DE2906354A1

DE2906354A1 - Rotierende verdraengerpumpe

Info

Publication number: DE2906354A1
Application number: DE19792906354
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Rembold; Walter Ing Grad Teegen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-02-19
Filing date: 1979-02-19
Publication date: 1980-09-04
Also published as: GB2042642B; GB2042642A; JPS55114895A

Description

R- 5 3 0 3.
29.1.1979 He/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart

Rotierende Verdrängerpumpe Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer rotierenden Verdrängerpumpe nach dem Hauptpatent (Patentanmeldung P 28 07 721.6)

Vorteile der Erfindung

Mit der rotierenden Verdrängerpumpe nach dem Hauptpatent sind höhere Drehzahlen einer Pumpe möglich. Sie ist z.B. antreibbar von der Lichtmaschine eines Kraftfahrzeuges, die bis 15 000 U/min machen kann. Die Pumpe läuft mit einer solch hohen Drehzahl aber jeweils nur kurze Zeit, sie wird dann in ihrer Pumpwirkung abgeschaltet, so daß sich der Wälzkolben samt Flügel leer durchdreht. Dabei werden die Flügel vollständig

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von der Lauffläche zurückgezogen, d.h. sie berühren ihre Lauffläche überhaupt nicht mehr. Die für die Betätigung der Festhalte-Einrichtung maßgebende förderdruckabhängige Einrichtung wird durch ein automatisches Schaltventil ein- und ausgeschaltet. Das Schaltventil ist ein Doppelsitzventil mit Betätigung durch einen Schaltkolben. Dieser wiederum ist mit einem Ventil versehen und so ausgebildet, daß er eine schlagartige Umsteuerung des Doppelsitzventils gewährleistet. Dadurch ist der Vorteil gegeben, daß Mittelstellungs-Fehlschaltungen der Festhalte-Einrichtung mit Sicherheit vermieden werden.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbexspxele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung: näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine erste Bauart der Einrichtung und Figur 2 eine Abwandlung der Bauart nach der Figur 1.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Eine rotierende Verdrängerpumpe ist als Flügelpumpe ausgebildet. Sie hat in einem Gehäuse 1 eine Bohrung 2, an deren Bohrungswand sieh ein drehbarer Kolben 3 abwälzt, der im weiteren Text Rotor genannt wird. Der Rotor 3 hat Schlitze 4, in die je ein Flügel 5 eingesetzt ist. Die Pumpe arbeitet als Vakuumpumpe, indem sie auf ihrer Saugseite Vakuum schafft, das als Hilfskraft z.B. für die Vakuumbremsen eines Kraftfahrzeuges Anwendung finden soll.

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Jeder Flügel 5 hat innen eine mit einer Schrägfläche versehene Aussparung 18, in die ein Greifer 1$ eingreifen kann. Der Greifer 19 ist an einer Hülse 20 befestigt, die mittels einer Stange 21 in axialer Richtung beweglich ist. Diese Bewegung wird erzeugt durch einen Membrankolben 22 eines Arbeitszylinders 23, der eine Arbeitskammer 24 mit einer Rückholfeder 25 sowie eine Außenluftkammer 26 aufnimmt. Die Teile 19 bis 25 bilden eine Festhalte-Einrichtung der Pumpe, die Gegenstand des Hauptpatentes ist.

Zur forderdruckabhängigen Einrichtung gehört außer der Festhalte-Einrichtung auch noch ein Schaltventil 28, das einerseits mit einem Doppelsitzventil 29 und andererseits mit einem Außenluftventil 30 versehen ist. Das Schaltventil 28 hat ein Schaltkolbenglied 31, das als Membrankolben ausgebildet ist. Am Schaltkolbenglied 31 ist einerseits ein Schließkörper 32 des Außenluftventils 30 und andererseits ein Stößel 33 zum Betätigen des Doppelsitzventiles 29 befestigt.

Zum Außenluftventil 30 gehört ein Ventilsitz 34, an dem ein Sauganschluß 35 der Pumpe 27 vorgesehen ist, die über eine Saugleitung 36 an das Schaltventil'28 angeschlossen ist. In der Leitung 36 ist außerdem eine Drossel 36' angeordnet. Der Außenluftventil-Schließkörper 32 ist in einer Arbeitskammer 37 angeordnet, die einen Außenluftanschluß 38 hat und dadurch ständig an Außenluft angeschlossen ist. Die vom Ventilsitz eingeschlossene Teilfäche des Schaltkolbenglieds 31 steht jedoch in der gezeichneten Lage des Außenluftventils 30 unter dem Saugdruck der Pumpe.

