WO2009021474A1 - Pendulum slide vacuum pump - Google Patents

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WO2009021474A1
WO2009021474A1 PCT/DE2007/001428 DE2007001428W WO2009021474A1 WO 2009021474 A1 WO2009021474 A1 WO 2009021474A1 DE 2007001428 W DE2007001428 W DE 2007001428W WO 2009021474 A1 WO2009021474 A1 WO 2009021474A1
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ring
bearing
vacuum pump
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PCT/DE2007/001428
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Eugen Schmidt
Franz Pawellek
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Geräte-und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt
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    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
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    • F04C18/32—Rotary-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 both the movement defined in group F04C18/02 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/332—Rotary-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 both the movement defined in group F04C18/02 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes hinged to the outer member and reciprocating with respect to the inner member
    • 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
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04C2230/00—Manufacture
    • F04C2230/20—Manufacture essentially without removing material

Definitions

  • the invention relates to a vacuum pump with a cylindrical working chamber in which between a suction port and an outflow opening a slider is arranged, which slides in a guide slot of an eccentric rotary piston.
  • the main disadvantages of these embodiments are each in the insufficient gap seal the storage of the slider, as well as in the high friction losses between the piston drum and the cylindrical working chamber.
  • Rotary piston pump has become known in the case of a slide also between the inlet opening and the outlet opening oscillating in
  • Rotary piston in which in the inner wall of the working chamber between the suction port and the outflow opening a bearing groove is arranged, in which a pendulum provided with a slider pendulum is mounted such that it is arranged during the orbital motion of the rotary piston with its pendulum shaft in a radially in the rotary piston , from
  • the object of the invention is therefore to develop a working by means of an eccentric orbital vacuum pump, which eliminates the aforementioned disadvantages of the prior art, it is simple and robust, with minimal material use manufacturing technology is easy to manufacture and assemble, thereby the manufacturing and Maintenance costs significantly lowers, the pumped medium is not contaminated by lubricant, at the same time significantly increases the tightness between the eccentric rotary piston and the slide, so that even in a single-stage compression a high vacuum can be achieved, also the wear of the modules should be minimized so that even at very high speeds high reliability and long life can be guaranteed.
  • FIG. 1 the vacuum pump according to the invention (in section in A-A according to Figure 3) shown in side view;
  • FIG 2 the detail "Z" of the vacuum pump according to the invention according to Figure 1;
  • FIG 3 the vacuum pump according to the invention in section at B-B, according to Figure 1.
  • FIG. 1 the vacuum pump according to the invention is shown in section in a side view (section A-A according to FIG. 3).
  • a suction port 3 and an outflow opening 4 are arranged.
  • a drive shaft At a centric in the working chamber arranged drive shaft is non-rotatably mounted a disc with an eccentrically arranged bearing pin 5.
  • bearing pin 5 On this bearing pin 5 is rotatably rotatable as a rotary piston in its working width, the bearing journal length, for example, manufactured as Kunststoffoffspritzgußteil, orbiter 6 is arranged.
  • This Orbiter consists of two nested circular rings, an outer, flexible, slotted circular ring, the sealing ring 7, and a centrally disposed in this, inner, the bearing pin 5 receiving annulus, the bearing ring 8. Both are together according to the invention, as explained below, resilient connected.
  • These guide webs 11 serve to receive a guide pendulum sheet 13
  • This arranged between the guide webs 11 guide pendulum blade 13 is provided with a pendulum head 12, and surmounted in the region of the excess width
  • FIG. 2 shows again in detail the detail "Z" of the vacuum pump according to the invention according to FIG.
  • FIG. 3 now shows the vacuum pump according to the invention according to FIG. 1 in FIG.
  • the drive shaft 1 is mounted by means of plain bearings 16 in a pump housing 17.
  • the working chamber 2 is optimized in a preferred, manufacturing technology
  • Design is formed by a cylindrical pot-shaped stator 18, with the
  • the guide pendulum blade 13 is guided by the arranged also in this area on the bearing ring 8 guide webs 11.
  • Deformation of the entire orbiter 6 causes. This defined deformation of the orbiter 6 according to the invention causes the sealing ring 7 to bear against the inner wall of the stator 18 in a sealing manner with radial prestressing during the entire eccentric revolution.
  • the eccentrically arranged bearing pin 5 presses the flexible, guided by the guide pendulum blade 13 exactly, elastic lateral surface of the orbiter 6 without a gap sealingly against the inner wall of the stator 18.
  • the vacuum pump according to the invention is simple and robust.
  • the vacuum pump according to the invention as shown in Figure 3, be "removed" as a tandem pump.
  • 21 may, as shown in Figure 3, be an oil pump.
