146994. lajstromszámú szabadalom • Fogaskerékszivattyú

Megjelent: 1980. május 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.994. SZÁM 59. e. OSZTÁLY — FE—445. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Fogaskerékszivattyú Fémáru és Szerszámgépgyár, Budapest, mint a feltalálók: Nemes Géza technológus, Metka Ferenc mérnök, Pópity Sándor mérnök, Balezer János technológus, Barna Károly mérnök és Pálosy László mérnök, budapesti lakosok jogutódja A bejelentés napja: 1959. április 8. A szerszámgépeken, valamint a járműveken alkalmazott korszerű hidraulikus berendezések fogaskerékszivattyúinak általában 50—60 atmoszféra nyomásra, 30—50 1 folyadékot kell szállítani percenként. Az ilyen követelményeket kielégítő ismert fogaskerékszivattyúk átlaga csak 400—500 üzemórán keresztül tudja ezt a teljesítményt nyújtani, mert ennyi idő alatt vagy teljesen tönkremennek, vagy komolyabb javításra szorulnak. Az ismert fogaskerékszivattyúk ilyen rövid élettartamának fő oka, hogy a fogaskerekek tengelyei nincsenek megfelelőén tehermentesítve. A tengelyek az üzemi nyomás folytán a csapágyakra nagy csapágynyomást fejtenek ki, s ennek hatására — különösen siklócsapágyazás esetén — a csapágyakban rövid idő alatt is nagymérvű kopás következik be. A csapágyak kopásával a tengelyek az eredeti helyzetükből elvándorolnak s a fogaskerekek a szivattyúház belső felületét súrolva kikoptatják azt. Ezáltal a fogaskerekek fejszalagjai és a szivattyúház között tömítetlenség áll elő, ami lehetetlenné teszi az előbb említett teljesítmény szolgáltatását. A fogaskerékszivattyúk tengelyeinek hidraulikus terhelése következtében előálló nagy csapnyomás folytán a csapágyak a megengedettnél jobban melegszenek, majd a tengelycsapok berágódnak, s a szivattyúk üzemképtelenné válnak. Ez a hiba különösen olyan 'berendezéseknél alkalmazott fogaskerékszivattyúk korai tönkremenését okozza, ahol az olaj nagyfokú elszennyeződésnek van kitéve, pl. kombájnoknál, ugyanis a tengelycsapok berágódását itt még az is elősegíti, hogy a csapágyak kenésére szolgáló kis keresztmetszetű olajcsatornák az olaj szennyezettsége miatt eltömődnek, s a nagy terhelés folytán amúgy is túlmelegedett csapágyak kenése sem megfelelő. A tengelyek hidraulikus tehermentesítését néhány szivattyútípusnál úgy kívánják megoldani, hogy a fogaskerekek mellett elrendezett betétekben hornyokat képeznek ki, amelyek a szivattyú szívótere és a fogkoszorú egy része közötti közlekedést tesz lehetővé. E megoldásnak hátránya, hogy a fogaskerekekre axiális terhelést jelent, minek folytán a fogaskerekek síkfelületei, valamint az ezekkel szemközt levő felületek között súrlódáshoz vezet, aminek végső következménye szintén az, hogy a szivattyú nem tud az eredeti nyomásra szállítani. Ritkábban alkalmazottak az olyan fogaskerékszivattyúk, melyeknél a fogaskerekek agyrésze át van fúrva a hidraulikus tehermentesítés érdekében. E megoldás hátránya, hogy csökkenti a tengely keresztmetszetét, és hogy kiegyensúlyozatlansághoz vezet. A hidraulikus tehermentesítést célzó megoldások közös hátránya, hogy a foghézagokból kinyomódó olaj a szivattyú szívóterébe van visszavezetve, ami a szivattyú volumetrikus hatásfokát rontja. Az ismert fogaskerékszivattyúknál mindkét tengely forog. Ennek egyrészt az a hátránya, hogy így a csapágyazás költséges, másrészt, mivel a tengelyeken a fogaskerekeket ékkötéssel rögzítik, a kis átmérőjű tengelyeken csak kisméretű ékek alkalmazhatók, amelyek viszont csak kis nyomatékok átvitelére alkalmasak. Ha viszont a tengelyekkel egy darabból képezik ki a fogaskerekeket, akkor az előállítási költség nagymértékben megnő. További hátránya még az ismert fogaskerékszivattyúknak, hogy csak egy irányú folyadékszállításra alkalmasak. Az ismert fogaskerékszivattyúknál azonos fordulatszám melletti teljesítményváltozást csak az összes alkatrészek méreteinek megváltoztatásával lehet eszközölni, ami gazdaságos gyártást biztosító pzivattyúcsaládok kialakítását lehetetlenné teszi.. Az egyes alkatrészek meghibásodása esetén azok egyszerű kicserélése sem oldható meg. A találmány szerinti fogaskerékszivattyú mentes a fent felsorolt hátrányoktól, mert egyes elemeinek kiképzése, valamint szerkezeti felépítése folytán a tengelyek hidraulikus tehermentesítése tökéletes, mert kétirányú folyadékszállítást tesz lehetővé, mert tengelyének, illetve hajtott fogaskerekének csapágyazása egyszerű és olcsó, azonkívül lehetővé teszi, hogy a különböző teljesítményű szivattyúk csak néhány alkatrész méreteinek megváltoztatásával kialakíthatók.