EP1934479A1 - Flügelzellenpumpe - Google Patents

Flügelzellenpumpe

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Publication number
EP1934479A1
EP1934479A1 EP06793383A EP06793383A EP1934479A1 EP 1934479 A1 EP1934479 A1 EP 1934479A1 EP 06793383 A EP06793383 A EP 06793383A EP 06793383 A EP06793383 A EP 06793383A EP 1934479 A1 EP1934479 A1 EP 1934479A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
grooves
annular groove
rotation
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06793383A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Langenbach
Arno Lorenz
Rocco Guarino
Vito Spinelli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1934479A1 publication Critical patent/EP1934479A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08—Rotary pistons
    • F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
    • F01C21/0818—Vane tracking; control therefor
    • F01C21/0854—Vane tracking; control therefor by fluid means
    • F01C21/0863—Vane tracking; control therefor by fluid means the fluid being the working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 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 groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/344—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 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 groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C2/3441—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 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 groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • F04C2/3442—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 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 groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the working space, being surfaces of revolution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00—Manufacture
    • F04C2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F04C2230/22—Manufacture essentially without removing material by sintering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/20—Rotors

Definitions

  • the invention relates to a fl uid cell pump according to the preamble of claim 1.
  • This flight cell pump has a
  • Rotor has distributed over its circumference a plurality of grooves which extend at least substantially radially to the axis of rotation of the rotor and in each of which a flugelformiges Forder element is guided displaceably.
  • the Pumpengehause has a surrounding the rotor, to its axis of rotation eccentric peripheral wall, against which the wings with their radially outer ends.
  • the pump housing has in the direction of the axis of rotation of the rotor to these adjacent Gehausestirnwande.
  • the inventive flight-wave pump with the features of claim 1 has the advantage that their production is simplified, since the introduction of at least one annular groove in the rotor is possible in a simpler manner than in the Gehausestirnwand.
  • Embodiments and developments of the inventive vane pump specified allows a two-sided pressurization of the rotor, so that acts on these at least substantially no axial forces and the wear of the rotor and the Gehausestirnwande can be kept low.
  • the embodiment of claim 3 allows at least approximately the avoidance of axial forces on the rotor at the same time limited extent of the annular grooves in the two end faces of the rotor.
  • Particularly advantageous is the embodiment according to claim 4, by a annular groove only two successive grooves in the rotor are connected to each other, as this possible leakage losses can be kept low.
  • FIG. 1 shows a plane-zonal pump in a simplified representation in a cross-section along line II in FIG. 3
  • FIG. 2 shows the flight-cell pump in a cross-section along line II-II in FIG. 3 according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows the plane-cell pump in a longitudinal section along line III-III.
  • III in Figure 1 and Figure 4 the vane pump in a cross section along line II-II according to a second exemplary embodiment.
  • a Flugelzellenpumpe is shown, which is preferably provided for requesting fuel, in particular diesel fuel.
  • the vane pump By the vane pump while fuel from a storage container is required to a high-pressure pump.
  • the vane pump may be arranged separately from the high pressure pump, attached to the high pressure pump or integrated into the high pressure pump.
  • the vane pump has a pump housing 10, which is designed in several parts, and a drive shaft 12, which projects into the pump housing 10.
  • the pump housing 10 has two
  • Gehausestirnwande 14,16 through which in the axial direction, that is, in the direction of the axis of rotation 13 of the drive shaft 12, a pump chamber is limited. In the circumferential direction, the pump chamber is bounded by a peripheral wall 18, the einstuckig with one of Gehausestirnwande 14,16 or can be formed separately from these.
  • the rotor 20 has the housing end walls 14,16 facing end faces 201 and 202.
  • a rotor 20 is arranged in the pump chamber, which rotor is connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft 12, for example via a groove / spring connection 22.
  • the rotor 20 has a plurality of circumferentially distributed, at least substantially radially to the axis of rotation 13 of the rotor 20 extending grooves 24.
  • the grooves 24 extend, starting from the outer jacket of the rotor 20, towards the axis of rotation 13 and into the rotor 20.
  • four grooves 24 are provided, wherein fewer or more than four grooves 24 may be provided.
  • a disk-shaped Forderelement 26 is slidably disposed, which is hereinafter referred to as a wing and protrudes with its radially outer end portion of the groove 24.
  • a radially inner interior 25 is limited in the respective groove 24.
  • the inside of the peripheral wall 18 of the Pumpengehauses 10 is formed eccentrically to the rotational axis 13 of the rotor 20, for example, circular or other shape.
  • a suction region is provided, in which at least one mammal opening 28 mouths.
  • a suction groove 30 which is elongate in the circumferential direction of the rotor 20 and is approximately kidney-shaped curved is preferably formed in at least one housing end wall 14, 16, into which the mammal opening 28 mouths.
