DE1553276B2

DE1553276B2 - Dichtungsanordnung in einer Zahnradpumpe

Info

Publication number: DE1553276B2
Application number: DE1553276A
Authority: DE
Inventors: John C. Mcalvay; Robert E. Trick
Original assignee: Webster Electric Co Inc
Current assignee: Webster Electric Co Inc
Priority date: 1965-05-04
Filing date: 1966-05-04
Publication date: 1978-06-29
Also published as: US3213800A; GB1147781A; DE1553276A1; DE1553276C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung hinter einer durch Förderdruckbeaufschlagung im Hochdruckbereich dichtend gegen die Seitenflächen der Zahnräder einer Außeneingriffszahnradpumpe gedrückten, etwa brillenförmigen Verschleiß- und Dichtplatte mit einer im Spaltraum zwischen dieser Dichtplatte und der benachbarten inneren Gehäusestirnwand eingelegten Formdichtung, die aus einem radial außerhalb der Zahnräder als Gehäusedichtung wirkenden Umfangsteil, zwei vorhandene Wellenlager für Zahnräder jeweils zum größeren Teil umgebenden kreisbogenförmigen Innenrandteilen und dazwischenliegenden Stegteilen besteht und in dem dem Hochdruckbereich an den Zahnrädern entsprechenden Bereich hinter der Dichtplatte ein mit der Druckseite in Verbindung stehendes Druckfeld abgrenzt, wobei im Niederdruckbereich ein entsprechend flacher Stützkörper die Formdichtung hinter der Dichtplatte gegen Verschieben abstützt. i

Mit Zahnradpumpen, die mit einer solchen Dichtungsanordnung (siehe die FR-PS 13 73 373) ausgestattet sind, wurden hervorragende Ergebnisse in bezug auf mit Zahnradpumpen erreichbare Druckwerte erzielt. Während ältere Zahnradpumpen, die mit festen seitlichem Spiel gebaut und mit einfachen Dichtungsringen oder ähnlichem abgedichtet waren, auf Druckbereiche von etwa 20 bis 50 kg/cm² beschränkt waren, liefern moderne Zahnradpumpen mit einer beweglichen durch den förderseitigen Druck der Pumpe belasteten Dichtungsplatte Druck von etwa 175 bis 210 kg/cm² und können diese Drücke bei einem Wikungsgrad von nahezu 95% über mehrere tausend Betriebsstunden aufrechterhalten.

Die eingangs geschilderte Dichtungsanordnung gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung der Dichtungskräfte und dadurch eine hohe Dichtwirkung, wobei der Verschleiß in den hochbelasteten Bereichen der Dichtplatte gering gehalten werden kann. Die verwendete Formdichtung muß dabei einerseits aus einem so elastischen Material bestehen, daß sie eine für die ί auftretenden hohen Drücke ausreichende Abdichtung sämtlicher möglichen Undichtigkeiten bewirkt, um den Hochdruckbereich von dem Niederdruckbereich der Zahnradpumpe in der vorgesehenen Weise abzugrenzen. Bei der bekannten Dichtungsanordnung wird daher die Formdichtung aus einem elastischen Material an der Dichtplatte angeklebt oder angeschweißt, wodurch sie in ihrer Lage festgehalten wird und ihre elastische Verformung zum Zwecke des Abdichtens nicht beeinträchtigt wird. Es treten dabei jedoch starke Scherkräfte auf, die die Festigkeit und Lebensdauer der Dichtungsanordnung beeinträchtigen. Lediglich im Niederdruckbereich der Dichtungsplatte ist ein flacher Stützkörper vorgesehen, der die Formdichtung insgesamt gegen ein Verschieben abstützt. Eine Versteifung der Formdichtung im Bereich der Wellenlager und an einem dadurch verursachten erhöhten Verschleiß zu hindern, ist bei dieser bekannten Dichtungsanordnung nicht vorgesehen.

