DE3841329A1

DE3841329A1 - Vane vacuum pump

Info

Publication number: DE3841329A1
Application number: DE3841329A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl Ing Hertell; Robert Lange; Dieter Otto
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1987-12-12
Filing date: 1988-12-08
Publication date: 1989-06-29
Anticipated expiration: 2008-12-09
Also published as: DE3841329C2

Abstract

The operation of servo drives in motor vehicles involves the use of oil-lubricated vane vacuum pumps. In order to reduce oil consumption and to improve performance, the rotor (5) is supported on one side and, from the direction of free end, is provided with an internal bore (21). As a result, a vacuum is produced in the internal bore (21), which is at approximately the same level as in the intake space (suction chamber). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellen-Vakuumpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruch 1. Diese Pumpe ist durch die DE-OS 28 57 494 (Bag. 1170) bekannt.The invention relates to a vane vacuum pump according to the Preamble of claim 1. This pump is by the DE-OS 28 57 494 (Bag. 1170) known.

Bei der bekannten Pumpe dient die Innenbohrung des Rotors der Ölzufuhr, wobei die Ölzufuhr über eine Drossel derart erfolgt, daß in dem Teil der Rotorinnenbohrung, der sich über den axialen Arbeitsbereich des Rotors erstreckt, ein niedri ger, steuerbarer Druck herstellbar ist. Dadurch, daß die Rotorwelle zweiseitig gelagert ist, kann sich in den Stirn spalten zwischen den Rotorstirnwänden und den benachbarten Pumpendeckeln das Vakuum des Pumpengehäuses in gleicher Weise auswirken. Daher wirken auf die beiden Stirnflächen des Rotors im wesentlichen dieselben Druckkräfte, so daß die bekannte Pumpe den Vorteil hat, daß auf beiden Stirnflächen dasselbe Spiel während des Laufes besteht. Dieses Spiel kann durch entsprechende Vermaßung und Fertigung sehr gering gehalten werden, so daß nur geringe Verluste über diese Stirnspalte eintreten. Ferner läßt sich bei der bekannten Pumpe eine nur geringe Druckdifferenz zwischen dem Pumpen gehäuse und der Rotorinnenbohrung herstellen, so daß die Verluste nicht nur durch entsprechend eng tolerierte Dicht spalte, sondern auch durch die niedrige Druckdifferenz gering gehalten werden.In the known pump, the inner bore of the rotor is used Oil supply, the oil supply via a throttle such takes place that in the part of the rotor inner bore, which is about extends the axial working range of the rotor, a low eng, controllable pressure can be produced. Because the Rotor shaft is supported on two sides, can be in the forehead gaps between the rotor end walls and the neighboring ones Pump covers the vacuum of the pump housing in the same way impact. Therefore act on the two end faces of the Rotors essentially the same compressive forces, so that the known pump has the advantage that on both faces the same game exists during the run. This game can very small due to appropriate dimensions and production be kept, so that little loss over this Enter the frontal cleft. Furthermore, in the known Pump only a small pressure difference between the pumps Make the housing and the inner rotor bore so that the Losses not only due to tight tolerances column, but also low due to the low pressure difference being held.

Diese Vorteile besitzt nicht die Flügelzellenpumpe, die durch die GB-PS 9 12 119 bekannt ist. Zwar besitzt diese Flügelzel lenpumpe den Vorteil, daß der Rotor fliegend gelagert und daher die Baulänge der Pumpe gering gehalten ist. Jedoch sind bei dieser Pumpe die Flügelschlitze und Flügel sekantial gerichtet. Daher muß über die Hohlwelle Drucköl in die Flügelfußräume eingebracht werden, um stets eine sichere Anlage der Flügelköpfe an der Gehäuseumfangswand zu gewähr leisten. Dabei stützt sich das offene Ende der Rotorinnen bohrung auf einem Gehäusedeckel ab. Dadurch entsteht der Nachteil, daß sich der Rotor mit hohem Druck auf diesem Gehäusedeckel abstützt und folglich mit einer hohen Anpreß kraft auf dem gegenüberliegenden Pumpendeckel aufliegt. Hierdurch entsteht hohe Reibung. Andererseits entsteht auf der offenen Seite des Rotors ein großer Spalt mit einer großen Druckdifferenz zwischen dem hohen Druck des Öls und dem niedrigen Druck der Vakuumkammer. Die Folge ist ein hoher Ölverlust einerseits und andererseits eine Verschlechterung des Pumpenwirkungsgrades.The vane pump does not have these advantages GB-PS 9 12 119 is known. This wing has lenpumpe the advantage that the rotor overhung and therefore the overall length of the pump is kept short. However are in this pump the wing slots and wings secantial directed. Therefore, pressure oil must enter the hollow shaft Wing footwells are brought in to always be safe Ensure that the wing heads rest against the peripheral wall of the housing Afford. The open end of the inner rotor is supported drilling on a housing cover. This creates the Disadvantage that the rotor with high pressure on this Supported housing cover and consequently with a high pressure force rests on the opposite pump cover. This creates high friction. On the other hand, arises on a large gap with a large pressure difference between the high pressure of the oil and the low pressure of the vacuum chamber. The consequence is a high one Oil loss on the one hand and deterioration on the other the pump efficiency.

Die Flügelzellen-Vakuumpumpe, die durch die DE-PS 79 100 304 (Bag. 1055) bekannt ist, besitzt ebenfalls einen Rotor mit Innenbohrung. In diesen Rotor ist eine Einspritzdüse gerichtet, die allerdings das freie Ende der Innenbohrung, die in das Kurbelgehäuse des Kraftfahrzeugs ragt, nicht verschließt. Bei dieser Pumpe ist die Dichtung der Spalte zwischen den Flügelschlitzen und den Flügeln sowie der sonstigen Dichtspalte nur gewährleistet bei einem ausreichend großen Ölangebot.The vane vacuum pump, which is described in DE-PS 79 100 304 (Bag. 1055) also has a rotor Inner bore. In this rotor there is an injection nozzle directed, which, however, the free end of the inner bore, that protrudes into the crankcase of the motor vehicle, not closes. With this pump, the seal is the column between the wing slots and the wings as well as the other sealing gaps only guaranteed with one large oil supply.

