DE2808208A1

DE2808208A1 - ROTATING DISPLACEMENT PUMP

Info

Publication number: DE2808208A1
Application number: DE19782808208
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Linder
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-02-25
Filing date: 1978-02-25
Publication date: 1979-08-30
Also published as: JPS551477A; GB2015084A; FR2418353A1; FR2418353B1; GB2015084B

Description

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Stand der Technik 3
State of the art

Die Erfindung geht aus von einer rotierenden Verdrängerpumpe nach der US-PS 3 904 321.The invention is based on a rotating displacement pump according to US Pat. No. 3,904,321.

Bei dieser bekannten Bauart wird ein Flügel nach dem Erreichen eines gewissen Pörderdruckes durch eine druckgesteuerte Schalteinheit dadurch ausgeschaltet, daß diese den Flügel in seiner oberen Totpunktlage festhält. Das hat den Nachteil, daß der Rollkolben bei jeder Umdrehung am Flügel anschlägt. Dieses Anschlagen bedeutet aber Reibung und Geräusch.In this known design, a wing is controlled by a pressure after reaching a certain delivery pressure Switching unit switched off in that it holds the wing in its top dead center position. That has the disadvantage that the rolling piston strikes the wing with every revolution. But this impact means friction and noise.

Flügelzellenpumpen sind im allgemeinen kompakter und für die Unterdruckerzeugung besser geeignet. Bei derartigen Pumpen ist eine Vorrichtung zum Festhalten der Flügel konstruktiv schwieriger zu lösen_s weil die Flügel umlaufen.Vane pumps are generally more compact and more suitable for generating negative pressure. In such pumps, a device for retaining the wing structurally difficult to solve because the _s wing revolving.

Advantages of the invention

Die rotierende Verdrängerpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß sie kompakter baut und der oder die Flügel nach dem Erreichen eines gewissen Förderdruckes völlig von dem Rollkolben zurückgezogen werden. Jede Reibung ist damit vermieden. Das ist besonders vorteilhaft, wenn die Pumpe mit hohen Drehzahlen läuft. Außerdem werden Schlaggeräusche vermieden, die besonders in einem Kraftfahrzeug stören. Durch die genannten Vorteile ist die Pumpe vorzugsweise als Bremsservopuinpe in einem Kraftfahrzeug verwendbar und kann dort unmittelbar von der Welle der Lichtmaschine angetrieben werden. Diese Welle kann eine Drehzahl von 15 000 U/min erreichen, und diese Drehzahl kann eine Pumpe mit den erfindungsgemäßen Merkmalen verkraften, weil sie abschaltbar und ihre Einschaltdauer relativ kurz ist. Im Ver-The rotating positive displacement pump with the characterizing features of the main claim has the advantage that it is more compact and the wing or wings are completely withdrawn from the rolling piston after a certain delivery pressure has been reached will. Any friction is thus avoided. This is particularly advantageous when the pump is running at high speeds. In addition, impact noises, which are particularly annoying in a motor vehicle, are avoided. Due to the advantages mentioned, the Pump preferably used as a brake servo in a motor vehicle usable and can be driven there directly by the shaft of the alternator. This shaft can have a speed of 15,000 rpm, and a pump with the features according to the invention can cope with this speed because it can be switched off and their duty cycle is relatively short. In the

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gleich zu üblichen Pumpen, die dauernd mitlaufen, ist der Antrieb einer derart abschaltbaren Pumpe besonders energiesparend. Like conventional pumps that run continuously, the drive of a pump that can be switched off in this way is particularly energy-saving.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 die Pumpe in Seitenansicht im Schnitt j Figur 2 den ausgeschalteten Flügel, Figur 3 die Anordnung von vier Flügeln, Figur 4 eine schematische Darstellung der Kräfte am Flügel.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. The figures show: FIG. 1 the pump in side view in section j FIG. 2 the disengaged wing, FIG. 3 the arrangement of four wings, FIG. 4 a schematic representation of the forces on the wing.

description

Eine Kraftfahrzeug-Lichtmaschine hat ein Gehäuse 1 und mittig aus dem Gehäuse 1 heraus ist ein über ein Kugellager 2 abgestützer Ansatz 3 einer Lichtmaschinen-Welle 4 herausgeführt. An diesem Wellenansatz 3 ist eine Flügelzellenpumpe befestigt, deren Rotor 5 sich in der Bohrung 6 dreht. Die Bohrung 6 befindet sich in einem Pumpengehäuse 7, das am Gehäuse 1 der Lichtmaschine mit Hilfe von Schrauben befestigt ist, die in Befestigungsbohrungen 8 eingesteckt und in dem Gehäuse 1 verschraubt sind.A motor vehicle alternator has a housing 1 and a ball bearing 2 is supported centrally out of the housing 1 Approach 3 of an alternator shaft 4 led out. On this shaft extension 3 is a vane pump attached, the rotor 5 rotates in the bore 6. The bore 6 is located in a pump housing 7 on the housing 1 of the alternator is fastened with the aid of screws which are inserted into fastening bores 8 and in the housing 1 are screwed.

