[0001] Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe für ein kompressibles Fluid mit einem
abgedichteten Gehäuse, das eine Pumpenkammer aufweist, wobei das Gehäuse im Wesentlichen
aus einem Flanschteil, einem Umfangsteil und einem Deckelteil aufgebaut ist, wobei
in dem Flanschteil eine Rotorwelle mit einer Rotoreinheit, die mindestens ein Schieberelement
aufweist, drehbar derart gelagert ist, dass die Rotoreinheit die Pumpenkammer in mindestens
zwei Teilkammern unterteilt und ein Druck- / Unterdruckaufbau vorsieht.
[0002] Derartig Flügelzellenpumpen gelangen zum Beispiel in Bremssystemen von Kraftfahrzeugen
zum Einsatz. Weitere Anwendungsgebiete sind Getriebe, Längssystem sowie aktive Fahrwerksysteme
von Kraftfahrzeugen. Die
DE 38 32 042 C2 offenbart eine Flügelzellenpumpe mit einem, verschieblich gelagerten Schieberelement,
der also die Pumpenkammer in zwei Teftkammern unterteilt, Um ein ausreichendes Fördervolumen
bei geringer Verschleißanfälligkeit und hoher Laufruhe bereitzustellen, weist die
Flügelzellenpumpe dieser Druckschrift an den Enden des Schieberelementes schwenkbar
gelagerte Gleitstücke auf, die in Wirkverbindung mit dem Umfangsteil stehen. Um eine
Schmierung der Rotoreinheit in der Pumpenkammer zu gewahrieisten und damit auch einen
optimalen Druckaufbau zu bewerkstelligen, wird Schmieröl des Kraftfahrzeuges in die
Pumpenkammer gesogen und beim Ausschwenken des Schieberelementes aus der Pumpenkammer
ausgepresst. Nun weist das Schmieröl, insbesondere im kalten Zustand, also bei geringen
Außentemperaturen und noch nicht erreichtem Betriebszustand des Motors eine geringe
Fließfähigkeit auf. Dies kann insbesondere beim Startvorgang zu einem hohen, nicht
erwünschten Druckaufbau führen, der eine derartige Belastung für die Schieberelemente
und damit auch für die Rotoreinheit darstellt, dass es zu einem Ausfall der Flügelzellenpumpe
kommen kann.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kostengünstige, einfach aufgebaute Flügelzellenpumpe
bereitzustellen, die den oben genannten Nachteil vermeidet.
[0004] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Deckelteil in Axialrichtung der Rotorwelle
beweglich ausgeführt ist, derart, dass bei einem zu hohen Druck in einer Teilkammer
eine Druckentlastung durch eine fluidische Verbindung zur benachbarten Teilkammer
erfolgt. Ein derartig bewegliches Deckelteil ermöglicht durch seine Flexibilität ein
Überströmen des Fluids in eine benachbarte Kammer und damit einen kurzfristigen Druckabbau,
wodurch ein Ausfall der Vakuumpumpe verhindert werden kann. Eine vorteilhafte Ausführungsform
ergibt sich dadurch, dass das Deckelteil radial abgedichtet flexibel auf dem Umfangsteil
angeordnet ist. Hierbei kann eine elastische Klips- oder Federverbindung das Deckelteil
mit dem Umfangsteil verbinden. Auf diese Weise ist es möglich, eine Beweglichkeit
in Axialrichtung auf einfache Weise mit einem einfachen Deckelteil herzustellen.
[0005] Das Deckelteil kann jedoch auch flexibel ausgeführt sein, so dass es für sich oder
in Verbindung mit einer elastischen Klips- oder Federverbindung die nötige Beweglichkeit
in Axialrichtung bereitstellt. Hierbei kann das Deckelteil starr, beispielsweise mit
Schrauben mit dem Umfangsteil verbunden sein, so dass keine Anpassung des Montageprozesses
notwendig ist.