  • tandem pump for example for use in
  • Aperture bore with the oil volume of the gallery of the internal combustion engine in Connection so that at the same time an optimal common lubricant supply of the sliding bearings 16 of both pumps, the vacuum pump and the oil pump, is ensured with filtered oil.

Abstract

The invention relates to a vacuum pump with a cylindrical working chamber in which a slide, which glides in a guiding slot of an eccentric rotary piston, is disposed between an intake opening and an outflow opening. A journal (5), on which, rotatably mounted, an orbiter (6), the working width of which protrudes over the length of the journal, is disposed as rotary piston, is fastened eccentrically, torsion-proof at the drive shaft (1). The orbiter (6) comprises two circular rings, disposed one inside the other, an outer, circular slotted ring, the sealing ring (7), and an inner circular ring, the bearing ring (8), which is disposed centrally in the outer ring (7) and accommodates the journal (5). In width, the sealing ring (7) clearly protrudes over the bearing ring (8), which accommodates the journal (5). At the same time, the sealing ring (7) is connected with the bearing ring (8) resiliently, directly on either side of a bearing slot (9) disposed in the sealing ring (7), by means of two radially disposed guiding bridges (11), which extend over the whole width of the sealing ring (7). A guiding oscillating sheet (13), provided with a pendulum head (12) and radially protruding over the journal (5) in the region of the excess width (10) of the sealing ring (7) in comparison to that of the bearing ring (8), is disposed between the guiding bridges (11).

Description

PENDELSCHIEBER- VAKUUMPUMPE PENDULUM VACUUM PUMP
Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe mit einer zylindrischen Arbeitskammer in der zwischen einer Ansaugöffnung und einer Ausströmöffnung ein Schieber angeordnet ist, der in einem Führungsschlitz eines Exzenter-Drehkolbens gleitet.The invention relates to a vacuum pump with a cylindrical working chamber in which between a suction port and an outflow opening a slider is arranged, which slides in a guide slot of an eccentric rotary piston.
Im Stand der Technik sind derartige Drehkolbenpumpen bei der ein mit dem Gehäuse fest verbundener Schieber in einer von einem Exzenter angetriebenen Kolbentrommel derart verschiebbar gelagert ist, dass sich die Kolbentrommel an der zylindrischen Innenwand einer Arbeitskammer gleitend abwälzt, mehrfach vorbeschrieben.In the prior art, such a rotary lobe pumps in which a firmly connected to the housing slide in a driven by an eccentric piston drum is slidably mounted so that the piston drum on the cylindrical inner wall of a working chamber rollingly, repeatedly described above.
Die wesentlichen Nachteile dieser Ausführungsformen bestehen jeweils in der unzureichenden Spaltabdichtung der Lagerung des Schiebers, wie aber auch in den hohen Reibungsverlusten zwischen der Kolbentrommel und der zylindrischen Arbeitskammer.The main disadvantages of these embodiments are each in the insufficient gap seal the storage of the slider, as well as in the high friction losses between the piston drum and the cylindrical working chamber.
In der AT 20 02 47 wird daher, um ohne Schmiermittel auszukommen und bei geringen Reibungsverlusten dennoch ein hohes Vakuum zu erreichen, vorgeschlagen an den Gleitstellen, d.h. über den Umfang verteilt an der Zylinderwand oder in der Kolbentrommel in achsparallele Nuten unter Federdruck stehende Leisten aus selbstschmierenden Werkstoffen anzuordnen. Diese Lösung ist einerseits mit einem sehr hohen Fertigungsaufwand verbunden, und kann dennoch andererseits keine optimale Spaltabdichtung, insbesondere im Bereich der Lagerung des Schiebers gewährleisten.In the AT 20 02 47 is therefore to get along without lubricant and at low friction losses to achieve a high vacuum, proposed at the sliding points, ie distributed over the circumference of the Cylinder wall or to arrange in the piston drum in axially parallel grooves under pressure spring strips of self-lubricating materials. On the one hand, this solution is associated with a very high manufacturing outlay, and yet on the other hand, it can not ensure optimum gap sealing, in particular in the region of the bearing of the slide.
Darüber hinaus ist diese Bauform zudem sehr arbeits- und materialintensiv und verfügt über eine zwangsläufig sehr große Unwuchtmasse, so dass diese Vakuumpumpe für hohe Drehzahlen nicht geeignet ist.In addition, this design is also very labor and material intensive and has an inevitably very large imbalance mass, so that this vacuum pump for high speeds is not suitable.
