容积式泵 |
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| 申请号 | CN201380031598.4 | 申请日 | 2013-06-13 | 公开(公告)号 | CN104471249B | 公开(公告)日 | 2016-09-28 |
| 申请人 | 悦马塑料技术有限公司; | 发明人 | 安德里亚斯·布兰克; 马丁·托马; 托尔斯滕·赫勒; 汉斯·彼得·奥特; 贝恩德·赫斯; 本杰明·卡瓦; 威利·施耐德; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 容积式 泵 ，具有：罐状壳体，在壳体中可旋转支承的 转子 ，以及至少一个在转子中移动引导的 叶轮 ，其叶轮尖部倚靠在壳体的内周壁上且将内室分成腔，其中，设置阻止或制止叶轮在转子中移动的 制动 器。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种容积式栗(10)，具有罐状的壳体(12)，在壳体(12)中可旋转支承的转子(14)，以及至少一个在转子(14)中移动引导的叶轮(16)，其叶轮尖部(18)在容积式栗(10)运行中倚靠在壳体(12)的内周壁(20)上且将内室(34)分成腔(22，24，26)，其中，设置阻止叶轮(16)在转子(14)中移动的、力配合或摩擦配合地作用在叶轮(16)上的制动器(36)，其特征在于，设置壳体侧的、通过驱动器(90)可在轴向方向上操作的促动器(40)，该促动器操作制动器(36)，其中，在促动器(40)与制动器(36)之间设置用于旋转去耦的球(102)以及用于轴向运动耦接的啮合到环形槽(98)中的环形件(96)。 |
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| 说明书全文 | 容积式泵[0004] 在DE 8517622 Ul中已知叶轮舱栗，其中，在叶轮之间设置的钩挂空间可施加压力，用于将叶轮拉入转子中。 [0005]在 GB1287429、GB2074248、TO2005/005782 和 GB2176537 中已预先知道叶轮舱栗，其中设置力配合或摩擦配合地作用在叶轮上的制动器。 [0006]本发明的目的在于，提供一种容积式栗，其中，叶轮可通过简单的方式锁定在转子中。 [0008]在车辆中不需要真空栗的时间段上，通过可被构建成集成在转子中的装置的制动器而使得，容积式栗不执行挤压器的工作，且栗在转子旋转时被“断开”。这如下地发生，在容积式栗中的叶轮或滑阀通过制动器被锁定在静止位置上，使得栗不再工作，即，栗的扭矩和功率消耗降低至造涡损失和轴承摩擦损失。能量需求的这样剧烈降低同时表示明显降低了驱动的内燃机的C02-排放。 [0009] 通过制动器以力配合或摩擦配合地且不形配合地作用在叶轮上，特别可以实现叶轮的驶入以及驶出运动可以机械地被制动，直至叶轮占据其驶入转子中的状态，且栗最终可不再产生功率。有利地，叶轮的驶入和锁定在过渡时间段中完成，该过渡时间段在栗的正常运行与栗断开、不产生功率之间，即，当叶轮被锁定在驶入旋转转子的且在此在静止位置上时。尽管如此，由于力配合或摩擦配合，可以确保叶轮可靠地被锁定在其静止位置上。 [0010]本发明可用于具有任意多个叶轮和工作腔的所有叶轮或滑阀栗(静态旋转栗)。该原理不限制于真空栗，而也可用于压力栗，以及也可用于其他的介质栗，如机油栗、水栗等，当其通常持续地一起运行但不需要连续时。 [0011]有利的是，在转子中设置至少两个相互平行延伸布置的叶轮，其中，叶轮以下述方式分别具有第一、留在在转子中的部分，即，各第一部分垂直于叶轮的移动面至少部分地重叠。叶轮至少分别具有第二部分，其在栗运行中从转子中出来。各第一部分因此是在叶轮驶入时正好留在转子中的部分。有利地，制动器作用在叶轮的各第一部分上。由此制动器特别可构建成小的，因为它是作用在叶轮在空间上相互非常临近的地方。 [0012]在此，制动器可在径向和/或轴向方向上作用在叶轮的特别各第一部分上。由此制动器也可构建成较小的。 [0013]优选地，制动器被布置在设置在叶轮的第一部分之间的中间空间中，且在其激活时在径向方向上抵抗叶轮的第一部分的相对置的宽侧。通过重叠地布置叶轮，制动器也可通过简单的方式同时抵抗叶轮的相对置的宽侧。 [0014]在此，制动器可以下述方式具有布置在中间空间中的、或啮合在其中的、带有凹槽的弹性伸缩的阻止件，以及啮合到凹槽中的张开件，即，张开件在阻止件轴向移动时这样地张开，即，阻止件抵抗叶轮的第一部分的相对置的宽侧。由此以有利方式提供摩擦配合和力配合，从而制动叶轮。凹槽和/或张开件在此可被构建成楔形的和/或圆锥形的，使得在张开件轴向移动时导致在径向方向上的力转向和/或导致力增强，使得阻止件或其部分在径向方向上抵抗叶轮。 [0015]替选地，可设想，制动器以下述方式具有布置在叶轮的轴向延长部中的、可在轴向方向上移动的阻止件，即，其在轴向移动时抵抗叶轮的第一部分的相互平行的或位于面中的正侧。阻止件在轴向方向上抵抗叶轮，且将其固定。 [0016]在此优选地，制动器或阻止件被布置在转子中或上，且在栗运行中与转子一起旋转。 [0017]通过旋转去耦部，制动器相对于特别不可旋转的、壳体侧的促动器的旋转运动可被去耦。特别地，旋转去耦部可包括球，其例如可被布置在促动器与阻止件或促动器与张开件之间。在促动器轴向前进时，调整力可通过球被导入旋转的阻止件或张开件中。 [0018]轴向的运动耦接部可由设置在促动器上的环形件以及设置在张开件或阻止件上的、容纳环形件的环形槽构成，或另外地构成。由此可以实现，在促动器的特别归程运转时，阻止件或张开件由促动器顺带，从而解除制动器。在此有利的是，在环形件与环形槽之间相应地存在大量空隙时，从而在促动器前进状态下，环形件与环形槽之间不产生接触，在该前进状态下促动器特别抵抗球，且制动器被激活。 [0019]在本发明的扩展方案中，制动器被设置在转子中，和/或被设置在至少一个正侧封闭内室的盖部中。即，制动器径向地和/或轴向地作用在叶轮上，且阻止其在转子中的径向移动。 [0020]有利地，制动器机械地、气动地、液压地、磁性地和/或电磁地被驱动和/或被激活。由此可以实现简单且廉价的控制以及快速的驱动。[0021 ]在此可设想，当叶轮占据其最大驶入转子中的位置时，制动器被激活。叶轮尖部齐平地封闭转子的外周。转子一同实际上空转。 [0022]为再次激活容积式栗，当转子占据旋转位置时，制动器优选被解除，在该旋转位置上锁定的叶轮的叶轮尖部具有距壳体的内周壁最小的距离。这通常是下述情况，即，转子占据旋转位置，其中叶轮被锁定，使得叶轮尖部平缓地置于内周壁上，且可在其上沿其滑动。 [0023] 如上所述地，制动器径向地和/或轴向地作用在叶轮上。轴向制动通过正侧盖部实现，且径向制动直接在转子中实现。 [0024]在从属权利要求中以及在下文的描述中给出本发明的其他优点、特征和细节，其中，参考附图详细描述了多个特别优选的实施例。在此，在附图中示出的、以及在说明书中和在权利要求中提到的特征可分别是单独地，或任意组合地对根据本发明是重要的。 [0025] 附图中: [0026]图1示出构建成叶轮舱栗的容积式栗的俯视图，具有被解除的制动器； [0027]图2示出根据图1的容积式栗的俯视图，具有激活的制动器； [0028]图3示出容积式栗的俯视图，具有力配合的径向的但被解除的制动器； [0029]图4示出容积式栗的俯视图，具有力配合的径向的被激活的制动器； [0030]图5示出根据图4的容积式栗的透视图，具有机械控制部； [0031]图6示出根据图5的栗的具体设计方案； [0032]图7示出通过图6的在被解除的制动器的情况下的纵截面； [0033]图8示出通过图6的在被激活的制动器的情况下的纵截面； [0034] 图9a)以透视图示出图7和8中的张开件和阻止件； [0035]图9b)在纵截面图中示出图9a)中的张开件和阻止件； [0036]图10示出容积式栗的透视图，具有力配合的轴向的但被解除的制动器； [0037]图11示出根据图10的容积式栗的透视图，具有被激活的制动器； [0038]图12示出通过根据图11的栗的具体设计方案的纵截面； [0039]图13示出图12中的透视的切口； [0040]图14示出针对在使用机油栗或凸轮轴的情况下的制动器的电磁控制部的线路图； [0042]图16示出针对在使用机油栗或凸轮轴的情况下的制动器通过电磁阀的外部气动控制部的线路图；以及 [0043]图17示出针对在使用机油栗或凸轮轴的情况下的制动器的外部液压或气动控制部的线路图。 [0044]在图1中，以标记1示意性地表示被构建成叶轮舱栗的容积式栗，且具有壳体12，转子14可旋转地支承在该壳体中。在转子14中移动引导两个叶轮16，使得其叶轮尖部18接触壳体12的内周壁20。