EP0320795B1 - Vane-type vacuum pump - Google Patents

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EP0320795B1
EP0320795B1 EP88120517A EP88120517A EP0320795B1 EP 0320795 B1 EP0320795 B1 EP 0320795B1 EP 88120517 A EP88120517 A EP 88120517A EP 88120517 A EP88120517 A EP 88120517A EP 0320795 B1 EP0320795 B1 EP 0320795B1
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EP
European Patent Office
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rotor
vane
bore
pump
vacuum pump
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EP88120517A
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Siegfried Hertell
Dieter Otto
Robert Lange
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Oerlikon Barmag AG
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Barmag AG
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Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellen-Vakuumpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruch 1. Diese Pumpe ist durch die DE-A 28 57 494 (Bag. 1170) sowie 35 19 741 und die GB-A 2 069 610 bekannt.The invention relates to a vane vacuum pump according to the preamble of claim 1. This pump is known from DE-A 28 57 494 (Bag. 1170) and 35 19 741 and GB-A 2 069 610.

Bei den bekannten Pumpen dient die Innenbohrung des Rotors der Ölzufuhr, wobei die Ölzufuhr gedrosselt bzw. intermittierend derart erfolgt, daß in dem Teil der Rotorinnenbohrung, der sich über den axialen Arbeitsbereich des Rotors erstreckt, ein niedriger, steuerbarer Druck herstellbar ist. Bei diesen Pumpen kann sich in den Stirnspalten zwischen den Rotorstirnwänden und den benachbarten Pumpendeckeln das Vakuum des Pumpengehäuses in gleicher Weise auswirken. Daher wirken auf die beiden Stirnflächen des Rotors im wesentlichen dieselben Druckkräfte, so daß die bekannte Pumpe den Vorteil hat, daß auf beiden Stirnflächen dasselbe Spiel während des Laufes besteht. Dieses Spiel kann durch entsprechende Vermaßung und Fertigung sehr gering gehalten werden, so daß nur geringe Verluste über diese Stirnspalte eintreten. Ferner läßt sich bei den bekannten Pumpen 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.In the known pumps, the inner bore of the rotor serves for the oil supply, the oil supply being throttled or intermittent in such a way that a low, controllable pressure can be produced in the part of the rotor inner bore which extends over the axial working area of the rotor. With these pumps, the vacuum of the pump housing can have the same effect in the end gaps between the rotor end walls and the adjacent pump covers. Therefore, essentially the same pressure forces act on the two end faces of the rotor, so that the known pump has the advantage that there is the same play on both end faces during the run. This game can be kept very small by appropriate dimensioning and manufacture, so that only small losses occur through this frontal gaps. Furthermore, in the known pumps, only a small pressure difference between the pump housing and the rotor inner bore can be produced, so that the losses are kept low not only by sealing gaps which are tolerated accordingly, but also by the low pressure difference.

Beim Stillsetzen des Kraftfahrzeugmotors herrscht auf der Saugseite und in der Rotorinnenbohrung der Flügelzellen-Vakuumpumpe noch Unterdruck. Je nach Auslegung des Schmierölsystems 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 Druckerhöhungen führen kann.When the motor vehicle engine is stopped, there is still negative pressure on the suction side and in the inner rotor bore of the vane vacuum pump. Depending on the design of the lubricating oil system of the motor vehicle engine, it may be that lubricating oil is still sucked out of the lubricating oil system into the vacuum pump as a result of this negative pressure. This lubricating oil will turn on collect the lowest point of the housing. This amount of oil must be expelled when starting, which can lead to impermissible pressure increases.

Aufgabe der Erfindung ist die Vermeidung dieses Nachteils. Durch diese Maßnahme kann zusätzlich der Unterdruck in der Rotorinnenbohrung vorgegeben werden durch entsprechende Vermaßung der Drosselbohrung.The object of the invention is to avoid this disadvantage. With this measure, the negative pressure in the rotor inner bore can also be predetermined by appropriate dimensioning of the throttle bore.