Eine andere ebenfalls nach dem vorbeschriebenen Wirkprinzip arbeitende Drehkolbenpumpe wird, in der DE 22 62 574 A vorgestellt. Bei dieser soll mit möglichst einfachen Mitteln die Dichtheit zwischen dem Exzenter-Drehkolben und dem Schieber verbessert werden. Es wird in der dort vorgestellten Ausführung vorgeschlagen die Seitenwände des Schiebers über die gesamte Länge konkav zu gestalten und aus Bronze herzustellen. Der Exzenter-Drehkolben hingegen soll aus Kunststoff gefertigt werden.Another rotary piston pump which also operates according to the above-described principle of action is presented in DE 22 62 574 A. In this should be improved with the simplest possible means, the tightness between the eccentric rotary piston and the slide. It is proposed in the embodiment presented there to make the side walls of the slide over the entire length concave and made of bronze. The eccentric rotary piston, however, should be made of plastic.
Doch auch diese Ausführung vermag infolge der lediglich sehr schmalen (punktförmigen) Berührungslinie zwischen dem Schieber und dem Exzenter- Drehkolben keine optimale Spaltabdichtung zu gewährleisten. Wobei auch diese Bauform zudem sehr materialintensiv ist und wiederum über eine sehr große Unwuchtmasse verfügt, so dass auch diese Bauform für hohe Drehzahlen nicht geeignet ist.But even this version can not guarantee optimal gap seal due to the only very narrow (point-shaped) contact line between the slide and the eccentric rotary piston. But this design is also very material-intensive and in turn has a very large imbalance mass, so that this design is not suitable for high speeds.
Weiterhin ist aus der DE 42 67 55 C eine Bauform bekannt bei der der Schieber zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung pendelnd im Pumpengehäuse gelagert ist und während der U m lauf beweg ung der Kolbentrommel in einen tangential in der Kolbentrommel angeordneten Schlitz eintaucht. In der Gehäusewandung ist ein Dichtungsring angeordnet. Aufgrund ihrer konstruktiven Gestaltung erfordert diese Lösung einen hohen Fertigungs- und Instandhaltungsaufwand, ist verschleißanfällig und zudem nur bedingt für hohe Drehzahlen geeignet. Aus der DE 1 915 574 A ist eine als Vakuumpumpe Einsatz findendeFurthermore, from DE 42 67 55 C a design is known in which the slide between the inlet opening and the outflow swinging is mounted in the pump housing and during the U m running motion of the piston drum plunges into a tangentially arranged in the piston drum slot. In the housing wall, a sealing ring is arranged. Due to its structural design, this solution requires a high production and maintenance costs, is susceptible to wear and also only partially suitable for high speeds. From DE 1 915 574 A is used as a vacuum pump
Rotationskolbenpumpe bekannt geworden bei der ein Schieber ebenfalls zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung pendelnd imRotary piston pump has become known in the case of a slide also between the inlet opening and the outlet opening oscillating in
Pumpengehäuse gelagert ist und während der Umlaufbewegung derPump housing is mounted and during the orbital movement of the
Kolbentrommel in einen in der Kolbentrommel nun radial angeordneten Schlitz eintaucht.Plunger drum immersed in a now in the piston drum radially arranged slot.
Auch diese Lösung erfordert wiederum einen hohen Fertigungs- undAgain, this solution requires a high manufacturing and
Instandhaltungsaufwand und ist zudem verschleißanfällig.Maintenance and is also susceptible to wear.
Weiterhin ist aus der FR 1 346 509 eine Vakuumpumpe mit einem in derFurthermore, from FR 1 346 509 a vacuum pump with a in the
Antriebswelle exzentrisch gelagerten, in einer Arbeitskammer umlaufendenDrive shaft eccentrically mounted, circulating in a working chamber
Drehkolben bekannt, bei der in der Innenwandung der Arbeitskammer zwischen der Ansaugöffnung und der Ausströmöffnung eine Lagerrille angeordnet ist, in welcher ein mit einem Pendelkopf versehener Schieber pendelnd derart gelagert ist, dass dieser während der Umlaufbewegung des Drehkolbens mit seinem Pendelschaft in einen radial im Drehkolben angeordneten, vonRotary piston is known in which in the inner wall of the working chamber between the suction port and the outflow opening a bearing groove is arranged, in which a pendulum provided with a slider pendulum is mounted such that it is arranged during the orbital motion of the rotary piston with its pendulum shaft in a radially in the rotary piston , from
Führungsstegen gebildeten Führungsschlitz „eintaucht".Guide webs formed guide slot "dips".