  • the mammal opening 28 preferably opens into the suction groove 30 in its end region facing counter to the direction of rotation 21 of the rotor 20.
  • the mammal opening 28 is connected to an inlet leading from the storage container.
  • a pressure area is also provided, in which at least a Drucko réelle 32 mouths.
  • a pressure groove 34 which is elongate in the circumferential direction of the rotor 20 and is approximately in the shape of a kidney is preferably formed in at least one housing end wall 14, 16, into which the pressure opening 32 extends.
  • the Drucko réelle 32 tastes in the pressure groove 34 preferably in the direction of rotation 21 of the rotor 20 facing end region.
  • the Drucko réelle 32 is connected to a leading to the high pressure pump drain.
  • the mammal opening 28, the suction groove 30, the Drucko réelle 32 and the pressure groove 34 are arranged at a radial distance from the rotational axis 13 of the rotor 20 near the inside of the peripheral wall 18.
  • the wings 26 abut with their radially outer ends on the inside of the peripheral wall 18 and slide on this during the rotational movement of the rotor 20 in the direction of rotation 21 along.
  • the volume of the chambers 36 increases, so that they are filled with fuel.
  • the pressure groove 34 and the Drucko réelle 32 is disposed in a peripheral region in which the volume of the chambers 36 is reduced during the rotational movement in the direction of rotation 21 of the rotor 20, so that from this fuel in the pressure groove 34 and from this into the Drucko réelle 32 is displaced ,
  • annular groove 38 extending over the entire circumference of the rotor 20 is provided, which is connected to the inner regions 25 delimited by each wing 26 in the respective groove 24. Subsequently, the annular groove 38 is referred to as annular groove 38.
  • the annular groove 38 may for example be such that their radial inner edge at least approximately at the same radial distance from the axis of rotation 13 of the rotor 20 extends as the radially inner edge of the grooves 24 in the rotor 20, wherein the annular groove 38 then approximately tangentially into the grooves 24.
  • the radially inner edge of the annular groove 38 extends at a smaller radial distance from the rotational axis 13 than the radially inner edge of the grooves 24, the annular groove 38, for example, approximately radially into the grooves 24.
  • the annular groove 38 can also run at a smaller radial distance from the rotational axis 13 than the radially inner edges of the grooves 24 and be connected via a respective further groove in the rotor 20 with the inner regions 25 of the grooves 24.
  • the annular groove 38 can also extend at a greater radial distance from the axis of rotation 13 than the radially inner edge of the grooves 24, but should run at a smaller radial distance from the axis of rotation 13 than the radially inner ends of the wings 26.
  • the annular groove 38 divided into several annular groove sections. It may be provided that in each case an annular groove 38 is provided in both end faces 201,202 of the rotor 20 or alternatively it may also be provided that only in one end face 201 or 202 of the rotor 20, an annular groove 38 is provided. From the pressure groove 34 leads in the end face 201,202 of the rotor 20, in which the annular groove 38 is arranged, facing
  • a connecting groove 40 from which ends approximately at a distance of the annular groove 38 of the rotation axis 13 and through which the annular groove 38 is thus connected to the pressure groove 34 and thus the pressure range.
  • the connecting groove 40 may also be provided a connecting hole.
  • a sealing region 39 is formed, in which between the rotor 20 and the adjacent Gehausestirnwand 14,16 only a small axial distance is present. In the area around the drive shaft 12, there is only a small amount Pressure, so that between the annular groove 38 and the area around the drive shaft 12 is a pressure drop.
  • annular groove 38 on an end face 201 or 202 of the rotor 20 does not extend over the entire circumference of the rotor 38 but only over a part of the circumference, wherein a plurality of circumferentially offset from each other annular grooves 38 are provided could be.
  • a plurality of annular grooves 38 may be provided, which connect only the inner regions 25 of two successive grooves 24 of the rotor 20 with each other. This means that in the embodiment according to FIG. 2, two sections 381, 382 of the annular groove 38 are dispensed with.
  • a bilateral and symmetrical arrangement of the annular grooves 38 on the rotor 20 has the advantage that act on the rotor 20 at least approximately no resulting forces in the direction of its axis of rotation 13 and no tilting moments perpendicular to the axis of rotation 13, so that the rotor 20 at least approximately centrally between the two Gehausestirnwanden 14,16 circulates without coming into contact with these. If sections of annular grooves 38 which do not extend over the entire circumference of the rotor 20 are provided in both end faces 201, 202 of the rotor 20, the leakage through the sealing region 39 can be kept small.
  • the connecting groove 40 may extend, for example radially or inclined to a radial with respect to the axis of rotation 13 of the pressure groove 34 inwardly.
  • the connecting groove 40 can, in particular, run in such a way that it approaches the annular groove 38 in the direction of rotation 21 of the rotor 20.
  • the connecting groove 40 can extend helically curved.
