DE2555595A1

DE2555595A1 - DRY AIR ROTATION PUMP OR COMPRESSOR

Info

Publication number: DE2555595A1
Application number: DE19752555595
Authority: DE
Inventors: Shigeru Saito; Hiroshi Sakamaki
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1974-12-13
Filing date: 1975-12-10
Publication date: 1976-06-16
Also published as: FR2294348A1; FR2294348B1; DE2555595C2; AU8747175A; GB1525740A; CA1034933A

Description

BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER ZWIRNER · HIRSCH ^l BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER ZWIRNER · HIRSCH ^l

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADENPATENT LAWYERS IN MUNICH AND WIESBADEN

Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radecxestraße 43 Telefon (089)883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121)562943/561998 Telex 04-186237Postal address Munich: Patentconsult 8 Munich 60 Radecxestrasse 43 Telephone (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Postal address Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telephone (06121) 562943/561998 Telex 04-186237

NIPPON PISTON RING 75/8739NIPPON PISTON RING 75/8739

KABUSHIKI KAISHA +KABUSHIKI KAISHA +

TOYOTA JIDOSHA KOGYO
KABUSHIKI KAISHATOYOTA JIDOSHA KOGYO
KABUSHIKI KAISHA

Trockenluft-Rotationspumpe oder KompressorDry air rotary pump or compressor

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trockenluft-Rotationspumpe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a dry air rotary pump according to the preamble of claim 1.

Sine derartige Pumpe ist entweder als Kompressor oder als Saugpumpe geeignet. Sin Rotor ist exzentrisch innerhalb eines Statorgehäuses gelagert und kooperiert mit der inneren peripheren Wandung des Statorgehäüses und mit entsprechenden seitlichen Wandungen und bildet Saug- und Kompressionsräume, so daß komprimierte Luft oder Vakuum erzeugt werden.Such a pump is suitable either as a compressor or as a suction pump. Sin rotor is eccentric inside a stator housing and cooperates with the inner peripheral wall of the stator housing and with corresponding side walls and forms suction and compression spaces, so that compressed air or vacuum is generated will.

Bs sind zahlreiche Rotationspumpen oder Kompressoren bekannt, beispielsweise wie in Fig. 1 und 2 gezeigt. Diese Art von Pumpen weist ein Statorgehäuse 1 mit einem Einlaßkanal 7 und einem Auslaßkanal 8 und zwei Kopfdeckel 2 und 3 auf, die an sich gegenüberliegenden Seiten des Statorge-Numerous rotary pumps or compressors are known, for example as shown in Figs. This type of pump has a stator housing 1 with an inlet channel 7 and an outlet channel 8 and two head covers 2 and 3, which are on opposite sides of the stator

609825/0340 ORiGiNAL INSPECTED609825/0340 ORiGiNAL INSPECTED

2Γ555952Γ55595

haus es 1 hermetisch befestigt sind und im Inneren einen zylindrischen Pumpenraum begrenzen. Innerhalb des Pumpenraumes ist ein Rotor 5 auf einer Antriebswelle 4 montiert, die in den Kopf deckein 2 und 3 exzentrisch zur Achse des Pumpenraumes gelagert ist. Der Rotor 5 ist ferner zur Aufnähme einer Mehrzahlvon Flügel oder Kolben 6 eingerichtet, die in dem Körper des Rotors in Gleitführung eingepaßt sind, so daß die Flügel 6 infolge Zentrifugalkraft radial nach außen des Rotors gedrängt werden und von der zylindrischen inneren Wandung des Statorgehäuses geführt werden, wobei sich Saug- und Druck- oder Lieferkammern bilden.house there are 1 hermetically attached and one inside limit the cylindrical pump chamber. Inside the pump chamber, a rotor 5 is mounted on a drive shaft 4, which is mounted in the head deckein 2 and 3 eccentrically to the axis of the pump chamber. The rotor 5 is also for inclusion a plurality of vanes or pistons 6 slidably fitted in the body of the rotor are so that the wings 6 due to centrifugal force radially are pushed outwards of the rotor and are guided by the cylindrical inner wall of the stator housing, whereby suction and pressure or delivery chambers are formed.

Im Falle die Pumpe als Luftkompressor verwendet wird, ist es insbesondere wichtig, daß der volumetrische Wirkungsgrad der Pumpe dadurch hoch gehalten wird, daß der Austritt von komprimierter Luft aus der Druckkammer in die Saugkammer verhindert wird; der Querströmungsverlust soll also möglichst klein sein. Bei bekannten Rotationspumpen dieser Art ist jedoch ein Nachteil insofern zu beobachten, als unerwünschte Zwischenräume oder Spalte, die in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen C versehen sind, zwischen sich gegenüberstehenden Endflächen des Rotors 5 und der inneren Wandung der Kopfdeckel 2 und 3 existieren, und zwar infolge Herstellungs- oder Montagefehler und/oder Abnutzung. Weitere unerwünschte Spalte C₁ in Fig. 1 liegen im Bereich der Lagerteile der Antriebswelle 4. Diese unerwünschten Zwischenräume oder Spalte C und C₁ führen dazu, daß komprimierteIf the pump is used as an air compressor, it is particularly important that the volumetric efficiency of the pump is kept high by preventing compressed air from escaping from the pressure chamber into the suction chamber; the loss of cross flow should therefore be as small as possible. In known rotary pumps of this type, however, a disadvantage can be observed insofar as undesirable gaps or gaps, which are provided with the reference character C in FIG. 1, exist between opposing end faces of the rotor 5 and the inner wall of the head covers 2 and 3, and as a result of manufacturing or assembly errors and / or wear and tear. Further undesired gaps C ₁ in Fig. 1 are in the area of the bearing parts of the drive shaft 4. These undesirable gaps or gaps C and C ₁ lead to compressed

