WO2017220212A1 - Trockenlaufende flügelzellen-gaspumpe - Google Patents

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WO2017220212A1
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pump
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dry
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Tobias GRÜNE
Nabil Salim AL-HASAN
Steffen Schnurr
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Pierburg Pump Technology Gmbh
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    • F04C2250/20—Geometry of the rotor

Definitions

  • the invention relates to a dry running vane gas pump.
  • Such vane-type gas pumps are known from the prior art and are usually used in motor vehicles as so-called vacuum pumps in combination with a brake booster.
  • the vane pump delivers the time required for the operation of the brake booster negative pressure, which is absolute 100 mbar or less in the rule.
  • the vane-cell gas pumps known from the prior art are usually dry-running or oil-lubricated vane-cell gas pumps, wherein in the case of dry-running gas pumps, no lubricant is conducted into the pumping chamber.
  • oil-lubricated vane pumps the air exiting the pumping chamber is mixed with lubricant, and prior to disposal of this air-lubricant mixture, the air-lubricant mixture must be laboriously separated into its components.
  • By omitting the lubricant the contamination of the air leaving the pumping chamber can be avoided.
  • the omission of the lubricant but leads to increased wear of the relatively moving components, in particular the slide elements. The wear is usually reduced to a minimum by selective choice of suitable material pairings of the abutting and mutually relatively moving components.
  • Such a dry-running vane-cell gas pump is disclosed in EP 2 568 180 A1.
  • the vane pump has a pump housing on, which forms a pumping chamber.
  • a pump rotor is arranged, which has five radially displaceable slide elements.
  • the pump rotor is rotatably connected to an electric motor and is driven by this.
  • the slide elements move due to the force acting on the slide elements centrifugal force such that they rest with their head each on a peripheral wall of the pumping chamber, each two adjacent slide elements together with the pump rotor and the pump housing each define a Pumpfach.
  • a fluid inlet opening and two fluid outlet openings are formed, wherein the fluid inlet opening and the fluid outlet openings are associated with the pumping chamber. Both fluid outlet openings each have a check valve, so that the fluid outlet openings are released only from a prevailing in the Pumpfach predefined overpressure.
  • a disadvantage of the embodiment disclosed in EP 2 568 180 A1 is that when the air is expelled via the two fluid outlet openings, both the non-return valve associated with the first fluid outlet opening and the non-return valve associated with the second fluid outlet opening prevent the unpressurized air from flowing out, so that in the pump well there is always some pressure in the outlet sector.
  • the slider elements are mechanically loaded, whereby the mechanical wear of the slider elements, the power consumption of the electric motor and the achievable final pressure increase.
  • the invention is therefore based on the object to avoid the above drawback.
  • the dry-running gas pump has a pump housing, which limits a pumping chamber.
  • a pump rotor is arranged, which is driven either electrically by an electric motor or mechanically by an internal combustion engine.
  • the pump rotor is arranged eccentrically in the pumping chamber and abuts in a sealing sector on the peripheral wall of the pumping chamber, whereby a sickle-shaped working space is created.
  • At least one displaceable slide element is mounted in the pump rotor.
  • the pump rotor has a slide slot in which the at least one slide element is displaceably arranged.
  • the at least one slide element shifts due to the force acting on the slide element centrifugal force such that the slide element always rests with its head on the peripheral wall of the pumping chamber.
  • the at least one slide element may be spring-loaded, so that the head of the at least one slide element rests by the spring force on the peripheral wall of the pumping chamber, even at low speeds.
  • the pumping chamber is divided into function in an inlet, an outlet and a sealing sector.
  • a fluid inlet opening is arranged, which is fluidically connected, for example, with a vacuum chamber of a brake booster.
  • a first fluid outlet opening and a second fluid outlet opening are arranged, wherein the pumping chamber can be connected to the environment via the fluid outlet openings.
  • the sealing sector is arranged, which prevents a gas flow between the fluid inlet opening and the fluid outlet openings.
  • the first fluid outlet opening is arranged in the direction of rotation of the pump rotor in front of the second fluid outlet opening, wherein the first fluid outlet opening is associated with a check valve.