Ferner ist bei einer Zahnradpumpe (siehe die US-PS 30 50 010) eine an der Rückseite der Verschleiß- und Dichtplatte angeordnete Dichtungsanordnung bekannt, die eine Formdichtung mit die Wellenlager umgebenden

kreisförmigen inneren Randteilen und hierzu parallel bzw. konzentrisch verlaufenden, den Niederdruckraum und die Hochdruckräume umschließenden äußeren Randteilen aufweist. Die inneren und äußeren Randteile sind über im wesentlichen radial verlaufende Stege miteinander verbunden. Durch das Einpressen dieser Formdichtung zwischen zwei die inneren und äußeren Randteile zumindest teilweise überdeckende biegbare Abdeckungen wird die Lage der Randteile der Formdichtung im eingebauten Zustand fixiert Zusätzlich ist zwischen die den Niederdruckraum abdichtenden Randteilabschnitte und Stege eine komplementäre Außenform aufweisende Füllplatte eingesetzt Bei einer weiteren in einer Zahnradpumpe (siehe die US-PS 30 55 307) vorgesehenen Dichtungsanordnung ist als Formdichtung ein O-Ring verwendet der in radialer Richtung durch die Innenwand einer zwischen den Wellenlagern und einer Gehäusestirnplatte eingepreßten Füllplatte abgestützt ist.

Bei diesen beiden Anordnungen ist jedoch immer noch eine schädliche Verformung der Formdichtung durch auf diese ausgeübte Kräfte möglich, wenn beim Zusammenbau der Pumpe die Dichtung nicht ganz sorgfältig eingesetzt worden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung der eingangs beschriebenen Art in der Weise zu verbessern, daß die Formdichtung aus elastischem Material, ohne ihre Dichtungswirkung zu verschlechtern, in ihrem gesamten Dichtungsbereich so versteift wird, daß ihre Widerstandsfähigkeit gegen Scherkräfte erhöht wird. Weiter soll ein Eindringen oder Eingequetschtwerden von Teilen der Dichtung an einem Ende der Wellenlager der Zahnräder verhindert werden, um so eine Beschädigung und einen raschen Verschleiß der Dichtung zu vermeiden.

Dies wird bei einer Dichtungsanordnung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der zum Teil plattenförmige Stützkörper aus relativ dünnem, beispielsweise nur 0,64 mm starkem Stahlblech besteht, an der Dichtplatte hauptsächlich im Niederdruckbereich anliegt, die Wellenlager für die Zahnräder umgebende Ringteile aufweist im Niederdruckbereich hinter der Dichtplatte etwa die Form eines Rechtecks hat und mit hochgebogenen, von der Dichtplatte weggerichteten, relativ kurzen Rändern versehen ist, gegen die sich entsprechende Teile der Formdichtung fest anlegen und dabei die Ränder übergreifen.

Durch die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung wird die Formdichtung an ihrem gesamten Umfang von den hochgebogenen Rändern des Stützkörpers abgestützt so daß sie nicht nur gegen den Niederdruckbereich, sondern auch gegen die Wellenlager der Zahnräder versteift ist und eine erhöhte Festigkeit gegenüber auftretenden Scherkräften besitzt. Die die Wellenlager umgebenden Ringteile des Stützkörpers verhindern dabei auch ein Eindringen oder Eingequetschtwerden von Teilen der elastischen Dichtung an einem Ende der Wellenlager, so daß der dadurch verursachte Verschleiß vermieden werden kann. Die Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung besitzt daher eine gegenüber den bekannten Dichtungsanordnungen erhöhte Lebensdauer. Da die Formdichtung die hochgebogenen Ränder des Stützkörpers übergreift und mit dem übergreifenden Teil gegen die innere Gehäusestirnwand anliegt, hat die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung eine zumindest ebensogute Dichtungswirkung wie die bekannten Anordnungen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Niederdruckbereich hinter der Dichtplatte zwischen dem Stützkörper, an dessen rechteckigem Teil, und einer gegenüberliegenden Stirnwand einer die Dichtung aufnehmenden Gehäusekammer eine Füllplatte angeordnet ist, die an ihrem Umfang von entsprechenden Randabschnitten des Stützkörpers umgeben und von entsprechenden Teilen der Formdichtung berührt wird und die ferner mit zwei konkaven kreisbogenförmigen Umfangsabschnitten an Außenringen der benachbarten

ι ο Wellenlager für die Zahnräder anliegen kann.

Um die Füllplatte auch in axialer Richtung in der richtigen Weise zu halten, ist zwischen der Füllplatte und dem Stützkörper eine mit letzterem verbundene, z. B. verklebte, kreisbogenförmige Rippe aus elastischem Material eingefügt durch die der Stützkörper gegen die Dichtplatte und diese gegen die Zahnradsseitenfläche gedrückt wird.

Um den Einbau der Dichtungsanordnung beim Zusammenbau der Zahnradpumpe zu erleichtern und ein sicheres Zusammenhalten der Dichtungsanordnung zu gewährleisten, kann der Stützkörper durch die Formdichtung mit der Dichtplatte verbunden, z. B.

verklebt sein.

