DE3150569A1

DE3150569A1 - Fluegelzellenpumpe

Info

Publication number: DE3150569A1
Application number: DE19813150569
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing. Hertell; Robert 5608 Radevormwald Lange
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1981-12-21
Filing date: 1981-12-21
Publication date: 1983-06-30
Also published as: DE3150569C2

Description

Flügelzellenpumpe
Gegenstand der Anmeldung ist eine Flügelzellenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Flügelzellenpumpen dienen zur Bremskraftverstärkung und für sonstige Servoantriebe in Kraftfahrzeugen, insbesondere solchen Kraftfahrzeugen, die einen Diesel-Motor oder einen Einseritz-Otto-Motor haben. Eine derartige Unterdruckpumpe stellt in einem Kraftfahrzeug ein Nebenaggregat dar, für welches nur beschränkte Antriebsmöglichkeiten bestehen und welches auch - je nach Motor- und Kraftfahrzeugmodell - erheblichen Einschränkungen in räumlicher Hinsicht unterworfen ist.
Die Flügelzellenpumpe nach dieser Erfindung zeichnet sich durch eine in axialer Ausdehnung besonders gedrungene Bauweise aus. Hierzu wird die Flügelzellenpumpe, welche durch die DE-OS 26 17 514 (Bag. 948) bekannt ist, dahingehend verbessert, daß jeder Flügel lediglich einen einzigen radial nach innen weisenden Koppelstift besitzt, welcher im wesentlichen in der axialen Mitte jedes Flügels angeordnet ist. Ferner weisen die Gehäusedeckel in den Gehäuseinnenraum ragende Lagerfüße für die Welle des Rotors auf und der Rotor besitzt zur Hohlwelle konzentrische Ausnehmungen, in welche die Lagerfüße ragen. Die Kupplung der Hohlwelle mit einer fluchtenden Antriebswelle geschieht durch eine als selbständiges Bauelement ausgebildete Kupplungswelle, welche weit, vorzugsweise bis in den axial mittleren Bereich der Hohlwelle ragt und mit dieser kardanisch,jedoch formschlüssig z.B. über eine Verzahnung, Kerbverzahnung oder dgl. verbunden ist. Durch diese Kupplungswelle können Fluchtfehler zwischen Antriebswelle und der Hohlwelle der Flügelzellenpumpe ausgeglichen werden.
Die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe mit ihrer gedrungenen Bauweise ist in besonderer Weise geeignet, unmittelbar an das Motorgehäuse eines Kraftfahrzeuges angeflanscht zu werden. Für diesen Fall wird vcrgesehen, daß der Verbindungsflansch eine - in der Einbaulage der Flügelzellenpumpe -nach oben weisende ölsammeltasche aufweist, welche an ihrer Grund oder nahe ihrem Grund eine Austrittsöffnung in das Innere des Gehäuses der Flügelzellenpumpe aufweist. Hierzu ist vorzugsweise der Verbindungsflansch, welcher gleichzeitig eine Stirnwand des Gehäuses darstellt, auf der Pumpeninnenseite mit einer Ausnehmung versehen, welche die Austrittsöffnung der Ölsammeltasche mit den Ringräumen verbindet, welche durch die Ausnehmungen des Rotors um die Lagerfüße gebildet werden. Von diesen Ringräumen aus gelangt das öl in die Flügelfußräume der Führungsschlitze,in die Lagerbereiche und in das Innere der Hohlwelle. Hierdurch werden die Flügel in ihren Flügelschlitzen, die Laufflächen der Flügel am Gehäuse, die Gleitlager der Hohlwelle sowie die Kupplung im Inneren der Hohlwelle geschmiert.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels durch die Fig. 1 und 2 näher erläutert.
In Fig. 1 ist im Axialschnitt und in Fig. 2 im Querschnitt eine Flügelzellenpumpe dargestellt. Sie besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1, in dem exzentrisch der Rotor 3 auf der drehbaren Hohlwelle 9 gelagert ist. Der Rotor 3 weist Führungsschlitze 4 für die Flügel 5 auf, dievorzugsweise in Axialebenen des Rotors liegen. Die Stirnflächen des Pumpengehäuses werden gebildet durch den Boden 23 des topfförmigen Gehäuses 1 sowie durch den Verbindungsflansch 2.
Die Flügel bilden in dem Gehäuse 1 Flügelzellen, welche durch die Stirnflächen des Pumpengehäuses,also durch Flansch 2 und Boden 23 und den Außenumfang des Gehäuses 1 und des Rotors 3 begrenzt sind und sich bei Rotation des Rotors kontinuierlich verkleinern und vergrößern und dadurch eine Pumpwirkung ausüben.
