DE4315602A1 - Schwingkolbenpumpe - Google Patents

Schwingkolbenpumpe

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Siegfried Hertell
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Barmag Luk Automobiltechnik GmbH and Co KG
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/38Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/02 and having a hinged member
    • F04C18/39Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/02 and having a hinged member with vanes hinged to the inner as well as to the outer member

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwingkolbenpumpe, vorzugsweise zur Erzeugung von Unterdrücken in gasförmigen Medien, entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Pumpen sind bekannt und werden in Kraftfahrzeugen für Servoeinrichtungen, insbesondere zur Kraftverstärkung angewandt. Häufig werden hierfür Flügelzellenpumpen oder Schwenkflügelpumpen verwendet.
Eine solche Schwenkflügelpumpe ist beispielsweise aus der DE-PS 5 39 608 bekannt. Bei dieser Pumpe dreht sich das Pumpengehäuse konzentrisch mit der Kurbelwelle. Auf der Kurbelwelle sitzt - gegen diese abgelagert - exzentrisch ein feststehender, kreiszylindrischer Kern, auf dessen Umfang ein Steuerring gleitet, auf dem mehrere umfangsverteilte Gleitstücke sit­ zen. Der Steuerring ist durch Lenkscheiben mit gleicher Winkelgeschwindigkeit wie das Pumpengehäuse angetrieben. An den Gleitstücken ist jeweils mit einem Gelenk das Ende eines Flügels angelenkt, der sich bis zur Gehäuseinnenwand er­ streckt und dort jeweils eine Rolle trägt, die sich über die Breite des Gehäuses erstreckt und gegen die Gehäusewand angedrückt ist, um den jeweils zwischen zwei Flügeln, dem Gehäuse und dem feststehenden Zylinder gebildeten Flügelzel­ lenraum abzudichten. Bei dieser bekannten Schwenkflügelpumpe gleitet das äußere Ende der Flügel jeweils an dem an­ getriebenen Pumpengehäuse. Hierbei treten hohe Umfangs­ geschwindigkeiten auf, die zu einer Erwärmung der Bauteile infolge der Gleitreibung und zu unvermeidlichem Verschleiß führen. Sie müssen deshalb ständig geschmiert werden.
Aus der US-PS 1,253,460 ist aber auch eine als Schwenk­ flügelpumpe ausgebildete Vakuumpumpe bekannt, bei der die Flügel an Gelenken befestigt sind, die einerseits an der Innenseite des Gehäuses und andererseits an Gleitstücken auf dem Umfang eines exzentrisch gelagerten Kreiszylinders angelenkt sind. Bei Drehung des Pumpengehäuses können die Gleitstücke an den inneren Enden der Flügel auf Gleitbahnen am äußeren Umfang eines feststehenden, exzentrisch zur Gehäusedrehachse angeordneten Kreiszylinders laufen. Dabei werden die zwischen benachbarten Flügeln, Gehäusewand und feststehendem Kreiszylinder befindlichen Pumpenkammern in ihrer Größe periodisch vergrößert und verkleinert, woraus sich die Pumpwirkung ergibt. Bei dieser Schwenkflügelpumpe befindet sich der Pumpenein- und -auslaß am feststehenden Kreiszylinder.
Nachteilig bei der bekannten Schwenkflügelpumpe sind die Vielzahl der Gelenkverbindungen und die Bewegung der Gleit­ stücke auf der Gleitbahn, wobei diese einem Verschleiß unterliegt und geschmiert werden muß.
Durch die DE-PS 6 47 172 und 6 78 936 ist ferner eine Ver­ drängerpumpe bekannt, deren Kolben durch einen Exzenter an­ getrieben wird und dabei im Pumpengehäuse eine kreisschwin­ gende Bewegung ausführt. Bei dieser Maschine wird der Saug­ raum durch eine radiale Steuerzunge von dem Druckraum ge­ trennt. Diese ist starr mit einer Stelle des Kolbenumfangs verbunden und im Pumpengehäuse beweglich befestigt. Kritisch bei diesen Maschinen ist die dauerhafte Abdichtung der Steuerzunge im Pumpengehäuse bei den vorliegenden Differenz­ drücken sowie der Verschleiß an den Gleitflächen der Steuer­ zunge.