Die Art der Ölzufuhr zu der Innenbohrung hängt im wesentlichen von den baulichen Gegebenheiten des Kraftfahrzeugmotors ab, von dem aus die Flügelzellen-Vakuumpumpe mit Schmieröl versorgt wird.The type of oil supply to the inner bore essentially depends on the structural conditions of the motor vehicle engine from which the vane vacuum pump is supplied with lubricating oil.

Erfindungswesentlich 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 Innenbohrung eine starke Drossel oder Blende oder ein Stromregel- oder Strombegrenzungsventil eingebaut wird.A limited oil supply is essential to the invention. The oil supply depends on the one hand on the delivery capacity of the oil pump and on the other hand on the consumption of the other lubrication points. With a large delivery capacity of the oil pump and low other consumption, the oil supply to the vane vacuum pump is limited by installing a strong throttle or orifice or a flow control or flow limiting valve in the lubricating oil supply line to the inner bore.

Eine Öleinspeisung von der Motorseite her wird ermöglicht durch die Maßnahme nach Anspruch 2. Dabei kann die Schmierölzufuhrleitung zentrisch über eine dichtende Drehkupplung mit der im übrigen verschlossenen Rotorinnenbohrung verbunden sein.An oil feed from the motor side is made possible by the measure according to claim 2. The lubricating oil supply line can be connected centrally via a sealing rotary coupling to the otherwise closed rotor inner bore.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 3 wird erreicht, daß das Gleitlager der Rotorwelle der Flügelzellenpumpe geschmiert und gleichzeitig gedichtet wird, so daß eine Leckage über die lagerseitige Rotorstirnwand und das Gleitlager ausgeschlossen ist. Dabei ist das Gleitlager im axialen Bereich des Flansches, mit dem die Flügelzellen-Vakuumpumpe an den Motor angeflanscht wird, vorgesehen.The measure according to claim 3 ensures that the sliding bearing of the rotor shaft of the vane pump is lubricated and sealed at the same time, so that leakage through the rotor end wall and the sliding bearing is excluded. The plain bearing is provided in the axial area of the flange with which the vane vacuum pump is flanged to the motor.

Die rotierende Flüssigkeitskupplung wird dadurch gebildet, daß in der Lagerbuchse und/oder an der Welle ein Ringkanal gebildet wird, in den von der Lagerbuchse her die Schmiermittelzufuhrleitung mündet und der durch Radialkanäle mit der Rotorinnenbohrung verbunden ist.The rotating fluid coupling is formed in that an annular channel is formed in the bearing bush and / or on the shaft, into which the lubricant supply line opens from the bearing bush and is connected to the inner rotor bore by radial channels.

Wenn die Ölversorgung von der dem motor abgewandten Seite her erfolgen soll, wird die Maßnahme-Kombination nach Anspruch 4 vorgeschlagen.If the oil supply is to come from the side facing away from the engine, the combination of measures according to claim 4 is proposed.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described below.

Es zeigen:

  • Fig. 1 je einen Axialschnitt eines Ausführungsbeispiels; und 3
  • Fig. 2 einen Normalschnitt der Pumpe.
Show it:
  • Figure 1 each an axial section of an embodiment. and 3
  • Fig. 2 shows a normal section of the pump.

Die Flügelzellenpumpe 1 ist an das Kurbelgehäuse 2 eines Kraftfahrzeugs durch Flansch 13 angeflanscht. In dem Pumpengehäuse 4 ist der kreiszylindrische Rotor 5 drehbar gelagert. Hierzu bildet der Flansch 13 des Pumpengehäuses, dessen Querschnittsform später erläutert wird, die exzentrische Lagerbohrung 37. Die Lagerbohrung 37 weist in das Kurbelgehäuse und ist dazu zentriert. Es sei erwähnt, daß die Lagerbohrung 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.The vane pump 1 is flanged to the crankcase 2 of a motor vehicle by flange 13. The circular cylindrical rotor 5 is rotatably mounted in the pump housing 4. For this purpose, the flange 13 of the pump housing, the cross-sectional shape of which will be explained later, forms the eccentric bearing bore 37. The bearing bore 37 points into the crankcase and is centered therefor. It should be mentioned that the bearing bore 37 forms a sliding bearing for the bearing end of the rotor 5. The rotor is mounted so that it is in circumferential contact with the housing at one point, the so-called bottom dead center.