Wie die Figur 3 erkennen läßt, ist der Rotor 5 über Kreuz geschlitzt und nimmt vier Flügel 9 auf, die mit Stirnflächen 10 bei der Drehung des Rotors 5 im Gehäuse 7 mit positiver Exzentrizität e an der Innenwand der Bohrung 6 entlanggleiten. Das Pumpengehäuse 7 hat einen Einlaß 11 auf einer Saugseite und einen Auslaß 12 auf einer Druckseite; und Ein- und Auslaß 11, 12 werden von Ausnehmungen 13 und 14 der Bohrung 6 angeschnitten. As can be seen from FIG. 3, the rotor 5 is slotted crosswise and takes on four blades 9, the end faces 10 with the rotation of the rotor 5 in the housing 7 with positive Eccentricity e slide along the inner wall of the bore 6. The pump housing 7 has an inlet 11 on a suction side and an outlet 12 on a pressure side; and the inlet and outlet 11, 12 are cut by recesses 13 and 14 of the bore 6.

- 4 909835/0339 - 4 909835/0339

- y- R. au? - y- R. au?

Es ist außerdem zu erkennen, daß jeder Flügel 9 einen rückwärtigen Ansatz 15 hat, der auf der anderen Seite einer Rotationsachse 16 liegt. Auf diese Wiese ist an jedem Flügel 9 eine exzentrische Masse 9' mit dem Schwerpunkt S angeordnet (vgl. Schemabild Figur 4).It can also be seen that each wing 9 has a rear one Approach 15 which lies on the other side of an axis of rotation 16. This meadow is on every wing 9, an eccentric mass 9 'is arranged with the center of gravity S (cf. schematic diagram FIG. 4).

Am Pumpengehäuse 7 ist desweiteren eine förderdruckahbängige Einrichtung 17 angebracht, die eine Membran 18 als Arbeitsglied und eine an der Membran 18 befestigte Schaltstange 19 aufweist. Die Membran 18 ist in eine Druckdose 20 eingebaut und trennt dort eine Außenluftkammer 21 von einer Arbeitskammer 22. In letzterer ist eine Rückholfeder 23 angeordnet; außerdem hat sie einen Anschlußstutzen 24 für eine Leitung 25 die zu einem nicht näher dargestellten Verbraucher führt.A device 17 which is dependent on the delivery pressure and which has a diaphragm 18 as a working element and a switching rod 19 fastened to the diaphragm 18 is also attached to the pump housing 7 having. The membrane 18 is installed in a pressure cell 20 and there separates an outside air chamber 21 from a working chamber 22. In the latter, a return spring 23 is arranged; it also has a connecting piece 24 for a line 25 which leads to a consumer not shown in detail.

Als forderdruckabhangige Einrichtung kenn jedoch auch ein druckabhängig schaltender Elektromagnet verwendet werden.As a demand pressure-dependent device, however, also know a pressure-dependent switching solenoids can be used.

Ein freies Ende 26 der Schaltstange 19 trägt einen Ansatz 27, der mit zwei Anlageflächen 28 und 29/'jedem Flügel 9 angreifen kann. Dabei ist der Ansatz 27 so ausgebildet, daß er gewöhnlich, d.h. in Förderstellung der Pumpe wirkungslos ist (Figur 1). Ein zweiter Anschlag 30 ist am Rotor 5 vorgesehen.A free end 26 of the shift rod 19 carries a shoulder 27 which engages each wing 9 with two contact surfaces 28 and 29 / ' can. The extension 27 is designed in such a way that it is usually ineffective, i.e. in the delivery position of the pump (Fig 1). A second stop 30 is provided on the rotor 5.

Die Figur 2 zeigt die forderdruckabhangige Einrichtung 17 in ihrer anderen Endstellung. In dieser Endstellung wird jeder Flügel 9 beim Durchlaufen des unteren Totpunktes durch die Anlagefläche 28 festgehalten, so daß seine Stirnfläche 10 die Wand der Bohrung 6 nicht mehr berührt. Die andere Anlagefläche 29 dient zum Rückführen jedes Flügels in Förderstellung.FIG. 2 shows the delivery pressure-dependent device 17 in their other end position. In this end position, each wing 9 is when passing through the bottom dead center by the Contact surface 28 held so that its end face 10 no longer touches the wall of the bore 6. The other contact surface 29 is used to return each wing to the conveying position.