609825/0340 ^or»Qinal inspected609825/0340 ^or “Qinal inspected

~³~ 2/55595~ ³ ~ 2/55595

Luft aus der Druckkammer in die Saugkammer entweichen kann, wobei der volumetrische Wirkungsgrad der Pumpe entsprechend verkleinert wird. Wenn ferner die Rotationspumpe als Saugoder Vakuumpumpe verwendet wird, können die unerwünschten Spalte C und C₁ nicht mit Schmieröl abgedichtet werden, weil kein Schmieröl in das Pumpengehäuse zugeführt wird. Ferner ist es vielfach notwendig, die Kriechströme von öl oder Fett von den Lagern der Antriebswelle in das Pumpengehäuse zu verhindern und die Überhitzung infolge Reibungswärme zu vermeiden.Air can escape from the pressure chamber into the suction chamber, the volumetric efficiency of the pump being reduced accordingly. Further, when the rotary pump is used as a suction or vacuum pump, the undesired gaps C and C ₁ cannot be sealed with lubricating oil because no lubricating oil is supplied into the pump housing. Furthermore, it is often necessary to prevent the leakage currents of oil or grease from the bearings of the drive shaft into the pump housing and to avoid overheating as a result of frictional heat.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Trockenluft-Rotationspumpe oder Kompressor zu schaffen, bei welcher die Saug- und Kompressionskammern in verbesserter Weise abgedichtet werden.The invention is therefore based on the object of creating a dry air rotary pump or compressor which the suction and compression chambers are sealed in an improved manner.

Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Haßnahmen des Hauptanspruches gelöst. Danach werden flexible, trennwandartige Abdichtplatten an die sich gegenüberstehenden Endflächen des Rotors geklemmt, und diese Abdichtplatten bestehen aus selbst schmierendem und wärmebeständigem Material, um der Reibungswärme zu wiederstehen und infolge der stark verringerten Spalte den volumetrischen Wirkungsgrad der Pumpe entsprechend zu erhöhen.The task at hand is due to the hatreds of Main claim solved. Then flexible, partition-like sealing plates are attached to the opposite end faces of the rotor clamped, and these sealing plates are made of self-lubricating and heat-resistant material to to withstand the frictional heat and, as a result of the greatly reduced gaps, the volumetric efficiency of the pump to increase accordingly.

Im einzelnen ist eine Trockenluft-Rotationspumpe vorgesehen, welche ein Statorgehäuse mit einer.zylindrischen inne-In detail, a dry air rotary pump is provided, which has a stator housing with a cylindrical inner

60982 5/034060982 5/0340

2^555952 ^ 55595

ren Wandung, zwei Kopfdeckel, die auf sich gegenüberstehenden Enden des Gehäuses zur Bildung eines zylindrischen Pumpenraumes montiert sind, eine Antriebswelle, die exzentrisch in dem Kopfdeckel gelagert ist und sich ins Innere des Pumpenraumes erstreckt, und ein Rotor vorgesehen, der auf der Antriebswelle innerhalb des Pumpenraumes montiert isb und mit der zylindrischen inneren Wandung des Gehäuses sowie den inneren Endwandungen der Kopfdeckel zusammenarbeitet und dabei Saug- und Kompressionskammern bildet. Bei dieser Rotationspumpe werden zwei flexible Abdichtplatten an entgegengesetzten Enden des Gehäuses mittels der Kopfdeckel gehalten, um den Pumpenraum zu umschließen und mit den sich gegenüberstehenden Endflächen des Rotors in Berührung zu kommen; ferner sind zwei Aussparungen in den inneren Endwandungen der Kopfdeckel vorgesehen, die zwei Druckkammern bilden und im wesentlichen mit den gegenüberliegenden Öffnungsenden der zylindrischen inneren Wandung des Gehäuses übereinstimmen. Die Abdichtplatten werden gegen die gegenüberliegenden Endflächen des Rotors gepreßt und zwar infolge der Druckdifferenz zwischen dem inneren Druck, wie er im Pumpenraum erzeugt wird, und dem äusseren Druck, wie er an der abgewandten Seite der Abdichtplatten anliegt, beispielsweise als Druck der Druckkammern, so daß die Abdichtung der Saug- und Druckkammern bewirkt wird.ren wall, two head covers that face each other Ends of the housing are mounted to form a cylindrical pump chamber, a drive shaft that is eccentric is stored in the head cover and into the interior of the pump chamber extends, and a rotor is provided which isb mounted on the drive shaft within the pump chamber and cooperates with the cylindrical inner wall of the housing and the inner end walls of the head cover and thereby forming suction and compression chambers. With this rotary pump two flexible sealing plates are held at opposite ends of the housing by means of the head covers, to enclose the pump space and to contact the opposite end surfaces of the rotor come; Furthermore, two recesses are provided in the inner end walls of the head cover, the two pressure chambers form and substantially with the opposite opening ends of the cylindrical inner wall of the housing to match. The sealing plates are against the opposite End faces of the rotor pressed due to the pressure difference between the internal pressure, as it is in the Pump space is generated, and the external pressure as it is applied to the opposite side of the sealing plates, for example as the pressure of the pressure chambers, so that the sealing of the suction and pressure chambers is effected.

