DE2631152A1

DE2631152A1 - Fluegelzellenpumpe zur erzeugung eines unterdruckes

Info

Publication number: DE2631152A1
Application number: DE19762631152
Authority: DE
Inventors: Alfred Beier; Peter Buchholz; Rolf Dipl Ing Warnecke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1976-07-10
Filing date: 1976-07-10
Publication date: 1978-01-12
Also published as: US4231727A; DE2631152C2

Description

VOLKSWAGENWERK

AKTIENGESELLSCHAFT 3180 Wolfsburg

Unsere Zeichen: K 2186
1702-pt-gn-Gä

0 9. Λ

Flügelzellenpumpe zur Erzeugung eines Unterdruckes

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flügelzellenpumpe zur Erzeugung eines Unterdruckes der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.

Flügelzellenpumpen dieser Art werden zu allen möglichen Förderund !Druckerzeugungsaufgaben verwendet, so zum Beispiel auch zur Unterdruckerzeugung für Unterdruck-Bremskraftverstärker :von Kraftfahrzeugen. Im allgemeinen wird der benötigte Unterdruck für derartige Unterdruck-Bremskraftverstärker vom im Saugrohr des Fahrzeugmotors herrschenden Unterdruck geliefert. Mitunter ist dies aus den verschiedensten Gründen jedoch nicht möglich. Eine derartige Unterdruck-Erzeugung entfällt zum Beispiel auch bei Kraftfahrzeugen mit Dieselmotoren.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine möglichst einfach aufgetaute, betriebssichere und leistungsfähige Flügelzellenpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgeatäS durch die kennzeichnenden Merkmale dee Anspruches 1 gelöst.

Die Welle wird also ohne Zwischenschaltung von Lagern und/oder Dichtungen im Gehäuse gelagert. Die Ölrücklaufnut verläuft dabei unmittelbar an der Felle entlang und übernimmt somit zusätzlich zu ihrer eigentlichen Aufgabe, nämlich das ins Gehäuseinnere eingedrungene Öl wegzuleiten, die Aufgabe,die Welle ausreichend mit Schmiermittel zu versorgen.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und wesentliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, das anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird.

In der Zeichnung zeigen

die Figuren 1 und 2 die - zum Teil geschnittene - Hauptansicht

sowie die Draufsicht der Flügelzellenpumpe, die Figuren 3 und 4 die Draufsicht und eine Schnittdarstellung

des Rotors der Flügelzellenpumpe und die Figuren 5 und- 6 die Draufsicht sowie eine Schnittdarstellung

des Gehäuses der Flügelzellenpumpe.

Die im Ausführungsbeispiel gezeigte Flügelzellenpumpe besitzt ein zylindrisches Gehäuse 1 mit einem zylindrischen Gehäuseinneren. Im Gehäuseinneren ist exzentrisch ein ebenfalls zylindrischer Rotor 2 gelagert. In Figur 1 ist die Symmetrieachse des Gehäuses 1 mit X und die Symmetrie- und Drehachse des Rotors 2 mit Y bezeichnet.

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Im Hotor 2 sind mehrere - im Ausführungsbeispiel 4 - tangential angeordnete Schlitze 14 vorgesehen, in denen Bichtungsflügel 6 verschiebbar gelagert sind. Diese werden unter der Wirkung von in den Grund der Schlitze 14 eingeleitetem Drucköl fest gegen die Gehäusewandung gepreßt, so daß sie an dieser dichtend anliegen und voneinander getrennte Kammern 11 bilden, deren Volumen sich bei in Pfeilrichtung rotierendem Rotor verändert. Zur Zufuhr des Drucköles ist im Gehäusedeckel 4 ein Druckölanschluß 7 vorgesehen, welcher in einem stirnseitigen Sackloch 12 des Hotors, welches mit den Schlitzen 14 in Verbindung 3teht, mündet. Der Hotor 2, die Dichtungsflügel 6 und das Gehäuseinnere weisen axial zumindest annähernd die gleiche Länga auf. Die Kammern 11 werden daher durch den sie axial begrenzenden Gshäusedackel gegeneinander im erforderlichen Maße druckmäßig abgedichtet.

Man erkennt, daß sich da3 Volumen dar Zanimem 11 wegen der exzentrischen Lagerung des Hotors 2 ständig· verändert. Die in Figur 2 mit 11.1 bezifferte Kammer vergrößert beispielsweise ihr Volumen bei einem in Pfeilrichtung stattfindenden Rotieren des Hotors von Null auf den in dieser Figur gezeigten Höchstwert. Aufgrund dieser Volumenvergrößerung entsteht in dieser Kammer ein unterdruck, der an einem in dieser Kammer mündenden Unterdruckanschluß 9 abgenommen und beispielsweise zur Betätigung des Uhterdruck-Bremskraftverstärkers eines Kraftfahrzeuges verwendet werden kann. Der zur besseren Abdichtung zwischen den Dichtungsflügeln 6 und der Gehäuseinnenwandung an die Dichtkanten der Dichtungsflügel gelangte Teil des in die Schlitze 14 eingeleiteten Drucköls wird beim Einschieben der Dichtungsflügel über eine - bezogen auf die Drehrichtung des Hotors - im letzten Raumzwickel zwischen Rotor und Gehäusewandung angeordnete, im Gehäuseboden beginnende Ölrücklaufnut 10 aus dem Gehäuseinneren entfernt, wobei diese Nut gleichzeitig einen Druckausgleich in der zugehörigen Kammer ermöglicht.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe ist besonders einfach. Die aus einsatzgehärtetem Stahl bestehende Welle 5 des