Aufgabe der Erfindung und Lösung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Pumpe bereitzustellen, bei der die Gleitbewegungen der an den Flügelenden befestigten Gelenkverbindungen vermieden werden und die sich deshalb insbesondere als vom Schmierölkreislauf eines Kraftfahrzeugmotors unabhängiger Trockenläufer eignet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Schwingkolbenpumpe mit den baulichen Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Bei dieser Pumpe ist ein kreiszylindrischer Zapfen mit einem diesen konzentrisch umgebenden, in sich geschlossenen, starren Tragring exzentrisch in einem Pumpengehäuse gela­ gert. Zapfen und Tragring bilden gemeinsam einen Schwingkol­ ben. Der Tragring ist dabei auf dem Umfang des Zapfens gelagert und relativ zu diesem frei drehbar. Pumpengehäuse und Tragring bzw. Schwingkolben sind durch einen einzigen, gemeinsamen Flügel miteinander verbunden, und zwar durch einen Flügel, der an seinem inneren Ende auf einer Mantel­ linie des Tragringes und an seinem äußeren Ende auf einer Mantellinie des Pumpengehäuses gelenkig befestigt ist. Sowohl der Kolben als auch der diesen mit dem Pumpengehäuse verbindende Flügel haben dabei die Breite des durch den Gehäusedeckel verschlossenen Pumpengehäuses. Die Länge des Flügels ist größer als die oder gleich der zweifachen Ex­ zentrizität von Pumpengehäuse und Tragring bzw. Kolben aber kleiner als der oder gleich dem zweifachen Radius des Trag­ ringes.
Eine solche Pumpe, bei der entweder das Pumpengehäuse oder der Zapfen angetrieben sein können, je nachdem, von wo der Antrieb abgeleitet wird, hat die Pumpeneinlaß- und -aus­ laßöffnung jeweils im ortsfesten Bauteil. Da der Kolben im Betrieb eine exakt geführte Bewegung ausführt, bei der der Mittelpunkt des Zapfens eine Kreisbewegung um die Gehäuse­ achse ausführt, ist bei einer vorgesehenen Spaltdichtung zwischen dem Kolben und dem Gehäuse eine Schmierung nicht erforderlich. Die einzigen Bewegungen, bei denen Reibkräfte auftreten könnten, sind die Schwenkbewegungen des Flügels und des Kolbens auf einem kurzen Kreisbahnabschnitt um den Drehpunkt des auf einer Mantellinie des Pumpengehäuses angelenkten Flügelendes und die Schwenkbewegungen in den Gelenken. Zu einer Verringerung von Reibung und Verschleiß kann hier jedoch eine Einmalschmierung mit festen Schmier­ stoffen vorgenommen werden oder Werkstoffpaarungen mit günstigen Gleit- oder Notlaufeigenschaften zur Anwendung kommen. Insbesondere können Kolben, Gehäuse und Lagerdeckel aus einem Kunststoff mit guten Trockenlaufeigenschaften bestehen, während die Welle und der Exzenterkörper aus einem zähen Stahl hergestellt sind.
Die Schwingkolbenpumpe nach der Erfindung ist durch die in den Patentansprüchen 2 bis 18 angegebenen Merkmale und Kombinationen von Merkmalen in vorteilhafter Weise ausges­ taltet. Die Pumpen nach diesen Ansprüchen stellen deshalb bevorzugte Lösungen dar.
Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Beschreibung der Zeichnung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigt, näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 den Längsschnitt einer Schwingkolbenpumpe gemäß der Erfindung;
Fig. 2 den Querschnitt durch die Schwingkolbenpumpe gemäß Fig. 1.
Fig. 3 eine Einzelheit in einem geänderten Ausführungsbeispiel.