Weitere erzielte Ergebnisse und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung von bevorzugten Aus-Further achieved results and advantages of the invention are given in the following description of preferred embodiments

6 0 9825/ü3AO6 0 9825 / ü3AO

2/555952/55595

führungsformen anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:guide forms explained with reference to the drawing. It shows:

Fig· 1 einen Schnitt längs der Achse durch eine bekannte Flügelpumpe,1 shows a section along the axis through a known vane pump,

Fig. 2 einen Schnitt quer zur Achse durch die bekannte Flügelpumpe,Fig. 2 is a section transverse to the axis through the known vane pump,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie B-B nach Fig. 4 bis 9 der neuen Flügelpumpe, 3 shows a section along the line B-B according to FIGS. 4 to 9 of the new vane pump,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie A-A nach Fig. 3,Fig. 4 is a section along the line A-A of Fig. 3,

Fig. 5 bis Fig. 9FIGS. 5 to 9

abgewandelte Ausführungsformen der Erfindung in Schnittansichten gemäß Linie A-A in Fig. 3.modified embodiments of the invention in sectional views according to Line A-A in Figure 3.

In den Zeichnungen sind jeweils entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden.In the drawings, corresponding parts have been given the same reference numerals.

In Fig. 3 und 4 ist die erste Ausführungsform der Erfindung als Trockenluft-Drehpumpe dargestellt. Ein Statorgehäuse mit einem Einlaß-oder Niederdruckkanal 11 und einem Auslaßoder Hochdruckkanal 12 besitzt zwei Verschlußdeckel oder -köpfe 21 und 22, die hermetisch an den sich gegenüberliegenden Seiten des Statorgehäuses 10 befestigt sind, und zwar mittels Schnurringdichtungen oder O-Ringen 33 und Dich-In Fig. 3 and 4, the first embodiment of the invention is shown as a rotary dry air pump. A stator housing with an inlet or low pressure channel 11 and an outlet or High pressure channel 12 has two closure caps or heads 21 and 22, which are hermetically sealed to the opposite Sides of the stator housing 10 are attached, by means of cord ring seals or O-rings 33 and sealing

60982b/0 34060982b / 0340

tungsplatten 31 und 32 nach Art einer flexiblen Trennwand. Das Statorgehäuse 10 weist auf jeder Seitenfläche eine ringförmig umlaufende Nut 13 zur Aufnahme des O-Ringes 33 und Bypasskanäle 10a auf, welche sich zu dem Auslaßkanal 12 hin öffnen. Am äusseren Umfang des Statorgehäuses 10 ist eine Anzahl von Kühlrippen 14 angebracht, welche die Wärmeabgabe erleichtern. Auf den sich gegenüberstehenden Seiten des Statorgehäuses 10 sind die trennwandartigen flexiblen Abdichtplatten 31 und 32 unter Zwischenlage der O-Ringe 33 mittels der Endköpfe 21 und 22 gepreßt und bilden eine dazwischen liegende hermetisch verschlossene Pump enkammer.processing plates 31 and 32 in the manner of a flexible partition. The stator housing 10 has one on each side surface annular circumferential groove 13 for receiving the O-ring 33 and bypass channels 10a which open to the outlet channel 12. On the outer circumference of the stator housing 10 a number of cooling fins 14 are attached, which facilitate the dissipation of heat. On the opposite Sides of the stator housing 10 are the partition-like flexible sealing plates 31 and 32 with the interposition of the O-rings 33 are pressed and formed by means of the end heads 21 and 22 a hermetically sealed pump chamber in between.

Die Abdichtplatten 31 und 32 sind jeweils mit Durchgangsbohrungen 31a und 32a versehen, die den Bypasskanälen 10a des Statorgehäuses 10 entsprechen, und die Abdichtplatte 32 weist ferner eine Lagernabe 32b zur Abstützung und Dichtung einer Antriebswelle 11 auf. Die Dichtungsplatten 31 und 32 sind aus selbst schmierendem und hitzebeständigem Material, beispielsweise einem hitzebeständigem Kunststoff mit niedrigem Reibbeiwert, hergestellt, um der Reibwärme zu wiederstehen. Auf der inn-sren Seitenfläche der Deckel oder Köpfe 21 und 22 sind kreisförmige Aussparungen 21a und 22a -vorgesehen, welche zwei Druckkammern 25 und 26 bilden, die von den Abdichtplatten 31 und 32 seitlich begrenzt werden und mit dem Auslaßkanal 12 des Statorgehäuses 10 über Kanäle 21b und 22b, die Bohrungen 31a und 32a sowieThe sealing plates 31 and 32 are each provided with through bores 31a and 32a, which the bypass channels 10a of the stator housing 10 correspond, and the sealing plate 32 also has a bearing hub 32b for support and Seal a drive shaft 11. The sealing plates 31 and 32 are made of self-lubricating and heat-resistant Material, for example a heat-resistant plastic with a low coefficient of friction, made to reduce the frictional heat to resist. On the inner side of the lid or heads 21 and 22 are circular recesses 21a and 22a, which form two pressure chambers 25 and 26 which are laterally bounded by the sealing plates 31 and 32 are and with the outlet channel 12 of the stator housing 10 via channels 21b and 22b, the bores 31a and 32a as well

