[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102010051610A1 - Vacuum pump for under pressure power brake of motor vehicle, has impeller's front side and inner wall aligned within section plane and parallel to each other at operating temperature, where plane holds rotation axis of rotor - Google Patents

Vacuum pump for under pressure power brake of motor vehicle, has impeller's front side and inner wall aligned within section plane and parallel to each other at operating temperature, where plane holds rotation axis of rotor Download PDF

Info

Publication number
DE102010051610A1
DE102010051610A1 DE102010051610A DE102010051610A DE102010051610A1 DE 102010051610 A1 DE102010051610 A1 DE 102010051610A1 DE 102010051610 A DE102010051610 A DE 102010051610A DE 102010051610 A DE102010051610 A DE 102010051610A DE 102010051610 A1 DE102010051610 A1 DE 102010051610A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
wing
rotor
wall
vacuum pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102010051610A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102010051610B4 (en
Inventor
Wolfgang Weber
Philipp Marschall
Daniel Übellacker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hanon Systems EFP Deutschland GmbH
Original Assignee
Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magna Powertrain GmbH and Co KG filed Critical Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority to DE102010051610.4A priority Critical patent/DE102010051610B4/en
Publication of DE102010051610A1 publication Critical patent/DE102010051610A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102010051610B4 publication Critical patent/DE102010051610B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/344Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C18/3441Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • F04C18/3442Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the inlet and outlet opening
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C25/00Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
    • F04C25/02Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids for producing high vacuum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/20Rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04Heating; Cooling; Heat insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2253/00Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/04Composite, e.g. fibre-reinforced

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

The vacuum pump has a rotor (13) rotating around a rotation axis (A) in a housing (11), and an impeller (21) guided in the rotor and cooperated with an inner wall (19) of the housing. The impeller is made of fiber reinforced plastic and lies against to an end with a front side (23) on an inner wall (19) of the housing. The front side of the impeller and the inner wall of the housing are aligned within a section plane and parallel or nearly parallel to each other at operating temperature of pump, which is higher than room temperature, where the plane holds the rotation axis of the rotor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe, die beispielsweise in einem Kraftfahrzeug in Verbindung mit einem Unterdruck-Bremskraftverstärker verwendet wird. Eine derartige Vakuumpumpe umfasst ein Gehäuse, einen im Gehäuse um eine Rotationsachse drehbaren Rotor und wenigstens einen im Rotor verschieblichen Flügel, der an wenigstens einem Ende mit einer Stirnseite an einer Innenwand des Gehäuses anliegt.The invention relates to a vacuum pump, which is used for example in a motor vehicle in conjunction with a vacuum brake booster. Such a vacuum pump comprises a housing, a rotor rotatable in the housing about a rotation axis, and at least one wing displaceable in the rotor, which at at least one end rests with an end face on an inner wall of the housing.

Der Flügel unterteilt den Innenraum des Pumpengehäuses zumindest zeitweise in einen Saugraum und einen Druckraum. Durch Drehantrieb des Rotors um die bezüglich des Gehäuses typischerweise exzentrische Rotationsachse wird auch der vom Rotor mitgeführte Flügel zu einer Drehbewegung angetrieben. Während die jeweilige Stirnseite des Flügels an der Innenwand des Gehäuses entlangstreicht, wird das Volumen des Saugraums der Pumpe vergrößert und das Volumen des Druckraums verringert, so dass Luft (oder ein sonstiges Fluid) durch eine Einlassöffnung des Gehäuses angesaugt und durch eine Auslassöffnung des Gehäuses ausgestoßen wird., Der jeweilige Flügel kann lediglich mit einem einzigen Ende oder mit beiden Enden an der Gehäuseinnenwand anliegen, und es kann ein einziger oder eine Mehrzahl von Flügeln vorgesehen sein. Eine derartige Pumpe wird auch als Flügelzellenpumpe bezeichnet.The wing divides the interior of the pump housing at least temporarily into a suction chamber and a pressure chamber. By rotationally driving the rotor about the axis of rotation, which is typically eccentric relative to the housing, the rotor-guided wing is also driven to rotate. As the respective face of the wing sweeps along the inner wall of the housing, the volume of the suction space of the pump is increased and the volume of the pressure space is reduced so that air (or other fluid) is drawn through an inlet opening of the housing and expelled through an outlet opening of the housing The respective wing may abut only one end or both ends on the housing inner wall, and a single or a plurality of wings may be provided. Such a pump is also referred to as a vane pump.