壳体12的内室34被叶轮16分成腔22，24和26，其中，在所示情况下，腔22为压力腔，且腔26为吸入腔。在转子14旋转期间，叶轮16在转子14内，S卩，在叶轮井28中，平移运动，由箭头30表示。[0045 ]图2示出根据图1的容积式栗1，其中，叶轮16完全驶入转子14中，且叶轮尖部18位于转子14的圆周32上或内部。内室34不再被叶轮分成腔。叶轮16的位置被在图2中未示出的制动器保持。 [0046]如在图1和2中的，以及如在其他附图中的，叶轮16在转子中相互平行延伸地布置。在此，叶轮16分别具有第一、特别在叶轮16驶入时留在转子14中的部分80，其中，如在图2中明显示出的那样，部分80垂直于叶轮16的移动面至少部分地重叠。中间空间82位于两个叶轮16或其部分80之间，制动器36可有利地被置于该中间空间中(根据图3至9的实施方式)。 [0047]在图3至8中，容积式栗10具有设置在中间空间82中的制动器36，其径向地作用到叶轮16上，且力配合地工作。制动器36用于，使得叶轮16在不使用容积式栗10的情况下留在转子14中，这在图4和5中示出。例如通过下述方式实现叶轮16保持在不使用位置上，S卩，叶轮16在机械方面径向地通过力配合或摩擦配合被夹紧(箭头38)，使得其不再向外抵抗内周壁20地被驱动。 [0048]在此，制动器36包括布置在中间空间82中的阻止件84，其特别可由弹性伸缩的塑料形成。在根据图3、4和5的实施方式中，阻止件在其在图3、4和5中示出的上侧上具有在阻止件84的纵向方向上延伸的凹槽86，且被构建成齿槽。 [0049]可沿着其纵轴线或箭头42移动的促动器40啮合到该齿槽中。在根据图3至5的实施方式中，促动器40具有朝向阻止件86的锥体尖部88，其这样地啮合到凹槽86中，即，在促动器40轴向移动进入中间空间82时，阻止件86径向向外张开，且由此叶轮16力配合地固定在转子中的部分80的区域中。 [0050]在图6至9中示出根据图3至5的实施方式的扩展方案，其中，相应的部件具有相同的参考标记。[0051 ] 在此，在中间空间82中也存在阻止件84，其可在图9a)和图9b)中清楚地看到。根据图6至9的实施方式除了通过驱动部90可在轴向方向上移动的促动器40外具有利用促动器40在轴向方向上运动耦接的张开件92，其特别可在图8和9中很好地看到。张开件92在轴向方向上与促动器40运动耦接，当然，张开件92旋转地与促动器40去耦。 [0053]朝向阻止件84的张开件自由端94被构建成锥形的，如在图9b)中明显的。同样如图9a)和9b)中明显的，自由端94啮合入阻止件84的同样锥形构建的凹槽86中。由此，阻止件84在张开件92或其自由端94轴向驶入时在径向方向上张开。由此，如图8所示的，叶轮16在其位置上摩擦配合地或力配合地被固定。 [0054]张开件具有第一、套状的部分，其容纳执行件40。在朝向阻止件84的一侧上，张开件92具有带有自由端94的销部。环形件96被布置在套部的径向内部区域中，球102被布置在套部的底部区域中。 [0055]为轴向运动耦接促动器40与张开件92，环形件96被设置在促动器40与张开件92之间，其中，环形件96部分地在张开件侧的环形槽98中，且部分地在执行件侧的环形槽100中，通过优选大的空隙断开。由此实现，特别在执行件40驶回图7所示的位置时顺带张开件42。 [0056]此外，在轴向方向上，在执行件40与张开件92之间，设置球102，用于旋转去耦。由此实现，特别在执行件驶入图8中的位置时，张开件92可以相对于促动器40进行旋转运动，在该位置上张开件92与转子一起旋转。该布置在此如下，S卩，在制动器36的激活位置上在促动器40与张开件92之间在环形件96的区域中优选不存在接触，使得张开件可尽可能无接触地在环形件96的区域中相对于执行件40旋转。 [0057]根据图6至9的实施方式的作用方式如下: [0058] 基于图7控制驱动部90。驱动部90可以是气动驱动部或磁性驱动部，其使得执行件40在轴向方向上驶出。在图7中，促动器40驶入，由此布置在促动器40上的张开件92不接触转子14或在转子14中的布置在叶轮16之间的阻止件84。若执行件40现在被轴向推入图8中所示的位置，则张开件92的自由端94没入阻止件84的凹槽86中。由于张开件94与阻止件84之间的接触，张开件92开始与转子16—起旋转。通过球102使得张开件92可以旋转，其中，力同时被执行件40在轴向方向上传递到阻止件84中。