DE102014208775A1 - Gas vane pump and method of operation of the gas vane pump - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Gasflügelpumpe vorgeschlagen mit einem Gehäuse, einem Rotor, der drehbar innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und mit dem Gehäuse zusammenwirkt, um eine Pumpenkammer zu definieren, die eine Abmessung in einer radialen Richtung des Rotors hat, wobei die Abmessung in einer Drehrichtung des Rotors variiert, zumindest einem Flügel, der durch den Rotor relativ zu dem Rotor beweglich gehalten wird und die Pumpenkammer in eine Vielzahl an Förderkammern mit variablem Volumen teilt, wobei das Gehäuse am tiefsten Punkt des Gehäuses mit einem Ölverdrängungsraum über mindestens eine Schleusenöffnung verbunden ist.There is provided a gas vane pump comprising a housing, a rotor rotatably disposed within the housing and cooperating with the housing to define a pumping chamber having a dimension in a radial direction of the rotor, the dimension being in a rotational direction of the rotor varies, at least one wing, which is movably supported by the rotor relative to the rotor and the pump chamber divides into a plurality of variable volume delivery chambers, wherein the housing is connected at the lowest point of the housing with an oil displacement space via at least one lock port.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gasflügelpumpe, bei der ein Schmiermittel aus der Pumpenkammer entfernt wird, wenn die Pumpe steht. The present invention relates to a gas turbine pump in which a lubricant is removed from the pump chamber when the pump is stopped.
Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung Techniken zum Verringern einer Belastung, die an einem Flügel und anderen Elementen der Flügelpumpe aufgrund des innerhalb des Gehäuses verbleibenden Schmiermittels einwirkt, wenn eine Drehbewegung des Rotors, der einmal angehalten worden ist, beim Kaltstart wieder aufgenommen wird. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zu Betrieb einer Gasflügelpumpe für einen Bremskraftverstärker, wobei die Pumpe zur Schmierung und Dichtung mit Öl aus dem Ölkreislauf der Verbrennungskraftmaschine versorgt wird. More particularly, the present invention relates to techniques for reducing a load applied to a vane and other elements of the vane pump due to the lubricant remaining within the housing when rotational movement of the rotor once stopped is resumed at cold start. Furthermore, the invention relates to a method for operating a gas vane pump for a brake booster, wherein the pump is supplied for lubrication and sealing with oil from the oil circuit of the internal combustion engine.
Stand der Technik State of the art
Eine Flügelpumpe ist als eine Art einer Gaspumpe bekannt, wie beispielsweise eine Unterdruckpumpe (Vakuumpumpe) und einem Kompressor, die so angeordnet sind, dass sie ein Gas ansaugen und liefern. Die Flügelpumpe weist ein Gehäuse, einen Rotor und zumindest einen Flügel auf, die zusammenwirken, um eine Vielzahl an Förderkammern mit variablem Volumen zu definieren. Das Volumen von jeder Förderkammer mit variablem Volumen wird während der Drehung des Rotors erhöht und verringert, um dadurch das Gas anzusaugen und zu liefern. A vane pump is known as a type of gas pump, such as a vacuum pump (vacuum pump) and a compressor, which are arranged to suck and deliver a gas. The vane pump includes a housing, a rotor, and at least one wing that cooperate to define a plurality of variable volume delivery chambers. The volume of each variable volume pumping chamber is increased and decreased during the rotation of the rotor to thereby suck and deliver the gas.
Gasflügelpumpen werden zum Beispiel zur Herstellung des Unterdrucks für Bremskraftverstärker verwendet. Gas vane pumps are used, for example, to produce the vacuum for brake booster.
Diese Pumpen stehen beispielsweise mit der Ölversorgung der Nockenwelle und mit der Ölwanne des Verbrennungsmotors im Fahrzeug in Verbindung. Das Öl dient zur Schmierung, Kühlung und Abdichtung der Gasflügelpumpe und wird über Schmiernuten oder Rinnen zugeführt und sammelt sich im Pumpenarbeitsraum an, wenn der Verbrennungsmotor und somit die Vakuumpumpe stillsteht und noch restunterdruck aufweist. Bei niedrigen Temperaturen im Kaltstart führt die Viskositätserhöhung des Öls im Pumpenarbeitsraum zu Problemen. Der erhöhte Widerstand beim Ausschieben des Öls im Kaltstart muss im Normalfall durch überkompensierende Festigkeit und Überdimensionierung der Pumpenteile abgefangen werden und verteuert die Ausführung der Pumpen. These pumps are connected, for example, with the oil supply to the camshaft and with the oil pan of the internal combustion engine in the vehicle. The oil is used for lubrication, cooling and sealing of the gas vane pump and is supplied via lubrication grooves or grooves and accumulates in the pump working chamber when the internal combustion engine and thus the vacuum pump is stationary and still has residual negative pressure. At low temperatures during cold start, the viscosity increase of the oil in the pump work space leads to problems. The increased resistance when pushing out the oil in the cold start must normally be compensated by overcompensating strength and oversizing of the pump parts and makes the execution of the pumps more expensive.