Aus der WO 2009/052929 A1 ist eine derartige Vakuumpumpe bekannt, bei der die Längsverschiebung des Flügels innerhalb des Rotors durch eine Exzentereinrichtung gesteuert wird.From the WO 2009/052929 A1 Such a vacuum pump is known, in which the longitudinal displacement of the blade within the rotor is controlled by an eccentric device.

In der DE 10 2005 031 718 A1 ist eine Vakuumpumpe der genannten Art beschrieben, bei der der jeweilige Flügel während einer Drehbewegung des Rotors durch die Fliehkraft gegen die Innenwand des Pumpengehäuses gedrückt wird.In the DE 10 2005 031 718 A1 a vacuum pump of the type mentioned is described in which the respective wing is pressed during a rotational movement of the rotor by the centrifugal force against the inner wall of the pump housing.

Bei einer derartigen Vakuumpumpe besteht eine wichtige Anforderung darin, dass die genannte Stirnseite des Flügels an der Innenwand des Gehäuses möglichst gleitbeweglich und abdichtend angreifen soll. Hierdurch werden jedoch oftmals unerwünschte Verschleißerscheinungen hervorgerufen, insbesondere wenn der Flügel aus einem leichten und kostengünstigen Material gefertigt werden soll, wie beispielsweise aus Kunststoff.In such a vacuum pump, an important requirement is that said end face of the wing on the inner wall of the housing as possible to attack slidably and sealingly. However, this often causes unwanted wear, especially if the wing is to be made of a lightweight and inexpensive material, such as plastic.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vakuumpumpe mit wenigstens einem Flügel zu schaffen, der in einem Rotor verschieblich geführt ist und mit einer Innenwand des Pumpengehäuses zusammenwirkt, wobei ein Verschleiß der die Gehäuseinnenwand kontaktierenden Stirnseite des Flügels möglichst wirkungsvoll vermieden oder zumindest verringert werden soll.It is an object of the invention to provide a vacuum pump with at least one wing, which is guided displaceably in a rotor and cooperates with an inner wall of the pump housing, wherein wear of the housing inner wall contacting end face of the wing should be as effectively avoided or at least reduced.

Diese Aufgabe wird durch eine Vakuumpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere dadurch, dass die Stirnseite des Flügels und die Innenwand des Gehäuses innerhalb einer Schnittebene, die die Rotationsachse des Rotors enthält, bei Raumtemperatur nicht parallel zueinander ausgerichtet sind.This object is achieved by a vacuum pump with the features of claim 1, and in particular by the fact that the end face of the wing and the inner wall of the housing within a cutting plane containing the axis of rotation of the rotor are not aligned parallel to each other at room temperature.

Bei der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe liegt die der Gehäuseinnenwand zugewandte Stirnseite des Flügels bei Raumtemperatur (typischerweise ca. 23°C) somit nicht entlang der gesamten Höhe des Flügels (d. h. entlang der Rotationsachse des Rotors) an der Innenwand des Gehäuses an. Stattdessen sind die Stirnseite des Flügels und die Innenwand des Gehäuses absichtlich nicht parallel zueinander angeordnet, sondern die Stirnseite des Flügels und die Innenwand des Gehäuses nehmen einen Winkel relativ zueinander ein, der typischerweise sehr klein, jedoch von 0° (null Grad) verschieden ist. Dieser Winkel zwischen der Stirnseite des Flügels und der Innenwand des Gehäuses ist innerhalb einer Schnittebene vorgesehen, die durch die Rotationsachse des Rotors verläuft und die insbesondere der Erstreckungsebene des typischerweise flächig ausgebildeten Flügels entspricht.In the case of the vacuum pump according to the invention, the face of the wing facing the inner wall of the housing at room temperature (typically about 23 ° C.) does not lie along the entire height of the wing (that is to say along the axis of rotation of the rotor) against the inner wall of the housing. Instead, the face of the wing and the inner wall of the housing are intentionally not parallel to each other, but the face of the wing and the inner wall of the housing assume an angle relative to each other which is typically very small but different from 0 ° (zero degrees). This angle between the end face of the wing and the inner wall of the housing is provided within a cutting plane which extends through the axis of rotation of the rotor and which corresponds in particular to the plane of extent of the typically flat-shaped wing.