Es gibt jedoch auch Einsatzfälle, bei denen das Ölangebot an Schmieröl zur Schmierung und Dichtung der Flügelzellenpumpe begrenzt ist.However, there are also cases in which the oil supply is available Lubricating oil for lubricating and sealing the vane pump is limited.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vorteile der durch die DE-OS 28 57 494 bekannten Flügelzellen-Vakuumpumpe, die auch bei begrenztem Schmierölangebot in ausreichender Weise gedichtet und geschmiert ist, auf eine Flügelzellenpumpe mit fliegender Lagerung und daher kürzerer Baulänge zu über tragen. Ausgehend von einer Pumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergibt sich die Lösung aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1. It is an object of the invention to take advantage of the DE-OS 28 57 494 known vane vacuum pump, which also with a limited supply of lubricating oil sealed and lubricated with a vane pump flying storage and therefore shorter overall length wear. Starting from a pump according to the generic term of Claim 1 is the solution from the characteristics of Claim 1.

Durch die Maßnahmen nach Anspruch 1 wird gewährleistet, daß der Schmierölfluß zwischen der Rotorinnenbohrung und der Saugseite der Vakuumpumpe einerseits sehr stark herabgesetzt ist, andererseits aber so vergleichmäßigt wird, daß trotz geringen Angebots stets eine ausreichende Menge an Schmieröl in den Dichtspalten vorhanden ist und verbleibt. Das beruht darauf, daß in der Rotorinnenbohrung bei nur begrenztem Schmierölangebot ein Vakuum entsteht, das im wesentlichen dem Vakuum auf der Saugseite bzw. im Pumpeninnenraum entspricht. Dies beruht auf den unvermeidlichen Leckagen der Dichtspalte, die zwischen den Flügelschlitzen und den Flügeln sowie even tuell auf den Stirnflächen des Rotors gebildet werden. Daher ist die Druckdifferenz zwischen der Saugseite der Pumpe und der Rotorinnenbohrung sehr gering, so daß die Ölförderung und der Öltransport im wesentlichen nur durch Fliehkraft er folgt.The measures according to claim 1 ensure that the lubricating oil flow between the inner rotor bore and the The suction side of the vacuum pump is greatly reduced on the one hand is, on the other hand, is so evened out that despite low supply always a sufficient amount of lubricating oil is present in the sealing gaps and remains. That is based on the fact that in the inner rotor bore with only limited Lubricating oil supply creates a vacuum that is essentially the same Vacuum on the suction side or in the pump interior corresponds. This is due to the inevitable leakage from the sealing gaps, that between the wing slots and the wings as well as even be formed on the end faces of the rotor. Therefore is the pressure difference between the suction side of the pump and the inner bore of the rotor is very small, so that oil production and the oil transport essentially only by centrifugal force follows.

Die Art der Ölzufuhr zu der Innenbohrung hängt im wesent lichen von den baulichen Gegebenheiten des Kraftfahrzeug motors ab, von dem aus die Flügelzellen-Vakuumpumpe mit Schmieröl versorgt wird.The type of oil supply to the inner bore essentially depends Lichen from the structural conditions of the motor vehicle motors from which the vane vacuum pump with Lubricating oil is supplied.

Erfindungswesentlich ist ein begrenztes Ölangebot. Das Öl angebot hängt zum einen ab von der Förderkapazität der Ölpum pe und zum anderen vom Verbrauch der anderen Schmierstellen. Bei großer Förderkapazität der Ölpumpe und geringem sonstigen Verbrauch wird das Ölangebot an die Flügelzellen-Vakuumpumpe dadurch begrenzt, daß in die Schmierölzufuhrleitung zu der Innenbohrung eine starke Drossel oder Blende oder ein Strom regel- oder Strombegrenzungsventil eingebaut wird. Der Durch messer der Lagerbohrung und der Rotorwelle ist vorzugsweise kleiner als der Durchmesser des Rotors. Hierdurch entsteht auch in dem lagerseitigen Dichtspalt zwischen Rotor und Pumpendeckel ein Vakuum, so daß der Rotor axial im wesent lichen ausgeglichenen Druckkräften ausgesetzt ist und daher zwischen den Pumpendeckeln "schwimmt". A limited oil supply is essential to the invention. The oil supply depends on the one hand on the production capacity of the oil pump pe and on the other hand from the consumption of the other lubrication points. With a large delivery capacity of the oil pump and little other The oil supply to the vane vacuum pump will consume limited by the fact that in the lubricating oil supply line to the Inner bore a strong choke or orifice or current control or flow limiting valve is installed. The through knife of the bearing bore and the rotor shaft is preferred smaller than the diameter of the rotor. This creates also in the bearing-side sealing gap between the rotor and Pump cover a vacuum, so that the rotor axially in essence is exposed to balanced pressure forces and therefore "floats" between the pump covers.

