DE3639944A1

DE3639944A1 - Standardised unit

Info

Publication number: DE3639944A1
Application number: DE19863639944
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl Ing Hertell
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1985-11-27
Filing date: 1986-11-22
Publication date: 1987-06-25

Abstract

In a standardised unit which comprises a vane cell pump for producing a vacuum and a further machine, the vane cell pump is designed as an external rotor pump. On one end face (5) the rotor (7) has a shaft (10) which passes through a bore of the stator (4). The rotating component of the further machine is seated on the shaft (10), this machine preferably being a hydraulic oil pump. <IMAGE>

Description

Eine Baueinheit nach dem Oberbegriff ist bekannt durch die DE-A 35 06 433 (Bag. 1389).A unit according to the preamble is known from DE-A 35 06 433 (Bag. 1389).

In Kraftfahrzeugen mit Diesel-Motor und Otto-Einspritzmotor werden Vakuumpumpen verwandt zur Bremskraftverstärkung und zur Bedienung sonstiger Servo-Antriebe. Als Vakuumpumpen finden zunehmend Flügelzellenpumpen Anwendung. Bekannt ist auch, daß für den Betrieb des Kraftfahrzeugs auch sonstige Arbeitsmaschinen benötigt werden, wie z.B. Schmierölpumpen, Hydraulikpumpen, Elektrogeneratoren. Alle diese Arbeits maschinen werden durch den Kraftfahrzeugmotor angetrieben. Die räumliche Unterbringung dieser Arbeitsmaschinen im Bereich des Motors und die Ableitung der Antriebe vom Motor ist daher schwierig. Mit Problemen verbunden ist aber auch die Schmierölversorgung dieser Arbeitsmaschinen, da Schmieröl herangeführt und wieder abgeführt werden muß, während ande rerseits beim Betrieb der Flügelzellen-Vakuumpumpe vermieden werden muß, daß Schmieröl mit der Abluft in die Atmosphäre tritt. Insbesondere bei dem Elektrogenerator ist es unabweis bar notwendig, jeden Kontakt mit dem Schmieröl völlig zu vermeiden.In vehicles with a diesel engine and petrol injection engine vacuum pumps are used for brake booster and to operate other servo drives. As a vacuum pump Vane pumps are increasingly being used. Is known also that for the operation of the motor vehicle also other Machines are required, such as Lubricating oil pumps, Hydraulic pumps, electrical generators. All of these working machines are driven by the motor vehicle engine. The spatial accommodation of these machines in Area of the engine and the derivation of the drives from the engine is therefore difficult. But there are also problems the lubricating oil supply of these machines, since lubricating oil must be introduced and removed again, while others avoided on the other hand when operating the vane vacuum pump must be that lubricating oil with the exhaust air into the atmosphere occurs. In the case of the electrical generator in particular, it is unavoidable bar necessary to completely remove all contact with the lubricating oil avoid.

Durch die Erfindung wird eine Baueinheit aus einer Flügel zellen-Vakuumpumpe und einer anderen Arbeitsmaschine bereit gestellt, die einerseits sehr kompakt ist und bei der ande rerseits nur eine Ableitung des Antriebes von dem Kraftfahr zeugmotor notwendig ist.The invention turns a structural unit from a wing cell vacuum pump and another machine ready which is very compact on the one hand and the other on the other hand only a derivation of the drive from the motor vehicle Witness motor is necessary.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Gehäuse der Flügelzellenpumpe drehbar und als Riemenscheibe ausgebildet ist, und daß das Gehäuse an seiner freien Stirnseite mit einer Welle drehfest verbunden ist, die an ihrem freien Ende mit einem rotierenden Bauteil der Arbeitsmaschine gekuppelt ist.This object is achieved in that the housing of the Vane pump rotatable and designed as a pulley is, and that the housing on its free end face with a shaft is rotatably connected at its free end coupled with a rotating component of the working machine is.

In dieser Ausführung nimmt die Flügelzellen-Vakuumpumpe lediglich den Platz einer ohnehin benötigten Riemenscheibe ein. Durch den Riementrieb werden gleichzeitig die Flügel zellen-Vakuumpumpe und die weitere Arbeitsmaschine angetrie ben.In this version, the vane vacuum pump takes only the space of an already required pulley a. The belt drives the wings at the same time cell vacuum pump and the other driven machine ben.

Die Welle der Flügelzellen-Vakuumpumpe kann von dem Gehäuse wegweisen. In diesem Falle ist der Stator der Flügelzellen- Vakuumpumpe unabhängig von der weiteren Arbeitsmaschine angeflanscht und befestigt.The shaft of the vane vacuum pump can come from the housing point away. In this case, the stator is the vane cell Vacuum pump independent of the other work machine flanged and fastened.

In einer bevorzugten Ausführung sitzen die Flügelzellen- Vakuumpumpe und die Arbeitsmaschine an demselben Flansch. Hierzu weist der Flansch auf der Seite der Flügelzellenpumpe einen Zapfen auf mit einer zentrischen Bohrung. Die an der einen Stirnseite des Gehäuses der Flügelzellenpumpe befe stigte Welle durchdringt diese Bohrung und ist in dieser Bohrung gelagert.In a preferred embodiment, the vane cells sit Vacuum pump and the working machine on the same flange. For this purpose, the flange on the side of the vane pump a spigot with a central bore. The on the befe one end of the housing of the vane pump Stigt shaft penetrates this hole and is in this Bore stored.

Hierdurch entsteht eine besonders kompakte Ausführung, die an das Gehäuse des Kraftfahrzeugmotors angeflanscht werden kann.This creates a particularly compact design, the the housing of the motor vehicle engine is flanged can.

Sofern es sich bei der weiteren Arbeitsmaschine um eine Hydraulikpumpe handelt, die in Kraftfahrzeugen z.B. zur Lenkungsverstärkung dient, ist vorgesehen, daß die Lagerung der Flügelzellen-Vakuumpumpe über eine in der Welle liegende Bohrung und entsprechende Radialkanäle mit der Ölpumpe ver bunden ist, so daß die Lagerung, insbesondere Gleitlagerung der Flügelzellen-Vakuumpumpe ölgeschmiert wird.If the other machine is a Hydraulic pump that is used in motor vehicles e.g. to Serves steering reinforcement, it is provided that the storage the vane vacuum pump via a shaft pump Ver bore and corresponding radial channels with the oil pump is bound, so that the storage, especially plain bearings the vane vacuum pump is oil lubricated.

In diesem Falle muß damit gerechnet werden, daß Ölmengen auch in das Innere des Gehäuses der Flügelzellen-Vakuumpumpe dringen und mit der Abluft ausgestoßen werden. In this case it must be expected that oil quantities too into the interior of the vane vacuum pump housing penetrate and be expelled with the exhaust air.

Um dies zu vermeiden, ist bevorzugt vorgesehen, daß das Innere des Gehäuses der Flügelzellen-Vakuumpumpe als Trocken läufer ausgebildet ist und daß der Zapfen auf seiner Stirn seite eine ringförmige, die Welle umgebende Ausnehmung aufweist, in der eine Dichtung liegt. Diese Dichtung dient der Abdichtung des Lagerbereiches gegenüber dem Gehäuse inneren. Bei dieser Ausführung gelingt es, die Lagerung der Flügelzellen-Vakuumpumpe ölzuschmieren, den übrigen Teil der Flügelzellen-Vakuumpumpe jedoch als Trockenläufer auszu bilden.To avoid this, it is preferably provided that the Interior of the vane vacuum pump housing as dry is runner and that the pin on his forehead side an annular recess surrounding the shaft has in which a seal lies. This seal serves the sealing of the storage area from the housing inner. In this version, the storage of the Vane cell vacuum pump oil lubricate the rest of the part the vane vacuum pump, however, as a dry runner form.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.The following is an embodiment of the invention described using the drawing.

Es zeigenShow it

Fig. 1 einen Axialschnitt; Fig. 1 shows an axial section;

Fig. 2 einen Normalschnitt des Ausführungsbeispiels; Fig. 2 shows a normal section of the embodiment;

Fig. 3 eine Ansicht des drehbaren Ringes; Fig. 3 is a view of the rotatable ring;

Fig. 4 als Detail einen Schnitt durch das Auslaßventil der Flügelzellen-Vakuumpumpe. Fig. 4 shows as a detail a section through the outlet valve of the vane vacuum pump.

Das Zentralstück der Baueinheit ist der Flansch 1 mit dem Zapfen 2. Der Zapfen 2 besitzt eine zentrische Bohrung 39 für die Gleitlagerung der Welle 10. Die Welle 10 trägt auf der einen Seite das treibende Rad (Ritzel 40) einer Innenzahnrad pumpe 41, die als Hydraulikpumpe dient. Auf dem anderen Ende der Welle 10 sitzt drehfest der Rotor 3 der Flügelzellen- Vakuumpumpe. Dieser besteht aus den beiden Gehäusedeckeln 5 und 6 sowie dem Gehäusemantel 7. Auf dem Zapfen 2 ist der Stator 4 befestigt. Der Stator 4 hat kreiszylindrische Form. Auf dem Stator 4 ist der Ring 13 drehbar gelagert. Zu seiner Lagerung besitzt der Ring 13, wie sich aus Fig. 3 ergibt, innen eine Nut 14, in der ein Nadellager 19 liegt. Mit diesem Nadellager 19 wird erreicht, daß der Ring 13 auf dem Stator 4 leicht drehbar ist. Das Nadellager wird vom Hersteller mit einer Dauerschmierung versehen. The centerpiece of the assembly is the flange 1 with the pin 2 . The pin 2 has a central bore 39 for the slide bearing of the shaft 10 . The shaft 10 carries on one side the driving wheel (pinion 40 ) of an internal gear pump 41 , which serves as a hydraulic pump. On the other end of the shaft 10 , the rotor 3 of the vane vacuum pump sits in a rotationally fixed manner. This consists of the two housing covers 5 and 6 and the housing jacket 7 . The stator 4 is fastened on the pin 2 . The stator 4 has a circular cylindrical shape. The ring 13 is rotatably mounted on the stator 4 . For its storage, the ring 13 has , as can be seen from FIG. 3, a groove 14 on the inside in which a needle bearing 19 lies. This needle bearing 19 ensures that the ring 13 on the stator 4 is easily rotatable. The needle bearing is provided with permanent lubrication by the manufacturer.

Auf dem Stator liegt ferner eine drehfeste Panzerbuchse, die als Innenring des Nadellagers geeignet ist.On the stator there is also a non-rotatable armored sleeve, the is suitable as the inner ring of the needle bearing.

Der Gehäusemantel 7 besitzt Ausnehmungen 8, die sich über einen Teil des Umfanges erstrecken. In diesen Ausnehmungen 8 sind Schwenkflügel 9 derart gelagert, daß sie um den Schwenk bolzen 11 schwenkbar sind. Durch Federn 12 werden die Schwenkflügel 9 mit ihrem Flügelkopf 21 gegen den Ring gedrückt. Die axiale Weite des Gehäuses zwischen den Gehäuse deckeln 5 und 6 entspricht der axialen Länge des Stators und der axialen Länge der Schwenkflügel 9. Der Zapfen 2 besitzt eine Längsbohrung 16.1, die mit der Saugleitung 16 verbunden ist. Die Längsbohrung 16.1 ist über radiale Öffnung 25 im Zapfen 2, über Ausnehmung 26 im Stator 4, über Saugöffnung 27 in der Panzerbuchse 22 mit der Saugseite des Gehäuseinneren verbunden.The housing jacket 7 has recesses 8 which extend over part of the circumference. In these recesses 8 pivot wings 9 are mounted such that they are pivotable about the pivot pin 11 . The swivel blades 9 are pressed with their wing head 21 against the ring by springs 12 . The axial width of the housing between the housing covers 5 and 6 corresponds to the axial length of the stator and the axial length of the swivel wing 9 . The pin 2 has a longitudinal bore 16 . 1 , which is connected to the suction line 16 . The longitudinal bore 16 . 1 is connected to the suction side of the housing interior via radial opening 25 in the peg 2 , via recess 26 in the stator 4 , and via suction opening 27 in the armored bushing 22 .

Der Ring 13 des Nadellagers besitzt auf seinem Umfang eine Vielzahl von Saugschlitzen 36, die mit der Saugöffnung 27 in der Panzerbuchse 22 kämmen. Die radiale Erstreckung der Saug schlitze 37 ist so gering, daß mit den Flügelköpfen 21 eine positive Überdeckung besteht.The ring 13 of the needle bearing has a plurality of suction slots 36 on its circumference, which mesh with the suction opening 27 in the armored sleeve 22 . The radial extent of the suction slots 37 is so small that there is a positive overlap with the wing heads 21 .

Der Zapfen 2 besitzt ferner eine Längsbohrung 17.1, die mit der Luftabfuhrleitung 17 in Verbindung steht. Die Verbindung zur Abluftseite des Gehäuseinneren wird hergestellt über Öffnung 28 im Zapfen 2, Ausnehmung 29 im Stator 4, Auslaßöff nung 30 in der Panzerbuchse 22 sowie die Auslaßschlitze 37 in dem Ring 13. Die Auslaßschlitze 37 kämmen mit der Auslaßöff nung 30 der Panzerbuchse 22. Die Erstreckung der Auslaß schlitze 37 in Umfangsrichtung ist wiederum so gering, daß eine positive Überdeckung der Flügelköpfe 21 gegenüber dem Auslaßschlitz besteht. In der Ausnehmung 29 des Stators liegt ein Rückschlagventil 18. Dieses besteht aus der Lochplatte 31, dem elastischen Pilzventil 32 und dem Stützsieb 33, wie sich aus Fig. 4 ergibt. The pin 2 also has a longitudinal bore 17 . 1 , which is connected to the air discharge line 17 . The connection to the exhaust air side of the housing interior is made via opening 28 in the pin 2 , recess 29 in the stator 4 , outlet opening 30 in the armored sleeve 22 and the outlet slots 37 in the ring 13th The outlet slots 37 mesh with the outlet opening 30 of the armored sleeve 22nd The extent of the outlet slots 37 in the circumferential direction is in turn so small that there is a positive overlap of the wing heads 21 with respect to the outlet slot. A check valve 18 is located in the recess 29 of the stator. This consists of the perforated plate 31 , the elastic mushroom valve 32 and the support sieve 33 , as can be seen in FIG. 4.

Die Hydraulikpumpe ist - wie gesagt - eine Innenzahnradpumpe mit Ritzel 40 und Innenzahnkranz 42. Der Einlaß ist bei 43, der Auslaß bei 44 angedeutet. Das Gehäuse 45 der Ölpumpe 41 ist mit dem Flansch 1 fest verschraubt.As mentioned, the hydraulic pump is an internal gear pump with a pinion 40 and an internal ring gear 42 . The inlet is indicated at 43 , the outlet at 44 . The housing 45 of the oil pump 41 is screwed to the flange 1 .

Von der Auslaßseite der Ölpumpe zweigt eine radiale Schmier ölnut 46 ab. Diese Schmierölnut kämmt mit einer Radialbohrung 47 in der Welle 10. Diese Radialbohrung 47 steht in Verbin dung mit der Längsbohrung 15 in der Welle 10, die an ihrem freien Ende durch eine Kugel 34 verschlossen ist. Durch Radialbohrung 35 steht die Längsbohrung 15 mit dem Gleit lagerbereich 39 in Verbindung. Auf seiner freien Stirnseite weist der Zapfen eine Ausdrehung auf, in der eine Dichtung 20 liegt. Diese Dichtung 20 dichtet den Gleitlagerbereich 39 gegenüber dem Gehäuseinneren ab. Mit 23 und 24 sind Stopfen bezeichnet, die die Längsbohrungen 16.1 und 17.1 verschlie ßen. Durch das geschilderte Kanalsystem wird die Gleitlage rung 39 der Flügelzellen-Vakuumpumpe pulsierend mit dem Drucköl der Innenzahnradpumpe zur Schmierung beschickt. Es kann eine geeignete - wegen ihrer geringen Dimension in der Zeichnung nicht sichtbare - Rücklaufnut aus dem Gleitlager bereich 39 in den Ansaugbereich der Ölpumpe vorgesehen sein. Der Ölbedarf der Gleitlagerung ist sehr niedrig und wird insbesondere durch den geringen Querschnitt der Radialbohrung 47 sowie dadurch begrenzt, daß diese Radialbohrung nur inter mittierend mit der Schmierölnut 46 verbunden ist.A radial lubricating oil groove 46 branches off from the outlet side of the oil pump. This lubricating oil groove meshes with a radial bore 47 in the shaft 10 . This radial bore 47 is in connec tion with the longitudinal bore 15 in the shaft 10 , which is closed at its free end by a ball 34 . Through radial bore 35 , the longitudinal bore 15 communicates with the sliding bearing area 39 . On its free end face, the pin has a recess in which a seal 20 lies. This seal 20 seals the slide bearing area 39 from the interior of the housing. With 23 and 24 plugs are designated, the longitudinal bores 16th 1 and 17 . 1 close. Due to the described channel system, the sliding position 39 of the vane vacuum pump is pulsed with the pressure oil of the internal gear pump for lubrication. There can be a suitable - because of its small dimension in the drawing not visible - return groove from the slide bearing area 39 in the suction area of the oil pump. The oil requirement of the plain bearing is very low and is limited in particular by the small cross section of the radial bore 47 and by the fact that this radial bore is only connected intermittently to the lubricating oil groove 46 .

Andererseits wird durch die Dichtung 20, die in der stirnsei tigen Ausnehmung des Zapfens 2 liegt, vermieden, daß Schmier öl aus dem Gleitlagerbereich 39 auch in den Gehäuseinnenraum und von dort in die Abluft gelangt.On the other hand, the seal 20 , which lies in the stirnsei term recess of the pin 2 , prevents lubricating oil from the slide bearing area 39 also into the housing interior and from there into the exhaust air.