Schließlich können die sich gegen die Ränder des Stützkörpers anlegenden Teile der Formdichtung diese Ränder mit einem abgerundeten Wulst übergreifen, der an der Stirnwand der die Dichtung aufnehmenden Gehäusekammer anliegt und dadurch ein axiales Andrücken der Dichtplatte gegen die Zahnradseitenflächen bewirkt Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß nicht nur, wie bereits oben beschrieben, ein sicheres Abdichten durch die Formdichtung bewirkt wird, sondern daß der die Ränder des Stützkörpers übergreifende Wulst einen mechanischen Druck auf die Dichtplatte ausübt so daß auch beim Anlaufen der Zahnradpumpe, d. h. bevor der Druck auf der Förderseite aufgebaut ist, eine ausreichende Dichtwirkung durch die Dichtplatte erzeugt wird.
In der folgenden Beschreibung ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Zahnradpumpe mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung,

F i g. 2 einen axialen Teilschnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 2 in verkleinertem Maßstab,

F i g. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 2, Fig.5 einen Längsschnitt längs der Linie 5-5 in Fig.4,

Fig.6 eine Seitenansicht der der Druckkammer zugewandten Rückseite der Dichtungsanordnung in einer Schnittebene gemäß der Linie 6-6 in Fig.2 gesehen, aber mit weggelassener Füllplatte,
F i g. 7 einen Teillängsschnitt längs der Linie 7-7 in F i g. 4 in vergrößerter Darstellung,

F i g. 8 einen Teilschnitt längs der Linie 5-5 und längs der Linie 8-8 in F i g. 6 in vergrößerter Darstellung,

Fig.9 eine Draufsicht auf den Stützkörper in der Dichtungsanordnung,

F i g. 10 einen Schnitt längs der Linie 10-10 in F i g. 9 und

F i g. 11 eine perspektivische Ansicht einer der Dichtungsanordnung zugeordneten Füllplatte.
Die in den Zeichnungen dargestellte Zahnradpumpe 10 besteht hauptsächlich aus einem Gehäuse 12 und einem Zahnradpaar 14 von zwei miteinander kämmenden Pumpenzahnrädern 16 bzw. 18.

Das Pumpengehäuse 12 weist zwei Hälften bzw. Hauptteile 20, 22 auf, die mit Paßflächen 20A bzw. 22A aneinanderliegen und durch eine Anzahl von Schrauben 24 zusammengehalten werden und mit Hilfe von Paßstiften 26 genau relativ zueinander ausgerichtet sind. Das Gehäuseteil 20 enthält eine Pumpenkammer 28, die im Querschnitt etwa die Form einer 8 aufweist, während im Gehäuseteil 22 eine im Umriß ähnliche Druckkammer 30 ausgebildet ist.

Das Pumpenzahnrad 16 wird durch eine Antriebswelle 32 in Drehung versetzt, die in Lagern 34 und 36 gelagert ist, welche ihrerseits in entsprechende Bohrungen 38 der Gehäuseteile 20, 22 eingesetzt sind. Das Lager 34, ein Nadellager, weist einen Außenring auf, der gemäß F i g. 2 in die Druckkammer 30 hineinragt und auf noch zu beschreibende Weise mit einer Dichtungsanordnung zusammenwirkt. Das Pumpenzahnrad 18 wird durch das Zahnrad 16 angetrieben und sitzt auf einer Welle 42, die ihrerseits in in den Gehäuseteilen 20 und 22 angeordneten Lagern 44 bzw. 48 gelagert ist, wobei der Außenring des Lagers 48 gemäß den F i g. 2 und 7 in die Druckkammer 30 hineinreicht. Die Zahnräder können einstückig mit ihren Wellen ausgebildet oder auf ihnen befestigt sein.

Die Pumpe weist einen Einlaß 50 und einen Auslaß 52 auf, die beide im Gehäuseteil 20 angeordnet sind. Der Einlaß 50 ist über einen Kanal 5OA mit der Pumpenkammer 28 verbunden, während der Auslaß 52 über Kanäle 52A, 52B, 52C und 52D mit der Pumpenkammer 28 in Verbindung steht. Die Kanäle 50A und 52D führen zur Einlaß- bzw. Auslaßseite neben der Eingriffsstelle der Zahnräder 16,18, die sich in den in Fig.3 durch die Pfeile angedeuteten Richtungen drehen.