Durch diese besondere gegenseitige Abstimmung der jeweiligen Form des Flügels und der Gehäuseinnenwand wird erreicht, dass die Stirnseite des Flügels und die Innenwand des Gehäuses bei einer Betriebstemperatur der Pumpe, die höher ist als die genannte Raumtemperatur, parallel (d. h. bündig) oder nahezu parallel aneinander anliegen. Mit anderen Worten beträgt der genannte Winkel bei Betriebstemperatur der Pumpe ca. 0° (null Grad). Hierdurch wird bei Betriebstemperatur der Pumpe, also bei den relevanten Drehzahlen des Rotors, ein minimaler Verschleiß des Flügels erreicht. Der Flügel kann somit problemlos aus einem leichten und kostengünstigen Material hergestellt werden.By this particular mutual coordination of the respective shape of the wing and the inner wall of the housing is achieved that the end face of the wing and the inner wall of the housing at an operating temperature of the pump, which is higher than said room temperature, parallel (ie flush) or nearly parallel abut each other , In other words, said angle at the operating temperature of the pump is about 0 ° (zero degrees). As a result, at the operating temperature of the pump, so at the relevant speeds of the rotor, a minimal wear of the wing achieved. The wing can thus be easily made of a lightweight and inexpensive material.

Im Zusammenhang mit der Erfindung wurde erkannt, dass in Abhängigkeit von dem verwendeten Material und dem Herstellungsprozess der Flügel eine Wärmeausdehnungscharakteristik besitzt, die für unterschiedliche Bereiche der genannten Stirnseite des Flügels variiert. Diese ungleichmäßige Wärmeausdehnung des Flügels wird insbesondere auf eine inhomogene Verteilung von Füllstoffen zurückgeführt, falls der Flügel aus einem gefüllten Werkstoff gebildet ist, bzw. auf eine inhomogene Dichteverteilung bei Verwendung eines nicht gefüllten Werkstoffs. Insbesondere ist zu beobachten, dass bei Herstellung des Flügels durch Spritzgießen eines faserverstärkten Kunststoffes die Ausrichtung der Fasern (z. B. Kohlefaser oder Glasfaser) inhomogen, d. h. für unterschiedliche Bereiche verschieden ist. Die hieraus resultierende inhomogene Wärmeausdehnung bei Erreichen der Betriebstemperatur wird durch die erläuterte besondere Formgebung des Flügels und der Gehäuseinnenwand kompensiert.In the context of the invention, it has been recognized that, depending on the material used and the manufacturing process, the blade has a thermal expansion characteristic which varies for different regions of said face of the blade. This uneven thermal expansion of the blade is attributed in particular to an inhomogeneous distribution of fillers, if the wing is formed of a filled material, or to an inhomogeneous density distribution when using a non-filled material. In particular, it can be observed that when the wing is manufactured by injection molding a fiber-reinforced plastic, the orientation of the fibers (eg carbon fiber or glass fiber) is inhomogeneous, ie for different areas is different. The resulting inhomogeneous thermal expansion upon reaching the operating temperature is compensated by the explained special shape of the wing and the housing inner wall.

Sofern im Zusammenhang mit der Erfindung auf eine parallele oder nicht parallele Ausrichtung der Stirnseite des Flügels und der Innenwand des Gehäuses bzw. auf entsprechende Winkelangaben Bezug genommen wird, beziehen sich diese Definitionen auf die Nominalabmessungen der Vakuumpumpe und deren Komponenten, wobei Fertigungstoleranzen zur Anwendung gelangen kommen, wie dies auch bei herkömmlichen Vakuumpumpen üblich ist.If reference is made in the context of the invention to a parallel or non-parallel orientation of the end face of the wing and the inner wall of the housing or to corresponding angle specifications, these definitions relate to the nominal dimensions of the vacuum pump and its components, with manufacturing tolerances come into application , as is usual with conventional vacuum pumps.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und in den Unteransprüchen genannt.Advantageous embodiments of the invention are mentioned in the following description and in the subclaims.