Auch diese Lösung erfordert ebenfalls einen hohen Fertigungs- undThis solution also requires a high manufacturing and
Instandhaltungsaufwand und ist zudem auch verschleißanfällig.Maintenance and is also susceptible to wear.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin eine mittels einer exzentrischen Umlaufbewegung arbeitende Vakuumpumpe zu entwickeln, welche die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt, dabei einfach und robust aufgebaut ist, bei minimalem Materialeinsatz fertigungstechnisch einfach herstell- und montierbar ist, dadurch den Fertigungs- und Instandhaltungsaufwand deutlich senkt, das geförderte Medium nicht durch Schmiermittel verunreinigt, gleichzeitig die Dichtheit zwischen dem Exzenter- Drehkolben und dem Schieber wesentlich erhöht, so dass bereits in einer einstufigen Verdichtung ein hohes Vakuum erreicht werden kann, zudem soll der Verschleiß der Baugruppen minimiert werden, so dass selbst bei sehr hohen Drehzahlen eine hohe Zuverlässigkeit und eine hohe Lebensdauer gewährleistet werden kann.The object of the invention is therefore to develop a working by means of an eccentric orbital vacuum pump, which eliminates the aforementioned disadvantages of the prior art, it is simple and robust, with minimal material use manufacturing technology is easy to manufacture and assemble, thereby the manufacturing and Maintenance costs significantly lowers, the pumped medium is not contaminated by lubricant, at the same time significantly increases the tightness between the eccentric rotary piston and the slide, so that even in a single-stage compression a high vacuum can be achieved, also the wear of the modules should be minimized so that even at very high speeds high reliability and long life can be guaranteed.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vakuumpumpe nach den Merkmalen des Hauptanspruches der Erfindung gelöst.According to the invention this object is achieved by a vacuum pump according to the features of the main claim of the invention.
Vorteilhafte Ausführungen, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen zur erfindungsgemäßen Lösung.Advantageous embodiments, details and features of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description of the embodiment according to the invention in conjunction with the drawings for the solution according to the invention.
Nachfolgend soll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit drei Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment in conjunction with three figures.
Es zeigen dabei:It shows:
Figur 1 : die erfindungsgemäße Vakuumpumpe (im Schnitt bei A-A gemäß Figur 3) in der Seitenansicht dargestellt;Figure 1: the vacuum pump according to the invention (in section in A-A according to Figure 3) shown in side view;
Figur 2 : die Einzelheit „Z" der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe gemäß Figur 1 ;Figure 2: the detail "Z" of the vacuum pump according to the invention according to Figure 1;
Figur 3 : die erfindungsgemäße Vakuumpumpe im Schnitt bei B-B, gemäß Figur 1.Figure 3: the vacuum pump according to the invention in section at B-B, according to Figure 1.
In der Figur 1 ist die erfindungsgemäßen Vakuumpumpe im Schnitt in der Seitenansicht dargestellt (Schnitt A-A gemäß Figur 3).In FIG. 1, the vacuum pump according to the invention is shown in section in a side view (section A-A according to FIG. 3).
In einer zylindrischen Arbeitskammer 2 sind eine Ansaugöffnung 3 und eine Ausströmöffnung 4 angeordnet. An einer zentrisch in der Arbeitskammer angeordneten Antriebswelle ist drehfest eine Scheibe mit einem exzentrisch angeordneten Lagerzapfen 5 befestigt.In a cylindrical working chamber 2, a suction port 3 and an outflow opening 4 are arranged. At a centric in the working chamber arranged drive shaft is non-rotatably mounted a disc with an eccentrically arranged bearing pin 5.
Auf diesem Lagerzapfen 5 ist drehbar als Drehkolben ein in seiner Arbeitsbreite die Lagerzapfenlänge überragender, beispielsweise als Kunstoffspritzgußteil gefertigter, Orbiter 6 angeordnet.On this bearing pin 5 is rotatably rotatable as a rotary piston in its working width, the bearing journal length, for example, manufactured as Kunstoffspritzgußteil, orbiter 6 is arranged.
Dieser Orbiter besteht aus zwei ineinander angeordneten Kreisringen, einem äußeren, flexiblen, geschlitzten Kreisring, dem Dichtring 7, und einem zentrisch in diesem angeordneten, inneren, den Lagerzapfen 5 aufnehmenden Kreisring, dem Lagerring 8. Beide sind miteinander erfindungsgemäß, wie nachfolgend erläutert, federelastisch verbunden.This Orbiter consists of two nested circular rings, an outer, flexible, slotted circular ring, the sealing ring 7, and a centrally disposed in this, inner, the bearing pin 5 receiving annulus, the bearing ring 8. Both are together according to the invention, as explained below, resilient connected.
Beidseitig eines im Dichtring 7 angeordneten Lagerschlitzes 9 ist der DichtringOn both sides of a arranged in the sealing ring 7 bearing slot 9 is the sealing ring
7 mit dem Lagerring 8 mittels zweier radial angeordneter, sich über die gesamte Breite des Dichtringes 7 erstreckender Führungsstege 11 federelastisch verbunden. Der Dichtring 7 überragt dabei, wie in der Figur 3 dargestellt, in seiner Breite den den Lagerzapfen 5 aufnehmenden Lagerring 8 deutlich.7 with the bearing ring 8 by means of two radially arranged, over the entire width of the sealing ring 7 extending guide webs 11 connected resiliently. The sealing ring 7 projects beyond, as shown in Figure 3, in its width the bearing pin 5 receiving bearing ring 8 clearly.