609825/Ü34G609825 / Ü34G

2JTS5ÖS52JTS5ÖS5

den Bypasskanal 10a in Verbindung stehen. Die kreisförmigen Aussparungen 21a und 22a sind konzentrisch zur Achse der inneren peripheren Wandung des Statorgehäuses 10 und die Öffnungsfläche jeder Aussparung stimmt im wesentlichen mit derjenigen des Statorgehäuses 10 über ein.the bypass channel 10a are in communication. The circular Recesses 21a and 22a are concentric to the axis of the inner peripheral wall of the stator housing 10 and the opening area of each recess is substantially the same as that of the stator housing 10.

Innerhalb der Pumpenkammer, eingeschlossen zwischen der peripheren Wandung des Statorgehäuses 10 und den Abdichtplatten 31 und 32,ist mittels eines Federkeils 16 ein Rotor 40 auf der Antriebswelle 17 befestigt, welche mittels Lager 18 in dem Kopfdeckel 22 sowie in der Lagernabe 32b der Abdichtplatte 32 gelagert ist. Die Lage der Welle 17 ist exzentrisch zur Achse der inneren peripheren Wandung des Statorgehäuses 10, wie sich insbesondere aus Fig. 3 ergibt. Die Lagernabe 32b der Abdichtplatte 32 wird mittels einer ringförmigen Feder 15 nach innen geklemmt, um die Welle 17 luftdicht abzudichten und Kriechströme von öl oder Fett des Kugellagers 18 in die Pumpenkammer zu vermeiden« Da der Rotor 40 exzentrisch innerhalb der Pumpenkammer rotiert, kommt er nur mit einer Seite der inneren peripheren Wandung des Statorgehäuses 10 in Berührung. Der Rotor AO weist radiale Schlitze 41 auf, die sich in axialer Richtung erstrecken und an den Endflächen des Rotors 40 endigen. Flügel 42 sind in den Schlitzen 41 des Rotors 40 geführt und erstrecken sich zwischen den beiden zueinander parallelen Seitenflächen des Schlitzes und endigen in Ebenen fluchtend zu den Enden des Rotors 40, Während der Drehung desInside the pump chamber, enclosed between the peripheral wall of the stator housing 10 and the sealing plates 31 and 32, is by means of a spring wedge 16 a Rotor 40 attached to the drive shaft 17, which by means of bearings 18 in the head cover 22 and in the bearing hub 32b the sealing plate 32 is mounted. The position of the shaft 17 is eccentric to the axis of the inner peripheral wall of the Stator housing 10, as can be seen in particular from FIG. The bearing hub 32b of the sealing plate 32 is by means of an annular spring 15 clamped inwardly to hermetically seal the shaft 17 and leakage currents of oil or to avoid grease of the ball bearing 18 in the pump chamber «Since the rotor 40 is eccentric within the pump chamber rotates, it comes into contact with only one side of the inner peripheral wall of the stator housing 10. The rotor AO has radial slots 41 which extend in the axial direction and terminate at the end faces of the rotor 40. Vanes 42 are guided in the slots 41 of the rotor 40 and extend between the two mutually parallel Side surfaces of the slot and terminate in planes in alignment with the ends of the rotor 40, during rotation of the

BÜ9825/Ü340BÜ9825 / Ü340

Rotors 40 werden die Flügel 42 infolge Zentrifugalkraft nach aussen gedrängt und von der inneren peripheren Wandung des Statorgehäuses 10 geführt. Zwischen diesen Teilen bilden sich vergrößernde und verkleinernde Saug- und Druckoder Lieferkammern. Rotor 40 are the blades 42 due to centrifugal force pushed outwards and guided by the inner peripheral wall of the stator housing 10. Form between these parts enlarging and reducing suction and pressure or delivery chambers.

Wenn die Trockenluft-Rotationspumpe mit den beschriebenen Eigenschaften als Luftkompressor betrieben wird, wird die komprimierte Luft aus dem Hochdruckkanal 12 entlassen und gelangt über die Bypasskanäle 12a sowie die Kanäle 21b und 22b in die beiden Druckkammern 25 und 26, so daß die biegsamen Dichtplatten 31 und 32 auf die sich gegenüberliegenden Seiten des Rotors 40 infolge des Druckunterschiedes zwischen diesen Druckkamern 25 und 26 und dem Pumpenraum gepreßt werden. Wenn die Pumpe als Saugpumpe verwendet wird, liegt der am Auslaß 12 erscheinende atmosphärische Druck über die Bypasskanäle 12a und die Kanäle 21b und 22b in den beiden Druckkammern 25 und 26 vor, so daß die biegsamen Dichtplatten 31 und 32 ebenfalls auf die sich gegenüberstehenden Seiten des Rotors 40 infolge des negativen Druckunterschiedes zwischen der Pumpenkammer und dem atmosphärischen Druck der Druckkfjnmern 25 und 26 angepreßt werden,If the dry air rotary pump with the properties described is operated as an air compressor, the released compressed air from the high pressure channel 12 and passes through the bypass channels 12a and the channels 21b and 22b in the two pressure chambers 25 and 26, so that the flexible sealing plates 31 and 32 on the opposite Sides of the rotor 40 due to the pressure difference between these pressure chambers 25 and 26 and the pump room be pressed. When the pump is used as a suction pump, the atmospheric appearing at outlet 12 is Pressure via the bypass channels 12a and the channels 21b and 22b in the two pressure chambers 25 and 26, so that the flexible Sealing plates 31 and 32 also on the opposite sides of the rotor 40 as a result of the negative Pressure difference between the pump chamber and the atmospheric pressure of the pressure cells 25 and 26 are pressed,

