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Patent Searching and Data


Title:
COUPLING, ROTOR, AND ASSEMBLY FOR A PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/097785
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a coupling for a pump, in particular for a vacuum pump. The invention is characterized in that the coupling comprises at least one feed line for lubricant.

Inventors:
WALDER MARCEL (DE)
Application Number:
PCT/DE2011/075287
Publication Date:
July 26, 2012
Filing Date:
November 24, 2011
Export Citation:
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Assignee:
IXETIC HUECKESWAGEN GMBH (DE)
WALDER MARCEL (DE)
International Classes:
F16D1/108; F16D3/04
Foreign References:
FR2877702A12006-05-12
US2813409A1957-11-19
EP1398518A22004-03-17
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Claims:
Patentansprüche

1 . Kupplung für eine Pumpe, insbesondere eine Vakuumpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (10) mindestens eine Zuführung (35) für Schmiermittel aufweist.

2. Kupplung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelzuführung (35) in einem Rotorkopplungsbereich (1 1 ) für ein rotorseitiges Kupplungselement (5) angeordnet ist.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelzuführung (35) eine Schmiernut (31 ;32) in einer rotorseitigen Stirnfläche der Kupplung umfasst.

4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiernut (31 ,32) in eine Vertiefung des Rotorkopplungsbereichs (1 1 ) mündet.

5. Kupplung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die

Schmiernut (31 ;32) in eine Ausbuchtung (26;25) mündet, die innen an einer Topfwandung (22) eines topf-artigen Aufnahmekörpers (18) ausgebildet ist.

Kupplung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass i der rotorseitigen Stirnfläche der Kupplung (10) zwei Schmiernuten (31 ,32) dia metral angeordnet sind.

7. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (10) als Sinterteil ausgeführt ist.

8. Rotor für eine Pumpe, insbesondere für eine Vakuumpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) mindestens eine Zuführung (35) für Schmiermittel zu der Kupplung (10) aufweist.

9. Rotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelzuführung (35) eine Schmiernut in einer kupplungsseitigen Stirnfläche des Rotors (3) umfasst.

10. Baugruppe für eine Pumpe, insbesondere eine Vakuumpumpe, mit einer Kupplung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder mit einem Rotor (3) nach einem der Ansprüche 8 oder 9.

Description:
Kupplung, Rotor und Baugruppe für eine Pumpe

Die Erfindung betrifft eine Kupplung, einen Rotor und eine Baugruppe für eine Pumpe, insbesondere eine Vakuumpumpe.

Aus der internationalen Veröffentlichung WO 2010/043191 A1 ist eine Kupplung für eine Pumpe, insbesondere eine Vakuumpumpe, mit einem Rotorkopplungsbereich für ein rotorseitiges Kupplungselement und einem Antriebskopplungsbereich für ein an- triebsseitiges Kupplungselement bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Lebensdauer einer Pumpe, insbesondere einer Vakuumpumpe, mit einer Kupplung und/oder einem Rotor zu verlängern.