Diese Führungsstege 11 dienen der Aufnahme eines Führungspendelblattes 13These guide webs 11 serve to receive a guide pendulum sheet 13
Dieses zwischen den Führungsstegen 11 angeordnete Führungspendelblatt 13 ist mit einem Pendelkopf 12 versehen, und überragt im Bereich der ÜberbreiteThis arranged between the guide webs 11 guide pendulum blade 13 is provided with a pendulum head 12, and surmounted in the region of the excess width
10 (vergleiche hierzu die Darstellung gemäß Figur 3) des Dichtringes 7 gegenüber dem Lagerring 8 radial den Lagerzapfen 5.10 (compare the illustration according to Figure 3) of the sealing ring 7 relative to the bearing ring 8 radially the bearing pin. 5
Mit seinem Pendelkopf 12 ist dieses Führungspendelblatt 13 in einer in derWith its pendulum head 12 of this guide pendulum blade 13 in a in the
Innenwandung der Arbeitskammer 2 zwischen der Ansaugöffnung 3 und derInner wall of the working chamber 2 between the suction port 3 and the
Ausströmöffnung 4 angeordneten Lagerrille 14 schwenkbar gelagert.Outflow opening 4 arranged bearing groove 14 pivotally mounted.
In der Figur 2 ist die Einzelheit „Z" der erfindungsgemäße Vakuumpumpe gemäß Figur 1 nochmals deutlich vergrößert dargestellt.FIG. 2 shows again in detail the detail "Z" of the vacuum pump according to the invention according to FIG.
Der letztgenannte Sachverhalt ist dieser vergrößerten Darstellung in Figur 2 deutlich zu entnehmen.The latter facts can be clearly seen from this enlarged illustration in FIG.
Beidseitig des im Dichtring 7 angeordneten, das Führungspendelblatt 13 aufnehmenden Lagerschlitzes 9 sind, wie in Figur 2 dargestellt, AbflachungenOn both sides of the arranged in the sealing ring 7, the guide pendulum blade 13 receiving bearing slot 9 are, as shown in Figure 2, flats
15 angeordnet. Diese dienen einem reibungsarmen Umlauf des Orbiters 6. Im Bereich der Ausströmöffnung 4 ist ein Zungenventil 19 mit einer die15 arranged. These serve a low-friction circulation of the orbiter 6. In the area of the outflow 4, a reed valve 19 with a
Zuverlässigkeit des Zungenventiles gewährleistenden Hubbegrenzung 20 angeordnet.Reliability of the tongue valve ensuring stroke limit 20 arranged.
Die Figur 3 zeigt nun die erfindungsgemäße Vakuumpumpe gemäß Figur 1 imFIG. 3 now shows the vacuum pump according to the invention according to FIG. 1 in FIG
Schnitt bei B-B.Cut at B-B.
Die Antriebswelle 1 ist dabei mittels Gleitlager 16 in einem Pumpengehäuse 17 gelagert.The drive shaft 1 is mounted by means of plain bearings 16 in a pump housing 17.
Die Arbeitskammer 2 wird in einer bevorzugten, fertigungstechnisch optimiertenThe working chamber 2 is optimized in a preferred, manufacturing technology
Bauform von einem zylindertopfförmigen Stator 18 gebildet wird, der mit demDesign is formed by a cylindrical pot-shaped stator 18, with the
Pumpengehäuse 17 verschraubt ist.Pump housing 17 is screwed.
Die Darstellung gemäß Figur 3 zeigt den an der Antriebswelle 1 exzentrisch angeordneten Lagerzapfen 5, wie auch den bereits erläuterten Sachverhalt, dass der Dichtring 7 in seiner Breite den den Lagerzapfen 5 aufnehmendenThe representation according to Figure 3 shows the eccentrically arranged on the drive shaft 1 bearing pin 5, as well as the already explained fact that the sealing ring 7 in its width the bearing pin 5 receiving
Lagerring 8 deutlich, d.h. um die Überbreite 10, überragt.Bearing ring 8 clearly, i. by the excess width 10, surmounted.
Das zwischen den Führungsstegen 11 angeordnete, mit einem Pendelkopf versehene Führungspendelblatt 13 überragt den Lagerzapfen 5 im Bereich dieser Überbreite 10.The arranged between the guide webs 11, provided with a pendulum head guide pendulum blade 13 projects beyond the bearing pin 5 in the region of this excess width 10th
Auch im Bereich dieser Überbreite 10 wird das Führungspendelblatt 13 von den auch in diesem Bereich am Lagerring 8 angeordneten Führungsstegen 11 geführt.Also in the region of this excess width 10, the guide pendulum blade 13 is guided by the arranged also in this area on the bearing ring 8 guide webs 11.