  • the check valve closes the first fluid outlet opening and releases it from a predefined positive pressure prevailing in the pump chamber.
  • the second fluid outlet opening does not have a check valve, so that the second fluid outlet opening is permanently open.
  • At least two slide elements are mounted in the pump rotor, whereby the hydraulic efficiency of the vane pump is increased by the leakage between the pressure side and the suction side is significantly reduced with increasing number of slide elements.
  • the angular distance between the first fluid outlet opening and the second fluid outlet opening is smaller as the Pumpachwinkel.
  • the angular separation is defined as the angular separation between the trailing edge of the first fluid outlet port and the leading edge of the second fluid outlet port.
  • the pump tail angle is defined by two adjacent slide elements. Characterized in that the angular distance between the first and the second fluid outlet opening is smaller than the Pumpfachwinkel, the Pumpfach is fluidly connected in the outlet sector at any time with at least one fluid outlet opening. In this way, a build-up of pressure in the Pumpfach is avoided, which would occur if the Pumpfach in the outlet sector would not be fluidly connected to any of the two Fluidauslassö réelleen, and the ejected air could not escape. As a result, the mechanical tangential load is reduced to the slider element.
  • the tangential width Bl of the at least one slide element preferably corresponds at least to the tangential width B2 of the first fluid outlet opening, whereby the second fluid outlet opening is completely covered and briefly closed when passing through the at least one slide element.
  • the pump housing has a valve cover, a lifting ring and a bottom cover.
  • the cam ring forms the peripheral surface of the pumping chamber and lies with its end face on the valve cover and with its other end face to the bottom cover sealingly.
  • the valve cover closes off the pumping chamber on one side and has the at least two fluid outlet openings.
  • the bottom element has the fluid inlet opening.
  • the check valve is a reed valve with a Wegbegrenzer.
  • Such designed check valve is inexpensive to produce, reliable and easy to install.
  • FIG. 1 shows an exploded view of a dry running vane gas pump
  • FIG. 2 shows a schematic frontal view of a thrust washer of a dry running vane gas pump from FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a vane-cell gas pump 10 designed as a so-called vacuum pump, which is intended, for example, for use in a motor vehicle and can generate an absolute pressure of, for example, 100 mbar or less.
  • the vane pump 10 has a metal pump housing 20, which forms a pumping chamber 22.
  • the pump housing 20 is essentially composed of a lifting ring 74, a bottom plate 76 and a valve cover 72.
  • a pump rotor 30 is arranged rotatably eccentrically to the center of gravity of the pumping chamber 22.
  • the Pump rotor 30 has five slide slots 321, 341, 361, 381, 401, in each of which a slide element 32, 34, 36, 38, 40 is slidably mounted.
  • the five slide elements 32, 34, 36, 38, 40 divide the pumping chamber 22 into five rotating pump chambers, which each have the same pump aft angle a.
  • the pump rotor 30 is driven by an electric motor 90.
  • the pumping chamber 22 can be divided into several sectors, namely an inlet sector 42 having a fluid inlet opening 60, an outlet sector 44 having a first fluid outlet opening 52 and a second fluid outlet opening 54 and a sealing sector 46, which is arranged in the direction of rotation between the outlet sector 44 and the inlet sector 42 and prevents gas flow from the fluid outlet ports 52, 54 to the fluid inlet port 60.
  • the fluid inlet port 60 is formed in the bottom plate 76.
  • the two fluid outlet openings 52, 54 are formed in the valve cover 72.
  • the first fluid outlet opening 52 is arranged in the direction of rotation of the pump rotor 30 in front of the second fluid outlet opening 54.
  • the first fluid outlet 52 is fluidly associated with a check valve 70, wherein the check valve 70 is a reed valve and a valve tongue 80 and a Wegbegrenzer 82, both of which are fixed to the valve cover 72.
  • the second fluid outlet opening 54 is not associated with a valve, so that the second fluid outlet opening 54 is permanently open and allows a resistance-free fluid flow.
  • the second fluid outlet opening 54 is spaced at an angular distance b from the first fluid outlet opening 52, wherein the angular distance b between a leading edge of the second fluid outlet opening 54 and the trailing edge of the first fluid outlet opening 52 is measured.
