DE4018509A1 - Fluegelzellenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Pumpe ist durch die US-PS 42 31 727 bekannt. Bei der bekannten Pumpe wird die Lagerwelle in eine Zentral­ bohrung des Rotors eingepreßt.

Diese Bauweise ist auf Rotoren mit sekantial gerichteten Flügelschlitzen beschränkt, da die Lagerwelle im Rotor steckt. Bei dieser Pumpe muß auch der die Bohrung umgebende Rotorbereich über eine dicke Wandung verfügen, um den Rotor beim Einpressen der Lagerwelle nicht aufzuweiten. Die relativ geringen Durchmesser der Bohrung und der Lagerwelle können auch nicht beliebig vergrößert werden, da ansonsten der geschlitzte Rotor, der während des Pumpenbetriebes ständig wechselnden Belastungen unterliegt, zu stark geschwächt würde.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bekannte Bauweise so zu verbessern, daß sie nicht auf Rotoren mit sekantialen Schlitzen zur Flügelführung beschränkt ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 oder 14.

Der Vorteil, der sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1 ergibt, liegt darin, daß auch der Nabenansatz zur erforder­ lichen Stabilität des Rotors beiträgt, so daß der Rotor ohne dicke Wandstärken gefertigt werden kann. Auch die über den Nabenansatz gestülpte Lagerwelle verbessert die Rotorstabi­ lität, da sie den Materialquerschnitt der Nabe vergrößert.

Bei der erfindungsgemäßen Pumpe bewirkt also das Anfügen der Lagerwelle an den Nabenansatz eine zusätzliche Verstärkung des Pumpenrotors. Dies ist insbesondere bei Flügelzellenpumpen, welche durch Brennkraftmaschinen angetrieben werden, von Vorteil, da diese Flügelzellenpumpen stets mit wechselnden Belastungen und Drehzahlen betrieben werden müssen.

Aus dem Kennzeichen des Anspruchs 2 ergibt sich eine bevor­ zugte Ausführungsform. Hohe Stabilität wird dadurch erreicht, daß der Mantel, der die Ausnehmung umgibt, keine axialen Schlitze zur Flügelführung aufnehmen muß. Die Ausnehmung wird also von einem geschlossenen Mantel umgeben. Weiterhin kann dadurch, daß der Nabenansatz in den Lagerbereich hineinragt, der Querschnitt des Nabenansatzes relativ groß ausgeführt werden. Er ergibt sich aus dem Lagerdurchmesser abzüglich des ringförmigen Mantels der Ausnehmung. Hierdurch wird die Rotor­ stabilität ebenfalls verbessert.

Aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 3 ergibt sich eine Ausführungsform, bei der stets gewährleistet ist, daß die Flügelseitenkanten die Gehäusewand berühren. Somit ist durch diese Ausführungsform die axiale Schlitzbreite des Rotors größer als Gehäusebreite und Flügelbreite. Eine geometrische Überbestimmung der Flügelbahn durch den Flügelführungsschlitz wird vermieden. Hierdurch ergibt sich eine äußerst kostengün­ stige Flügelzellenpumpe mit einem leichten und trotzdem stabi­ len Rotor.

Aus dem Kennzeichen des Anspruchs 4 ergibt sich eine Ausfüh­ rungsform, die besonders einfach zu fertigen ist. Durch die rotationssymmetrische Ausführung von Nabenansatz und Ausneh­ mung kann die Montage unabhängig von der Winkelstellung zwischen Lagerwelle und Nabenansatz erfolgen.

Aus den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 5, 6 und 7 ergeben sich bevorzugte Ausführungsformen zur Verbindung zwischen dem Nabenansatz und der Ausnehmung.

Welche der Verbindungen anzuwenden ist, hängt u.a. von der jeweiligen Materialpaarung der Lagerwelle und des Rotors ab. Handelt es sich bei der Lagerwelle und dem Rotor um gleiche Materialien, z.B. um eine Aluminium/Aluminium-Paarung, so kann es zweckmäßig sein, die Schweißverbindung zu wählen. Nur mit großem Aufwand schweißbare Materialien sind zweckmäßigerweise durch Kleb- oder Schrumpfverbindung zusammenzufügen. Es sind auch Materialpaarungen wie z.B. Alu/Stahl oder Alu/Sintereisen oder Sintereisen/Sintereisen denkbar.

