DE102011077096A1 - Reciprocating vacuum pump - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Pendelschieberpumpe (1), insbesondere zur Versorgung eines Verbrennungsmotors mit Schmierstoff, beispielsweise mit Öl, mit einem rotierend gelagerten Innenrotor (2), der über Pendel (3) mit einem Außenrotor (4) in Verbindung steht. Erfindungswesentlich ist dabei, dass die Pendel (3) gelenkig am Innenrotor (2) gelagert und radial im Außenrotor (4) geführt sind und dass die Pendelschieberpumpe (1) elektromotorisch über den Außenrotor (4) angetrieben ist. Hierdurch kann ein völlig neuartiges und vielversprechendes Pumpenkonzept geschaffen werden.The invention relates to a pendulum slide pump (1), in particular for supplying an internal combustion engine with lubricant, for example oil, with a rotating inner rotor (2) which is connected to an outer rotor (4) via a pendulum (3). It is essential to the invention that the pendulums (3) are articulated on the inner rotor (2) and are guided radially in the outer rotor (4) and that the pendulum slide pump (1) is driven by an electric motor via the outer rotor (4). This enables a completely new and promising pump concept to be created.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pendelschieberpumpe mit einem rotierend gelagerten Innenrotor, der über Pendel mit einem Außenrotor in Verbindung steht, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a pendulum slide pump with a rotating inner rotor, which is connected by pendulum with an outer rotor, according to the preamble of
Der Einsatz von mengengeregelten Pendelschieberpumpen bei Verbrennungsmotoren ist seit langem Stand der Technik, um beispielsweise eine Fördermenge und einen Druck an den Bedarf des Verbrennungsmotors leicht anpassen zu können. Eine derartige Anpassung erfolgt meist über das Beaufschlagen eines Schiebers innerhalb der Pendelschieberpumpe mit einem aus einer Hauptölgalerie des Verbrennungsmotors stammenden Öldruck.The use of volume-controlled pendulum slide pumps in internal combustion engines has long been state of the art, for example, to easily adjust a flow rate and pressure to the needs of the internal combustion engine can. Such adaptation usually takes place via the application of a slide within the pendulum slide pump with a oil pressure originating from a main oil gallery of the internal combustion engine.
Aus der
Weitere Pendelschieberpumpen sind beispielsweise aus der
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Pendelschieberpumpe der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch ein anderes Antriebskonzept auszeichnet.The present invention is concerned with the problem of providing an improved or at least one alternative embodiment for a pendulum vane pump of the generic type, which is characterized in particular by a different drive concept.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das an sich bekannte Arbeitsprinzip einer Pendelschieberpumpe beizubehalten, gleichzeitig aber die Lagerung der einzelnen Pendel umzukehren, indem bei einer erfindungsgemäßen Pendelschieberpumpe die Pendel nicht mehr gelenkig am Außenrotor sondern vielmehr gelenkig am Innenrotor gelagert und radial im Außenrotor in zugehörigen Pendelführungen geführt sind. Zusätzlich soll die Pendelschieberpumpe nicht mehr mechanisch, beispielsweise mittels eines Riemen- oder Kettentriebs angetrieben werden, sondern elektromotorisch über den Außenrotor. Hierzu sind im Außenrotor in entsprechenden Ausnehmungen Magnete, insbesondere Permanentmagnete, angeordnet sind, wogegen außerhalb des Außenrotors ein Stator mit Elektromagneten angeordnet ist. Die Magnete und die Elektromagnete bilden dabei die Bestandteile des elektromotorischen Antriebs zum Antrieb der Pendelschieberpumpe. Der Außenrotor kann als Teil ausgebildet werden, in welchem zugleich die Ausnehmungen zur Aufnahme der Magnete mit eingeformt werden. Hierdurch ist ein kompakt bauender, kostengünstiger und von einer externen Kraftquelle unabhängiger Antrieb der Pendelschieberpumpe möglich. Die erfindungsgemäße Pendelschieberpumpe dient beispielsweise zur Versorgung eines Verbrennungsmotors mit Schmierstoff, insbesondere zur Versorgung mit Öl, und weist einen rotierend gelagerten Innenrotor auf, der über besagte Pendel mit dem Außenrotor in Verbindung steht. Im Unterschied zu bisher aus dem Stand der Technik bekannten Pendelschieberpumpen, bei welchen die Pendel gelenkig am Außenrotor gelagert und radial im Innenrotor geführt waren, kann bei der erfindungsgemäßen Pendelschieberpumpe der Innenrotor deutlich kleiner ausgebildet werden und dadurch deutlich kompakter bauen, wodurch ein nicht zu unterschätzender Packagevorteil entsteht. Das Wirkprinzip der erfindungsgemäßen Pendelschieberpumpe unterscheidet sich dabei nicht von dem bisher bekannter Pendelschieberpumpen. Die großen Vorteile der erfindungsgemäßen Pendelschieberpumpe liegen insbesondere im Entfall des hohen Material- und Bauraumbedarfs am Innenrotor sowie einer Verringerung der Komplexität des Außenrotors, da eine Pendelkopf-Umschlingung von mehr als 180° nunmehr am Innenrotor angeordnet wird. Durch die gänzlich andere Ausgestaltung des Außenrotors ist es zusätzlich möglich, diesen aus gänzlich anderen Materialien und auch durch andere Fertigungsverfahren herzustellen, beispielsweise kann hierfür ein