Eine Dicht- und Verschleißplattenanordnung 60 ist auf mindestens einer Seite der Zahnräder vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführung gehört dazu eine auf ihrer Rückseite von Druckflüssigkeit beaufschlagte Dichtplatte 62, die gemäß F i g. 2 auf ihrer linken Seite an den Zahnrädern 16 und 18 anliegt. An der rechten, als Rückseite der Pumpenkammer 28 bezeichenbaren Seite der Zahnräder ist eine Dicht- und Verschleißplatte 64 angeordnet, die mittels Paßsitzes zwischen ihren verhältnismäßig kurzen Umfangsabschnitten 64/4 und 645 und den Umfangswänden der Pumpenkammer (F i g. 3) in dieser festgelegt und ausgerichtet ist. Die Platte 64 ist ferner mit runden öffnungen 66A und 665 zur Durchführung der Zahnradwellen 32 und 42 versehen. Sie ist außerdem zwischen den erwähnten Umfangsabschnitten etwas eingezogen und in den Bereichen der Einlaß- und Auslaßkanalabschnitte 5OA bzw. 52D ausgeschnitten, so daß sie im wesentlichen die Form einer 8 besitzt. Die fest angebrachte Verschleißplatte 64 ist an sich nicht unbedingt notwendig und die Zahnräder könnten statt dessen auch direkt an einer entsprechenden Stirnfläche im Pumpengehäuse anliegen. Ebenso könnten auch zwei druckbeaufschlagte Dichtplatten nach Art der Dichtplatte 62 beiderseits der Zahnräder verwendet werden.

Wie am besten aus den F i g. 4 und 6 hervorgeht, hat die axial bewegliche Dichtplatte 62 eine von einer 8 etwas abgewandelte Form bzw. eine verzerrte Brillenform. Sie ist mit reichlich weiten runden öffnungen 68/4 und 685 zur Durchführung der Wellen 32 bzw. 42 versehen und innerhalb der Pumpenkammer 28 (in geringem Maße) axial beweglich. Außerdem ist sie im Bereich des Einlasses bzw. Auslasses zur Pumpenkammer bei 62/4 und 625 hinterschnitten. Die Dichtplatte ist symmetrisch in bezug auf eine zwischen den Drehachsen der beiden Zahnräder 16, 18 verlaufenden, dazu parallelen Ebene, weist also einander gleiche, die Wellen 32 und 42 umgreifende obere und untere Abschnitte auf.

Die Dichtplatte 62 ist mit im Radius reduzierten Umfangsabschnitten 62C versehen, die vom Auslaßabschnitt 625 in entgegengesetzten Richtungen zur Einlaßseite und zu Plattenabschnitten 62D verlaufen, welche ihrerseits weiter radial abstehen und an in der

to Pumpenkammerumfangswand zu beiden Seiten des Einlasses vorgesehenen Dichtflächen 2SA anliegen.

Die Pumpenkammer ist außerdem bei 285 in beiden Hälften um beträchtliche Winkelbereiche der Zahnräder herum mit Ausnehmungen versehen, zwischen denen kurze Pumpenkammerwandabschnitte 28C verbleiben, welche in der Nähe des Auslasses an den Zahnrädern (fast) anliegen, jedoch müssen diese Abschnitte nicht unbedingt vorhanden sein. Tatsächlich bilden diese Abschnitte keine Abdichtung, sondern dienen nur zu Meßzwecken bei der _t Herstellung. Sie besitzen eine solche Bogenausdehnung, daß sie keine Abdichtung zwischen benachbarten Zähnen bewirken, und bilden außerdem den Umfangsabschnitten 645 der nicht beweglichen Verschleißplatte 64 gegenüberliegende Stützflächen. Gemäß der Zeichnung erstrecken sich die Ausnehmungsabschnitte 285 der Pumpenkammerwand ebenso wie die zurückgesetzten Umfangsabschnitte 62C der Platte 62 über einen beachtlichen Winkelbereich. Das Hinterschneiden der Dichtplatte trägt außerdem zu einer Verminderung von Reibungsverlusten bei. Die Dichtplatte ist dadurch auch, wie am besten aus F i g. 2 hervorgeht, praktisch bis an die Wurzeln der Zahnradzähne heran ausgeschnitten. Hierdurch wird das zum Antreiben der Pumpe im Betrieb erforderliche Drehmoment herabgesetzt.

