DE3235581A1

DE3235581A1 - Fluegelzellenpumpe

Info

Publication number: DE3235581A1
Application number: DE19823235581
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Dipl.-Phys. Dr. 7016 Gerlingen Frank
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-09-25
Filing date: 1982-09-25
Publication date: 1984-03-29
Also published as: US4502856A; FR2533639B1; JPS5979084A; IT8322935A0; IT1171087B; FR2533639A1; IT8322935A1

Description

R. «1 S-Q.3 % He

10.9.1982

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

: :

Flügelzellenpumpe
15

Stand der Technik

. Die Erfindung geht aus von einer Flügelzellenpumpe nach 20

der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist eine Flügelzellenpumpe dieser Gattung bekannt, bei der die Dichtelemente einerseits'Dichtleisten und andererseits besondere Federelemente aufweisen, mittels denen die Dichtleisten angedrückt werden. Derartige Dichtelemente bedingen einen relativ großen Aufwand. Sie sind kompliziert und teuer.

Vorteile der Erfindung

OQ Die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Federstücke als Dichtelemente eine Abdichtung mit einfachen und preiswerten Dichtmitteln und dabei eine dauerhaft funktionssichere Abdichtung erzielt ist. Im Betrieb drückt der Flügel je nach Antriebsrichtung den Lippenabschnitt eines Federstückes gegen die zugekehrte Fläche der Öffnung, so daß

der auf dieser Seite befindliche Spalt geschlossen wird und geschlossen bleibt und hier eine zuverlässige Abdichtung sichergestellt ist. Auf der anderen Seite stellt sich das Federstück entsprechend nach und liegt federelastisch mit ihrem Lippenstück am Flügel an, so daß auch der dortige Spalt geschlossen ist und bleibt. Außerdem ist eine gute Abfuhr der Reibungswärme gewährleistet, die durch Reibung zwischen den Federstücken einerseits und davon beaufschlagten Flächen des Flügels IQ andererseits erzeugt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Naßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Flügelzellenpumpe möglich. 15

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen schematischen Schnitt des Gehäuses und Rotors einer Flügelzellenpumpe.

Seschreibungdes Ausführungsbeispieles ■ '. . ■■.■■·'

Eine nur schematisch gezeigte Flügelzellenpumpe 10 weist einen feststehenden äußeren Gehäuseteil 11 mit innerer Zylinderbohrung 12 auf, deren Mittelachse mit 13 und Radius mit R bezeichnet ist. Innerhalb der Zylinderbohrung 12 befindet sich ein innerer Gehäuseteil 14, der hier den Rotor darstellt und als innen hohle Zylindertrommel ausgebildet ist, die um ihre Mittelachse 16 drehbar gelagert und z.B. im Uhrzeigersinn gemäß Pfeil 17 umlaufend angetrieben ist. Der Innenradius der Zylindertrommel 15 ist mit r bezeichnet. Die Mittelachse 16 der Zylindertrommel 15 ist mit der Exzentrizität e in bezug auf die

Λ -.V

ύ U

Mittelachse 13 des äußeren Gehäuseteiles 11 exzentrisch angeordnet.

Die Zylinderbohrung 12 des äußeren Gehäuseteiles 11 einerseits und die Außenfläche der Zylindertrommel 15 andererseits begrenzen gemeinsam einen Arbeitsraum 18, der bei der beschriebenen Anordnung etwa sichelförmig ist. Die Zylindertrommel 15 dichtet mit ihrer in der Zeichnung unten an der Wandung der Zylinderbohrung 12 anliegenden Außenfläche ab, so daß dort eine Teilung des Arbeitsraumes 18 erfolgt, und zwar bei der angezeigten Drehrichtung gemäß Pfeil 17 in einen Saugraum links und einen Druckraum rechts. Dies ist bei Außenbeaufschlagung der Flügelzellenpumpe 10 nur schematisch durch die Pfeile "S" bzw. "D" angedeutet, die versinnbildlichen, daß in diesen Bereichen das zu fördernde Medium zugeführt bzw. abgeführt wird.

Der Arbeitsraum 18 ist durch zumindest einen Flügel 19 unterteilt. Der Flügel 19 ist mittels eines Lagers 20 auf einem Lagerzapfen 21 drehbar gelagert, der sich koaxial zur Mittelachse 13 erstreckt und im Zentrum des äußeren Gehäuseteiles 11 fest angeordnet ist. Der Flügel verläuft also in bezug auf die Zylinderbohrung 12 radial. Er wird von der um die Mittelachse 16 umlaufenden ZyLiηdertrommel 15 angetrieben. Diese enthält im Trommelmantel eine Öffnung 22, durch die sich der Flügel 19 hindurch nach außen erstreckt. Am radial äußeren Ende, mit dem der Flügel 19 auf der Wandung der Zylinderbohrung 12 abläuft, kann der Flügel 19 mit einer Dichtung 23 versehen sein.

