Zahnriemenpumpe

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Zahnriemenpumpe zum Fördern und Dosieren von nichtschmierenden Flüssigkeiten. Sie soll eine einfache Bauweise besitzen und für höhere Drücke geeignet sein.
Erfindungsgemäß besteht die Zahnriemenpumpe aus einer mittig in dem Pumpengehäuse (1) gelagerten, angetriebenen Zahnscheibe (4), mit der ein Zahnriemen (5) im Eingriff steht. Beiderseits der Zahnscheibe (4) ist in ihrer Achsebene jeweils eine Umlenkrolle (6, 7) drehbar gelagert, die von der nichtverzahnten Innenseite des Zahnriemens (5) umschlungen ist, wobei der Zahnriemen (5) zwischen der Zahnscheibe (4) und den Umlenkrollen (6, 7) dichtend hindurchläuft. Die Zähne des Zahnriemens (5) und die nicht vom Zahnriemen (5) umschlungenen Zähne der Zahnscheibe (4) gleiten dichtend entlang der Gehäuseinnenwandung (8, 9), so daß die zwischenliegenden Zahnlücken (12, 13) kleine abgedichtete Förderzellen bilden, in denen das Fördermittel vom Saugraum (10) zum Druckraum (11) gefördert wird.
Die Zahnriemenpumpe gewährleistet eine optimale Kraftübertragung, große Leistungs- und Drehzahlbereiche, einen wartungsfreien Dauerbetrieb und besitzt eine lange Lebensdauer Aufgrund der konstanten Winkelgeschwindigkeit ist sie geräuscharm und ermöglicht eine exakte Dosierung.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Zahnriemenpumpe, welche hauptsächlich als regelbare Dosier- und Förderpumpe für nichtschmierende Flüssigkeiten einsetzbar ist.

[0002] Aus der US 2 745 355 ist eine Zahnriemenpumpe bekannt, die mehrere Zahnscheiben aufweist, die mit einem Zahnriemen in Eingriff stehen. Saug- und Druckraum müssen bei dieser Pumpe durch gesonderte Distanzstücke voneinander getrennt werden. Ferner beschreibt die DE 2 560 128 C2 eine Pumpe mit einem Förderriemen, der auf zwei Riemenscheiben umläuft. Diese Pumpe weist ein gegenüber der Zahnriemenpumpe nach der US 2 745 355 anderes Funktionsprinzip auf Durch Änderung der Krümmung der Bewegungsbahn des Zahnriemens ändern die zwischen den Zahnköpfen befindlichen Arbeitskammern ihren Querschnitt.

[0003] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Zahnriemenpumpe zu entwickeln, die baulich einfach ausgeführt werden kann und auch für höhere Drücke geeignet ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß für die Pumpenherstellung kostengünstige handelsübliche Verzahnungsteile verwendet werden können. Besondere Merkmale sind eine optimale formschlüssige Kraftübertragung, großer Leistungs- und Drehzahlbereich, wartungsfreier Dauerbetrieb, geräuscharmer Lauf, lange Lebensdauer und konstante Winkelgeschwindigkeit durch die kreisförmige Umschlingung, die sich nicht in Form eines Polygons oder Vielecks darstellt und somit Vibrationen und Geräusche vermeidet.

[0004] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Zahnriemenpumpe ohne ihren aufzuschraubenden Gehäusedeckel.

[0005] Die Zahnriemenpumpe besteht aus einem länglichen Pumpengehäuse 1, in dem zentrisch eine Antriebswelle 2 gelagert ist und über eine formschlüssige Verbindung 3 eine Zahnscheibe 4 aufnimmt. Die Außenverzahnung der Zahnscheibe 4 greift in die Verzahnung eines Zahnriemens 5 ein. Mit seiner glatten Innenseite läuft der Zahnriemen 5 über Umlenkrollen 6 und 7, die beiderseits der Zahnscheibe 4 in deren Achsialebene und parallel zueinander drehbar gelagert sind, wobei ihr Abstand von der Zahnscheibe 4 in der Achsialebene etwa der Dicke des Grundprofils des Zahnriemens 5 entspricht. Mit seiner verzahnten Seite liegt der Zahnriemen 5 im Bereich der Umschlingung der Umlenkrollen 6 und 7 sowie im Bereich seines geradlinigen Verlaufs nach Verlassen der Umschlingung der Umlenkrolle 6 bis hin zur Berührung der gegenüberliegenden Umlenkrolle 7 an der Gehäuseinnenwandung an. Das bedeutet, daß die Gehäuseinnenwandung auf ihrer dem ebenen Bereich gegenüberliegenden Seite formgetreu dem Umfang der beiden Umlenkrollen 6 und 7 sowie der Zahnscheibe 4 ausgebildet ist. Dabei wurde der Bereich der Gehäuseinnenwandung, an dem der Zahnriemen 5 entlangläuft, mit der Ziffer 8 und der, an dem die Zähne der Zahnscheibe 4 entlanggleiten, mit der Ziffer 9 gekennzeichnet. Jeweils im Bereich des Übergangs des Zahnriemens 5 auf die Umlenkrollen 6 bzw. 7 ist von dem Zahnriemen 5, der Zahnscheibe 4 und der Gehäuseinnenwandung 9 ein Volumen begrenzt, das bei der im vorliegenden Beispiel durch Pfeile gekennzeichneten Drehrichtung nahe der Umlenkrolle 6 als Saugraum 10 und nahe der gegenüberliegenden Umlenkrolle 7 als Druckraum 11 bezeichnet wurde. Dementsprechend befindet sich die Saugseite der Zahnriemenpumpe auf der Seite des Saugraumes 10 und die Druckseite auf der Seite des Druckraumes 11.
Zur Unterscheidung des Förderweges des Mediums wurden die durch die Zahnscheibe 4 im Bereich der Gehäuseinnenwandung 9 gebildeten Zahnlücken mit der Ziffer 12, dagegen die durch den Zahnriemen 5 mit der Gehäuseinnenwandung 8 gebildeten Zahnlücken mit der Ziffer 13 gekennzeichnet. Auf der Saugseite der Zahnriemenpumpe ist ein Pumpeneingang 14 und auf ihrer Druckseite ein Pumpenausgang 15 in das Pumpengehäuse 1 eingearbeitet.

