DE102005014431B3 - Saugstrahlpumpe - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist eine Saugstrahlpumpe (9), bestehend aus einer Treibstrahldüse (13) mit einer runden Düsenöffnung, einem Mischrohr (14), eine Ansaugöffnung, einer daran angeordneten Saugleitung (12) und einem Topf (8), in dem zumindest ein Teil des Mischrohres (14) angeordnet ist. Der Boden (16) des Topfes (8) besitzt eine von einer Planfläche abweichende Gestalt (17-19).
Description
- Gegenstand der Erfindung ist eine Saugstrahlpumpe mit einer Treibstrahldüse, einem Mischrohr, einer Ansaugöffnung, einer daran angeschlossenen Saugleitung und einem Topf, in dem zumindest ein Teil des Mischrohres angeordnet ist. Die Saugstrahlpumpe dient zum Fördern von Kraftstoff innerhalb eines Kraftstoffbehälters oder aus einem Kraftstoffbehälter in einem Schwalltopf, der innerhalb des Kraftstoffbehälters angeordnet ist.
- Es ist bekannt, dass Kraftstoffbehälter vielfältige Formen aufweisen. Mit der Anpassung des Kraftstoffbehälters an das Kraftfahrzeug unter Nutzung des vorhandenen Bauraumes entstehen Kraftstoffbehälter, die in mehrere Kammern unterteilt sind.
- Diese Kammern sind größtenteils mit einem Sattel verbunden. Bei derartigen Kraftstoffbehältern tritt das Problem auf, dass der Kraftstoff bei niedrigem Füllstand aus der einen Kammer nicht mehr über den Sattel in die andere Kammer gelangen kann. Da üblicherweise nur eine Fördereinheit in einem Kraftstoffbehälter angeordnet ist, kann der in einer anderen Kammer befindliche Kraftstoff die Fördereinheit nicht erreichen. In diesen Fällen werden Saugstrahlpumpen eingesetzt, um den in anderen Bereichen des Kraftbehälters vorhandene Kraftstoff der Fördereinheit zuzuführen oder den Kraftstoff zumindest in die Kammer oder den Bereich, in dem sich die Fördereinheit befindet, zu fördern.
- Herkömmliche Saugstrahlpumpen werden am Boden der Kammern oder der Bereiche des Kraftstoffbehälters angeordnet, aus denen der Kraftstoff zur Fördereinheit gefördert werden soll (
DE 198 05 072 A1 ,DE 198 56 298 A1 ). Mit der Anordnung der Ansaugöffnung der Saugstrahlpumpe am Boden des Kraftstoffbe hälters befindet sich die Saugstrahlpumpe immer im Kraftstoff und ist somit immer betriebsbereit. Derartige Saugstrahlpumpen zeichnen sich durch einen guten Wirkungsgrad aus. Der Förderfaktor, das heißt, das Verhältnis von Summenstrahl zu Treibstrahl, liegt mindestens bei 7. Nachteilig hierbei ist, dass mit der Treibmittelleitung zur Saugstrahlpumpe und der Summenleitung von der Saugstrahlpumpe zwei Leitungen erforderlich sind, die im Kraftstoffbehälter verlegt und befestigt werden müssen. - Weiterhin ist bekannt, saugende Saugstrahlpumpen zu verwenden, die im Bereich der Fördereinheit angeordnet sind (
DE 198 55 433 A1 ). Von der Saugstrahlpumpe führt eine Saugleitung in dem Bereich, aus dem der Kraftstoff gefördert werden soll. Zur Erzeugung des notwendigen Unterdrucks in der Saugleitung besitzt die Saugstrahlpumpe eine spezielle Treibstrahldüse. Die Austrittsöffnung der Treibstrahldüse ist als Schlitz ausgeführt. In Folge des Schlitzes wird der Treibstrahl nach dem Austreten aus der Treibstrahldüse aufgefächert. Der aufgefächerte Treibstrahl verschließt das Mischrohr, wodurch der notwendige Unterdruck erzeugt wird, um über die relativ lange Ansaugleitung den Kraftstoff ansaugen zu können. Dadurch ist nur eine statt wie bisher zwei im Kraftstoffbehälter zu verlegende und zu befestigende Leitungen notwendig. Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist der niedrige Förderfaktor der saugenden Saugstrahlpumpe, der ungefähr bei 2 liegt. Dieser niedrige Förderfaktor ist bedingt durch das Auffächern des Treibstrahls nach dem Verlassen der Treibstrahldüse. - Es ist weiter eine Saugstrahlpumpe bekannt, die mit dem Austrittsende des Mischrohres in einem Topf angeordnet ist, so dass das im Topf befindliche Fördermedium das Mischrohrende gegen die Atmosphäre abdichtet (
