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DE20018958U1 - Schieber zum gegenseitigen Trennen der beiden Kammern im Gehäuseraum einer Flügelzellenpumpe oder eines solchen Motors - Google Patents

Schieber zum gegenseitigen Trennen der beiden Kammern im Gehäuseraum einer Flügelzellenpumpe oder eines solchen Motors

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DE20018958U1
DE20018958U1 DE20018958U DE20018958U DE20018958U1 DE 20018958 U1 DE20018958 U1 DE 20018958U1 DE 20018958 U DE20018958 U DE 20018958U DE 20018958 U DE20018958 U DE 20018958U DE 20018958 U1 DE20018958 U1 DE 20018958U1
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Bayerische Motoren Werke AG
Joma Polytec GmbH
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Joma Hydromechanic GmbH
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Description

F: \IJBDHF\DHFANM\ALL2852
Anmelder:
Joraa-Hydromechanic GmbH
Höfelstraße 17
72411 Bodelshausen
2104041
03.11.2000 ste / gga
Titel: Schieber zum gegenseitigen Trennen der beiden Kammern im Gehäuseraum einer Flügelzellenpumpe oder eines solchen Motors
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Schieber zum gegenseitigen Trennen der beiden Kammern im Gehäuseraum einer Flügelzellenpumpe oder eines solchen Motors mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Aus DE 41 07 720 Al, Fig. 2A ist bereits eine Flügelzellenpumpe bekannt, deren die beiden Kammern des Pumpengehäuseraumes voneinander trennender, zwangsgeführter Schieber an beiden Stirnenden jeweils eine in
Schieberlängsrichtung beweglich geführte und an der Innenumfangswand des Gehäuseraumes anliegende Abdichtleiste trägt.
Zur beweglichen Anordnung der Abdichtleisten sind diese im Querschnitt T-förmig ausgebildet, wobei der T-Balken außenseitig im Querschnitt konvex gekrümmt ist und demgemäß die Umfangswand lediglich entlang einer Mantellinie berührt.
Der mittlere Leistensteg ist mit einer in den Schieber stirnseitig eingeformten Längsnut in Schieberlängs.richtung beweglich in Eingriff gebracht, so dass sich die Abdichtleisten bei der Rotation der Antriebswelle unter Fliehkraftwirkung selbsttätig an die Gehäuseinnenumfangswand anlegen.
Der Nachteil dieser Konstruktion besteht nun darin, dass die Abdichtleisten erst ab einer bestimmten Drehzahl der Antriebswelle unter Zentrifugalkrafteinwirkung zur abdichtenden Anlage an die Innenumfangswand des Gehäuseraumes gelangen und erst ab diesem Zeitpunkt eine Kammerabdichtung zustande kommt, die eine zuverlässige Förderung eines gasförmigen oder flüssigen Strömungsmittels gewährleistet.
Die Flügelzellenpumpen dieser Konstruktion eignen sich deshalb z. B. nicht für die Evakuierung eines Bremskraft-Verstärkers eines KfZ, da in diesem Falle bereits bei kleinen Drehzahlen eine Evakuierung sichergestellt sein muss.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, eine Flügelzellenpumpe oder einen solchen Motor anzugeben, bei der bzw. dem bereits dann eine Förderung in Gang kommt, wenn bei einer Drehzahl > 0 bzw. beim Anlaufen der Pumpe bzw. des Motors die Fliehkraft noch nicht ausreicht, um die Abdichtleisten des Schiebers in ihre maximale, radiale Abdichtstellung zu verlagern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Der erfindungsgemäß zwischen wenigstens einer der Abdichtleisten und dem Schieber zwischengeschaltete Kraftspeicher stellt somit auch bei Wellenstillstand eine permanente Berührung der Abdichtleisten mit der Umfangswand des Gehäuseraumes sicher, so dass bereits zu Beginn einer Wellendrehung Strömungsmittel verdrängt bzw. gefördert wird.
Der Schieber kann auf der Antriebswelle oder in einem von dieser antreibbaren Pumpenrotor radial verschiebbar geführt
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sein, wobei es dann, wie oben erläutert, bereits ausreichend sein kann, zwischen diesem und lediglich einer seiner Abdichtleisten einen Kraftspeicher vorzusehen. Vorzugsweise sind jedoch beide Abdichtleisten in Schieberlängsrichtung beweglich vorgesehen.
Dabei kann die verschiebbare Anordnung der Abdichtleisten gemäß Fig. 2A der DE 41 07 720 Al bewerkstelligt sein. In diesem Falle könnte der Kraftspeicher zwischen dem Nutgrund der Schiebernut und dem Steg des T-Balkens der Abdichtleisten zwischengeschaltet sein.
Eine zu bevorzugende, verschiebbare Abdichtleistenanordnung am Schieber ist Gegenstand des Anspruches 2. Diese Konstruktion bietet einerseits die Möglichkeit, beim Spritzgießverfahren von Schieber und Abdichtleisten auf Formschieber zur Ausbildung von schieberendseitig sowie leistenseitig vorzusehenden Führungsnuten verzichten zu können. Andererseits zeichnen sich bei dieser Konstruktion auf die Schieberenden aufgesetzte bzw. diese übergreifende Abdichtleisten durch eine größere Stabilität aus, indem aus den radialen Abstützkräften resultierende Biegemomente bei der Schieberrotation von den U-Schenkeln der Abdichtleisten günstig aufgenommen werden können.