Der Ansaugkanal ist mit 24 und der Einlaßkanal mit 25 bezeichnet. Der Rotor 3 mit seiner Nabe 7 ist durch Stift 26 mit der Hohlwelle 9 verbunden. Die Hohlwelle 9 ist in den Lagerfüßen 12 und 13 gleitgelagert. Die Lagerfüße einerseits und die Hohlwelle andererseits bilden eine geeignete Materialpaarung für Gleitlagerung der HdEwelle. Die Lagerfüße 12 und 13 sitzen an den Stirnwänden 2 und 23 und ragen, um eine gedrungene Bauweise zu erreichen, in das Innere des Gehäuses 1. Der Rotor 3 weist an seinen beiden Stirnflächen konzentrische Ausnehmungen 6.1, 6.2 auf, welche die Lagerfüße umgeben und mit ihnen jeweils einen Ringraum bilden. Die Flügel 6 weisen in ihrer axialen Mitte jeweils einen Koppelstift 8.1, 8.2 auf. Die Koppelstifte sich gegenüber liegender Flügel fluchten miteinander. Die Koppelstifte sind so lang, daß die radiale Erstreckung eines Paares von Flügeln und Koppelstiften kleiner ist als die kleinste Gehäusesekante durch den Rotormittelpunkt.
Dadurch wird erreicht, daß die Flügel stets nur unter ihrer Zentrifugalkraft am Außenumfang des Gehäuses anliegen.
Andererseits können aber die Flügel nicht durch Verschmutzung oder zähflssiges bl in einer radial inneren Stellung klemmen, da sie dann durch die Koppelstifte und den gegenüber liegenden, radial einfahrenden Flügel wieder zwangsweise radial ausgefahren werden.
Die Flügelzellenpumpe wird durch den Verbindungsflansch 2 an das Motorgehäuse 19 des Kraftfahrzeuges angeflanscht (Flanschlöcher 18). Der Antrieb geschieht durch Antriebswelle 27 und Kupplungswelle 16. Diese weist beidseitig Kupplungsräder 15, 17 mit Verzahnungen oder anderen Formgebungen auf, mit denen die Kupplungswelle 16 einerseits mit der Antriebswelle 27 und andererseits mit der Hohlwelle 9 formschlüssig gekuppelt ist. Dabei ist jedes Kupplung rad 15 bzw. 17 so ausgebildet, daß die Kupplungswelle 16 kardanisch gegenüber der Hohlwelle 9 und der Antriebswelle 27 beweglich ist.
Dadurch, daß die Kupplungswelle sehr weit und vorzugsweise bis in den Bereich der axialen Mitte der Hohlwelle ragt, wird es möglich, daß die Antriebswelle 27 fast bis vor den Verbindungsflansch ragt. Die Kupplungswelle 16 ist in der Lage, Fluchtfehler zwischen der Antriebswelle 27 und der Hohlwelle 9 auszugleichen.
Zur Schmierung weist der Verbindungsflansch 2 eine blsammeltasche 20 auf. Die blsammeltasche ist in der Einbaulage der Pumpe nach oben gerichtet. In ihr sammelt sich öl, welches im Kurbelwellenraum des Motors aufgeschleudert wird.
Durch die Austrittsöffnung 28 gelangt das öl in den Bereich einer scheibenförmigen Ausnehmung 22, welche auf der Gehäuseinnenseite in den Verbindungsflansch 2 als konzentrisch zum Gehäuse 1 eingebracht ist. Diese Ausnehmung kann auch anders, z.B. als Nut ausgebildet sein. Die Ausnehmung 22 ragt radial bis in den Bereich des Ringraums 6.2. Dieser steht mit den Fußräumen der Flügelschlitze und diese wiederum durch öffnungen 10, 11 in der Nabe 7 des Rotors 3 und der Hohlwelle 9 mit dem Inneren der Hohlwelle und außerdem mit dem gegenüber liegenden Ringraum 6.1 in Verbindung.
Von den Führungsschlitzen aus werden die Flügel und die Stirn- und Umfangswandungen des Gehäuses geschmiert. Von den Ringräumen 6.1 und 6.2 gelangt öl in die Gleitlagerungen.
Hierzu können die Lagerfüße 12 bzw. 13 oder aber die Hohlwelle axiale Lagernuten aufweisen.
Das in das Innere der Hohlwelle gelangte öl dient zur Schmierung der Kupplungsverbindung zwischen dem Kupplungsrand 15 und der Hohlwelle 9. Da die Hohlwelle in den Kurbelwellenraum ragt, kann das aus dem Inneren der Hohlwelle und aus den Gleitlagerungen austretende öl in den ölsumpf des Motors abfließen.
BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Gehäuse 2 Flansch, Verbindungsflansch, Stirnwand, Gehäusedeckel 3 Rotor 4 Flügelschlitz, Führungsschlitz 5 Flügel 6.1 Ausnehmung, Ringraum 6.2 Ausnehmung, Ringraum 7 Nabe 8.1 Koppelstift, Stift 8.2 Koppelstift, Stift 9 Hohlwelle 10 Durchtrittsöffnung 11 Durchtrittsöffnung 12 Lagerfuß 13 Lagerfuß 14 Verzahnung 15 Kupplungsrad 16 Kupplungswele 17 Kupplungsrad 18 Flanschlöcher 19 Motorgehäuse 20 öltasche, Ölsammeltasche, Tasche 21 Ausnehmung 22 Ausnehmung 23 Boden, Gehäuseboden, Stirnwand, Gehäusedeckel 24 Auslaß 25 Einlaß 26 Stift 27 Antriebswelle 28 Austrittsöffnung, ölauslaß Leerseite