Eine Öleinspeisung von der Motorseite her wird ermöglicht durch die Maßnahme nach Anspruch 3. Dabei kann die Schmieröl zufuhrleitung zentrisch über eine dichtende Drehkupplung mit der im übrigen verschlossenen Rotorinnenbohrung verbunden sein.Oil feed from the engine side is made possible by the measure according to claim 3. The lubricating oil central supply line via a sealing rotary coupling the otherwise closed rotor inner bore connected be.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 4 wird erreicht, daß das Gleitlager der Rotorwelle der Flügelzellenpumpe geschmiert und gleichzeitig gedichtet wird, so daß eine Leckage über die lagerseitige Rotorstirnwand und das Gleitlager ausgeschlossen ist. Dabei ist das Gleitlager im axialen Bereich des Flansches, mit dem die Flügelzellen-Vakuumpumpe an den Motor angeflanscht wird, vorgesehen.The measure of claim 4 ensures that Slide bearing of the rotor shaft of the vane pump is lubricated and is sealed at the same time, so that a leak over the rotor end wall on the bearing side and the plain bearing excluded is. The plain bearing is in the axial area of the Flange with which the vane vacuum pump to the motor is flanged.

Die rotierende Flüssigkeitskupplung wird dadurch gebildet, daß in der Lagerbuchse und/oder an der Welle ein Ringkanal gebildet wird, in den von der Lagerbuchse her die Schmier mittelzufuhrleitung mündet und der durch Radialkanäle mit der Rotorinnenbohrung verbunden ist.The rotating fluid coupling is formed that an annular channel in the bearing bush and / or on the shaft is formed in the lubrication from the bearing bush medium supply line opens and through radial channels with the Inner rotor bore is connected.

Wenn die Ölversorgung von der dem Motor abgewandten Seite her erfolgen soll, wird die Maßnahme-Kombination nach Anspruch 5 vorgeschlagen.If the oil supply from the side facing away from the engine should take place, the combination of measures according to claim 5 suggested.

Beim Stillsetzen des Kraftfahrzeugmotors herrscht auf der Saugseite und in der Rotorinnenbohrung der Flügelzellen- Vakuumpumpe noch Unterdruck. Je nach Auslegung des Schmieröl systems des Kraftfahrzeugmotors kann es sein, daß infolge dieses Unterdrucks noch Schmieröl aus dem Schmierölsystem in die Vakuumpumpe gesaugt wird. Dieses Schmieröl wird sich an der untersten Stelle des Gehäuses sammeln. Diese Ölmenge muß beim Anfahren ausgetrieben werden, was zu unzulässigen Druck erhöhungen führen kann. Zur Vermeidung dieses Nachteils dient die Maßnahme nach Anspruch 6. Durch diese Maßnahme kann aber auch der Unterdruck in der Rotorinnenbohrung vorgegeben werden durch entsprechende Vermaßung der Drosselbohrung.When stopping the motor vehicle engine prevails on the Suction side and in the rotor inner bore of the vane cell Vacuum pump still under pressure. Depending on the design of the lubricating oil systems of the motor vehicle engine may be that as a result this vacuum still lubricating oil from the lubricating oil system in the vacuum pump is sucked. This lubricating oil will turn on collect the lowest point of the housing. This amount of oil must be driven out when starting, resulting in impermissible pressure can lead to increases. To avoid this disadvantage the measure according to claim 6. However, this measure can the vacuum in the rotor bore is also specified by appropriate dimensioning of the throttle bore.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.The following are exemplary embodiments of the invention described.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 und 3 je einen Axialschnitt eines Ausführungsbeispiels; Figures 1 and 3 each an axial section of an embodiment.

Fig. 2 einen Normalschnitt der Pumpe. Fig. 2 shows a normal section of the pump.

Die Flügelzellenpumpe 1 ist an das Kurbelgehäuse 2 eines Kraftfahrzeugs durch Flansch 13 angeflanscht. In dem Pumpen gehäuse 4 ist der kreiszylindrische Rotor 5 drehbar gela gert. Hierzu bildet der Flansch 13 des Pumpengehäuses, dessen Querschnittsform später erläutert wird, die exzentrische Lagerbohrung 37. Die Lagerbohrung 37 weist in das Kurbelge häuse und ist dazu zentriert. Es sei erwähnt, daß die Lager bohrung 37 eine Gleitlagerung für das Lagerende des Rotors 5 bildet. Der Rotor ist so gelagert, daß er an einer Stelle, dem sogenannten unteren Totpunkt, in Umfangskontakt mit dem Gehäuse steht.The vane pump 1 is flanged to the crankcase 2 of a motor vehicle by flange 13 . In the pump housing 4 , the circular cylindrical rotor 5 is rotatably gela gert. For this purpose, the flange 13 of the pump housing, the cross-sectional shape of which will be explained later, forms the eccentric bearing bore 37 . The bearing bore 37 has in the crankcase and is centered. It should be mentioned that the bearing bore 37 forms a plain bearing for the bearing end of the rotor 5 . The rotor is mounted so that it is in circumferential contact with the housing at one point, the so-called bottom dead center.

Der Rotor ist fliegend an einer Welle 20 gelagert, die auf einer Seite als Lagerende konzentrisch an dem Rotor angeformt ist und einen geringeren Durchmesser als der Rotor besitzt. Eine Innenbohrung 21 erstreckt sich über die gesamte Länge des Rotors. Im Bereich des Gehäuses besitzt der Rotor einen einzigen Führungsschlitz 6, der in einer Axialebene liegt, der die Innenbohrung durchdringt und dessen axiale Länge genau der axialen Länge des Pumpengehäuses 4 entspricht. In dem Führungsschlitz 6 ist ein einziger Flügel 7 gleitend geführt.The rotor is overhung on a shaft 20 , which is integrally formed on one side as the bearing end on the rotor and has a smaller diameter than the rotor. An inner bore 21 extends over the entire length of the rotor. In the area of the housing, the rotor has a single guide slot 6 , which lies in an axial plane, which penetrates the inner bore and whose axial length corresponds exactly to the axial length of the pump housing 4 . A single wing 7 is slidably guided in the guide slot 6 .