Die Dichtplatte 62 wird durch unter dem hohen Auslaßdruck stehende Flüssigkeit axial gegen die Zahnräder gedrängt, indem die Druckkammer 30 über den Kanalabschnitt 52D im Gehäuseteil 22 und die zurückgesetzten Umfangsabschnitte 625 und 62C der Dichtplatte mit dem Auslaß 52 verbunden ist. Der Auslaßdruck wird auf einen im wesentlichen E-förmigen Hochdruckbereich 70 der Druckkammer begrenzt, der infolge seiner Ε-Form im wesentlichen mit den Abschnitten 625 und 62C der Dichtplatte zusammenfällt. Diese Begrenzung geschieht durch eine nachgiebige Formdichtung 72 in Verbindung mit den Außenringen der Lager 34 und 48. Durch diese Anordnung wird außerdem ein Niederdruckbereich 74 festgelegt, weleher über den hinterschnittenen Abschnitt 62/4 der Dichtplatte 62 dem Einlaßdruck unterworfen ist. Die Verbindung des Bereichs 74 mit dem Einlaßdruck wird außerdem durch eine öffnung 90G in einem eine Verdrückung der Formdichtung verhindernden Stützkörper 90 gewährleistet.

Die nachgiebige Formdichtung 72, die bei der dargestellten Ausführungsform speziell mit der Dichtplatte verklebt bzw. verbunden ist, weist einen dem Umriß der Druckkammer 30 angepaßten Umfangsteil 76 von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt auf, umgibt damit die Dichtplatte 62 mit Abstand, ist in die Druckkammer 30 eingepaßt und dichtet beide Druckbereiche 70 und 74 ab. Der Abschnitt 76/4 des Umfangsteils 76 der Dichtung hat aber nicht rechteckigen Querschnitt, sondern ist mit einem aufwärts abstehenden, abgerundeten Wulst 765 versehen, welcher einen Teil des eine Verdrückung verhindernden Stützkörpers 90 übergreift. Die Dichtung umgibt zwar

die Dichtplatte 62, ist aber hauptsächlich auf der einen Seite dieser Platte angeordnet und zwischen die Gehäuseteile 20 und 22 eingepreßt, so daß sie auch als Gehäusedichtung wirkt.

Die Dichtung 72 weist weiterhin einstückig mit ihr ausgebildete gerade Stegteile 72C, die sich einwärts bis zu im wesentlichen kreisbogenförmigen Innenrandteilen 72D erstrecken, welche ihrerseits den größten Teil des Umfangs der Außenringe der Lager 36 und 48 umgeben, sowie einen weiteren kurzen geraden Stegteil 72£" auf, welcher die benachbarten Enden der Innenrandteile 72D miteinander verbindet.

Der Hochdruckbereich 70 ist somit durch die Teile 76, 72C, 72D und 72E der Dichtung 72 umgrenzt. Der Pumpenhochdruck wird bei dieser Anordnung über etwa 270° der Umfange der Zahnräder 16 und 18 hinweg wirksam. Dabei erfolgt durch die Druckbeaufschlagung diametral einander gegenüberliegender Teilbereiche der Umfange der zwei Zahnräder 16 und 18 innerhalb des 270°-Bereiches ein teilweiser Ausgleich der auf die Zahnräder in radialer Richtung einwirkenden Kräfte. Nur die radialen Kräfte, die durch Druckbeaufschlagung des Zahnrades 16 in dem in V Fig.3 oben links liegenden Vierteil und durch die Druckbeaufschlagung des Zahnrades 18 in dem in Fig.3 links unten liegenden Viertel erhalten werden, werden nicht kompensiert, da auf die diametral gegenüberliegenden Umfangsabschnitte der Zahnräder nur der Einlaßdruck einwirkt. Damit erhält man insgesamt auf die Zahnräder einwirkende resultierende Kräfte, wie sie in Fig.4 bei 80 gezeigt sind. Diese resultierenden Kräfte in radialer Richtung drücken die Zahnräder gegen die Pumpenkammerflächen 28a, so daß die Hochdruckseite der Pumpe gut gegen die Niederdruckseite abgedichtet ist. Die Dichtplatte 62 wird außerdem durch den innerhalb der Druckkammer 70 auf ihre Stege 72C und 72£" sowie auf ihre Innenrandteile 72D einwirkende Auslaßdruck gegen den Einlaß gedrängt, so daß eine Dichtungsberührung zwischen den Dichtplattenabschnitten 62D und den ίο Flächen 28A bewirkt wird. Hierdurch werden Leckagen wirksam verhindert.

