DE202014005521U1 - Flügelzellenpumpe zum Erzeugen eines Unterdrucks - Google Patents
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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 derEP 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 nach1 ; -
3 einen Schnitt entlang der Linie III gemäß2 ; -
4 einen Schnitt entlang der Linie IV in2 ; und -
5 einen Schnitt entlang der Linie V in2 . - Die in den Figuren gezeigte Flügelzellenpumpe
10 umfasst ein Gesamtgehäuse12 , das sich aus einer Gehäuseschale14 und einem Gehäuseboden16 zusammensetzt. An den Gehäuseboden16 ist ein Unterdruckanschluss18 angeformt, durch welchen im Betrieb der Flügelzellenpumpe10 Luft angesaugt wird. - In den Schnitten gemäß
3 bis5 ist deutlich ein einen Pumpenraum20 begrenzendes Pumpengehäuse22 zu erkennen. Im Pumpenraum20 ist ein Pumpenrotor24 vorgesehen, der um eine Rotorachse26 drehbar ist. Im Pumpenrotor24 ist ein in radialer Richtung verschieblich gelagerter Flügel28 vorgesehen, der den Pumpenraum20 in einen Saugabschnitt und einen Druckabschnitt unterteilt. - Wie insbesondere aus dem Schnitt gemäß
3 deutlich wird, ist innerhalb des Gesamtgehäuses12 ein Motorgehäuse30 vorgesehen, innerhalb dessen ein Elektroantrieb32 vorgesehen ist. Der Elektroantrieb32 umfasst dabei einen ringartig ausgebildeten, an der Innenwand des Motorgehäuses30 angeordneten Motorstator34 sowie einen eine Motorwelle36 umfassenden Motorrotor38 , der dem Stator34 gegenüberliegende Magnete40 umfasst. Durch entsprechende Bestromung von am Motorstator34 vorgesehenen Spulen erfolgt eine Drehung des Motorrotors34 bzw. der Motorwelle36 . - Wie ebenfalls aus
3 deutlich wird, ist das Pumpengehäuse22 einstückig mit dem Motorgehäuse30 ausgebildet. Zwischen dem Bereich des Pumpengehäuses22 , das den Pumpenraum20 und den Pumpenrotor24 aufweist, und dem Bereich des Motorgehäuses30 , das den Stator34 aufweist, ist eine Trennwand42 vorgesehen. - Das das Pumpengehäuse
22 und das Motorgehäuse30 bildende Gehäusebauteil44 ist auf der dem Gehäuseboden16 zugewandten Seite offen. Der Gehäuseboden16 verschließt dabei den Pumpenraum20 sowie den den Elektroantrieb32 aufnehmenden Bauraum. - Das Gehäusebauteil
44 wird mittels Befestigungsschrauben46 am Gehäuseboden16 befestigt. - Aus
3 wird auch deutlich, dass der Pumpenrotor24 zum einen mittels eines Lagers48 am Gehäuseboden16 und zum anderen mittels eines Lagers50 am Gehäusebauteil44 drehbar gelagert ist. Entsprechend ist die Motorwelle36 zum einen über ein Lager52 am Gehäuseboden16 und über ein Lager54 am Gehäusebauteil44 drehbar gelagert. Die Rotorachse26 verläuft dabei parallel zur Drehachse56 der Motorwelle36 . - Der Pumpenrotor
24 weist einen das Gehäusebauteil44 durchgreifenden Antriebsabschnitt58 auf. Die Motorwelle36 weist einen ebenfalls das Gehäusebauteil44 in axialer Richtung durchgreifenden Antriebsabschnitt60 auf. Am Antriebsabschnitt60 der Motorwelle36 ist ein Ritzel62 vorgesehen, das ein am Antriebsabschnitt58 des Pumpenrotors24 drehfest angeordnetes Zahnrad64 kämmt. Zur Befestigung des Ritzels62 an der Motorwelle36 und des Zahnrads64 an dem Pumpenrotor24 sind an den freien Enden der Antriebsabschnitte58 ,60 Befestigungsmuttern66 aufgeschraubt. Je nach Größe des Ritzels62 und des Zahnrads64 kann eine geeignete Übersetzung zwischen der Drehbewegung der Motorwelle36 und dem Pumpenrotor24 bereitgestellt werden. - Das Gehäusebauteil
44 sowie das Ritzel62 , das Zahnrad64 werden von der Gehäuseschale14 schützend abgedeckt. Im Bereich der Drehachsen26 und56 weist die Schale die Muttern66 umgebende Erhebungen68 auf. - Die Gehäuseschale
14 ist am Gehäuseboden16 befestigt. - Aus dem Schnitt gemäß
5 wird deutlich, dass im Gehäuseboden16 ein Druckkanal70 vorgesehen ist, der den Pumpenraum20 mit dem Unterdruckanschluss18 verbindet. Der Unterdruckanschluss18 ist dabei als in eine am Gehäuseboden16 vorgesehene Anformung72 eingesetztes Anschlussteil ausgebildet. Im Anschlussteil ist ein Rückschlagventil74 vorgesehen. - Auf der Druckseite des Pumpenraums
20 ist eine in den Figuren nicht dargestellte, im Gehäuseboden16 vorgesehene Bohrung vorgesehen, durch welche Luft im Betrieb der Flügelzellenpumpe10 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 (11)
- 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.
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