einfaches Blechformteil oder Stanzteil oder Sinterteil oder Gussteil mit entsprechenden Aussparungen für Magnete verwendet werden. Der Innenrotor kann ebenfalls durch die aufgezählten Verfahren hergestellt werden. Das gilt auch für die Pendelschieber. The present invention is based on the general idea to maintain the per se known working principle of a pendulum slide pump, but at the same time reverse the storage of individual pendulum by the pendulum no longer articulated on the outer rotor but rather hinged to the inner rotor and radially in the outer rotor in a pendulum slide pump according to the invention associated pendulum guides are guided. In addition, the pendulum slide pump is no longer mechanically, for example by means of a belt or chain drive to be driven, but by an electric motor via the outer rotor. For this purpose, magnets, in particular permanent magnets, are arranged in the outer rotor in corresponding recesses, whereas outside the outer rotor a stator with electromagnets is arranged. The magnets and the electromagnets form the components of the electromotive drive for driving the pendulum slide pump. The outer rotor can be formed as part, in which at the same time the recesses for receiving the magnets are formed with. As a result, a compact, cost-effective and independent of an external power source drive the pendulum slide pump is possible. The pendulum slide pump according to the invention is used for example for supplying an internal combustion engine with lubricant, in particular for supplying oil, and has a rotating inner rotor, which is connected via said pendulum with the outer rotor. In contrast to previously known from the prior art pendulum slide pumps, in which the pendulum articulated mounted on the outer rotor and guided radially in the inner rotor, the inner rotor can be made significantly smaller in the pendulum slide pump according to the invention and thereby build significantly compact, creating a not inconsiderable package advantage arises. The operating principle of the pendulum slide pump according to the invention does not differ from the previously known pendulum slide pumps. The great advantages of the pendulum slide pump according to the invention are in particular the elimination of the high material and space requirements on the inner rotor and a reduction in the complexity of the outer rotor, since a pendulum head wrap of more than 180 ° is now arranged on the inner rotor. Due to the completely different embodiment of the outer rotor, it is additionally possible to produce these from completely different materials and also by other manufacturing methods, for example, this can be a simple sheet metal part or stamped part or sintered part or casting used with corresponding recesses for magnets. The inner rotor can also be manufactured by the enumerated methods. This also applies to the pendulum slides.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, bilden die Pendelschieber, der Innenrotor und der Außenrotor Kammern einer ersten Druckstufe, wogegen die Pendel und der Außenrotor Kammern einer zweiten Druckstufe der Pendelschieberpumpe bilden. Die erste Druckstufe kann dabei als Niederdruckstufe ausgebildet sein, wogegen die zweite Druckstufe als Hochdruckstufe dienen kann. Mit der Bereitstellung bzw. Erzeugung von zumindest zwei unterschiedlichen Druckniveaus können unterschiedliche Anwendungen mit ein und derselben Pendelschieberpumpe bedient werden, so kann beispielsweise das komprimierte Pumpmedium in der Hochdruckstufe zur Schaltung eines Getriebes verwendet werden, wogegen die Niederdruckstufe lediglich zur Kühlung/Schmierung verwendet wird. In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the pendulum slide, the inner rotor and the outer rotor form chambers of a first pressure stage, whereas the pendulum and the outer rotor form chambers of a second pressure stage of the pendulum slide pump. The first pressure stage can be designed as a low-pressure stage, whereas the second pressure stage can serve as a high-pressure stage. With the provision or generation of at least two different pressure levels different applications can be operated with one and the same pendulum slide pump, so for example, the compressed pumping medium can be used in the high-pressure stage for switching a transmission, whereas the low pressure stage is used only for cooling / lubrication.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,
Entsprechend den
Die Pendelschieberpumpe
Ein äußerer Schieber
Bei der erfindungsgemäßen Pendelschieberpumpe
Die in den Figuren dargestellten Buchstaben S und N stehen symbolisch für an dieser Position anzubringende Dauermagnete, die natürlich immer jeweils einen Nord- und einen Südpol aufweisen. Es soll lediglich ihre vorzugsweise abwechselnde Anordnung verdeutlichen.The letters S and N shown in the figures stand symbolically for to be attached to this position permanent magnets, which of course always have a north and a south pole. It is intended only to illustrate their preferably alternating arrangement.
Generell kann bei der erfindungsgemäßen Pendelschieberpumpe
Die erfindungsgemäße Pendelschieberpumpe
Bei der erfindungsgemäßen Pendelschieberpumpe
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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