Die Breite des Flügels entspricht der axialen Länge des Pumpengehäuses. Der Flügel 4 kann aus einem Stück gefertigt sein. Er kann aber auch an seinen Enden Dichtleisten aufwei sen, die in Nuten 9 des Flügels 7 - in radialer Richtung - gleitend, jedoch dichtend geführt sind. Entlüftungsbohrungen 10, die den Grund der Nuten 9 mit der - in Drehrichtung gesehen - Vorderseite des Flügels verbinden, gewährleisten, daß in den Nuten 9 stets der höchste in der Pumpe herrschende Druck vorhanden ist, so daß die Dichtleisten 8 nach außen gedrückt werden. In jedem Fall ist der Flügel ggf. ein schließlich der Dichtleiste so lang, daß er - dank der später noch zu beschreibenden Querschnittsform des Gehäuses - in jeder Drehstellung dichtend am Umfang des Gehäuses 4 anliegt. Ferner sind die Flügelenden in jedem Falle mit einem Radius r abgerundet. Dieser Radius wird möglichst groß gewählt.The width of the wing corresponds to the axial length of the pump housing. The wing 4 can be made in one piece. But it can also aufwei sen at its ends sealing strips, which are guided in grooves 9 of the wing 7 - in the radial direction - sliding, but sealing. Vent holes 10 , which connect the bottom of the grooves 9 with the - seen in the direction of rotation - front of the wing, ensure that the highest pressure in the pump is always present in the grooves 9 , so that the sealing strips 8 are pressed outwards. In any case, the wing is eventually including the sealing strip so long that - thanks to the cross-sectional shape of the housing , which will be described later - it lies sealingly against the circumference of the housing 4 in every rotational position. Furthermore, the wing ends are rounded with a radius r in each case. This radius is chosen to be as large as possible.

Die Umfangswand des Pumpengehäuses 4 ist so bestimmt, daß sie im Querschnitt eine Äquidistante zu einer Pascalschen Spirale (Konchoide) mit dem Krümmungsradius der Flügelenden r als Abstand darstellt.The circumferential wall of the pump housing 4 is determined such that it represents an equidistant cross-section to a Pascal spiral (conchoid) with the radius of curvature of the wing tips r as a distance.

Zur Konstruktion des Querschnitts der Flügelzellenpumpe wird also zunächst die Flügellänge sowie der Außendurchmesser des Rotors 5 festgelegt. Die Differenz zwischen der Flügellänge und dem Außendurchmesser bestimmt sehr wesentlich das Förder volumen der Pumpe. Die Differenz ist begrenzt durch Festig keits- und sonstige Überlegungen. Da der Rotor im Gehäuse so gelagert ist, daß er an einer Stelle, dem sog. unteren Tot punkt, in Umfangskontakt mit dem Gehäuse steht, taucht der Flügel 7 in dem unteren Totpunkt - wie in Fig. 2 darge stellt - vollständig in den Führungsschlitz 6 des Rotors 5 ein. Es wird nunmehr für die Krümmungsmittelpunkte K der Flügelenden die Pascalsche Spirale um den Mittelpunkt M des Rotors 5 konstruiert. Die Umfangswand des Pumpengehäuses 4 ergibt sich sodann als die Äquidistante mit dem Abstand r. Die Krümmungsmittelpunkte K der Flügelenden bewegen sich also auf einer Pascalschen Spirale um den Mittelpunkt des Rotors. Dadurch ist gewährleistet, daß der Flügel stets mit seinen Flügelenden dichtend am Umfang des Pumpengehäuses 4 anliegt. For the construction of the cross section of the vane pump, the vane length and the outer diameter of the rotor 5 are first determined. The difference between the length of the wing and the outside diameter determines the delivery volume of the pump. The difference is limited by strength and other considerations. Since the rotor is mounted in the housing in such a way that it is in circumferential contact with the housing at one point, the so-called bottom dead point, the wing 7 is immersed in bottom dead center - as shown in FIG. 2 - completely in the guide slot 6 of the rotor 5 a. The Pascal spiral around the center M of the rotor 5 is now constructed for the centers of curvature K of the wing ends. The peripheral wall of the pump housing 4 then results as the equidistant with the distance r . The centers of curvature K of the wing tips thus move on a Pascal spiral around the center of the rotor. This ensures that the wing always rests with its wing ends sealingly on the circumference of the pump housing 4 .

Wie Fig. 2 schematisch darstellt, besitzt das Pumpengehäuse 4 den Saugeinlaß 11 mit einem darin angeordneten Rückschlag ventil 31 sowie einen Auslaß 12 mit einem darin angeordneten Rückschlagventil 24. Der Einlaß 11 ist etwa um 90° gegenüber der Totpunktlage versetzt und der Einlaß 12 liegt im Bereich vor dem unteren Totpunkt - in Drehrichtung 35 gesehen.As shown in FIG. 2 schematically illustrates, has the pump housing 4 the suction inlet 11 with a check valve 31 disposed therein, and an outlet 12 with a check valve 24 disposed therein. The inlet 11 is offset by approximately 90 ° relative to the dead center position and the inlet 12 is in the region before the bottom dead center - viewed in the direction of rotation 35 .

Wie Fig. 1 zeigt, ist das Einlaßventil 31 als Pilzventil ausgebildet. Es handelt sich um einen pilzförmigen Gummi körper, der mit seinem Stil in eine gelochte Ventilplatte eingesetzt ist und der mit den Rändern seines Kopfes dichtend auf der Ventilplatte aufliegt und dabei die Löcher der Ventilplatte umschließt. Bei eintretender Luft stülpt sich der Kopf derart in Saugrichtung um, daß die Saugöffnung frei gegeben wird. In der Gegenrichtung sperrt der Kopf.As shown in FIG. 1, the inlet valve 31 is designed as a mushroom valve. It is a mushroom-shaped rubber body, which is used with its style in a perforated valve plate and which rests with the edges of its head sealingly on the valve plate and thereby encloses the holes in the valve plate. When air enters, the head turns over in the suction direction in such a way that the suction opening is released. The head locks in the opposite direction.