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Der Stößel 33 durchdringt eine Förderdruckkammer 39 mit einem Pörderdruckans chluß 39' für eine Förderleitung 40. Die beiden Leitungen 36 und 40 sind über ein Rückschlagventil 41 mit einander verbunden. In der Pörderdruckkammer 39 befindet sich eine Rückstellfeder 42 für das Schaltkolbenglied 31 samt Stößel 33. Der Stößel 33 kann mit seinem freien Ende einen Förderdruck-Ventilsitz 43 des Doppelsitzventils 29 durchdringen. Mit dem Ventilsitz 43 arbeitet ein Schließkörper 44 zusammen, für den im Schaltventil 28 noch ein zweiter Ventilsitz 45, nämlich ein Äußenluft-Ventilsitz vorgesehen ist. Dieser Ventilsitz 45 hat innen einen Ausscnluftanschluß 46 und wird außen von einer Ventilfeder 47 umgeben, die auf den Schließkörper 44 einwirkt. Die Feder 47 ist bestrebt, den Schließkörper 44 gegen den Förderdruck-Ventilsitz 43 zu drücken. Der Sehließkörper und die Feder 47 sind in einer Druckwechsel-Kammer 48 angeordnet, die über eine Steuerleitung 49 an die Arbeitskammer Zk der Festhalte-Einrichtung angeschlossen ist.

Wirkungsweise

In der gezeichneten Stellung des Sehaltventils 28 sind die beiden Kammern 24 und 26 der Festhalte-Einrichtung an Aussenluft angeschlossen. Der Kolben 22 wird durch die Feder 25 in seine rechte Endlage gedrückt, wodurch die Festhalte-Einrichtung unwirksam und die Pumpe 27 auf Förderbetrieb geschaltet ist.

Wenn der Pumpendruck den Unterdruck-Sollwert erreicht hat, überwiegt die Vakuumkraft am Schaltkolbenglied 31 und das Schaltkolbenglied 31 geht nach unten. Im gleichen Moment öffnet der Schließkörper 32 den Ventilsitz 34· Jetzt gelangt die gesamte, die Arbeitskammer 37 begrenzende Fläche des Schalt"

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kolbengliedes 31 unter Außenluftdruck, wodurch diesem Schlagartig beschleunigt wird. Dadurch schaltet der am Membrankolbenglied 31 befestigte Stößel 33 das Doppelsitzventil 29 schnell um. Damit nach dem öffnen des Schließkörpers 32 der Druck in der Kammer 37 nicht kurzzeitig absinken kann, da in der Leitung 36 noch Unterdruck herrscht, ist nach dem Ventilsitz 34 die Drossel 36' vorgesehen. Der Schließkörper 44 öffnet den Förderdruck-Ventilsitz 43 und schließt den Aussenluft-Ven,tilsitz 45. über die Steuerleitung 49 gelangt die Arbeitskammer 24 unter Vakuum-Förderdruck, und der Kolben 22 der Festhalte-Einrichtung geht nach links. Die Flügel 5 der Pumpe 27 werden in ihrer unteren Stellung festgehalten. Damit ist eine weitere Förderung der Pumpe verhindert.

Ein Zurückschalten der Pumpe 27 auf Förderbetrieb kann erst wieder erfolgen, wenn der Sollwert des Pumpendrucks abzüglich eines Hysteresebetrages unterschritten wird. Der Hysteresebetrag ergibt sich aus dem Verhältnis von der vom Ventilsit* 34 eingeschlossenen Teilfäche zu der Fläche des gesamten Kolbengliedes 31·

In der Figur 2 ist eine andere Ausbildung der Festhalte-Einrichtung bezüglich der Anordnung des ArbeitsZylinders an einer Pumpe 127 dargestellt. Hier ist ein Arbeitszylinder direkt in die Pumpe 127 eingebaut. Der Arbeitszylinder 123 hat einen Arbeitskolben 122 und außerdem eine Arbeitskammer 124, die inerhalb eines äußeren Wälzlagers 128 einer Pumpenwelle 121 angeordnet ist. Die Pumpenwelle 121 ist mit einer Axialbohrung 129 versehen, die an der äußeren Stirnfläche der Welle 121 ihren Ausgang nimmt und die über einen Radialkanal in die Arbeitskammer 124 ausmündet, in der auch eine Rückholfeder 125 angeordnet ist. Die Axialbohrung 129 ist an die Steuerleitung 49 angeschlossen. Schließlich kann eine Kammer 126 noch über eine besondere Luftleitung 130 über

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den Anschluß 46 des Schaltventils 28 und die Leitung 49 mit der Kammer 124 verbunden werden.

Die übrigen Teile der Festhalte-Einrichtung sind den bereits hier oder im Hauptpatent beschriebenen ähnlich; sie sind deshalb nicht näher dargestellt.

Die Wirkungsweise dieser Verdrängerpumpe 127 entspricht der nach der Figur 1.

