DE8602905U1 - Flügelzellenpumpe - Google Patents

Description

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Franz Neymeyer

hSSSSS 28.01.1986

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Anmelder: Hans-Peter Strittmatter, D-7742 St. Georgen/Schw.

Flügelzellenpumpe

Die Neuerung betrifft eine Flügelzellenpumpe, bestehend aus einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse mit einer inneren zylindrischen Pumpenkammer, deren Stirnseiten durch eine angeformte Bodenwand bzw. einen aufgesetzten Deckel verschlossen sind und in welcher exzentrisch ein im Durchmesser kleinerer, ebenfalls zylindrischer, motorisch angetriebener Rotor drehbar gelagert ist, welcher mit mehreren plattenartigen Flügelschiebern versehen ist, welche radial beweglich in am Umfang des Rotors gleichmäßig verteilt angeordneten Radialschlitzen gelagert sind |

und mit ihren axial verlaufenden Außenkanten an der Pumpen- |

kammerwandung anliegen. "

β Derartige Flügelzellenpumpen sind bekannt. Sie werden zum i

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kurzzeitigen Aufbauen von Unterdrücken oder aber auch Überdrücken z.B. für die Betätigung von Zentralverriegelungen bei Kraftfahrzeugen verwendet und in der Regel von sehr hochtou^ rigen Motoren mit beispielsweise 5.000 U/min angetrieben. Bei den bisher bekannten Flügelzellenpumpen dieser Art, sind sowohl das Gehäuse als auch der Rotor und die Flüßelschieber jeweils vollständig aus reinem Kohlenstoff im Sinterverfahren hergestellt, wobei der Rotor festsitzend auf seiner Lager- bzw. Antriebswelle auf gesintert ist. Dabei ist es erforderlich, zumindest die mit dem hochtourig laufenden Rotor bzw. dessen Flügelschiebern in Berührung zu kommenden Flächen glättend nachzubearbeiten, damit sich eine möglichst geringe Reibung und eine Reduzierung der durch die hohe Drehzahl bedingten Arbeitstemperatur erzielen läßt. j

Sowohl der Werkstoff selbst als auch dessen Bearbeitung bzw. Formgebung bedingen bei herkömmlichen Flügelzellenmotoren aus Kohlenstoff, hohe Herstellungskosten. Außerdem sind relativ große Wanddicken und somit schlechte Kühleigenschaften in Kauf zu nehmen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flügelzellenpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die rationeller, insbesondere aber wenigstens teilweise in dem für Großserienfertigung besonders geeigneten Spritzgußverfahren aus einem Stoff herstellbar ist, der zudem konstruktiv günstigere Betriebsbedin-

gungen, insbesondere eine bessere Kühlung ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Neuerung dadurch, daß der Gehäusekörper und der Deckel jeweils aus einem glasfaserverstärkten, mit Schmierstoffen gefüllten Polyether, insbesondere •.us Polyethefimide-Harz als einstückige Spritzgußteile hergestellt •ind, wobei die Pumpenkammer von einer zylindrischen Ringwand gebildet ist, die in radialem Abstand von einer dazu exzentrischen, tbenfalls zylindrischen Mantel wand umgeben ist. Das so gebildete Gehäuse ist nicht nur rationeller im Spritzgußverfahren herstellbar, sondern hat auch den Vorteil, daß die Wandung der Ringkammer wesentlich dünner gestaltet werden kann, als dies bei den bekannten Gehäusen aus Kohlenstoff der Fall ist, so daß sich in der Wandung selbst nicht so viel Wärme speichern kann bzw. daß die Ringwand durch den sie umgebenden Hohlraum besser, und wirkungsvoller gekühlt varden ,kann und in ihr selbst bzw. am Rotor wesentlich geringere Arbeitstemperaturen bei der gleichen Drehzahl erzielt werden können.

Durch das Vorsehen einer die Ringwand dichtend aufnehmenden \
! Ringnut im Deckel kann auf einfache Weise eine besonders hohe

Dichtigkeit zwischen der Pumpenkammer und dem Deckel erzielt werden.