  • the connecting groove 40 preferably preferably at least approximately tangentially into the pressure groove 34 and / or on the other hand at least approximately tangentially in the annular groove 38.
  • the Connecting groove 40 in the counter to the direction of rotation 21 of the rotor 20 facing end portion of the pressure groove 34.
  • the at least one annular groove 38 is preferably introduced in the rotor 20 by primary molding and not by a machining process.
  • the rotor 20 can be produced, for example, by means of a pressing or forging process, in which case the corresponding shape of the pressing or forging tool then forms the at least one annular groove 38 in the rotor 20 during production thereof.
  • the rotor 20 may be made of sintered metal to ensure sufficient strength and wear resistance of the rotor 20.
  • the annular groove 38 is connected to the pressure groove 34 connecting groove 40 is arranged or it can be arranged in both Gehausestirnwanden 14 and 16 respectively at least one connecting groove 40, which then preferably mirror images of each other in the Gehausestirnwanden 14 and 16 are arranged. It can also be provided that only in a housing end wall 14 or 16, the suction groove 30 and / or the pressure groove 34 is formed, wherein the other
  • Gehausestirnwand 16 and 14 is formed smooth, or that in both Gehausestirnwanden 14 and 16 each have a suction groove 30 and / or pressure groove 34 is formed, which are then preferably arranged mirror images of each other in the Gehausestirnwanden 14 and 16.
  • Mouth opening 28 and the Drucko réelle 32 is but only provided in a housing end wall 14 or 16, wherein in a Gehausestirnwand 14, the infant opening 28 is provided and in the other housing wall 16, the Drucko réelle 32 is provided.
  • the rotor 20 and the wings 26 are loaded in the axial direction on both sides at least approximately equal, so that no or only one low resultant force on the rotor 20 and the wings 26 in the direction of the axis of rotation 13 acts.
  • the depth of the at least one annular groove 38 in the rotor 20 and the connecting groove 40 in the housing end wall 14,16 amounts, for example, between 0.1 and 2mm, preferably the width of the grooves 38,40 is greater than the depth.
  • FIG. 4 shows the flight-cell pump according to a second exemplary embodiment, in which the essential structure is the same as in the first exemplary embodiment.
  • the two end faces 201,202 of the rotor 20 each have at least one annular groove 38 is introduced, wherein the annular grooves 38 of one end face 201 extend over a different peripheral portion of the rotor 20 than the annular grooves 38 of the other end face 202.
  • the Rotor 20 four grooves 24, wherein two annular grooves 383 of the one end face 201 each extend over approximately 90 ° between each two consecutive grooves 24 and are diametrically opposite each other.
  • the two annular grooves 384 of the other end face 202 also extend over approximately 90 °, but are offset from the grooves 383 of the end face 201 offset by 90 ° so that they do not overlap, and extend between each two consecutive grooves 24th
  • the annular grooves 384 of the end face 202 are shown in dashed lines in Figure 4, as these on the opposite end face 202 of the rotor 20 are arranged and thus are not actually visible in Figure 4.
  • the embodiment according to FIG. 4 can also be transferred to other embodiments of the rotor 20 in which it has an even number of slots 24.
  • the annular grooves 38 each extend only between two successive grooves 24 and the annular grooves 38 of the two end faces 201,202 are arranged offset from one another in the circumferential direction, so that they do not overlap.
  • this arrangement of the annular grooves 38 at least substantially no axial forces in the direction of the axis of rotation 13 on the rotor 20 are produced which would have pressed these against one of the housing end walls 14, 16 and thus would cause increased wear.
  • the leakage can be kept low by the sealing area 39.

Abstract

Die Flugeizellenpumpe weist ein Pumpengehause (10) auf, in dem ein Rotor (20) angeordnet ist, der durch eine Antriebswelle (12) rotierend angetrieben wird, wobei der Rotor (20) über seinen Umfang verteilt mehrere Nuten (24) aufweist, die zumindest im wesentlichen radial zur Drehachse (13) des Rotors (20) verlaufen und in denen jeweils ein f lugelf ormiges Forderelement (26) verschiebbar gefuhrt ist. An den Rotor (20) grenzen in Richtung von dessen Drehachse (13) Gehausestirnwande (14,16) des Pumpengehauses (10) an. In wenigstens einer der Stirnseiten (201,202) des Rotors (20) ist wenigstens eine dessen Drehachse (13) umgebende ringförmige Nut (38) ausgebildet, die mit den durch die Flügel (26) in den Nuten (24) des Rotors (20) begrenzten Innenbereichen (25) und mit dem Druckbereich (32,34) verbunden ist. Die wenigstens eine ringförmige Nut (38) ist im Rotor (20) vorzugsweise durch Urformen eingebracht .

Description

Flugeizellenpumpe
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Flugeizellenpumpe nach der Gattung des Anspruchs 1.
