DE2922951A1

DE2922951A1 - Fluidumlaufpumpe

Info

Publication number: DE2922951A1
Application number: DE19792922951
Authority: DE
Inventors: Toshiyuku Maeda; Tadashi Saitou; Hiroshi Sakamaki; Aichi Toyota; Fumihiro Ushijima
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1978-06-06
Filing date: 1979-06-06
Publication date: 1979-12-13
Also published as: US4274817A; CA1135120A; DE2922951C2; JPS54158706A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Fluidumlaufpumpe bzw. eine Fluidflügelpumpe, mit der das Fluid angesaugt, komprimiert und ausgegeben wird, indem sich die flügeiförmigen Schieberelemente bzw. die Flügel in Verbindung mit der Umlaufbewegung eines Rotors bewegen. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Bauart einer Umlaufpumpe, bei der zwei federnd nachgiebige Dichtungsplatten jeweils zwischen einem Hauptkörper eines Statorgehäuses und einem Endteil unter Bildung eines dichten Abschlusses angeordnet sind, wobei jeweils zwischen der Dichtungsplatte und einem ausgenommenen Abschnitt des Endteiles endseitige Kammern gebildet werden.

An sich bekannte Fluidumlaufpumpen weisen eine Rotorkammer auf, die zwischen dem Hauptkörper des Gehäuses und den Endteilen gebildet wird, die an beiden Seiten des Gehäuses angeordnet sind. Ein Rotor ist in dem Gehäuse mittels einer Antriebswelle in Lagern frei schwebend oder mit Doppellagern gelagert. Mehrere Flügelnuten bzw. Flügelaussparungen sind in dem Rotor ausgebildet, die eine gerade Anzahl von Flügeln bzw. flügeiförmigen Schiebern gleitend beweglich derart aufnehmen, daß sich diese',in Radialrichtung des Rotors bewegen und in Berührung mit der Innenumfangsfläche des Hauptkörpers oder einer Hülse kommen, die unter Preßsitz in den Hauptkörper eingesetzt ist. Die Flügel drehen sich zusammen mit ".der UmI auf bewegung des Rotors, und hierdurch wird das Fluid angesaugt, komprimiert und ausgegeben.

Bei einer derartigen, an sich bekannten Pumpe ist die Dichtung zwischen den Seitenflächen des Rotors und den

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Endteilen sehr wichtig, und deshalb sind federnd nachgiebige Dichtungsplatten zwischen dem Hauptkörper des Gehäuses und den Endteilen unter Bildung eines dichten Abschlusses angeordnet. Desweiteren sind zwei endseitige Kammern jeweils zwischen der Dichtungsplatte und den Endteilen vorgesehen, die gestatten, daß sie die Dichtungsplatten federnd nachgiebig verformen können, so daß eine Dichtung, zwischen den Seitenflächen des Rotors und den Dichtungsplatten gewährleistet ist.

Die Fluidumlaufpumpe mit Dichtungsplatten hat im allgemeinen Fluideinlaß- und Fluidauslaßöffnungen in dem Hauptkörper des Gehäuses. Da die radial äußeren Endabschnitte der flügeiförmigen Schieberelemente in Gleitberührung mit der Innenumfangsfläche des Gehäuses sind, entstehen bei einer derartigen Auslegung einer Fluidumlaufpumpe stufenförmig abgesetzte Abschnitte an dem Endabschnitt der flügeiförmigen Schieberelemente an der Stelle, die den Einlaß- und Auslaßöffnungen zugeordnet ist. Dieser stufenförmig abgesetzte Abschnitt kann die Dichtung aufgrund von unterschiedlichen Verschleißer- · scheinungen zwischen den flügeiförmigen Schieberelementen und der Innenumfangsfläche des Hauptkörpers beeinträchtigen bzw. die Dichtungswirkung mindern. Um diesen Nachteil zu überwinden, sind Fluideinlaß- und Pluidauslaßöffnungen in der Dichtungsplatte bzw. den Dichtungsplatten ausgebildet und Pluidansaug- bzw. FLuidauslaßöffnungen sind in dem Endteil bzw. den Endteilen ausgebildet, um das angesaugte oder auszulassende Fluid über die endseitige Kammer bzw. endseitigen Kammern in die Rotorkammer zu leiten oder aus diesen auszuleiten. In einem Lageraufnahmeabschnitt des Endteiles ist ein Lager angeordnet, dessen Schmiermittel jedoch durch den Ansaugdruck angesaugt werden kann, oder das Schmiermittel

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kann durch den Förderdruck bzw. den Ausgabedruck verdrängt werden.

Die Erfindung zielt darauf ab, die zuvor beschriebenen Nachteile zu überwinden und eine Fluidu'mlaufpumpe derart auszulegen, daß das Schmiermittel aus den Lagern nicht austreten kann.