Im Bereich der Öffnung 22 bewirken Dichtelemente eine Abdichtung der Spalte 24, 25, die zwischen dem Flügel 19 einerseits sowie den jeweils zugekehrten Flächen 26 bzw. 27 der Öffnung andererseits gebildet sind. ;

"i H Vi U

χ In besonderer Gestaltung sind diese Dichtelemente als beidseitig des Flügels 19 an der Zylindertrommel 15 befestigte Federstücke 28, 29 ausgebildet. Diese bestehen z.B. aus Blech, insbesondere aus Federstahl. Dabei ist jedes Federstück 28, 29 entsprechend der Breite des Flügels 19 und der Öffnung 22 als Leiste gestaltet. Jedes Federstück 28,29 stellt einen einstückigen Formbügel dar, der, für sich allein betrachtet, eine etwa der Außenlinie eines Ghres folgende Kontur hat.

ίο .-, ■■■■■

Die Zylindertrommel 15 trägt im Inneren mit Abstand beidseitig der Öffnung nach innen gerichtete, rippenartige Vorsprünge 30, 31, an denen das jeweils zugeordnete Federstück 28 bzw. 29 mit einem Befestigungsabschnitt 32 bzw.

33 befestigt ist. In Abstand von diesen Befestigungsabschnitten 32, 33 sind die Federstücke 28, 29 mit Lippenabschnitten 34 bzw. 35 versehen, die jeweils als zur zugewandten Außenfläche des Flügels 19 hin konvex.ausgebogene Bogenstücke ausgebildet sind. Mit diesen Lippenabschnitten 34, 35 drücken die Federstücke 28 bzw. 29 federelastisch unter Abdichtung der genannten Spalte 24 bzw. 25 gegen die jeweils zugewandte Außenfläche des Flügels 19. Bei Stillstand der Flügelzellenpumpe 10 zentrieren die Federstücke 28, 29 den Flügel 19 innerhalb der Öffnung 2Z. Erkennbar ragen die Federstücke 28, 29, von ihren Befestigungsabschnitten 32,33 ausgehend, bis in die Öffnung 22 hinein. Die Bogenform jedes Lippenabschnittes 34,35 bewirkt zum einen eine nur schmale Berührungsfläche, theoretisch nur eine Linienberührung, zwischen der zuge-.wandten Außenfläche desFlügels 19 einerseits und dem äußersten Teil am Bogen des Lippenabschnittes 34 bzw. 35 andererseits. Da diese bogenförmigen Lippenabschnitte 34, 35 in die Öffnung 22 hineinragen,ist jeder Lippenabschnitt 34 bzw. 35 mit einem den Bogen beendenden Randteil, also entweder mit dem Randteil am freien Ende oder mit dem anderen Randteil des Bogenstückes, an der zugekehrten Fläche 26 bzw. 27 der Öffnung 22 anlegbar und abstützbar,

wie dies insbesondere bei der Momentanstellung der Flügelzellenpumpe 10 für das in der Zeichnung linke Federstück 28 gezeigt ist. Durch diese Abstützung wird das im Bogen gewissermaßen gespeicherte zusätzliche Federvermögen des Lippenabschnittes 34 bzw. 35 zu ".Zentrier-·' und vor allem Abdichtzwecken abgerufen.

Die Federwirkung jedes Federstückes 28, 29 ist außerdem dadurch gesteigert, daß derjenige Teil jedes Federstückes 28, 29, der sich zwischen dem Befestigungsabschnitt 32 bzw. 33 einerseits und dem Lippenabschnitt 34 bzw. 35 andererseits erstreckt, frei und ohne Anlage ausfederbar ist. Er verläuft ganz grob etwa wie die Hypotenuse eines Dreiecks zwischen den Vorsprüngen 30, 31 und der jeweiligen Innenkante der Öffnung 22 der Zylindertrommel 15.

Zur Verschleißminderung ist jedes Federstück 28,29 auf der Kontaktfläche seiner Lippenabschnitte 34 bzw. 35 mit einer hochverschleißfesten Oberfläche, insbesondere einer entsprechenden Beschichtung, versehen, die der besseren Übersicht wegen nicht besonders dargestellt ist. Statt dessen oder zusätzlich dazu kann auch der Flügel 19 im Bereich seiner von diesen zugeordneten Lippenabschnitten 34,35 beaufschlagten Außenfläche mit einer ent- sprechenden, hochverschleißfesten Oberfläche, insbesondere einer derartigen Beschichtung, versehen sein. '

Beim Umlauf der Zylindertrommel 15 in Pfeilrichtung 17 drückt der Flügel 19 im Bereich der Öffnung 22 mit seiner in der Zeichnung linken Oberfläche gegen den Lippenabschnitt 34 des linken Federstückes 28, wodurch eine Abdichtung zwischen Flügel 19 und Lippenabschnitt 34 geschieht. Durch diesen Andruck wird der Lippenabschnitt 34 außerdem gegen die Fläche 26 der Öffnung 22 gedruckt. Auf diese Weise ist der links des Flügels 19 vorhandene Spalt 24 zuverlässig geschlossen und abgedichtet/Auf der anderen Seite des Flügels 19 stellt sich das dortige _: Federstück 29 federelastisch entsprechend nach und ver-

schließt den dortigen Spalt 25 in gleicher Weise.