DE 102 37 050 B3 ). Durch diesen Flüssigkeitsverschluss wird am Mischrohreintritt ein Unterdruck erzeugt werden, der zur Verbesserung der Saugleistung beiträgt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass unter bestimmten Umständen die Saugleistung nicht erreicht wird, was darauf schließen lässt, dass der Flüssigkeitsverschluss des Mischrohraustritts nicht immer gewährleistet ist. Dies kann beispielsweise dadurch bedingt sein, dass eine zu geringe Menge der geförderten Flüssigkeit im Topf vorhanden ist. - Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine saugende Saugstrahlpumpe mit einem verbesserten Förderfaktor zu schaffen, wobei die Saugleistung auch unter ungünstigen Umständen gewährleistet ist. Die Saugstrahlpumpe soll darüber hinaus einfach und kompakt aufgebaut und leicht zu montieren sein.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Boden des Topfes eine von einer Planfläche abweichende Gestalt besitzt.
- Durch diese Gestaltung des Bodens des Topfes wird das mit hoher Geschwindigkeit aus dem Mischrohr austretende geförderte Medium aufgespalten, bzw. verwirbelt. Diese Verwirbelung des Mediums gewährleistet einen dauerhaften und zuverlässigen Flüssigkeitsverschluß der in den Topf hineinragenden Auslassöffnung des Mischrohres, so dass sich in der Saugstrahlpumpe ein ausreichender Unterdruck ausbilden kann, der das Ansaugen des zu fördernden Mediums über eine weite Strecke ermöglicht.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die von einer Planfläche abweichende Gestalt eine Vertiefung in Form einer Mulde oder Tasche im Bodenbereich des Topfes. Eine derartige Ausbildung ist mit geringem Aufwand herstellbar und daher besonders kostengünstig.
- Eine ebenso günstig herzustellende Gestaltung des Topfbodens ist mit am Topfboden angeordneten Rippen gegeben. Die Rippen können dabei einteilig am Topfboden angeformt sein, wenn der Topf mittels Spritzgießens hergestellt wird.
- Die Kosten für die Erzeugung der Vertiefung oder der Rippen lassen sich verringern, wenn diese im Bereich der Auslassöffnung des Mischrohres angeordnet sind.
- In einer anderen Ausgestaltung ist die von einer Planfläche abweichende Gestalt eine trichterförmige Bodenfläche, die sich über den gesamten Bodenbereich erstreckt.
- Der Topf ist in einer weiteren Ausgestaltung mit der Saugstrahlpumpe verbunden. Der Topf kann einteilig mit der Saugstrahlpumpe, vorzugsweise am Mischrohr, angeformt sein. Die Fertigung der erfindungsgemäßen Saugstrahlpumpe gestaltet sich jedoch besonders einfach, wenn der Topf mittels einer Rast- oder Steckverbindung mit der Saugstrahlpumpe verbunden ist. Auf diese Weise bildet der Topf mit der Saugstrahlpumpe eine Einheit. Die Saugstrahlpumpe ist dadurch an beliebigen Orten einsetzbar.
- Die Verbindung von Topf und Saugstrahlpumpe gestaltet sich vorteilhaft, wenn sowohl an der Saugstrahlpumpe als auch am Topf Rast- oder Steckelemente, die ineinander greifen, vorhanden sind. Besonders einfach lassen sich der Topf und die Saugstrahlpumpe verbinden, wenn der Topf eine Nut aufweist, in die eine am Mischrohr angeformte Feder eingreift.