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.The rotor is overhung on a shaft 20, which is integrally formed on one side as the bearing end on the rotor and has a smaller diameter than the rotor. An inner bore 21 extends over the entire length of the rotor. In the area of the housing, the rotor has a single guide slot 6, which is in an axial plane lies, which penetrates the inner bore and whose axial length corresponds exactly to the axial length of the pump housing 4. A single wing 7 is slidably guided in the guide slot 6.

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 aufweisen, 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 gesehen _ 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. einschließlich 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.The width of the wing corresponds to the axial length of the pump housing. The wing 4 can be made in one piece. But it can also have sealing strips at its ends, which are guided in grooves 9 of the wing 7 _ in the radial direction _ but in a sealing manner. Vent holes 10, which connect the bottom of the grooves 9 with the _ seen in the direction of rotation _ front of the wing, ensure that the highest pressure in the pump is always present in the grooves 9, so that the sealing strips 8 are pressed outwards. In any case, the wing, including the sealing strip, is so long that, owing to the cross-sectional shape of the housing to be described later, it lies sealingly against the circumference of the housing 4 in every rotational position. Furthermore, the wing ends are rounded with a radius r in each case. This radius is chosen to be as large as possible.

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.The circumferential wall of the pump housing 4 is determined such that it represents an equidistant cross-section to a Pascal spiral (conchoid) with the radius of curvature of the wing tips r as a distance.

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 Fördervolumen der Pumpe. Die Differenz ist begrenzt durch Festigkeits- und sonstige Überlegungen. Da der Rotor im Gehäuse so gelagert ist, daß er an einer Stelle, dem sog. unteren Totpunkt, in Umfangskontakt mit dem Gehäuse steht, taucht der Flügel 7 in dem unteren Totpunkt _ wie in Fig. 2 dargestellt _ vollständig in den Führungsschlitz 6 des Rotors 5 ein. Es wird nunmehr für die Krümmungsmittelpunkte K der Flügelenden die Pascalsche Spirale um den Mittelpunkt M des Rotors 5 konstruiert. Die Umfangswand des Pumpengehäuses 4 ergibt sich sodann als die Äquidistante mit dem Abstand r.For the construction of the cross section of the vane pump, the vane length and the outer diameter of the rotor 5 are first determined. The difference between the length of the wing and the outside diameter determines the delivery volume of the pump. The difference is limited by strength and other considerations. Since the rotor is mounted in the housing in such a way that it is in circumferential contact with the housing at one point, the so-called bottom dead center, the wing 7 is immersed in bottom dead center as in FIG shown _ completely in the guide slot 6 of the rotor 5. The Pascal spiral around the center M of the rotor 5 is now constructed for the centers of curvature K of the wing ends. The peripheral wall of the pump housing 4 then results as the equidistant with the distance 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.The centers of curvature K of the wing tips thus move on a Pascal spiral around the center of the rotor. This ensures that the wing always rests with its wing ends sealingly on the circumference of the pump housing 4.

Wie Fig. 2 schematisch darstellt, besitzt das Pumpengehäuse 4 den Saugeinlaß 11 mit einem darin angeordneten Rückschlagventil 31 sowie einen Auslaß 12 mit einem darin angeordneten Rückschlagventil 24. Der Einlaß 11 ist etwa um 90° gegenüber der Totpunktlage versetzt und der Auslaß 12 liegt im Bereich vor dem unteren Totpunkt _ in Drehrichtung 35 gesehen.As shown schematically in FIG. 2, the pump housing 4 has the suction inlet 11 with a check valve 31 arranged therein and an outlet 12 with a check valve 24 arranged therein. The inlet 11 is offset by approximately 90 ° from the dead center position and the outlet 12 is in the region before bottom dead center _ seen in direction of rotation 35.

