DE202014005521U1

DE202014005521U1 - Flügelzellenpumpe zum Erzeugen eines Unterdrucks

Info

Publication number: DE202014005521U1
Application number: DE202014005521.1U
Authority: DE
Original assignee: Joma Polytec GmbH
Current assignee: Joma Polytec GmbH
Priority date: 2014-07-08
Filing date: 2014-07-08
Publication date: 2015-10-09
Anticipated expiration: 2024-07-09

Abstract

Flügelzellenpumpe (10) zum Erzeugen eines Unterdrucks, mit einem einen Pumpenraum (20) begrenzenden Pumpengehäuse (22), mit einem im Pumpengehäuse (22) drehbaren Pumpenrotor (24), und mit wenigstens einem im Pumpenrotor (24) in radialer Richtung verschieblich gelagerten Flügel (28) zur Unterteilung des Pumpenraums (20), dadurch gekennzeichnet, dass in einem Motorgehäuse (30) ein den Pumpenrotor (24) antreibender, eine Motorwelle (36) aufweisender Elektroantrieb (32) vorgesehen ist, wobei das Motorgehäuse (30) und das Pumpengehäuse (22) innerhalb eines Gesamtgehäuses (12) untergebracht sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe zum Erzeugen eines Unterdrucks, mit einem einen Pumpenraum begrenzenden Pumpengehäuse, mit einem im Pumpengehäuse drehbaren Pumpenrotor, und mit wenigstens einem im Pumpenrotor in radialer Richtung verschieblich gelagerten Flügel zur Unterteilung des Pumpenraums.
Derartige Pumpen sind in vielfältiger Art und Weise aus dem Stand der Technik beispielsweise aus der EP 2 002 084 B1 oder der EP 1 931 879 B1 vorbekannt.
Je nach Verwendung einer solchen Flügelzellenpumpe kann ein Antrieb zum Antreiben des Pumpenrotors vorgesehen sein. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Flügelzellenpumpe der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Flügelzellenpumpe auf geeignete Art und Weise, insbesondere unter Beanspruchung von vergleichsweise wenig Bauraum antreibbar ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in einem Motorgehäuse ein den Pumpenmotor antreibender, eine Motorwelle aufweisender Elektroantrieb vorgesehen ist, wobei das Motorgehäuse und das Pumpengehäuse innerhalb eines Gesamtgehäuses untergebracht sind. Durch eine derartige Anordnung kann eine Flügelzellenpumpe bereitgestellt werden, die sehr kompakt baut. Durch Vorsehen des Motorgehäuses und des Pumpengehäuses innerhalb des Gesamtgehäuses kann eine entsprechende Kapselung des Pumpenraums sowie des Elektroantriebs gewährleistet werden. Dennoch kann eine funktionssichere Baugruppe bereitgestellt werden, die einen integrierten Elektroantrieb aufweist.
Dazu ist vorteilhaft, wenn das Motorgehäuse einstückig mit dem Pumpengehäuse ausgebildet ist. Das Motorgehäuse kann folglich mit dem Pumpengehäuse ein Bauteil bilden, wobei vorzugsweise der Pumpenraum durch eine Trennwand von dem Bereich des Motorgehäuses, in welchem der Elektroantrieb vorgesehen ist, getrennt ist.
Ferner ist vorteilhaft, wenn der Pumpenrotor das Pumpengehäuse und die Motorwelle das Motorgehäuse in axialer Richtung durchgreifen. Hierdurch kann eine Drehkopplung der Motorwelle mit dem Pumpenrotor außerhalb des Motorgehäuse und des Pumpengehäuses, aber innerhalb des Gesamtgehäuses, bereitgestellt werden. Vorteilhaft ist, wenn die Drehachse der Motorwelle parallel zur Rotorachse verlaufend angeordnet ist. Hierdurch kann eine vergleichsweise einfache Drehkopplung zwischen Motorwelle und Rotorachse bereitgestellt werden.
Das Gesamtgehäuse kann einen Gehäuseboden und eine Gehäuseschale aufweisen, wobei das Motorgehäuse und das Pumpengehäuse vom Gehäuseboden verschlossen sind. Insbesondere verschließt der Gehäuseboden zusammen mit dem Pumpengehäuse den Pumpenraum. Der Gehäuseboden kann auch einen Raum innerhalb des Motorgehäuses verschließen, innerhalb dessen beispielsweise der Motorstator und/oder Motorrotor untergebracht sind.