Der besondere Vorteil, der sich aus den Merkmalen des Anspruchs 8 ergibt, liegt jedoch darin, daß zum Zusammenfügen des Rotors mit dem Lageransatz keine zusätzlichen Maßnahmen getroffen werden müssen. Sämtliche zur Verbindung notwendigen Verbindungselemente sind an dem Nabenansatz bzw. der Lager­ welle vorhanden. Aus diesen Merkmalen ergibt sich ein weite­ rer Vorteil: Die Verzahnung kann entweder als Außenverzahnung an dem Nabenansatz oder als Innenverzahnung an der Ausnehmung angebracht sein. Der jeweilige Fußkreisdurchmesser der Ver­ zahnung ist dann derjenige Durchmesser, welchen das Gegen­ stück vor dem Zusammenfügen aufweisen muß, um zu gewährlei­ sten, daß nach dem Zusammenfügen die eingepreßten Zähne vollständig in das Gegenstück eingeschnitten sind. Um das Einschneiden der Zähne zu fördern, hat es sich entsprechend Anspruch 9 als vorteilhaft erwiesen, die Zähne erheblich härter als das jeweilige Gegenstück zu fertigen. Zähne aus gesintertem Material haben sich als vorteilhaft erwiesen. Durch die höhere Härte wird erreicht, daß sich die Zähne unter vollständiger Erhaltung des Zahnquerschnitts in das Material des Gegenstücks einpressen lassen. Hierbei schneiden die jeweiligen Zähne aus dem Material des Gegenstücks ent­ sprechend ihrem Zahnquerschnitt Längsfurchen aus, so daß aus dem Material des Gegenstücks Späne abgehoben werden.

Will man vermeiden, daß nach dem Zusammenfügen des Rotors mit der Lagerwelle diese Späne besonders zu entfernen sind, so bietet sich die Möglichkeit nach Anspruch 10 an. Diese Ausfüh­ rungsform bietet den Vorteil, daß keine nachträgliche Reini­ gung des Rotors mit der Lagerwelle nach dem Zusammenfügen zu erfolgen hat. Die ringförmige Spänekammer besitzt einen Innen­ durchmesser und einen Außendurchmesser. Der Innendurchmesser ist kleiner als der Außendurchmesser. Durch die Differenz zwischen Innendurchmesser und Außendurchmesser wird ein ring­ förmiger Hohlraum gebildet, die Spänekammer. Sie wird dort gebildet, wo nach dem Zusammenfügen von Nabenansatz und Lager­ welle diese sich an einer äußeren und einer inneren Stirn­ fläche berühren. Die äußere Stirnfläche bzw. das äußere Ende ist dort angeordnet, wo sich das freie Ende des Nabenansatzes bzw. der Lagerwelle befindet. Die innere Stirnfläche bzw. das innere Ende ist für den Nabenansatz dort angeordnet, wo der Nabenansatz an den Rotor angesetzt ist, und für die Ausnehmung am Ende der zylindrischen Bohrung.

Der ringförmige Hohlraum kann beispielsweise von einer ausge­ drehten Ringnut am Ende des Nabenansatzes bzw. der Ausnehmung gebildet werden, die dann von einer ihr zugewandten Fläche der Lagerwelle bzw. des Nabenansatzes vollständig abgeschlossen wird.

In einer anderen Ausführungsform besitzt der Nabenansatz bzw. die Lagerwelle am äußeren Ende eine abgedrehte Durchmesser­ stufe, die mit dem inneren Ende der zylindrischen Bohrung der Ausnehmung bzw. mit dem inneren Ende des Nabenansatzes an dem Rotor zu einem ringförmigen Hohlraum vollständig abgeschlossen wird.

Aus dem Kennzeichen des Anspruchs 11 ergibt sich eine bevor­ zugte Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich eine kostengünstige Bauweise, die mit einem Flügelpaar aus­ kommt.

Bei dieser Flügelzellenpumpe, bei welcher die Flügel in einer einzigen Axialebene geführt sind, kann das erforderliche Dreh­ moment auch bei wechselnden Beanspruchungen und hohen Dreh­ zahlen des Rotors stets sicher in den Rotor eingeleitet werden.