Vorteilhaft ist, wenn das Führungspendelblatt 13 den Lagerzapfen 5 in der oberen Totpunktlage (gemäß Figur 1) fast bis zum radial gegenüberliegendenIt is advantageous if the guide pendulum blade 13, the bearing pin 5 in the top dead center (according to Figure 1) almost to the radially opposite
Innenrand des Dichtringes 7 überragt.Inner edge of the sealing ring 7 surmounted.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßenIn a particularly advantageous embodiment of the invention
Lösung überragen selbst die Führungsstege 11 im Bereich der Überbreite 10 des Dichtringes 7 ebenfalls den Lagerring 8 bis fast zum radial gegenüberliegenden Innenrand des Dichtringes 7.Solution even exceed the guide webs 11 in the region of the excess width 10 of the sealing ring 7 also the bearing ring 8 almost to the radially opposite inner edge of the sealing ring. 7
Dadurch wird eine weitere Optimierung der Führung des Orbiters 6 erzielt.As a result, a further optimization of the guidance of the orbiter 6 is achieved.
In Folge der erfindungsgemäßen Anordnung wird während des Umlaufes des exzentrisch angeordneten Lagerzapfens 5 im Stator 18, eine definierteAs a result of the arrangement according to the invention, during the circulation of the eccentrically arranged bearing journal 5 in the stator 18, a defined
Verformung des gesamten Orbiters 6 bewirkt. Diese erfindungsgemäße, definierte Verformung des Orbiters 6 bewirkt, dass der Dichtring 7 während des gesamten Exzenterumlaufes stets dichtend mit einer radialen Vorspannung an der Innenwand des Stators 18 anliegt.Deformation of the entire orbiter 6 causes. This defined deformation of the orbiter 6 according to the invention causes the sealing ring 7 to bear against the inner wall of the stator 18 in a sealing manner with radial prestressing during the entire eccentric revolution.
Dabei drückt der exzentrisch angeordnete Lagerzapfen 5 erfindungsgemäß die flexible vom Führungspendelblatt 13 exakt geführte, elastische Mantelfläche des Orbiters 6 spaltlos dichtend an die Innenwand des Stators 18 an.In this case, the eccentrically arranged bearing pin 5 according to the invention presses the flexible, guided by the guide pendulum blade 13 exactly, elastic lateral surface of the orbiter 6 without a gap sealingly against the inner wall of the stator 18.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird jedoch dabei zugleich die Dichtheit zwischen dem Orbiter 6 und dem Führungspendelblatt 13 wesentlich erhöht, so dass bereits in einer einstufigen Verdichtung ein hohes Vakuum erreicht werden kann. Dabei ist gewährleistet, dass das geförderte Medium keinesfalls durch Schmiermittel verunreinigt wird.By the solution according to the invention, however, at the same time the tightness between the orbiter 6 and the guide pendulum blade 13 is substantially increased, so that even in a single-stage compression, a high vacuum can be achieved. This ensures that the pumped medium is never contaminated by lubricant.
Gleichzeitig wird durch die erfindungsgemäße Lösung der Verschleiß derAt the same time by the inventive solution, the wear of
Baugruppen minimiert.Minimized assemblies.
Auf Grund der geringe Masse des erfindungsgemäßen Orbiters 6 kann mittels der erfindungsgemäßen Lösung zudem selbst bei sehr hohen Drehzahlen eine hohe Zuverlässigkeit und eine hohe Lebensdauer gewährleistet werden..Due to the low mass of the orbiter 6 according to the invention, a high reliability and a long service life can be ensured by means of the solution according to the invention, even at very high speeds.
Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Vakuumpumpe einfach und robust aufgebaut.In addition, the vacuum pump according to the invention is simple and robust.
Dabei kann sie erfindungsgemäß mit minimalem Materialeinsatz fertigungstechnisch einfach hergestellt und montiert werden.It can be manufactured according to the invention with minimal use of materials production technology and mounted easily.
Dadurch kann der Fertigungs- und Instandhaltungsaufwand ebenfalls deutlich gesenkt werden.As a result, the production and maintenance costs can also be significantly reduced.
Gleichzeitig kann die erfindungsgemäße Vakuumpumpe, wie in der Figur 3 dargestellt, als Tandempumpe „ausgebaut" werden.At the same time, the vacuum pump according to the invention, as shown in Figure 3, be "removed" as a tandem pump.
Hierfür kann auf der im Pumpengehäuse 17 drehbar gelagerten AntriebswelleFor this purpose, on the rotatably mounted in the pump housing 17 drive shaft
1 noch ein weiterer jedoch um 180° versetzt angeordneter Exzenter angeordnet sein, welcher beispielsweise eine Zellenpumpe 21 antreibt. Diese Zellenpumpe1 yet another, however, arranged offset by 180 ° eccentric, which drives, for example, a cell pump 21. This cell pump
21 kann, wie in der Figur 3 dargestellt, eine Ölpumpe sein.21 may, as shown in Figure 3, be an oil pump.