Der Einlaß 11 mit dem Einlaßventil 31 ist in Fig. 1 in Umfangsrichtung versetzt gezeichnet. Seine geometrische Lage ergibt sich aus Fig. 2. Der Auslaß, der in Fig. 1 und Fig. 2 lediglich schematisch angedeutet ist, mündet über ein Rück schlagventil 24 in das Kurbelgehäuse des Kraftfahrzeug motors. Das Rückschlagventil 24 ist als Federblattventil aus gebildet, das einseitig eingespannt ist.The inlet 11 with the inlet valve 31 is shown offset in the circumferential direction in FIG. 1. Its geometric position results from Fig. 2. The outlet, which is only indicated schematically in Fig. 1 and Fig. 2, opens via a check valve 24 in the crankcase of the motor vehicle engine. The check valve 24 is formed as a spring leaf valve, which is clamped on one side.

Der Rotor weist an seinem Lageransatz Kupplungslappen 16 auf. Mit diesen Kupplungslappen wird der Rotor durch Antriebswelle 3 des Kraftfahrzeugmotors angetrieben. Bei der Antriebswelle 3 kann es sich z.B. um die Antriebswelle für die Einspritzpumpe handeln. An der Antriebswelle 3 ist eine Kupplungsscheibe 15 befestigt, die auf dem Umfang verteilte Einschnitte 17 aufweist. Die Kupplungslappen 16 des Lager ansatzes des Rotors greifen in die Einschnitte 17 der Kupp lungsscheibe ein, ohne die axiale Beweglichkeit des Rotors zu hindern. The rotor has coupling tabs 16 on its bearing attachment. With these clutch flaps, the rotor is driven by the drive shaft 3 of the motor vehicle engine. The drive shaft 3 can be, for example, the drive shaft for the injection pump. A clutch disc 15 is fastened to the drive shaft 3 and has notches 17 distributed over the circumference. The clutch tabs 16 of the bearing approach of the rotor engage in the notches 17 of the clutch disc without hindering the axial mobility of the rotor.

Der Rotor 5 wird durch Antriebswelle 3 mit Drehrichtung 35 angetrieben. Dabei führt der Flügel 7 in dem Führungsschlitz eine Relativbewegung aus und liegt mit seinen beiden Enden dichtend und gleitend am Gehäuseumfang des Pumpengehäuses 4 an.The rotor 5 is driven by the drive shaft 3 with the direction of rotation 35 . The vane 7 executes a relative movement in the guide slot and lies with its two ends in a sealing and sliding manner on the housing periphery of the pump housing 4 .

Die Innenbohrung 21 des Rotors 5 wird auf der einen Seite durch den Gehäusedeckel 25 verschlossen. Auf der anderen Seite ist die Innenbohrung 21 durch Wand 18 verschlossen. Die Wand 18 liegt - in axialer Richtung gesehen - am Rotorende oder außerhalb des Rotors, so daß die Wand 18 den Flügel durchlaß nicht behindert. Die Wand 18 besitzt eine Düse 23, durch die die Innenbohrung 21 mit dem Inneren des Kurbelge häuses und darüber mit der Atmosphäre verbunden ist.The inner bore 21 of the rotor 5 is closed on one side by the housing cover 25 . On the other hand, the inner bore 21 is closed by wall 18 . The wall 18 is - seen in the axial direction - at the rotor end or outside the rotor, so that the wall 18 does not impede the passage. The wall 18 has a nozzle 23 through which the inner bore 21 is connected to the interior of the crankcase and above it to the atmosphere.

Die Schmierölzufuhr zu der Flügelzellen-Vakuumpumpe erfolgt von der Schmierölpumpe (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeug motors aus über Ölzufuhrleitung 19. Die Ölzufuhrleitung setzt sich als Bohrung 27 in dem Flansch 13 fort und mündet radial in der Lagerbohrung 37 des Pumpenflansches 13. Dabei kämmt die Mündung der Bohrung 27 mit einem Ringkanal 26, der auf dem Umfang des Lageransatzes des Rotors gebildet wird. Der Ringkanal liegt vorzugsweise in der axialen Mitte des Lager ansatzes. Der Ringkanal steht durch einen Radialkanal 28 mit der Rotorinnenbohrung 21 in Verbindung.The lubricating oil is supplied to the vane vacuum pump from the lubricating oil pump (not shown) of the motor vehicle engine via an oil supply line 19 . The oil supply line continues as a bore 27 in the flange 13 and opens radially in the bearing bore 37 of the pump flange 13 . The mouth of the bore 27 meshes with an annular channel 26 which is formed on the circumference of the bearing shoulder of the rotor. The ring channel is preferably in the axial center of the bearing approach. The ring channel is connected to the inner rotor bore 21 by a radial channel 28 .

Die Schmierölpumpe liefert an die dargestellte Flügelzellen- Vakuumpumpe nur eine begrenzte Ölmenge. Hierzu können in der Ölzufuhrleitung Volumenstrom-Begrenzungsventile oder Volumen strom-Regelventile oder Blenden bzw. Drosseln vorgesehen sein, die hier nicht dargestellt sind. Im dargestellten Falle ist der Radialkanal 28 durch Bemessung seines Querschnittes und seiner Länge als Drosselkanal ausgeführt. The lubricating oil pump only supplies a limited amount of oil to the vane vacuum pump shown. For this purpose, volume flow limiting valves or volume flow control valves or orifices or throttles can be provided in the oil supply line, which are not shown here. In the case shown, the radial channel 28 is designed as a throttle channel by dimensioning its cross section and its length.

