DE3906823A1 - Fluegelzellen-vakuumpumpe - Google Patents

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.

Diese Erfindung ist eine Zusatzerfindung zu dem deutschen Teil der europäischen Anmeldung P 37 42 277.4, angemeldet mit Priorität vom 12.12.1987, sowie P 38 41 329.9, angemeldet am 8.12.1988.

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. Bei der bekannten Pumpe läßt sich eine nur geringe Druckdifferenz zwischen dem Pumpengehäuse und der Rotorinnenbohrung herstellen, so daß die Verluste nicht nur durch entsprechend eng tolerierte Dichtspalte, sondern auch durch die niedrige Druckdifferenz gering gehalten werden.

Dadurch 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 Rotorinnen­ bohrung bei nur begrenztem Schmierölangebot ein Vakuum ent­ steht, das im wesentlichen dem Vakuum auf der Saugseite bzw. im Pumpeninnenraum entspricht. Dies beruht auf den unvermeid­ lichen Leckagen der Dichtspalte, die zwischen den Flügel­ schlitzen und den Flügeln sowie eventuell auf den Stirn­ flächen des Rotors gebildet werden. Daher ist die Druckdiffe­ renz zwischen der Saugseite der Pumpe und der Rotorinnen­ bohrung sehr gering, so daß die Ölförderung und der Öltrans­ port im wesentlichen nur durch Fliehkraft erfolgt.

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.

Wesentlich ist ein begrenztes Ölangebot. Das Ölangebot hängt zum einen ab von der Förderkapazität der Ölpumpe 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 Innenboh­ rung eine starke Drossel oder Blende oder ein Stromregel- oder Strombegrenzungsventil eingebaut wird.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Vermeidung von Betriebs­ störungen beim Anlassen des Motors, insbesondere beim Kalt­ start bei Temperaturen unter 0°C. Hierbei ist zu berück­ sichtigen:

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 1.

Es ist zwar durch die nicht vorveröffentlichte EP 88 120 517.3 bekannt, die Rotorinnenbohrung mit einer Drosselbohrung zur Atmosphäre zu versehen, welche stets geöffnet ist und welche bei Stillstand dem schleunigen Druckausgleich dient. Diese ständige Verbindung kann jedoch abhängig vom Einsatzfall nachteilig sein für die Leistung der Vakuumpumpe. Ferner ergibt sich je nach Ort der Anbringung der Vakuumpumpe die Gefahr, daß die Drosselbohrung verstopft. Die Maßnahme nach dieser Erfindung kann alternativ oder zusätzlich zu der Drosselbohrung der vorangemeldeten Anmeldung verwandt werden.

Die Ölzufuhr kann nach dieser Erfindung dadurch erfolgen, daß die Rotorinnenbohrung über eine geeignete hydraulische Kupp­ lung mit einer Ölpumpe oder einem Ölreservoir verbunden wird. Es kann jedoch auch vor der Rotorinnenbohrung ein Öl­ reservoir angeordnet sein oder vor der Rotorinnenbohrung ein Ölpolster gebildet werden, aus dem mittels einer Verbindungs­ bohrung Öl in die Rotorinnenbohrung angesaugt wird. Weiterhin kann Öl zentral durch den ortsfesten, stirnseitigen Gehäuse­ deckel in die Rotorinnenbohrung gepumpt werden.

Die Ausbildung des Rückschlagventils hängt weitgehend von dem zur Verfügung stehenden Bauraum ab. Die Lösung nach Anspruch 2 kommt mit einem äußerst geringen Bauraum aus.

Die Lösung nach Anspruch 3 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Öffnungscharakteristik des Rückschlagventils nicht alterungsabhängig ist. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß das Rückschlagventil durch sein Eigengewicht geöffnet wird.

Hierbei läßt sich die Öffnungscharakteristik des Kugelventils ein für allemal unveränderbar einstellen, wenn Eigengewicht und Größe der Dichtfläche in gezielter Weise aufeinander so abgestimmt werden, daß das Kugelventil bei einer vorberech­ neten Druckdifferenz öffnet.

Insbesondere sollte die Auslegung von Eigengewicht und Schließfläche so sein, daß die Grenz-Druckdifferenz bei 0,4 bar liegt, so daß das Ventil bei einer größeren Druck­ differenz schließt.

Flügelzellen-Vakuumpumpen werden insbesondere für die Brems­ kraftverstärkung in Verbindung mit Diesel-Motoren verwendet. Betriebsstörungen beim Anlassen von Diesel-Motoren können u.U. dadurch auftreten, daß diese dabei rückwärts drehend anlaufen. Es ist in diesem Falle um so wichtiger, daß der Bremskraftverstärker, der an die Flügelzellen-Vakuumpumpe angeschlossen ist, funktionsfähig ist, daß mit anderen Worten auch bei Rückwärtslauf durch die Flügelzellen-Vakuumpumpe ein ausreichendes Vakuum erzeugt wird, was durch die Ausgestal­ tung und Anordnung der Pumpe nach Anspruch 4 gewährleistet ist.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Pumpe ist auch vorteil­ haft für Motoren, bei denen die Gefahr des Rückwärtslaufens beim Anlassen nicht besteht; denn beim Abstellen des Motors kann der Rotor mit dem Flügel in einem kleinen Winkelbereich auspendeln. Eine geringe Rückwärtsdrehung kann dadurch Kompression und zu hohe Flügelbeanspruchung bewirken und insbesondere bei großer Exzentrizität des Rotors im Gehäuse zum Bruch führen.