Wie Fig. 1 zeigt, ist das Einlaßventil 31 als Pilzventil ausgebildet. Es handelt sich um einen pilzförmigen Gummikörper, der mit seinem Stil in eine gelochte Ventilplatte eingesetzt ist und der mit den Rändern seines Kopfes dichtend auf der Ventilplatte aufliegt und dabei die Löcher der Ventilplatte umschließt. Bei eintretender Luft stülpt sich der Kopf derart in Saugrichtung um, daß die Saugöffnung freigegeben wird. In der Gegenrichtung sperrt der Kopf.1 shows, the inlet valve 31 is designed as a mushroom valve. It is a mushroom-shaped rubber body, which is inserted with its style into a perforated valve plate and which rests with the edges of its head on the valve plate, sealingly enclosing the holes in the valve plate. When air enters, the head turns over in the suction direction in such a way that the suction opening is released. The head locks in the opposite direction.

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 Rückschlagventil 24 in das Kurbelgehäuse des Kraftfahrzeugmotors. Das Rückschlagventil 24 ist als Federblattventil ausgebildet, das einseitig eingespannt ist.The inlet 11 with the inlet valve 31 is shown offset in the circumferential direction in FIG. 1. Its geometric position results from FIG. 2. The outlet, which is only indicated schematically in FIGS. 1 and 2, opens into the crankcase of the motor vehicle engine via a check valve 24. The check valve 24 is designed as a spring leaf valve which is clamped on one side.

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 Lageransatzes des Rotors greifen in die Einschnitte 17 der Kupplungsscheibe ein, ohne die axiale Beweglichkeit des Rotors zu hindern.The rotor has coupling tabs 16 on its bearing attachment. With these clutch flaps, the rotor is driven by the drive shaft 3 of the motor vehicle engine. The drive shaft 3 can e.g. are the drive shaft for the injection pump. A clutch disc 15 is fastened to the drive shaft 3 and has notches 17 distributed over the circumference. The clutch tabs 16 of the bearing shoulder of the rotor engage in the notches 17 of the clutch disk without preventing the axial mobility of the rotor.

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.The rotor 5 is driven by the drive shaft 3 with the direction of rotation 35. The vane 7 executes a relative movement in the guide slot and lies with its two ends in a sealing and sliding manner on the housing periphery of the pump housing 4.

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 Flügeldurchlaß nicht behindert. Die Wand 18 besitzt eine Düse 23, durch die die Innenbohrung 21 mit dem Inneren des Kurbelgehäuses und darüber mit der Atmosphäre verbunden ist.The inner bore 21 of the rotor 5 is closed on one side by the housing cover 25. On the other hand, the inner bore 21 is closed by wall 18. The wall 18 is _ seen in the axial direction _ at the rotor end or outside the rotor, so that the wall 18 does not hinder the wing passage. The wall 18 has a nozzle 23, through which the inner bore 21 is connected to the inside of the crankcase and above it to the atmosphere.

Die Schmierölzufuhr zu der Flügelzellen-Vakuumpumpe erfolgt von der Schmierölpumpe (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugmotors aus über Ölzufuhrleitung 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 Rotorinnenbohrung 21 in Verbindung.The supply of lubricating oil to the vane vacuum pump takes place from the lubricating oil pump (not shown) of the motor vehicle engine via an oil supply line 19. The oil supply line continues as a bore 27 in the flange 13 and opens radially into the bearing bore 37 of the pump flange 13 Bore 27 with an annular channel 26 which is formed on the circumference of the bearing shoulder of the rotor. The ring channel is preferably in the axial center of the bearing shoulder. The ring channel is connected to the inner rotor bore 21 by a radial channel 28.

Die Schmierölpumpe liefert an die dargestellte Flügelzellen-Vakuumpumpe nur eine begrenzte Ölmenge. Hierzu können in der Ölzufuhrleitung Volumenstrom-Begrenzungsventile oder Volumenstrom-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.The lubricating oil pump only supplies a limited amount of oil to the vane vacuum pump shown. For this purpose, volume flow limiting valves or volume flow control valves or orifices or throttles can be provided in the oil supply line, which are not shown here. In the case shown, the radial channel 28 is designed as a throttle channel by dimensioning its cross section and its length.