  • the angular distance b is smaller than one through two adjacent pusher elements 32, 34, 36, 38, 40 trapped Pumpfachwinkel a, so that the exhaust sector 44 passing through Pumpfach is always fluidly connected to at least one fluid outlet opening 52, 54.
  • the air is drawn in through the fluid inlet port 60 by the rotation of the pump rotor 30 and expelled from the pump port through the two fluid outlet ports 52, 54.
  • the first fluid outlet opening 52 is released and the air is expelled through the first fluid outlet opening 52.
  • the air is expelled through the second fluid outlet port 54. Because no valve is associated with the second fluid outlet opening 54, the air is expelled without resistance, whereby no pressure build-up produced by the check valve is generated. In this way, the tangential load on the slider elements 32, 34, 36, 38, 40 drops and the wear of the slider elements 32, 34, 36, 38, 40 is reduced. In addition, the power consumption of the electric motor 90 is lowered and the achievable final pressure is lowered.

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Abstract

Trockenlaufende Flügelzellen-Gaspumpe (10), mit einem Pumpengehäuse (20), das eine Pumpkammer (22) bildet, in der ein Pumpenrotor (30) mit mindestens einem verschiebbaren Schieberelement (32, 34, 36, 38, 40) drehbar gelagert ist, wobei der Pumpkammer (22) mindesten eine Fluideinlassöffnung (60) und mindestens zwei Fluidauslassöffnungen (52, 54) zugeordnet sind, wobei eine erste Fluidauslassöffnung (52) durch ein Rückschlagventil (70) verschließbar ist und eine zweite Fluidauslassöffnung (54) dauerhaft offen ist, und wobei die erste Fluidauslassöffnung (52) in Drehrichtung des Pumpenrotors (30) vor der zweiten Fluidauslassöffnung (54) angeordnet ist.

Description

B E S C H R E I B U N G
Trockenlaufende Flügelzellen-Gaspumpe
Die Erfindung betrifft eine trockenlaufende Flügelzellen-Gaspumpe.
Derartige Flügelzellen-Gaspumpen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden in Kraftfahrzeugen als sogenannte Vakuumpumpen üblicherweise in Kombination mit einem Bremskraftverstärker eingesetzt. Die Flügelzellenpumpe liefert dabei den zum Betrieb des Bremskraftverstärkers benötigten Unterdruck, wobei dieser in der Regel absolut 100 mbar oder weniger beträgt.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Flügelzellen-Gaspumpen sind üblicherweise trockenlaufende oder ölgeschmierte Flügelzellen- Gaspumpen, wobei bei trockenlaufenden Gaspumpen kein Schmiermittel in die Pumpkammer geleitet wird. Bei ölgeschmierten Flügelzellenpumpen ist die aus der Pumpkammer austretende Luft mit Schmiermittel vermischt, wobei vor der Entsorgung dieses Luft- Schmiermittel-Gemisches das Luft-Schmiermittel-Gemisch aufwendig in seine Bestandteile getrennt werden muss. Durch Weglassen des Schmiermittels kann die Kontamination der die Pumpkammer verlassenden Luft vermieden werden. Das Weglassen des Schmiermittels führt aber zu einem erhöhten Verschleiß der sich relativ zueinander bewegenden Bauteile, insbesondere der Schieberelemente. Der Verschleiß wird üblicherweise durch gezielte Wahl geeigneter Werkstoffpaarungen der aneinander anliegenden und sich zueinander relativ bewegenden Bauteile auf ein Minimum reduziert.