Bei der in Fig. 1 im Längsschnitt und in Fig. 2 im Quer­ schnitt dargestellten Schwingkolbenpumpe ist in ein topfför­ miges Pumpengehäuse 1, das durch einen im wesentlichen ebenen Gehäusedeckel 2 axial verschlossen ist, ein Kolben 3 eingesetzt, der drehfest auf einer Antriebswelle 4 befestigt ist. Der Kolben 3 besteht aus dem Zapfen 3.1 und einem Tragring 7, auf die im weiteren Verlauf der Beschreibung noch eingegangen wird. Die Pumpenwelle 4 ist im Pumpen­ gehäuse 1 in zwei Wälzlagern 5, 6 drehbar gelagert, wobei das erste Lager 5 (Festlager) etwa in der Längsmitte des Pumpengehäuses und das zweite Lager 6 (Loslager) im Gehäuse­ deckel 2 angeordnet ist. Dazu ist der Boden des Pumpen­ gehäuses 1 derart in das Pumpeninnere eingezogen, daß bis in den Bereich der Längsmitte des Pumpengehäuses 1 eine Nabe 21 ausgebildet ist, von der das Festlager 5 mit der Pumpenwelle 4 aufgenommen wird und in der die Kupplungshülse 4.1 der Pumpenwelle 4 mit radialem Spiel umfaßt ist. Der Zapfen 3.1 des Kolbens 3 hat eine exzentrische Bohrung, in die die Pumpenwelle 4 eingepreßt ist. Der Tragring 7 wird durch zwei topfförmige Rohrabschnitte 8, 9 gebildet, die jeweils an einem ihrer axialen Enden eine radiale Schulter 8.1 bzw. 9.1 aufweisen und ineinander geschoben sind. Dazu sind die Rohrabschnitte an ihren beiden Enden vorzugsweise gegen­ einander verpreßt und weisen im axial mittleren Bereich zueinander einen Spalt von etwa 0,5 bis 0,8 mm auf. Dies hat den Grund, daß hierdurch unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen der Pumpenwelle 4, dem Zapfen 3.1, dem Tragring 7 sowie den Stahlringen der Wälzlager 10 und 11, mit denen der Zapfen 3.1 gegenüber dem Tragring 7 gelagert ist, kompen­ siert werden. Dies ist zweckmäßig, wenn für die angegebenen Bauteile unterschiedliche Werkstoffe, wie Stahl, Aluminium­ legierungen, Lagerwerkstoffe etc. verwendet werden. Hierfür sind Festigkeitsgründe, eine eventuell leichtere und genau­ ere Fertigung und der mögliche Abrieb entscheidend. Ferner wird durch den mehrschaligen Aufbau des Tragringes 7 und die Anordnung der Lager 5, 6 und 10, 11 erreicht, daß der äußere Rohrabschnitt 8 einen konstanten Außendurchmesser aufweist und im Betrieb keinen weiteren Verformungen durch thermische Einflüsse unterliegt. Die radialen Wärmedehnungen werden von dem inneren Rohrabschnitt 9 und dem vorgesehenen Spalt zwischen den beiden Rohrabschnitten 8, 9 aufgenommen.
Der Zapfen 3.1, der mit der exzentrisch darin angeordneten Pumpenwelle 4 drehfest verbunden ist und von dieser an­ getrieben wird, ist gegenüber den Rohrabschnitten 8, 9, die den Tragring 7 bilden und mit ihren Schultern 8.1, 9.1 mit engem Dichtspalt zwischen Boden und Deckel 2 des Pumpenge­ häuses 1 eingesetzt sind, durch die Kolbenlager vorzugsweise wälzgelagert. Die Lager 10, 11 sind dabei durch Federpakete 22, beispielsweise Tellerfedern, gegeneinander verspannt, so daß sie sowohl in Axial- als auch in Radialrichtung spiel­ frei laufen. Der Zapfen 3.1 ist im übrigen so ausgebildet, daß durch ein Gegengewicht 3.2 und geeignete Ausnehmungen 20 ein Masseausgleich bezüglich der Pumpenwelle 4 erzielt wird und im Betrieb der Schwingkolbenpumpe keine Unwuchten bzw. schädlichen Massekräfte durch den umlaufenden Zapfen 3.1 und die Lager 10, 11 auftreten.