Im übrigen gilt für die Ausbildung und Einbaulage der Pumpe nach Anspruch 6 hinsichtlich des Austreibens von Restöl beim Anfahren dasselbe wie bei der Anordnung der Pumpe nach Anspruch 1 bereits vorbeschrieben.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt eines Ausführungsbeispiels;

Fig. 2 einen Normalschnitt der Pumpe;

Fig. 3 einen Normalschnitt der Pumpe in einer definierten Einbaulage.

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 gese­ hen - 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 un 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 Gummikör­ per, der mit seinem Stil in eine gelochte Ventilplatte einge­ setzt ist und der mit den Rändern seines Kopfes dichtend auf der Ventilplatte aufliegt und dabei die Löcher der Ventil­ platte umschließt. Bei eintretender Luft stülpt sich der Kopf derart in Saugrichtung um, daß die Saugöffnung freigegeben 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 ausgebildet, 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 Kurbel­ gehäuses und darüber mit der Atmosphäre verbunden ist.

Die Schmierölzufuhr zu der Flügelzellen-Vakuumpumpe erfolgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel von der Schmierölpumpe (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugmotors aus über Ölzu­ fuhrleitung 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 Lageransatzes. Der Ringkanal steht durch einen Radialkanal 28 mit der Rotor­ innenbohrung 21 in Verbindung.

Es ist jedoch auch eine Ölzufuhr durch den Gehäusedeckel 4 unmittelbar in die Rotorinnenbohrung möglich. Eine andere Alternative besteht darin, daß durch eine zentrische Bohrung der Welle 3 ein Ölstrahl auf die später noch zu beschreibende Drosselbohrung 23 gerichtet wird, welche zentrisch oder auch exzentrisch in der gegenüberliegenden Stirnwand 18 der Kupp­ lungsinnenbohrung liegt.

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.

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 nicht durch ein Ventil verschlossen wird, 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 kann die Innenbohrung 21 mit einer Düse 23 versehen sein. Die Düse 23 ist so ausgelegt, daß sie nur geringe Luftmengen durchläßt. Sie behindert daher den Aufbau des Unterdrucks in der Innen­ bohrung 21 nicht. Andererseits gewährleistet sie, daß bei Stillstand des Kraftfahrzeugmotors der Unterdruck in der Innenbohrung 21 schnell abgebaut wird. Dadurch wird das Ansaugen und das Ansammeln größerer Ölmengen im Stillstand der Flügelzellen-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.

Alternativ zu der Düse 23 oder - wie gezeigt - auch zusätz­ lich zu der Düse 23 wird erfindungsgemäß ein Ölauslaßventil 33 vorgesehen. Das Ölauslaßventil ist ein Rückschlagventil, welches den tiefsten Bereich des Innenraumes der Pumpe mit dem Kurbelgehäuse verbindet. Dieses Ölauslaßventil ist nicht identisch mit dem Auslaßventil 12, das in seiner genauen Lage insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist. Das Auslaßventil 12 muß stets in einem bestimmten Bereich der Rotordrehung, und zwar kurz vor dem unteren Totpunkt, in dem der Rotor das Pumpengehäuse längs einer Mantellinie berührt, angeordnet sein. Das Ölauslaßventil 33 liegt dagegen im tiefsten Bereich des Pumpengehäuses und kommt insbesondere dann zur Anwendung, wenn die Einbaulage der Pumpe so ist, daß der untere Totpunkt der Pumpe, d.h. die Mantellinie des Pumpengehäuses, auf der der Rotor das Pumpengehäuse berührt, oberhalb der Horizontal­ ebene durch die Rotorachse liegt.

Das Ölauslaßventil dient dem Zweck, im Stillstand der Pumpe den Ausfluß des Öls, das sich unten im Pumpengehäuse angesam­ melt hat, ins Kurbelgehäuse zu ermöglich. Das Ölauslaßventil 33 ist so aufgebaut und eingerichtet, daß der Ölauslaß frei­ gegeben wird, wenn an dem Ölauslaßventil keine Druckdifferenz ansteht. Daher kann als Ölauslaßventil z.B. ein Zungenventil dienen, das so vorgespannt ist, daß es im Ruhezustand unter seiner eigenen Vorspannung von dem Ventilsitz abhebt. Als Zungenventil sei hier ein Ventil bezeichnet, das eine einsei­ tig eingespannte Metallzunge aufweist, welche sich auf einen Ventilsitz auflegt.