Zur Funktion der Ölschmierung:About the function of the oil lubrication:

Das Schmieröl wird über Leitung 19 in dosierter, begrenzter Menge zugeführt, wenn der Kraftfahrzeugmotor und damit auch die Flügelzellen-Vakuumpumpe in Betrieb sind. Die Radialbohrung 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 übertragen. 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 Dichtspalte zwischen dem Flügelschlitz 6 und dem Flügel 7 sowie dem Pumpendeckel 25 und dem Rotor 5 entsteht dieser Unterdruck im Laufe des Betriebes auch in der Innenbohrung 21 des Rotors. Die Höhe dieses Unterdrucks hängt ab von der Förderkapazität der Schmierölpumpe und dem sonstigen Verbrauch bzw. von der in die Flügelzellen-Vakuumpumpe gelieferten Ölmenge bzw. von der Drosselung des der Flügelzellen-Vakuumpumpe zur Verfügung gestellten Ölstroms. Bei sehr starker Begrenzung der Schmierölmenge, d.h. z.B. sehr starker Drosselung des Schmierölflusses in dem Radialkanal 28 entsteht in der Innenbohrung 21 ein sehr hohes Vakuum.The lubricating oil is supplied in a dosed, limited amount via line 19 when the motor vehicle engine and thus also the vane vacuum pump are in operation. The radial bore 27 and the annular channel 26 on the one hand form a sealing liquid coupling for the lubricating oil. Through this coupling, the lubricating oil is transferred to and into the rotating rotor 5. On the other hand, the ring channel 26 serves to distribute the lubricating oil to the slide bearing of the bearing bore 37. The uniform distribution of the oil also results in a sealing of the slide bearing. The oil passes through the radial channel 28 into the inner bore 21. When the vane vacuum pump is operating, a negative pressure is created on the suction side of the pump. Vacuum also arises in the rest of the pump chamber, since the outlet 12 of the pump is closed from the atmosphere by a check valve 24. Via the sealing gaps between the wing slot 6 and the wing 7 as well as the pump cover 25 and the rotor 5, this negative pressure also arises in the inner bore 21 of the rotor during operation. The level of this negative pressure depends on the delivery capacity of the lubricating oil pump and the other consumption or on the amount of oil supplied to the vane vacuum pump or on the throttling of the oil flow made available to the vane vacuum pump. If the quantity of lubricating oil is very severely limited, that is to say, for example, the flow of lubricating oil in the radial channel 28 is very strongly restricted, a very high vacuum is created in the inner bore 21.

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 Zentrifugalkraft. 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.The pressure difference between the inner bore 21 and the rest of the pump housing is therefore reduced to almost zero during operation. Therefore, the oil that has been pumped into the inner bore 21 is not driven into the sealing gaps by the pressure difference, but only by centrifugal force. This ensures that the oil is subjected to only a slight promotion, so that a uniform oil film with little movement is formed in the sealing gap.

Durch diese Maßnahme wird der Ölverbrauch stark herabgesetzt, andererseits die Schmier- und Dichtwirkung des Öls aber auch vergleichmäßigt.This measure greatly reduces the oil consumption, but also makes the lubricating and sealing effect of the oil more uniform.

Infolge der geringen Druckdifferenz zwischen dem durch Rückschlagventil 24 verschlossenen Pumpenraum und der Innenbohrung 21 wird andererseits auch die Leckage über den Dichtspalt zwischen Rotor und Pumpendeckel 4 sowie die Dichtspalte zwischen Flügel 7 und dem Führungsschlitz 6 auf ein Minimum herabgesetzt, was dem Pumpenwirkungsgrad zugutekommt.As a result of the small pressure difference between the pump chamber closed by the check valve 24 and the inner bore 21, the leakage through the sealing gap between the rotor and the pump cover 4 and the sealing gap between the wing 7 and the guide slot 6 are also reduced to a minimum, which benefits the pump efficiency.