Pumpengehäuse 1 und der äußere Rohrabschnitt 8 des Tragrin­ ges 7 sind durch einen Flügel oder eine Schwinge 12 gelenkig miteinander verbunden. Hierzu ist am Umfang des Tragringes 7 ein Gelenkbolzen 13 befestigt, der von dem einen Ende der Schwinge 12, das als Gelenkpfanne ausgebildet ist, umgriffen wird. Das andere Ende der Schwinge 12 ist an einem Dreh­ gelenk 14 befestigt und liegt in einer radialen Ausnehmung 15 des Pumpengehäuses 1. Die Schwinge 12 hat eine Breite, die im wesentlichen gleich groß ist wie die axiale Länge des Kolbens 3. Sie dichtet die im Betrieb der Pumpe gebildeten Arbeitsräume am Umfang und in axialer Richtung gegeneinander ab, so daß das durch den Pumpeneinlaß 16 einströmende oder angesaugte Arbeitsmedium, insbesondere Luft aus einem nicht dargestellten Arbeitsspeicher, zum Pumpenauslaß 17 verdrängt werden kann. Da ein wesentlicher Teil der Bewegungen des Kolbens 3 im Pumpengehäuse 1 an den Dichtflächen der Schwin­ ge 12 erfolgt, ist diese vorzugsweise aus einem geeigneten Lagerwerkstoff mit günstigen Gleiteigenschaften, wie Alu­ bronze, Kunstkohle, Kunststoff oder dgl. hergestellt. Es ist im weiteren vorgesehen, daß die Schwinge 12 in ihrer Längs­ erstreckung gekrümmt ist, und zwar mit einem Krümmungsra­ dius, der auf der Innenseite dem Kolbenradius und auf der Außenseite dem Radius des Pumpengehäuses 1 entspricht. Außerdem ist die Ausnehmung 15 in radialer und in Umfangs­ richtung so ausgebildet, daß bei der Anlage des Kolbens 3 an die Gehäusewand die Schwinge 12 mitsamt dem Gelenkbolzen 13 in die Wand des Pumpengehäuses 1 eingetaucht. Dadurch wird der schädliche Raum der Pumpe klein gehalten und der volume­ trische Wirkungsgrad verbessert.
Bezüglich der Länge der Schwinge 12 ist es wesentlich, daß diese größer oder gleich der doppelten Exzentrizität von Pumpengehäuse 1 und Tragring 7 aber kleiner oder gleich dem zweifachen Radius des Tragringes 7 ist. Dabei ist als Länge der Schwinge 12 der kürzeste Abstand zwischen den Drehachsen der Gelenke 13 und 14 definiert. Im übrigen wird bezüglich der Bemessung der Länge der Schwinge 12 darauf hingewiesen, daß die Länge der Schwinge 12 und damit auch die Länge der Ausnehmung 15 sich nach dem Umfangsabstand von Pumpenein- und -auslaß richtet und daß dieser Abstand wesentlich ist für das maximale Saugvolumen der Pumpe.