Um dieses Problem zu minimieren kann eine Gasflügelpumpe mit unterbrochener Schmierung ausgelegt sein, bei der ein Schmiermittel zum Schmieren von Gleitabschnitten des Gehäuses, des Rotors und des Flügels in unterbrochener Weise in das Gehäuse eingeleitet wird, wenn der Rotor sich dreht. Die Druckschrift
Aus der
Die im Stand der Technik bekannten Umsetzungsbeispiele basieren alle auf einer direkten Ölrückführung in die Ölwanne des Verbrennungsmotors. Das setzt eine zusätzliche Verbindung zum Ölkreislauf des Fahrzeugs voraus, was auch zu Bauraumproblemen führen kann. The implementation examples known in the prior art are all based on direct oil return into the oil sump of the internal combustion engine. This requires an additional connection to the oil circuit of the vehicle, which can also lead to space problems.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Gasflügelpumpe zu schaffen, die im Kaltstart keine Probleme hat und keine zusätzliche Verbindung zum Ölkreislauf aufweist und daher von der Verbrennungskraftmaschine unabhängiger ist. It is an object of the invention to provide a gas turbine pump, which has no problems in cold start and has no additional connection to the oil circuit and is therefore more independent of the internal combustion engine.
Gelöst wird die Aufgabe mit einer Gasflügelpumpe mit einem Gehäuse, einem Rotor, der drehbar innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und mit dem Gehäuse zusammenwirkt, um eine Pumpenkammer zu definieren, die eine Abmessung in einer radialen Richtung des Rotors hat, wobei die Abmessung in einer Drehrichtung des Rotors variiert, zumindest einem Flügel, der durch den Rotor relativ zu dem Rotor beweglich gehalten wird und die Pumpenkammer in eine Vielzahl an Förderkammern mit variablem Volumen teilt, wobei das Gehäuse am tiefsten Punkt des Gehäuses mit einem Ölverdrängungsraum über mindestens eine Öffnung verbunden ist. Durch das Ablassen des Ölflusses ist eine Entlastung beweglicher und fester Pumpenteilen beim Kaltstart möglich und dadurch eine Optimierung und Gewichtsreduktion der Pumpe zu erreichen. The object is achieved with a gas turbine with a housing, a rotor which is rotatably disposed within the housing and cooperates with the housing to define a pump chamber having a dimension in a radial direction of the rotor, wherein the dimension in one rotational direction of the rotor varies, at least one wing being movably supported by the rotor relative to the rotor and dividing the pumping chamber into a plurality of variable volume delivery chambers, the housing at the lowest point of the housing being connected to an oil displacement space via at least one opening. By draining the oil flow is a relief movable and solid pump parts during cold start possible and thereby achieve optimization and weight reduction of the pump.
Es ist von Vorteil, dass der Ölverdrängungsraum nur Verbindungen zur Gasflügelpumpe aufweist. Durch das Ablassen des Restöls aus dem Pumpenarbeitsraum in den Ölverdrängungsraum nach Abstellen des Motors und der Ölrückführung getrennt von dem Ölkreislauf des Verbrennungsmotors sind keine zusätzliche Vorkehrungen oder Anpassungen auf der Kundenseite mehr erforderlich. It is advantageous that the oil displacement chamber only has connections to the gas vane pump. By discharging the residual oil from the pump chamber into the oil displacement space after stopping the engine and returning the oil separated from the engine oil circuit, no additional provisions or adjustments on the customer side are required.
Es ist weiterhin von Vorteil, dass der Ölverdrängungsraum zur Aufnahme eines Volumens von bis zu einem Viertel des Pumpenraums ausgelegt ist. Der Ölverdrängungsraum kann dadurch das Gesamtvolumen des Öls, das sich nach dem Abstellen des Motors im Pumpenarbeitsraum sammelt, aufnehmen. It is also advantageous that the oil displacement space is designed to accommodate a volume of up to a quarter of the pump space. The oil displacement space can thereby accommodate the total volume of oil that collects after stopping the engine in the pump workspace.
Vorteilhafterweise ist der Ölverdrängungsraum einstückig mit dem Pumpengehäuse verbunden. Dadurch wird zwar der Bauraumbedarf für das Gesamtsystem erhöht, dafür wird das Gesamtsystem flexibler und es sind keine Anpassungen am Verbrennungsmotor erforderlich. Advantageously, the oil displacement chamber is integrally connected to the pump housing. Although this increases the space requirement for the entire system, the overall system becomes more flexible and no adjustments to the internal combustion engine are required.
Es ist von Vorteil, dass die mindestens eine Schleusenöffnung eine die Pumpenkammer und den Ölverdrängungsraum verbindende Bohrung ist. Durch die einfache Dimensionierung des Durchmessers der Bohrung oder durch das Einbringen mehrerer Bohrungen ist das Abfließen des Öls optimal einstellbar. It is advantageous that the at least one lock opening is a bore connecting the pump chamber and the oil displacement space. Due to the simple dimensioning of the diameter of the bore or through the introduction of several holes, the flow of oil is optimally adjustable.