[0006] Nachfolgend soll die Wirkungsweise der Erfindung beschrieben werden. Bei Rotation der Antriebswelle 2 in Pfeilrichtung wird über die formschlüssige Verbindung 3 die Zahnscheibe 4 in eine Drehbewegung versetzt. Der Zahnriemen 5, der die Zahnscheibe 4 bis zu 180° umschlingt, wird durch die formschlüssige Verbindung von Zahnscheibe 4 und Zahnriemen 5 zu einer Umlaufbewegung innerhalb des Pumpengehäuses 1 bewegt, wobei er einen Weg vom Saugraum 10 über die Umlenkrollen 6 und 7 bis hin zum Druckraum 11 entlang der Gehäuseinnenwandung 8 beschreibt. Über den saugseitigen Pumpeneingang 14 und den Saugraum 10 werden sowohl die durch die Zahnscheibe 4 gebildeten Zahnlücken 12 als auch die durch den Zahnriemen 4 gebildeten Zahnlücken 13 mit dem Fördermittel gefüllt. Sie fördern dieses entlang der Gehäuseinnenwandung 8 und 9 bis hin zum Druckraum 11, wo durch die kämmende Verzahnung des Zahnriemens 5 mit der Zahnscheibe 4 das Fördermittel zum druckseitigen Pumpenausgang 15 verdrängt wird.

Ansprüche

1. Zahnriemenpumpe zum Fördern und Dosieren von nichtschmierenden Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) ein Pumpengehäuse (1) weist einen Pumpeneingang (14) und einen Pumpenausgang (15) auf;

b) mittig im Pumpengehäuse (1) ist auf einer Antriebswelle (2) eine Zahnscheibe (4) angeordnet;

c) die Zahnscheibe (4) ist von einem Zahnriemen (5) umschlungen, dessen Zähne in die Verzahnung der Zahnscheibe (4) eingreifen;

d) rechts- und linksseitig der Zahnscheibe (4) sind von der glatten Innenseite des Zahnriemens (5) umschlungene Umlenkrollen (6, 7) drehbar gelagert, wobei zwischen der Zahnscheibe (4) und den Umlenkrollen (6, 7) der Zahnriemen (5) dichtend hindurchläuft;

e) zwischen den im Bereich der Umlenkrollen (6, 7) nach außen weisenden Zahnköpfen des Zahnriemens (5) und der Gehäuseinnenwandung (8) sind erste abgedichtete Zahnlücken (13) gebildet, die bei Umlauf des Zahnriemens (5) Fördermittel von einem Saugraum (10) zu einem Druckraum (11) fördern;

f) zwischen dem nicht vom Zahnriemen (5) umschlossenen Umfangsbereich der Zahnscheibe (4) und der in diesem Bereich an die Zahnscheibe (4) angrenzenden Gehäuseinnenwandung (9) sind zweite abgedichtete Zahnlücken (12) gebildet, die bei Drehung der Zahnscheibe (4) ebenfalls Fördermittel vom Saugraum (10) zum Druckraum (11) fördern;

g) der Druckraum (11) liegt in dem Bereich, in dem der Zahnriemen (5) mit der Verzahnung der Zahnscheibe (4) in Eingriff gelangt;

h) der Saugraum (10) liegt in dem Bereich, in dem der Eingriff von Zahnriemen (5) und Zahnscheibe (4) enden.

2. Zahnriemenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnriemen (5) die Zahnscheibe (4) in einem Winkel von bis zu 180° umschlingt.

3. Zahnriemenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (2) drehbar in beidseitigen Gehäuseabdeckungen gelagert ist.

Zeichnung