Aus dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 12 ergibt sich eine bevorzugte Ausführungsform mit dem zusätzlichen Vorteil einer besonders kostengünstigen Bauweise. Bei dieser Ausfüh­ rung handelt es sich um einen sog. nicht gestuften Rotor, der innerhalb seines Lagers in gewissem Umfang axial verschieb­ lich ist. Ein derart gelagerter, axial verschieblicher Rotor besitzt besondere Vorteile bezüglich der stirnseitigen Schmierung des Rotors im Pumpengehäuse mit Schmieröl, da sich der Rotor in axialer Richtung so einstellen wird, daß ein Schmierfilm bestimmter Dicke erzeugt wird.

Will man einen Ölkreislauf durch den Rotor vollständig vermei­ den, so bietet sich die Möglichkeit nach Anspruch 13 an. Hier­ durch wird kostengünstig erreicht, daß die axiale Bohrung des Rotors nicht zum Transport von Schmieröl im Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine herangezogen wird. Um weiterhin einen dosierten Schmierölstrom zu bewirken, kann der Deckel zusätz­ lich mit einer engen Drosselbohrung ausgestattet werden.

In der Ausbildung, die sich aus den Merkmalen des Anspruchs 14 ergibt, wird der Rotor aus einzelnen Zylindern zusammenge­ setzt. Hierbei ergibt sich aus den Querschnitten der einzelnen Zylinder nach dem Zusammensetzen der Querschnitt des Rotors. Zwischen den einzelnen Zylindern und der Lagerwelle erfolgt eine Verbindung, so daß der zusammengesetzte Rotor drehfest an die Lagerwelle gekoppelt ist. Diese Ausführung läßt sowohl Rotoren mit sekantial gerichteten Flügelschlitzen zu als auch Rotoren mit nur einem Flügelschlitz in einer Axialebene. Bei dieser Ausführung kann der Rotor aus zwei oder mehr einzelnen Zylindern zusammengesetzt werden. Vorzugsweise werden gerade Zylinder verwendet, bei denen die Mantellinien senkrecht auf der Grund- und Deckfläche stehen, wobei Grund- und Deckfläche als flache Stirnseiten und eine oder mehrere Seitenwände als Seitenebenen, vorzugsweise Seitenflächen ausgebildet sind. Die Zylinder werden mit diesen Seitenflächen aneinandergesetzt und verbunden und mit ihren flachen Stirnseiten an die ebenfalls flache Stirnseite der Lagerwelle angesetzt und dort fest ver­ bunden. Die Verbindung kann durch Kleben, Löten, Hartlöten oder dgl. bewerkstelligt werden.

In einer Weiterbildung werden entsprechend Anspruch 15 die Zylinder stirnseitig mit der Lagerwelle verschweißt, z.B. durch Kondensatorschweißung, Reibschweißung.

Aus dem Kennzeichen des Anspruchs 16 ergibt sich eine Ausfüh­ rungsform mit dem Vorteil, daß der Querschnitt aller Zylinder exakt gleich ist. Er entspricht dem Querschnitt des strangge­ preßten Profils. Diese Ausführungsform bietet den großen Vorteil, daß sie sich insbesondere zur Fertigung großer Stück­ zahlen eignet, wobei die Zylinder durch Abtrennen von Ab­ schnitten entstehen, deren Länge im wesentlichen der Flügel­ breite entspricht.

In der Weiterbildung nach Anspruch 17 liegt eine bevorzugte Ausführungsform, die sich durch besondere Einfachheit aus­ zeichnet. In diesem Fall ist es besonders wichtig, daß die Wandungen der Zylinder nach dem Ansetzen an die Lagerwelle zueinander parallel verlaufen, da sie die exakte Flügelführung übernehmen sollen.

In der Ausführungsform nach Anspruch 18 liegt der Vorteil, daß der Rotor lediglich ein Flügelpaar führt, wodurch der Bauauf­ wand erheblich reduziert werden kann. Will man den Bauaufwand noch weiter reduzieren, so bieten sich Pumpen an, bei welchen der Flügel eine konstante, fest vorgegebene Länge hat. Derar­ tige Pumpen sind beispielsweise als Konchoidenpumpen bekannt, bei welchen die Gehäuseform dadurch bestimmt ist, daß alle Sekanten durch den Mittelpunkt des Rotors die fest vorgegebene Flügellänge haben.