Die Saug- und Druckkammern im Pumpeninneren sind demnach luftdicht voneinander getrennt, und zwar infolge des Endflächen-Abdichtkontaktes der Abdichtplatten 31 und 32 mit den sich gegenüberstehenden Endflächen des Rotors 40. AufThe suction and pressure chambers inside the pump are accordingly separated from one another in an airtight manner, as a result of the end face sealing contact of the sealing plates 31 and 32 with the opposite end surfaces of the rotor 40. On

609825/0340609825/0340

2^555952 ^ 55595

diese Weise wird ein guter volumetrischer Wirkungsgrad der Pumpe erzielt. Ferner werden öl- oder Fett-Kriechströme in das Pumpeninnere von den Kugellagern 18 durch die Lagernabe 32b der Abdichtplatte 32 unterbunden. Ferner kann der Kontaktdruck der Abdichtplatten 31 und 32 gegen die Endflächen des Rotors 40 in Abhängigkeit von der Antriebsart bzw. Zustand der Pumpe gesteuert werden, und selbst wenn sich der Rotor 40 in axialer Richtung,zum Beispiel infolge der Reibungswärme ausdehnt oder in axialer Richtung infolge eines Montagefehlers verschiebt, wird die thermische Ausdehnung oder die axiale Verschiebung des Rotors 40 durch die Abdichtplatten 31 und 32 aufgenommen, welche den Endflächen—Abdichtkontakt aufrechterhalten, da die axiale Tiefe 1 der Aussparungen 21a und 22a so vorgewählt ist, daß diese thermische Ausdehnung und/oder die axiale Verschiebung des Rotors 40 ermöglicht wird.in this way a good volumetric efficiency of the pump is achieved. Furthermore, oil or grease leakage flows into the interior of the pump from the ball bearings 18 through the bearing hub 32b of the sealing plate 32 are prevented. Further, the contact pressure of the sealing plates 31 and 32 against the end surfaces of the rotor 40 can be controlled depending on the driving mode or state of the pump, and even if the rotor 40 expands in the axial direction, for example due to frictional heat, or in the axial direction as a result shifts due to an assembly error, the thermal expansion or the axial displacement of the rotor 40 is absorbed by the sealing plates 31 and 32, which maintain the end face sealing contact, since the axial depth 1 of the recesses 21a and 22a is preselected so that this thermal expansion and / or the axial displacement of the rotor 40 is made possible.

Fig. 5 zeigt eine Modifikation der beschriebenen Rotationspumpe, wobei die Druckkammern 25 und 26 jeweils mit der atmosphärischen Luft über Kanäle 21c und 22c verbunden sind. Diese Modifikation ist nur als Saug- oder Vakuumpumpe brauchbar.Fig. 5 shows a modification of the rotary pump described, the pressure chambers 25 and 26 each with the atmospheric air are connected via channels 21c and 22c. This modification is only available as a suction or vacuum pump useful.

Fig. 6 zeigt eine weitere Modifikation der beschriebenen Rotationspumpe, wobei die Druckkammern 25 und 26 jeweils mit Druckluft gefüllt und mit Rückschlagventilen 35 und 36 verschlossen sind. Die Druckhöhe der Druckluft innerhalb der Fig. 6 shows a further modification of the rotary pump described in which the pressure chambers 25 and 26 are filled with compressed air and are sealed with check valves 35 and 36. The pressure level of the compressed air within the