[0006] Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform bei der das Deckelteil in Umfangsrichtung
mindestens eine Aussparung und das Umfangsteil über den Umfang verteilte Öffnungen
aufweisen, wobei zweischenkelige Federorgane vorgesehen sind, die durch die Öffnungen
hindurchreichen und sich mit dem ersten, zur Rotoreinheit gerichteten Schenkel am
Deckelteil abstützen und sich mit dem zweiten, von der Rotoreinheit abgewandten Schenke)
am Umfangsteil abstutzen. Hierbei kann das Deckelteil alternativ auch eine umlaufende
Aussparung aufweisen.
[0007] Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, dass das Flanschteil um das Umfangsteil einstückig
ausgeführt ist.
[0008] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:
Figur 1 eine schematische Perspektivansicht der geöffneten Flügelzellenpumpe,
Figur 2 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe,
und
Figur 3 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe.
[0009] Figur 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer geöffneten Flügelzellenpumpe
2. Hierbei ist ein geöffnetes Gehäuse 4 zu erkennen, dass eine Pumpenkammer 6 definiert.
Das Gehäuse 4 besteht im Wesentlichen aus einem Flanschteil 8, einem Umfangsteil 10
sowie einem Deckelteil 12, dass in dieser Ansicht weggelassen wurde. Durch eine Rotoreinheit
16 mit einem Schieberelement 20 ist die Pumpenkammer in zwei Teilkammern 5, 7 unterteilt,
in denen durch Drehung der Rotereinheit ein Unterdruck aufgebaut wird. Durch einen
nicht weiter dargestellten Sauganschluss wird Luft angesogen und über einen nicht
weiter dargestellten Auslass abgeführt. Zur Schmierung der Motoreinheit 16 im Gehäuse
2 dient Fahrzeugschmieröl, was auf bekannte Weise über Öffnungen in die Pumpenkammer
6 eingesaugt und über entsprechende nicht dargestellte Öffnungen ausgepresst wird.
[0010] Figur 2 zeigt eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Flügelzellenpumpe 2, Das Flanschteil 8 und das Umfangsteil 10 sind im vorliegenden
Ausführungsbeispiel einstückig ausgeführt. Über eine Rotorwelle 14 ist die Rotoreinheit
16 antreibbar. Auch die Rotorwelle 14 und ein Rotorbasisteil 18, in dem das Schieberelement
20 verschiebbar angeordnet ist, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig
ausgeführt, Das Schieberelement 20 unterteilt die Pumpenkammer 6, wie in Figur 1 dargestellt,
in zwei Teilkammern 5, 7. Die Rotorwelle 14 kann auf bekannte Weise durch eine, nicht
weiter dargestellte Kupplung mit einer Nockenwelle des Verbrennungsmotors verbunden
ist. Das Deckelelement 12 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem flexiblen
Material, beispielsweise Blech, hergestellt und ist über eine Klipsverbindung 22 mit
dem Umfangsteil 10 verbunden. Die Klipsverbindung 22 besteht hierbei aus Aussparungen
24, 26 in die Klipselemente 28 eingreifen, wobei die linke Seite der Flügelzellenpumpe
2 ohne in Eingriff befindliche Klipselemente 28 dargestellte ist. Die Aussparungen
24, 26 können auch als eine zusammenhängende, umlaufende Aussparung ausgeführt sein,
so dass ein umlaufende Klipselement 28 die Clipsverbindung herstellt.
