DE102007011792A1

DE102007011792A1 - Förderaggregat

Info

Publication number: DE102007011792A1
Application number: DE102007011792A
Authority: DE
Inventors: Thomas Wuensch; Reinhard Dittmann; Peter Weber; Mehmet Gueluem; Johann Rothkopf; Fevzi Yildirim; Adam Wilhelm
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-10-02
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2008-04-03
Also published as: EP2078155A2; CN101523042A; EP2078155B1; CN101523042B; WO2008040637A2; US8241023B2; WO2008040637A3; US20100008809A1

Abstract

Es ist schon ein Förderaggregat bekannt, mit einer Pumpenkammer, in der ein Rotor drehbar gelagert ist und die von einer Umfangswand und zwei Stirnwänden gebildet ist. Die Umfangswand ist an einem ringförmigen Kragen eines Pumpenteils ausgebildet und bildet an der Innenseite eine Laufbahn, an der Dichtkörper eines Rotors abwälzen. Auf die Laufbahn der Pumpenkammer wirkt eine hohe Druckbelastung, die bei einer Ausführung des Pumpenteils aus Kunststoff zu einem Brechen der Laufbahn führen kann. Bei dem erfindungsgemäßen Förderaggregat wird das Pumpenteil hinsichtlich seiner Festigkeit mit Lebensdauer verbessert. Verformungen des Pumpenteils durch hydraulische Kräfte oder durch Einpresskräfte werden vermieden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an der der Pumpenkammer (12) abgewandten Außenseite (33) der Umfangswand (18) Rippen (34) vorgesehen sind oder dass an der der Pumpenkammer abgewandten Seite der Stirnwand (20) zumindest eine Schulter (40) vorgesehen ist, die mittels einer Presspassung mit dem Pumpengehäuse (1) kraftschlüssig verbunden ist und die derart dünnwandig ausgebildet ist, dass die Presskräfte keine Verformung der Stirnwand der Pumpenkammer (12) erreichen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Förderagregat nach der Gattung der Ansprüche 1 und 11.
Es ist schon ein Förderagregat aus der DE 101 15 866 A1 bekannt, mit einer Pumpenkammer, in der ein Rotor drehbar gelagert ist und die von einer Umfangswand und zwei Stirnwänden gebildet ist. Die Umfangswand ist an einem ringförmigen Kragen eines Pumpenteils ausgebildet und bildet an der Innenseite eine Laufbahn, an der Dichtkörper eines Rotors abwälzen. Auf die Laufbahn der Pumpenkammer wirkt eine hohe Druckbelastung, die bei einer Ausführung des Pumpenteils aus Kunststoff zu einer Verformung der Pumpenkammer, beispielsweise der Laufbahn, führen kann, was eine erhöhte Reibung oder ein Blockieren des Rotors bewirkt.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Förderagregat mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 11 hat demgegenüber den Vorteil, dass eine Verformung der Pumpenkammer durch hydraulische Kräfte oder durch Einpresskräfte vermieden wird, indem an der der Pumpenkammer abgewandten Außenseite der Umfangswand Rippen vorgesehen sind und/oder indem eine Schulter zum Einpressen des Pumpenteils in das Pumpengehäuse vorgesehen ist, die derart dünnwandig ausgebildet ist, dass die Presskräfte keine Verformung der Stirnwand der Pumpenkammer erreichen.
Durch die Rippen gemäß Anspruch 1 wird außerdem die Fläche verringert, über die Geräusche von der Laufbahn auf das Gehäuse des Förderaggregates übertragen werden. Auf diese Weise wird das Geräuschverhalten des Förderaggregates verbessert.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in den Ansprüchen 1 und 11 angegebenen Förderagregats möglich.
Die Rippen sind vorteilhafterweise im axialen Bereich der Pumpenkammer angeordnet und erhöhen auf diese Weise die Festigkeit der Umfangswand.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
1 zeigt im Schnitt ein erfindungsgemäßes Förderaggregat und
2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Pumpenteils nach 1.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt im Schnitt ein erfindungsgemäßes Förderaggregat.
Das Förderaggregat hat ein Pumpengehäuse 1 mit zumindest einem Eingangskanal 2 und einem Ausgangskanal 3. Der Eingangskanal 2 des Förderaggregats ist beispielsweise über eine Saugleitung 6 mit einem Vorratsbehälter 7 verbunden, in dem beispielsweise Kraftstoff gespeichert ist. Der Ausgangskanal 3 des Aggregats ist über eine Druckleitung 8 beispielsweise mit einer Brennkraftmaschine 9 verbunden. Das Förderaggregat ist eine Rollenzellenpumpe, deren Funktionsweise beispielsweise aus der DE 103 33 190 A1 bekannt ist.
Das Pumpengehäuse 1 weist eine Pumpenkammer 12 auf, in der ein Rotor 13 exzentrisch und drehbar gelagert ist. Der Rotor 13 wird von einem Aktor 14, beispielsweise einem Elektromotor, über eine Antriebswelle 15 rotierend angetrieben. Die Pumpenkammer 12 wird begrenzt durch zwei sich in Richtung einer Rotorachse 16 gegenüberliegende Stirnwände 19, 20 und in radialer Richtung bezüglich der Achse 16 von einer als Laufbahn ausgebildeten Umfangswand 18. Die erste Stirnwand 19 ist auf der dem Rotor 13 zugewandten Innenseite eines Deckels 21 und die zweite Stirnwand 20 auf der dem Rotor 13 zugewandten Innenseite eines Pumpenteils 22 ausgebildet. Die Umfangswand 18 ist einstückig an einem ringförmigen Kragen 25 des Pumpenteils 22 ausgeführt. Der Pumpenteil 22 weist mindestens einen Auslass 23 aus der Pumpenkammer 12 auf.
An der Umfangswand 18 kann auf der der Pumpenkammer 12 zugewandten Innenseite eine Beschichtung oder ein Ring 26 vorgesehen sein, die bzw. der die Laufbahn 24 für im Rotor 13 angeordnete Dichtkörper 29 bildet. Die Umfangswand 18 kann aber ausdrücklich auch selbst die Laufbahn 24 bilden.