Es ist weiterhin von Vorteil, dass die Bohrung einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als die Auflagefläche des Flügels oder eines Kontaktstückes oder Flügelkappe an der Wand der Pumpenkammer. Die Bohrung ist so dimensioniert, dass beim Überfahren der Bohrung durch den Flügel oder durch das Kontaktstück an der Wand der Pumpenkammer entstehende Kurzschluss praktisch keinen Einfluss auf die Pumpenfunktionalität hat. It is also advantageous that the bore has a diameter which is smaller than the bearing surface of the wing or a contact piece or wing cap on the wall of the pump chamber. The bore is dimensioned so that when passing the bore by the wing or by the contact piece on the wall of the pump chamber resulting short circuit has virtually no effect on the pump functionality.
Dadurch, dass die Bohrungen in ihrer Dimension klein gehalten werden, vermeidet man einen praktisch relevanten Kurzschluss beim Betrieb der Pumpe. The fact that the holes are kept small in dimension, avoids a practically relevant short circuit in the operation of the pump.
Vorteilhafterweise wird der Ölverdrängungsraum über ein Nebenrückschlagventil und ein Hauptrückschlagventil an die Luftansaugverbindung zum Bremskraftverstärker der Gasflügelpumpe angeschlossen. Damit ist es auf einfache Art und Weise möglich, beim Kaltstart Schmiermittel in die Pumpe zu fördern, indem der Verbraucher zusätzlich und damit schneller entlüftet wird und das Öl aus dem Ölverdrängungsraum angesaugt wird. Advantageously, the oil displacement chamber is connected via a secondary check valve and a main check valve to the air intake connection to the brake booster of the gas vane pump. This makes it possible in a simple way to promote lubricant during cold start in the pump by the consumer is additionally vented and thus faster and the oil is sucked from the oil displacement space.
Es ist von Vorteil, dass das Nebenrückschlagventil und Hauptrückschlagventil in einem t-förmigen Schlauch angeordnet sind. It is advantageous that the secondary check valve and the main check valve are arranged in a T-shaped hose.
Es ist von Vorteil, dass das Nebenrückschlagventil und Hauptrückschlagventil im Gehäuse integriert sind, was zwar den Bauraum vergrößert, aber einen direkteren Anschluss des Nebenrückschlagventils ohne Leitungen und Dichtungen an den Ölverdrängungsraum erlaubt. It is advantageous that the secondary check valve and main check valve are integrated in the housing, which increases the space, but allows a direct connection of the secondary check valve without lines and seals to the oil displacement chamber.
Das vorteilhafte Verfahren zum Betrieb einer Gasflügelpumpe für einen Bremskraftverstärker besteht darin, dass im Bremsfall, der Bremskraftverstärker evakuiert wird und das Nebenrückschlagsventil und Hauptrückschlagsventil geöffnet werden, Öl aus dem Ölverdrängungsraum und Luft aus dem Bremskraftverstärker in die Pumpenkammer angesaugt werden. The advantageous method for operating a gas turbine pump for a brake booster is that in case of braking, the brake booster is evacuated and the secondary check valve and main check valve are opened, oil from the oil displacement chamber and air are sucked from the brake booster in the pump chamber.
Beschreibung der Erfindung Description of the invention
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings.
Im Folgenden sind bestimmte mögliche Ausführungsformen dargestellt. Eine Gasflügelpumpe, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, ist in den
Die Flügelpumpe hat ein Gehäuse
Die Form des Raums ist ein Beispiel, er kann auch der Kontur einer Konchoide folgen und ist immer topfförmig gestaltet. The shape of the room is an example, it can also follow the contour of a Konchoide and is always designed cup-shaped.
Der Raum
Innerhalb des Gehäuses
Der Rotor
Der Flügel
Direkt an das Gehäuse
Die Öffnung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Öffnung opening
- 22
- Schraubnippel Screw nipple
- 33
- Kontaktstück contact piece
- 44
- erste Leitung first line
- 55
- Nebenrückschlagsventil In addition to non-return valve
- 66
- t-förmiger Schlauch T-shaped hose
- 77
- zweite Leitung second line
- 88th
- Hauptrückschlagventil Main check valve
- 99
- Bremskraftverstärker Brake booster
- 1010
- Gehäuse casing
- 1111
- Schraubstutzen Schraubstutzen
- 1212
- Raum room
- 1818
- Umfangswand peripheral wall
- 2020
- Olverdrängungsraum Olverdrängungsraum
- 2121
- Verlängerung renewal
- 3030
- Pumpenarbeitsraum Pump working space
- 4040
- Rotor rotor
- 4242
- Pumpenkammer pump chamber
- 4646
- Wellenabschnitt shaft section
- 6060
- Flügelschlitz vane slot
- 7070
- Flügel wing
- 72, 7472, 74
- Längsendabschnitte longitudinal end
- 8080
- Förderkammer delivery chamber
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- JP 3-115792 A [0006] JP 3-115792A [0006]
- DE 602005003339 T2 [0007] DE 602005003339 T2 [0007]
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DE102014208775.9A Withdrawn DE102014208775A1 (en) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | Gas vane pump and method of operation of the gas vane pump |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |