DE3841329A1 - Fluegelzellen-vakuumpumpe - Google Patents
Fluegelzellen-vakuumpumpeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Flügelzellen-Vakuumpumpe nach dem
Oberbegriff des Anspruch 1. Diese Pumpe ist durch die DE-OS
28 57 494 (Bag. 1170) bekannt.
Bei der bekannten Pumpe dient die Innenbohrung des Rotors der
Ölzufuhr, wobei die Ölzufuhr über eine Drossel derart
erfolgt, daß in dem Teil der Rotorinnenbohrung, der sich über
den axialen Arbeitsbereich des Rotors erstreckt, ein niedri
ger, steuerbarer Druck herstellbar ist. Dadurch, daß die
Rotorwelle zweiseitig gelagert ist, kann sich in den Stirn
spalten zwischen den Rotorstirnwänden und den benachbarten
Pumpendeckeln das Vakuum des Pumpengehäuses in gleicher Weise
auswirken. Daher wirken auf die beiden Stirnflächen des
Rotors im wesentlichen dieselben Druckkräfte, so daß die
bekannte Pumpe den Vorteil hat, daß auf beiden Stirnflächen
dasselbe Spiel während des Laufes besteht. Dieses Spiel kann
durch entsprechende Vermaßung und Fertigung sehr gering
gehalten werden, so daß nur geringe Verluste über diese
Stirnspalte eintreten. Ferner läßt sich bei der bekannten
Pumpe eine nur geringe Druckdifferenz zwischen dem Pumpen
gehäuse und der Rotorinnenbohrung herstellen, so daß die
Verluste nicht nur durch entsprechend eng tolerierte Dicht
spalte, sondern auch durch die niedrige Druckdifferenz gering
gehalten werden.
Diese Vorteile besitzt nicht die Flügelzellenpumpe, die durch
die GB-PS 9 12 119 bekannt ist. Zwar besitzt diese Flügelzel
lenpumpe den Vorteil, daß der Rotor fliegend gelagert und
daher die Baulänge der Pumpe gering gehalten ist. Jedoch sind
bei dieser Pumpe die Flügelschlitze und Flügel sekantial
gerichtet. Daher muß über die Hohlwelle Drucköl in die
Flügelfußräume eingebracht werden, um stets eine sichere
Anlage der Flügelköpfe an der Gehäuseumfangswand zu gewähr
leisten. Dabei stützt sich das offene Ende der Rotorinnen
bohrung auf einem Gehäusedeckel ab. Dadurch entsteht der
Nachteil, daß sich der Rotor mit hohem Druck auf diesem
Gehäusedeckel abstützt und folglich mit einer hohen Anpreß
kraft auf dem gegenüberliegenden Pumpendeckel aufliegt.
Hierdurch entsteht hohe Reibung. Andererseits entsteht auf
der offenen Seite des Rotors ein großer Spalt mit einer
großen Druckdifferenz zwischen dem hohen Druck des Öls und
dem niedrigen Druck der Vakuumkammer. Die Folge ist ein hoher
Ölverlust einerseits und andererseits eine Verschlechterung
des Pumpenwirkungsgrades.
Die Flügelzellen-Vakuumpumpe, die durch die DE-PS 79 100 304
(Bag. 1055) bekannt ist, besitzt ebenfalls einen Rotor mit
Innenbohrung. In diesen Rotor ist eine Einspritzdüse
gerichtet, die allerdings das freie Ende der Innenbohrung,
die in das Kurbelgehäuse des Kraftfahrzeugs ragt, nicht
verschließt. Bei dieser Pumpe ist die Dichtung der Spalte
zwischen den Flügelschlitzen und den Flügeln sowie der
sonstigen Dichtspalte nur gewährleistet bei einem ausreichend
großen Ölangebot.
Es gibt jedoch auch Einsatzfälle, bei denen das Ölangebot an
Schmieröl zur Schmierung und Dichtung der Flügelzellenpumpe
begrenzt ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vorteile der durch die
DE-OS 28 57 494 bekannten Flügelzellen-Vakuumpumpe, die auch
bei begrenztem Schmierölangebot in ausreichender Weise
gedichtet und geschmiert ist, auf eine Flügelzellenpumpe mit
fliegender Lagerung und daher kürzerer Baulänge zu über
tragen. Ausgehend von einer Pumpe nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 ergibt sich die Lösung aus dem Kennzeichen des
Anspruchs 1.
Durch die Maßnahmen nach Anspruch 1 wird gewährleistet, daß
der Schmierölfluß zwischen der Rotorinnenbohrung und der
Saugseite der Vakuumpumpe einerseits sehr stark herabgesetzt
ist, andererseits aber so vergleichmäßigt wird, daß trotz
geringen Angebots stets eine ausreichende Menge an Schmieröl
in den Dichtspalten vorhanden ist und verbleibt. Das beruht
darauf, daß in der Rotorinnenbohrung bei nur begrenztem
Schmierölangebot ein Vakuum entsteht, das im wesentlichen dem
Vakuum auf der Saugseite bzw. im Pumpeninnenraum entspricht.
Dies beruht auf den unvermeidlichen Leckagen der Dichtspalte,
die zwischen den Flügelschlitzen und den Flügeln sowie even
tuell auf den Stirnflächen des Rotors gebildet werden. Daher
ist die Druckdifferenz zwischen der Saugseite der Pumpe und
der Rotorinnenbohrung sehr gering, so daß die Ölförderung und
der Öltransport im wesentlichen nur durch Fliehkraft er
folgt.
Die Art der Ölzufuhr zu der Innenbohrung hängt im wesent
lichen von den baulichen Gegebenheiten des Kraftfahrzeug
motors ab, von dem aus die Flügelzellen-Vakuumpumpe mit
Schmieröl versorgt wird.
Erfindungswesentlich ist ein begrenztes Ölangebot. Das Öl
angebot hängt zum einen ab von der Förderkapazität der Ölpum
pe und zum anderen vom Verbrauch der anderen Schmierstellen.
Bei großer Förderkapazität der Ölpumpe und geringem sonstigen
Verbrauch wird das Ölangebot an die Flügelzellen-Vakuumpumpe
dadurch begrenzt, daß in die Schmierölzufuhrleitung zu der
Innenbohrung eine starke Drossel oder Blende oder ein Strom
regel- oder Strombegrenzungsventil eingebaut wird. Der Durch
messer der Lagerbohrung und der Rotorwelle ist vorzugsweise
kleiner als der Durchmesser des Rotors. Hierdurch entsteht
auch in dem lagerseitigen Dichtspalt zwischen Rotor und
Pumpendeckel ein Vakuum, so daß der Rotor axial im wesent
lichen ausgeglichenen Druckkräften ausgesetzt ist und daher
zwischen den Pumpendeckeln "schwimmt".
Eine Öleinspeisung von der Motorseite her wird ermöglicht
durch die Maßnahme nach Anspruch 3. Dabei kann die Schmieröl
zufuhrleitung zentrisch über eine dichtende Drehkupplung mit
der im übrigen verschlossenen Rotorinnenbohrung verbunden
sein.
Durch die Maßnahme nach Anspruch 4 wird erreicht, daß das
Gleitlager der Rotorwelle der Flügelzellenpumpe geschmiert
und gleichzeitig gedichtet wird, so daß eine Leckage über die
lagerseitige Rotorstirnwand und das Gleitlager ausgeschlossen
ist. Dabei ist das Gleitlager im axialen Bereich des
Flansches, mit dem die Flügelzellen-Vakuumpumpe an den Motor
angeflanscht wird, vorgesehen.
Die rotierende Flüssigkeitskupplung wird dadurch gebildet,
daß in der Lagerbuchse und/oder an der Welle ein Ringkanal
gebildet wird, in den von der Lagerbuchse her die Schmier
mittelzufuhrleitung mündet und der durch Radialkanäle mit der
Rotorinnenbohrung verbunden ist.
Wenn die Ölversorgung von der dem Motor abgewandten Seite her
erfolgen soll, wird die Maßnahme-Kombination nach Anspruch 5
vorgeschlagen.
Beim Stillsetzen des Kraftfahrzeugmotors herrscht auf der
Saugseite und in der Rotorinnenbohrung der Flügelzellen-
Vakuumpumpe noch Unterdruck. Je nach Auslegung des Schmieröl
systems des Kraftfahrzeugmotors kann es sein, daß infolge
dieses Unterdrucks noch Schmieröl aus dem Schmierölsystem in
die Vakuumpumpe gesaugt wird. Dieses Schmieröl wird sich an
der untersten Stelle des Gehäuses sammeln. Diese Ölmenge muß
beim Anfahren ausgetrieben werden, was zu unzulässigen Druck
erhöhungen führen kann. Zur Vermeidung dieses Nachteils dient
die Maßnahme nach Anspruch 6. Durch diese Maßnahme kann aber
auch der Unterdruck in der Rotorinnenbohrung vorgegeben
werden durch entsprechende Vermaßung der Drosselbohrung.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 und 3 je einen Axialschnitt eines Ausführungsbeispiels;
Fig. 2 einen Normalschnitt der Pumpe.
Die Flügelzellenpumpe 1 ist an das Kurbelgehäuse 2 eines
Kraftfahrzeugs durch Flansch 13 angeflanscht. In dem Pumpen
gehäuse 4 ist der kreiszylindrische Rotor 5 drehbar gela
gert. Hierzu bildet der Flansch 13 des Pumpengehäuses, dessen
Querschnittsform später erläutert wird, die exzentrische
Lagerbohrung 37. Die Lagerbohrung 37 weist in das Kurbelge
häuse und ist dazu zentriert. Es sei erwähnt, daß die Lager
bohrung 37 eine Gleitlagerung für das Lagerende des Rotors 5
bildet. Der Rotor ist so gelagert, daß er an einer Stelle,
dem sogenannten unteren Totpunkt, in Umfangskontakt mit dem
Gehäuse steht.
Der Rotor ist fliegend an einer Welle 20 gelagert, die auf
einer Seite als Lagerende konzentrisch an dem Rotor angeformt
ist und einen geringeren Durchmesser als der Rotor besitzt.
Eine Innenbohrung 21 erstreckt sich über die gesamte Länge
des Rotors. Im Bereich des Gehäuses besitzt der Rotor einen
einzigen Führungsschlitz 6, der in einer Axialebene liegt,
der die Innenbohrung durchdringt und dessen axiale Länge
genau der axialen Länge des Pumpengehäuses 4 entspricht. In
dem Führungsschlitz 6 ist ein einziger Flügel 7 gleitend
geführt.
Die Breite des Flügels entspricht der axialen Länge des
Pumpengehäuses. Der Flügel 4 kann aus einem Stück gefertigt
sein. Er kann aber auch an seinen Enden Dichtleisten aufwei
sen, die in Nuten 9 des Flügels 7 - in radialer Richtung -
gleitend, jedoch dichtend geführt sind. Entlüftungsbohrungen
10, die den Grund der Nuten 9 mit der - in Drehrichtung
gesehen - Vorderseite des Flügels verbinden, gewährleisten,
daß in den Nuten 9 stets der höchste in der Pumpe herrschende
Druck vorhanden ist, so daß die Dichtleisten 8 nach außen
gedrückt werden. In jedem Fall ist der Flügel ggf. ein
schließlich der Dichtleiste so lang, daß er - dank der später
noch zu beschreibenden Querschnittsform des Gehäuses - in
jeder Drehstellung dichtend am Umfang des Gehäuses 4
anliegt. Ferner sind die Flügelenden in jedem Falle mit einem
Radius r abgerundet. Dieser Radius wird möglichst groß
gewählt.
Die Umfangswand des Pumpengehäuses 4 ist so bestimmt, daß sie
im Querschnitt eine Äquidistante zu einer Pascalschen Spirale
(Konchoide) mit dem Krümmungsradius der Flügelenden r als
Abstand darstellt.
Zur Konstruktion des Querschnitts der Flügelzellenpumpe wird
also zunächst die Flügellänge sowie der Außendurchmesser des
Rotors 5 festgelegt. Die Differenz zwischen der Flügellänge
und dem Außendurchmesser bestimmt sehr wesentlich das Förder
volumen der Pumpe. Die Differenz ist begrenzt durch Festig
keits- und sonstige Überlegungen. Da der Rotor im Gehäuse so
gelagert ist, daß er an einer Stelle, dem sog. unteren Tot
punkt, in Umfangskontakt mit dem Gehäuse steht, taucht der
Flügel 7 in dem unteren Totpunkt - wie in Fig. 2 darge
stellt - vollständig in den Führungsschlitz 6 des Rotors 5
ein. Es wird nunmehr für die Krümmungsmittelpunkte K der
Flügelenden die Pascalsche Spirale um den Mittelpunkt M des
Rotors 5 konstruiert. Die Umfangswand des Pumpengehäuses 4
ergibt sich sodann als die Äquidistante mit dem Abstand r.
Die Krümmungsmittelpunkte K der Flügelenden bewegen sich also
auf einer Pascalschen Spirale um den Mittelpunkt des Rotors.
Dadurch ist gewährleistet, daß der Flügel stets mit seinen
Flügelenden dichtend am Umfang des Pumpengehäuses 4 anliegt.
Wie Fig. 2 schematisch darstellt, besitzt das Pumpengehäuse 4
den Saugeinlaß 11 mit einem darin angeordneten Rückschlag
ventil 31 sowie einen Auslaß 12 mit einem darin angeordneten
Rückschlagventil 24. Der Einlaß 11 ist etwa um 90° gegenüber
der Totpunktlage versetzt und der Einlaß 12 liegt im Bereich
vor dem unteren Totpunkt - in Drehrichtung 35 gesehen.
Wie Fig. 1 zeigt, ist das Einlaßventil 31 als Pilzventil
ausgebildet. Es handelt sich um einen pilzförmigen Gummi
körper, der mit seinem Stil in eine gelochte Ventilplatte
eingesetzt ist und der mit den Rändern seines Kopfes dichtend
auf der Ventilplatte aufliegt und dabei die Löcher der
Ventilplatte umschließt. Bei eintretender Luft stülpt sich
der Kopf derart in Saugrichtung um, daß die Saugöffnung frei
gegeben wird. In der Gegenrichtung sperrt der Kopf.
Der Einlaß 11 mit dem Einlaßventil 31 ist in Fig. 1 in
Umfangsrichtung versetzt gezeichnet. Seine geometrische Lage
ergibt sich aus Fig. 2. Der Auslaß, der in Fig. 1 und Fig. 2
lediglich schematisch angedeutet ist, mündet über ein Rück
schlagventil 24 in das Kurbelgehäuse des Kraftfahrzeug
motors. Das Rückschlagventil 24 ist als Federblattventil aus
gebildet, das einseitig eingespannt ist.
Der Rotor weist an seinem Lageransatz Kupplungslappen 16
auf. Mit diesen Kupplungslappen wird der Rotor durch
Antriebswelle 3 des Kraftfahrzeugmotors angetrieben. Bei der
Antriebswelle 3 kann es sich z.B. um die Antriebswelle für
die Einspritzpumpe handeln. An der Antriebswelle 3 ist eine
Kupplungsscheibe 15 befestigt, die auf dem Umfang verteilte
Einschnitte 17 aufweist. Die Kupplungslappen 16 des Lager
ansatzes des Rotors greifen in die Einschnitte 17 der Kupp
lungsscheibe ein, ohne die axiale Beweglichkeit des Rotors zu
hindern.
Der Rotor 5 wird durch Antriebswelle 3 mit Drehrichtung 35
angetrieben. Dabei führt der Flügel 7 in dem Führungsschlitz
eine Relativbewegung aus und liegt mit seinen beiden Enden
dichtend und gleitend am Gehäuseumfang des Pumpengehäuses 4
an.
Die Innenbohrung 21 des Rotors 5 wird auf der einen Seite
durch den Gehäusedeckel 25 verschlossen. Auf der anderen
Seite ist die Innenbohrung 21 durch Wand 18 verschlossen. Die
Wand 18 liegt - in axialer Richtung gesehen - am Rotorende
oder außerhalb des Rotors, so daß die Wand 18 den Flügel
durchlaß nicht behindert. Die Wand 18 besitzt eine Düse 23,
durch die die Innenbohrung 21 mit dem Inneren des Kurbelge
häuses und darüber mit der Atmosphäre verbunden ist.
Die Schmierölzufuhr zu der Flügelzellen-Vakuumpumpe erfolgt
von der Schmierölpumpe (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeug
motors aus über Ölzufuhrleitung 19. Die Ölzufuhrleitung setzt
sich als Bohrung 27 in dem Flansch 13 fort und mündet radial
in der Lagerbohrung 37 des Pumpenflansches 13. Dabei kämmt
die Mündung der Bohrung 27 mit einem Ringkanal 26, der auf
dem Umfang des Lageransatzes des Rotors gebildet wird. Der
Ringkanal liegt vorzugsweise in der axialen Mitte des Lager
ansatzes. Der Ringkanal steht durch einen Radialkanal 28 mit
der Rotorinnenbohrung 21 in Verbindung.
Die Schmierölpumpe liefert an die dargestellte Flügelzellen-
Vakuumpumpe nur eine begrenzte Ölmenge. Hierzu können in der
Ölzufuhrleitung Volumenstrom-Begrenzungsventile oder Volumen
strom-Regelventile oder Blenden bzw. Drosseln vorgesehen
sein, die hier nicht dargestellt sind. Im dargestellten Falle
ist der Radialkanal 28 durch Bemessung seines Querschnittes
und seiner Länge als Drosselkanal ausgeführt.
Zur Funktion der Ölschmierung:
Das Schmieröl wird über Leitung 19 in dosierter, begrenzter Menge zugeführt, wenn der Kraftfahrzeugmotor und damit auch die Flügelzellen-Vakuumpumpe in Betrieb sind. Die Radialboh rung 27 und der Ringkanal 26 bilden einerseits eine dichtende Flüssigkeitskupplung für das Schmieröl. Durch diese Kupplung wird das Schmieröl auf und in den rotierenden Rotor 5 über tragen. Zum anderen dient der Ringkanal 26 der Verteilung des Schmieröls auf das Gleitlager der Lagerbohrung 37. Durch die gleichmäßige Verteilung des Öls erfolgt gleichzeitig auch eine Abdichtung des Gleitlagers. Das Öl gelangt durch den Radialkanal 28 in die Innenbohrung 21. Beim Betrieb der Flügelzellen-Vakuumpumpe entsteht ein Unterdruck auf der Saugseite der Pumpe. Unterdruck entsteht aber auch im übrigen Pumpenraum, da der Auslaß 12 der Pumpe durch Rückschlagventil 24 gegenüber der Atmosphäre verschlossen ist. Über die Dicht spalte zwischen dem Flügelschlitz 6 und dem Flügel 7 sowie dem Pumpendeckel 25 und dem Rotor 5 entsteht dieser Unter druck im Laufe des Betriebes auch in der Innenbohrung 21 des Rotors. Die Höhe dieses Unterdrucks hängt ab von der Förder kapazität der Schmierölpumpe und dem sonstigen Verbrauch bzw. von der in die Flügelzellen-Vakuumpumpe gelieferten Ölmenge bzw. von der Drosselung des der Flügelzellen-Vakuum pumpe zur Verfügung gestellten Ölstroms. Bei sehr starker Begrenzung der Schmierölmenge, d.h. z.B. sehr starker Drosse lung des Schmierölflusses in dem Radialkanal 28 entsteht in der Innenbohrung 21 ein sehr hohes Vakuum.
Das Schmieröl wird über Leitung 19 in dosierter, begrenzter Menge zugeführt, wenn der Kraftfahrzeugmotor und damit auch die Flügelzellen-Vakuumpumpe in Betrieb sind. Die Radialboh rung 27 und der Ringkanal 26 bilden einerseits eine dichtende Flüssigkeitskupplung für das Schmieröl. Durch diese Kupplung wird das Schmieröl auf und in den rotierenden Rotor 5 über tragen. Zum anderen dient der Ringkanal 26 der Verteilung des Schmieröls auf das Gleitlager der Lagerbohrung 37. Durch die gleichmäßige Verteilung des Öls erfolgt gleichzeitig auch eine Abdichtung des Gleitlagers. Das Öl gelangt durch den Radialkanal 28 in die Innenbohrung 21. Beim Betrieb der Flügelzellen-Vakuumpumpe entsteht ein Unterdruck auf der Saugseite der Pumpe. Unterdruck entsteht aber auch im übrigen Pumpenraum, da der Auslaß 12 der Pumpe durch Rückschlagventil 24 gegenüber der Atmosphäre verschlossen ist. Über die Dicht spalte zwischen dem Flügelschlitz 6 und dem Flügel 7 sowie dem Pumpendeckel 25 und dem Rotor 5 entsteht dieser Unter druck im Laufe des Betriebes auch in der Innenbohrung 21 des Rotors. Die Höhe dieses Unterdrucks hängt ab von der Förder kapazität der Schmierölpumpe und dem sonstigen Verbrauch bzw. von der in die Flügelzellen-Vakuumpumpe gelieferten Ölmenge bzw. von der Drosselung des der Flügelzellen-Vakuum pumpe zur Verfügung gestellten Ölstroms. Bei sehr starker Begrenzung der Schmierölmenge, d.h. z.B. sehr starker Drosse lung des Schmierölflusses in dem Radialkanal 28 entsteht in der Innenbohrung 21 ein sehr hohes Vakuum.
Die Druckdifferenz zwischen der Innenbohrung 21 und dem
übrigen Pumpengehäuse wird daher bei Betrieb auf nahezu Null
reduziert. Daher wird das Öl, das in die Innenbohrung 21
gefördert worden ist, nicht durch die Druckdifferenz in die
Dichtspalte getrieben, sondern lediglich durch Zentrifugal
kraft. Dadurch wird gewährleistet, daß das Öl nur einer
geringen Förderung unterworfen wird, so daß in dem Dichtspalt
ein gleichmäßiger Ölfilm mit nur geringer Bewegung entsteht.
Durch diese Maßnahme wird der Ölverbrauch stark herabgesetzt,
andererseits die Schmier- und Dichtwirkung des Öls aber auch
vergleichmäßigt.
Infolge der geringen Druckdifferenz zwischen dem durch Rück
schlagventil 24 verschlossenen Pumpenraum und der Innenboh
rung 21 wird andererseits auch die Leckage über den Dicht
spalt zwischen Rotor und Pumpendeckel 4 sowie die Dichtspalte
zwischen Flügel 7 und dem Führungsschlitz 6 auf ein Minimum
herabgesetzt, was dem Pumpenwirkungsgrad zugutekommt.
Wenn die Schmierölzufuhr beim Stillsetzen des Kraftfahrzeug
motors durch ein Ventil verschlossen wird, so kann die Innen
bohrung 21 des Rotors hermetisch dicht abgeschlossen sein.
Wenn ein solches Ventil nicht vorhanden ist, besteht die
Gefahr, daß bei Stillstand des Kraftfahrzeugmotors infolge
des Unterdrucks im Pumpengehäuse und in der Innenbohrung 21
weiterhin Öl angesaugt wird, bis der Unterdruck abgebaut
ist. Das angesaugte Öl sammelt sich am tiefsten Punkt des
Pumpengehäuses. Beim Anlauf muß das Öl aus dem Pumpengehäuse
ausgetrieben werden. Dabei können Druckstöße auftreten, die
zum Bruch führen. Das gilt insbesondere, wenn der Kraftfahr
zeugmotor mit falscher Drehrichtung startet, wie es bei
Dieselmotoren vorkommen kann. Aus diesem Grunde ist die
Innenbohrung 21 mit einer Düse 23 versehen. Die Düse 23 ist
so ausgelegt, daß sie nur geringe Luftmengen durchläßt. Sie
behindert daher den Aufbau des Unterdrucks in der Innenboh
rung 21 nicht. Andererseits gewährleistet sie, daß bei Still
stand des Kraftfahrzeugmotors der Unterdruck in der Innenboh
rung 21 schnell abgebaut wird. Dadurch wird das Ansaugen und
das Ansammeln größerer Ölmengen im Stillstand der Flügel
zellen-Vakuumpumpe unterbunden.
Die Düse 23 kann aber auch mit größerem Querschnitt ausgelegt
werden, so daß auch während des Betriebes über die Düse 23
stets eine geringe Luftmenge derart angesaugt wird, daß das
in der Innenbohrung entstehende Vakuum nicht in voller Höhe
ausgebildet wird. Durch diese Maßnahme läßt sich gezielt die
Druckdifferenz zwischen der Innenbohrung und dem übrigen
Pumpenraum vergrößern, wenn eine größere Ölförderung zwischen
Innenbohrung und Pumpenraum erwünscht ist und daher die Öl
förderung nicht nur auf Zentrifugalkraft, sondern auch auf
Druckdifferenz beruhen soll.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht demjenigen
nach Fig. 1, 2. Auf die vorangegangene Beschreibung wird
verwiesen mit folgenden Ausnahmen:
Die Schmierölzufuhr zu der Flügelzellen-Vakuumpumpe erfolgt von der Schmierölpumpe (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeug motors aus über Ölzufuhrleitung durch den Gehäusedeckel 25. Die Ölzufuhrleitung mündet in einer scheibenförmigen Ausneh mung 22. Der Durchmesser der scheibenförmigen Ausnehmung 22 ist nicht größer als der Durchmesser der Innenbohrung 21. Von der Innenbohrung 21 geht ein Radialkanal 28 aus. Der Radial kanal 28 mündet in eine Ringnut 26. Die Ringnut 26 liegt auf dem Umfang der Lagerwelle 20 des Rotors, und zwar etwa in dessen mittlerem axialen Bereich. Der Ringkanal hat keine weitere Verbindung nach außen, außer durch die unvermeid lichen Spalte der Lagerbohrung. Es kann jedoch auch eine axiale Schmiernut in der Lagerbohrung angebracht sein, um eine gleichmäßige Verteilung des Schmieröls in dem Gleitlager zu gewährleisten.
Die Schmierölzufuhr zu der Flügelzellen-Vakuumpumpe erfolgt von der Schmierölpumpe (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeug motors aus über Ölzufuhrleitung durch den Gehäusedeckel 25. Die Ölzufuhrleitung mündet in einer scheibenförmigen Ausneh mung 22. Der Durchmesser der scheibenförmigen Ausnehmung 22 ist nicht größer als der Durchmesser der Innenbohrung 21. Von der Innenbohrung 21 geht ein Radialkanal 28 aus. Der Radial kanal 28 mündet in eine Ringnut 26. Die Ringnut 26 liegt auf dem Umfang der Lagerwelle 20 des Rotors, und zwar etwa in dessen mittlerem axialen Bereich. Der Ringkanal hat keine weitere Verbindung nach außen, außer durch die unvermeid lichen Spalte der Lagerbohrung. Es kann jedoch auch eine axiale Schmiernut in der Lagerbohrung angebracht sein, um eine gleichmäßige Verteilung des Schmieröls in dem Gleitlager zu gewährleisten.
Bei dieser Ausführung erfolgt die Schmierölzufuhr durch Ölzu
fuhrkanal 19, und zwar durch den Pumpendeckel 4. Hierzu
besitzt der Pumpendeckel 4 auf der dem Rotor zugewandten
Seite eine kreisscheibenförmige Ausnehmung 32. Der Außen
durchmesser dieser kreisscheibenförmigen Ausnehmung ent
spricht im wesentlichen dem Durchmesser der Innenbohrung 21.
Die Ölzufuhrleitung 19 mündet in dieser kreisscheibenförmigen
Ausnehmung 32. Durch die zuvor geschilderten Maßnahmen Strom
begrenzungsventil, Stromregelventil, Drossel, Blende oder
Schmierölpumpe mit begrenzter Förderkapazität oder gleichwir
kenden Maßnahmen wird die Schmierölzufuhr wieder sehr stark
begrenzt, so daß in der Innenbohrung 21 ein Vakuum entsteht.
Zur Beschreibung der Funktion der Ölschmierung wird auf die
vorangegangenen Ausführungen verwiesen.
Auch bei dieser Ausführung kann eine Drossel 23 wie in dem
anderen Ausführungsbeispiel vorhanden sein. Sie würde auch
hier zweckmäßigerweise in der Wand 18 liegen, damit Öl, das
etwa und wider Erwarten aus der Drossel 23 austritt, in das
Kurbelgehäuse des Kraftfahrzeugmotors gelangt und nicht zu
Verschmutzungen führt. Auch zur Funktion der Drossel 23 kann
auf die Ausführungen zum vorigen Ausführungsbeispiel verwie
sen werden.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 zeichnet sich also
dadurch aus, daß zur Ölzufuhr in die Innenbohrung 21 keine
rotierende Flüssigkeitskupplung erforderlich ist.
Gleichwohl wird in dem axialen Bereich des Gleitlagers ein
ölgefüllter Ringkanal vorgesehen, der einerseits der Schmie
rung des Gleitlagers und andererseits der Dichtung des Gleit
lagers sowie des Dichtspaltes zwischen dem Rotor und dem
lagerseitigen Pumpendeckel dient.