Vorzugsweise soll eine I¹Iuidumlaufpumpe geschaffen werden, bei der die Lager eine größere Standzeit haben und die Pumpe einen äußerst günstigen Wirkungsgrad hat, wobei die Bildung eines stufenförmig abgesetzten Abschnittes an dem radial äußeren Endabschnitt der flügeiförmigen Schieber verhindert werden soll. Erfindungs— gemäß zeichnet sich eine Fluidumlaufpumpe dadurch aus, daß die Fluideinlaß- und Fluidauslaßkanäle an den Dichtungsplatten vorgesehen sind. Diese Kanäle sind mit der Rotorkammer in Verbindung und eine Fluidverbindung mit den endseitigen Kammern ist unterbunden. Das von dem Fluideinlaßkanal angesaugte Fluid gelangt in die Rotorkammer und wird von dieser über den Fluidauslaßkanal ausgegeben, ohne daß eine Fluidverbindung mit den endseitigen Kammern vorhanden.

Ein bevorzugter Gedanke der Erfindung liegt in einer Umlaufpumpe bzw. einer Flügelpumpe, die ein Gehäuse mit einem zylindrischen Hohlraum und Endteile an jedem Ende hat, wodurch eine Pumpenkammer gebildet wird. Eine in Lagern gelagerte Antriebswelle trägt einen Eotor mit einer Vielzahl von beweglichen Flügeln bzw. flügeiförmigen Schieberelementen. Dichtungsplatten an federn Ende der Pumpenkammer teilen dieselbe in ein Paar endseitiger Kammern, die von den Dichtungsplatten und den Endteilen begrenzt werden. Fluideinlaß- und Fluid-

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auslaßöffnungen sind in den Dichtungsplatten vorgesehen. Die öffnungen sind als Vorsprünge in den Dichtungsplatten ausgebildet und weisen in Richtung der endseitigen Kammern. Die öffnungen können auch als Aussparungen in den Dichtungsplatten ausgebildet sein, oder verlaufen als öffnungen in die Endteile.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Figur Λ eine Querschnittsansicht längs der Linie I-I in Figur 2 einer ersten Ausführungsform einer Fluidumlaufpumpe,

Figur 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Figur 1,

Figur 5 eine Draufsicht auf eine Dichtungsplatte mit einem Fluideinlaß bzw. einer Fluideinlaßöffnung, die für die erste Ausführungsform nach Figur 1 bestimmt ist,

Figur 4- eine Draufsicht auf eine Dichtungsplatte mit einem Fluidauslaß bzw. einer Fluidauslaßöffnung, die für die erste Ausführungsform nac' jj'igur 1 bestimmt ist,

Figur 5 eine Querschnittsansieht einer Fluidumlaufpumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung, und

Figur 6 eine Querschnittsansicht einer Fluidumlaufpumpe gemäß einer dritten Ausführungsform nach der Erfindung.

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Ein erstes Ausführungsbeispiel nach, der Erfindung ist in den Figuren 1 bis 4 gezeigt. Eine umlaufende Kammer bzw. eine Rotorkammer 8 wird von einem Hauptkörper 2 eines Gehäuses und endseitigen Köpfteilen 4, begrenzt, die mittels Schrauben (nicht gezeigt) fest mit dem Hauptkörper 2 verbunden sind. Ein Läufer bzw. Rotor 16 ist mittels einer Antriebswelle 14 in der Rotorkammer 8 drehbar gelagert. Die Antriebswelle läuft in Lagern 10, 12. Nach Figur 2 sind vier FlügeIzeilen bzw. Flügelnuten 18 in dem Rotor 16 ausgebildet, in denen Flügel bzw. Schieberelemente 20 gleitend beweglich aufgenommen sind.

Federnd nachgiebige Dichtungsplatten 22, 24 sind zwischen den Endteilen 4, 6 und dem Hauptkörper 2 unter Bildung eines dichten Abschlusses angeordnet. Jedes Endteil 4, 6 hat einen ausgenommenen Abschnitt, die endseitige Kammern 26, 28 bilden, die von den Dichtungsplatten 22, 24 begrenzt werden. Die Endteile 4, 6 bilden desweiteren Lagereinschuböffnungen 32. Dieser Aufbau ist in der Pumpentechnik an sich üblich.

Nach der Erfindung sind Fluideinlaß- und Auslaßkanäle in den Dichtungsplatten vorgesehen. Die Einlaßkanäle ragen in Richtung der endseitigen Kammern, jedoch ist keine Fluidverbindung mit den endseitigen Kammern vorhanden .