609825/0340609825/0340

Kammern 25 und 26 ist größer als die komprimierte Luft, wie sie in dem Arbeitsraum der Pumpe erzeugt wird. Deshalb ist diese Modifikation als Saugpumpe oder als Luftkompressor wirksam.Chambers 25 and 26 is larger than the compressed air, as it is generated in the working space of the pump. That's why this modification is effective as a suction pump or as an air compressor.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, wobei die Abdichtplatten 31 und 32 dauernd auf sich gegenüberliegenden Seiten des Rotors 40 mittels Luftbälge oder -säcke 41 bzw. 42 gedrückt werden, die innerhalb der Kammern 25 und 26 enthalten sind. Der Luftbalg 41 der linken Seite besitzt eine kreisförmige Gestalt entsprechend der inneren peripheral Wandung der Aussparung 21a und ist mit Druckluft gefüllt, die aus einer äusseren Druckluftquelle über ein Rückschlagventil 41a eingefüllt worden ist. Der Luftbalg 42 der rechten Seite besitzt eine keisringförmige Gestalt und liegt zwischen dem äusseren Rand der Lagernabe 32b der Abdichtplatte 32 und der inneren peripheren Wandung der Aussparung 22a. Auch der Luftbalg 42 ist mit Druckluft gefüllt, die von einer äusseren Druckquelle über ein Rückschlagventil 42a eingefüllt worden ist.In Fig. 7 a further embodiment of the invention is shown, wherein the sealing plates 31 and 32 are permanently on opposite sides of the rotor 40 are pressed by means of air bellows or sacks 41 and 42, which are inside the chambers 25 and 26 are included. The air bellows 41 on the left side has a circular shape accordingly the inner peripheral wall of the recess 21a and is filled with compressed air from an external compressed air source has been filled via a check valve 41a. Of the Air bellows 42 on the right-hand side has a ring-shaped shape and lies between the outer edge of the bearing hub 32b of the sealing plate 32 and the inner peripheral wall of the recess 22a. The air bellows 42 is also operated with compressed air filled, which has been filled from an external pressure source via a check valve 42a.

Fig. 8 zeigt eine Modifikation der Rotationspumpe nach Fig. 7, wobei die Luftbälge 41 und 42 gegen abgedichtete Luftsäcke 43 und 44 ausgetauscht worden sind. Diese Luftsäcke 43 und 44 sind Jeweils innerhalb der Kammern 25 und 26 untergebracht und stehen unter einem vorbestimmten Druck, um die Abdichtplatten 31 und 32 nach innen zu drücken.Fig. 8 shows a modification of the rotary pump according to Fig. 7, the air bellows 41 and 42 against sealed air bags 43 and 44 have been exchanged. These air bags 43 and 44 are housed within the chambers 25 and 26, respectively and are under a predetermined pressure to push the sealing plates 31 and 32 inward.

609825/0340609825/0340

2J555952J55595

Fig. 9 zeigt eine weitere Modifikation der Rotationspumpe nach Fig. 7, wobei die Abdichtplatte 31 der linken Seite gegen die entsprechende Endfläche des Rotors 40 mittels wellenförmig gestalteter Federn 45 und 46 gepreßt wird, während die Abdichtplatte 32 der rechten Seite gegen das entsprechende Ende des Rotors 40 durch eine wellenförmig gestaltete Ringfeder 47 gedrängt wird. Die Federn 45 und sind jeweils in ringförmigen Nuten 45a und 46a eingelegt, die in der Bodenwandung der Aussparung 21a vorgesehen sind und kommen mit ihren Kopfteilen mit der Abdichtplatte 31 mit einem vorbestimmten Druck zur Einwirkung. In ähnlicher Weise ist die Feder 47 in einer ringförmigen Nut 47a auf der Bodenwandung der Aussparung 22a untergebracht und wirkt mit seinem Kopfteil auf die Abdichtplatte 32 mit einem vorbestimmten Druck ein.FIG. 9 shows a further modification of the rotary pump according to FIG. 7, with the sealing plate 31 on the left is pressed against the corresponding end face of the rotor 40 by means of wave-shaped springs 45 and 46, while the sealing plate 32 of the right side against the corresponding end of the rotor 40 by an undulating designed ring spring 47 is urged. The springs 45 and 45 are each inserted in annular grooves 45a and 46a, which are provided in the bottom wall of the recess 21a and come with their head parts with the sealing plate 31 with a predetermined pressure to act. Similarly, the spring 47 is in an annular groove 47a housed on the bottom wall of the recess 22a and acts with its head part on the sealing plate 32 a predetermined pressure.

Außer den beschriebenen Ausführungsformen sind noch weitere Modifikationen möglich. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebenen und dargestellten Maßnahmen, vielmehr werden vernünftige und offensichtliche Äquivalente eingeschlossen. In addition to the embodiments described, there are still others Modifications possible. The invention is not limited to the measures described and illustrated, but rather reasonable and obvious equivalents are included.

GU9825/034QGU9825 / 034Q

Claims

BLUMBACH · WESER . BERGEN · KRAMERBLUMBACH · WESER. BERGEN · KRAMER

ZWIRNER - HIRSCH 2j"55535ZWIRNER - HIRSCH 2j "55535

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADENPATENT LAWYERS IN MUNICH AND WIESBADEN

. 41. . 41.

Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radeckestraße 43 Telefon (089)883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121)562943/561998 Telex 04-186237Postal address Munich: Patentconsult 8 Munich 60 Radeckestrasse 43 Telephone (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Postal address Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telephone (06121) 562943/561998 Telex 04-186237