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Rotors 2 ist ohne Zwischenschaltung von Lagern ader Dichtlingen direkt in einer Lagerbohrung des Gehäuses 1, welche in den Figuren 5 und 6 mit 15 beziffert ist, gelagert, wobei das Gehäuse selbst als Gußteil ausgebildet ist. Die vom Gehäuseinneren nach außen führende Ölrücklaufnut 10 verläuft dabei - wie aus den Figuren 5 und 6 gut zu erkennen ist - innerhalb der Lagerbohrung

15 und damit in unmittelbarem Kontakt mit der Welle 3· 2s ist daher ohne zusätzliche Maßnahmen stets für eine gute Schmierung der Welle 3 gesorgt. Zur Erzielung eine3 dauerhaften Schmierfilms für die Welle 3 kann es - wie in Figur 5 angedeutet - von Torteil sein, die Anlaufkante 17 der Ölrücklaufnut 10 abzurunden oder abzufasen.. Wie aus den Figuren 2 und 5 zu erkennen ist, ist im Gehäuseboden eine in der Ölrücklaufnut 10 mündende Ablaufsicke

16 vorgesehen, um ein einwandfreies Ableiten des Dichtungsöles sicherzustellen.

Wenn die Flügelzellenpumpe als Dhterdruckquelle für dan Dhterdruok-Bremskraftverstärker eines' Kraftfahrzeuges eingesetzt wird, dann ist es von besonderem Vorteil, wenn sie - wie in Figur 1 gezeigt direkt an dem nur angedeuteten und mit 13 bezifferten Kurbelgehäuse des Fahrzeugmotors angeflanscht wird. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte und raumsparende Anordnung. Die Welle 3 des Botors 2 ragt dabei in das Kurbelgehäuse dea Motors hinein und wird über eine im Ausführungsbeispiel nicht weiter gezeigte Welle des Motors, beispielsweise die Zwi3chenwelle oder die nockenwelle, angetrieben. Das in das Kurbelgehäuse hineinragende Ende der Welle 3 besitzt in Figur 1 zu diesem Zweck ein Schrauben- oder Zahnrad 5, das mit einem entsprechenden Übertragungsglied einer Motorwelle kämmt. Bei solchen Dieselfahrzeugen, die - zum Beispiel aufgrund eines Baukastensystems - im konstruktiven Motoraufbau weitgehend mit einem Otto-Motor übereinstimmen, wird der Aufwand für den Antrieb der Welle 3 besonders gering, wenn man das Schrauben- beziehungsweise Zahnrad dort, wo sonst der Zündverteiler dea Otto-Motors angekoppelt ist, angreifen läßt. Bei der in Figur 1 gezeigten Anordnung der Flügelzellenpumpe mündet die Ölrücklaufnut 10

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unmittelbar im Kurbelgehäuse des Motors. Es entfällt somit jeglicher Leitungsaufwand für die Entfernung des Druck- und Dichtungsöls der Flügelzellenpumpe. Es versteht sich, daß in den Fällen, in denen die Flügelzellenpumpe nicht unmittelbar am Kurbelgehäuse eines Motors angekoppelt wird, die Ölrücklaufnut in einem besonderen Ölleitungsstutzen zum Anschluß einer Leitung mündet.

Zur Lieferung des die Dichtungsflügel 6 beaufschlagenden Drucköls kann bei Verwendung der Flügelzellenpumpe innerhalb aines Kraftfahrzeuges zweckmäßigerweise der Schmierölkreis des Motors herangezogen werden. Zwischen dem Motorschmierölkreis und dem GehäuseiniB ren der Flügelzellenpumpe ist in diesem Falle zur druckmäßigsn Trennung beider Kreise ein besonderes, in den Figuren nicht weiter dargestellte Drosselstelle vorzusehen.

In Figur 1 ist strichliert angedeutet, daß der in Figur 2 seitlich in der Wandung des Gehäuses 2 mündende TTnterdruckanschluß 9 auch am G-ehäusedeskel 4 angeordnet sein kann, wobei der in diesem Falle mit 91 bezifferte Anschluß verständlicherweise im gleichen Raumzwickel zwischen Gehäusewandung und Rotor münden muß wie in der Anordnung gemäß Figur ". Bei c-iner derartigen Anordnung de 3 Uhterdruckanschlusses ergibt sich der besondere fertigungstechnische Vorteil, daß bei der Bearbeitung des Gehäuses 1 nur noch in Richtung der Gehäuseachse verlaufende Bohrarbeiten durchgeführt werden müssen.