Zur Funktion der Ölschmierung:
Das Schmieröl wird über Leitung 19 in dosierter, begrenzter Menge zugeführt, wenn der Kraftfahrzeugmotor und damit auch die Flügelzellen-Vakuumpumpe in Betrieb sind. Die Radialboh rung 27 und der Ringkanal 26 bilden einerseits eine dichtende Flüssigkeitskupplung für das Schmieröl. Durch diese Kupplung wird das Schmieröl auf und in den rotierenden Rotor 5 über tragen. Zum anderen dient der Ringkanal 26 der Verteilung des Schmieröls auf das Gleitlager der Lagerbohrung 37. Durch die gleichmäßige Verteilung des Öls erfolgt gleichzeitig auch eine Abdichtung des Gleitlagers. Das Öl gelangt durch den Radialkanal 28 in die Innenbohrung 21. Beim Betrieb der Flügelzellen-Vakuumpumpe entsteht ein Unterdruck auf der Saugseite der Pumpe. Unterdruck entsteht aber auch im übrigen Pumpenraum, da der Auslaß 12 der Pumpe durch Rückschlagventil 24 gegenüber der Atmosphäre verschlossen ist. Über die Dicht spalte zwischen dem Flügelschlitz 6 und dem Flügel 7 sowie dem Pumpendeckel 25 und dem Rotor 5 entsteht dieser Unter druck im Laufe des Betriebes auch in der Innenbohrung 21 des Rotors. Die Höhe dieses Unterdrucks hängt ab von der Förder kapazität der Schmierölpumpe und dem sonstigen Verbrauch bzw. von der in die Flügelzellen-Vakuumpumpe gelieferten Ölmenge bzw. von der Drosselung des der Flügelzellen-Vakuum pumpe zur Verfügung gestellten Ölstroms. Bei sehr starker Begrenzung der Schmierölmenge, d.h. z.B. sehr starker Drosse lung des Schmierölflusses in dem Radialkanal 28 entsteht in der Innenbohrung 21 ein sehr hohes Vakuum.About the function of the oil lubrication:
The lubricating oil is supplied in a dosed, limited amount via line 19 when the motor vehicle engine and thus also the vane vacuum pump are in operation. The Radialboh tion 27 and the annular channel 26 form a sealing fluid coupling for the lubricating oil. Through this clutch, the lubricating oil is carried over to and into the rotating rotor 5 . On the other hand, the annular channel 26 serves to distribute the lubricating oil to the slide bearing of the bearing bore 37 . The even distribution of the oil also seals the plain bearing. The oil reaches the inner bore 21 through the radial channel 28 . When the vane vacuum pump is operated, a vacuum is created on the suction side of the pump. Vacuum also arises in the rest of the pump chamber, since the outlet 12 of the pump is closed from the atmosphere by a check valve 24 . About the sealing gap between the wing slot 6 and the wing 7 and the pump cover 25 and the rotor 5 , this under pressure occurs during operation in the inner bore 21 of the rotor. The level of this vacuum depends on the delivery capacity of the lubricating oil pump and the other consumption or on the amount of oil supplied to the vane vacuum pump or on the throttling of the oil flow made available to the vane vacuum pump. With a very strong limitation of the amount of lubricating oil, ie for example a very large restriction of the lubricating oil flow in the radial channel 28 , a very high vacuum is created in the inner bore 21 .

Die Druckdifferenz zwischen der Innenbohrung 21 und dem übrigen Pumpengehäuse wird daher bei Betrieb auf nahezu Null reduziert. Daher wird das Öl, das in die Innenbohrung 21 gefördert worden ist, nicht durch die Druckdifferenz in die Dichtspalte getrieben, sondern lediglich durch Zentrifugal kraft. Dadurch wird gewährleistet, daß das Öl nur einer geringen Förderung unterworfen wird, so daß in dem Dichtspalt ein gleichmäßiger Ölfilm mit nur geringer Bewegung entsteht. The pressure difference between the inner bore 21 and the rest of the pump housing is therefore reduced to almost zero during operation. Therefore, the oil that has been pumped into the inner bore 21 is not driven by the pressure difference in the sealing gaps, but only by centrifugal force. This ensures that the oil is subjected to only a slight promotion, so that a uniform oil film with little movement is formed in the sealing gap.

Durch diese Maßnahme wird der Ölverbrauch stark herabgesetzt, andererseits die Schmier- und Dichtwirkung des Öls aber auch vergleichmäßigt.This measure greatly reduces oil consumption, on the other hand, the lubricating and sealing effect of the oil evened out.

Infolge der geringen Druckdifferenz zwischen dem durch Rück schlagventil 24 verschlossenen Pumpenraum und der Innenboh rung 21 wird andererseits auch die Leckage über den Dicht spalt zwischen Rotor und Pumpendeckel 4 sowie die Dichtspalte zwischen Flügel 7 und dem Führungsschlitz 6 auf ein Minimum herabgesetzt, was dem Pumpenwirkungsgrad zugutekommt.As a result of the small pressure difference between the pump chamber closed by the check valve 24 and the inner bore 21 , on the other hand, the leakage through the sealing gap between the rotor and the pump cover 4 and the sealing gap between the wing 7 and the guide slot 6 is reduced to a minimum, which benefits the pump efficiency .