Zur Verhinderung eines anfänglichen Hindurchlekkens bei Inbetriebnahme der Pumpe kann die ) Dichtplatte 62 elastisch radial gegen die Pumpenkammer vorbelastet sein. Dies läßt sich dadurch erzielen, daß die kreisbogenförmigen Innenrandteile 72D gegenüber den Lagern 36 und 48 exzentrisch angeordnet sind, so daß diese Teile 72D der Dichtung 72 die Dichtplatte gegen den Einlaß drängen.

Die aneinander anstoßenden Umfangsflächenstücke 62Dund 28A der Dichtplatte bzw. des Gehäuses werden elastisch in Dichtungsberührung miteinander gehalten, so daß die Pumpe zu Beginn des Betriebs, während sich der Pumpendruck aufbaut, zufriedenstellend arbeitet, da die Dichtplatte 62 nach links gedrängt wird und eine zusätzliche Abdichtung an den zusammenstoßenden Flächen gewährleistet. Die Dichtplatte wird unter dem Einfluß des auf ihre Umfangskante am zurückgesetzten Abschnitt 62C einwirkenden Auslaßdruck nach links gedrängt. Auf diese Weise wird ein Hindurchlecken von Flüssigkeit von Einlaß und Auslaß wirksam verhindert.

Der Niederdruckbereich 74 wird durch die nicht von der Dichtung umgebenen Abschnitte der Lager 34 und 48, den geraden Teil 76A des Dichtungsumfangsteils 76 und die geraden Stege 72C und 72E der Dichtung begrenzt. Dieser Bereich ist über den hinterschnittenen Abschnitt 62A der Dichtplatte 62 gegenüber dem Einlaßdruck offen.

Ferner weist die Dichtungsanordnung einen eine Verdrückung der Dichtung verhindernden Stützkörper 90 auf, der hauptsächlich aus einem flachen plattenartigen Abschnitt 9OA besteht und in den F i g. 9 und 10 für sich dargestellt ist. Dieser Stützkörper versteift die Dichtung und vermindert ein mögliches Abscheren und Verschleißen der Dichtung unter hohen Drücken. Neben dem im wesentlichen rechteckigen plattenartigen Abschnitt 9OA, welcher den Niederdruckbereich 74 überlagert, gehören zum Stützkörper noch zwei nicht geschlossen kreisförmige Ringteile 90ßund 90C, welche von den Zahnradwellen durchsetzte Öffnungen 9OD bzw. 90Ü¹ umgeben. Der Stützkörper 90 ist mit relativ kurzen, hochgebogenen, längs des Umfangs verlaufenden und geringfügig biegsamen oder verformbaren Rändern 9OF versehen, zu den kreisbogenförmige Abschnitte 90Fl und 90F2 gehören, die durch einen kurzen Querabschnitt 90F3 und einen Abschnitt 90F4 an der Außenseite des plattenförmigen Abschnitts 90.A miteinander" verbunden sind, wobei letzterer mit zwei Schlitzen bzw. Einschnitten 90F5 versehen ist, die zur besseren Befestigung der Dichtung an diesem Abschnitt dienen. Der Abschnitt 90F4 ist durch kurze gerade Abschnitte 90F6 mit den kreisbogenförmigen Abschnitten verbunden. Die Randabschnitte 90Fl, 90F2, 90F3, 90F4 und 90F6 bilden einen nahezu geschlossenen Rand 9OF um den Stützkörper 90, der lediglich von den beiden Einschnitten 90F5 unterbrochen ist.

Der Stützkörper 90 besteht aus Stahlblech mit einer Stärke von etwa 0,64 mm. Der Übergang zwischen Rand und Bodenabschnitt ist gemäß F i g. 10 mit einem Radius von maximal etwa 0,4 mm ausgebildet, damit sich der Rand unter Flüssigkeitsdruckeinwirkung etwas leichter durchzubiegen vermag.

Die nachgiebige Formdichtung 72 kann sowohl mit dem eine Verdrückung verhindernden Stützkörper 90 als auch mit der Dichtplatte 62 verbunden, z. B. verklebt sein. Die Dichtungsteile 72C, 72Dund 72£" umschließen die Außenseite des Umfangsrandes 9OF des Stützkörpers, wobei die Dichtung mit einem verhältnismäßig schmalen, abgerundeten Wulst 72F versehen ist, welcher, wie am besten in den F i g. 7 und 8 dargestellt ist, zwecks Berührung mit der inneren Stirnwand des Gehäuseteils 22 sich über den Rand 9OF hinausstreckt, dabei diesen übergreift, so daß der Stützkörper die durch die nachgiebige Dichtung gewährleistete wirksame Abdichtung nicht beeinträchtigt und eine anfängliche axiale mechanische Vorbelastung der Dichtplatte bewirkt wird. Die Innenseite der kreisbogenförmigen Randabschnitte 90Fl und 90F2 umschließen gemäß den F i g. 2 und 7 mit engem Abstand die Außenringe der Lager 34 und 48 und sind praktisch frei von Dichtungsmaterial. Außerdem berühren die Ringteile 90ßund 90Cdes Stützkörpers 90 an den Randabschnitten die Enden der Außenringe.