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Der als Blattfeder ausgebildete Kraftspeicher lässt sich dabei vorteilhaft gemäß Anspruch 3 positionieren, wobei zugleich Schieber und Abdichtleisten in seitlicher Richtung zueinander exakt ausgerichtet bleiben.
Eine alternative Kraftspeicheranordnung hat Anspruch 4 zum Gegenstand. Diese Konstruktion bietet vor allem dann Vorteile, wenn der Gehäuseraum von der kreiszylindrischen Umfangsform stark abweichend ausgebildet ist und deshalb die Abdichtleiste oder -leisten bei der Schieberrotation um relativ große Radialwege zu verlagern sind.
Schieber und Abdichtleisten können aus gleichem oder unterschiedlichem Material gefertigt sein, wobei Metall, Kunststoff oder Kunststoffverbindungen sowie Keramik oder Keramikverbindungen und Kombinationen solcher Materialien vorgesehen sein können.
In der Zeichnung sind mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 in schaubildlicher, aufgebrochener Darstellung eine Flügelzellenpumpe mit einem, einen erfindungsgemäß ausgebildeten Schieber aufweisenden Pumpenrotor,
Fig. 2 einen Längsschnitt des Rotorschiebers gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Konstruktionsvariante des Rotorschiebers,
Fig. 4 eine Ansicht auf eine Schieberlängskante.
Die Flügelzellenpumpe gemäß Fig. 1 umfasst in bekannter Weise ein Pumpengehäuse 10, einen in dessen z.B. kreiszylindrischem Gehäuseraum 12 mit einer Antriebswelle 14 drehfest verbundenen, im Gehäuseraum 12 exzentrisch gelagerten Pumpenrotor 14 sowie einen in diesem radial verschiebbar geführten Rotorschieber 18, der an seinen Schieberenden jeweils eine Abdichtleiste 20 bzw. 22 trägt
Der Pumpenrotor 14 weist vorzugsweise einen hohlzylindrischen Rotormantel 24 auf, in dem eine sich entlang seines Innendurchmesser erstreckende, innere Schieberführungsleiste 26 vorgesehen ist, in der der Rotorschieber 18 radial verschiebbar aufgenommen ist. bezeichnet Rotorinnenstege zur Aussteifung des Rotormantels.
Der Gehäuseraum 12 ist, was einfachheitshalber nicht gezeigt ist, an beiden Stirnseiten dicht verschlossen,
wobei die Antriebswelle 14 die eine Gehäusestirnwand flüssigkeitsdicht durchsetzt. Am Gehäuseraum 12 sind außerdem eine Zufluss- und eine Abflussleitung angeschlossen, um ein zu förderndes Strömungsmittel der Flügelzellenpumpe zu- und aus dieser abführen zu können.
Die Abdichtleisten 20, 22 sind im Querschnitt vorzugsweise U-förmig ausgebildet und übergreifen mit ihren U-Schenkeln 30, 32 jeweils einen an die Schieberstirnenden vorzugsweise über die gesamte Schieberbreite angeformten Führungssteg 34. Zur exakt geradlinigen Relativbewegung der Abdichtleisten 20, 22 zur Längsrichtung des Rotorschiebers 18 sind diese vorzugsweise mit zwei in seitlichem Abstand und parallel zueinander vorgesehenen Führungsstücken 36, 3 ausgestattet, die an den Verbindungssteg 40 ihrer U-Schenkel 30, 32 angeformt sind und sich zu diesen parallel erstrecken, wobei ihre Länge vorzugsweise kleiner ist als diejenige der U-Schenkel 30, 32.
Die Führungsstücke 36, 38 greifen jeweils in eine sacklochartige Vertiefung 42 bzw. 44 ein und stellen so auch eine exakte Ausrichtung der Abdichtleisten 20, 22 quer zur Schieberlängsrichtung sicher.
Der U-Schenkel-Verbindungssteg 40 der Abdichtleisten 20, ist im Querschnitt vorzugsweise so gestaltet, dass er
• * « I
außenseitig zugleich eine Abdichtkante 46 definiert. Um
diese mit der Innenumfangswand des Gehäuseraumes 12 in
ständiger, abdichtender Berührung zu halten, ist zwischen schieberseitigem Führungssteg 34 und leistenseitigem
Verbindungssteg 4 0 ein Kraftspeicher vorzugsweise in Form einer Blattfeder 48 vorgesehen, der ständig versucht, die betreffende Abdichtleiste 20 bzw. 22 in Richtung auf die
Innenumfangswand des Gehäuseraumes 12 zu verschieben bzw. mit dieser in Kontakt zu halten.
Alternativ hierzu kann z. B. in jede der Vertiefungen 42, 44 eine Druckfeder 50 bzw. 52 eingebracht sein, auf denen sich die Leistenführungsstücke 36, 38 abstützen (Fig. 3).
Der Rotorschieber 18 sowie die Abdichtleisten 20, 22 sind vorzugsweise als Kunststoffspritzteil ausgeführt, wobei der Rotorschieber 18 insbesondere zwecks gleichmäßiger
Materialverteilung beim Spritzprozess bspw. mit drei diesen in Querrichtung parallel zu dessen Flachseiten
durchsetzenden, flachschlitzartigen Ausnehmungen 54
ausgestattet ist. Der Pumpenrotor 14 kann im Gehäuseraum auch zentral gelagert sein, sofern letzterer eine ovale
Umfangsform aufweist.