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- # - R. ί ί 7 7 - # - R. ί ί 7 7

Mode of action

Wenn die Pumpe anläuft,liegt der Masseschwerpunkt s jedes Flügels 9 auf der Seite der Rotationsachse 16, auf der sich auch seine Stirnfläche 10 befindet. Die Stirnfläche 10 wird also durch Zentrifugalkräfte der exzentrischen Masse 9' des Flügels 9 fest gegen die Wand der Bohrung 6 gedrückt, und jeder Flügel 9 schließt dadurch die ihm zugeordnete Kammer dicht ab. Die Pumpe arbeitet, erzeugt Vakuum und der Förderdruck ist auch in der Arbeitskammer 22 wirksam.When the pump starts, the center of mass s is each Vane 9 on the side of the axis of rotation 16 on which its end face 10 is also located. The end face 10 is so pressed by centrifugal forces of the eccentric mass 9 'of the wing 9 firmly against the wall of the bore 6, and each wing 9 thereby tightly closes the chamber assigned to it. The pump works, creates a vacuum and the delivery pressure is also effective in the working chamber 22.

Wenn der Förderdruck, im speziellen Fall einer Vakuumpumpe also die Größe des Vakuums einen bestimmten Wert überschreitet, wird die Rückholfeder 23 zusammengedrückt und die Schaltstange 19 nach oben gezogen. Der Ansatz 27 berührt dann mit seiner Anlagefläche 28 jeden Flügel im unteren Totpunkt und verschiebt jeden Flügel so weit, daß seine exzentrische Masse 9' auf die andere Seite der Rotationsachse 16 gelangt. Durch die von der Wand der Bohrung 6 abgehobenen Flügel hört die Förderung der Pumpe auf. Dabei werden die Flügel 9 dann durch ihre Masse 9' und die Zentrifugalkräfte auf den Anschlag 30 im Rotor ge- drückt und selbsttätig in dieser Stellung festgehalten, in der die Pumpe leerläuft. Jegliche Reibung der Flügel 9 an der Wand der Bohrung 6 und jegliches Geräusch ist vermieden.When the delivery pressure, in the special case of a vacuum pump, that is, the size of the vacuum, exceeds a certain value, the return spring 23 is compressed and the switching rod 19 is pulled upwards. The attachment 27 then touches each wing at the bottom dead center with its contact surface 28 and moves each wing so far that its eccentric mass 9 ′ reaches the other side of the axis of rotation 16. Because of the wings lifted from the wall of the bore 6, the delivery of the pump stops. The blades 9 are then pressed by their mass 9 'and the centrifugal forces on the stop 30 in the rotor and automatically held in this position in which the pump is idling. Any friction between the blades 9 and the wall of the bore 6 and any noise is avoided.

Wenn der Förderdruck durch Verbrauch sinkt, geht die Stange 19 unter der überwiegenden Kraft der Rückholfeder 23 wieder nach unten und drückt jeden Flügel 9 mit der Anlagefläche 29 wieder gegen die Wand der Bohrung 6. Dabei wandert die exzentrische Masse 9' mit ihrem Masseschwerpunkt s wieder über die Rotationsachse 16 zurück in ihre Ausgangsstellung, die Flügel 9 legen sich mit ihrer Stirnfläche 10 wieder an die Wand der Bohrung 6 an und die Pumpe arbeitet wieder.When the delivery pressure drops due to consumption, the rod 19 moves again under the predominant force of the return spring 23 downwards and presses each wing 9 with the contact surface 29 again against the wall of the bore 6. The eccentric moves Mass 9 'with its center of gravity s back over the axis of rotation 16 back to its starting position, the wings 9 rest with their end face 10 again on the wall of the bore 6 and the pump works again.

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Claims

& 7 7 & 7 7

I5.2.I978 He / Ht

ROBERT BOSCH GMBH ₃ 7OOO Stuttgart

Expectations

'(l) Rotating displacement pump, in particular for generating a vacuum, with a rotor rotating eccentrically in a housing bore and with at least one vane for separating an inlet side from an outlet side and with a device for holding the vane in a position that switches off the pumping action characterized in that the wing or wings (9) can be moved to and fro with the aid of an actuating device (17) in his (her) guide slot for switching the pump on and off so that the position of its center of gravity (9 ') of positive eccentricity (s), in which the (the) wing (9) by the on

auf sa on sa

He (she) acting inertia forces ^ career (hole 6) held is, in negative eccentricity (e) can be converted, in which the (the) wing (9) by the inertial forces of the Raceway (hole 6) can be lifted and vice versa.

2. Displacement pump according to claim 1, characterized in that the device (17) operates as a function of the delivery pressure.

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- 2 - _R. jU 7 7

3. Displacement pump according to claim 1, characterized in that the device for forderdruckabhangxgen switching of the or the wing (s) operates electromagnetically.

4. Displacement pump according to one of claims 1 to 3 _3, characterized in that the wing or wings (9) can be brought into an inoperative position (stop 30) by the delivery pressure-dependent device (17) when a certain outlet pressure is reached.

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