Eine solche Flugeizellenpumpe ist durch die
DE 199 52 167 Al bekannt. Diese Flugeizellenpumpe weist ein
Pumpengehause auf, in dem ein Rotor angeordnet ist, der durch eine Antriebswelle rotierend angetrieben wird. Der
Rotor weist über seinen Umfang verteilt mehrere Nuten auf, die zumindest im wesentlichen radial zur Drehachse des Rotors verlaufen und in denen jeweils ein flugelformiges Forderelement verschiebbar gefuhrt ist. Das Pumpengehause weist eine den Rotor umgebende, zu dessen Drehachse exzentrische Umfangswand auf, an der die Flügel mit ihren radial äußeren Enden anliegen. Das Pumpengehause weist in Richtung der Drehachse des Rotors an diesen angrenzende Gehausestirnwande auf. Bei der Rotation des Rotors werden infolge der exzentrischen Anordnung der Umfangswand zwischen den Flugein sich vergrößernde und verkleinernde Kammern gebildet, zwischen denen das zu fordernde Medium unter Druckerhohung von einem Saugbereich zu einem zu diesem in Umfangsrichtung versetzten Druckbereich gefordert wird. Die Flügel werden dabei infolge der Fliehkräfte bei rotierendem Rotor in Anlage an der Umfangswand gehalten, wobei jedoch insbesondere beim Anlaufen der Flugeizellenpumpe bei niedriger Drehzahl nur geringe Fliehkräfte wirken, so dass die Flugeizellenpumpe nur wenig fordert. Bei der bekannten Flugeizellenpumpe ist vorgesehen, dass von einer anderen Forderpumpe, die mit der Flugeizellenpumpe eine gemeinsame Pumpenanordnung bildet, verdichtetes Medium in die durch die Flügel in den Nuten des Rotors begrenzten Innenbereiche zugeführt wird, wodurch die Flügel zusatzlich zur Fliehkraft radial nach außen zur Umfangswand hin gedruckt werden. Dabei ist in wenigstens einer Gehausestirnwand eine sich über einen Teil des Umfangs des Rotors erstreckende ringförmige Nut vorgesehen, der von der weiteren Forderpumpe verdichtetes Medium zugeführt wird. Die Herstellung der ringförmigen Nut in der Gehausestirnwand ist dabei aufwendig und muss üblicherweise mittels eines spanabhebenden Verfahrens, wie beispielsweise Fräsen, erfolgen.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemaße Flugeizellenpumpe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass deren Herstellung vereinfacht ist, da die Einbringung der wenigstens einen ringförmigen Nut im Rotor auf einfachere Weise möglich ist als in der Gehausestirnwand.
In den abhangigen Ansprüchen sind vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemaßen Flugelzellenpumpe angegeben. Die Ausbildung gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine beidseitige Druckbeaufschlagung des Rotors, so dass auf diesen zumindest im wesentlichen keine Axialkrafte wirkt und der Verschleiss des Rotors und der Gehausestirnwande gering gehalten werden kann. Die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ermöglicht zumindest annähernd die Vermeidung von Axialkraften auf den Rotor bei zugleich begrenzter Erstreckung der ringförmigen Nuten in den beiden Stirnseiten des Rotors. Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung gemäß Anspruch 4, indem durch eine ringförmige Nut nur jeweils zwei aufeinanderfolgende Nuten im Rotor miteinander verbunden werden, da hierbei mögliche Leckageverluste gering gehalten werden können.
Zeichnung
Zwei Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung naher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Flugeizellenpumpe in vereinfachter Darstellung in einem Querschnitt entlang Linie I-I in Figur 3, Figur 2 die Flugeizellenpumpe in einem Querschnitt entlang Linie II-II in Figur 3 gemäß einem ersten Ausfuhrungsbeispiel, Figur 3 die Flugeizellenpumpe in einem Längsschnitt entlang Linie III- III in Figur 1 und Figur 4 die Flugelzellenpumpe in einem Querschnitt entlang Linie II-II gemäß einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel .
Beschreibung der Ausfuhrungsbeispiele
In den Figuren 1 bis 4 ist eine Flugelzellenpumpe dargestellt, die vorzugsweise zum Fordern von Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, vorgesehen ist. Durch die Flugelzellenpumpe wird dabei Kraftstoff aus einem Vorratsbehalter zu einer Hochdruckpumpe gefordert. Die Flugelzellenpumpe kann getrennt von der Hochdruckpumpe angeordnet sein, an die Hochdruckpumpe angebaut oder in die Hochdruckpumpe integriert sein. Die Flugelzellenpumpe weist ein Pumpengehause 10 auf, das mehrteilig ausgebildet ist, und eine Antriebswelle 12, die in das Pumpengehause 10 hineinragt. Das Pumpengehause 10 weist zwei
Gehausestirnwande 14,16 auf, durch die in axialer Richtung, das heißt in Richtung der Drehachse 13 der Antriebswelle 12, eine Pumpenkammer begrenzt wird. In Umfangsrichtung wird die Pumpenkammer durch eine Umfangswand 18 begrenzt, die einstuckig mit einer der Gehausestirnwande 14,16 oder getrennt von diesen ausgebildet sein kann. Der Rotor 20 weist den Gehausestirnwanden 14,16 zugewandte Stirnseiten 201 und 202 auf.
