DE2737659C2

DE2737659C2 - Flügelzellen-Vakuumpumpe

Info

Publication number: DE2737659C2
Application number: DE19772737659
Authority: DE
Inventors: Alfred 3300 Braunschweig Beier; Peter Buchholz; Rolf Dipl.-Ing. 3170 Gifhorn Warnecke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1977-08-20
Filing date: 1977-08-20
Publication date: 1987-04-23
Also published as: BR7805334A; DE2737659A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellen-Vakuumpumpe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Gegenstand des Hauptpatentes 26 31 152 ist eine solche Flügelzellen-Vakuumpumpe, bei der das Lecköl über eine Längsnut in der Lagerbohrung - die Rotorwelle schmierend - aus der Rotorkammer abfließen kann.
Die vorliegende Erfindung gibt nun eine durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gegebene weitere Lösung der dem Hauptpatent zugrundeliegende Aufgabe an. Diese Aufgabe besteht darin, daß trotz Verringerung des fertigungstechnischen Aufwandes die Laufeigenschaften der Vakuumpumpe verbessert werden.
Sie wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Schmiermittelversorgung der Rotorwelle im Gehäuseboden eine taschenförmige Vertiefung vorgesehen ist, die sich bis zur Lagerbohrung erstreckt.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und 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 Fig. 1 u. 2 die - zum Teil geschnittene - Hauptansicht sowie die Draufsicht der Flügelzellenpumpe und
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie III in Fig. 2.
Die im Ausführungsbeispiel gezeigte Flügelzellenpumpe besitzt ein zylindrisches Gehäuse 1 mit einer zylindrischen Rotorkammer. In dieser ist exzentrisch ein ebenfalls zylindrischer Rotor 2 gelagert, wobei die Symmetrieachse des Gehäuses 1 mit X und die des Rotors 2 mit Y bezeichnet ist. Die vertikal nach unten gerichtete Welle 3 des Rotors 2 ist einsatzgehärtet und direkt, d. h. ohne Zwischenschaltung von Lagern oder Dichtungen, in der Lagerbohrung 15 des Gehäuses 1 gelagert.
Im Rotor 2 sind mehrere - im Ausführungsbeispiel vier - tangential angeordnete Schlitze 14 vorgesehen (Fig. 2), in denen Dichtungsflügel 6 verschiebbar gelagert sind. Diese werden unter der Wirkung von in den Grund der Schlitze 14 eingeleitetem Drucköl fest gegen die Rotorkammer-Innenumfangswand gepreßt, so daß sie an ihr 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 Rotors, welches mit den Schlitzen 14 in Verbindung steht, mündet.
Man erkennt, daß sich das Volumen der Kammern 11 wegen der exzentrischen Lagerung des Rotors 2 ständig verändert. Die in Fig. 2 mit 11.1 bezifferte Kammer vergrößert beispielsweise ihr Volumen bei einem in Pfeilrichtung stattfindenden Rotieren des Rotors 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 Unterdruck-Bremskraftverstärkers eines Kraftfahrzeuges verwendet werden kann. Das aufgrund der Herstellungstoleranzen in die Rotorkammer eingedrungene Drucköl führt zu einer besseren Abdichtung zwischen den Dichtungsflügeln 6 und der Rotorkammer-Innenumfangswand und wird beim Einschieben der Dichtungsflügel durch einen - bezogen auf die Drehrichtung des Rotors - im letzten Raumzwickel zwischen Rotor und Innenumfangswand seitlich in der Innenumfangswand beginnenden Ölrücklaufkanal 19 aus der Rotorkammer entfernt, wobei dieser Kanal gleichzeitig einen Druckausgleich in der zugehörigen Kammer ermöglicht.
Die seitliche Anordnung des Ölrücklaufkanals hat den Vorteil, daß die bodenseitige Auflage der Dichtungsflügel 6 durch den Ölrücklauf nicht beeinträchtigt wird. Im Ausführungsbeispiel mündet der Ölrücklaufkanal 19 in dem von der Rotorkammer abgewandten Endbereich der Lagerbohrung. Dadurch wird einerseits für eine gewisse Schmierung der Welle 3 gesorgt und andererseits eine besonders schlanke Bauform im Bereich der Befestigung der Flügelzellenpumpe erzielt. Grundsätzlich könnte der Ölrücklaufkanal jedoch auch anders verlaufen, zum Beispiel seitlich aus dem Gehäuse herausgeführt werden. Zur eigentlichen Schmierung der Welle 3 ist im Gehäuseboden des Gehäuses 1 eine taschenförmige Vertiefung 18 vorgesehen, welche sich bis zur Lagerbohrung 15 erstreckt. Diese taschenförmige Vertiefung kann erforderlichenfalls eine mehr oder weniger lange sacklochartige vertikale Verlängerung aufweisen.
Die taschenförmige Vertiefung 18 erhält durch die umlaufenden, hinter den Dichtungsflügeln 6 befindlichen ölgefüllten Schlitze 14 periodisch Ölnachschub, so daß sie stets ölgefüllt ist und sich zwangsläufig eine gleichmäßige gute Schmierung der Welle 3 ergibt. Im Vergleich zu einer eventuell zur Schmierung auch denkbaren axialen Bohrung mit radialen Querbohrungen ist die vorgeschlagene Schmierung fertigungstechnisch besonders günstig, weil die taschenförmige Vertiefung von vornherein mit in das Gehäuse eingegossen werden kann und die Welle 3 im Hinblick auf die Schmierung keiner besonderen Bearbeitung bedarf.
Zur Lieferung des die Dichtungsflügel 6 beaufschlagenden Drucköls kann bei Verwendung der Flügelzellenpumpe innerhalb eines Kraftfahrzeuges zweckmäßigerweise der Schmierölkreis des Motors herangezogen werden. Zwischen dem Motorschmierölkreis und der Rotorkammer der Flügelzellenpumpe ist in diesem Falle unter Umständen eine besondere, in den Figuren nicht weiter dargestellte Drosselstelle vorzusehen.
Denkbar ist es auch, die Druckölzufuhr nicht über einen besonderen Anschluß im Gehäusedeckel 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 wären. Diese Variante ist in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet und mit 92 beziffert.
Der Rotor 2, die Dichtungsflügel 6 und die Rotorkammer weisen axial zumindest annähernd die gleiche Länge auf. Das bedeutet, daß die Dichtungsflügel am Gehäusedeckel 4 bzw. am Gehäuseboden aufliegen und die Kammern 11 im erforderlichen Maße druckmäßig gegeneinander abgedichtet werden. Wenn zum Antrieb der Welle 3 ein schrägverzahntes Zahnrad 5 verwendet wird, dann wird auf den Rotor je nach Schrägung des Zahnrades eine auf den Gehäusedeckel 4 oder auf den Gehäuseboden zu gerichtete Axialkraft ausgeübt, welche die Reibung zwischen Gehäusedeckel und der zugeordneten Stirnfläche des Rotors bzw. zwischen dem Gehäuseboden und der zugeordneten Stirnfläche vergrößert. Dabei entstünde die Gefahr, daß der zwischen den Dichtungsflügeln und dem Gehäusedeckel bzw. dem Gehäuseboden üblicherweise vorhandene Ölfilm zereißt, was zur Zerstörung der Flügelzellenpumpe führen könnte. Erfindungsgemäß werden daher die Stirnfläche des Rotors 2 - auf die Drehrichtung des Rotors bezogen - unmittelbar hinter den Dichtungsflügeln 6 mit keilförmigen Abfasungen 21 versehen, die parallel zu den Schlitzen 14 verlaufen und zur Rotorkammer-Innenumfangswand hin abfallen. In Fig. 3, die einen Schnitt durch den Rotor 2 darstellt, sind die Abfasungen 21 deutlich zu erkennen. Wenn infolge einer Schrägverzahnung des Antriebszahnrades 5 eine eindeutige Axilkraft vorliegt, genügt es, nur die Stirnfläche des Rotors, welche aufgrund dieser Axialkraft gegen den Gehäusedeckel oder gegen den Gehäuseboden gedrückt wird, mit entsprechenden Abfasungen zu versehen. In den übrigen Fällen, insbesondere wenn es möglich ist, daß zeitweise die eine und zeitweise die andere Stirnfläche gegen Gehäusedeckel bzw. Gehäuseboden gedrückt wird, ist es zweckmäßig, beide Stirnflächen des Rotors mit derartigen Abfasungen zu versehen. Durch die keilförmigen Abfasungen 21 wird während des Betriebes der Flügelzellenpumpe ständig Öl zwischen die Stirnfläche des Rotors und die anliegende Rotorkammer-Innenumfangswand gepreßt, so daß ein ausreichender Schmierfilm vorliegt.