Die Aufgabe ist bei einer Kupplung für eine Pumpe, insbesondere eine Vakuumpumpe, dadurch gelöst, dass die Kupplung mindestens eine Zuführung für Schmiermittel aufweist. Über die Schmiermittelzuführung kann der Kupplung zum Beispiel Öl oder Ölnebel zum Schmieren zugeführt werden. Dadurch können der Verschleiß im Betrieb der Kupplung minimiert und Dauerlaufanforderungen erfüllt werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelzuführung in einem Rotorkopplungsbereich für ein rotorseitiges Kupplungselement angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die beziehungsweise eine weitere Schmiermittelzuführung in einem Antriebskopplungsbereich für ein an- triebsseitiges Kupplungselement angeordnet sein. Vorzugsweise werden der Rotorkopplungsbereich und/oder der Antriebskopplungsbereich in axialer Richtung von einem kreisscheibenartigen Grundkörper begrenzt. Die Begriffe axial und radial beziehen sich auf eine Längsachse der Kupplung. Axial bedeutet parallel zur Längsachse der Kupplung. Radial bedeutet quer zur Längsachse der Kupplung. Die Längsachse der Kupplung fällt vorzugsweise mit der Drehachse der Kupplung zusammen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelzuführung eine Schmiernut in einer rotorseitigen Stirnfläche der Kupplung umfasst. Die Schmiernut hat im Querschnitt zum Beispiel die Gestalt eines Rechtecks oder eines Kreisbogens. Die Schmiernut verläuft vorzugsweise in radialer Richtung.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiernut in eine Vertiefung des Rotorkopplungsbereichs mündet. In die Vertiefung kann ein Zweiflach eingreifen, um die Kupplung antriebsmäßig mit dem Rotor zu verbinden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiernut in eine Ausbuchtung mündet, die innen an einer Topfwandung eines topfartigen Aufnahmekörpers ausgebildet ist. Der topfartige Aufnahmekörper stellt die vorab beschriebene Vertiefung dar und begrenzt den Rotorkopplungsbereich in radialer Richtung. Dabei bildet ein zentraler Bereich des kreis- scheibenartigen Grundkörpers den Boden des topfartigen Rotoraufnahmekörpers. Der topfartige Aufnahmekörper ist vorzugsweise einstückig mit dem kreisscheibenartigen Grundkörper verbunden und erstreckt sich in axialer Richtung. Die Innenkontur des topfartigen Aufnahmekörpers ist vorzugsweise an die Gestalt des rotorseitigen Kupplungselements angepasst, das vorzugsweise als Zweiflach ausgeführt ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass in der rotorseitigen Stirnfläche der Kupplung zwei Schmiernuten diametral angeordnet sind. Beide Schmiernuten münden jeweils in eine Ausbuchtung, die innen an der Topfwandung des topfartigen Aufnahmekörpers diametral gegenüber liegen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung als Sinterteil ausgeführt ist. Die erfindungsgemäße Kupplung kann besonders günstig durch Sintern aus Sinterstahl hergestellt werden.

Bei einem Rotor für eine Pumpe, insbesondere eine Vakuumpumpe, ist die vorab angegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass der Rotor mindestens eine Zuführung für Schmiermittel zu der Kupplung aufweist. Über die Schmiermittelzuführung kann der Kupplung zum Beispiel Öl oder Ölnebel zum Schmieren zugeführt werden. Dadurch können der Verschleiß im Betrieb der Kupplung minimiert und Dauerlaufanforderungen erfüllt werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rotors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelzuführung eine Schmiernut in einer kupplungsseitigen Stirnfläche des Rotors umfasst. Die Schmiernut im Rotor kann ansonsten analog zu der Schmiernut in der Kupplung ausgeführt sein. Vorzugsweise sind zwei Schmiernuten diametral in der kupplungsseitigen Stirnfläche des Rotors angeordnet.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Baugruppe für eine Pumpe, insbesondere eine Vakuumpumpe, mit einer vorab beschriebenen Kupplung und/oder mit einem vorab beschriebenen Rotor. Die Kupplung ist vorzugsweise im Wesentlichen als Old- ham-Kupplung ausgeführt. Die Kupplung ermöglicht eine stabile Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle und dem Rotor der Pumpe. Darüber hinaus ermöglicht die Kupplung einen Ausgleich von Fertigungs- oder Einbau- beziehungsweise Montagetoleranzen, insbesondere von Achsversatz. Durch die Schmiermittelzuführung, insbesondere die Schmiernuten, kann Öl oder Ölnebel zur Schmierung zwischen den Rotorkopplungsbereich und den Zweiflach des Rotors gelangen. Dadurch kann zwischen Kupplung und Zweiflach beziehungsweise Rotor ein Schmierfilm ausgebildet werden, durch den der Verschleiß der ineinander greifenden Teile minimiert wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

Figur 1 eine Explosionsdarstellung einer Baugruppe mit einem Rotor und einer

Kupplung einer Vakuumpumpe;

Figur 2 die Kupplung aus Figur 1 in einer Draufsicht auf einen Rotorkopplungsbereich und Figur 3 eine teilweise geschnittene Darstellung der Baugruppe aus Figur 1 mit der Kupplung im montierten Zustand.