Vorzugsweise ist die Innenwand des Gehäuses innerhalb der genannten Schnittebene parallel zu der Rotationsachse des Rotors ausgerichtet, während die Stirnseite des Flügels hingegen innerhalb der genannten Schnittebene bei Raumtemperatur absichtlich nicht parallel zu der Rotationsachse des Rotors angeordnet ist, d. h. die Stirnseite des Flügels nimmt einen von 0° (null Grad) verschiedenen Winkel zu der Rotationsachse des Rotors ein. Mit anderen Worten besitzt die der Gehäuseinnenwand zugewandte Stirnseite des Flügels bei Raumtemperatur vorzugsweise einen geneigten Verlauf relativ zu der Rotationsachse des Rotors. Die beiden Längsseiten des Flügels besitzen somit bei Raumtemperatur eine trapezförmige Kontur. Bei dieser Ausführungsform gestaltet sich die Herstellung der Vakuumpumpe besonders einfach, da die Innenwand des typischerweise aus Metall gefertigten Gehäuses eine zu der Rotationsachse parallele Kontur besitzen kann, während der Flügel als Spritzgießteil aus Kunststoff mit geneigten Flächen gefertigt werden kann und hierbei kostengünstige Mehrfachwerkzeuge Verwendung finden können. Alternativ hierzu ist es grundsätzlich jedoch auch möglich, dass die jeweilige Stirnseite des Flügels bezüglich der Rotationsachse des Rotors parallel ausgerichtet ist, während stattdessen die Innenwand des Gehäuses innerhalb der genannten Schnittebene absichtlich nicht parallel zu der Rotationsachse des Rotors angeordnet ist, d. h. um einen von 0° verschiedenen Winkel zu der Rotationsachse des Rotors geneigt ist.Preferably, the inner wall of the housing is aligned within said sectional plane parallel to the axis of rotation of the rotor, while the end face of the wing is intentionally disposed within said sectional plane at room temperature not parallel to the axis of rotation of the rotor, d. H. the face of the wing assumes an angle different from 0 ° (zero degrees) to the axis of rotation of the rotor. In other words, the housing inner wall facing the front side of the wing at room temperature preferably has an inclined course relative to the axis of rotation of the rotor. The two long sides of the wing thus have a trapezoidal contour at room temperature. In this embodiment, the manufacture of the vacuum pump is particularly simple, since the inner wall of the typically made of metal housing may have a parallel to the axis of rotation contour, while the wing can be manufactured as an injection molded plastic with inclined surfaces and this cost-effective multiple tools can be used , Alternatively, however, it is also possible in principle that the respective end face of the wing is aligned parallel with respect to the axis of rotation of the rotor, while instead the inner wall of the housing within the said cutting plane is intentionally not arranged parallel to the axis of rotation of the rotor, d. H. is inclined at an angle different from 0 ° to the axis of rotation of the rotor.

Die der Gehäuseinnenwand zugewandte Stirnseite des Flügels kann bei der Betriebstemperatur der Pumpe flächig oder lediglich linienförmig an der Innenwand des Gehäuses anliegen. Mit anderen Worten kann das betreffende Ende des Flügels innerhalb einer Ebene, die sich senkrecht zu der Rotationsachse des Rotors erstreckt, einen dreieckigen Querschnitt oder einen trapezförmigen oder rechteckigen Querschnitt besitzen. Wichtig ist lediglich, dass bei der Betriebstemperatur der Pumpe die betreffende Stirnseite des Flügels im Wesentlichen entlang der gesamten Höhe des Flügels gleichmäßig an der Innenwand des Gehäuses anliegt.The housing inner wall facing the front side of the wing can rest flat at the operating temperature of the pump or only linearly on the inner wall of the housing. In other words, the respective end of the wing within a plane that is perpendicular to the axis of rotation of the rotor, have a triangular cross-section or a trapezoidal or rectangular cross-section. It is only important that at the operating temperature of the pump, the respective end face of the wing substantially uniformly along the entire height of the wing rests evenly against the inner wall of the housing.

Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.The invention will now be described by way of example only with reference to the drawings.

1 zeigt eine Draufsicht einer geöffneten Vakuumpumpe. 1 shows a plan view of an open vacuum pump.

2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittebene II-II gemäß 1 bei Raumtemperatur. 2 shows a cross-sectional view along the section plane II-II according to 1 at room temperature.

