DE4019854A1 - Fluegelzellen-vakuumpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellen-Vakuumpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Diese Flügelzellen-Vakuumpumpe ist z.B. durch die EP-A 8 61 08 053.9 (EP-1473) bekannt.

Bei derartigen Vakuumpumpen stellt sich das Problem, daß in der Vakuumpumpe ein Vakuum herrscht, und daß daher auch im Stillstand Öl angesaugt wird. Es kann daher zu einer Über­ schwemmung mit Schmieröl kommen. Das eingedrungene Schmieröl muß beim Anlauf der Vakuumpumpe gemeinsam mit der inzwischen angesammelten Luft wieder ausgetrieben werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Auslaßöffnung im Quer­ schnitt so groß zu gestalten, daß große Öl- und Luftmengen beim Anlauf ohne Aufbau eines unzulässigen Drucks ausgetrieben werden können.

Die Lösung ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.

In der bevorzugten Ausführung nach Anspruch 2 wird ein gleich­ artiger Auslaßkanal dem ersten Auslaßkanal vorgeordnet. Die Besonderheit liegt darin, daß dieser zweite Auslaßkanal nur beim Anlauf in Funktion tritt, während nach Aufbau eines Vakuums das Auslaßventil des zweiten Auslaßkanals geschlossen bleibt.

Bei der Ausführung nach Anspruch 3 ergibt sich ein besonders großer Auslaßquerschnitt für den zweiten Auslaßkanal. Durch die unterschiedliche Dimensionierung des zweiten und des ersten Auslaßkanals wird erreicht, daß beim Anlauf ein sehr großer Auslaßquerschnitt zur Verfügung steht, während im Betrieb lediglich der relativ kleine Auslaßquerschnitt des dem Totpunkt unmittelbar benachbarten Auslaßkanals vollkommen ausreicht, um die nach der Evakuierung geringen Luftmengen auszulassen.

Beim Anlauf der Pumpe muß angestrebt werden, daß die Öl- und Luftmengen kontinuierlich, d.h. ohne auftretende Druckstöße ausgetrieben werden können. Dies wird durch die Weiterbildung nach Anspruch 5 erreicht. Der Vorteil liegt darin, daß bei dieser Ausgestaltung der Ventile der Ventile der Abstand der Löcher, d.h. der zwischen den Löchern der Auslaßkanäle stehen­ bleibende Steg sehr schmal sein kann.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung be­ schrieben.

Es zeigen

Fig. 1 den schematischen Radialschnitt durch das Pumpen­ gehäuse mit einer Ansicht der Stirnseite des Rotors und der gegenüberliegenden Pumpenstirnwand;

Fig. 2 den Schnitt durch die Ventile der beiden Auslaßkanäle.

Zum Aufbau der Flügelzellenpumpe wird im einzelnen z.B. auf EP-A 8 61 08 053 (EP-1473) sowie EP-A 8 61 07 221.3 (EP-1471) Bezug genommen.

In einem Gehäuse 1 und einem daran angesetzten Lagergehäuse ist der Rotor 2 drehbar gelagert. Der Rotor besitzt einen einzigen radial durchgehenden Schlitz 4, in dem die Flügel 5 und 6 gleitend gelagert sind. Die Flügel besitzen jeweils Hakenköpfe 7 und 8 sowie Flügelstege 9 und 10. Die Hakenköpfe und Flügelstege bilden jeweils Druckräume, die in geeigneter Weise mit Öl gefüllt und zur Erzeugung der Ausfahrbewegung der Flügel genutzt werden. Das Gehäuse besitzt einen Einlaß 16, der durch ein Rückschlagventil gesichert ist. Der Einlaß 16 ist mit einem Vakuumbehälter, z.B. einem Bremskraftverstärker verbunden. Das Rückschlagventil öffnet in Saugrichtung. Ferner besitzt die Pumpe einen ersten Auslaßkanal 17 und einen zweiten Auslaßkanal 18. Die Auslaßkanäle liegen im wesent­ lichen auf demselben Radius zum Drehmittelpunkt des Rotors 2. Dabei ist dieser Radius kleiner als der Rotorradius. Die Löcher 17, 18 werden daher von der Stirnfläche des Rotors überdeckt. Das Loch des zweiten Auslaßkanals 18 erstreckt sich über einen Bereich, der mehr als 90° und bis zu 150° vor dem unteren Totpunkt beginnt. Dieser Bereich wird definiert durch den Zentriwinkel zu dem Gehäusemittelpunkt 20. Der untere Totpunkt ist der Punkt bzw. die Mantellinie, in welcher der Rotor das Pumpengehäuse berührt. In Fig. 1 ist der Flügel 6 in der unteren Totpunktlage eingezeichnet. Der zweite Auslaßkanal 18 erstreckt sich sodann über einen Winkelbereich von 45 bis 60°.