Gemäß einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung ist ein Fluideinlaßkanal 24a an der Rückseite der Dichtungsplatte 24 und ein Fluidauslaßkanal 22a an der Vorderseite der Dichtungsplatte 22 ausgebildet. Wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt, ragen die Kanäle 22a und 24a in die endseitigen Kammern 26, 28, um eine Fluidverbindung mit denselben zu sperren. Diese Kanäle werden

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von konkaven Abschnitten in der Dichtungsplatte gebildet, deren Gestalt zufällig gewählt ist.

Der Hauptkörper 2 bildet einen Fluidansaugraum 2a, der in Fluidverbindung mit der Rotorkammer 8 über den Fluideinlaßkanal 24a steht. Desweiteren bildet der Hauptkörper 2 einen Fluidauslaßraum 2b, der mit der Rotorkammer 8 über den Fluidauslaßkanal 22a in Fluidverbindung steht. Da die endseitigen Kammern 26, 28 mit den Fluidströmungswegen nicht in Verbindung stehen, kann ein Austreten des Schmiermittels aus den Lagern 10, 12 verhindert werden und das Schmiermittel kann nicht in die Rotorkammer gelangen. Da desweiteren der Fluideinlaßraum 2a und der Fluidauslaßraum 2b in dem Hauptkörper vorgesehen sind, erhält man eine gedrängte Bauweise einer Pumpe, wodurch sich die Platzprobleme im Hinblick auf den Einbauraum überwinden lassen, die beispielsweise im Motorraum eines Kraftfahrzeuges vorhanden sind.

Bei der ersten Ausführungsform sind die Einlaß- und Auslaßkanäle in verschiedenen Dichtungsplatten ausgebildet. Selbstverständlich können jedoch diese Kanäle in einer der Dichtungsplatten ausgebildet sein. Alternativ kann auch jede Dichtungsplatte Einlaß- und Auslaßkanäle haben.

In Pigur 5 ist eine zweite Ausführungsform nach der Erfindung gezeigt, bei der gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform versehen sind. Bei der zweiten Ausführungsform sind Ausnehmungen 22a¹, 24a¹ in der inneren Seitenfläche der Dichtungsplatten 22', 24' jeweils ausgebildet, die eine Pluidverbindung zwischen der Rotorkammer 8 und dem Fluideinlaßraum "und Pluidauslaßraum 2a¹, 2b¹ gestatten. Diese Aussparungen 22a¹, 24a¹ können auch

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in einer der Dichtungsplatten ausgebildet sein, oder jede Dichtungsplatte kann mit Ausnehmungen versehen sein, die als Fluideinlaß- und -auslaßkanäle dienen.

In Figur 6 ist eine dritte Ausführungsform nach der Erfindung gezeigt. Hierbei sind keine Fluideinlaßräume und Fluidauslaßräume wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen. Anstelle hierfür sind in den Endteilen 6¹, 4¹ eine Fluideinlaßöffnung 6a und eine Fluidauslaßöffnung 4a ausgebildet. Die Dichtungsplatten 24", 22" sind teilweise nach außen verlängert, so daß sie Fluidansaugöffnungen 24a und Auslaßöffnungen 22a bilden, die jeweils mit den Fluideinlaß- und Fluidauslaßöffnungen 6a, 4a verbunden sind. Die Fluideinlaß- und Fluidauslaßöffnungen 6a, 4a sind mit kreisförmigen und stufenförmig abgesetzten Abschnitten 30, 31 ausgebildet, in die die Einlaß- und Auslaßöffnungen 24A, 22A mittels eines Preßsitzes bzw. kraftschlüssig eingesetzt sind.

Bei dieser Auslegung gelangt von der Fluideinlaßöffnung 6a angesaugtes Fluid über die Ansaugöffnung bzw. Einlaßöffnung 24a in die Rotorkammer 8, und das Fluid wird von der Fluidauslaßöffnung 4a über die Fluidauslaßöffnung 22A ausgegeben, ohne daß eine Fluidverbindung mit den endseitigen Kammern 28, 26 besteht. Selbstverständlich können die Einlaß- und Auslaßöffnungen 24A, 22A in einer der Dichtungsplatten ausgebildet sein. Bei allen Ausführungsformen sind Lager 10, 12 in Lageraufnahmeöffnungen in den Endteilen untergebracht. Ein Austreten des Schmiermittels aus den Lagern kann desweiteren dadurch verhindert werden, daß an der Innenumfangsfläche der rückwärtigen Lageraufnahmebohrung 32 in gleichmäßigen Abständen vier Nuten 6b vorgesehen sind. Hierdurch wird erreicht, daß zwischen der endseitigen Kammer 28 und einem rückwärtig liegenden Raum 33 der Lageraufnahmeöffnung ein gleicher Druck herrscht.