Bezugszeichenliste
1 Flügelzellenpumpe
2 Motorgehäuse, Kurbelgehäuse
3 Antriebswelle, Motorwelle, Nockenwelle
4 Pumpengehäuse
5 Pumpenrotor
6 Rotorschlitz, Führungsschlitz
7 Flügel
8 Dichtleiste
9 Nut
10 Entlüfungsbohrung
11 Einlaß, Sauganschluß
12 Auslaß
13 Flansch
14 Dichtung
15 Kupplungsscheibe
16 Kupplungslappen
17 Einschnitt
18 Wand
19 Ölzufuhrbohrung
20 Rotorwelle
21 Innenbohrung des Rotors
22 Ausnehmung
23 Düse
24 Rückschlagventil, Auslaßventil
25 Gehäusedeckel
26 Ringnut, Ringkanal
27 Stichbohrung
28 Rotorbohrung, Radialbohrung
29 Äquidistante
30 Drehrichtung
31 Einlaßventil
32 kreisscheibenförmige Ausnehmung
35 Drehrichtung
37 Lagerbohrung
2 Motorgehäuse, Kurbelgehäuse
3 Antriebswelle, Motorwelle, Nockenwelle
4 Pumpengehäuse
5 Pumpenrotor
6 Rotorschlitz, Führungsschlitz
7 Flügel
8 Dichtleiste
9 Nut
10 Entlüfungsbohrung
11 Einlaß, Sauganschluß
12 Auslaß
13 Flansch
14 Dichtung
15 Kupplungsscheibe
16 Kupplungslappen
17 Einschnitt
18 Wand
19 Ölzufuhrbohrung
20 Rotorwelle
21 Innenbohrung des Rotors
22 Ausnehmung
23 Düse
24 Rückschlagventil, Auslaßventil
25 Gehäusedeckel
26 Ringnut, Ringkanal
27 Stichbohrung
28 Rotorbohrung, Radialbohrung
29 Äquidistante
30 Drehrichtung
31 Einlaßventil
32 kreisscheibenförmige Ausnehmung
35 Drehrichtung
37 Lagerbohrung
Claims (6)
1. Flügelzellen-Vakuumpumpe
zum Betrieb von Servoantrieben in Kraftfahrzeugen,
insbesondere zur Bremskraftverstärkung,
mit einem Rotor, der eine Innenbohrung aufweist, welche
sich zumindest über die Rotorbreite erstreckt,
welche an ihren Enden durch Stirnwände verschlossen ist
und welche mit einer Schmierölzufuhrleitung derart
verbunden ist, daß sich in der Innenbohrung, soweit sie
sich über den axialen Arbeitsbereich des Rotors
erstreckt, ein geringer Druck des Schmieröls aufbaut,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rotor fliegend gelagert ist und eine radiale Flügel
führung (Führungsschlitz (6), Flügel (7)) besitzt,
und daß die vom Lager abgewandte Stirnwand der Rotor
innenbohrung dadurch gebildet wird, daß der Rotor auf dem
benachbarten Pumpendeckel des Pumpengehäuses aufliegt,
und daß die Schmierölzufuhrleitung mit nur begrenztem
Ölangebot zwischen den Stirnwänden in die Rotorinnen
bohrung mündet.
2. Flügelzellen-Vakuumpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Durchmesser der Lagerbohrung (37) und der Rotorwelle
(20) kleiner ist als der Durchmesser des Rotors (5).
3. Flügelzellen-Vakuumpumpe nach Anspruch 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ölzufuhrleitung über eine rotierende Flüssigkeits
kupplung in die Rotorinnenbohrung geführt ist.
4. Flügelzellen-Vakuumpumpe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rotor in mindestens einem Gleitlager gelagert ist,
und daß die rotierende Flüssigkeitskupplung für die
Schmierölzufuhr im Bereich, vorzugsweise im axial
mittleren Bereich, des Gleitlagers liegt.
5. Flügelzellen-Vakuumpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ölzufuhrleitung in dem am freien Ende des Gehäuses
liegenden Pumpendeckel angeordnet ist und in die Stirn
fläche der Innenbohrung mündet.
6. Flügelzellen-Vakuumpumpe nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Rotorinnenbohrung eine Drosselbohrung zur Atmosphäre
aufweist.
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