DE2942696A1

DE2942696A1 - Einrichtung zur schmierung einer drehkolben-luftpumpe

Info

Publication number: DE2942696A1
Application number: DE19792942696
Authority: DE
Inventors: Max 7101 Neckarsulm Ruf
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1979-10-23
Filing date: 1979-10-23
Publication date: 1981-04-30
Also published as: US4392797A; JPS56165792A

Description

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Einrichtung zur Schmierung einer Drehkolben-Luftpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Schmierung einer Drehkolben-Luftpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus dem DE-GM 71 26 73** ist eine Drehkolben-Luftpumpe bekannt, bei der zur Verminderung der innerhalb der Pumpe auftretenden Reibung der Kolben und/oder der Mantel aus einem Kunststoff mit geringem Reibwert oder mit selbstschmierenden Eigenschaften besteht. Mit einer derartigen Maßnahme können zwar die Gleiteigenschaften verbessert und der Verschleiß vermindert und somit die Lebensdauer der Pumpe erhöht werden, doch kann dadurch nicht das Problem der im allgemeinen mangelhaften Dichtheit zwischen dem Kolben und den Gehäuseinnenwänden beseitigt werden, die insbesondere bei kleiner Drehzahl eine unzureichende Pumpenförderleistung zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, die sowohl gute Gleiteigenschaften als auch über den gesamten Betriebsbereich eine ausreichende Förderleistung gewährleistet.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruches 1 gelöst.

Über die vorgeschlagene Ölbohrung, die nahe des Saugkanales in einem Bereich mündet, in dem bei Betrieb der Pumpe überwiegend Unterdruck herrscht, kann selbsttätig Schmieröl angesaugt und über den Exzenter auf die Innenfläche des Mantels und der Seitenteile, auf denen der Kolben entlanggleitet, gelangen. Dadurch wird eine einwandfreie Schmierung der aufeinandergleitenden Teile der Pumpe erreicht, so daß auf die Verwendung von Werkstoffen mit guten Gleiteigenschaften verzichtet werden kann. Der besondere Vorteil dieser Lösung besteht aber darin,

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daß das Schmieröl, das sich auf der Innenfläche des Mantels und der Seitenteile verteilt und haften bleibt, dichtend zwischen dem Kolben und den Seitenteilen bzw. dem Mantel wirkt. Die erzielbare Dichtheit innerhalb der Pumpe macht es möglich, daß in jedem Drehzahlbereich die Förderleistung sichergestellt ist. Überschüssiges Schmieröl wird über den Auslaßkanal aus den Arbeitsraum gefördert und kann auf bekannte Weise aufgefangen werden.

Die Zufuhr des Schmieröles zur Ölbohrung wird dadurch erzielt, daß der Olkanal über ein in den Schmieröl-Rücklaufkanal der Kraftmaschine hineinragendes Rohrstück mit einer nach oben offenen Ölauffangtasche an den Schmieröl-Rücklaufkanal angeschlossen ist. Wenn die Olauffangtasche höher liegt als die Mündung der Ölbohrung und der Olkanal mit einem Gefälle verläuft, verbleibt eine bestimmte Menge Schmieröl im Olkanal, welches nach einem Stillstand der Pumpe beim Wiederanlauf als Schmier- und Dichtmittel unmittelbar zur Verfügung steht.

Bei einer Einrichtung mit einem Trägerkörper, an dem die Achse befestigt ist und der den Saugkanal und den Auslaßkanal enthält, kann der Olkanal zwischen dem Saugkanal und dem Auslaßkanal verlaufend im Trägerkörper angeordnet sein.

Bei einer Einrichtung, bei der die Drehkolben-Luftpumpe ausschließlich zur Erzeugung von Unterdruck eingesetzt ist, kann der Auslaßkanal in den Schmieröl-Rücklaufkanal münden. Durch diese Ausführung kann das überschüssige Schmieröl aus der Pumpe ohne zusätzliche Einrichtungen auf einfache Weise wieder der Kraftmaschine zugeführt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1 eine als Riemenscheibe ausgebildete Drehkolbenluftpumpe, die über einen Trägerkörper an einer Kraftmaschine befestigt ist, teilweise im Schnitt, und

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Drehkolben-Luftpumpe in Fig. 1.