[0011] Für den Fall, dass insbesondere in der Startphase, aufgrund von zähflüssigen Schmieröl
ein zu hoher Druck auf das Schieberelement 20 wirkt, ist das Deckelelement 12 in Axialrichtung
aufgrund des Werkstoffes und der Klipsverbindung beweglich, so dass die zwei Teilkammern
5, 7 fluidisch miteinander verbunden sind, und dementsprechend eine Druckentlastung
stattfindet. Figur 3 zeigt nun eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Flügelzellenpumpe 2. Die Flügelzellenpumpe 2 gemäß Figur 3 ist grundsätzlich genauso
aufgebaut wie die Flügelzellenpumpe 2 aus Figur 2. Zu erkennen in diesem Ausführungsbeispiel
ist noch eine Ölablassöffnung 26 mit eingebauten Ventil. Das Deckelteil 12 ist im
vorliegenden Ausführungsbeispiel steif ausgeführt und weist zwecks Gewichtseinsparung
im Wesentlichen eine geringere Dicke als das Deckelteil 12 aus Figur 2 auf. Hierbei
sind jedoch noch Rippen vorgesehen, um die nötige Steifigkeit zu gewährleistet. In
einem Randbereich 29 weist das Deckelteil 12 eine umlaufende Aussparung 30 auf. Das
Umfangsteil 10 besitzt eine Anzahl über den Umfangverteilte Öffnungen 32 durch die
hindurch zweischenkelige Federorgane 34 in die Aussparung 30 eingreifen. Dabei stützt
sich ein erster, zur Rotoreinheit 16 gerichteter Schenken 36 am Deckelteil 12 ab.
Ein zweiter von der Rotoreinheit 16 abgewandter Schenkel 38 stützt sich in der Aussparung
am Umfangsteil 10 ab.
[0012] Bei einem in einer Teilkammer 5, 7 vorherrschenden zu hohen Druck hebt sich das Deckelteil
12 von einer Anlagekante 40 des Umfangteils 10 ab und sorgt auf diese Weise für eine
Druckentlastung durch eine fluidische Verbindung der beiden Teilkammern 5, 7. Es sollte
deutlich sein, dass anstatt einer einzigen umlaufenden Aussparung 30 auch mehrere,
über dem Umfang des Deckelteils 12 verteilte Aussparungen vorgesehen sein können.
1. Flügelzellenpumpe für ein kompressibles Fluid mit einem abgedichteten Gehäuse (4),
das eine Pumpenkammer (6) aufweist, wobei das Gehäuse (4) im Wesentlichen aus einem
Flanschteil (8), einem Umfangsteil (10) und einem Deckeiteil (12) aufgebaut ist, wobei
in dem Flanschteil (8) eine Rotorwelle (14) mit einer Motoreinheit (18), die mindestens
ein Schieberelement (20) aufweist, drehbar derart gelagert ist, dass die Rotoreinheit
(16) die Pumpenkammer (6) in mindestens zwei Teilkammern (5, 7) unterteilt und ein
Druck- / Unterdruckaufbau vorsieht, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil (12) in Axialrichtung der Rotorwelle (14) beweglich ausgeführt ist,
derart, dass bei einem zu hohen Druck in einer Teilkammer (5, 7) eine Druckentlastung
durch eine fluidische Verbindung zur benachbarten Teilkammer (5, 7) erfolgt.
2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil (12) radial abgedichtet flexibel auf dem Umfangsteil (10) angeordnet
ist.
3. Flügelzellenpumpen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine elastische Klips- oder Federverbindung (22, 34) das Deckelteil (12) mit dem
Umfangsteil (10) verbindet.
4. Flügelzellenpumpen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil (12) flexibel ausgeführt ist,
5. Flügelzellenpumpen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil starr, beispielsweise mittels Schrauben mit dem Umfangsteil (10) verbunden
ist.
6. Flügeizellenpumpen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil (12) in Umfangsrichtung mindestens eine Aussparung (30) und das Umfangsteil
(10) über den Umfang verteilte Öffnungen (32) aufweisen, wobei zweischenkelige Federorgane
(34) vorgesehen sind, die durch die Öffnungen (32) hindurchreichen und sich mit dem
ersten, zur Rotoreinheit (16) gerichtete Schenkel (36) am Deckelteil (12) abstützen
und sich mit dem zweiten, von der Rotoreinheit (16) abgewandten Schenkel (38) am Umfangsteil(10)
abstützen.
7. Flügelzellenpumpen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil in Umfangsrichtung eine umlaufende Aussparung (30) aufweist.
8. Flügelzellenpumpen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschteil (8) und das Umfangteil (10) einstückig ausgeführt sind.