In der Ausführungsform nach Anspruch 19 ergibt sich der Vorteil, daß der Rotor zwischen zwei sich gegenüberliegenden Stirnseiten so angeschlagen ist, daß er jeweils in einer genau definierten Axialstellung läuft.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen erläutert.

Es zeigen

Fig. 1, 2, 3, 4 und 6 eine Flügelzellenpumpe 1, bestehend aus einem Gehäuse 2, welches an ein Motorgehäuse 3 ange­ flanscht ist. Das Pumpengehäuse besitzt einen Einlaßkanal 4 (versetzt gezeichnet) sowie einen Auslaßkanal 5, der in dem Motorgehäuse mündet. Der Einlaßkanal 4 ist durch ein pilzför­ miges Einlaßventil 6 aus Gummi während des Pumpensaughubes geöffnet. Ein derartiges Pilzventil ist Gegenstand der DE-OS 38 41 329 (Bag. 1624). Auslaßseitig wird der Auslaßkanal 5 durch ein Federblattventil 7 abgeschlossen. Das Federblattven­ til öffnet sich bei einem bestimmten Druck im Auslaßkanal 5. Das Motorgehäuse 3 besitzt einen Schmierölkanal 8, über den die Flügelzellenpumpe mit dem Schmierölsystem des Motors ver­ bunden ist. Zum Antrieb der Pumpe dient ein rotierender Antriebsflansch 9, der aus einer T-förmigen Erweiterung eines rotierenden Wellenendes besteht. Bei der Welle kann es sich beispielsweise um die Nockenwelle einer Brennkraftmaschine handeln. Alle Pumpen besitzen einen Rotor 10, welcher in nur einer Axialebene geschlitzt (11) ist, wobei im Falle der Fig. 1 bis 4 die Axialebene zufällig in der Zeichenebene liegt und im Falle der Fig. 6 senkrecht dazu. Es soll jedoch ausdrücklich gesagt sein, daß die Erfindung nicht auf Flügel­ zellenpumpen beschränkt sein soll, bei denen die Flügel in nur einer Axialebene angeordnet sind. In dem Axialschlitz 11 ist jeweils ein Paar gleichartiger Flügel geführt, die bei Rotor­ drehung abwechselnd in den Schlitz eintauchen bzw. aus dem Schlitz ausfahren. In Fig. 1 sind die Flügel strichpunktiert dargestellt. In Fig. 2 bis 4 und 6 wurde auf die Darstellung verzichtet. Die axiale Schlitzbreite S ist etwas größer als die Flügelbreite, welche durch die Breite B des Pumpengehäuses 2 vorgegeben ist. Das heißt, daß die Flügel mit ihren Längs­ seiten zwar an der Innenstirnfläche des Pumpengehäuses anlie­ gen, jedoch nicht die Innenseite des Flügelführungsschlitzes berühren. Mit anderen Worten entsteht ein Abstand S-B zwischen der Flügelinnenkante und dem Schlitzende im Rotor, wodurch keine Anpassung der Schlitzbreite erfolgen muß. Jeder Rotor der Fig. 1 und 2 ist von einer Axialbohrung 12 durch­ setzt, die durch den gesamten Rotor läuft. Die Axialbohrung dient der Herstellung eines Ölkreislaufs durch den Rotor. Sie führt überschüssiges Schmieröl aus der Pumpe ab und in die Brennkraftmaschine zurück.

Bei den Pumpen der Fig. 3 und 4 sowie 6 ist die Axialbohrung im Bereich des Lagerendes verschlossen. In diesem Fall erfolgt kein Ölkreislauf durch den Rotor. Überschüssiges Öl kann jedoch über den Auslaßkanal 5 mit der abgesaugten Luft zusam­ men aus dem Pumpenraum austreten. Zum Verschließen der Axial­ bohrung unterscheiden sich die Fig. 3, 4 und 6 folgendermaßen: In Fig. 3 ist die Axialbohrung im Bereich des Nabenansatzs durch einen eingepreßten Deckel 19 dichtend abgeschlossen. Der Deckel sitzt unter einer Radialspannung in der Bohrung, so daß ein axiales Verrutschen nicht möglich ist.