Aus den Fig.2, 7 und 8 ist es ersichtlich, daß ein Einquetschen von Rändern der Formdichtung 72 in die Zwischenräume zwischen der Dichtplatte 62 und den Außenringen der Lager 34,48 durch den Stützkörper 90 wirksam verhindert wird. Der Stützkörper verhindert außerdem andere unerwünschte Verdrückungen der Dichtung, beispielsweise um den Umfang des Niederdruckbereichs 74 herum, wo eine zusätzliche Vorrichtung zur Verhinderung einer Dichtungsverdrückung in Form einer in F i g. 11 dargestellten Füllplatte 92 vorgesehen sind, welche von einer im wesentlichen halbkreisförmigen Rippe 94 im plattenartigen Abschnitt

809 526/7

90/4 des Stützkörpers gestützt wird. Die aus weichem elastischem Werkstoff bestehende Rippe 94 ist ebenfalls mit dem Stützkörper 90 verbunden bzw. verklebt und bildet somit einen Teil der einheitlichen Dichtungsanordnung, da der Stützkörper mit Hilfe der Formdichtung an der Dichtplatte 62 befestigt ist. Außerdem hilft die Rippe 94 über die Füllplatte zur anfänglichen nachgiebigen Vorbelastung der Dichtplatte 62 gegen die Zahnräder mit, wodurch sie die Dichtung 72 bei der gleichen Wirkung unterstützt. Zur ungehinderten Verbindung des Niederdruckbereichs 74 hinter der Dichtplatte mit dem Einlaßbereich 5OA, 62A in der Pumpe 10 ist die Füllplatte 92 mit einer öffnung 925 versehen, während der Stützkörper 90 eine öffnung 9OG aufweist. Außerdem steht die Gehäusekammer 505 gegenüber dem Kanal 5OA mit dem Niederdruckbereich in Verbindung. Die in der Füllplatte vorgesehene öffnung 925 verhindert die Bildung einer Auffangtasche zwischen der Platte und der Rippe 94.

Beim Zusammenbau der Pumpe wird die festsitzende nicht verschiebliche Draht- und Verschleißplatte 64 in das Gehäusehauptteil 20 eingesetzt, wo sie sich dann auf der einen Seite der Zahnräder befindet. Die druckbeaufschlagte Dicht- und Verschleißplatte 62 bildet eine Einheit mit der Formdichtung 72 und dem Stützkörper 90, wenn diese Teile miteinander verbunden, z. B. verklebt sind. Anschließend wird die Füllplatte 92 in den Niederdruckbereich 74 innerhalb der Formdichtung eingesetzt, so daß sie mit den Dichtungsteilen 72C und 72£"und einem Teil des Umfangsteils 76 der Dichtung 72 in Berührung steht und die konkaven Umfangsabschnitte 92A an den Außenringen der Lager 34 und 48 anliegen. Die Dicht- und Verschleißplattenanordnung 60 wird dann an der anderen Seite der Zahnräder angebaut, wo sie an ihrem Umfang zwischen den Gehäusehauptteilen 20 und 22 gehalten wird und auch eine Abdichtung gegen ein Hindurchlecken zwischen den beiden Gehäuseteilen nach außen bildet. Die Dichtplattenanordnung legt außerdem den Hochdruckbereich 70 und den Niederdruckbereich 74 hinter der Dichtplatte 60 fest. Der Hochdruckbereich steht über den eingezogenen Abschnitt 62C der Dichtplatte mit

ίο dem Druckbereich an den Zahnrädern in Verbindung, wodurch die Dichtplatte durch den auf ihre Kante sowie auf die Hochdruckseiten der Teile 72£>und 72£"der mit ihr verbundenen Dichtung 72 einwirkenden hohen Flüssigkeitsdruck radial vorbelastet ist. Die Einschnü-