Am Umfang des Rotors 13 sind über den Umfang des Rotors 13 verteilt mehrere Nuten 23 angeordnet. Die Nuten 23 durchragen den Rotor 13 in axialer Richtung von einer Stirnseite des Rotors 13 zur anderen Stirnseite. Die Nuten 23 verlaufen jeweils vom Außenumfang aus nach radial innen mit zwei beispielsweise parallel zueinander angeordneten Seitenflanken und enden in einem beispielsweise bogenförmigen Nutgrund 28. In jeder Nut 27 ist ein Dichtkörper 29 vorgesehen, der beispielsweise als zylinderförmige Rolle ausgebildet ist. Der Dichtkörper 29 ist zwischen dem Nutgrund 28 und der Laufbahn 24 beweglich gelagert. Die Dichtkörper 29 werden bei der Rotation des Rotors 13 in Richtung der Laufbahn 24 bewegt und liegen in der Regel an der Laufbahn 24 an.
Der Deckel 21 und das Pumpenteil 22 sind umgeben von einer zylinderförmigen Gehäusewand 32. Die beiden Teile 21, 22 sind stirnseitig in das Gehäuse 1 eingesetzt, wobei die Gehäusewand 32 an ihrem dem Deckel 21 zugewandten Endabschnitt gebördelt und gesickt ist, um die Teile 21, 22 fest in dem Gehäuse 1 zu lagern.
2 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Pumpenteils nach 1.
Bei dem Pumpenteil nach 2 sind die gegenüber dem Förderaggregat nach 1 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Umfangswand 18 bzw. der Kragen 25 mit der Laufbahn 24 ist exzentrisch bezüglich der Rotorachse 16 angeordnet. Das Gehäuse 1 mit der Gehäusewand 32 ist zentrisch bezüglich der Rotorachse 16 vorgesehen. Die Umfangswand 18 bzw. der Kragen 25 hat über seinen Umfang beispielsweise eine konstante Wandstärke. Desweiteren ist die Wandstärke der Umfangswand 18 bzw. des Kragens 25 vergleichsweise gering ausgeführt, um eine Materialanhäufung und die Bildung von Lunkern zu vermeiden.
Der Deckel 21 und/oder das Pumpenteil 22 sind beispielsweise aus Kunststoff mittels Spritzguss hergestellt.
Erfindungsgemäß sind an der der Pumpenkammer 12 abgewandten Außenseite 33 der Umfangswand 18 bzw. des Kragens 25 Rippen 34 ausgebildet. Die Rippen 34 verstärken die Festigkeit der Umfangswand 18 bzw. des Kragens 25, damit die Pumpenkammer 12 nicht durch die hydraulische Druckbelastung der Pumpenkammer 12 oder durch Schwingungen verformt wird, sondern ihre vorbestimmte Form beibehält.
Die Rippen 34 sind im axialen Bereich der Pumpenkammer 12 angeordnet, beispielsweise zwischen der ersten Stirnwand 19 und der zweiten Stirnwand 20. Sie können aber ausdrücklich auch über die zweite Stirnwand 20 hinausreichen. Beispielsweise verlaufen sie von der dem Deckel 21 zugewandten Stirnseite des Pumpenteils 22 aus über eine vorbestimmte Länge in axialer Richtung. In radialer Richtung bezüglich der Rotorachse 16 verlaufen die Rippen 34 von der Außenseite 33 der Umfangswand 18 bis an eine Gehäusewand 32.
Da die Rippen 34 zwischen der Umfangswand 18 bzw. dem Kragen 25 und dem Gehäuse 1 vorgesehen sind und die Umfangswand 18 bzw. der Kragen 25 exzentrisch bezüglich der Rotorachse 16 angeordnet ist, ergibt sich eine unterschiedliche radiale Höhe der einzelnen Rippen 34.
Die Rippen 34 sind über den Umfang der Umfangswand 18 bzw. des Kragens 25 verteilt, beispielsweise gleichmäßig oder ungleichmäßig und sind in Umfangsrichtung zueinander beabstandet, so dass zwischen ihnen Vertiefungen gebildet sind.
Gemäß einem alternativen oder optionalen Ausführungsbeispiel ist an der der Pumpenkammer 12 abgewandten bzw. dem Aktor 14 zugewandten Seite der Stirnwand 20 zumindest eine Schulter 40 vorgesehen, die mittels einer Presspassung mit dem zylinderförmigen Pumpengehäuse 1 kraftschlüssig verbunden ist und die derart dünnwandig ausgebildet ist, dass die über die Schulter 40 eingeleiteten Presskräfte keine Verformung der Stirnwand 20 der Pumpenkammer 12 erreichen. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung wird verhindert, dass die Stirnwand 20 der Pumpenkammer 12 beim Einpressen des Pumpenteils 22 in das Pumpengehäuse 1 verformt wird. Hierdurch könnte eine erhöhte Reibung auf den Rotor 13 entstehen oder dieser könnte vollständig blockiert werden. Die Wanddicke s der zumindest einen Schulter 40 ist um ein Vielfaches kleiner als der Radius r des Pumpengehäuses 1, beispielsweise 5 bis 10 mal kleiner. Die Presspassung liegt hauptsächlich im Bereich der Schulter 40 und nicht im Bereich der Pumpenkammer 12 vor, so dass die Gehäusewand 32 des Pumpengehäuses 1 außerhalb der Schulter 40 höchstens geringe Kräfte auf die Pumpenkammer 12 ausübt, die jedoch keine Verformung der Pumpenkammer 12 bewirken.
Die zumindest eine Schulter 40 ist beispielsweise radial außerhalb der Pumpenkammer 12 angeordnet. Beispielsweise ist eine einzige Schulter 40 vorgesehen, die einen geschlossenen Ring bildet. Alternativ kann die Ringschulter 40 auch unterbrochen sein, so dass mehrere teilringförmige Schultern 40 vorhanden sind.
Die zumindest eine Schulter 40 weist auf der dem Pumpengehäuse 1 zugewandten Seite nicht dargestellte Längsrippen auf, die beispielsweise Fügeschrägen haben.
Die Ausführung mit der zumindest einen Schulter 40 kann wie in 1 gezeigt in Kombination mit den erfindungsgemäßen Rippen 34 vorgesehen sein. Es ist aber ausdrücklich auch möglich, die zumindest eine erfindungsgemäße Schulter 40 auszuführen, ohne dass die erfindungsgemäßen Rippen 34 an der Umfangswand 18, 25 ausgebildet sind.