In 1 ist eine Draufsicht einer Vakuumpumpe gezeigt, bei der der Gehäusedeckel entfernt ist, so dass innerhalb eines Gehäuses 11 ein Rotor 13 ersichtlich ist, der auf einem Boden 15 des Gehäuses 11 aufliegt. Mittels einer in 2 lediglich schematisch dargestellten Antriebswelle 17 kann der Rotor 13 zu einer Drehbewegung um eine Rotationsachse A angetrieben werden. Der Rotor 13 und die Rotationsachse A sind bezüglich des Gehäuses 11 exzentrisch angeordnet, wobei der Rotor 13 mit seinem Außenumfang an der Innenwand 19 (d. h. der Innenumfangsfläche) des Gehäuses 11 anliegt. Es ist zu beachten, dass die Innenwand 19 des Gehäuses 11 in der Draufsicht gemäß 1 nicht exakt kreisförmig, sondern im Bereich des Rotors 13 abgeflacht ist.In 1 FIG. 12 is a plan view of a vacuum pump with the housing cover removed, such that within a housing. FIG 11 a rotor 13 it is obvious that on a ground 15 of the housing 11 rests. By means of an in 2 only schematically illustrated drive shaft 17 can the rotor 13 be driven to a rotational movement about a rotation axis A. The rotor 13 and the rotation axis A are relative to the housing 11 eccentrically arranged, wherein the rotor 13 with its outer circumference on the inner wall 19 (ie, the inner peripheral surface) of the housing 11 is applied. It should be noted that the inner wall 19 of the housing 11 in the plan view according to 1 not exactly circular, but in the area of the rotor 13 flattened.

In dem Rotor 13 ist ein Flügel 21 längsverschieblich angeordnet, wobei beide Enden des Flügels 21 aus dem Rotor 13 herausragen. Die Erstreckungsebene des Flügels 21 verläuft durch die Rotationsachse A des Rotors 13. An seinen beiden Enden liegt der Flügel mit einer jeweiligen Stirnseite 23 an der Innenwand 19 des Gehäuses 11 an, wobei es alternativ auch möglich ist, dass die beiden Stirnseiten 23 lediglich alternierend an der Innenwand 19 anliegen. Der Flügel 21 und der Rotor 13 unterteilen den Innenraum des Gehäuses 11 in einen Saugraum 25, dem eine Einlassöffnung 27 des Gehäuses 11 zugeordnet ist, und in einen Druckraum 29, dem eine Auslassöffnung 31 des Gehäuses 11 zugeordnet ist.In the rotor 13 is a grand piano 21 arranged longitudinally displaceable, with both ends of the wing 21 from the rotor 13 protrude. The extension plane of the wing 21 passes through the axis of rotation A of the rotor 13 , At both ends of the wing lies with a respective end face 23 on the inner wall 19 of the housing 11 Alternatively, it is also possible that the two end faces 23 only alternating on the inner wall 19 issue. The wing 21 and the rotor 13 divide the interior of the housing 11 in a suction room 25 which has an inlet opening 27 of the housing 11 is assigned, and in a pressure room 29 which has an outlet opening 31 of the housing 11 assigned.

Das Gehäuse 11 ist aus Metall gefertigt. Der Flügel 21 hingegen ist beispielsweise aus einem gefüllten Werkstoff gebildet, nämlich aus einem faser- oder partikelverstärkten Kunststoff (z. B. Duroplast oder Thermoplast). Hierbei handelt es sich bei dem Flügel 21 um ein einteiliges Spritzgießteil, wobei alternativ jedoch auch ein Mehrkomponenten-Spritzgießteil verwendet werden kann. Als Füllstoff kann beispielsweise Glasfaser, Kohlefaser, Kevlar oder Metall vorgesehen sein.The housing 11 is made of metal. The wing 21 By contrast, for example, it is formed from a filled material, namely from a fiber-reinforced or particle-reinforced plastic (eg thermoset or thermoplastic). This is the wing 21 to a one-piece injection-molded part, but alternatively, a multi-component injection molded part can be used. As a filler, for example, glass fiber, carbon fiber, Kevlar or metal may be provided.

In Abhängigkeit von der genauen Materialzusammensetzung, der Dichteverteilung und dem gewählten Fertigungsverfahren kann der Flügel 21 ein ungleichmäßiges Wärmeausdehnungsverhalten zeigen. Dies bedeutet, dass der Flügel 21 sich bei Erwärmung von Raumtemperatur auf Betriebstemperatur in verschiedenen Bereichen entlang der Rotationsachse A unterschiedlich stark ausdehnt (in einer Richtung senkrecht zu der Rotationsachse A). Hierdurch kann es zu einer punktuellen Überlast an den Flügelenden, also zwischen der jeweiligen Stirnseite 23 des Flügels 21 und der Innenwand 19 des Gehäuses 11 kommen. Die ungleichmäßige Flächenbelastung an den Stirnseiten 23 kann zu einer Beschädigung des Flügels 21 führen. Depending on the exact material composition, the density distribution and the selected manufacturing process, the wing 21 show a non-uniform thermal expansion behavior. This means that the wing 21 When heated from room temperature to operating temperature in different areas along the axis of rotation A varies greatly (in a direction perpendicular to the axis of rotation A). This can lead to a punctual overload on the wing tips, ie between the respective end face 23 of the grand piano 21 and the inner wall 19 of the housing 11 come. The uneven load on the faces 23 can damage the grand piano 21 to lead.