In der Pumpenkammer ist wie in den Figuren 1, 3 und 4 dargestellt ein Rotor 20 angeordnet, der mit der Antriebswelle 12 drehfest verbunden ist, beispielsweise über eine Nut/Federverbindung 22. Der Rotor 20 weist mehrere über seinen Umfang verteilt angeordnete, zumindest im wesentlichen radial zur Drehachse 13 des Rotors 20 verlaufende Nuten 24 auf. Die Nuten 24 erstrecken sich ausgehend vom Außenmantel des Rotors 20 zur Drehachse 13 hin in den Rotor 20 hinein. Es sind beispielsweise vier Nuten 24 vorgesehen, wobei auch weniger oder mehr als vier Nuten 24 vorgesehen sein können. In jeder Nut 24 ist ein scheibenförmiges Forderelement 26 verschiebbar angeordnet, das nachfolgend als Flügel bezeichnet wird und das mit seinem radial äußeren Endbereich aus der Nut 24 herausragt. Durch jeden Flügel 26 wird in der jeweiligen Nut 24 ein radial innenliegender Innenbereich 25 begrenzt.
Die Innenseite der Umfangswand 18 des Pumpengehauses 10 ist exzentrisch zur Drehachse 13 des Rotors 20 ausgebildet, beispielsweise kreisförmig oder mit anderer Form. In wenigstens einer Gehausestirnwand 14,16 ist wie in Figur 2 dargestellt ein Saugbereich vorgesehen, in dem wenigstens eine Säugöffnung 28 mundet. Im Saugbereich ist vorzugsweise in wenigstens einer Gehausestirnwand 14,16 eine in Umfangsrichtung des Rotors 20 langgestreckte, etwa nierenformig gekrümmte Saugnut 30 ausgebildet, in die die Säugöffnung 28 mundet. Die Säugöffnung 28 mundet in die Saugnut 30 vorzugsweise in deren entgegen der Drehrichtung 21 des Rotors 20 weisenden Endbereich. Die Säugöffnung 28 ist mit einem vom Vorratsbehalter herfuhrenden Zulauf verbunden. In wenigstens einer Gehausestirnwand 14,16 ist außerdem ein Druckbereich vorgesehen, in dem wenigstens eine Druckoffnung 32 mundet. Im Druckbereich ist vorzugsweise in wenigstens einer Gehausestirnwand 14,16 eine in Umfangsrichtung des Rotors 20 langgestreckte, etwa nierenformig gekrümmte Drucknut 34 ausgebildet, in die die Druckoffnung 32 mundet. Die Druckoffnung 32 mundet in die Drucknut 34 vorzugsweise in deren in Drehrichtung 21 des Rotors 20 weisenden Endbereich. Die Druckoffnung 32 ist mit einem zur Hochdruckpumpe fuhrenden Ablauf verbunden. Die Säugöffnung 28, die Saugnut 30, die Druckoffnung 32 und die Drucknut 34 sind mit radialem Abstand von der Drehachse 13 des Rotors 20 nahe der Innenseite der Umfangswand 18 angeordnet. Die Flügel 26 liegen mit ihren radial äußeren Enden an der Innenseite der Umfangswand 18 an und gleiten an dieser bei der Drehbewegung des Rotors 20 in Drehrichtung 21 entlang. Infolge der exzentrischen
Ausbildung der Innenseite der Umfangswand 18 bezuglich der Drehachse 13 des Rotors 20 ergeben sich zwischen den Flugein 26 Kammern 36 mit veränderlichem Volumen. Die Saugnut 30 und die Säugöffnung ist in einem Umfangsbereich angeordnet, in dem sich bei der Drehbewegung in
Drehrichtung 21 des Rotors 20 das Volumen der Kammern 36 vergrößert, so dass diese mit Kraftstoff befullt werden. Die Drucknut 34 und die Druckoffnung 32 ist in einem Umfangsbereich angeordnet, in dem sich bei der Drehbewegung in Drehrichtung 21 des Rotors 20 das Volumen der Kammern 36 verringert, so dass aus diesen Kraftstoff in die Drucknut 34 und von dieser in die Druckoffnung 32 verdrangt wird.