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Dabei ist von Vorteil, wenn die Mantelwand mit mehrere" Belüf-

ί tungsöffnungen versehen ist, die zu einer verbesserten Wärmeabführung bzw» Kühlung beitragen.

I Vorteilhaft ist auch, wenn die Lagerbohrungen der Rotorwelle

si konzentrisch zur Mantelwand in der Bodenwand bzw. im Deckel

Ά angeordnet sind, so daß das gesamte Pumpengehäüse. bezögen

% auf seine zylindrische Außenkontur, konzentrisch zu dem den

' Rotor antreibenden Motor angeordnet werden kann bzw. koaxial

I auf der Motorwelle sitzen kann und eine einfache Kupplung

I zwischen Motorwelle und Rotorwelle möglich ist.

\ Anhand der Zeichnung wird im folgenden ein Ausführungsbei-

\ «piel der Neuerung näher erläutert. Es zeigt:

I Fig· 1 eine im Schnitt dargestellte Flügelzellenpumpe mit Antriebs-

^ motor;

j Fig. 2 einen Schnitt II—II aus Fig. 1;

1 Fig. 3 einen Schnitt 1II-III aus Fig. 1 und

f Fig. 4 eine Seitenansicht von Fig. 1.

Die von einem hochtourigen Gleichstrommotor 1 angetriebene

Flügelzellenpumpe 2 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse

3 mit einer zylindrischen Mantelwand 4, einer Bodenwand 5

und einem stirnseitig aufgesetzten ebenfalls zylindrischen Deckel

6. Im Innern des Gehäuses 1 ist von einer ebenfalls zylindrischen,

jedoch zur Mittelachse 7 des zylindrischen Gehäuses 3 exzentrisch

angeordneten Ringwand 8 eine zylindrische Pumpenkammer 9 gebildet, in welcher sich ein aus einem zylindrischen Körper bestehender Rotor 10 mit einer zentralen Rotorwelle 11 befindet, der jeweils um 90° zueinander versetzte, radiale Führungsschlitze 12 aufweist, in welchen Flügelschieber 13 radial beweglich angeordnet sind. Die Rotorwelle 11 ist in koaxial zur Achse

7 angeordneten Lagerbohrungen 1Λ und 15 des Deckels 6 bzw. der Bodenwand 5 drehbar gelagert und steht über eine elastische Kupplung 16 mit der Motorwelle 17 des Gleichstrommotors 1 in formschlüssiger Verbindung. In der Bodenwand 5 des Gehäuses 3 sind in der Nähe der Ringwand 8 Luft-Ein- und Auslaßöffnungen 18 und 19, wobei die Öffnung 19 über eine Sackbohrung 20, die in einem gespritzten Verbindungsteil 21 aus Kunststoff angeordnet ist, mit einem Schlauchanschlußnippel 22 in Verbindung steht.

Es ist aus Fig. 1 erkennbar, daß der Deckel 6 auf seiner Innenseite mit einer Ringnut 23 versehen ist, in welche die Ringwand

8 dichtend hineinragt, so daß die Pumpkammer 9 wenn man von den beiden Öffnungen 18 und 19 absieht, einen hermetisch verschlossenen Raum darstellt. V/ährend der Rotor 10 mit den plattenartig ausgebildeten Flügelschiebern 13 wie bei den bekannten Flügelzellenpumpen der gattungsgemäßen Art aus reinem Kohlenstoff besteht und auf die Rotorwelle 11 aufgesintert ist, bestehen das Gehäuse 3 und der Deckel 6 jeweils aus einteiligen Körpern, die im Spritzgußverfahren aus pi-^m galsfaserverstärkten, mit Schmierstoffen gefüllten Polyetnsi., insbesondere aus Polyetherimide—

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Harz hergestellt sind. |

Es besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit, auf die Ringnut

23 im Deckel 6 zu verzichten und statt dessen mit einer glatten |

Innenfläche oder lediolich mit einem um etwa lmm bis 2mm passend in die Ringwand hineinragenden Ringbund zu versehen.