Der erste Auslaßkanal 17 ist im Querschnitt wesentlich kleiner und daher auch kürzer als der zweite Auslaßkanal 18. Der erste Auslaßkanal 17 liegt unmittelbar vor dem unteren Totpunkt, so daß durch den ersten Auslaßkanal 17 insbesondere die Luftreste ausgetrieben werden können, die in dem letzten kleinen Zwickel des Pumpenraumes verbleiben, wenn sich die Flügel dem unteren Totpunkt nähern. Der erste Auslaßkanal beginnt - wiederum gemessen als Zentriwinkel zum Gehäusemittelpunkt 20 - bei etwa 45 bis 30° vor dem unteren Totpunkt.

Die Auslaßkanäle 17 und 18 sind mit dem Pumpeninnenraum durch Ausnehmungen 19 und 20 verbunden. Bei den Aussparungen handelt es sich um Vertiefungen der Pumpenstirnwand, die von dem Loch der jeweiligen Auslaßkanäle ausgehen und sich bis in den von der Rotorstirnwand nicht überdeckten Bereich der Pumpenstirn­ wand erstrecken. Die Tiefe dieser Aussparungen 19 und 20, die aus Fig. 2 zu ersehen ist, sowie ihre Länge in Umfangsrichtung des Rotors bestimmen den Durchlaßwiderstand der Ausnehmungen. Der Durchlaßwiderstand der Löcher 17, 18 der Auslaßkanäle ist so gewählt, daß er möglichst wenig ins Gewicht fällt. Das gilt insbesondere für den zweiten Auslaßkanal 18.

Auf der Außenseite weist die Pumpenstirnwand 11 bzw. bei der Ausführung nach EP-A 8 61 08 053.9 das Lagerauge die Auslaßven­ tile auf, die insbesondere in Fig. 2 dargestellt sind. Die Auslaßventile bestehen jeweils aus einer Blattfeder 12 und 13. Jede der Blattfedern ist durch eine Schraube auf der Stirnwand 11 bzw. dem Lagerende befestigt. Die Blattfedern sind federelastisch. Sie heben sich daher in Auslaßrichtung, die durch Pfeil angezeigt ist, von dem Sitz ab. Da die beiden Federn 12 und 13 sich mit ihren beiden freien Enden gegenüber­ liegen, kann der Steg 21, welcher zwischen den Löchern der beiden Auslaßkanäle 17 und 18 stehehgeblieben ist, sehr klein gehalten werden. Das hat den Vorteil, daß der Auslaßquer­ schnitt des zweiten Auslaßkanals weiter vergrößert werden kann. Es werden beim Anlauf Druckstöße vermieden, die dadurch entstehen, daß der im Auslaßquerschnitt größere zweite Auslaß­ kanal über einen zu großen Drehbereich vor dem unteren Tot­ punkt nicht mehr zur Verfügung steht; das heißt: Der zweite Auslaßkanal kann sich bis kurz vor den ersten Auslaßkanal erstrecken.