Ein derartiges Zungenventil könnte je nach Ölbeschaffenheit und Betriebsdauer zum Ankleben neigen, da es mit seinem Sitz eine flächige Berührung hat. Andererseits darf die zum Öffnen führende Vorspannung nicht so groß sein, daß dadurch das Schließen des Ölauslaßventils auch bei geringer Druckdiffe­ renz verhindert wird. Ein besonders geeignetes Ölauslaßventil ist als Kugel-Rückschlagventil ausgebildet. Dabei ist jedoch die Ventilkammer so ausgeführt, daß der untere Boden 34 der Ventilkammer 36 von dem Zentrum des Kugelsitzes 38 einen Abstand A hat, welcher größer ist als der Kugelradius. Dadurch wird gewährleistet, daß die Kugel von ihrem Sitz herabfallen kann, wenn die Druckdifferenz an der Kugel im Stillstand zusammenbricht.

Fig. 3 zeigt eine bestimmte Einbaulage der erfindungsgemäßen Pumpe. Die Pumpe ist dort derart eingebaut, daß die Mantel­ linie, in der der Rotor das Innengehäuse berührt, im wesent­ lichen die tiefste Stelle des Pumpengehäuses bildet. Der Auslaß, in den das als Kugelventil ausgebildete Auslaßventil 33 eingebaut ist, liegt nahe der oben definierten Mantel­ linie, und zwar in dem Bereich der Pumpe, der bei Normalbe­ trieb des Motors und somit der Pumpe die Saugseite bildet. Bei Normalbetrieb dreht der Rotor in der durch den Pfeil 35 definierten Drehrichtung.

Wie weiter oben bereits erläutert, kann der Motor beim Anlas­ sen u.U. rückwärts anlaufen und der Rotor 5 sich dadurch in der durch den gestrichelten Pfeil 39 definierten Richtung drehen. Die Stellung der Ventile 24, 31 und 33 ist bei dieser Drehrichtung gestrichelt dargestellt.

Zur Funktion der Pumpe bei eventuellem Rückwärtslauf des Motors:

Bei Drehung des Rotors gemäß Pfeil 39 wird die in der Zeich­ nung linke Pumpenkammer, die im normalen Betrieb als Auslaß­ oder Druckseite wirksam ist, zur Saugseite. Dadurch schließt sich das als Federblattventil ausgebildete Rückschlagventil 24 und vorerst auch das als Klappenventil dargestellte, im normalen Betrieb als Einlaßventil fungierende Ventil 31. Geöffnet ist jedoch das Ölauslaßventil 33. Diese Situation wird in Fig. 3 dadurch dargestellt, daß die gestrichelt dargestellte Ventilkugel 40 auf dem unteren Boden 34 der Ventilkammer 36 ruht.

Sobald eine Dichtleiste 8 die Mündung des Einlasses 11 über­ streicht, öffnet sich das Einlaßventil 31, und Luft strömt in das hinter dem Flügel 7 erzeugte Vakuum und schafft somit den für die Servowirkung am Bremskraftverstärker notwendigen Unterdruck. Das Ventil 33 bleibt weiterhin als Auslaßventil geöffnet.

Bei Normalbetrieb des Motors und der Pumpe dient das Auslaß­ ventil 33 - wie bereits weiter oben beschrieben - zum Austreiben des eventuell vorhandenen Restöles.

Bezugszeichenaufstellung

 1 Flügelzellenpumpe
 2 Motorgehäuse, Kurbelgehäuse
 3 Antriebswelle, Motorwelle, Nockenwelle
 4 Pumpengehäuse
 5 Pumpenrotor
 6 Rotorschlitz, Führungsschlitz
 7 Flügel
 8 Dichtleiste
 9 Nut
10 Entlüftungsbohrung
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
33 Ölauslaßventil
34 unterer Boden
35 Drehrichtung
36 Ventilkammer
37 Lagerbohrung
38 Kugelsitz

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, nach dem deutschen Teil P 37 42 277.4 der europäischen Anmeldung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe an das Motorgehäuse des Kraftfahrzeugs mit im wesentlichen horizontaler Achse angeflanscht ist, und daß das Pumpengehäuse im Bereich der tiefsten Stelle einen Auslaß zum Motorgehäuse aufweist, welcher in der Gegenrichtung durch ein im Ruhezustand der Pumpe geöff­ netes Rückschlagventil verschließbar ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil ein durch seine Vorspannung im Ruhe­ zustand der Pumpe schwach geöffnetes Blattventil ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil ein Kugelventil ist, bei dem der Abstand der Kugelauflagefläche von dem Zentrum des Kugel­ sitzes größer ist als der Radius der Kugel.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelventil durch das Eigengewicht öffnet.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließfläche so dimensioniert ist, daß das Ventil bei einer Druckdifferenz von weniger als 0,4 bar schließt.

6. Pumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe so eingebaut ist, daß die Mantellinie, in der der Rotor das Innengehäuse berührt, im wesentlichen die tiefste Stelle des Pumpengehäuses bildet, und daß der Auslaß mit dem Rückschlagventil auf der Saug­ seite nahe der Mantellinie liegt.