Eine andere Möglichkeit, die Axialbohrung in Richtung zum Motorgehäuse zu verschließen, ist in Fig. 4 und 6 gezeigt. In diesem Fall besitzt die Lagerwelle an ihrem dem Motor zuge­ wandten Ende eine Stirnwand, welche nicht durchbrochen ist. Die Axialbohrung des Rotors endet vor der Stirnwand und wird deshalb unmittelbar von der Lagerwelle abgeschlossen. Auf der dem Antriebsflansch 9 zugewandten Stirnseite sitzen zwei herausragende Zapfen 15, die zur Aufnahme der T-förmigen Erweiterung des Antriebsflansches dienen.

Es soll an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß die Fig. 3 und 4 sowie 6 zwar einen rohrför­ migen Rotor zeigen, der über eine nicht durchgehende Axialboh­ rung nicht unmittelbar mit dem Motorraum der Brennkraft­ maschine verbunden ist, daß jedoch hierdurch nicht gesagt werden soll, daß obige Merkmale nur in dieser Kombination auftreten dürfen.

Zur Lagerung des Rotors während seiner Drehbewegung dient ein im Motorgehäuse 3 angeordnetes Lagergehäuse 13, in welchem eine Lagerwelle 14 drehbar gelagert ist. Die Lagerwelle kann z.B. als Drehteil hergestellt sein. Für große Stückzahlen werden Lagerwellen als paßgenaue Sinterteile bevorzugt. Die Lagerwelle besitzt eine Antriebskupplung mit Ausnehmungen 15 (Fig. 1-3) oder Zapfen (Fig. 4 und 6). zur Aufnahme der T-förmigen Erweiterung des Antriebsflansches 9. Die Lagerwelle 14 ist in dem Lagergehäuse 13 gleitgelagert und wird über den Schmierölkanal 8 während des Betriebes mit der erforderlichen Menge Schmieröl versorgt.

Für die Fig. 1 bis 4 gilt folgendes:
Der Rotor 10 trägt an seiner einen, der Lagerwelle zugewandten Seite einen konzentrischen Nabenansatz 16, welcher die beiden durch den Flügelführungsschlitz 11 geteilten Rotorhälften zusammenhält. Der Nabenansatz ist kreiszylindrisch ausgebil­ det, wobei der Zylinderdurchmesser geringer als der Lager­ durchmesser und geringer als Rotordurchmesser ist. Der Naben­ ansatz ragt in denjenigen Gehäusebereich, in welchem die Lage­ rung des einseitig fliegend gelagerten Rotors erfolgt. Die Lagerwelle 14 besitzt an ihrem dem Rotor zugewandten Ende eine Ausnehmung 17. Es handelt sich um eine konzentrische Ausdre­ hung aus der Lagerwelle, deren Innendurchmesser dem Außen­ durchmesser des kreiszylindrischen Nabenansatzes entspricht. Diese Ausdrehung ist über den Nabenansatz gestülpt und fest mit dem Nabenansatz verbunden. Die Verbindung ist über eine Außenverzahnung am Nabenansatz (Fig. 1) bzw. über eine Innen­ verzahnung an der Ausnehmung (Fig. 2, 3, 4) hergestellt, wobei die Verzahnung in das Material der Ausnehmung (Fig. 1) bzw. des Nabenansatzes (Fig. 2) eingepreßt wurde. Hierauf wird in den Fig. 5 und 5a noch näher eingegangen. Der Außendurch­ messer der Ausnehmung ist genauso groß wie der Durchmesser der Lagerwelle, so daß die Lagerwelle über ihre gesamte Breite zur Lagerung des fliegend gelagerten Rotors herangezogen wird.

Die beiden Ausführungen nach Fig. 1, 2, 3, 4 und 6 unter­ scheiden sich weiter in folgenden Merkmalen:
Fig. 1 und 6 zeigen einen sog. gestuften Rotor, das ist ein Rotor, bei welchem der Durchmesser der Lagerwelle vom Durch­ messer des Rotors abweicht. Im vorliegenden Fall ist der Durchmesser der Lagerwelle geringer als der Rotordurchmesser. Demgegenüber besitzt der Rotor nach Fig. 2, 3, 4 denselben Außendurchmesser wie die Lagerwelle. Man spricht in einem solchen Fall von einem nicht gestuften Rotor.