Die Ventilblätter 12 und 13 der Auslaßkanäle 17 und 18 werden von einem Stützblech 22 überspannt. Dieses Stützblech 22 ist dachförmig geformt, wobei der Scheitel über dem Steg 21 liegt. Das Stützblech 22 ist mit seinen seitlichen Enden jeweils mittels der Schrauben 14 auf der Stirnwand 11 bzw. den Blattfedern 12 und 13 befestigt. Das Stützblech 22 begrenzt die Aufwölbung der Blattfedern 12 und 13.

Wie bereits erwähnt, sind die Auslaßkanäle 17 und 18 unter­ schiedlich groß ausgeführt. Der Hauptauslaßkanal 17, welcher dem unteren Totpunkt unmittelbar vorgeordnet ist und während des Normalbetriebes ausschließlich in Betrieb ist, ist im Auslaßquerschnitt wesentlich kleiner als der zweite Auslaß­ kanal. Daher kann auch das Ventilblatt 12 wesentlich kleiner dimensioniert werden. Dadurch wird gewährleistet, daß das Ventilblatt des Hauptauslaßkanals 17 die sehr hochfrequenten Pulsationen des Normalbetriebes ohne weiteres mitmachen kann. Das große Ventilblatt des zweiten Auslaßkanals ist dagegen während des Normalbetriebes nicht in Funktion. Zur Bewältigung der niederfrequenten Pulsationen beim Anlauf reicht das Ventilblatt trotz seiner Größe wieder aus.

Bezugszeichenaufstellung

 1 Pumpengehäuse
 2 Rotor
 3 -
 4 Flügelschlitz
 5 Flügel
 6 Flügel
 7 Hakenkopf
 8 Hakenkopf
 9 Flügelsteg
10 Flügelsteg
11 Stirnwand, Pumpenstirnwand
12 Blattfeder, Ventiblatt
13 Blattfeder, Ventilblatt
14 Schraube
15 Hakenraum
16 Einlaß
17 erster Auslaßkanal, Loch
18 zweiter Auslaßkanal, Loch
19 Ausnehmung
20 Ausnehmung
21 Steg
22 Stützblech

Claims (5)

1. Flügelzellen-Vakuumpumpe für Servoverbraucher in Kraftfahrzeugen, bei welchem in Drehrichtung des Rotors vor dem unteren Totpunkt, in welchem der Rotor das Gehäuse berührt, ein durch Auslaßventil verschlossener Auslaßkanal vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß
der Auslaßkanal ein nierenförmiges Loch ist, welches in einer der Pumpenstirnwände, und zwar in einem Bereich eingebracht ist, welcher von der Rotorstirnwand überdeckt wird,
wobei das Loch mittels einer Ausnehmung der Pumpenstirn­ wand, die sich von der Mündung des Lochs bis in den nicht von der Rotorstirnwand überdeckten Bereich erstreckt, mit dem Pumpeninnenraum verbunden ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten Auslaßkanal, der durch ein eigenes Auslaß­ ventil verschlossen und dem ersten Auslaßkanal, welcher dem Totpunkt unmittelbar benachbart ist, vorgelagert ist.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nierenförmige Loch des zweiten Auslaßkanals in Dreh­ richtung des Rotors länger ist als das Loch des ersten Auslaßkanals.

4. Pumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Loch des zweiten Auslaßkanals mehr als 90°, gemessen als Zentriwinkel des Gehäuses, vor dem unteren Totpunkt beginnt,
daß jedoch die Ausnehmung, mit der das Loch des zweiten Auslaßkanals mit dem Pumpeninnenraum verbunden ist, bei einem Zentriwinkel kleiner/gleich 90° beginnt.

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventile der beiden Auslaßkanäle durch Blattfedern gebildet werden, die auf der Außenseite der Pumpenstirn­ wand einseitig befestigt sind derart, daß sie das Loch des jeweiligen Auslaßkanals überdecken und sich mit ihren freien Enden auf dem zwischen den beiden Löchern stehen­ gebliebenen Steg gegenüberliegen,
und daß ein dachförmiges Abstützblech die Blattfedern überspannt, wobei das Abstützblech mit seinen Enden auf der Pumpenstirnwand oder dem jeweiligen Ende einer Blatt­ feder aufliegt.