Zur Lagerung der Motorwelle ist vorteilhaft, wenn am Gehäuseboden und am Motorgehäuse Drehlager vorgesehen sind. Zur Lagerung des Pumpenrotors ist vorteilhaft, wenn am Gehäuseboden und am Pumpengehäuse Drehlager angeordnet sind. Da insbesondere das Motorgehäuse und das Pumpengehäuse einstückig ausgebildet sind, kann eine positionsgenaue Anordnung der Motorwelle bezüglich des Pumpenrotors gewährleistet werden.
Zur Drehkopplung der Motorwelle mit dem Pumpenrotor ist vorteilhaft, wenn die Motorwelle ein außerhalb des Motorgehäuses vorgesehenes Motordrehglied aufweist und wenn der Pumpenrotor ein außerhalb des Pumpengehäuses vorgesehenes, mit dem Motordrehglied drehgekoppeltes Rotordrehglied aufweist. Je nach Größe und Durchmesser der beiden Drehglieder kann ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis zwischen der Drehzahl und dem Drehmoment der Motorwelle und dem Pumpenrotor bereitgestellt werden.
Das Motordrehglied und das Rotordrehglied können dabei als Zahnräder, Reibräder oder Riemenräder, die dann mit einem Riemen miteinander verbunden sind, ausgebildet sein. Insbesondere ist denkbar, dass an der Motorwelle ein vergleichsweise kleines Ritzel vorgesehen ist, das ein vergleichsweise großes Zahnrad, welches am Pumpenrotor vorgesehen ist, antreibt.
Die Gehäuseschale des Gesamtgehäuses deckt insbesondere das Motorgehäuse, das vorzugsweise einstückig mit dem Motorgehäuse ausgebildete Pumpengehäuse, das Motordrehglied und das Rotordrehglied ab. Die Gehäuseschale kann dabei am Gehäuseboden, an welchem auch das Pumpengehäuse und das Motorgehäuse befestigt sein können, angeordnet sein.
Ferner ist vorteilhaft, wenn die Unterdruckseite des Pumpenraums über einen insbesondere im Gehäuseboden vorgesehenen Druckkanal mit einem Unterdruckanschluss und/oder wenn die Druckseite des Pumpenraums über einen insbesondere im Gehäuseboden vorgesehenen Druckkanal mit einem Druckkanal mit einem Druckanschluss verbunden ist. Vorzugsweise sind folglich im Gehäuseboden zwei Druckkanäle vorgesehen, einen für den Unterdruckanschluss und einen für den Druckanschluss. Insbesondere ist denkbar, dass der Gehäuseboden eine Anformung für den Unterdruckanschluss vorsieht, wobei am oder im Unterdruckanschluss ein Rückschlagventil vorgesehen sein kann.
Ferner ist vorteilhaft, wenn der Gehäuseboden, das Pumpengehäuse, das Motorgehäuse, der Rotor und/oder der wenigstens eine Flügel aus Kunststoff hergestellt sind.
Zudem können solche Pumpen im Trockenlauf, als auch für einen minimal ölgeschmierten Betrieb Verwendung finden, was sie von bisherigen elektrisch angetriebenen Pumpen unterscheidet.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer ein in den Figuren gezeigtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben und erläutert ist.
Es zeigen:
1 die Seitenansicht einer Flügelzellenpumpe;
2 die Draufsicht der Flügelzellenpumpe nach 1;
3 einen Schnitt entlang der Linie III gemäß 2;
4 einen Schnitt entlang der Linie IV in 2; und
5 einen Schnitt entlang der Linie V in 2.
Die in den Figuren gezeigte Flügelzellenpumpe 10 umfasst ein Gesamtgehäuse 12, das sich aus einer Gehäuseschale 14 und einem Gehäuseboden 16 zusammensetzt. An den Gehäuseboden 16 ist ein Unterdruckanschluss 18 angeformt, durch welchen im Betrieb der Flügelzellenpumpe 10 Luft angesaugt wird.