Aus Gründen der Festigkeit bzw. Formstabilität sind sowohl der Deckel 6 als auch die Bodenwand 5 im Bereich der Pud ?enkammer 9 dicker als in den außerhalb der Ringwand 8 liegenden Bereichen, d.h. als im Bereich des ringförmigen Hohlraumes 24, welcher die relativ dünnwandige Ringwand 8 umgibt. Durch drei schlitzartige Öffnungen 25 in der Mantelwand 4 steht der Hohlraum 24 mit der Außenluft in Verbindung, so daß durch diese Öffnungen 25 eine Kühlluftzufuhr in den Hohlraum 24

bzw. zur Ringwand 8 gewährleistet ist. |

Mit Hilfe des Verbindungsteiles 21, der mittels Schrauben 27' stirnseitig am Gehäuse des Gleichstrommotors 1 befestigt ist, sind die Flügelzellenpumpe 2 und der Gleichstrommotor 1 in koaxialer Anordnung miteinander verbunden, in dem Befestigungsschrauben 27, deren Schraubenköpfe 28 auf dem Deckel 6 aufsitzen, durch entsprechende Bohrungen 26 des Gehäuses 3 und des Deckels |

6 hindurch in Gewindebohrungep 29 des Verbindungsteiles 21 eingeschraubt sind. Durch jeweils stirnseitig angeordnete Ringwandabschnitte 30 bzw. 31 an den Stirnseiten des Verbindungsteiles 21 ist das Gehäuse 3 der Flügelzellenpumpe 2 einereists und das Gehäuse des Gleichstrommotors 1 andererseits formschlüs-

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sig zentriert. Der Verbindungsteil 21 besteht im übrigen aus einem einstückig gespritzten, hohlkörperartigen Kunststoffteil,

der in seiner Ringwand 33 wenigstens zwei fensterartige Öffnun gen 34 aufweist. Bei einer durch den Pfeil 35 angegebenen Drehrichtung des Rotors 10 wird durch die Einlaßöffnung 19, die mit dem Schlauchanschlußstutzen 22 in Verbindung steht, Luft angesaugt, die als Druckluft die Pumpkammer 9 durch die Öffnung 18 wieder verläßt und in den Hohlraum des Verbindungsteiles 21 bzw. durch dessen fensterartige Öffnungen 34 Ins Freie gelangt.

Claims (4)

Schutzansprüche

1. Flügelzellenpumpe, bestehend aus einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse mit einer inneren rylindrischen Pumpenkarnmer, deren Stirnseiten durch eine angeformte Bodenwand bzw. einen aufgesetzten Deckel verschlossen sind und in welcher exzentrisch ein im Durchmesser kleinerer, ebenfalls zylindrischer, motorisch angetriebener Rotor drehbar gelagert ist, welcher mit mehreren plattenartigen Flügelschiebern versehen ist, welche radial beweglich in am Umfang des Rotors gleichmäßig verteilt angeordneten Radialschlitzen gelagert sind und mit ihren axial verlaufenden Außenkanten an der Pumpenkammerwandung anliegen, dadurch gekennzeich net, daß der Gehäusekörper (3) und der Deckel (6) jeweils aus einem glasfaserverstärkten, mit Schmierstoffen gefüllten Polyether, insbesondere aus Polyetherimide-Harz, als einstückige Spritzgußteile hergestellt sind, wobei die Pumpkammer (9) von einer zylindrischen Ringwand (8) gebildet ist, die in radialem Abstand von einer dazu exzentrischen, ebenfalls zylindrischen Mantelwand (Λ) umgeben ist.

2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (6) mit einer die Ringwand (8) dichtend aufnehmenden Kreisnut (23) versehen ist.

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3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelwand (4) mit mehreren Belüftungsöffnungen (25) versehen ist.

4. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbohrungen (14, 15) der Rotorwelle (11) konzentrisch zur Mantelwand (4) in der Bodenwand

(5) bzw. im Deckel (6) angeordnet sind.