Eine derartige trockenlaufende Flügelzellen-Gaspumpe ist in der EP 2 568 180 AI offenbart. Die Flügelzellenpumpe weist ein Pumpengehäuse auf, welches eine Pumpkammer bildet. In der Pumpkammer ist ein Pumpenrotor angeordnet, der fünf radial verschiebbare Schieberelemente aufweist. Der Pumpenrotor ist mit einem Elektromotor drehfest verbunden und wird durch diesen angetrieben. Bei einem rotierenden Pumpenrotor verschieben sich die Schieberelemente aufgrund der auf die Schieberelemente wirkenden Fliehkraft derart, dass diese mit ihrem Kopf jeweils an einer Umfangswand der Pumpkammer anliegen, wobei jeweils zwei benachbarte Schieberelemente gemeinsam mit dem Pumpenrotor und dem Pumpengehäuse jeweils ein Pumpfach begrenzen. In dem Pumpengehäuse sind eine Fluideinlassöffnung und zwei Fluidauslassöffnungen ausgebildet, wobei die Fluideinlassöffnung und die Fluidauslassöffnungen der Pumpkammer zugeordnet sind. Beide Fluidauslassöffnungen weisen jeweils ein Rückschlagventil auf, so dass die Fluidauslassöffnungen erst ab einem in dem Pumpfach herrschenden vordefinierten Überdrucks freigegeben werden.
Nachteilig an der in der EP 2 568 180 AI offenbarten Ausführung ist, dass beim Ausstoßen der Luft über die beiden Fluidauslassöffnungen sowohl das der ersten Fluidauslassöffnung zugeordnete Rückschlagventil als auch das der zweiten Fluidauslassöffnung zugeordnete Rückschlagventil die drucklose Luft am Herausströmen hindern, so dass in dem Pumpfach im Auslasssektor stets ein gewisser Überdruck herrscht. Hierdurch werden die Schieberelemente mechanisch belastet, wodurch der mechanische Verschleiß der Schieberelemente, die Leistungsaufnahme des Elektromotors sowie der erreichbare Enddruck ansteigen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den oben genannten Nachteil zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch eine trockenlaufende Gaspumpe mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Die trockenlaufende Gaspumpe weist ein Pumpengehäuse auf, welches eine Pumpkammer begrenzt. In der Pumpkammer ist ein Pumpenrotor angeordnet, der entweder elektrisch durch einen Elektromotor oder mechanisch durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird. Der Pumpenrotor ist exzentrisch in der Pumpkammer angeordnet und liegt in einem Dichtsektor an der Umfangswand der Pumpkammer an, wodurch ein sichelförmiger Arbeitsraum geschaffen wird.
In dem Pumpenrotor ist mindestens ein verschiebbares Schieberelement gelagert. Zur Lagerung des mindestens einen Schieberelements weist der Pumpenrotor einen Schieberschlitz auf, in dem das mindestens eine Schieberelement verschiebbar angeordnet ist. Bei einem rotierenden Pumpenrotor verschiebt sich das mindestens eine Schieberelement aufgrund der auf das Schieberelement wirkenden Fliehkraft derart, dass das Schieberelement mit seinem Kopf stets an der Umfangswand der Pumpkammer anliegt. Zusätzlich kann das mindestens eine Schieberelement federbelastet sein, so dass der Kopf des mindestens einen Schieberelements durch die Federkraft an der Umfangswand der Pumpkammer auch bei geringen Drehzahlen anliegt.
Die Pumpkammer ist bezüglich der Funktion in einen Einlass-, einen Auslass- und einen Dichtsektor eingeteilt. In dem Einlasssektor ist eine Fluideinlassöffnung angeordnet, die beispielsweise mit einer Unterdruckkammer eines Bremskraftverstärkers fluidisch verbunden ist. In dem Auslasssektor sind eine erste Fluidauslassöffnung und eine zweite Fluidauslassöffnung angeordnet, wobei über die Fluidauslassöffnungen die Pumpkammer mit der Umgebung verbindbar ist. Zwischen den Fluidauslassöffnungen und der Fluideinlassöffnung ist, gesehen in Drehrichtung, der Dichtsektor angeordnet, der einen Gasstrom zwischen der Fluideinlassöffnung und den Fluidauslassöffnungen verhindert. Die erste Fluidauslassöffnung ist in Drehrichtung des Pumpenrotors vor der zweiten Fluidauslassöffnung angeordnet, wobei der ersten Fluidauslassöffnung ein Rückschlagventil zugeordnet ist. Das Rückschlagventil verschließt die erste Fluidauslassöffnung und gibt diese ab einem vordefinierten im Pumpfach herrschenden Überdruck frei . Die zweite Fluidauslassöffnung weist kein Rückschlagventil auf, so dass die zweite Fluidauslassöffnung dauerhaft offen ist.