Wenn die Schmierölzufuhr beim Stillsetzen des Kraftfahrzeug motors durch ein Ventil verschlossen wird, so kann die Innen bohrung 21 des Rotors hermetisch dicht abgeschlossen sein. Wenn ein solches Ventil nicht vorhanden ist, besteht die Gefahr, daß bei Stillstand des Kraftfahrzeugmotors infolge des Unterdrucks im Pumpengehäuse und in der Innenbohrung 21 weiterhin Öl angesaugt wird, bis der Unterdruck abgebaut ist. Das angesaugte Öl sammelt sich am tiefsten Punkt des Pumpengehäuses. Beim Anlauf muß das Öl aus dem Pumpengehäuse ausgetrieben werden. Dabei können Druckstöße auftreten, die zum Bruch führen. Das gilt insbesondere, wenn der Kraftfahr zeugmotor mit falscher Drehrichtung startet, wie es bei Dieselmotoren vorkommen kann. Aus diesem Grunde ist die Innenbohrung 21 mit einer Düse 23 versehen. Die Düse 23 ist so ausgelegt, daß sie nur geringe Luftmengen durchläßt. Sie behindert daher den Aufbau des Unterdrucks in der Innenboh rung 21 nicht. Andererseits gewährleistet sie, daß bei Still stand des Kraftfahrzeugmotors der Unterdruck in der Innenboh rung 21 schnell abgebaut wird. Dadurch wird das Ansaugen und das Ansammeln größerer Ölmengen im Stillstand der Flügel zellen-Vakuumpumpe unterbunden.If the lubricating oil supply is shut off by a valve when the motor vehicle is stopped, the inner bore 21 of the rotor can be hermetically sealed. If such a valve is not present, there is a risk that, when the motor vehicle engine is at a standstill, oil will continue to be sucked in due to the negative pressure in the pump housing and in the inner bore 21 until the negative pressure is released. The sucked-in oil collects at the lowest point of the pump housing. When starting up, the oil must be expelled from the pump housing. This can result in pressure surges that lead to breakage. This applies in particular if the motor vehicle engine starts with the wrong direction of rotation, as can occur with diesel engines. For this reason, the inner bore 21 is provided with a nozzle 23 . The nozzle 23 is designed so that it only allows small amounts of air to pass through. It therefore does not hinder the build-up of the vacuum in the inner bore 21 . On the other hand, it ensures that when the motor vehicle engine was at a standstill, the vacuum in the inner bore 21 is quickly reduced. This prevents the suctioning and accumulation of large amounts of oil when the vane cell vacuum pump is at a standstill.

Die Düse 23 kann aber auch mit größerem Querschnitt ausgelegt werden, so daß auch während des Betriebes über die Düse 23 stets eine geringe Luftmenge derart angesaugt wird, daß das in der Innenbohrung entstehende Vakuum nicht in voller Höhe ausgebildet wird. Durch diese Maßnahme läßt sich gezielt die Druckdifferenz zwischen der Innenbohrung und dem übrigen Pumpenraum vergrößern, wenn eine größere Ölförderung zwischen Innenbohrung und Pumpenraum erwünscht ist und daher die Öl förderung nicht nur auf Zentrifugalkraft, sondern auch auf Druckdifferenz beruhen soll.The nozzle 23 can also be designed with a larger cross-section, so that even during operation, a small amount of air is always sucked in via the nozzle 23 in such a way that the vacuum created in the inner bore is not formed in full. This measure allows the pressure difference between the inner bore and the remaining pump chamber to be increased in a targeted manner if greater oil production between the inner bore and the pump chamber is desired and therefore the oil production should not only be based on centrifugal force, but also on the pressure difference.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht demjenigen nach Fig. 1, 2. Auf die vorangegangene Beschreibung wird verwiesen mit folgenden Ausnahmen:
Die Schmierölzufuhr zu der Flügelzellen-Vakuumpumpe erfolgt von der Schmierölpumpe (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeug motors aus über Ölzufuhrleitung durch den Gehäusedeckel 25. Die Ölzufuhrleitung mündet in einer scheibenförmigen Ausneh mung 22. Der Durchmesser der scheibenförmigen Ausnehmung 22 ist nicht größer als der Durchmesser der Innenbohrung 21. Von der Innenbohrung 21 geht ein Radialkanal 28 aus. Der Radial kanal 28 mündet in eine Ringnut 26. Die Ringnut 26 liegt auf dem Umfang der Lagerwelle 20 des Rotors, und zwar etwa in dessen mittlerem axialen Bereich. Der Ringkanal hat keine weitere Verbindung nach außen, außer durch die unvermeid lichen Spalte der Lagerbohrung. Es kann jedoch auch eine axiale Schmiernut in der Lagerbohrung angebracht sein, um eine gleichmäßige Verteilung des Schmieröls in dem Gleitlager zu gewährleisten.The exemplary embodiment according to FIG. 3 corresponds to that according to FIGS. 1, 2. Reference is made to the preceding description with the following exceptions:
The lubricating oil supply to the vane vacuum pump takes place from the lubricating oil pump (not shown) of the motor vehicle engine via an oil supply line through the housing cover 25 . The oil supply line opens into a disc-shaped recess 22 . The diameter of the disk-shaped recess 22 is not larger than the diameter of the inner bore 21 . A radial channel 28 extends from the inner bore 21 . The radial channel 28 opens into an annular groove 26 . The annular groove 26 lies on the circumference of the bearing shaft 20 of the rotor, approximately in its central axial region. The ring channel has no further connection to the outside, except through the inevitable gaps in the bearing bore. However, an axial lubrication groove can also be provided in the bearing bore in order to ensure an even distribution of the lubricating oil in the slide bearing.

Bei dieser Ausführung erfolgt die Schmierölzufuhr durch Ölzu fuhrkanal 19, und zwar durch den Pumpendeckel 4. Hierzu besitzt der Pumpendeckel 4 auf der dem Rotor zugewandten Seite eine kreisscheibenförmige Ausnehmung 32. Der Außen durchmesser dieser kreisscheibenförmigen Ausnehmung ent spricht im wesentlichen dem Durchmesser der Innenbohrung 21. Die Ölzufuhrleitung 19 mündet in dieser kreisscheibenförmigen Ausnehmung 32. Durch die zuvor geschilderten Maßnahmen Strom begrenzungsventil, Stromregelventil, Drossel, Blende oder Schmierölpumpe mit begrenzter Förderkapazität oder gleichwir kenden Maßnahmen wird die Schmierölzufuhr wieder sehr stark begrenzt, so daß in der Innenbohrung 21 ein Vakuum entsteht. Zur Beschreibung der Funktion der Ölschmierung wird auf die vorangegangenen Ausführungen verwiesen.In this embodiment, the lubricating oil is supplied through the oil supply duct 19 , specifically through the pump cover 4 . For this purpose, the pump cover 4 has a circular disk-shaped recess 32 on the side facing the rotor. The outer diameter of this circular disk-shaped recess essentially speaks to the diameter of the inner bore 21st The oil supply line 19 opens into this circular disk-shaped recess 32 . Due to the measures described above, current limiting valve, flow control valve, throttle, orifice or lubricating oil pump with limited delivery capacity or equivalent measures, the lubricating oil supply is again very limited, so that a vacuum is created in the inner bore 21 . For a description of the function of the oil lubrication, reference is made to the previous explanations.