Claims

Förderaggregat mit einer Pumpenkammer, in der ein Rotor drehbar gelagert ist und die von einer Umfangswand und zwei Stirnwänden gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Pumpenkammer (12) abgewandten Außenseite (33) der Umfangswand (18) Rippen (34) vorgesehen sind.
Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (34) im axialen Bereich der Pumpenkammer (12) angeordnet sind.
Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (34) in axialer Richtung bezüglich einer Rotorachse (16) verlaufen.
Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (34) in radialer Richtung bezüglich einer Rotorachse (16) von der Außenseite (33) der Umfangswand (18) bis an eine Gehäusewand (32) verlaufen.
Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (34) über den Umfang der Umfangswand (18) verteilt angeordnet sind.
Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (34) in radialer Richtung unterschiedlich hoch ausgebildet sind.
Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangswand (18) über den Umfang eine konstante Wandstärke aufweist.
Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangswand (18) der Pumpenkammer (12) exzentrisch bezüglich einer Rotorachse (16) angeordnet ist.
Förderaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (32) zentrisch bezüglich einer Rotorachse (16) angeordnet ist.
Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Rotor (13) zugewandten Innenseite der Umfangswand (18) eine Laufbahn (24) ausgebildet ist, an der in Nuten (27) des Rotors (13) angeordnete Dichtkörper (29) geführt sind.
Förderaggregat mit einem Pumpengehäuse und einer einen Rotor aufnehmenden Pumpenkammer, die von einem Pumpenteil und einem Deckel gebildet ist und zwischen einer Stirnwand des Pumpenteils und dem Deckel axial bezüglich einer Rotorachse begrenzt ist, wobei an der der Pumpenkammer abgewandten Seite der Stirnwand zumindest eine Schulter vorgesehen ist, die mittels einer Presspassung mit dem Pumpengehäuse kraftschlüssig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulter (40) derart dünnwandig ausgebildet ist, dass die Presskräfte keine Verformung der Stirnwand der Pumpenkammer (12) erreichen.
Förderaggregat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulter (40) ringförmig oder teilringförmig ausgebildet ist.
Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulter (40) radial außerhalb der Pumpenkammer (12) angeordnet ist.
Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke (s) der Schulter (40) um ein Vielfaches geringer ist als der Radius (r) des Pumpengehäuses (1).