!5 rung der Dichtplatte und der Zwischenraum 285 um die Zahnradumfänge herum gewährleisten eine Verminderung von Reibungsverlusten. Die Dichtplatte 62 wird außerdem axial gegen die Seitenflächen der Zahnräder gedrückt, und zwar anfänglich durch die Dichtung selbst und im Betrieb hauptsächlich durch den auf die Seiten des über 'die Dichtungsteile 72C, 72D und 72E hinausragenden freiliegenden Abschnitte der Dichtplatte einwirkenden Förder- bzw. Flüssigkeitsdruck. Anfänglich wird die Dichtplatte auch radial vorbelastet, um ihren Abschnitt 62C infolge der exzentrischen Anordnung des Dichtungsteils 72D gegenüber den Lagern 34 und 48 in Dichtungsberührung mit den Gehäuseabschnitten 28A zu halten. Die Dicht- und Verschleißplattenanordnung mit der Platte 62 ist folglich sowohl radial als auch axial vorbelastet, und die beschriebene Konstruktion hat sich bei hohen Drücken im Bereich von etwa 175—210 kg/cm² und höher als sehr wirksam erwiesen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dichtungsanordnung hinter einer durch Förderdruckbeaufschlagung im Hochdruckbereich dichtend gegen die Steitenflächen der Zahnräder einer Außeneingriffszahnradpumpe gedrückten, etwa brillenförmigen Verschleiß- und Dichtplatte mit einer im Spaltraum zwischen dieser Dichtplatte und der benachbarten inneren Gehäusestirnwand eingelegten Formdichtung, die aus einem radial außerhalb der Zahnräder als Gehäusedichtung wirkenden Umfangsteil, zwei vorhandenen Wellenlager für Zahnräder jeweils zum größeren Teil umgebenden kreisbogenförmigen Innenrandteilen und dazwischenliegenden Stegteilen besteht und in dem dem Hochdruckbereich an den Zahnrädern entsprechenden Bereich hinter der Dichtplatte ein mit der Druckseite in Verbindung stehendes Druckfeld abgrenzt, wobei im Niederdruckbereich ein entsprechend flacher Stützkörper die Formdichtung hinter der Dichtplatte gegen Verschieben abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Teil plattenförmige Stützkörper (90) aus relativ dünnen, beispielsweise nur 0,64 mm starkem Stahlblech besteht, an der Dichtplatte (62) hauptsächtlich im Niederdruckbereich (74) anliegt, die Wellenlager (34, 48) für die Zahnräder (16, 18) umgebende Ringteile (9OB, 90C) aufweist, im Niederdruckbereich hinter der Dichtplatte (62) etwa die Form eines Rechtecks hat und mit hochgebogenen, von der Dichtplatte (62) weggerichteten, relativ kurzen Rändern (90F) versehen ist, gegen die sich entsprechende Teile (76, 72C, 72£>, 72E) der Form dichtung (72) fest anlegen und dabei die Ränder (90F)übergreifen.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Niederdruckbereich (74) hinter der Dichtplatte (62) zwischen dem Stützkörper (90), an dessen rechteckigem Teil, und einer gegenüberliegenden Stirnwand einer die Dichtung (72) aufnehmenden Gehäusekammer (30) eine Füllplatte (92) angeordnet ist, die an ihrem Umfang von entsprechenden Randabschnitten (90F3, 90F4, 90F6) des Stützkörpers umgeben und von entsprechenden Teilen (72£", 72F, 72B) der Formdichtung (72) berührt wird und die ferner mit zwei konkaven kreisbogenförmigen Umfangsabschnitten (92A) an Außenringen der benachbarten Wellenlager (34,38) für die Zahnräder (16,18) anliegen kann.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Füllplatte (92) und dem Stützkörper (90) eine mit letzterejn verbundene, z. B. verklebte, kreisbogenförmige Rippe (94) aus elastischem Material eingefügt ist, durch die der Stützkörper gegen die Dichtplatte (62) und diese gegen die Zahnradsseitenfläche gedrückt wird.

4. Dichtungsanordnung nach einem der vorübergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (90) durch die Formdichtung (72) mit der Dichtplatte (62) verbunden, z. B. verklebt ist.

5. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegen die Ränder (90F) des Stützkörpers anlegenden Teile (72C, 72D, 72E) der Formdichtung (72) diese Ränder (90F) mit einem abgerundeten Wulst (72F) übergreifen, der an der Stirnwand der die Dichtung (72) aufnehmenden Gehäusekammer (30) anliegt und dadurch ein axiales Andrücken der Dichtplatte (62) gegen die Zahnradsseitenfläche bewirkt.