- Wird die Saugstrahlpumpe zur Befüllung des Schwalltopfes verwendet, kann die Saugstrahlpumpe über den oberen Rand in den Schwalltopf fördern, wobei sie vorteilhafterweise im Bereich des oberen Randes angeordnet ist. Die bisher vorgesehene Ansaugöffnung im Boden des Schwalltopfes ist nicht mehr erforderlich. Damit entfällt ebenso das Ventil im Bodenbereich des Schwalltopfes, welches die durch die Saugstrahlpumpe verursachte Öffnung verschließt, wenn die Saugstrahlpumpe nicht in Betrieb ist.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestaltet sich besonders einfach, wenn der Topf von einem anderen Bauteil gebildet oder in dieses Bauteil integriert ist. So kann der Topf am Schwalltopf angeordnet sein. Der Topf ist hierbei entweder an dem Schwalltopf angeformt oder er wird am Schwalltopf befestigt. Der hierbei verwendete Schwalltopf ist besonders einfach gestaltet, wenn ein Teil des Bodens abgeteilt ist, so dass dieser abgeteilte Bereich den Topf bildet. Ebenso gut kann der Schwalltopf an seiner Außenwandung eine Anformung aufweisen, die den Topf für die Saugstrahlpumpe bildet. Der Vorteil dieser Ausgestaltungen besteht darin, dass lediglich die Saugstrahlpumpe montiert werden muß.
- An mehreren Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen die Figuren in
-
1 : eine schematische Anordnung der Saugstrahlpumpe in einem Kraftstoffbehälter, -
2 : die vergrößerte Darstellung der Saugstrahlpumpe gemäß1 , -
3a , b: die Saugstrahlpumpe gemäß2 , -
4 ,5 : verschiedene Befestigung der Saugstrahlpumpe zum Topf und -
6 : die Anordnung der Saugstrahlpumpe an einem Schwalltopf. - In
1 ist ein aus zwei Kammern2 ,3 bestehender Kraftstoffbehälter1 dargestellt. In dem Kraftstoffbehälter1 ist eine Fördereinheit4 , bestehend aus einem Schwalltopf5 und einer darin angeordneten Kraftstoffpumpe6 , befestigt. Über eine Vorlaufleitung7 wird der von der Kraftstoffpumpe6 geförderte Kraftstoff zu einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine geleitet. An der Außenwand des Schwalltopfes5 ist ein Topf8 befestigt. Eine Saugstrahlpumpe9 ist derart zu dem Topf8 angeordnet, dass deren Mischrohr10 in dem Topf hineinragt. Über eine Leitung11 wird aus der Kraftstoffpumpe6 Kraftstoff der Saugstrahlpumpe9 zugeführt. Eine weitere Leitung12 erstreckt sich von der Saugstrahlpumpe9 in die andere Kammer2 . Über die Leitung12 wird Kraftstoff aus der Kammer2 direkt in den Schwalltopf5 gefördert. - Die in der
2 dargestellte Saugstrahlpumpe9 besteht aus einer Treibstrahldüse13 , einem Mischrohr14 , der Ansaugleitung12 und einem Topf8 , wobei der Topf8 als Deckel ausgebildet am oberen Rand des Schwalltopfes5 angeordnet ist. Dabei kann der Topf8 auch als separates Bauteil an einem deckellosen Schwalltopf5 angeordnet sein. Mittels der Treibstrahlleitung11 wird ein Treibstrahl der Saugstrahlpumpe9 zugeführt. Ein Rückschlagventil in der Treibstrahlleitung dichtet diese gegen ein Leerlaufen ab. Der Treibstrahl tritt durch die Treibstrahldüse13 aus und in das Mischrohr14 ein. Im Bereich der Treibstrahldüse13 mündet die Ansaugleitung11 in die Saugstrahlpumpe9 . Die Saugstrahlpumpe9 ist bezüglich der axialen Erstreckung des Mischrohres14 senkrecht angeordnet. Weiterhin ist die Saugstrahlpumpe9 derart zu dem Topf8 angeordnet, dass die Auslassöffnung15 des Mischrohres14 in den Topf8 eintaucht. Der Treibstrahl gelangt aus der Treibstrahldüse13 über das Mischrohr14 in den Topf8 . Der Topf8 besitzt einen Boden16 mit einer Tasche17 . Beim Auftreffen des Strahls auf die Tasche17 , wird der Strahl verwirbelt, wodurch er die Auslassöffnung15 abdichtet und es zu einem Flüssigkeitsverschluss im Mischrohr14 und damit in der Saugstrahlpumpe9 kommt. Aufgrund des nunmehr vollständigen Verschlusses des Mischrohres14 erzeugt der Treibstrahl einen wesentlich größeren Unterdruck, der wiederum ausreichend ist, um eine größere Menge an Kraftstoff über eine relativ große Entfernung mittels der Ansaugleitung11 in den Topf8 zu fördern. - Die Saugstrahlpumpe