Bei einer solchen Tandempumpe, beispielsweise für den Einsatz inIn such a tandem pump, for example for use in
Kraftfahrzeugen, kann der Ringspalt 22 beispielsweise mittels einerMotor vehicles, the annular gap 22, for example by means of a
Blendenbohrung mit dem Ölvolumen der Galerie des Verbrennungsmotors in Verbindung stehen, so dass gleichzeitig eine optimale gemeinsame Schmiermittelversorgung der Gleitlager 16 beider Pumpen, der Vakuumpumpe und der Ölpumpe, mit gefiltertem Öl gewährleistet ist.Aperture bore with the oil volume of the gallery of the internal combustion engine in Connection, so that at the same time an optimal common lubricant supply of the sliding bearings 16 of both pumps, the vacuum pump and the oil pump, is ensured with filtered oil.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es somit gelungen eine Vakuumpumpe zu entwickeln, welche einfach und robust aufgebaut ist, bei minimalem Materialeinsatz fertigungstechnisch einfach herstell- und montierbar ist, dadurch den Fertigungs- und Instandhaltungsaufwand deutlich senkt, das geförderte Medium nicht durch Schmiermittel verunreinigt, und gleichzeitig die Dichtheit zwischen dem Exzenter-Drehkolben und dem Schieber wesentlich erhöht, so dass bereits in einer einstufigen Verdichtung ein hohes Vakuum erreicht werden kann, wobei gleichzeitig der Verschleiß der Baugruppen minimiert wurde, so dass selbst bei sehr hohen Drehzahlen eine hohe Zuverlässigkeit und eine hohe Lebensdauer gewährleistet ist. With the solution according to the invention, it is thus possible to develop a vacuum pump, which is simple and robust, manufacturing technology is easy to manufacture and assemble with minimal use of material, thereby significantly reduces the production and maintenance costs, not contaminated medium funded by lubricant, and at the same time the tightness between the eccentric rotary piston and the slide significantly increased, so that even in a single-stage compression, a high vacuum can be achieved, while the wear of the modules has been minimized, so that even at very high speeds high reliability and long life is guaranteed.
BezugszeichenzusammenstellungREFERENCE SYMBOL
1 Antriebswelle1 drive shaft
2 Arbeitskammer2 working chamber
3 Ansaugöffnung3 intake opening
4 Ausströmöffnung4 outflow opening
5 Lagerzapfen5 journals
6 Orbiter6 orbiters
7 Dichtring7 sealing ring
8 Lagerring8 bearing ring
9 Lagerschlitz9 bearing slot
10 Überbreite10 oversize
11 Führungsstege11 guide bars
12 Pendelkopf12 pendulum head
13 Führungspendelblatt13 guide pendulum sheet
14 Lagerrille14 bearing groove
15 Abflach u ng15 flattening
16 Gleitlager16 plain bearings
17 Pumpengehäuse17 pump housing
18 Stator18 stator
19 Zungenventil19 reed valve
20 Hubbegrenzung20 stroke limitation
21 Zellenpumpe21 cell pump
22 Ringspalt 22 annular gap

Claims

Patentansprüche claims
1. Vakuumpumpe mit einer in einem Pumpengehäuse (17) drehbar gelagerten Antriebswelle (1), einem in einer im/am Pumpengehäuse (17) angeordneten zylindrischen Arbeitskammer (2) in/auf der Antriebswelle (1) exzentrisch gelagerten Drehkolben, einer in der Arbeitskammer (2) angeordneten Ansaugöffnung (3) und einer ebenfalls in der Arbeitskammer (2) angeordneten Ausströmöffnung (4) sowie einem zwischen der Ansaugöffnung (3) und der Ausströmöffnung (4) angeordneten Schieber der in einem Führungsschlitz des Drehkolbens gleitet, wobei der Führungsschlitz von Führungsstegen (11) gebildet wird die am Drehkolben unmittelbar beidseitig eines Lagerschlitzes (9) angeordnet sind und am Schieber selbst ein Pendelkopf (12) angeordnet ist mit dem dieser in der Arbeitskammer (2) zwischen der Ansaugöffnung (3) und der Ausströmöffnung (4) in einer in der Innenwandung der Arbeitskammer (2) angeordneten Lagerrille (14) pendelnd gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Antriebswelle (1) drehfest exzentrisch ein Lagerzapfen (5) befestigt ist, auf dem drehbar gelagert, als Drehkolben ein in seiner Arbeitsbreite die Lagerzapfenlänge überragender Orbiter (6) angeordnet ist, welcher aus zwei ineinander angeordneten Kreisringen, einem äußeren, geschlitzten Kreisring, dem Dichtring (7), und einem zentrisch in diesem angeordneten, inneren den Lagerzapfen (5) aufnehmenden, Kreisring, dem Lagerring (8) besteht, wobei der Dichtring (7) in seiner Breite den den Lagerzapfen (5) aufnehmenden Lagerring (8) deutlich überragt, und dabei der Dichtring (7) mit dem Lagerring (8) mittels zweier radial angeordneter, sich über die gesamte Breite des Dichtringes (7) erstreckender Führungsstege (11) federelastisch verbunden