In den Schnitten gemäß 3 bis 5 ist deutlich ein einen Pumpenraum 20 begrenzendes Pumpengehäuse 22 zu erkennen. Im Pumpenraum 20 ist ein Pumpenrotor 24 vorgesehen, der um eine Rotorachse 26 drehbar ist. Im Pumpenrotor 24 ist ein in radialer Richtung verschieblich gelagerter Flügel 28 vorgesehen, der den Pumpenraum 20 in einen Saugabschnitt und einen Druckabschnitt unterteilt.
Wie insbesondere aus dem Schnitt gemäß 3 deutlich wird, ist innerhalb des Gesamtgehäuses 12 ein Motorgehäuse 30 vorgesehen, innerhalb dessen ein Elektroantrieb 32 vorgesehen ist. Der Elektroantrieb 32 umfasst dabei einen ringartig ausgebildeten, an der Innenwand des Motorgehäuses 30 angeordneten Motorstator 34 sowie einen eine Motorwelle 36 umfassenden Motorrotor 38, der dem Stator 34 gegenüberliegende Magnete 40 umfasst. Durch entsprechende Bestromung von am Motorstator 34 vorgesehenen Spulen erfolgt eine Drehung des Motorrotors 34 bzw. der Motorwelle 36.
Wie ebenfalls aus 3 deutlich wird, ist das Pumpengehäuse 22 einstückig mit dem Motorgehäuse 30 ausgebildet. Zwischen dem Bereich des Pumpengehäuses 22, das den Pumpenraum 20 und den Pumpenrotor 24 aufweist, und dem Bereich des Motorgehäuses 30, das den Stator 34 aufweist, ist eine Trennwand 42 vorgesehen.
Das das Pumpengehäuse 22 und das Motorgehäuse 30 bildende Gehäusebauteil 44 ist auf der dem Gehäuseboden 16 zugewandten Seite offen. Der Gehäuseboden 16 verschließt dabei den Pumpenraum 20 sowie den den Elektroantrieb 32 aufnehmenden Bauraum.
Das Gehäusebauteil 44 wird mittels Befestigungsschrauben 46 am Gehäuseboden 16 befestigt.
Aus 3 wird auch deutlich, dass der Pumpenrotor 24 zum einen mittels eines Lagers 48 am Gehäuseboden 16 und zum anderen mittels eines Lagers 50 am Gehäusebauteil 44 drehbar gelagert ist. Entsprechend ist die Motorwelle 36 zum einen über ein Lager 52 am Gehäuseboden 16 und über ein Lager 54 am Gehäusebauteil 44 drehbar gelagert. Die Rotorachse 26 verläuft dabei parallel zur Drehachse 56 der Motorwelle 36.
Der Pumpenrotor 24 weist einen das Gehäusebauteil 44 durchgreifenden Antriebsabschnitt 58 auf. Die Motorwelle 36 weist einen ebenfalls das Gehäusebauteil 44 in axialer Richtung durchgreifenden Antriebsabschnitt 60 auf. Am Antriebsabschnitt 60 der Motorwelle 36 ist ein Ritzel 62 vorgesehen, das ein am Antriebsabschnitt 58 des Pumpenrotors 24 drehfest angeordnetes Zahnrad 64 kämmt. Zur Befestigung des Ritzels 62 an der Motorwelle 36 und des Zahnrads 64 an dem Pumpenrotor 24 sind an den freien Enden der Antriebsabschnitte 58, 60 Befestigungsmuttern 66 aufgeschraubt. Je nach Größe des Ritzels 62 und des Zahnrads 64 kann eine geeignete Übersetzung zwischen der Drehbewegung der Motorwelle 36 und dem Pumpenrotor 24 bereitgestellt werden.
Das Gehäusebauteil 44 sowie das Ritzel 62, das Zahnrad 64 werden von der Gehäuseschale 14 schützend abgedeckt. Im Bereich der Drehachsen 26 und 56 weist die Schale die Muttern 66 umgebende Erhebungen 68 auf.
Die Gehäuseschale 14 ist am Gehäuseboden 16 befestigt.
Aus dem Schnitt gemäß 5 wird deutlich, dass im Gehäuseboden 16 ein Druckkanal 70 vorgesehen ist, der den Pumpenraum 20 mit dem Unterdruckanschluss 18 verbindet. Der Unterdruckanschluss 18 ist dabei als in eine am Gehäuseboden 16 vorgesehene Anformung 72 eingesetztes Anschlussteil ausgebildet. Im Anschlussteil ist ein Rückschlagventil 74 vorgesehen.
Auf der Druckseite des Pumpenraums 20 ist eine in den Figuren nicht dargestellte, im Gehäuseboden 16 vorgesehene Bohrung vorgesehen, durch welche Luft im Betrieb der Flügelzellenpumpe 10 angesaugt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