In Fig. 2 besitzt der mit der Lagerwelle zusammengefügte Rotor in seiner Lagerbohrung ein axiales Spiel, welches begrenzt wird durch die der Lagerseite abgewandte Stirnfläche 22 des Pumpengehäuses und einem am Motorgehäuse angebrachten Bund 23.

Der Abstand zwischen der lagerabgewandten Stirnfläche des Pumpengehäuses und der zum Rotor zeigenden Ringfläche des Bundes am Motorgehäuse ist hier größer als die Gesamtbreite von Rotor mit Lagerwelle, so daß der Rotor ein gewisses Axial­ spiel besitzt und sich während des Betriebes in seine Gleich­ gewichtslage einstellen kann. In dieser Gleichgewichtslage ist er beidseitig zwischen je einem stirnseitigen Schmierfilm ohne Gehäusekontakt eingepaßt.

Bei den Ausführungen nach den Fig. 3 und 4 hingegen ist die Gesamtbreite von Rotor und Lagerwelle genauso groß wie der Abstand zwischen der lagerabgewandten Stirnfläche 22 des Pumpengehäuses und der dem Rotor zugewandten Ringfläche des Bundes 23. In diesem Fall ist also der zusammengefügte Rotor zwischen sich gegenüberliegenden Stirnflächen des Bundes 23 sowie des Pumpengehäuses 2 im Sinne eines Anschlags einge­ paßt.

Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß in Fig. 1 die Lagerwelle eine geringere Härte aufweist als der Nabenansatz. Beim Zusammenfügen der Lagerwelle mit dem Nabenansatz wird demzufolge der aus härterem Material bestehende Nabenansatz sich in die weichere Ausnehmung der Lagerwelle eingraben. Während des Eingrabens wird aus der weicheren Ausnehmung über­ stehendes Material abgehoben, welches sich bei zusammengefüg­ tem Rotor mit Lageransatz in einer Spänekammer 18 ansammelt. Abweichend hiervon unterscheidet sich die Ausführung nach Fig. 2, 3, 4 darin, daß nunmehr die Härte der Lagerwelle erheblich über der Härte des Nabenansatzes liegt. Demzufolge wird sich beim Zusammenfügen die Lagerwelle in den Nabenansatz graben. Hierbei wird überstehendes Material aus dem weicheren Nabenansatz abgehoben und in der ringförmigen und allseits begrenzten Spänekammer 18 angesammelt.

Die Spänekammer 18 wird gebildet einerseits durch den Außen­ durchmesser des Nabenansatzes sowie den Innendurchmesser der Ausnehmung. Die axiale Begrenzung der ringförmigen Spänekammer wird von je einer Stirnfläche am Nabenansatz sowie an der Lagerwelle übernommen. Somit ist bei zusammengefügtem Rotor mit Lagerwelle die Spänekammer ein allseits geschlossener Ringraum, aus welchem die abgehobenen Späne nicht mehr entwei­ chen können.

Fig. 5 zeigt den Querschnitt einer Ausnehmung der Lagerwelle, welche mit dem Nabenansatz zusammengefügt ist, wobei die Ver­ bindung über eine Innenverzahnung 19 der Ausnehmung 17 herge­ stellt ist. Die Innenverzahnung ist in das Material des ursprünglich kreiszylindrischen Nabenansatzes 16 eingegraben.

Hierzu besteht die Ausnehmung aus einem härteren Material als der Nabenansatz. Der ursprüngliche Durchmesser des Nabenan­ satzes 16 ist gestrichelt dargestellt und fällt im wesent­ lichen mit dem Fußkreis 20 der Verzahnung zusammen. Dadurch, daß die Lagerwelle aus einem härteren Material gefertigt ist als der Nabenansatz, konnte er sich beim Zusammenschieben von Lagerwelle mit dem Nabenansatz in das weichere Material des Nabenansatzes 16 eingraben.