Denkbar ist es auch, die Druckölzufuhr nicht über einen besonderen Anschluß im Gehäusedeekel 4» sondern über eine in der Welle 3 verlaufende Axialbohrung, die mit dem Motorschmierölkreis verbunden ist, vorzunehmen,, Hierdurch ergäbe sich der Vorteil, daß außerhalb der Flügelzellenpumpe keinerlei Ölleitungen mehr erforderlich waren.

In den Figuren 3 und 4 ist zum besseren Verständnis der Rotor der Flügelzellenpumpe im einzelnen dargestellt. In der in Figur 3

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gezeigten Draufsicht sind die tangential in den Sotorkörper eingeschnittenen Schlitze 14» in denen später die Dichtungsflügel 6 verschiebbar gelagert werden, erkennbar. Diese erstrecken sicn über die Gesamtlänge des eigentlichen Eotorkörpers. Der Rotorkörper besitzt eine zentrale Bohrung 8, die zur Aufnahme der einsatz gehärteten Welle 3 dient. Die Verbindung zwischen der Welle und dem Rotorkörper ist dabei zweckmäßigerweise als Preßverbindung ausgebildet. Der Hotorkörper selbst kann als Metallkörper mit eingeschnittenen Schlitzen ausgebildet sein. Besondere fertigungstechnische Vorteile ergeben sich jedoch, wenn der Rotorkörper aus Kunststoff gefertigt wird imd die Schlitze von vornherein eingegossen werden.

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Claims

ANSPRÜCHE

ι' 1.)Flügelzellenpumpe zur Erzeugung eines Unterdrücke,mit einem in einem zylindrischen Gehäuse exzentrisch gelagerten zylindrischen Sotor, in dem mehrere dichtend an der Gehäusewandung anliegende, voneinander getrennte und in ihrem Volumen veränderliche Kammern "bildende Dichtung3flügel verschiebbar gelagert sind, die durch dem Hotor zugeleitetes Drucköl gegen die Gehäusewandung gepreßt werden, wobei ein Teil des Drucköls zwischen Dichtungsflügel und Innenwandung - die Dichtwirkung erhöhend - gelangt und über einen besonderen Ölrücklauf wieder aus dem Gehäuseinnern entfernt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die einsatzgehärtete Welle (3) des Hotors (2) direkt in einer Lagerbohrung (15) des als Gußteil ausgebildeten Gehäuses (i) gelagert ist-und daß eine vom Gehäuseinneren nach außen führende Ölrücklauf nut (10) - die Schmierung der Welle (3) bewirkend - in der Lagerbohrung (15) des Gehäuses (1) verläuft.
2. Flügelzellenpumpen nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufkante (17) der Ölrüeklaufnut (1O) zwecks Erzielung eines dauerhaften Schmierfilms für die Welle (3) abgerundet oder äbgafast ist.
3. Plügelzellenpumsen nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die als TJhterdruckquelle für den Uhterdruck-Bremskraftverstärker eines Kraftfahrzeuges dienende Flügelzellenpumpe direkt am Kurbelgehäuse (13) des Motors angeflanscht ist und die in das Kurbelgehäuse hineinragende Welle (3) des Hotors (2) insbesondere von der Motorzwischenwelle angetrieben wird, wobei die Ölrücklaufnut (10) ebenfalls direkt im Kurbelgehäuse mündet.

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ORIGINAL INSPECTED

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4. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 3»

dadurch gekennzeichnet, daß dem Rotor (2) das die Dichtungsflügel (6) gegen die Gehäusewandung drückende Drucköl aus dem Motorschmierölkreis zugeführt ist, wobei zwischen dem Motorschmierölkreis und fern Gehäuseinneren der Flügelzellenpumpe eine Drosselstelle vorgesehen ist.
5. Flügelzellenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 4»

dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2), die Dichtungsflügel (6) und das Gehäuseinnere axial zumindest annähernd die gleiche Länge aufweisen, daß das Gehäuse (1) mit einem die Kammern (11) axial begrenzenden und gegeneinander abdichtenden Gehäu3edeckel (4) versehen ist<-und daS sowohl der Druckölanschlu3 (7) als auch der ühterdruekanschluß (9) am Gehäusedeckel (4) angeordnet sind, wobei der Druckölanschluß (7) in einem stirnseitigen Sackloch (12) de3 Rotors (2) mündet, welches mit dem Grund der die Sichtungsflügel (6) aufnehmenden Führungsschlitze (14) is. Tsrbindung· 3teht·
6. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 4»

dadurch gekennzeichnet, daß die Drucköl zufuhr über eine in der Welle (3) befindliche Axialbohrung vorgenommen wird.
7. Flügelzellenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) aus Kunststoff gefertigt ist.

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