Dadurch ist in jedem Betriebszustand der Flügelzellenpumpe 10 eine zuverlässige und dauerhafte Abdichtung erreicht, und dies auch dann, wenn die Drehrichtung z.B. umgekehrt ■5 wird und dann im Gegenuhrzeigersinn gegensinnig zum Pfeil 17 verläuft. Die erreichte Abdichtung ist mithin drehrichtungsunabhängig. Vorteilhaft ist außerdem eine gute Abfuhr der Wärme, die durch Reibung zwischen den Lippenabschnitten 34, 35 der Federstücke 28 bzw. 29 einerseits und den davon beaufschlagten Stellen des Flügels andererseits entsteht. Die Abdichtung mittels der Federstücke 28, 29 hat außerdem Vorteil besserer Funktion und denjenigen, daß die Gestaltung einfach ist, weniger Einzelteile erfordert und nur einen geringen Aufwand und geringe Kosten bedingt.

- /ο - -Leerseite

Claims

, ■ ι ο η a B

R. U _w- W «-

.10.9.1982

· ROBERT BOSCH GI⁷IBH, 7000 Stuttgart 1

Ansprüche
15

Flügelzellenpumpe, mit einem äußeren Gehäuseteil (11) und einem darin exzentrisch angeordneten inneren Gehäuseteil (14), die gemeinsam einen Arbeitsraum (18) begrenzen und relativ zueinander umlaufen, wobei der

innere Gehäuseteil (14) mindestens einen radialen Flügel (19) führt, der durch eine öffnung (22) im inneren Gehäuseteil (14) hindurch in den Arbeitsraum (18) ragt, und mit im Bereich der Öffnung (22) angeordneten, zwischen dem mindestens einen Flügel (19) und

dem inneren Gehäuseteil (14) unter Federdruck stehenden und angedrückten Dichtelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente als beidseitig des Flügels (19) am inneren Gehäuseteil (14) befestigte Federstücke (28, 29) ausgebildet

sind, die in Abstand von der Befestigungsstelle (32,

33) mit Lippenabschnitten (34, 35) federelastisch unter Abdichtung gegen die jeweils zugewandte Außenfläche des Flügels (19) drücken und den Flügel (19) bei Stillstand innerhalb der öffnung (22) zentrieren.
2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet -,daß die Federstücke (28, 29) von ihren Befestigungsstellen (32, 33) ausgehend bis in die öffnung (22) hineinragen.

■ ■ ■ . . ' ..· ^; ■ ■'■.'■■'■ ■.'.'■■■■
3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 2, dadurch

g e k e h η ζ eichnet, daß die Lippenabschnitte ■(34, 35) als zur zugewandten Außenfläche des Flügels (19) hin konvex ausgebogene Bogenstücke ausgebildet sind. . ■'■"'■;■ .-
4. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 3, d a d u r c h

g e k e η η ζ e i c h η et, daß jedes Bogenstück zumindest mit einem den Bogen beendenden Randteil an der zugekehrten Fläche (26, 27) der öffnung (22) anlegbar und abstützbar ist. ■
5. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß je-' des Federstück (28, 29) als einstückiger Fdrmbügel mit einer etwa der Außenlinie eines Ohres folgenden Kontur ausgebildet ist. :
6. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 - 5,

dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß der innere Gehäuseteil (14) als Zylindertrommel (15) ausgebildet ist und im Trommelinneren in Abstand beidseitig der Öffnung (22) Vorsprünge (30, 31), insbesondere Rippen, trägt, an denen jeweils ein Federstück (28, 29) mit einem Befestigungsabschnitt (32, 33), der am dem Lippenabschnitt (34, 35) abgekehrten Ende angeordnet ist, befestigt ist. . .
7. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 6, da du rc h gekennzeichnet, daß der Teil des Feder-Stückes (28, 29), der sich zwischen dem.Befestigungsabschnitt (32, 33) und dem Lippenabschnitt (34, 35)

erstreckt, frei und ohne Anlage ausfederbar ist.
8. Flugelzellenpump'e nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichne t,daß jedes ■'. Federstück (28,29) aus Blech, vorzugsweise aus Federstahl, gebildet ist. .
9. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Federstück'(28,29) auf der Kontaktfläche der Lippenabschnitte (34,35) und/oder jeder Flügel (19) im Bereich seiner von einem zugeordneten Lippenabschnitt (34,35) beaufschlagten Außenfläche eine hochverschleißfeste Oberfläche, insbesondere eine solche Be-Schichtung, aufweist. .
10. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichn et, daß der innere Gehäuseteil (14) als Zylindertrommel (15) relativ zum feststehenden äußeren Gehäuseteil (11) und umlaufend angetrieben ist und daß der mindestens ■" eine Flügel (19) innerhalb der Zylindertrommel (15), vorzugsweise koaxial zum äußeren Gehäuseteil (11), auf einem Lagerzapfen (21) umlaufend drehbar gelagert ist und von der Zylindertrommel (15) umlaufend antreibbar ist .