In Fig. 5a sind die eben beschriebenen Verhältnisse umge­ kehrt. In diesem Fall trägt der Nabenansatz 16 eine Außenver­ zahnung 21 und besteht aus dem härteren Material. Der ur­ sprünglich kreiszylindrische Innendurchmesser der Ausnehmung fällt mit dem Fußkreis der Verzahnung zusammen. Der ursprüng­ lich materialgefüllte Kreisquerschnitt des Mantels der Ausneh­ mung 17 wurde durch das Einpressen des härteren Nabenansatzes um die jeweiligen Zahnquerschnitte verringert.

Ergänzend zum bisher Gesagten zeigen die Fig. 6 sowie 7 eine bisher nicht beschriebene Bauweise. Wesentlich an dieser Bauweise ist, daß der Rotor nunmehr aus zwei Zylindern 24 auf­ gebaut ist, die beide einen gleichen Querschnitt aufweisen. Es handelt sich um gerade Zylinder, deren Mantellinien parallel zur Rotorachse verlaufen. Die Zylinder sind mit ihren ebenen Stirnflächen an die ebenfalls ebenen Stirnflächen 25 der Lagerwelle 14 angesetzt. An dieser Stelle erfolgt die Verbin­ dung zwischen den Zylindern sowie der Lagerwelle. Die Verbin­ dung kann beispielsweise eine Klebe-, Löt-, Hartlöt- oder Schweißverbindung sein. Wie man aus Fig. 6 erkennt, sind die Zylinder aus Gewichtsersparnisgründen in ihrem Inneren in Längsrichtung parallel zur Rotorachse hohl.

Wie man aus Fig. 7 entnimmt, sind die Zylinder 24 jeweils querschnittsgleich, wobei der Querschnitt aus einem Kreisab­ schnitt besteht, dessen Sehne kürzer als der Kreisdurchmesser ist. Die beiden gekrümmten Mantellinien der Kreisabschnitte fallen mit dem Rotormantel zusammen. Die einander zugewandten, parallelen Sehnen der Kreisabschnitte bilden die parallelen Wandungen des Flügelschlitzes zwischen sich zur Aufnahme des starren Flügels 27. Die beiden Sehnen der Kreisabschnitte liegen also in den Sekantialebenen 29, die die Wandungen des Flügelschlitzes darstellen. Bei diesem Ausführungsbeispiel tritt die weitere Besonderheit auf, daß der starre Flügel 27 aus einem Stück besteht. Aus diesem Grunde ist das Pumpen­ gehäuse als Konchoidengehäuse 28 gefertigt. Bei einem derar­ tigen Gehäuse besitzen alle Sekanten, welche durch die Dreh­ achse 31 des Rotors gehen, eine identische Länge. Diese Länge ist die Länge des starren Flügels 27.

Die Fig. 8 und 9 zeigen den Querschnitt eines Pumpenrotors einer Pumpe mit vier sekantial gerichteten Flügeln. Im Falle der Fig. 8 wird der Rotor aus zwei bezüglich der Rotorachse zueinander punktsymmetrischen Zylindern aufgebaut, die entlang der Trennfläche 30 begrenzt sind. Die Trennfläche 30 läuft vollständig innerhalb des Rotors und wird aus einzelnen sekan­ tial verlaufenden Ebenen, die innerhalb des Rotors liegen, gebildet. Der Außenumfang jedes Zylinders 24 fällt mit dem Rotormantel zusammen. Infolge der Punktsymmetrie der einzelnen Zylinder besitzen diese jeweils den gleichen Querschnitt.

In Abänderung zur Beschreibung der Fig. 8 tritt im Falle der Fig. 9 die Besonderheit auf, daß der Pumpenrotor zwar densel­ ben Querschnitt aufweist, daß jedoch nunmehr vier Zylinder (I bis IV) den Querschnitt des Rotors aufbauen. Eine weitere Besonderheit liegt darin, daß jeder Zylinder durch Trenn­ flächen 30 begrenzt wird, die innerhalb des Rotors und auf den Sekantialebenen 29 liegen, die ihrerseits wiederum die Wan­ dungen der Flügelschlitze darstellen.

Die Teilzylinder, die den Rotor bilden, werden in den Trenn­ flächen 30 miteinander verschweißt, verklebt oder sonstwie verbunden. Ferner werden die Teilzylinder - wie in Fig. 4 gezeigt - mit einem Nabenansatz 16 oder - wie in Fig. 6 gezeigt - mit der Lagerwelle 14 verbunden.