Im Betrieb wird über die Fluideinlassöffnung Luft in das passierende Pumpfach angesaugt und über die erste und die zweite Fluidauslassöffnung aus dem Pumpfach ausgestoßen. Die Luft wird durch die erste Fluidauslassöffnung ausgestoßen, solange ein in dem Pumpfach herrschender Druck den zum Betätigen des Rückschlagventils benötigten Öffnungsdruck übersteigt. Zusätzlich wird die Luft durch die zweite Fluidauslassöffnung ausgestoßen, wobei der zweiten Fluidauslassöffnung kein Rückschlagventil zugeordnet ist, so dass die Luft widerstandslos aus dem Pumpfach strömen kann. Dadurch, dass der zweiten Fluidauslassöffnung kein Rückschlagventil zugeordnet ist und die Luft widerstandlos aus dem Pumpfach ausgestoßen werden kann, wird in diesem Bereich ein Überdruck vermieden. Dadurch wird die mechanische Belastung auf das mindestens eine Schieberelement reduziert und ist der Verschleiß des mindestens einen Schieberelements reduziert.
Vorzugsweise sind in dem Pumpenrotor mindestens zwei Schieberelemente gelagert, wodurch der hydraulische Wirkungsgrad der Flügelzellenpumpe erhöht wird, indem mit steigender Anzahl der Schieberelemente die Leckage zwischen der Druckseite und der Saugseite erheblich reduziert wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Winkelabstand zwischen der ersten Fluidauslassöffnung und der zweiten Fluidauslassöffnung kleiner als der Pumpfachwinkel. Der Winkelabstand ist definiert als der Winkelabstand zwischen der nachlaufenden Kante der ersten Fluidauslassöffnung und der vorlaufenden Kante der zweiten Fluidauslassöffnung. Der Pumpfachwinkel wird durch zwei benachbarte Schieberelemente definiert. Dadurch, dass der Winkelabstand zwischen der ersten und der zweiten Fluidauslassöffnung kleiner als der Pumpfachwinkel ist, ist das Pumpfach im Auslasssektor zu jedem Zeitpunkt mit mindestens einer Fluidauslassöffnung fluidisch verbunden. Auf diese Weise wird ein Druckaufbau in dem Pumpfach vermieden, der entstehen würde, wenn das Pumpfach im Auslasssektor kurzzeitig mit keiner der beiden Fluidauslassöffnungen fluidisch verbunden wäre, und die auszustoßende Luft nicht abströmen könnte. Dadurch ist die mechanische tangentiale Belastung auf das Schieberelement reduziert.
Vorzugsweise entspricht die tangentiale Breite Bl des mindestens einen Schieberelements mindestens der tangentialen Breite B2 der ersten Fluidauslassöffnung, wodurch die zweite Fluidauslassöffnung beim Überfahren durch das mindestens eine Schieberelement vollständig abgedeckt und kurzzeitig verschlossen wird. Dadurch wird ein Kurzschluss zwischen den durch das mindestens eine Schieberelement begrenzenden Pumpfächern verhindert, und wird der pneumatische Wirkungsgrad der Gaspumpe erhöht.
In einer bevorzugten Ausgestaltung besteht zumindest der Kopf des mindestens einen Schieberelements aus Graphit. Auf diese Weise erfolgt eine Trockenschmierung, wobei der aus Graphit ausgeführte Kopf des Schieberelements mit fortschreitender Lebensdauer kontrolliert verschleißt. Graphit ist relativ weich. Insbesondere bei einem aus Graphit hergestellten Schieberelement-Kopf wird der mechanische Verschleiß des Kopfes durch die Erfindung erheblich reduziert. Vorzugsweise weist das Pumpengehäuse einen Ventildeckel, einen Hubring und einen Bodendeckel auf. Der Hubring bildet die Umfangsfläche der Pumpkammer und liegt mit seiner Stirnseite an dem Ventildeckel und mit seiner anderen Stirnseite an dem Bodendeckel dichtend an. Der Ventildeckel schließt die Pumpkammer einseitig ab und weist die mindestens zwei Fluidauslassöffnungen auf. Vorzugsweise weist das Bodenelement die Fluideinlassöffnung auf.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Rückschlagventil ein Zungenventil mit einem Wegbegrenzer. Ein derartig ausgeführtes Rückschlagventil ist kostengünstig herstellbar, zuverlässig und einfach montierbar.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen :
Die Figur 1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer trockenlaufenden Flügelzellen-Gaspumpe, und
Die Figur 2 zeigt eine schematische Frontalansicht einer Anlaufscheibe einer trockenlaufenden Flügelzellen-Gaspumpe aus Figur 1.