In wenigstens einer Stirnwand 201,202 des Rotors 20 ist bei einem in Figur 2 dargestellten ersten Ausfuhrungsbeispiel eine sich über den gesamten Umfang des Rotors 20 erstreckende ringförmige Nut 38 vorgesehen, die mit den durch jeden Flügel 26 in der jeweiligen Nut 24 begrenzten Innenbereichen 25 verbunden ist. Nachfolgend wird die ringförmige Nut 38 als Ringnut 38 bezeichnet. Die Ringnut 38 kann beispielsweise derart verlaufen, dass deren radial innerer Rand zumindest annähernd im selben radialen Abstand von der Drehachse 13 des Rotors 20 verlauft wie die radial inneren Rander der Nuten 24 im Rotor 20, wobei die Ringnut 38 dann etwa tangential in die Nuten 24 mundet. Es kann auch vorgesehen sein, dass der radial innere Rand der Ringnut 38 mit geringerem radialem Abstand von der Drehachse 13 verlauft als die radial inneren Rander der Nuten 24, wobei die Ringnut 38 beispielsweise etwa radial in die Nuten 24 mundet. Die Ringnut 38 kann auch mit geringerem radialem Abstand von der Drehachse 13 verlaufen als die radial inneren Rander der Nuten 24 und über jeweils eine weitere Nut im Rotor 20 mit den Innenbereichen 25 der Nuten 24 verbunden sein. Die Ringnut 38 kann auch mit größerem radialem Abstand von der Drehachse 13 verlaufen als die radial inneren Rander der Nuten 24, sollte jedoch mit geringerem radialem Abstand von der Drehachse 13 verlaufen als die radial inneren Enden der Flügel 26. Durch die Nuten 24 wird die Ringnut 38 in mehrere Ringnutabschnitte unterteilt. Es kann vorgesehen sein, dass in beiden Stirnseiten 201,202 des Rotors 20 jeweils eine Ringnut 38 vorgesehen ist oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass nur in einer Stirnseite 201 oder 202 des Rotors 20 eine Ringnut 38 vorgesehen ist. Von der Drucknut 34 fuhrt in der der Stirnseite 201,202 des Rotors 20, in der die Ringnut 38 angeordnet ist, zugewandten
Gehausestirnwand 14,16 nach innen eine Verbindungsnut 40 ab, die etwa im Abstand der Ringnut 38 von der Drehachse 13 endet und über die die Ringnut 38 somit mit der Drucknut 34 und damit dem Druckbereich verbunden ist. Anstelle der Verbindungsnut 40 kann auch eine Verbindungsbohrung vorgesehen sein. Zwischen der Ringnut 38 und der Antriebswelle 12 ist ein Dichtbereich 39 gebildet, in dem zwischen dem Rotor 20 und der angrenzenden Gehausestirnwand 14,16 nur ein geringer axialer Abstand vorhanden ist. Im Bereich um die Antriebswelle 12 herrscht nur ein geringer Druck, so dass zwischen der Ringnut 38 und dem Bereich um die Antriebswelle 12 ein Druckgefalle besteht.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die ringförmige Nut 38 auf einer Stirnseite 201 bzw. 202 des Rotors 20 sich nicht über den gesamten Umfang des Rotors 38 erstreckt sondern nur über einen Teil des Umfangs, wobei auch mehrere in Umfangsrichtung zueinander versetzte ringförmige Nuten 38 vorgesehen sein können. Beispielsweise können mehrere ringförmige Nuten 38 vorgesehen sein, die jeweils nur die Innenbereiche 25 von zwei aufeinander folgenden Nuten 24 des Rotors 20 miteinander verbinden. Dies bedeutet, dass bei der Ausfuhrung gemäß Figur 2 zwei Abschnitte 381,382 der Ringnut 38 entfallen. Eine beidseitige und symmetrische Anordnung der ringförmigen Nuten 38 am Rotor 20 bietet den Vorteil, dass auf den Rotor 20 zumindest annähernd keine resultierenden Kräfte in Richtung von dessen Drehachse 13 wirken und keine Kippmomente senkrecht zur Drehachse 13, so dass der Rotor 20 zumindest annähernd mittig zwischen den beiden Gehausestirnwanden 14,16 umlauft ohne in Anlage an diesen zu kommen. Wenn in beiden Stirnseiten 201,202 des Rotors 20 jeweils Abschnitte von ringförmigen Nuten 38 vorgesehen sind, die sich nicht über den gesamten Umfang des Rotors 20 erstrecken, so kann die Leckage durch den Dichtbereich 39 gering gehalten werden.