Die in den Fig. 1 und 2 als Beispiel gezeigte Drehkolben-Luftpumpe ist für die Erzeugung von Unterdruck für eine Kraftmaschine vorgesehen und wird von einer im Kämmeingriff arbeitenden innenachsigen Drehkolbenmaschine mit einem Übersetzungsverhältnis von 7 : 6 gebildet. Das Gehäuse 1 dieser Drehkolben-Luftpumpe setzt sich im wesentlichen aus einem Mantel 2 und zwei parallelen Seitenteilen 3 und 4 zusammen, wobei das Seitenteil 3 iⁿ Fig. 1 weggelassen ist. Am Seitenteil 4 ist seitlich eine Riemenscheibe 5 eines Riementriebes angesetzt, die ein nach außen von einem Dichtring 6a abgedichtetes Lager 6 aufnimmt, über welches das Gehäuse 1 auf einer feststehenden Achse 7 drehbar gelagert ist. Auf dem Außenumfang 8 der Riemenscheibe 5 läuft in Pfeilrichtung D der Riemen R beispielsweise eines Hilfsaggregate-Riementriebes der Kraftmaschine ab und bringt das Gehäuse 1 in Umlauf. Die Achse 7 ist an ihrem einen Ende mittels einer Schraube 9 an einem Trägerkörper 10 befestigt, der mit der teilweise angedeuteten Kraftmaschine 11 verbunden ist. An ihrem anderen Ende trägt die Achse 7 einen Exzenter 12, der beispielsweise über eine Schraube 13 an der Achse 7 befestigt ist. Auf dem Exzenter 12 ist ein Kolben 14 drehbar gelagert, der mit dem Mantel 2 zahnradartig im Eingriff steht und volumenveränderliche Arbeitsräume begrenzt. Der Exzenter 12 weist auf seiner Lagerfläche 15 für den Kolben l4 eine mit einem Saugkanal 16 verbundene Ausnehmung 17 und eine mit einem Auslaßkanal 18 verbundene Ausnehmung 19 auf. Die Ausnehmungen 17 und 19 treten bei Umlauf des Kolbens 14 über Steueröffnungen 20 in den zahnradartigen Vertiefungen des Kolbens 14 nacheinander mit den Arbeitsräumen

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in Verbindung. Der Saugkanal l6, der durch die Achse 7 und den Trägerkörper 10 verläuft, ist über einen Rohrstutzen 21 an die von Unterdruck betätigten, nicht gezeigten Einrichtungen der Kraftmaschine angeschlossen. Der Auslaßkanal l8 verläuft ebenfalls durch die Achse 7 und den Trägerkörper 10 und mündet in einem Schmieröl-Rücklaufkanal 22 der Kraftmaschine 11, in den die Luftpumpe geräuscharm abbläst.

Die Einrichtung zur Schmierung der Drehkolben-Luftpumpe wird dadurch gebildet, daß auf der Lagerfläche 15 des Exzenters 12 in Drehrichtung des Kolbens Ik nach der Ausnehmung 17 und beispielsweise 30 nach der Stelle S des geringsten Abstandes des Exzenters 12 zur Mitte M der Achse 7 und seitlich versetzt zu den Steueröffnungen 20 des Kolbens Ik und den Ausnehmungen 17 und 19 eine Ölbohrung 23 mündet. Diese Ölbohrung 23 ist über einen Ölkanal 24, der durch die Achse 7 und zwischen dem Saugkanal l6 und dem Auslaßkanal l8 im Trägerkörper 10 verläuft, an den Schmieröl-Rücklaufkanal 22 angeschlossen. Der Ölkanal 2k weist zu diesem Zweck ein Rohrstück 25 auf, welches mit einer nach oben offenen Ölauffangtasche 26 in den Schmieröl-Rücklaufkanal 22 hineinragt.