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ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart Rotierende Verdrängerpumpe Zusammenfassung

Es wird eine rotierende Verdrängerpumpe vorgeschlagen, bei dar der (die) die Kammern trennende(n) Flügel nach Erreichen eines gewissen Ausgangsdruckes in seinem (ihrem) inneren Totpunkt festgehalten werden, um die Pumpe auszuschalten. Eine entsprechende Festhalte-Einrichtung hat eine Raste, die dafür sorgt, daß jeder Flügel formschlüssig in seiner die Pumpwirkung ausschaltenden Lage festgehalten wird. Auf diese Weise werden Reibung und Schlaggeräusche mit Sicherheit vermieden.

Eine forderdruckabhängige, für die Betätigung der Festhalte-Einrichtung/maßgebende Einrichtung wird durch ein automati-

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sches Schaltventil ein- und ausgeschaltet. Das Schaltventil

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hat ein Doppelsitzventil mit Betätigung durch einen Schaltkolben/ Der Schaltkolben ist mit einem Ventil versehen und so ausgebildet, daß er eine schlagartige Umsteuerung des Doppelsitzventiles gewährleistet.

Dadurch sind Mittelstellungs-Fehlschaltungen der Festhalte-Einrichtung vermieden.

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Leerseite

Claims

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Ansprüche

l.J Rotierende Verdrängerpumpe, insbesondere zum Erzeugen eines Vakuums_s mit einem sich exzentrisch in einer Gehäusebohrung drehenden bzw. abwälzenden Kolben, ferner mit mindestens einem Flügel zum Trennen einer Einlaßseite von einer Auslaßseite und mit einer förderdruckabhängxgen Einrichtung zum Pesthalten des Flügels in einer die Pumpwirkung ausschaltenden Lage, wobei die Festhalte-Einrichtung eine Raste aufweist, die den Flügel formschlüssig in'seiner die Pumpwirkung ausschaltenden Lage festhält, dadurch gekennzeichnet j daß die förderdruckabhängige Einrichtung ein Schaltventil (28) aufweist, das ein Doppelsitzventil (29) zum Einsteuern des Pumpen-Förderdruckes in die förderdruckabhängige Einrichtung und ein zum Umschalten des Schaltventils (28) bestimmtes, vorzugsweise mit einer Membran bestücktes Schaltkolbenglied (31) aufweist.
2. Verdrängerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltkolbenglied (3D auf seiner einen Seite eine

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Arbeitskammer (37) mit einem Sauganschluß der Pumpe (27, 127) und mit einem Außenluftanschluß (38) aufweist, daß ferner beide Anschlüsse durch ein Außenluftventil (30)
überwacht werden und daß das Schaltkolbenglied (31) auf seiner anderen Seite eine Forderdruckkammer (39) mit
einem Förderdruckanschluß (39') begrenzt.
3. Verdrängerpumpe nach Anspruch 2_S dadurch gekennzeichnet, daß ein Schließkörper (32) des Außenluftventils (30) am Schaltkolbenglied (3D befestigt ist.
H. Verdrängerpumpe nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Sauganschluß der Pumpe und der Förderdruckanschluß der Förderdruckkammer über ein Rückschlagventil (M) verbunden sind.
5. Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Förderdruckkammer (39) eine
Rückstellfeder (42) für das Schaltkolbenglied (31) sowie ein am Schaltkolbeng.lied (31) befestigter Ventilstößel (33) angeordnet sind und daß der Ventilstößel (33) zum Betätigen des Doppelsitzventils (29) bestimmt ist.

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6. Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5s dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelsitzventil (29) einen Aussenluft-Ventilsitz (45) und einen Förderdruck-Ventilsitz (43) hat und daß auf den Schließkörper (44) des Doppelsitzventiles (29) eine Feder (47) einwirkt, die bestrebt ist, den Schließkörper (44) vom Außenluft-Ventilsitz (45) weg gegen den Pörderdruck-Ventilsitz (43) zu drängen.
7· Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Kolben (22, 122) begrenzten Kammern (24, 26i 124, 126) des Arbeitszylinders (23, 123) der Festhalte-Einrichtung gewöhnlich über das Schaltventil (28) miteinander verbunden sind und daß nach dem Umschalten des Schaltventils (28) die der Pumpe (27, 127) zugekehrte Arbeitskammer (24, 124) über das Doppelsitzventil (29) unter Förderdruck setzbar ist.
8. Verdrängerpumpe nach Anspruch 7_S dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (123) in die Pumpe (127) eingebaut ist und daß die Arbeitskammer (124) innerhalb eines äußeren Wälzlagers (128) der Pumpenwelle (121) angeordnet ist und über eine Axialbohrung (129) der Pumpenwelle (121) von aussen unter Förderdruck setzbar ist.

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