ist, wobei der mit einem Pendelkopf (12) versehene Schieber als ein zwischen den Führungsstegen (11) angeordnetes, den Lagerzapfen (5) im Bereich der Überbreite (10) des Dichtringes (7) gegenüber des Lagerringes (8) radial überragendes Führungspendelblatt (13) ausgebildet ist. 1. Vacuum pump with a in a pump housing (17) rotatably mounted drive shaft (1), in a in / on the pump housing (17) arranged cylindrical working chamber (2) in / on the drive shaft (1) eccentrically mounted rotary piston, one in the working chamber (2) arranged suction opening (3) and also in the working chamber (2) arranged outflow opening (4) and a between the suction port (3) and the outflow opening (4) arranged slider which slides in a guide slot of the rotary piston, wherein the guide slot of Guide webs (11) is formed on the rotary piston directly on both sides of a bearing slot (9) are arranged and on the slide itself a pendulum head (12) is arranged with this in the working chamber (2) between the suction port (3) and the outflow opening (4) in a in the inner wall of the working chamber (2) arranged bearing groove (14) is mounted oscillating, characterized in that on the drive shaft (1) rotatably eccentric a bearing pin (5) is mounted on the rotatably mounted as a rotary piston in its working width the journal length projecting orbiter (6) is arranged, which consists of two nested circular rings, an outer, slotted circular ring, the sealing ring (7), and a centrally arranged in this, the bearing journal (5) receiving, circular ring, the bearing ring (8), wherein the sealing ring (7) in its width the bearing pin (5) receiving bearing ring (8) projects clearly beyond, and thereby the Sealing ring (7) with the bearing ring (8) by means of two radially arranged over the entire width of the sealing ring (7) extending guide webs (11) is resiliently connected, said provided with a pendulum head (12) slide as a between the guide webs ( 11) arranged, the bearing pin (5) in the region of the excess width (10) of the sealing ring (7) relative to the bearing ring (8) radially superior guide pendulum sheet (13) is trained.
2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstege (11) den Lagerring (8) im Bereich der den Lagerzapfen (5) überragenden Überbreite (10) des Dichtringes (7) fast bis zum radial gegenüberliegenden Innenrand des Dichtringes (7) überragen.2. Vacuum pump according to claim 1, characterized in that the guide webs (11) in the region of the bearing pin (5) superior over-width (10) of the sealing ring (7) almost up to the radially inner edge of the sealing ring (7) overtop.
3. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Dichtring (7) des Orbiters (6), beidseitig des im Dichtring (7) angeordneten Lagerschlitzes (9), Abflachungen (15) angeordnet sind.3. Vacuum pump according to claim 1, characterized in that on the sealing ring (7) of the orbiter (6), on both sides of the sealing ring (7) arranged bearing slot (9), flats (15) are arranged.
4. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (1) mittels Gleitlager (16) in einem Pumpengehäuse (17) gelagert ist.4. Vacuum pump according to claim 1, characterized in that the drive shaft (1) by means of plain bearings (16) in a pump housing (17) is mounted.
5. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammer (2) von einem zylindertopfförmigen Stator (18) gebildet wird, der mit dem Pumpengehäuse (17) verschraubt ist.5. Vacuum pump according to claim 1, characterized in that the working chamber (2) by a cylindrical pot-shaped stator (18) is formed, which is bolted to the pump housing (17).
6. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Ausströmöffnung (4) ein Zungenventil (19) mit einer Hubbegrenzung (20) angeordnet ist.6. Vacuum pump according to claim 1, characterized in that in the region of the outflow opening (4) a reed valve (19) with a stroke limiter (20) is arranged.
7. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der im Pumpengehäuse (17) drehbar gelagerten Antriebswelle (1) ein weiterer um 180° versetzt angeordneter Exzenter befindet, der beispielsweise eine Zellenpumpe (21) antreibt.7. Vacuum pump according to claim 1, characterized in that on the in the pump housing (17) rotatably mounted drive shaft (1) is another offset by 180 ° arranged eccentric, for example, drives a cell pump (21).
8. Vakuumpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellenpumpe (21) eine Ölpumpe ist. 8. Vacuum pump according to claim 7, characterized in that the cell pump (21) is an oil pump.
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