Die Figur 1 zeigt eine als sogenannte Vakuumpumpe ausgebildete Flügelzellen-Gaspumpe 10, die beispielsweise für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug bestimmt ist und einen Absolutdruck von beispielsweise 100 mbar oder weniger erzeugen kann. Die Flügelzellenpumpe 10 weist ein Metall-Pumpengehäuse 20 auf, welches eine Pumpkammer 22 bildet. Das Pumpengehäuse 20 setzt sich im Wesentlichen aus einem Hubring 74, einer Bodenplatte 76 und einem Ventildeckel 72 zusammen.
In der Pumpkammer 22 ist exzentrisch zum Schwerpunkt der Pumpkammer 22 ein Pumpenrotor 30 drehbar angeordnet. Der Pumpenrotor 30 weist fünf Schieberschlitze 321, 341, 361, 381, 401 auf, in welchen jeweils ein Schieberelement 32, 34, 36, 38, 40 verschiebbar gelagert ist. Die fünf Schieberelemente 32, 34, 36, 38, 40 teilen die Pumpkammer 22 in fünf rotierende Pumpfächer auf, die jeweils den gleichen Pumpfachwinkel a aufweisen. Der Pumpenrotor 30 wird vorliegend von einem Elektromotor 90 angetrieben.
Die Pumpkammer 22 lässt sich in mehrere Sektoren einteilen, nämlich einen Einlasssektor 42 mit einer Fluideinlassöffnung 60, einen Auslasssektor 44 mit einer ersten Fluidauslassöffnung 52 sowie einer zweiten Fluidauslassöffnung 54 und einen Dichtsektor 46, der in Drehrichtung gesehen zwischen dem Auslasssektor 44 und dem Einlasssektor 42 angeordnet ist und der einen Gasstrom von den Fluidauslassöffnungen 52, 54 zu der Fluideinlassöffnung 60 verhindert.
Die Fluideinlassöffnung 60 ist in der Bodenplatte 76 ausgebildet. Die beiden Fluidauslassöffnungen 52, 54 sind in dem Ventildeckel 72 ausgebildet. Die erste Fluidauslassöffnung 52 ist in Drehrichtung des Pumpenrotors 30 vor der zweiten Fluidauslassöffnung 54 angeordnet. Der ersten Fluidauslassöffnung 52 ist fluidisch ein Rückschlagventil 70 zugeordnet, wobei das Rückschlagventil 70 ein Zungenventil ist und eine Ventilzunge 80 und einen Wegbegrenzer 82 aufweist, welche beide an dem Ventildeckel 72 fest angeordnet sind. Der zweiten Fluidauslassöffnung 54 ist kein Ventil zugeordnet, so dass die zweite Fluidauslassöffnung 54 dauerhaft offen ist und einen widerstandslosen Fluidfluss zulässt.
Die zweite Fluidauslassöffnung 54 ist in einem Winkelabstand b zur ersten Fluidauslassöffnung 52 beabstandet, wobei der Winkelabstand b zwischen einer vorlaufenden Kante der zweiten Fluidauslassöffnung 54 und der nachlaufenden Kante der ersten Fluidauslassöffnung 52 gemessen wird. Der Winkelabstand b ist kleiner als ein durch zwei benachbarte Schieberelemente 32, 34, 36, 38, 40 eingeschlossener Pumpfachwinkel a, so dass ein den Auslasssektor 44 durchfahrendes Pumpfach immer mit mindestens einer Fluidauslassöffnung 52, 54 fluidisch verbunden ist.