NIPPON PISTON RING 75/8739NIPPON PISTON RING 75/8739

KABUSHIKI KAISHA +KABUSHIKI KAISHA +

TOYOTA JIDOSHA KOGYO
KABUSHIKI KAISHATOYOTA JIDOSHA KOGYO
KABUSHIKI KAISHA

PatentansprücheClaims

1,} Trockenluft-Rotationspumpe oder Kompressor, welcher folgende Teile aufweist:1 ,} Dry air rotary pump or compressor, which has the following parts:

ein Statorgehäuse mit einer zylindrischen inneren Wandung, a stator housing with a cylindrical inner wall,

zwei Kopfdeckel, die auf den sich gegenüberstehenden Enden des Gehäuses montiert sind und mit diesem einen zylindrischen Pumpenraum umgrenzen, eine Antriebswelle, die exzentrisch in dem Kopfdeckel gelagert ist und sich ins Innere des Pumpenraumes erstreckt, undtwo head covers that are on the facing Ends of the housing are mounted and with this delimit a cylindrical pump chamber, a drive shaft that is eccentric in the head cover is stored and extends into the interior of the pump chamber, and

einen Rotor, der auf der Antriebswelle innerhalb des Pumpenraumes montiert ist und mit der inneren Wandung des Gehäuses sowie den inneren Endwandungen der Kopfdeckel im Sinne der Bildung von Saug- und Kompressionskammern kooperiert,
dadurch gekennzeichnet,a rotor, which is mounted on the drive shaft inside the pump chamber and cooperates with the inner wall of the housing and the inner end walls of the head cover in the sense of the formation of suction and compression chambers,
characterized,

609825/0340609825/0340

2<ffo55952 <ffo5595

daß zwei flexible Abdichtplatten (31, 32) mittels der Kopf deckel (21, 22) auf den sich gegenüberstehenden Enden des Gehäuses (10) geklemmt sind, um den Pumpenraum zu umschließen und mit den sich gegenüberstehenden Endflächen des Rotors in Berührung zu kommen, daß zwei Aussparungen (21a, 22a) an den inneren Endwandungen der Kopfdeckel (21, 22) vorgesehen sind, um zwei Druckkammern (25, 26) zu bilden, wobei die Aussparungen (21a, 22a) im wesentlichen mit den sich gegenüberstehenden öffnungsenden der zylindrischen inneren Wand des Gehäuses (10) zusammenfallen,that two flexible sealing plates (31, 32) by means of the head cover (21, 22) on the opposite Ends of the housing (10) are clamped to enclose the pump space and with the opposite end surfaces of the rotor to come into contact that two recesses (21a, 22a) on the inner end walls the head cover (21, 22) are provided to form two pressure chambers (25, 26), the recesses (21a, 22a) essentially with the opposite opening ends of the cylindrical inner wall of the housing (10) coincide

und daß die Abdichtplatten (31, 32) gegen die sich gegenüberstehenden Endflächen des Rotors (40) infolge der Druckdifferenz gepreßt werden, die zwischen dem Innendruck, wie dieser in den Saug- und Druckkammern erzeugt wird, und dem Außendruck besteht, wie dieser an den Oberflächen der Abdichtplatten (31, 32) zur Seite der Druckkammern (25, 26) herrscht, so daß die Abdichtung der Saug- und Druckkammern durch entsprechende Anlage der Abdichtplatten gelingt.and that the sealing plates (31, 32) against the opposing End faces of the rotor (40) are pressed as a result of the pressure difference between the internal pressure, how this is generated in the suction and pressure chambers, and the external pressure, like this on the surfaces of the Sealing plates (31, 32) on the side of the pressure chambers (25, 26) prevail, so that the suction and pressure chambers are sealed succeeds by applying the sealing plates accordingly.

2. Trockenluft-Rotationspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Aussparungen (21a, 22a) gebildeten Druckkammern (25, 26) jeweils mit komprimierter Luft versorgt werden, die von der Pumpen-Kompressionskammer stammt, und daß die Abdichtplatten (31, 32) gegen die sich gegenüberstehenden Endflächen des Rotors (40) infolge der Druckdifferenz zwischen dem inneren, inner-2. dry air rotary pump according to claim 1, characterized in that the pressure chambers (25, 26) formed within the recesses (21a, 22a) each with compressed air coming from the pump compression chamber are supplied, and that the sealing plates (31, 32) against the opposite end surfaces of the rotor (40) due to the pressure difference between the inner, inner

609825/0340609825/0340

2^555952 ^ 55595

halb der Saug- und Kompressionskammern erzeugten Druck und der komprimierten Luft in den jeweiligen Druckkammern (25, 26) gepreßt werden.half of the suction and compression chambers generated pressure and the compressed air in the respective pressure chambers (25, 26) are pressed.

3. Trockenluft-Rotationspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Aussparungen (21a, 22a) gebildeten Druckkammern (25, 26) jeweils mit dem atmosphärischen Druck verbunden (über Kanäle 21c, 22c) sind, und daß die Abdichtplatten (31, 32) gegen die sich gegenüberstehenden Endflächen des Rotors (40) infolge der Druckdifferenz zwischen dem negativen, in der Saugkammer erzeugten Druck und dem atmosphärischen Druck innerhalb der jeweiligen Druckkammern (25, 26) gepreßt werden.3. dry air rotary pump according to claim 1, characterized in that the in the recesses (21a, 22a) formed pressure chambers (25, 26) each connected to the atmospheric pressure (via channels 21c, 22c) are, and that the sealing plates (31, 32) against the opposing end surfaces of the rotor (40) as a result of Pressure difference between the negative pressure generated in the suction chamber and the atmospheric pressure inside the respective pressure chambers (25, 26) are pressed.

