesser hat, der etwa nur halb so groß ist wie der der anderen Zahnräder (4, 5).

Zeichnung