9 mit dem Topf8 in3a unterscheidet sich von der Ausführung nach2 lediglich im Bodenbereich des Topfes8 . Der Bodenbereich weist einteilig am Topf8 angeformte Rippen18 auf. Diese Rippen18 haben denselben Effekt wie die Tasche17 in2 . Durch sie wird der Strahl derart verwirbelt, dass es zum Flüssigkeitsverschluß der Auslassöffnung15 des Mischrohres14 kommt. Sowohl die Tasche17 in2 als auch die Rippen sind jeweils nur im Bereich des Mischrohres14 und nicht über den gesamten Bodenbereich ausgebildet. Im Gegensatz dazu zeigt3b einen Topf8 mit einer trichterförmigen Bodenfläche19 , die sich über den gesamten Bodenbereich erstreckt. - Die in
4 gezeigte Saugstrahlpumpe9 ist mit dem Topf8 über eine Steckverbindung verbunden. An der Außenseite des Mischrohres14 ist eine Feder20 angeformt, während die Innenwandung des Topfes8 an einer Stelle eine Nut21 aufweist. Zum Verbinden von Topf8 und Saugstrahlpumpe9 wird die Feder20 in die Nut21 eingeschoben. Mit Erreichen der unteren Nutbegrenzung ist die Saugstrahlpumpe9 zum Topf8 positioniert. -
5 zeigt eine weitere Ausgestaltung für die Befestigungen der Saugstrahlpumpe9 am Topf8 . Am Mischrohr14 sind im Bereich der Auslassöffnung15 Rastelemente in Form von Rasthaken22 angeformt, die mit entsprechend ausgebildeten Raststellen23 , die am Topf8 angeformt sind, zusammenwirken. Es ist auch denkbar, die Rasthaken22 am Topf8 vorzusehen, während das Mischrohr14 die notwendigen Raststellen23 besitzen. - In der in
6 gezeigten Ausgestaltung ist der Topf8 kein separates Bauteil, sondern Bestandteil des Schwalltopfes5 der Fördereinheit4 . Am Boden24 des Schwalltopfes5 ist eine Wand25 angeformt, die zusammen mit der Wandung26 des Schwalltopfes5 den Topf8 bildet. Das Mischrohr14 ragt mit seiner Auslassöffnung16 in den Topf8 hinein. Der von der Saugstrahlpumpe9 geförderte Kraftstoff strömt aus dem Topf8 direkt in den Schwalltopf5 . Von dort wird der Kraftstoff von der nicht dargestellten Kraftstoffpumpe zur Brennkraftmaschine gefördert.
Claims (10)
- Saugstrahlpumpe zum Ansaugen und Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter, bestehend aus einer Treibstrahldüse mit einer runden Düsenöffnung, einem Mischrohr, eine Ansaugöffnung, einer daran angeordneten Saugleitung und einem Topf, in dem zumindest ein Teil des Mischrohres angeordnet ist, dadurch gekenn zeichnet, dass der Boden (
16 ) des Topfes (8 ) eine von einer Planfläche abweichende Gestalt (17 -19 ) besitzt. - Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von einer Planfläche abweichende Gestalt eine Vertiefung (
17 ) ist. - Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von einer Planfläche abweichende Gestalt Rippen (
18 ) sind. - Saugstrahlpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (
17 ) oder die Rippen (18 ) des Bodens (16 ) im Bereich der Auslassöffnung (15 ) des Mischrohres (14 ) angeordnet sind. - Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von einer Planfläche abweichende Gestalt eine trichterförmige Bodenfläche (
19 ) ist. - Saugstrahlpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (
8 ) mit der Saugstrahlpumpe (9 ) verbunden ist. - Saugstrahlpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (
8 ) mit der Saugstrahlpumpe (9 ) mittels einer Rast- oder Steckverbindung verbunden ist. - Saugstrahlpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (
8 ) an der Saugstrahlpumpe (9 ) angeformt ist. - Saugstrahlpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (
8 ) mit der Saugstrahlpumpe (9 ) verschweißt oder verklebt ist. - Saugstrahlpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (
8 ) an einem Schwalltopf (5 ) oder in einem Bereich des Schwalltopfes (5 ) ausgebildet ist.
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
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Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
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