EP 2002084 B1 [0002]
EP 1931879 B1 [0002]

Claims

Flügelzellenpumpe (10) zum Erzeugen eines Unterdrucks, mit einem einen Pumpenraum (20) begrenzenden Pumpengehäuse (22), mit einem im Pumpengehäuse (22) drehbaren Pumpenrotor (24), und mit wenigstens einem im Pumpenrotor (24) in radialer Richtung verschieblich gelagerten Flügel (28) zur Unterteilung des Pumpenraums (20), dadurch gekennzeichnet, dass in einem Motorgehäuse (30) ein den Pumpenrotor (24) antreibender, eine Motorwelle (36) aufweisender Elektroantrieb (32) vorgesehen ist, wobei das Motorgehäuse (30) und das Pumpengehäuse (22) innerhalb eines Gesamtgehäuses (12) untergebracht sind.
Flügelzellenpumpe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (30) einstückig mit dem Pumpengehäuse (22) ausgebildet ist.
Flügelzellenpumpe (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenrotor (24) das Pumpengehäuse (22) und die Motorwelle (36) das Motorgehäuse (30) in axialer Richtung durchgreifen.
Flügelzellenpumpe (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (56) der Motorwelle (36) parallel zur Rotorachse (26) verlaufend angeordnet ist.
Flügelzellenpumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesamtgehäuse (12) einen Gehäuseboden (16) und eine Gehäuseschale (14) aufweist, wobei das Motorgehäuse (30) und das Pumpengehäuse (22) vom Gehäuseboden (16) verschlossen sind und/der der Gehäuseboden (16) zusammen mit dem Pumpengehäuse (22) den Pumpenraum (20) begrenzt.
Flügelzellenpumpe (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (36) am Gehäuseboden (16) und am Motorgehäuse (30) und/oder dass der Pumpenrotor (24) am Gehäuseboden (16) und am Pumpengehäuse (30) drehgelagert sind.
Flügelzellenpumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (36) ein außerhalb des Motorgehäuses (30) vorgesehenes Motordrehglied (62) und der Pumpenrotor (24) ein außerhalb des Pumpengehäuses (22) vorgesehenes mit dem Motordrehglied (32) drehgekoppeltes Rotordrehglied (64) aufweisen.
Flügelzellenpumpe (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Motordrehglied (62) und das Rotordrehglied (64) als Zahnräder, Reibräder oder Riemenräder mit einem das Motordrehglied und das Rotordrehglied verbindenden Riemen ausgebildet sind.
Flügelzellenpumpe (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseschale (14) das Motorgehäuse (30), das Pumpengehäuse (22), das Motordrehglied (62) und das Rotordrehglied (64) abdeckt.
Flügelzellenpumpe (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckseite des Pumpenraums (20) über einen insbesondere im Gehäuseboden (16) vorgesehenen Druckkanal (52) mit einem Unterdruckanschluss (18) und/oder dass die Druckseite des Pumpenraums (20) über einen insbesondere im Gehäuseboden (16) vorgesehenen Druckkanal mit einem Druckanschluss verbunden ist.
Flügelzellenpumpe (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass am oder im Unterdruckanschluss (18) ein Rückschlagventil (56) vorgesehen ist.