Claims

1. Flügelzellen-Vakuumpumpe, insbesondere zur Erzeugung eines Unterdruckes für einen Unterdruck-Bremskraftverstärker eines Kraftfahrzeuges, mit einem Sauganschluß und mit einem in einer Rotorkammer eines einteiligen, nach einer Seite durch einen Deckel abgeschlossenen Gußgehäuses exzentrisch angeordneten zylindrischen Rotor, der mittels einer Rotorwelle einseitig direkt in einer Lagerbohrung des Gehäuses gelagert ist und in Schlitzen verschiebliche Arbeitsschieber trägt, die mittels über einen Druckölanschluß eingebrachtes und in Schlitzkammern an den Schieberunterseiten geleitetes Drucköl dichtend gegen die Rotorkammer-Innenumfangswand gedrückt werden, wobei das Drucköl vom Druckölanschluß in eine dem Gehäusedeckel zugewandte stirnseitige zylindrische Ausnehmung des Rotors gelangt, in welche die Schlitzkammern unmittelbar münden, und wobei das Drucköl teilweise als Lecköl über die Schlitze in die Rotorkammer gelangt, nach Patent 26 31 152, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schmiermittelversorgung der Rotorwelle (3) im Gehäuseboden eine taschenförmige Vertiefung (18) vorgesehen ist, die sich bis zur Lagerbohrung (15) erstreckt.

2. Flügelzellen-Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Rotorkammer nach außen führender, seitlich in der Gehäusewandung beginnender Ölrücklaufkanal (19) vorgesehen ist, welcher im von der Rotorkammer abgewandten Endbereich der Lagerbohrung (15) mündet.

3. Flügelzellen-Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckölanschluß (7) im Gehäusedeckel (4) angeordnet ist und direkt mit der zylindrischen Ausnehmung (12) des Rotors (2) in Verbindung steht.

4. Flügelzellen-Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckölanschluß am Ende der Rotorwelle (3) in eine Längsbohrung (92) dieser Welle führt und über diese mit der zylindrischen Ausnehmung (12) des Rotors (2) in Verbindung steht.

5. Flügelzellen-Vakuumpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckölanschluß und der zylindrischen Ausnehmung (12) eine Drosselstelle angeordnet ist.

6. Flügelzellen-Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an einer Stirnfläche des Rotors (2) - auf die Drehrichtung des Rotors bezogen - unmittelbar hinter den Dichtungsflügeln (6) parallel zur Flügelerstreckung verlaufende keilförmige Abfasungen (21) vorgesehen sind, die zur Gehäusewandung hin abfallen.