Die gezeigte Baueinheit wird durch Flansch 48 an den Kraft fahrzeugmotor oder an sonstiger Stelle im Motorraum befe stigt. Der Antrieb erfolgt über einen Treibriemen, der den Außenumfang des als Riemenscheibe ausgebildeten Gehäuses 3 teilweise umschlingt. Die Saugleitung 16 wird mit einem Servoverbraucher, z.B. dem Bremskraftverstärker verbunden. In die Auslaßleitung 17 ist vorzugsweise ein Sieb oder Filter eingefügt. Sie mündet ins Freie.The assembly shown is BEFE by flange 48 to the motor vehicle engine or elsewhere in the engine compartment. The drive takes place via a drive belt which partially wraps around the outer circumference of the housing 3 designed as a pulley. The suction line 16 is connected to a servo consumer, for example the brake booster. A sieve or filter is preferably inserted into the outlet line 17 . It leads to the outside.

Die Ölpumpe ist - außer mit der Gleitlagerung - mit einem Ölkreislauf verbunden, in den z.B. Servoverstärker für die Lenkkraftverstärkung eingeschaltet sind. Die gezeigte Bauein heit zeichnet sich durch ihre räumliche und funktionelle Kompaktheit aus. Dabei ist von besonderer Bedeutung, daß lediglich hinsichtlich des Antriebes eine funktionelle Ver bindung zu dem Kraftfahrzeugmotor entsteht. Im übrigen ist die Baueinheit selbständig, d.h. sie bedarf insbesondere keiner Schmierung durch den Kraftfahrzeugmotor und auch die Abluftentsorgung ist von dem Kraftfahrzeugmotor unabhängig und führt zu keiner Verschmutzung. Trotz der Eigenschaft als Trockenläufer ist für eine gute Schmierung der Lagerung und dadurch für eine lange Lebensdauer gesorgt. The oil pump is - with the exception of the plain bearing - with a Oil circuit connected, in which e.g. Servo amplifier for the Power steering are switched on. The building shown unit is characterized by its spatial and functional Compactness. It is particularly important that only with regard to the drive a functional Ver bond to the motor vehicle engine arises. For the rest is the unit independently, i.e. it needs in particular no lubrication by the motor vehicle engine and also the Exhaust air disposal is independent of the motor vehicle engine and does not lead to pollution. Despite the property as Dry run is good for bearing lubrication and thereby ensuring a long service life.

Reference numbering 1 flange
2 cones
3 housing, rotor
4 stator
5 housing cover, rotor cover
6 housing cover, rotor cover
7 rotor casing, casing casing
8 recess, bulge
9 wings, swivel wing
10 wave
11 pins, swivel pins
12 spring
13 ring
14 groove
15 Oil supply line
16 suction line, suction line, suction channel
17 Air discharge line, exhaust air line, air duct
18 check valve
19 needle bearings
20 seal
21 wing head, free end of the wing 9
22 armored bushing
23 plugs
24 plugs
25 opening
26 recess
27 holes, suction opening
28 opening
29 radial bore, recess
30 holes, outlet opening
31 perforated plate
32 valve mushroom
33 support plate
34 bullet
35 radial channel
36 suction slots
37 outlet slots
38 strainer
39 plain bearing, bore
40 sprockets
41 oil pump
42 internal ring gear
43 inlet
44 outlet
45 housing
46 Lube oil groove
47 radial bore
48 flange
49 wedge

Claims

1. Unit with belt drive for motor vehicle engines, consisting of a vane pump to generate a vacuum and another machine, such as an oil pump, electric generator, characterized in that the rotor of the vane pump is formed as a pulley and encompasses a cantilevered stator, and that on the Front ( 5 ) of the rotor ( 7 ) a shaft ( 10 ) is rotatably fixed, which penetrates a hole in the stator ( 4 ) and is coupled at its free end to a rotating component of the machine.

2. Unit according to claim 1,
Mark:.
The working machine is a hydraulic oil pump; the shaft ( 10 ) has a central bore ( 15 ) for supplying lubricating oil to the vane pump.

3. Unit according to claim 2,
Mark:
The central bore ( 15 ) has branch channels ( 35 ) in the slide bearing area ( 39 ) with which the shaft ( 10 ) is mounted in the bore.

4. Unit according to claim 3,
Mark:
At its free end, the pin ( 2 ) has a recess on the end face for receiving a seal ( 20 ), by means of which the plain bearing area is sealed.

5. Unit according to claim 4,
Mark:
The vane pump is designed as a dry runner in its interior.