Im Betrieb der Schwingkolbenpumpe, vorzugsweise als Vakuum­ pumpe in Kraftfahrzeugen zum Betrieb eines Bremskraftverstär­ kers oder eines anderen Servoantriebes, wird die Pumpenwelle 4 mit hoher Drehzahl über die Kupplungshülse 4.1 in Richtung des Drehpfeils 18 angetrieben. Wegen der Exzentrizität zwischen Pumpenwelle 4 und Kolben 3 einerseits und der Lagerung des Zapfens 3.1 gegenüber dem Tragring 7, sowie der Anlenkung durch die Schwinge 12, wird der Kolben 3 an die Wand des Pumpengehäuses 1 angedrückt, und zwar unter Frei­ lassung eines engen Dichtspaltes von wenigen Mikrometern Breite, und am Umfang des Pumpengehäuses 1 entlang bewegt. Dabei läuft der Kolbenmittelpunkt auf einer Kreisbahn um die Drehachse der Pumpenwelle 4 um und der Kolben 3 führt eine vollständige Schwingung aus. Dabei wird das Arbeitsmedium durch den Pumpeneinlaß 16 angesaugt, und zwar in den durch den Dichtspalt zwischen Kolben 3 und Pumpengehäusewand und den Flügel 12 vom Druckraum getrennten Saugraum der Pumpe. Durch Wandern des Dichtspaltes in Umfangsrichtung entsprech­ end der Drehung des Zapfens 3.1 werden Saug- und Druckraum in ihrer Größe periodisch verändert und das Arbeitsmedium durch den Pumpenauslaß 17 verdrängt. Dabei bewegt sich der Gelenkbolzen 13 des Drehgelenkes am äußeren Ende der Schwin­ ge 12 auf einem kurzen Kreisbogen um die Drehachse des Gelenkes 14. Hierbei liegen an den Gelenken 13, 14 der Schwinge 12 für die getriebliche Verbindung von Pumpen­ gehäuse 1 und Kolben 3 nur eng begrenzte Bewegungen vor und die dabei auftretenden Schwenkgeschwindigkeiten sind trotz der hohen Drehzahl der Pumpenwelle 4 niedrig. Die Pumpe ist deshalb bevorzugt als Trockenläufer ausgebildet und bedarf keiner wiederkehrenden Schmierung. Es ist vielmehr aus­ reichend, wenn die Werkstoffpaarungen an den Gelenken 13 und 14 eine Einmalschmierung mit festen Schmierstoffen erhalten und selbst gute Notlaufeigenschaften aufweisen.
Es hat sich beispielsweise als vorteilhaft und fertigungs­ technisch günstig erwiesen, wenn Kolben, Gehäuse und Lager­ deckel aus einem geeigneten, insbesondere spritzbarem Kunst­ stoff mit Trockenlaufeigenschaften, beispielsweise Polyäthy­ len, Polypropylen, Polyamid oder dgl. bestehen, während die Welle und der Exzenterkörper aus einem handelsüblichen, zähem Stahl hergestellt sind.
Aufgrund der Zwangsführung zwischen dem Kolben 3 und dem Pumpengehäuse 1 einerseits und der vorgesehenen Spaltdich­ tung tritt an den Bauteilen kein feststellbarer Abrieb auf und es ist keine bei bekannten Verdrängermaschinen sonst übliche Ölschmierung erforderlich. Durch eine Beschichtung des Tragringes 7 mit geeigneten Trockenschmierstoffen, die beim Einlaufen der Bauteile in zulässiger Weise abgetragen werden, lassen sich die die Dichtspalte miteinander bilden­ den Bauteile, in ausreichend engen Toleranzen herstellen und mit hinreichender Sicherheit in den festgelegten Leistungs­ bereichen, insbesondere dem erreichbaren Unterdruck, betrei­ ben.
In Fig. 3 ist eine abgeänderte Ausführung des Kolbens 3, der in Fig. 2 dargestellten Schwingkolbenpumpe gezeigt. Hier ist an dem Umfang des Tragringes 7 anstelle des Gelenkbol­ zens ein Pfannengelenk 23 einteilig angeformt, in welches ein erstes Gelenk 24 am einen Ende der Verbindungsschwinge 12.1 zwischen Kolben 3 und Pumpengehäuse 1 eingesetzt ist. Das zweite Gelenk liegt wie bei der Ausführung nach Fig. 2 in einer hier nicht dargestellten Gelenkpfanne im Pumpen­ gehäuse 1. Dabei ist die Verbindungsschwinge 12.1 bezüglich der beiden Gelenke 24, 25 an ihren Enden symmetrisch aus­ gebildet und eignet sich deshalb gut für eine Serienfer­ tigung.
Somit wird durch die vorliegende Erfindung eine Verdränger­ pumpe geschaffen, durch die in einem Kraftfahrzeug das für bestimmte Verbraucher, insbesondere Servoaggregate, erfor­ derliche Vakuum bereitgestellt werden kann, durch die aber der lebenswichtige Schmierölkreislauf des Fahrzeugmotors nicht belastet wird.
Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung durch das beschriebene Ausführungsbeispiel nicht beschränkt ist. Es ist vielmehr auch möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, die Pumpe in der Weise auszugestalten, daß bei­ spielsweise das Pumpengehäuse am Umfang durch einen Zahn- oder Keilriemen oder dgl. angetrieben ist, während der Zapfen mit dem Tragring stillsteht. Dabei ist natürlich zu beachten, daß der Pumpenein-und -auslaß dann aus dem Zapfen herausgeführt werden muß. Ebenso liegt es im Fachwissen des damit befaßten Fachmannes, anstelle der beschriebenen Wälz­ lagerungen geeignete Gleitlagerungen anzuwenden.
Bezugszeichenaufstellung
 1 Pumpengehäuse
 2 Deckel, Gehäusedeckel
 3 Kolben
 3.1 Zapfen
 3.2 Gegengewicht
 4 Pumpenwelle, Antriebswelle
 4.1 Kupplungshülse
 5 Wälzlager, Festlager
 6 Wälzlager, Loslager
 7 Tragring
 8 Rohrabschnitt (innen)
 8.1 Schulter
 9 Rohrabschnitt (außen)
 9.1 Schulter
10 Wälzlager
11 Wälzlager
12 Schwinge, Flügel
12.1 Verbindungsschwinge (Fig. 3)
13 Gelenkbolzen
14 Drehgelenk
15 Ausnehmung des Pumpengehäuses
16 Pumpeneinlaß
17 Pumpenauslaß
18 Drehpfeil
19 
20 Ausnehmung im Zapfen
21 Nabe
22 Kraftgeber, Federpaket
23 Pfannengelenk
24 Gelenk, erstes (am Kolben)
25 Gelenk, zweites (am Pumpengehäuse)

Claims (18)

1. Schwingkolbenpumpe, vorzugsweise zur Erzeugung von Unterdrücken in gasförmigen Medien, mit folgenden Merk­ malen:
ein kreiszylindrischer Zapfen (3.1) ist exzentrisch in einem kreiszylindrischen Pumpengehäuse (1) angeordnet; ein kreiszylindrischer, in sich geschlossener, starrer Tragring (7) ist auf dem Zapfen (3.1) frei drehbar gelagert und hat die Breite des durch Gehäusedeckel (2) axial verschlossenen Pumpengehäuses (1);
ein einziger Flügel (12), der mit einem Ende auf einer Mantellinie des Pumpengehäuses (1) und mit dem anderen Ende auf einer Mantellinie des Tragringes (7) schwen­ kbar gelagert ist und der die Breite des Pumpengehäuses (1) hat, weist eine Länge auf, die größer ist als oder gleich ist wie die zweifache Exzentrizität ( ) von Pumpengehäuse (1) und Tragring (7) und die kleiner ist als oder gleich ist wie der zweifache Radius des Trag­ ringes (7);
das Pumpengehäuse (1) oder der Zapfen (3.1) sind dreh­ bar angetrieben und der ortsfeste Bauteil (Gehäuse (1) oder Zapfen (3.1)) weist die Pumpeneinlaß- (16) und Pumpenauslaßöffnung (17) auf.
2. Schwingkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpenwelle (4) exzentrisch in dem Zapfen (3.1) angeordnet und drehfest mit dem Zapfen (3.1) verbunden ist.
3. Schwingkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet daß das Pumpengehäuse (1) stillsteht und der exzentrisch im Pumpengehäuse (1) angeordnete Zapfen (3.1) um die zur Gehäuseachse konzentrische Drehachse der Pumpenwelle (4) rotiert.
4. Schwingkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenwelle (4) in einer bis in die Längsmitte des Pumpengehäuses (1) hineinreichenden Nabe (21) einer­ seits und in dem das Pumpengehäuse (1) verschließenden Gehäusedeckel (2) andererseits gelagert ist.
5. Schwingkolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager als Wälzlager (5, 6) ausgebildet und ihre Innenringe in axialer Richtung gegeneinander verspannt sind.
6. Schwingkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (3.1) durch Ausnehmungen (20) und/oder Ge­ gengewichte (3.2), die mit dem Zapfen (3.1) umlaufen und in dem Kolben (3) angeordnet sind, bezüglich der Drehachse (Pumpenwelle 4) des Zapfens (3.1) masseaus­ geglichen ist.
7. Schwingkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsam mit dem Zapfen (3.1) den Kolben (3) bil­ dende Tragring (7) aus zwei axial ineinandergeschobenen Rohrabschnitten (8, 9) besteht, wobei jeder Rohr­ abschnitt (8, 9) eine radial nach innen weisende Schul­ ter (8.1, 9.1) an einem der sich gegenüberliegenden Enden der Rohrabschnitte (8, 9) aufweist.
8. Schwingkolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte (8, 9) des Tragringes (7) an ihren Enden radial gegeneinander verpreßt sind und in ihrem axial mittleren Bereich einen Spalt zueinander aufwei­ sen.
9. Schwingkolbenpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt eine Weite von mindestens 0,3 mm und weniger als 0,8 mm aufweist.
10. Schwingkolbenpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (7) in Wälzlagern (10, 11), die durch Kraftgeber (Tellerfeder 22) axial gegeneinander ver­ spannt sind, auf dem Zapfen (3.1) gelagert ist und daß die Wälzlager (10, 11) im Bereich der Längsmitte des Kolbens (3) und exzentrisch zur Pumpenwelle (4) und der Wellenlagerung (5, 6) angeordnet sind.
11. Schwingkolbenpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel (12), an dessen einem Ende der Kolben (3) und an dessen anderem Ende das Pumpengehäuse (1) längs einer Mantellinie befestigt ist, nach außen gekrümmt und in eine Umfangsausnehmung (15) des Pumpengehäuses (1) versenkbar ist.
12. Schwingkolbenpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsausnehmung (15) im Pumpengehäuse (1) zwis­ chen dem Pumpeneinlaß (16) und dem Pumpenauslaß (17) angeordnet ist.
13. Schwingkolbenpumpe nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Pumpengehäuse (1) verbundenes Schwenkgelenk (14) des Flügels (12) in unmittelbarer Umgebung des Pumpeneinlasses (16) angeordnet ist, und zwar in Be­ wegungsrichtung (Pfeil 18) des Zapfens (3.1) vor dem Pumpeneinlaß (16).
14. Schwingkolbenpumpe nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung des Flügels (12) in Längsrichtung auf seiner Innenseite im wesentlichen gleich der Krümmung des Kolbens (3) und auf seiner Außenseite im wesent­ lichen gleich der Krümmung des Pumpengehäuses (1) ist.
15. Schwingkolbenpumpe nach einem der vorangegangenen An­ sprüche 1 bis 14, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Nabe (21) des Pumpengehäuses (1) hineinra­ gende Teil (4.1) der Pumpenwelle (4) als Kupplungshülse ausgebildet ist.
16. Schwingkolbenpumpe nach einem der vorangegangenen An­ sprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtspalte miteinander bildenden Flächen des Pum­ pengehäuses (1), Gehäusedeckels (2), Rotors (3) und Flügels (12) mit einem gute Haft- und Gleiteigenschaf­ ten aufweisenden Werkstoff, insbesondere einem festen Schmierstoff, beschichtet sind.
17. Schwingkolbenpumpe nach einem der vorrangegangenen Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (1) der Gehäusedeckel (2) und der Kolben (3) aus einem insbesondere spritzbaren Kunst­ stoff mit Trockenlaufeigenschaften bestehen, während die Pumpenwelle (4), Tragring (7) und Schwinge (12, 12.1) aus Stahl hergestellt sind.
18. Schwingkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsschwinge (12.1) symmetrisch ausgebildet ist und an beiden Enden einen Gelenkbolzen (24, 25) auf­ weist, welcher jeweils in eine Gelenkpfanne (23) am Umfang des Tragrings (7) und in einer Ausnehmung im Pumpengehäuse einsetzbar ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010048970A1 (de) 2008-10-29 2010-05-06 Halttec Group Ltd. Verdichtungsvorrichtung, pumpe und verbrennungsmotor
WO2013068531A3 (de) * 2011-11-11 2014-05-08 Dieter Brox Regelbarer flügelkompressor
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