Claims (4)

1. Schieber (18) zum gegenseitgen Trennen der beiden Kammern im Gehäuseraum (12) einer Flügelzellenpumpe oder eines solchen Motors, der von einer im Pumpengehäuse (10) gelagerten Antriebswelle (14) antreibbar und zu dieser in einer deren Achse enthaltenden Ebene radial verschiebbar vorgesehen ist und der endseitig jeweils eine mit der Innenumfangswand des Gehäuseraumes (12) abdichtend zusammenwirkende Abdichtleiste (20) bzw. (22) trägt, von denen zumindest eine am Schieber (18) in Schieberlängsrichtung verschiebbar angeordnet ist und hierfür am einen dieser beiden Teile (Schieber 18 oder Abdichtleiste 20 bzw. 22) eine Nut vorgesehen ist, in welcher der andere Teil mit einem Führungssteg (34) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schieber (18) und verschiebbarer Abdichtleiste (20) bzw. (22) wenigstens ein diese mit der Innenumfangswand des Gehäuseraumes (12) in ständig abdichtender Berührung haltender Kraftspeicher (48) vorgesehen ist.
2. Schieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiebbare Abdichtleiste (20 bzw. 22) im Querschnitt U-förmig ist und einen am Schieberende stirnseitig vorgesehenen Führungssteg (34) übergreift und dass der Kraftspeicher eine sich am Verbindungssteg (40) der U-Schenkel (30, 32) der Abdichtleiste (20 bzw. 22) abstützende Blattfeder (48) ist.
3. Schieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (48) zwischen zwei sich vom Verbindungssteg (40) der U-Schenkel (30, 32) zu diesen parallel wegerstreckenden Führungsstücken (36, 38) angeordnet ist, die jeweils mit einer Vertiefung (42 bzw. 44) des Führungssteges (34) verschiebbar in Eingriff sind.
4. Schieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den U-Schenkeln (30, 32) der Abdichtleiste (20 bzw. 22) zu diesen parallel und in seitlichem Abstand voneinander zwei sich jeweils mit einer Vertiefung (42 bzw. 44) des Führungssteges (34) verschiebbar in Eingriff befindliche Führungsstücke (36, 38) vorgesehen sind und dass zwischen den Führungsstücken (36, 38) und dem Boden der Vertiefungen (42, 44) jeweils eine die Abdichtleiste (20 bzw. 22) abstützende Schraubenfeder (50 bzw. 52) angeordnet ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1479914A1 (de) * 2003-03-25 2004-11-24 HSU, Wen-Shao Flügelzellenverdichter
DE102008019440A1 (de) 2008-04-17 2009-10-22 FRÖTEK Kunststofftechnik GmbH Flügel einer Flügelzellenpumpe oder eines Flügelzellenkompressors
DE102014107735A1 (de) * 2014-06-02 2015-12-03 Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH Flügel mit axialer Abdichtung

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