Die Verbindungsnut 40 kann beispielsweise radial oder geneigt zu einer Radialen bezuglich der Drehachse 13 von der Drucknut 34 nach innen verlaufen. Die Verbindungsnut 40 kann insbesondere derart verlaufen, dass diese sich in Drehrichtung 21 des Rotors 20 der Ringnut 38 annähert. Weiterhin kann die Verbindungsnut 40 schneckenförmig gekrümmt verlaufen. Die Verbindungsnut 40 mundet vorzugsweise einerseits zumindest annähernd tangential in die Drucknut 34 und/oder andererseits zumindest annähernd tangential in die Ringnut 38. Vorzugsweise mundet die Verbindungsnut 40 in den entgegen der Drehrichtung 21 des Rotors 20 weisenden Endbereich der Drucknut 34. Durch die Verbindung der Ringnut 38 mit der Drucknut 34 herrscht in der Ringnut 38 und damit in den mit dieser in Verbindung stehenden Innenbereichen 25 der Nuten 24 des Rotors 20 ein erhöhter Druck, durch den die Anlagekraft der Flügel 26 an der Innenseite der Umfangswand 18 verstärkt wird, wodurch die Forderleistung der Flugelzellenpumpe verbessert wird.
Die wenigstens eine ringförmige Nut 38 wird im Rotor 20 vorzugsweise mittels Urformen und nicht durch ein spanabhebendes Verfahren eingebracht. Der Rotor 20 kann beispielsweise mittels eines Press- oder Schmiedeprozesses hergestellt werden, wobei dann durch entsprechende Form des Press- oder Schmiedewerkzeugs die wenigstens eine ringförmige Nut 38 bei der Herstellung des Rotors 20 in diesem geformt wird. Der Rotor 20 kann insbesondere aus Sintermetall bestehen, um eine ausreichende Festigkeit und Verschleissbestandigkeit des Rotors 20 sicherzustellen.
Es kann vorgesehen sein, dass nur in einer Gehausestirnwand 14 oder 16 die die ringförmige Nut 38 mit der Drucknut 34 verbindende Verbindungsnut 40 angeordnet ist oder es kann in beiden Gehausestirnwanden 14 und 16 jeweils wenigstens eine Verbindungsnut 40 angeordnet sein, die dann vorzugsweise spiegelbildlich zueinander in den Gehausestirnwanden 14 und 16 angeordnet sind. Es kann außerdem vorgesehen sein, dass nur in einer Gehausestirnwand 14 oder 16 die Saugnut 30 und/oder die Drucknut 34 ausgebildet ist, wobei die andere
Gehausestirnwand 16 bzw. 14 glatt ausgebildet ist, oder dass in beiden Gehausestirnwanden 14 und 16 jeweils eine Saugnut 30 und/oder Drucknut 34 ausgebildet ist, die dann vorzugsweise spiegelbildlich zueinander in den Gehausestirnwanden 14 und 16 angeordnet sind. Die
Säugöffnung 28 und die Druckoffnung 32 ist dabei jedoch nur in einer Gehausestirnwand 14 oder 16 vorgesehen, wobei in einer Gehausestirnwand 14 die Säugöffnung 28 vorgesehen ist und in der anderen Gehausewand 16 die Druckoffnung 32 vorgesehen ist. Bei der spiegelbildlichen Anordnung der Saugnuten 30 und Drucknuten 34 sowie der Ringnuten 38 und Verbindungsnuten 40 in beiden Gehausestirnwanden 14 und 16 wird erreicht, dass der Rotor 20 und die Flügel 26 in axialer Richtung beidseitig zumindest annähernd gleich belastet sind, so dass keine oder nur eine geringe resultierende Kraft auf den Rotor 20 und die Flügel 26 in Richtung der Drehachse 13 wirkt. Die Tiefe der wenigstens einen ringförmigen Nut 38 im Rotor 20 und der Verbindungsnut 40 in der Gehausestirnwand 14,16 betragt beispielsweise zwischen 0,1 und 2mm, wobei vorzugsweise die Breite der Nuten 38,40 großer ist als deren Tiefe.
In Figur 4 ist die Flugeizellenpumpe gemäß einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel dargestellt, bei dem der wesentliche Aufbau gleich ist wie beim ersten Ausfuhrungsbeispiel. In den beiden Stirnseiten 201,202 des Rotors 20 ist jeweils wenigstens eine ringförmige Nut 38 eingebracht, wobei sich die ringförmigen Nuten 38 der einen Stirnseite 201 über einen anderen Umfangsbereich des Rotors 20 erstrecken als die ringförmigen Nuten 38 der anderen Stirnseite 202. Beim dargestellten Ausfuhrungsbeispiel weist der Rotor 20 vier Nuten 24 auf, wobei sich zwei ringförmige Nuten 383 der einen Stirnseite 201 jeweils über etwa 90° zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Nuten 24 erstrecken und einander diametral gegenüberliegen. Die zwei ringförmigen Nuten 384 der anderen Stirnseite 202 erstrecken sich ebenfalls über etwa 90°, sind jedoch gegenüber den Nuten 383 der Stirnseite 201 um 90° versetzt angeordnet, so dass diese sich nicht überdecken, und erstrecken sich zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Nuten 24. Die ringförmigen Nuten 384 der Stirnseite 202 sind in Figur 4 gestrichelt dargestellt, da diese auf der gegenüberliegenden Stirnseite 202 des Rotors 20 angeordnet sind und somit in Figur 4 eigentlich nicht sichtbar sind. Die Ausbildung gemäß Figur 4 kann auch auf andere Ausfuhrungen des Rotors 20 übertragen werden, bei denen dieser eine geradzahlige Anzahl von Nuten 24 aufweist. Dabei erstrecken sich auf jeder Stirnseite 201,202 des Rotors 20 die ringförmigen Nuten 38 jeweils nur zwischen zwei aufeinander folgenden Nuten 24 und die ringförmigen Nuten 38 der beiden Stirnseiten 201,202 sind in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet, so dass diese sich nicht überdecken. Durch diese Anordnung der ringförmigen Nuten 38 ergeben sich zumindest im wesentlichen keine axialen Kräfte in Richtung der Drehachse 13 auf den Rotor 20, die diesen gegen eine der Gehausestirnwande 14,16 drucken wurden und damit einen erhöhten Verschleiss verursachen wurden.