Um diesen Effekt zu vermeiden, ist die Form des Flügels 21 mit der Form der Innenwand 19 des Gehäuses 11 derart abgestimmt, dass die jeweilige Stirnseite 23 des Flügels 21 und die Innenwand 19 des Gehäuses 11 innerhalb einer Schnittebene II-II, die die Rotationsachse A des Rotors 13 enthält, bei Raumtemperatur einen von 0° verschiedenen Winkel α miteinander begrenzen. Dieser Winkel α kann sehr klein sein und beispielsweise den Wert 0,05° oder 0,1° besitzen. Mit anderen Worten sind die Stirnseite 23 und die Innenwand 19 innerhalb der Schnittebene II-II bei Raumtemperatur absichtlich nicht parallel zueinander angeordnet.To avoid this effect, the shape of the wing 21 with the shape of the inner wall 19 of the housing 11 adjusted so that the respective end face 23 of the grand piano 21 and the inner wall 19 of the housing 11 within a section plane II-II, which is the axis of rotation A of the rotor 13 contains, at room temperature limit an angle α different from 0 ° with each other. This angle α can be very small and, for example, have the value 0.05 ° or 0.1 °. In other words, the front side 23 and the inner wall 19 intentionally not parallel to each other within the section plane II-II at room temperature.

Diese besondere Formgebung des Flügels 21 (bei Raumtemperatur) ist in übertriebener Darstellung in 2 gezeigt. Der Flügel 21 besitzt in dieser Querschnittsansicht eine Trapezform.This special shape of the grand piano 21 (at room temperature) is exaggerated in 2 shown. The wing 21 has a trapezoidal shape in this cross-sectional view.

Sobald während des Betriebs der Vakuumpumpe der Rotor 13 und der Flügel 21 mit den hierbei typischerweise auftretenden hohen Drehzahlen rotieren, erreicht der Flügel 21 eine Betriebstemperatur, die deutlich höher ist als die Raumtemperatur gemäß 2. Aufgrund der erläuterten ungleichmäßigen Wärmeausdehnung wird hierdurch erreicht, dass die Stirnseiten 23 des Flügels 21 bündig und mit gleichmäßiger Flächenbelastung an der Innenwand 19 des Gehäuses 11 anliegen und hierbei den Saugraum 25 bzw. den Druckraum 29 dicht verschließen. Zugleich wird ein übermäßiger Verschleiß des Flügels 21 vermieden, so dass für die Herstellung des Flügels 21 vergleichbar kostengünstige Materialien und Fertigungstechnologien zum Einsatz gelangen können.Once during operation of the vacuum pump, the rotor 13 and the wing 21 rotate with the typically occurring high speeds, the wing reaches 21 an operating temperature that is significantly higher than the room temperature according to 2 , Due to the explained non-uniform thermal expansion is thereby achieved that the end faces 23 of the grand piano 21 flush and with uniform surface load on the inner wall 19 of the housing 11 abut and in this case the suction chamber 25 or the pressure chamber 29 close tightly. At the same time, excessive wear of the wing 21 avoided, allowing for the manufacture of the grand piano 21 comparable cost-effective materials and manufacturing technologies can be used.

Alternativ zu der Ausrichtung des Flügels 21 gemäß 2 kann der bei Raumtemperatur zwischen den Stirnseiten 23 und der Innenwand 19 gebildete Spalt auch im unteren Bereich des Flügels 21 vorgesehen sein (entsprechend einem negativen Winkel α).Alternative to the orientation of the grand piano 21 according to 2 can be at room temperature between the end faces 23 and the inner wall 19 formed gap also in the lower part of the wing 21 be provided (corresponding to a negative angle α).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1111
Gehäusecasing
1313
Rotorrotor
1515
Bodenground
1717
Antriebswelledrive shaft
1919
Innenwandinner wall
2121
Flügelwing
2323
Stirnseitefront
2525
Saugraumsuction
2727
Einlassöffnunginlet port
2929
Druckraumpressure chamber
3131
Auslassöffnungoutlet
AA
Rotationsachseaxis of rotation
αα
Winkelangle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2009/052929 A1 [0003] WO 2009/052929 A1 [0003]
  • DE 102005031718 A1 [0004] DE 102005031718 A1 [0004]

