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DE20018958U1 - Slider for mutually separating the two chambers in the housing space of a vane pump or such a motor - Google Patents

Slider for mutually separating the two chambers in the housing space of a vane pump or such a motor

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DE20018958U1
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DE
Germany
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slide
sealing strip
housing space
slider
guide
Prior art date
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DE20018958U
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German (de)
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Bayerische Motoren Werke AG
Joma Polytec GmbH
Original Assignee
Joma Hydromechanic GmbH
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Publication date
Application filed by Joma Hydromechanic GmbH filed Critical Joma Hydromechanic GmbH
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Priority to EP04004782A priority patent/EP1424495A3/en
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Priority to DE50100666T priority patent/DE50100666D1/en
Priority to EP03008524A priority patent/EP1327778A3/en
Priority to CNB011094974A priority patent/CN1162621C/en
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Description

F: \IJBDHF\DHFANM\ALL2852F: \IJBDHF\DHFANM\ALL2852

Anmelder:Applicant:

Joraa-Hydromechanic GmbH
Höfelstraße 17
72411 Bodelshausen
Joraa Hydromechanic GmbH
Höfelstrasse 17
72411 Bodelshausen

21040412104041

03.11.2000 ste / gga03.11.2000 ste / gga

Titel: Schieber zum gegenseitigen Trennen der beiden Kammern im Gehäuseraum einer Flügelzellenpumpe oder eines solchen MotorsTitle: Slide valve for mutually separating the two chambers in the housing of a vane pump or such a motor

BeschreibungDescription

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.The invention relates to a slide valve for mutually separating the two chambers in the housing space of a vane pump or such a motor with the features of the preamble of claim 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 inFrom DE 41 07 720 Al, Fig. 2A, a vane pump is already known, whose positively driven slide separating the two chambers of the pump housing space from each other has a

Schieberlängsrichtung beweglich geführte und an der Innenumfangswand des Gehäuseraumes anliegende Abdichtleiste trägt.The sealing strip is guided so as to be movable in the longitudinal direction of the slide and rests against the inner peripheral wall of the housing chamber.

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.In order to allow the sealing strips to be arranged movably, they are T-shaped in cross-section, with the T-beam being convexly curved on the outside in cross-section and thus only touching the peripheral wall along a surface line.

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.The middle strip web is movably engaged with a longitudinal groove formed in the front of the slide in the longitudinal direction of the slide, so that the sealing strips automatically contact the inner peripheral wall of the housing under the effect of centrifugal force when the drive shaft rotates.

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.The disadvantage of this design is that the sealing strips only come into contact with the inner peripheral wall of the housing chamber when the drive shaft reaches a certain speed under the influence of centrifugal force, and only from this point onwards does a chamber seal come into being that ensures reliable conveyance of a gaseous or liquid fluid.

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.The vane pumps of this design are therefore not suitable for evacuating a brake booster in a motor vehicle, for example, since in this case evacuation must be ensured even at low speeds.

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.The object underlying the invention is to provide a vane pump or such a motor in which a delivery starts when, at a speed > 0 or when starting up the pump or motor, the centrifugal force is not yet sufficient to shift the sealing strips of the slide into their maximum, radial sealing position.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1.

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.The energy accumulator interposed according to the invention between at least one of the sealing strips and the slide thus ensures permanent contact of the sealing strips with the peripheral wall of the housing space even when the shaft is at a standstill, so that fluid is displaced or conveyed as early as the start of a shaft rotation.

Der Schieber kann auf der Antriebswelle oder in einem von dieser antreibbaren Pumpenrotor radial verschiebbar geführtThe slide can be guided radially displaceably on the drive shaft or in a pump rotor driven by the drive shaft.

• · &igr;• · &igr;

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.In this case, as explained above, it may be sufficient to provide a force accumulator between the latter and just one of its sealing strips. Preferably, however, both sealing strips are provided so that they can move in the longitudinal direction of the slide.

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.The movable arrangement of the sealing strips can be achieved in accordance with Fig. 2A of DE 41 07 720 A1. In this case, the energy storage device could be interposed between the groove base of the slide groove and the web of the T-beam of the sealing strips.

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.A preferred, movable sealing strip arrangement on the slide is the subject of claim 2. On the one hand, this design offers the possibility of being able to dispense with molded slides for the formation of guide grooves to be provided on the slide end and strip side during the injection molding process of the slide and sealing strips. On the other hand, in this design, sealing strips placed on the slide ends or overlapping them are characterized by greater stability, in that bending moments resulting from the radial support forces during the slide rotation can be favorably absorbed by the U-legs of the sealing strips.

&iacgr; &idigr; · ·&iacgr;&idigr; · ·

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.The energy accumulator designed as a leaf spring can be advantageously positioned according to claim 3, whereby at the same time the slide and the sealing strips remain exactly aligned with each other in the lateral direction.

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.An alternative force storage arrangement is the subject of claim 4. This design offers advantages in particular when the housing space is designed to deviate significantly from the circular cylindrical peripheral shape and therefore the sealing strip or strips have to be displaced by relatively large radial distances during the slide rotation.

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.Slides and sealing strips can be made of the same or different materials, including metal, plastic or plastic compounds, ceramic or ceramic compounds and combinations of such materials.