Im Betrieb der Gaspumpe 10 wird die Luft durch die Rotation des Pumpenrotors 30 durch die Fluideinlassöffnung 60 angesaugt und durch die beiden Fluidauslassöffnungen 52, 54 aus dem Pumpfach ausgestoßen. Solange in dem Pumpfach ein vordefinierter Überdruck herrscht, ist die erste Fluidauslassöffnung 52 freigegeben und die Luft wird durch die erste Fluidauslassöffnung 52 ausgestoßen. Zusätzlich wird die Luft durch die zweite Fluidauslassöffnung 54 ausgestoßen. Dadurch, dass der zweiten Fluidauslassöffnung 54 kein Ventil zugeordnet ist, wird die Luft widerstandslos ausgestoßen, wobei kein durch das Rückschlagventil erzeugter Druckaufbau erzeugt wird. Auf diese Weise sinkt die tangentiale Belastung auf die Schieberelemente 32, 34, 36, 38, 40 und der Verschleiß der Schieberelemente 32, 34, 36, 38, 40 wird reduziert. Außerdem wird die Leistungsaufnahme des Elektromotors 90 gesenkt und der erreichbare Enddruck gesenkt.
Es sollte deutlich sein, dass auch andere konstruktive Ausführungsformen der trockenlaufenden Gaspumpe im Vergleich zur beschriebenen Ausführungsform möglich sind, ohne den Schutzbereich des Hauptanspruchs zu verlassen. Es kann beispielsweise die Anzahl der Schieberelemente variieren oder die Fluideinlassöffnung und/oder die Fluidauslassöffnungen an anderen Gehäusebauteilen ausgebildet sein.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Trockenlaufende Flügelzellen-Gaspumpe (10), mit
einem Pumpengehäuse (20), das eine Pumpkammer (22) bildet, in der ein Pumpenrotor (30) mit mindestens einem verschiebbaren Schieberelement (32, 34, 36, 38, 40) drehbar gelagert ist,
wobei der Pumpkammer (22) mindesten eine
Fluideinlassöffnung (60) und mindestens zwei
Fluidauslassöffnungen (52, 54) zugeordnet sind,
wobei eine erste Fluidauslassöffnung (52) durch ein
Rückschlagventil (70) verschließbar ist und eine zweite
Fluidauslassöffnung (54) dauerhaft offen ist, und
wobei die erste Fluidauslassöffnung (52) in Drehrichtung des
Pumpenrotors (30) vor der zweiten Fluidauslassöffnung (54) angeordnet ist.
2. Trockenlaufende Flügelzellen-Gaspumpe (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Pumpenrotor (30) mindestens zwei Schieberelemente (32, 34, 36, 38, 40) gelagert sind.
3. Trockenlaufende Flügelzellen-Gaspumpe (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der Winkelabstand b zwischen der ersten Fluidauslassöffnung (52) und der zweiten Fluidauslassöffnung (54) kleiner als der Pumpfachwinkel a ist, wobei der Pumpfachwinkel a durch zwei benachbarte Schieberelemente (32, 34, 36, 38, 40) eingeschlossen ist.
4. Trockenlaufende Flügelzellen-Gaspumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Breite Bl des Schieberelements (32, 34, 36, 38, 40) mindestens der tangentialen Breite B2 der ersten Fluidauslassöffnung (54) entspricht.
5. Trockenlaufende Flügelzellen-Gaspumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest der Kopf (62) des mindestens einen Schieberelements (32, 34, 36, 38, 40) aus Graphit besteht.
6. Trockenlaufende Flügelzellen-Gaspumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (20) einen Ventildeckel (72), einen Hubring (74) und ein Bodendeckel (76) aufweist, welche eine Pumpkammer (22) begrenzen, wobei der Ventildeckel (72) die mindestens zwei Fluidauslausöffnungen (52, 54) aufweist.
7. Trockenlaufende Flügelzellen-Gaspumpe (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die Fluideinlassöffnung (60) an dem Bodendeckel ausgebildet ist.
8. Trockenlaufende Flügelzellen-Gaspumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rückschlagventil (70) ein Zungenventil (80) mit einem Wegbegrenzer (82) ist.
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