In Figur 1 ist eine Baugruppe 1 mit einem Rotor 3 perspektivisch dargestellt. Der Rotor 3 umfasst einen Flügelaufnahmeschlitz 4 zur Aufnahme eines (nicht dargestellten) Flügels einer Vakuumpumpe, die aufgrund des Flügels auch als Flügelzellenpumpe, insbesondere als Monoflügelzellenpumpe bezeichnet wird.

Der Rotor 3 weist an einem Ende einen Zweiflach 5 auf. Zwischen dem Flügelaufnahmeschlitz 4 und dem Zweiflach 5 weist der Rotor 3 eine Ringnut 6 auf, die in Um- fangsrichtung verläuft. Die Ringnut 6 dient zur Lagerschmierung des Rotors 3 im eingebauten Zustand. Das zur Schmierung verwendete Schmiermittel kann durch eine (nicht dargestellte) radiale Schmiermittelzuführbohrung der Ringnut 6 zugeführt werden.

An dem Rotor 3 ist mit Hilfe eines Stifts 8 eine Kupplung 10 befestigbar, in welche der Zwei-flach 5 so eingreift, dass von der Kupplung 10 ein Antriebsdrehmoment auf den Rotor 3 übertragen wird. Die Kupplung 10 dient dazu, eine Antriebswelle, zum Beispiel eine Nockenwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, antriebsmäßig mit dem Rotor 3 zu koppeln oder drehfest zu verbinden.

Die Vakuumpumpe, die auch als Flügelzellenpumpe bezeichnet wird, mit der

Baugruppe 1 kann in einem Kraftfahrzeug zum Beispiel dazu verwendet werden, in einem Unterdruckraum eines Bremskraftverstärkers ein Vakuum zu erzeugen.

In Figur 2 ist die Kupplung 10 in einer Draufsicht auf einen Rotorkopplungsbereich 1 1 dargestellt. Die Kupplung 10 kann im Wesentlichen genauso ausgeführt sein wie die Kupplung 40, die in den Figuren 1 bis 3 der internationalen Veröffentlichung WO 2010/043191 A1 und der zugehörigen Figurenbeschreibung offenbart ist.

Die Kupplung 10 hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders mit dem Rotorkopplungsbereich 1 1 an einer Stirnseite. An der anderen Stirnseite ist ein Antriebskopplungsbereich ausgebildet. Der Antriebskopplungsbereich greift zur an- triebsmäßigen Kopplung mit einer Antriebswelle in eine schlitzartige Vertiefung an einem Ende der Antriebswelle ein. Die Kupplung 10 ist beispielsweise als Oldham- Kupplung ausgeführt.

Die Kupplung 10 umfasst in axialer Richtung zwischen dem Rotorkopplungsbereich 1 1 und dem Antriebskopplungsbereich einen Grundkörper, der im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisscheibe aufweist. Von einer Stirnseite des Grundkörpers geht ein topfartiger Aufnahmekörper 18 mit einem Topfboden 21 aus, der von einem zentralen Bereich des Grundkörpers gebildet wird.

Der Topfboden 21 stellt eine axiale Begrenzungsfläche des Rotorkopplungsbereichs 1 1 dar. Der Aufnahmekörper 18 umfasst des Weiteren eine Topfwandung 22, deren Innenkontur an die Außenkontur des Zweiflachs angepasst ist. Ein zentrales Durchgangsloch 24 erstreckt sich von dem Rotorkopplungsbereich 1 1 durch den Grundkörper hindurch in den Antriebskopplungsbereich. Das Durchgangsloch 24 ist als Langloch ausgeführt.