In der Zeichnung sind mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:Possible embodiments of the invention are illustrated in the drawing. They show:

Fig. 1 in schaubildlicher, aufgebrochener Darstellung eine Flügelzellenpumpe mit einem, einen erfindungsgemäß ausgebildeten Schieber aufweisenden Pumpenrotor,Fig. 1 shows a diagrammatic, broken-open view of a vane pump with a pump rotor having a slide valve designed according to the invention,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Rotorschiebers gemäß Fig. 1,Fig. 2 is a longitudinal section of the rotor slide according to Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Konstruktionsvariante des Rotorschiebers,Fig. 3 a longitudinal section through a design variant of the rotor slide,

Fig. 4 eine Ansicht auf eine Schieberlängskante.Fig. 4 a view of a slider longitudinal edge.

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 trägtThe vane pump according to Fig. 1 comprises, in a known manner, a pump housing 10, a pump rotor 14 which is connected in a rotationally fixed manner to a drive shaft 14 in its, for example, circular-cylindrical housing space 12 and is eccentrically mounted in the housing space 12, and a rotor slide 18 which is guided radially displaceably in the latter and which carries a sealing strip 20 or 22 at each of its slide ends.

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.The pump rotor 14 preferably has a hollow cylindrical rotor casing 24 in which an inner slide guide strip 26 is provided which extends along its inner diameter and in which the rotor slide 18 is accommodated in a radially displaceable manner. refers to rotor inner webs for stiffening the rotor casing.

Der Gehäuseraum 12 ist, was einfachheitshalber nicht gezeigt ist, an beiden Stirnseiten dicht verschlossen,The housing space 12 is, for the sake of simplicity not shown, tightly closed at both ends,

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.wherein the drive shaft 14 passes through one housing end wall in a liquid-tight manner. An inflow and an outflow line are also connected to the housing space 12 in order to be able to supply a fluid to be pumped to and from the vane cell pump.

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.The sealing strips 20, 22 are preferably U-shaped in cross-section and their U-legs 30, 32 each overlap a guide web 34 which is formed onto the slider front ends, preferably over the entire slider width. For the exact linear relative movement of the sealing strips 20, 22 to the longitudinal direction of the rotor slider 18, they are preferably equipped with two guide pieces 36, 3 which are provided at a laterally spaced distance and parallel to one another, which are formed onto the connecting web 40 of their U-legs 30, 32 and extend parallel to them, wherein their length is preferably smaller than that of the U-legs 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.The guide pieces 36, 38 each engage in a blind hole-like recess 42 or 44 and thus ensure an exact alignment of the sealing strips 20, 22 transversely to the longitudinal direction of the slide.

Der U-Schenkel-Verbindungssteg 40 der Abdichtleisten 20, ist im Querschnitt vorzugsweise so gestaltet, dass erThe U-leg connecting web 40 of the sealing strips 20 is preferably designed in cross-section so that it

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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.
At the same time, a sealing edge 46 is defined on the outside.
this with the inner peripheral wall of the housing space 12 in
To maintain constant, sealing contact, the guide bar 34 on the slide side and the strip side
Connecting web 40 is provided with a force accumulator preferably in the form of a leaf spring 48, which constantly tries to move the respective sealing strip 20 or 22 in the direction of the
To move the inner peripheral wall of the housing space 12 or to keep it in contact with it.

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).Alternatively, for example, a compression spring 50 or 52 can be introduced into each of the recesses 42, 44, on which the strip guide pieces 36, 38 are supported (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.
The rotor slide 18 and the sealing strips 20, 22 are preferably designed as a plastic injection-molded part, with the rotor slide 18 being particularly
Material distribution during the injection molding process, e.g. with three of these in the transverse direction parallel to its flat sides
penetrating, flat slot-like recesses 54
The pump rotor 14 can also be mounted centrally in the housing space, provided that the latter has an oval
has a circumferential shape.

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. 1. Slide ( 18 ) for mutually separating the two chambers in the housing space ( 12 ) of a vane pump or of such a motor, which can be driven by a drive shaft ( 14 ) mounted in the pump housing ( 10 ) and is provided so as to be radially displaceable relative to the latter in a plane containing its axis, and which has at each end a sealing strip ( 20 ) or ( 22 ) which cooperates in a sealing manner with the inner peripheral wall of the housing space ( 12 ), at least one of which is arranged on the slide ( 18 ) so as to be displaceable in the longitudinal direction of the slide, and for this purpose a groove is provided on one of these two parts (slide 18 or sealing strip 20 or 22 ), in which groove the other part is guided with a guide web ( 34 ), characterized in that between the slide ( 18 ) and the displaceable sealing strip ( 20 ) or (22) 22 ) at least one energy accumulator ( 48 ) is provided which keeps it in constant sealing contact with the inner peripheral wall of the housing space ( 12 ). 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. 2. Slider according to claim 1, characterized in that the displaceable sealing strip ( 20 or 22 ) is U-shaped in cross section and engages over a guide web ( 34 ) provided on the end of the slider and that the energy accumulator is a leaf spring ( 48 ) supported on the connecting web ( 40 ) of the U-legs ( 30 , 32 ) of the sealing strip ( 20 or 22 ). 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. 3. Slider according to claim 2, characterized in that the leaf spring ( 48 ) is arranged between two guide pieces ( 36 , 38 ) extending parallel to the connecting web ( 40 ) of the U-legs ( 30 , 32 ) and each of which is displaceably engaged with a recess ( 42 or 44 ) of the guide web ( 34 ). 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. 4. Slider according to claim 2, characterized in that between the U-legs ( 30 , 32 ) of the sealing strip ( 20 or 22 ) two guide pieces ( 36, 38) are provided, each displaceably engaging with a recess (42 or 44) of the guide web (34), parallel to these and laterally spaced from one another, and that between the guide pieces (36 , 38 ) and the bottom of the recesses ( 42 , 44 ) a helical spring ( 50 or 52 ) supporting the sealing strip ( 20 or 22 ) is arranged.
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