Wenn die Schmierölzufuhr beim Stillsetzen des Kraftfahrzeugmotors 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 Kraftfahrzeugmotor mit falscher Drehrichtung startet, wie es bei Dieselmotoren vorkommen kann. Aus diesem Grunde ist die Innenbohrung 21 mit einer Düse 23 versehen. Die Düse 23 ist so ausgelegt, daß sie nur geringe Luftmengen durchläßt. Sie behindert daher den Aufbau des Unterdrucks in der Innenbohrung 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.If the lubricating oil supply is not closed by a valve when the motor vehicle engine is stopped, there is a risk that when the motor vehicle motor is at a standstill, oil will continue to be drawn in due to the negative pressure in the pump housing and in the inner bore 21 until the negative pressure is released. The sucked-in oil collects at the lowest point of the pump housing. When starting up, the oil must be expelled from the pump housing. This can result in pressure surges that lead to breakage. This applies in particular if the motor vehicle engine starts with the wrong direction of rotation, as can occur with diesel engines. For this reason, the inner bore 21 is provided with a nozzle 23. The nozzle 23 is designed so that it only allows small amounts of air to pass through. It therefore does not hinder the build-up of the negative pressure in the inner bore 21. On the other hand, it ensures that at Standstill of the motor vehicle engine, the negative pressure in the inner bore 21 is quickly reduced. This prevents the suctioning and accumulation of large amounts of oil when the vane vacuum pump is at a standstill.

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 Ölförderung nicht nur auf Zentrifugalkraft, sondern auch auf Druckdifferenz beruhen soll.The nozzle 23 can also be designed with a larger cross-section, so that even during operation, a small amount of air is always sucked in via the nozzle 23 in such a way that the vacuum created in the inner bore is not formed to its full extent increase the pressure difference between the inner bore and the rest of the pump chamber if greater oil production between the inner bore and the pump chamber is desired and therefore the oil production should not only be based on centrifugal force, but also on the pressure difference.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht demjenigen nach Fig. 1, 2. Auf die vorangegangene Beschreibung wird verwiesen mit folgenden Ausnahmen:The exemplary embodiment according to FIG. 3 corresponds to that according to FIGS. 1, 2. Reference is made to the preceding description with the following exceptions:

Die Schmierölzufuhr zu der Flügelzellen-Vakuumpumpe erfolgt von der Schmierölpumpe (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugmotors aus über Ölzufuhrleitung durch den Gehäusedeckel 25. Die Ölzufuhrleitung mündet in einer scheibenförmigen Ausnehmung 32. Der Durchmesser der scheibenförmigen Ausnehmung ist nicht größer als der Durchmesser der Innengohrung 21. Von der Innenbohrung 21 geht ein Radialkanal 28 aus. Der Radialkanal 28 mündet in eine Ringnut 26. Die Ringnut 26 liegt auf dem Umfang der Lagerwelle 20 des Rotors, und zwar etwa in dessen mittlerem axialen Bereich. Der Ringkanal hat keine weitere Verbindung nach außen, außer durch die unvermeidlichen Spalte der Lagerbohrung. Es kann jedoch auch eine axiale Schmiernut in der Lagerbohrung angebracht sein, um eine gleichmäßige Verteilung des Schmieröls in dem Gleitlager zu gewährleisten.The lubricating oil is supplied to the vane vacuum pump from the lubricating oil pump (not shown) of the motor vehicle engine via an oil supply line through the housing cover 25. The oil supply line ends in a disk-shaped recess 32. The diameter of the disk-shaped recess is not greater than the diameter of the inner bore 21. Von the inner bore 21 extends from a radial channel 28. The radial channel 28 opens into an annular groove 26. The annular groove 26 lies on the circumference of the bearing shaft 20 of the rotor, specifically in its central axial region. The ring channel has no further connection to the outside, except through the inevitable gaps in the bearing bore. However, an axial lubrication groove can also be provided in the bearing bore in order to ensure an even distribution of the lubricating oil in the slide bearing.