Bezugszeichenaufstellung

 1 Flügelzellenpumpe
 2 Pumpengehäuse
 3 Motorgehäuse
 4 Einlaßkanal
 5 Auslaßkanal
 6 Einlaßventil, Pilzventil
 7 Federblattventil, Auslaßventil
 8 Schmierölkanal
 9 Antriebsflansch
10 Rotor
11 Schlitz, Flügelführungsschlitz
12 Axialbohrung
13 Lagergehäuse
14 Lagerwelle
15 Ausnehmung, Antriebskupplung
16 Nabenansatz
17 topfförmige Ausnehmung
18 Spänekammer
19 Innenverzahnung
20 Fußkreis
21 Außenverzahnung
22 Gehäusestirnwand
23 Lagerbund
24 Zylinder
25 Stirnseite
26 Profilabschnitt
27 starrer Flügel
28 Konchoidengehäuse
29 Sekantialebene
30 Trennfläche
31 Motordrehachse
S Schlitzbreite
B Pumpengehäusebreite

Claims (19)

1. Flügelzellenpumpe mit einem Rotor, in welchem jeder Flügel in einem axialen Schlitz geführt ist und der mit einer einseitig auskragenden Lagerwelle zusammengefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor einseitig konzentrisch einen Nabenansatz trägt, und daß die Lagerwelle eine konzentrische Ausnehmung besitzt, die ohne Radialspiel über den Nabenansatz gestülpt ist.

2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenansatz in den Lagerbereich ragt.

3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelschlitze sich axial bis in den Nabenansatz erstrecken.

4. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenansatz und die Ausnehmung kreiszylindrisch sind.

5. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenansatz an seinem Außenumfang und/oder seiner Stirnfläche mit den entsprechenden Flächen der Ausnehmung verschweißt ist.

6. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenansatz an seinem Außenumfang und/oder seiner Stirnfläche mit den entsprechenden Flächen der Ausnehmung verklebt ist.

7. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung der Lagerwelle auf den Nabenansatz aufge­ schrumpft ist.

8. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Nabenansatz oder Ausnehmung über eine Verzahnung verfü­ gen, die unter Druck in das Material des jeweils anderen nicht verzahnten Teils gepreßt ist, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Fußkreisdurchmesser der Verzahnung ent­ spricht.

9. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verzahnung tragende Teil eine erheblich höhere Härte aufweist als das Gegenstück.

10. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Nabenansatz und Lagerwelle eine ringförmige geschlossene Spänekammer gebildet wird, die zur Aufnahme der beim Einpressen abgehobenen Späne dient.

11. Flügelzellenpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor in einer Axialebene einen durchgehenden Schlitz besitzt, welcher den Rotor in zwei Hälften teilt, die durch den Nabenansatz zusammengehalten werden.

12. Flügelzellenpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerwelle denselben Außendurchmesser wie der Rotor hat, und daß der Rotor ein Rohr ist, welches sich bis in den Lagerbereich erstreckt und im Lagerbereich einen verklei­ nerten Außendurchmesser besitzt, welcher dem Innendurch­ messer der Ausnehmung entspricht.

13. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor im Bereich des Nabenansatzes durch einen Deckel verschlossen ist.

14. Flügelzellenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor aus mehreren, vorzugsweise querschnittsgleichen Zylindern besteht, die mit achsparallelen Ebenen (Trenn­ fläche 30) zusammengefügt und jeweils stirnseitig an die Lagerwelle angesetzt sind.

15. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder mit einer Stirnfläche an eine Stirnfläche der Lagerwelle geschweißt sind.

16. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder von Abschnitten eines stranggepreßten Profils gebildet werden.

17. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder durch innerhalb des Rotors liegende Sekan­ tialebenen begrenzt werden, die mit den Wandungen der Flügelschlitze zusammenfallen.

18. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor aus zwei Zylindern mit kreisabschnittsförmigem Querschnitt zusammengesetzt ist, deren Sekantialebenen sich parallel zugewandt sind und den Flügelschlitz bilden.

19. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß im zusammengefügten Zustand der Rotor an einer der Gehäusestirnwände und die Lagerwelle an einem radialen Bund der Lagerbohrung axial anschlagen.