由于张开件92的自由端94进一步没入凹槽86中，阻止件84在径向方向上张开。轴向力被转向成径向作用的力。在此可根据锥体的斜面而实现在径向方向上的力增强。 [0059]通过径向力而出现摩擦力，其抑制叶轮的运动。因为转子进一步旋转，叶轮通过下述方式被自动推入转子中，即，其自由端在转子壁上滑动。由于阻止件的摩擦配合或力配合而实现叶轮留在转子中。由此激活制动器，因此栗10被解除，且在转子14旋转时不产生功率。 [0060] 若栗10应再次运行，则促动器40在轴向上驶回到图7中所示的位置。张开件92由于平移运动耦接通过环形件96在轴向方向上一起驶回。在此，自由端94从阻止件的凹槽86中出来。因此张开件92不再旋转地被阻止件84驱动，其不再一起旋转。 [0061]由于阻止件84的弹性伸缩性，摩擦配合或力配合在径向方向上利用叶轮16而被解除。叶轮16可再次在转子14中自由运动。栗再次开始产生功率。 [0062]在根据图1至13的实施方式中，容积式栗10具有制动器36，其轴向地作用到叶轮16上，且力配合或摩擦配合地工作。制动器36用于，使得叶轮16在不使用容积式栗10的情况下留在转子14中，这在图11中示出。对叶轮16的保持例如通过下述方式实现，即，叶轮16机械地轴向被夹紧，使得其不再向外被驱动抵抗内周壁20。该控制通过机械力实现，该力在箭头46的方向上作用到叶轮16的正面上，使得叶轮16在转子16中被锁定。 [0063]图12和13示出这样的具体方案，其中，在之前附图中已经示出的部件具相应的附图标记。 [0064]在图12和13中可以清楚的看到阻止件84，其被构建成盘状的。阻止件84具有第一套状部分，用于容纳执行件40的自由端。在朝向叶轮16的一侧上，阻止件被构建成盘状的，使得其可以合适的方式抵抗两个相邻布置的、位于一个面中的叶轮16的正侧104。叶轮16因此在激活锁定的情况下摩擦配合或力配合地保持在转子16中。 [0065]阻止件84在轴向方向上通过驱动器90的执行件40而被操作。在此，执行件40在轴向方向上与阻止件84运动耦接，且旋转去耦(通过环形件96和球102，如参考图6至10针对执行件40和张开件92所描述的)。 [0066]因此，若执行件40从其轴向驶入的位置通过控制驱动器90进入轴向驶出的位置，则阻止件在轴向方向上抵抗叶轮16的正侧104而加载。由此叶轮16可被固定在转子中。 [0067]阻止件84被置于转子16中，其与转子16—起旋转。通过球102可提供旋转去耦，使得尽管阻止件84旋转以及促动器40不旋转而可在轴向方向上传递力。 [0068]为解除制动器36，促动器在轴向方向上驶入。阻止件84通过环形件96在轴向方向上被促动器40顺带。阻止件从叶轮16的正侧104升起。叶轮16可再次自由地在转子14中运动。栗1因此再次被激活。 [0069]图14a和14b示出针对制动器36的电磁控制部的线路图。润滑剂栗52通过驱动轴50(发动机64的凸轮轴62)被驱动，该栗再次驱动容积式栗10，且为制动力放大器54提供真空。制动力放大器54中的压力通过传感器56获取，被进一步传递至电子控制设备58，其又控制电磁体60。该电磁体驱动制动器36，其作用于容积式栗10中的叶轮16上。只要达到制动力放大器54中的预定真空，则制动器36被激活，且叶轮16锁在转子14中。通过止回阀66防止制动力放大器54中的真空消除。 [0070]图15a和15b示出针对制动器36的内部气动控制部的线路图。制动力放大器54中的压力直接通过管路68进一步传递至内部气动真空控制部70，其又驱动制动器36，后者再次作用于容积式栗10中的叶轮16上。利用参考标记10表示容积式栗的整体。 [0071]图16a和16b示出针对制动器36的外部气动控制部的线路图。制动力放大器54中的压力通过管路68进一步传递至外部电磁阀72，其控制气动真空控制部70，其又驱动制动器36，该制动器再次作用于容积式栗10中的叶轮16上。 [0072]图17a和17b示出针对制动器36的外部液压或气动控制部的、类似于根据图16a和16b的控制部的线路图。制动力放大器54中的压力通过传感器56获取，且进一步传递至电子控制设备58，其又控制液压或气动的真空控制部70，这通过箭头74和76表示。只要达到制动力放大器54中的预定真空，则制动器36被激活，且叶轮16锁在转子14中。 |
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