Bei dieser Ausführung erfolgt die Schmierölzufuhr durch Ölzufuhrkanal 19, und zwar durch den Pumpendeckel 4. Hierzu besitzt der Pumpendeckel 4 auf der dem Rotor zugewandten Seite eine kreisscheibenförmige Ausnehmung 32. Der Außendurchmesser dieser kreisscheibenförmigen Ausnehmung entspricht im wesentlichen dem Durchmesser der Innenbohrung 21. Die Ölzufuhrleitung 19 mündet in dieser kreisscheibenförmigen Ausnehmung 32. Durch die zuvor geschilderten Maßnahmen Strombegrenzungsventil, Stromregelventil, Drossel, Blende oder Schmierölpumpe mit begrenzter Förderkapazität oder gleichwirkenden Maßnahmen wird die Schmierölzufuhr wieder sehr stark begrenzt, so daß in der Innenbohrung 21 ein Vakuum entsteht.In this embodiment, the lubricating oil is supplied through the oil supply channel 19, specifically through the pump cover 4. For this purpose, the pump cover 4 has a circular disc-shaped recess 32 on the side facing the rotor. The outer diameter of this circular disc-shaped recess essentially corresponds to the diameter of the inner bore 21. The oil supply line 19 flows into this circular disc-shaped recess 32. The measures described above, the flow limiting valve, flow control valve, throttle, orifice or lubricating oil pump with limited delivery capacity or measures having the same effect, again greatly restrict the supply of lubricating oil, so that a vacuum is created in the inner bore 21.

Zur Beschreibung der Funktion der Ölschmierung wird auf die vorangegangenen Ausführungen verwiesen.For a description of the function of the oil lubrication, reference is made to the previous explanations.

Auch bei dieser Ausführung ist eine Drossel 23 wie in dem anderen Ausführungsbeispiel vorhanden. Sie würde auch hier zweckmäßigerweise in der Wand 18 liegen, damit Öl, das etwa und wider Erwarten aus der Drossel 23 austritt, in das Kurbelgehäuse des Kraftfahrzeugmotors gelangt und nicht zu Verschmutzungen führt. Auch zur Funktion der Drossel 23 kann auf die Ausführungen zum vorigen Ausführungsbeispiel verwiesen werden.In this embodiment too, a throttle 23 is present as in the other exemplary embodiment. Here, too, it would expediently lie in the wall 18 so that oil which emerges from the throttle 23, contrary to expectations, reaches the crankcase of the motor vehicle engine and does not lead to contamination. With regard to the function of the throttle 23, reference can also be made to the explanations for the previous exemplary embodiment.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 zeichnet sich also dadurch aus, daß zur Ölzufuhr in die Innenbohrung 21 keine rotierende Flüssigkeitskupplung erforderlich ist.The embodiment of FIG. 3 is characterized in that no rotating fluid coupling is required for the oil supply into the inner bore 21.

Gleichwohl wird in dem axialen Bereich des Gleitlagers ein ölgefüllter Ringkanal vorgesehen, der einerseits der Schmierung des Gleitlagers und andererseits der Dichtung des Gleitlagers sowie des Dichtspaltes zwischen dem Rotor und dem lagerseitigen Pumpendeckel dient.

Figure imgb0001
Nevertheless, an oil-filled ring channel is provided in the axial area of the slide bearing, which serves on the one hand to lubricate the slide bearing and on the other hand to seal the slide bearing and the sealing gap between the rotor and the bearing-side pump cover.
Figure imgb0001

Claims (4)

1. Vane-type vacuum pump for operating servodrives in motor vehicles, in particular as a servo unit for brakes, with the following features:
1.1. the rotor is mounted in an overhung manner and comprises a radial vane guide (guide slot (6), vane (7));
1.2. the rotor comprises an inner bore, which extends at least over the rotor width, is closed off at its ends by end walls and whose end wall which is distant from the bearing is formed by the rotor lying on the adjacent pump cover of the pump casing;
1.3 the inner bore communicates with a lubricating oil feed line (19) having a limited oil supply such that a slight lubricating oil pressure builds up in the inner bore,

characterised in that the inner rotor bore comprises a throttle bore (23) communicating with the atmosphere.
2. Vane-type vacuum pump according to claim 1,
characterised in that the oil feed line leads via a rotating hydraulic coupling into the inner rotor bore (21).
3. Vane-type vacuum pump according to claim 2,
characterised in that the rotor is mounted in a slide bearing, and that the rotating hydraulic coupling for the lubricating oil feed lies in the area of the slide bearing, preferably in the axial central area thereof.
4. Vane-type vacuum pump according to claim 1,
characterised in that the oil feed line is arranged in the pump cover (25), which lies at the free end of the casing, and leads into the end face of the inner bore.
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