Claims (7)

Vakuumpumpe, mit einem Gehäuse (11), einem im Gehäuse um eine Rotationsachse (A) drehbaren Rotor (13) und wenigstens einem im Rotor verschieblichen Flügel (21), der an wenigstens einem Ende mit einer Stirnseite (23) an einer Innenwand (19) des Gehäuses (11) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite (23) des Flügels (21) und die Innenwand (19) des Gehäuses (11) innerhalb einer Schnittebene, die die Rotationsachse (A) des Rotors (13) enthält, bei Raumtemperatur nicht parallel zueinander ausgerichtet sind.Vacuum pump, with a housing ( 11 ), in the housing about a rotation axis (A) rotatable rotor ( 13 ) and at least one wing displaceable in the rotor ( 21 ), which at at least one end with a front side ( 23 ) on an inner wall ( 19 ) of the housing ( 11 ) is applied, characterized in that the end face ( 23 ) of the wing ( 21 ) and the inner wall ( 19 ) of the housing ( 11 ) within a sectional plane which is the axis of rotation (A) of the rotor ( 13 ), are not aligned parallel to each other at room temperature. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (21) und das Gehäuse (11) derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Stirnseite (23) des Flügels (21) und die Innenwand (19) des Gehäuses (11) bei einer Betriebstemperatur der Pumpe, die höher ist als die genannte Raumtemperatur, parallel oder nahezu parallel aneinander anliegen.Vacuum pump according to claim 1, characterized in that the wing ( 21 ) and the housing ( 11 ) are matched to one another such that the end face ( 23 ) of the wing ( 21 ) and the inner wall ( 19 ) of the housing ( 11 ) at an operating temperature of the pump, which is higher than said room temperature, parallel or nearly parallel abut each other. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (19) des Gehäuses (11) innerhalb der genannten Schnittebene parallel zu der Rotationsachse (A) des Rotors (13) ausgerichtet ist, wobei die Stirnseite (23) des Flügels (21) innerhalb der genannten Schnittebene bei Raumtemperatur nicht parallel zu der Rotationsachse (A) des Rotors (13) ausgerichtet ist.Vacuum pump according to claim 1 or 2, characterized in that the inner wall ( 19 ) of the housing ( 11 ) within said section plane parallel to the axis of rotation (A) of the rotor ( 13 ), wherein the end face ( 23 ) of the wing ( 21 ) within said sectional plane at room temperature not parallel to the axis of rotation (A) of the rotor ( 13 ) is aligned. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite (23) des Flügels (21) dazu ausgebildet ist, bei einer Betriebstemperatur der Pumpe flächig oder linienförmig an der Innenwand des Gehäuses anzuliegen.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the end face ( 23 ) of the wing ( 21 ) is adapted to lie flat or linearly on the inner wall of the housing at an operating temperature of the pump. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (21) aus einem gefüllten Werkstoff oder aus einem nicht gefüllten Werkstoff mit inhomogener Dichteverteilung gebildet ist.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the wing ( 21 ) is formed from a filled material or from a non-filled material with inhomogeneous density distribution. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (21) aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet ist.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the wing ( 21 ) is formed of a fiber-reinforced plastic. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (21) als ein einteiliges Spritzgießteil oder als ein Mehrkomponenten-Spritzgießteil gebildet ist.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the wing ( 21 ) is formed as a one-piece injection molded part or as a multi-component injection molded part.
DE102010051610.4A 2009-11-24 2010-11-17 vacuum pump Active DE102010051610B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010051610.4A DE102010051610B4 (en) 2009-11-24 2010-11-17 vacuum pump

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009054384.8 2009-11-24
DE102009054384 2009-11-24
DE102010051610.4A DE102010051610B4 (en) 2009-11-24 2010-11-17 vacuum pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010051610A1 true DE102010051610A1 (en) 2011-05-26
DE102010051610B4 DE102010051610B4 (en) 2023-10-26

Family

ID=43902282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010051610.4A Active DE102010051610B4 (en) 2009-11-24 2010-11-17 vacuum pump