Die Topfwandung 22 hat eine kreisförmige Außenkontur. Die Innenkontur der

Topfwandung 22 hat die Gestalt eines Langlochs mit zwei geraden Seiten. An den Enden der geraden Seiten wird das Langloch von zwei Kreisbögen begrenzt. In der Mitte der geraden Seiten weist das Langloch zwei Ausnehmungen oder Ausbuchtungen 25, 26 nach außen auf.

In der in Figur 2 dargestellten Draufsicht sind zwei senkrecht zueinander angeordnete Querachsen 28, 29 eingezeichnet. Die beiden Querachsen 28, 29 schneiden sich in einem Punkt, durch den die senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Längsachse oder Drehachse der Kupplung 10 verläuft. Die Längsachse oder Drehachse der Kupplung 10 ist in den Figuren 1 und 3 mit 30 bezeichnet.

Die Kreisbögen des Langlochs, das die Innenkontur der Topfwand 22 darstellt und der Kreis, der die Außenkontur der Topfwandung 22 darstellt, sind konzentrisch oder gegebenenfalls auch exzentrisch zu dem Schnittpunkt des Querachsen 28, 29 angeord- net. Die Ausbuchtungen oder Ausnehmungen 25, 26 sind, bezogen auf den Schnittpunkt der Querachsen 28, 29, konvex nach außen gekrümmt.

In der Topfwandung 22 sind zwei Schmiernuten 31 , 32 ausgebildet, die eine

Schmiermittelzuführung 35 darstellen. Die Schmiernuten 31 , 32 verlaufen jeweils entlang der Querachse 29 von der Ausbuchtung 26, 25 radial nach außen. Die beiden Schmiernuten 31 , 32 münden radial innen im Bereich der Ausnehmungen oder Ausbuchtungen 25, 26 in den Rotorkopplungsbereich 1 1 , der von der Topfwandung 22 begrenzt wird.

In Figur 3 ist die Kupplung 10 im Längsschnitt dargestellt, wie sie mit Hilfe des Stifts 8 an dem Rotor 3 montiert ist. Im Schnitt, der entlang der Querachse 29 in Figur 2 verläuft, sieht man, dass durch die Schmiernuten 31 , 32 Öl oder Ölnebel, das beziehungsweise der im Lagerbereich des Rotors 3 zugeführt worden ist und somit auch die Kupplung 10 umgibt, auf einfache Art und Weise durch die Schmiernuten 31 , 32 zwischen den Zweiflach und die Topfwandung 22 der Kupplung 10 gelangt.

Das über die Schmiermittelzuführung und die Ringnut 6 zugeführte Schmiermittel, beispielsweise im Lagerbereich des Rotors 3, führt im Betrieb der mit der Baugruppe 1 ausgestatteten Vakuumpumpe auch zur Ausbildung eines Ölfilms zwischen dem Zweiflach 5 und der Topfwandung 22. Dadurch kann der Verschleiß an der Kupplung 10 und am Zweiflach 5 minimiert und Dauerlaufanforderungen in einem hohen Maße erfüllt werden. In Figur 3 sieht man, dass die Schmiernuten 31 , 32 zur Darstellung der Schmiermittelzuführung 35 auch in der der Kupplung 10 zugewandten Stirnfläche des Rotors 3 ausgebildet werden können. Bezuqszeichenliste

I Baugruppe

3 Rotor

4 Flügelaufnahmeschlitz

5 Zweiflach

6 Ringnut

8 Stift

10 Kupplung

I I Rotorkopplungsbereich

18 Aufnahmekörper

21 Topfboden

22 Topfwandung

24 Durchgangsloch

25 Ausbuchtung

26 Ausbuchtung

28 Querachse

29 Querachse

30 Drehachse

31 Schmiernut

32 Schmiernut

35 Schmiermittelzuführung