Auch bei dieser Ausführung kann eine Drossel 23 wie in dem anderen Ausführungsbeispiel vorhanden sein. Sie würde auch hier zweckmäßigerweise in der Wand 18 liegen, damit Öl, das etwa und wider Erwarten aus der Drossel 23 austritt, in das Kurbelgehäuse des Kraftfahrzeugmotors gelangt und nicht zu Verschmutzungen führt. Auch zur Funktion der Drossel 23 kann auf die Ausführungen zum vorigen Ausführungsbeispiel verwie sen werden.In this embodiment too, a throttle 23 can be present as in the other exemplary embodiment. Here, too, it would expediently be located in the wall 18 , so that oil which emerges from the throttle 23 , contrary to expectations, reaches the crankcase of the motor vehicle engine and does not lead to contamination. Also on the function of the throttle 23 can be referred to the explanations for the previous embodiment.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 zeichnet sich also dadurch aus, daß zur Ölzufuhr in die Innenbohrung 21 keine rotierende Flüssigkeitskupplung erforderlich ist.The embodiment of FIG. 3 is characterized in that no rotating fluid coupling is required to supply oil to the inner bore 21 .

Gleichwohl wird in dem axialen Bereich des Gleitlagers ein ölgefüllter Ringkanal vorgesehen, der einerseits der Schmie rung des Gleitlagers und andererseits der Dichtung des Gleit lagers sowie des Dichtspaltes zwischen dem Rotor und dem lagerseitigen Pumpendeckel dient. Nevertheless, in the axial region of the plain bearing Oil-filled ring channel provided that the Schmie tion of the slide bearing and on the other hand the seal of the slide bearing and the sealing gap between the rotor and the bearing-side pump cover is used.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Flügelzellenpumpe
2 Motorgehäuse, Kurbelgehäuse
3 Antriebswelle, Motorwelle, Nockenwelle
4 Pumpengehäuse
5 Pumpenrotor
6 Rotorschlitz, Führungsschlitz
7 Flügel
8 Dichtleiste
9 Nut
10 Entlüfungsbohrung
11 Einlaß, Sauganschluß
12 Auslaß
13 Flansch
14 Dichtung
15 Kupplungsscheibe
16 Kupplungslappen
17 Einschnitt
18 Wand
19 Ölzufuhrbohrung
20 Rotorwelle
21 Innenbohrung des Rotors
22 Ausnehmung
23 Düse
24 Rückschlagventil, Auslaßventil
25 Gehäusedeckel
26 Ringnut, Ringkanal
27 Stichbohrung
28 Rotorbohrung, Radialbohrung
29 Äquidistante
30 Drehrichtung
31 Einlaßventil
32 kreisscheibenförmige Ausnehmung
35 Drehrichtung
37 Lagerbohrung 1 vane pump
2 engine housing, crankcase
3 drive shaft, motor shaft, camshaft
4 pump housings
5 pump rotor
6 rotor slot, guide slot
7 wings
8 sealing strip
9 groove
10 vent hole
11 inlet, suction connection
12 outlet
13 flange
14 seal
15 clutch disc
16 clutch tabs
17 incision
18 wall
19 oil supply hole
20 rotor shaft
21 inner bore of the rotor
22 recess
23 nozzle
24 check valve, outlet valve
25 housing cover
26 ring groove, ring channel
27 tap hole
28 rotor bore, radial bore
29 equidistant
30 direction of rotation
31 inlet valve
32 circular disc-shaped recess
35 Direction of rotation
37 bearing bore

Claims

1. Vane cell vacuum pump for operating servo drives in motor vehicles, in particular for boosting braking force, with a rotor which has an inner bore which extends at least over the rotor width, which is closed at its ends by end walls and which is connected to a lubricating oil supply line in this way, that in the inner bore, insofar as it extends over the axial working area of the rotor, a slight pressure of the lubricating oil builds up, characterized in that the rotor is overhung and has a radial wing guide (guide slot ( 6 ), wing ( 7 )) , and that the end wall of the rotor facing away from the bearing inner bore is formed by the fact that the rotor rests on the adjacent pump cover of the pump housing, and that the lubricating oil supply line opens into the inner rotor bore with only a limited supply of oil between the end walls.

2. Vane vacuum pump according to claim 1, characterized in that the diameter of the bearing bore ( 37 ) and the rotor shaft ( 20 ) is smaller than the diameter of the rotor ( 5 ).

3. vane vacuum pump according to claim 1 to 2, characterized in that the oil supply line via a rotating liquid Coupling is guided into the inner rotor bore.

4. vane vacuum pump according to claim 3, characterized in that the rotor is supported in at least one plain bearing, and that the rotating fluid coupling for the Lubricating oil supply in the area, preferably axially middle area of the plain bearing.

5. vane vacuum pump according to claim 1, characterized in that the oil supply line in the at the free end of the housing lying pump cover is arranged and in the forehead surface of the inner bore opens.

6. Vane vacuum pump according to one of the preceding Expectations, characterized in that the inner rotor bore a throttle bore to the atmosphere having.