Außerdem kann die Leckage durch den Dichtbereich 39 gering gehalten werden.

Claims

Ansprüche
1. Flugeizellenpumpe mit einem Pumpengehause (10) , in dem ein Rotor (20) angeordnet ist, der durch eine Antriebswelle (12) rotierend angetrieben wird, wobei der Rotor (20) über seinen Umfang verteilt mehrere Nuten (24) aufweist, die zumindest im wesentlichen radial zur Drehachse (13) des Rotors (20) verlaufen und in denen jeweils ein flugelformiges Forderelement (26) verschiebbar gefuhrt ist, wobei die Forderelemente (26) in den Nuten (24) des Rotors (20) radial innen liegende Innenbereiche (25) begrenzen, mit einer den Rotor (20) umgebenden, zu dessen Drehachse (13) exzentrisch verlaufenden Umfangswand (18) des
Pumpengehauses (10), an der die Forderelemente (26) mit ihren radial äußeren Enden anliegen, mit an den Rotor (20) in Richtung von dessen Drehachse (13) angrenzenden Gehausestirnwanden (14,16) des Pumpengehauses (10), wobei durch die Forderelemente (26) bei der Drehbewegung des
Rotors (20) Medium von einem Saugbereich (28,30) zu einem zu diesem in Drehrichtung (21) des Rotors (20) versetzten Druckbereich (32,34) gefordert wird, wobei wenigstens eine sich zumindest über einen Teil des Umfangs des Rotors (20) erstreckende ringförmige Nut (38 ; 381 , 382 ; 383, 384 ) vorgesehen ist, die mit dem Innenbereich (25) wenigstens zwei der Nuten (24) des Rotors (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine ringförmige Nut (38 ; 381 , 382 ; 383, 384 ) in wenigstens einer einer der Gehausestirnwande (14,16) gegenüberliegenden Stirnseite (201,202) des Rotors (20) ausgebildet ist und dass die wenigstens eine ringförmige Nut (38 ; 381 , 382 ; 383, 384 ) mit dem Druckbereich (32,34) verbunden ist.
2. Flugeizellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in beiden Stirnseiten (201,202) des Rotors (20) jeweils wenigstens eine ringförmige Nut (38 ; 381 , 382 ; 383, 384 ) vorgesehen ist, wobei wenigstens eine der ringförmigen Nuten (38 ; 381 , 382 ; 383, 384 ) mit dem Druckbereich (32,34) verbunden ist.
3. Flugeizellenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die wenigstens eine ringförmige Nut (383) in einer Stirnseite (201) des Rotors (20) über einen anderen Umfangsbereich des Rotors (20) erstreckt als die wenigstens eine ringförmige Nut (384) in der anderen Stirnseite (202) des Rotors (20) .
4. Flugeizellenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine geradzahlige Anzahl von Nuten (24) im Rotor (20) vorgesehen ist und dass durch die in unterschiedlichen Stirnseiten (201,202) des Rotors (20) angeordneten ringförmigen Nuten (383,384) jeweils nur die Innenbereiche (25) zweier aufeinander folgender Nuten (24) miteinander verbunden sind.
5. Flugeizellenpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine ringförmige Nut (38 ; 381 , 382 ; 383, 384 ) im Rotor (20) durch Urformen eingebracht ist.
6. Flugeizellenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (20) durch einen Press-, Schmiede- oder Sinterprozess hergestellt ist und insbesondere aus einem Sintermetall besteht.
7. Flugeizellenpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine ringförmige Nut (38 ; 381 , 382 ; 383, 384 ) des Rotors (20) über wenigstens eine in einer der Gehausestirnwande (14,16) ausgebildete Verbindungsnut (40) oder Verbindungsbohrung mit dem Druckbereich (32,34) verbunden ist.
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