4« Trockenluft-Rotationspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Aussparungen (21a, 22a) gebildeten Druckkammern (25, 26) mit Druckluft gefüllt sind, die von einer äusseren Druckquelle stammt, und daß die Abdichtplatten (31, 32) gegen die sich gegenüberstehenden Endflächen des Rotors (40) infolge der Druckdifferenz zwischen dem inneren, innerhalb der Saug- und Kompressionskammern gebildeten Druck und der komprimierten, in der jeweiligen Druckkammer (25, 26) gespeicherten Luft gepreßt werden.4 «dry air rotary pump according to claim 1, characterized in that the pressure chambers (25, 26) formed within the recesses (21a, 22a) are supplied with compressed air are filled, which comes from an external pressure source, and that the sealing plates (31, 32) against the opposing end surfaces of the rotor (40) due to the pressure difference between the inner, within the Suction and compression chambers formed pressure and the compressed, stored in the respective pressure chamber (25, 26) Air are pressed.

5. Trockenluft-Rotationspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Aussparun-5. dry air rotary pump according to claim 1, characterized in that the within the Aussparun-

6U9825/03406U9825 / 0340

2^555952 ^ 55595

gen (21a, 22a) gebildeten Druckkammern (25, 26) jeweils mit Luftbälgen oder -säcken (41, 42 bzw. 43, 44) versehen sind, die mit komprimierter Luft gefüllt sind, und daß die Abdichtplatten (31» 32) gegen die sich gegenüberstehenden Endflächen des Rotors (-40) infolge der Druckdifferenz zwischen dem innerli, innerhalb der Saug- und Kompressionskammern gebildeten Druck und der in den jeweiligen Luftsäcken gespeicherten Druckluft gepreßt werden.gen (21a, 22a) formed pressure chambers (25, 26) respectively are provided with air bellows or bags (41, 42 or 43, 44) which are filled with compressed air, and that the sealing plates (31 »32) against the opposite end faces of the rotor (-40) as a result of the pressure difference between the pressure generated inside the suction and compression chambers and that in the respective air sacs stored compressed air are pressed.

6. Trockenluft-Rotationspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei abgeschlossene Luftbälge oder -säcke (43» 44) jeweils in den Aussparungen (21a, 22a) unter einem vorbestimmten Druck enthalten sind, und daß die Abdichtplatten (31 , 32) gegen die sich gegenüberstehenden Endflächen des Rotors (40) infolge der Differenz zwischen dem inneren, innerhalb der Saug- und Kompressionskammern erzeugten Druck und der Druckluft innerhalb der jeweiligen abgedichteten Luftsäcke gepreßt werden.6. dry air rotary pump according to claim 1, characterized in that two closed air bellows or sacks (43 »44) are each in the recesses (21a, 22a) are contained under a predetermined pressure, and that the sealing plates (31, 32) against the opposing End surfaces of the rotor (40) due to the difference between the internal pressure generated within the suction and compression chambers and the compressed air within the respective sealed air bags are pressed.

7· Trockenluft-Rotationspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Aussparungen (21a, 22a) gebildeten Druckkammern (25, 26) mit einer federnden Einrichtung (45, 46, 47) versehen ist, und daß die Abdichtplatten (31,32) gegen die sich gegenüberstehenden Endflächen des Rotors (40) infolge der Druckdifferenz zwischen dem inneren, innerhalb der Saug- und Kompressionskammern erzeugten Druck und den Federkräften gepreßt werden. 7 dry air rotary pump according to claim 1, characterized in that the pressure chambers (25, 26) formed within the recesses (21a, 22a) with a resilient Device (45, 46, 47) is provided, and that the sealing plates (31,32) against the opposing End faces of the rotor (40) are pressed as a result of the pressure difference between the internal pressure generated within the suction and compression chambers and the spring forces.

609825/0 340609825/0 340

2JJ555952JJ55595

8. Trockenluft-Rotationspumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Einrichtung aus wellenförmigen Ringfedern (45, 46, 47) besteht, die in den jeweiligen Aussparungen (21a, 22a) angeordnet sind, und die Abdichtplatten (31, 32) gegen die sich gegenüberstehenden Endflächen des Rotors (40) pressen.8. dry air rotary pump according to claim 7, characterized in that the resilient device consists of wave-shaped annular springs (45, 46, 47) which are arranged in the respective recesses (21a, 22a), and pressing the sealing plates (31, 32) against the opposite end surfaces of the rotor (40).

9. Trockenluft-Rotationspumpe nach Anspruch 1,9. dry air rotary pump according to claim 1,

dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Abdichtplatten (32) einstückig mit einem Lagerteil (32b) versehen ist, welcher die Antriebswelle (17) stützt und eine luftdihte Abdichtung gegenüber den Lager (18) der Antriebswelle (17) schafft.characterized in that at least one of the sealing plates (32) is provided in one piece with a bearing part (32b) which supports the drive shaft (17) and an air-tight seal against the bearings (18) of the drive shaft (17) creates.

10. Trakenluft-Rotationspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtplatten (31» 32) aus einem selbst schmierenden und hitzebeständigen Material bestehen.10. Trakenluft rotary pump according to one of claims 1 to 9 » characterized in that the sealing plates (31 »32) are made from a self-lubricating and heat-resistant material exist.

6 0.9 825/03406 0.9 825/0340