Bei Umlauf des Gehäuses 1 in Pfeilrichtung D wird ein Pumpvorgang ausgeführt, bei dem über die Steueröffnungen 20 und die Ausnehmungen I7 in der Saugleitung l6 Unterdruck für die angeschlossenen Einrichtungen erzeugt wird, während über die Steueröffnungen 20 und die Ausnehmung I9 und durch den Auslaßkanal l8 hindurch Luft abgeblasen wird. Die Druckverhältnisse in den Arbeitsräumen haben zur Folge, daß an der Stelle, an der die Ölbohrung 23 auf dem Exzenter 12 mündet, ein um ca. 0,1 bis 0,2 bar abgeschwächter Unterdruck gebildet wird. Da der Ölkanal 2k von dem Rohrstück 25 in Richtung auf die Ölbohrung 23 mit einem Gefälle verläuft, wird Schmieröl, das aus dem Schmieröl-Rücklaufkanal 22 über die Ölauffangtasche

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in den Olkanal 2k eintreten und sich in diesem ansammeln kann, über die Ölbohrung 23 abgesaugt. Auf diese Weise gelangt Schmieröl selbsttätig auf die Lagerfläche 15 und verteilt sich auch auf die Gleitflächen zwischen dem Kolben Ik und den Seitenteilen 3 und k sowie dem Mantel 2. Dadurch wird eine gute Schmierung der aufeinandergleitenden Teile erreicht. Die Verteilung des Schmieröles führt aber auch gleichzeitig zu einer Abdichtung zwischen dem Kolben I^ und den Seitenteilen 3 und k sowie dem Mantel 2. Diese auf äußerst einfache Weise erzielbare Dichtheit in den Arbeitsräumen macht es möglich, daß auch bei niedrigen Drehzahlen die Förderleistung der Pumpe gewährleistet ist. Das überschüssige Schmieröl wird aus den Arbeitsräumen über den Auslaßkanal 18, der zu diesem Zweck von der Ausnehmung 19 aus schräg nach unten verläuft, in den Schmieröl-Rücklaufkanal 22 zurückgefördert.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann die erfindungsgemäße Einrichtung zur Schmierung im Prinzip auch bei einer Drehkolben-Luftpumpe angewendet werden, die für die Erzeugung von Druckluft eingesetzt wird.

19. Oktober 1979
N/EXP, Co/tk

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Claims

175/79 AUDI NSU AUTO UNION AKTIENGESELLSCHAFT, Neckarsulm/Württ. Einrichtung zur Schmierung einer Drehkolben-Luftpumpe Patentansprüche

1.) Einrichtung zur Schmierung einer Drehkolben-Luftpumpe, die von einer von Schmierölrücklaufkanälen durchsetzten Kraftmaschine angetrieben wird, mit einem umlaufenden Gehäuse, das sich aus einem Mantel mit zwei Seitenteilen zusammensetzt und drehbar auf einer feststehenden, einen Exzenter aufweisenden Achse gelagert ist, die das Gehäuse senkrecht zu den Seitenteilen durchdringt und auf ihrem Exzenter einen Kolben drehbar aufnimmt, der mit dem Mantel im Kämmeingriff steht und volumenveränderliche Arbeitsräume begrenzt, wobei der Exzenter auf seiner Lagerfläche für den Kolben je eine mit einem Saugkanal und mit einem Auslaßkanal "verbundene Ausnehmung aufweist, die über Steueröffnungen im Kolben bei dessen Umlauf nacheinander mit den Arbeitsräumen in Verbindung treten, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Lagerfläche (15) des Exzenters (12) in Drehrichtung (D) des Kolbens (Ik) etwa 15°- 30° nach der Stelle (S) des geringsten Abstandes zur Mitte (M) der Achse (7) und seitlich versetzt zu den SteuerÖffnungen (20) des Kolbens (lA ) eine Ölbohrung (23) mündet, die über einen Ölkanal (2*0 mit einem Schmierölrücklaufkanal (22) der Kraftmaschine (ll) in Verbindung steht.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölkanal (24) über ein in den Schmierölrücklaufkanal (22) der Kraftmaschine (ll) hineinragendes Rohrstück (25) mit einer nach oben offenen Ölauffangtasche (26) an den Schmierölrücklaufkanal (22) angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölauffangtasche (26) höher liegt als die Mündung der Ölbohrung (23) und der Ölkanal (24) mit einem Gefalle verläuft.

4. Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 4,mit einem Trägerkörper, an dem die Achse befestigt ist und der den Saugkanal und den Auslaßkanal enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölkanal (24) zwischen dem Saugkanal (l6) und dem Auslaßkanal (l8) verlaufend im Trägerkörper (10) angeordnet ist.

5· Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei der die Drehkolben-Luftpumpe ausschließlich zur Erzeugung von Unterdruck eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßkanal (l8) in den Schmieröl-Rücklaufkanal (22) mündet.

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