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Claims

PATKNTANWÄuTE A. GRÜNECKER

H. KINKELDEY

DA-ING.

W. STOCKMAIR

K. SCHUMANN

OA RER NAT - CKPL-PHyS.

P. H. JAKOB

CIPL-ΙΝβ

G. BEZOLD

OFt FER NAT- WL-CKM.

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

6. Juni 1979 P 13 927

NIPPON PISTON EING CO., LTD.

No. 1-18, Uchisaiwai-cho, 2-chome, Chiyoda-ku,Tokyo,Japan

TOYOTA JIDOSHA KOGYO KABUSHIKI KAISHA No. 1, Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi, Japan

Fluidumlaufpumpe

Pat ent an spräche

Fluidumlaufpumpe mit einem Gehäuse mit einem im allgemeinen zylindrischen Hohlraum, mit zwei ausgenommenen Endteilen, die an den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses unter Bildung einer Pumpenkammer angebaut sind, mit einer Antriebswelle, die in den Endteilen mittels Lagern gelagert ist und in den Innen raum der Pumpenkammer ragt, und mit eine^ Rotor, der auf der Antriebswelle in der Pumpenkammer angebracht ist, zwei Dichtungsplatten, die jeweils zwischen den Enden des Gehäuses und den Endteilen angeordnet sind, um die Pumpenkammer in zwei endseitige Kammern, die von den Endteilen und den Dichtungsplatten begrenzt werden und einer dazwischenliegenden Rotorkammer zu unterteilen, die von den Dichtungsplatten und mehreren

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telefon (oas) aassea telex os-seseo Telegramme monapat telekopierer

ORIGIMAL INSPECTED

flügelförmigen Schieberelementen begrenzt wird, die ¹ in in dem Rotor radial ausgebildeten Nuten bzw. Aussparungen gleitend beweglich, afgenommen sind, dadurch, gekennzeichnet, daß Fluideinlaß- und Fluidauslaßöffnungen (24a, 24a¹, 24A; 22a, 22a¹, 22A) in den Dichtungsplatten (22, 24, 22¹, 24', 22", 24") vorgesehen sind, und daß eine Fluidverbindung zwischen den öffnungen und den endsei tigen Kammern (26, 28) unterbunden ist.

2. Fluidumlaufpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluideinlaß« und Fluidauslaßöffnungen (22a, 22a¹, 24a, 24a¹) dadurch gebildet werden, daß die Dichtungsplatten (22, 24, 22', 24') in Richtung auf die endseitigen Kammern (26, 28) derart vorspringen, daß sie konkave Räume bilden, deren Gestalt zufällig gewählt ist.

3· Fluidumlaufpumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluideinlaß- und Fluidauslaßöffnungen (24A, 22A) in dem Gehäusekörper (2) ausgebildet sind, und daß die öffnungen mit der Rotorkammer (8) über Fluideinlaß- und Fluidauslaßöffnungen (6a, 4a) jeweils in Fluidverbindung stehen.

4. Fluidumlaufpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem rückwärtigen Endteil (6) eine rückwärtige Lageraufnahmebohrung (32) ausgebildet ist, die wenigstens eine Nut (6b) in ihrer Innenumfangsflache aufweist, um eine Luftverbindung zwischen der endseitigen Kammer (28) und der Lageraufnahmebohrung (32) herzustellen.

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5· Fluidumlaufpumpe nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluideinlaß- und Eluidauslaßöffnungen als Aussparungen (22a¹, 24a') an den Innenflächen der Dichtungsplatten (22¹, 24«) ausgebildet sind (Figur 5).

6. Fluidumlaufpumpe nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Fluideinlaß- und Fluidauslaßöffnungen (2a, 2b, 4a, 6a) in dem Gehäusekörper (2) ausgebildet sind, und daß die Aussparungen (22a¹, 24a¹), die die Einlaß- und Auslaßöffnungen bilden, eine Fluidverbindung zwischen der Rotorkammer (8) und den Einlaß- und Auslaßöffnungen (2a¹, 2b·) jeweils herstellen.

7· Fluidumlaufpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluideinlaß- und Fluidauslaßöffnungen (6a, 4a) als nach außen weisende öffnungen ausgebildet sind, die sich in die Endteile (6¹, 4¹) erstrecken (Figur 6).

8. Fluidumlaufpumpe nach Anspruch 7» dadurch g e kennz eichnet, daß die Endteile (6¹, 4¹) Fluideinlaß- und Fluidauslaßöffnungen (6a, 4a) jeweils haben, ^:- . daß die Fluideinlaß- und Fluidauslaßkanäle koaxial zu den öffnungen (22A, 24A) angeordnet sind, "*ad daß Verbindungsabschnitte in die Kanäle bzw. Jffnungen ragen (Figur 6).

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