DE3412971A1

DE3412971A1 - Drehkolbenpumpe

Info

Publication number: DE3412971A1
Application number: DE19843412971
Authority: DE
Inventors: Konstantin 4040 Neuss Meletis
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1984-04-06
Filing date: 1984-04-06
Publication date: 1985-10-24

Description

Drehkolbenpumpe
Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Drehkolbenpumpen eignen sich für den Einsatz als Vakuumpumpen in Kraftfahrzeuge für die Bereitstellung von niedrigem Druck, beispielsweise für Bremskraftverstärker, Klimaanlagen usw.
Aus der DE-OS 30 14 520 ist eine Drehkolbenpumpe hierfür bekannt, deren Schwenkflügel durch zwischen Kolben und Schwenkflügel eingesetzte Haarnadel federn gegen die Zylinderwand angelegt sind, so daß sich beim Einschwenken der Flügel eine proportional zum Einschwenkbetrag steigende Anlagekraft ergibt.
Der Höchstbetrag der Flügelanlagekraft ergibt sich aus der beim Durchfahren des die Saugseite von der Druckseite trennenden Bereichs des geringsten Abstandes der Zylindermantelfläche von der Kolbenmantelfläche an den Flügeln wirkenden Druckdifferenz, die eine gegen die Federkraft gerichtete Kraft an den Flügeln bewirkt, wenn ein mit der Saugseite verbundener Rezipient das Grenzvakuurn erreicht hat.
In allen anderen Bereichen dagegen bewirkt die an den Flügeln anliegende Druckdifferenz eine Vergrößerung der Flügelanlagekraft, so daß die von der Feder verursachte so gering sein könnte, daß gerade noch die Anlage der Flügel an die Zylinderwand im Ruhezustand der Pumpe sichergestellt ist. Hieraus resultiert die Kritik an der bekannten Drehkolbenpumpe, die -wegen der erwähnten Proportionalität zwischen Einschwenkbetrag und Federkraft- für alle Bereiche zwischen dem geringsten und dem größten Abstand zwischen Zylinder und Kolben unnötig hohe Anlagekräfte der Schwenkflügel aufweist, und führt zu der Erfindungsaufgabe:eine weitaus geringere Anlagekraft in diesen Bereichen zu erreichen.
Diese Aufgabe wird mit einer Drehkolbenpumpe nach dem Patentanspruch 1 gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist durch das Merkmal des Anspruchs 2 erreichbar.
Mit der Erfindung ist eine Drehkolbenpumpe verfügbar geworden, deren durch die Federkraft verursachte Verlustleistung und deren durch die Anlagekraft verursachter Verschleiß wesentlich herabgesetzt ist. Hieraus resultieren Energieeinsparungen und eine längere Lebensdauer.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Drehkolbenpumpe ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben.
Es zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt der Drehkolbenpumpe Fig. 2 eine Biegefeder in der Draufsicht Fig. 3 ein Diagramm mit Kennlinien der Federkräfte nach dem Stand der Technik und der Erfindung.
Die in der Figur 1 dargestellte Drehkolbenmaschine besteht aus einem einen Zylinder 1 bildenden Gehäuse 2 und einem exzentrisch im Zylinder gelagerten Kolben 3. Der Kolben 3 weist gleichmäßig am Umfang verteilt, in achsparallele Ausnehmungen 4 aufgenommene und unter der Wirkung von Biegefedern 5 gegen die Zylinderwand 6 angelegte Schwenkflügel 7 auf, zwischen denen sich jeweils Förderkammern 8 bilden, in denen ein Gas von einem Saugeinlaß 9, der mit einem nicht dargestellten Rezipienten verbunden ist, zu einem Druckauslaß 10 gefördert werden kann, wobei ein Saug- bzw. Druckventil im Einlaß 9 bzw. Auslaß 10 vorgesehen sein kann.
Die Biegefedern 5 sind mit einem Schenkelabschnitt 11 fest in den Kolben 3 eingesetzt und mit einem freien Schenkel 12 gegen Endabschnitte 13 der Schwenkflügel 7 angelegt, so daß die Flügel 7 auch im Bereich 14 des größten Abstandes zwischen Zylinder 1 und Kolben 3 gegen die Zylinderwand 6 angelegt sind.
Im Bereich 15 des die Saugseite von der Druckseite trennenden geringsten Abstandes sind die Schwenkflügel 7 nahezu in die vorgesehenen Ausnehmungen 4 eingetreten, wobei beim Einschwenken der Schwenkflügel 7 die freien Schenkel 12 der Biegefedern 5 an Kanten 16 des Kolbens 3 zur Anlage kommen, so daß sich ein kürzerer freier Schenkel 12 und damit eine überproportionale Kraftzunahme bei einem weiteren Einschwenken ergibt, wobei die Kraft bis zu einem Höchstwert ansteigt, der durch die Differenz der Drücke der Saug- und der Druckseite bestimmt ist, d. h. daß ein Abheben der Flügel 7 nicht eintreten kann.
In Fig. 2 ist die Biegefeder 5 mit zwei freien Schenkeln 12 dargestellt, die von dem Schenkelabschnitt 11, der fest in den Kolben 3 eingesetzt wird, ausgehend V-förmig divergieren.
Fig. 3 zeigt die Anlagekraft (rot) der Schwenkflügel 7 abhängig vom Einschwenkbetrag (%), wobei die Kennlinie 17 für den Stand der Technik (DE-OS 30 14 520) gilt und die aus den Strecken 18, 19 gebildete für die Erfindung.
Hierbei wird davon ausgegangen, daß die Anlagekräfte für die Bereiche 14, 15 größter und kleinster Abstand zwischen Zylinder 1 und Kolben 3 beim Stand der Technik (DE-OS 30 14 520) und bei der Erfindung gleich groß sind.

Claims

Patentansprüche 1) Drehkolbenpumpe mit einem exzentrisch im Zylinder angeordneten Kolben, dessen Schwenkflügel in achsparallele Ausnehmungen des Kolbens aufgenommen und unter der Wirkung von Biegefedern gegen die Zylinderwand angelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegefedern (5) mit einem Schenkelabschnitt (11) fest in den Kolben (3) eingesetzt und mit dem freien Schenkel (12) gegen die Endabschnitte (13) der Schwenkflügel (7) anliegen und der Kolben (3) Kanten (16) aufweist, gegen die der freie Schenkel (12) der Biegefedern (5) zur Anlage kommt, wenn ein vorbestimmter Einschwenkbetrag der Schwenkflügel (7) überschritten ist.
2) Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegefedern (5) ausgehend vom fest eingesetzten Schenkelabschnitt (11) mehrere freie Schenkel (12) aufweisen.