DE3930734A1 - Fluegelzellenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flügelzellenpumpe mit einer einen Rotor lagernden Antriebswelle, auf der unverdrehbar ein Mitnehmer angeordnet ist, welcher mit einem Mitnehmerarm in eine stirnseitige Rotorausnehmung greift. Flügelzellenpumpen dieser Art werden zum Bei­ spiel in Kraftfahrzeugen zur Erzeugung des Druckes pneu­ matischer Türverriegelungsanlagen eingesetzt und sind allgemein bekannt.

Üblicherweise wird der Rotor solcher Pumpen aus kunst­ stoffgebundenem Kohlenstoff gefertigt, während der Mit­ nehmer aus gehärtetem Stahl besteht. Der Rotor ist zur Aufnahme des Mitnehmers von einer Seite abgesetzt, so daß er nur noch auf einem unter 50% seiner Länge liegen­ den Bereich auf der Antriebswelle gelagert werden kann. Dadurch entsteht durch den in der Flügelzellenpumpe wirkenden Druck und den dadurch auftretenden, radialen Kräften ein Kippmoment auf den Rotor, wodurch es insbe­ sondere bei höheren Drücken zu einem unerwünscht starken Verschleiß der Lagerung des Rotors kommt.

Ein weiterer Mangel der bekannten Flügelzellenpumpen besteht darin, daß der Mitnehmer mit seinem Mitnehmerarm einseitig am Rotor angreift. Dadurch erzeugt auch der Motor der Flügelzellenpumpe ein auf den Rotor wirkendes Kippmoment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flügel­ zellenpumpe der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit einfachen Mitteln auf den Rotor wirkende Kipp­ momente möglichst weitgehend vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mitnehmer mit einem flachen Nabenteil in einen um etwas mehr als die Dicke des Nabenteils zurücksprin­ genden Rotorbereich einer Stirnseite des Rotors ange­ ordnet ist und der Mitnehmerarm bis über eine den Rotor in Längsrichtung hälftig teilenden Teilungslinie in die Rotorausnehmung hineingeführt ist und zu beiden Seiten dieser Linie gleich weit gegen die Rotorausnehmung an­ liegt.

Durch diese flache Ausbildung des Nebenteils des Mit­ nehmers und durch seine Anordnung in einen zurücksprin­ genden Rotorbereich einer Stirnseite des Rotors kann der Rotor eine gegenüber dem Stand der Technik wesentlich größere Stützfläche auf der Antriebswelle aufweisen, die über die halbe Rotorlänge hinausreicht. Deshalb treten durch den Druck in der Flügelzellenpumpe nur noch sehr geringfügige Kippmomente auf, so daß es dadurch zu keinem unzulässig großen Verschleiß der Rotorlagerung kommt. Das Antriebsmoment des Motors der Pumpe wird dank der Erfindung vom Mitnehmer völlig symmetrisch in den Rotor eingeleitet. Dadurch erzeugt das Antriebsmoment keinerlei Kippkräfte, was sich ebenfalls sehr vorteil­ haft auf die Rotorlagerung auswirkt.

Die kippmomentfreie übertragung des Antriebsmomentes auf den Rotor erfolgt mit konstruktiv besonders einfachen Mitteln, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Mitnehmerarm aus der Mitnehmerebene heraus zunächst bogenförmig bis in eine zur Antriebs­ welle parallele Richtung und dann geradlinig verläuft und wenn der geradlinige Bereich zu beiden Seiten der Teilungslinie gleich lang ist.

Der Mitnehmerarm kann besonders verwindungsfrei ausge­ führt werden, wenn die Rotorausnehmung radial zur An­ triebswelle hin wesentlich weiter geführt ist als der Mitnehmerarm und der Mitnehmerarm auf seiner der An­ triebswelle zugewandten Seite ebenfalls durch eine Run­ dung in die Mitnehmerebene übergeht.

Zur Übertragung des Drehmomentes von der Antriebswelle auf den Mitnehmer ist es gemäß einer anderen Ausgestal­ tung der Erfindung vorteilhaft, wenn der Mitnehmer zur drehfesten Verbindung mit der Antriebswelle einen zen­ trischen, nicht rotationssymmetrischen Durchlaß hat und die Antriebswelle in diesem Bereich einen entsprechenden Querschnitt aufweist.

Besonders einfach sind der Durchlaß und die Antriebs­ welle im entsprechenden Bereich ausgebildet, wenn der Durchlaß und in seinem Bereich entsprechend die Antriebs­ welle im Querschnitt die Form eines abgeflachten Kreises aufweist oder aber wenn gemäß einer alternativen Ausge­ staltung der Durchlaß und in seinem Bereich entsprechend die Antriebswelle im Querschnitt die Form eines Recht­ ecks aufweist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind eine davon und verschiedene Ausführungen des Mitnehmers der Flügelzellenpumpe in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. In der Zeichnung zeigen die

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teilbereich einer Flügelzellenpumpe nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach der Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teilbereiches eines Mitnehmers der Flügelzellenpumpe,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teilbereich eines Mitnehmers der Flügelzellenpumpe,

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Teilbereich eines abgewandelten Mitnehmers der Flügelzellen­ pumpe.