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010051610B4 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005031718A1 (en) 2005-07-07 2007-01-18 Leybold Vacuum Gmbh Rotary vacuum pump
WO2009052929A1 (en) 2007-10-24 2009-04-30 Ixetic Hückeswagen Gmbh Vacuum pump

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4772192A (en) 1985-10-11 1988-09-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengelleschaft Vane-type compressor
GB2192939B (en) 1986-07-22 1991-03-20 Eagle Ind Co Ltd Vane pump
DE10046697A1 (en) 2000-09-21 2002-04-11 Bosch Gmbh Robert Plastic blades for a vane vacuum pump
DE102009041880A1 (en) 2008-09-16 2010-04-15 Ixetic Hückeswagen Gmbh Blade for vane pump i.e. vacuum pump, utilized for producing vacuum in brake booster of motor vehicle, has axial sealing surfaces comprising elevations, which are arranged between two radial end areas of blade
CN109322826A (en) 2017-08-01 2019-02-12 上海海立电器有限公司 The sealing device and rolling rotor compressor of rolling rotor compressor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005031718A1 (en) 2005-07-07 2007-01-18 Leybold Vacuum Gmbh Rotary vacuum pump
WO2009052929A1 (en) 2007-10-24 2009-04-30 Ixetic Hückeswagen Gmbh Vacuum pump

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010051610B4 (en) 2023-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1977114B1 (en) Impeller
EP1322864B1 (en) Plastic vane for a vane-cell vacuum pump
DE102011055599A1 (en) Pump for temperature circuit in vehicle, has housing with pump chamber, and rotatable blade wheel arranged in pump chamber for conveying fluid, where flow component is arranged on blade wheel for generating pressure field
DE102016121237B4 (en) Hydraulic gerotor pump and manufacturing process of a gerotor pump
EP3367541B1 (en) Rotor of an electric motor
DE102014107735B4 (en) Wing with axial seal
DE102008044875A1 (en) Impeller for a radial machine
DE10030604A1 (en) Side channel pump
DE102010051610A1 (en) Vacuum pump for under pressure power brake of motor vehicle, has impeller's front side and inner wall aligned within section plane and parallel to each other at operating temperature, where plane holds rotation axis of rotor
EP1886026B1 (en) Water pump
DE102008014243B4 (en) Vane pump
EP2783073B1 (en) Liquid-ring vacuum pump and impeller for such a pump
WO2004016952A1 (en) Combustion wheel
EP3779208B1 (en) Axial or radial fan with bypass channel in electronics enclosure
WO2010081464A2 (en) Fluid energy machine
DE102009000796A1 (en) Fuel pump
EP2513484B1 (en) Fuel pump
EP3118411B1 (en) Vane for a vane pump and vane pump
EP4148279A1 (en) Flow guiding element for a radial, axial or diagonal fan, and radial or diagonal fan with flow guiding element
WO2009019101A1 (en) Positive-displacement pump
EP3997345A1 (en) Fan with spiral housing and spiral housing for a fan
DE102015210601A1 (en) Impeller for a pump or turbine
DE102016113745A1 (en) Vane pump, in particular vacuum pump
WO2010094281A2 (en) Impeller-type fluid motor
DE202014005521U1 (en) Vane pump for generating a negative pressure

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: RAUSCH, GABRIELE, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MAGNA POWERTRAIN GMBH & CO KG, AT

Free format text: FORMER OWNER: MAGNA POWERTRAIN AG & CO. KG, LANNACH, AT

R082 Change of representative

Representative=s name: RAUSCH, GABRIELE, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE

R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MAGNA POWERTRAIN BAD HOMBURG GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: MAGNA POWERTRAIN GMBH & CO KG, LANNACH, AT

Owner name: HANON SYSTEMS EFP DEUTSCHLAND GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: MAGNA POWERTRAIN GMBH & CO KG, LANNACH, AT

R082 Change of representative

Representative=s name: HOFFMANN - EITLE PATENT- UND RECHTSANWAELTE PA, DE

Representative=s name: RAUSCH, GABRIELE, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE

R082 Change of representative

Representative=s name: HOFFMANN - EITLE PATENT- UND RECHTSANWAELTE PA, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: HANON SYSTEMS EFP DEUTSCHLAND GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: MAGNA POWERTRAIN BAD HOMBURG GMBH, 61352 BAD HOMBURG, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: HOFFMANN - EITLE PATENT- UND RECHTSANWAELTE PA, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final