Claims

Ansprüche 1. Flügelzellenpumpe zur Erzeugung eines Luftunterdrucks, insbesondere für die Bremskraftverstärkung in Kraftfahrzeugen mit Diesel- oder Einspritz-Otto-Motor mit einem Rotor (3), der auf einer drehbar angetriebenen Hohlwelle (9) sitzt und radiale Führungsschlitze (4) für die Flügel (5) aufweist, wobei die Flügel (5) mittels radial fluchtenden Stiften (8.1, 8.2) in einem Abstand von Flügelspitze zu Flügelspitze gehalten werden, der geringfügig kleiner als die kleinste Gehäusesekante durch die Drehmitte des Rotors (3) ist; Kennzeichen: 1.1 Jeder Flügel (5) besitzt im wesentlichen in seiner Längsmitte einen einzigen Stift (8.1, 8.2); 1.2 Die Gehäusedeckel (2, 23) weisen in den Gehäuseinnenraum ragende Lagerfüße (12, 13) auf, in welchen die Hohlwelle (9) gleitgelagert ist; 1.3 Der Rotor (3) weist an seinen Stirnseiten zur Hohlwelle konzentrische Ausnehmungen (6.1, 6.2) zur Aufnahme der Lagerfüße (12, 13) auf; 1.4 Eine Kupplungswelle (16) ragt um mehr als ein Drittel von deren Länge in die Hohlwelle (9) und ist mit ihr über Verzahnung, Kerbverzahnung oder dgl. kardanisch, jedoch formschlüssig verbunden.
2. Flügelzellenpumpe nach Oberbegriff und insbesondere nach Anspruch 1, Kennzeichen: Die Flügelzellenpumpe weist einen in das Kurbelwellengehäuse des Motors ragenden Deckel (2) mit einer nach oben offenen Tasche (20) auf; die Tasche besitzt im Bereich ihres Grundes einen ölauslaß (28) in das Lagergehäuse, welcher Ölauslaß in die Ausnehmung (6.2) des Rotors (3) mündet.