Die Fig. 1 zeigt stark schematisch eine Antriebswelle 1, auf der ein Rotor 2 einer Flügelzellenpumpe gelagert ist. Drehfest mit der Antriebswelle 1 ist ein Mitnehmer 3 verbunden, welcher aus einem flachen Nabenteil 4 und zwei Mitnehmerarmen besteht, von denen in der Zeichnung nur ein Mitnehmerarm 5 dargestellt ist.

Das flache Nabenteil 4 ist in einem stirnseitigen, zu­ rückspringenden Rotorbereich 6 des Rotors 2 derart ange­ ordnet, daß es nicht über die entsprechende Stirnfläche des Rotors 2 hinausragt. Der Mitnehmerarm 5 greift in eine von der Stirnseite her parallel zur Antriebswelle 1 in den Rotor 2 hineinführende Rotorausnehmung 7 des Rotors 2. Wichtig für die Erfindung ist dabei, daß der Mitnehmerarm 5 aus einem geraden Bereich 8 und einem bogenförmigen Bereich 9 besteht, mit dem er in die Ebene des Nabenteils 4 übergeht. Hierdurch wird erreicht, daß der gerade Bereich 8 zu beiden Seiten einer Teilungs­ linie 10 gleiche Länge haben kann. Die Teilungslinie 10 ist diejenige Linie, welche den Rotor 2 in zwei gleich­ lange Hälften teilt.

Die Fig. 1 läßt weiterhin erkennen, daß der Rotor 2 auf der Antriebswelle 1 eine große Führungslänge hat, die durch den Mitnehmer 3 nur relativ geringfügig verklei­ nert wird. Zu sehen ist desweiteren, daß die Rotoraus­ nehmung 7 in radialer Richtung zur Antriebswelle 1 hin größer als die Dicke des Mitnehmerarmes 5 ist.

Die Fig. 2 verdeutlicht zusätzlich, wie der Mitnehmer 3 der Antriebswelle 1 im nutenartigen, zurückspringenden Nabenbereich 6 sitzt und in die Rotorausnehmung 7 greift. Wird die Antriebswelle 1 angetrieben, so erfolgt die Drehmomentübertragung an den Mitnehmerarmen 5 genau in der Mitte des Rotors 2, so daß dadurch keine Kipp­ momente entstehen.

Die Fig. 3 zeigt, daß der Mitnehmerarm 5 des Mitnehmers 3 auch an seiner radial inneren Seite eine Rundung 11 aufweisen kann, mit der er in den flachen Nabenteil 4 übergeht. Dadurch ist der Mitnehmer 3 besonders verwin­ dungsfrei.

Die Fig. 4 läßt einen Durchlaß 12 im Mitnehmer 3 erken­ nen, der die Form eines abgeflachten Kreises hat. Die Antriebswelle 1 ist im den Mitnehmer 3 aufnehmenden Bereich entsprechend abgeflacht ausgebildet, so daß dadurch der Mitnehmer 3 drehfest auf der Antriebswelle 1 gehalten werden kann.

Die Fig. 5 zeigt, daß der Durchlaß 12 des Mitnehmers 3 auch die Form eines Rechteckes aufweisen kann.

Claims (6)

1. Flügelzellenpumpe mit einer einen Rotor lagernden Antriebswelle, auf der unverdrehbar ein Mitnehmer ange­ ordnet ist, welcher mit einem Mitnehmerarm in eine stirn­ seitige Rotorausnehmung greift, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (3) mit einem flachen Nabenteil (4) in einen um etwas mehr als die Dicke des Nabenteils (4) zurückspringenden Rotorbereich (6) einer Stirnseite des Rotors (2) angeordnet ist und der Mitnehmerarm (5) bis über eine den Rotor (2) in Längsrichtung hälftig teilen­ den Teilungslinie (10) in die Rotorausnehmung (7) hinein­ geführt ist und zu beiden Seiten dieser Teilungslinie (10) gleich weit gegen die Rotorausnehmung (7) anliegt.

2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Mitnehmerarm (5) aus der Mitnehmer­ ebene heraus zunächst bogenförmig bis in eine zur An­ triebswelle (1) parallele Richtung und dann geradlinig verläuft und daß der geradlinige Bereich (8) zu beiden Seiten der Teilungslinie (10) gleich lang ist.

3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rotorausnehmung (7) radial zur An­ triebswelle (1) hin wesentlich weiter geführt ist als der Mitnehmerarm (5) und der Mitnehmerarm (5) auf seiner der Antriebswelle (1) zugewandten Seite ebenfalls durch eine Rundung (11) in die Mitnehmerebene übergeht.

4. Flügelzellenpumpe nach zumindest einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (3) zur drehfesten Verbindung mit der Antriebswelle (1) einen zentrischen, nicht rotationssymmetrischen Durchlaß (12) hat und die Antriebswelle (1) in diesem Bereich einen entsprechenden Querschnitt aufweist.

5. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchlaß (12) und in seinem Bereich entsprechend die Antriebswelle (1) im Querschnitt die Form eines abgeflachten Kreises aufweist.

6. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchlaß (12) und in seinem Bereich entsprechend die Antriebswelle (1) im Querschnitt die Form eines Rechtecks aufweist.