DE102011084831A1

DE102011084831A1 - Förderaggregat zum Fördern von Kraftstoff

Info

Publication number: DE102011084831A1
Application number: DE102011084831A
Authority: DE
Inventors: Oliver Wahl; Wolfgang Meyer; Asta Hascher-Reichl; Michael Haider; Anton Gebhard; Mehmet Gueluem; Thomas Wuensch; Reinhard Dittmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-10-19
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2013-04-25
Anticipated expiration: 2031-10-20
Also published as: DE102011084831B4

Abstract

Es sind Förderaggregate zum Fördern von Kraftstoff bekannt, mit einem rohrförmigen Gehäuse und einem in dem rohrförmigen Gehäuse angeordneten Rotor eines Elektromotors, der mittels einer Rotorwelle in zwei Lagerschalen gelagert ist, wobei zumindest eine Lagerschale an einer am Innenumfang ausgebildeten Schulter des rohrförmigen Gehäuses gelagert ist. An der Schulter ist eine erste Fase zum leichteren Fügen vorgesehen. Die Anforderungen an die Verbindung zwischen dem rohrförmigen Gehäuse und der Lagerschale hinsichtlich Dichtigkeit bei hohen Temperaturen sind stark gestiegen. Bei dem erfindungsgemäßen Förderaggregat wird die Dichtigkeit zwischen dem rohrförmigen Gehäuse und der Lagerschale insbesondere bei hohen Temperaturen verbessert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich in axialer Richtung gesehen an die erste Fase (8) eine zweite Fase (9) anschließt, die bezüglich der Rotorachse (3.1) flacher ausgebildet ist als die erste Fase (8), und dass sich in axialer Richtung gesehen an die zweite Fase (9) ein Dichtabschnitt (10) des Gehäuses (1) anschließt, der mit einem Dichtabschnitt (11) der Lagerschale (4) dichtend zusammenwirkt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Förderaggregat zum Fördern von Kraftstoff nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon ein Förderaggregat zum Fördern von Kraftstoff aus der DE 295 10 890 U1 bekannt, mit einem rohrförmigen Gehäuse und einem in dem rohrförmigen Gehäuse angeordneten Rotor eines Elektromotors, der mittels einer Rotorwelle in zwei Lagerschalen gelagert ist, wobei zumindest eine Lagerschale an einer am Innenumfang ausgebildeten Schulter des rohrförmigen Gehäuses gelagert ist. An der Schulter ist eine erste Fase zum leichteren Fügen vorgesehen. Die Anforderungen an die Verbindung zwischen dem rohrförmigen Gehäuse und der Lagerschale hinsichtlich Dichtigkeit bei hohen Temperaturen sind stark gestiegen.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Dichtigkeit zwischen dem rohrförmigen Gehäuse und der Lagerschale insbesondere bei hohen Temperaturen verbessert wird, indem sich in axialer Richtung gesehen an die erste Fase eine zweite Fase anschließt, die bezüglich der Rotorachse flacher ausgebildet ist als die erste Fase, und dass sich in axialer Richtung gesehen an die zweite Fase ein Dichtabschnitt des Gehäuses anschließt, der mit einem Dichtabschnitt der Lagerschale dichtend zusammenwirkt. Zusätzliche Dichtmittel wie beispielsweise teure Dichtringe sind nicht erforderlich, so dass die Herstellungskosten durch die höheren Anforderungen an die Dichtigkeit nicht steigen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Förderaggregates möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung weist die erste Fase bezüglich der Rotorachse einen Fasenwinkel zwischen 10 und 30 Grad und die zweite Fase einen Fasenwinkel zwischen 5 und 15 Grad auf. Dabei haben die erste Fase, die zweite Fase und der Dichtabschnitt des Gehäuses in axialer Richtung gesehen lediglich eine Gesamtlänge von 0,1 bis 2 Millimeter.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Schulter eine Radialfläche und eine Axialfläche aufweist, wobei die Radialfläche der Schulter des Gehäuses mit einer Gegenschulter der Lagerschale dichtend zusammenwirkt. Auf diese Weise wird die Dichtwirkung noch weiter erhöht.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn zwischen dem Dichtabschnitt des Gehäuses und dem Dichtabschnitt der Lagerschale eine Presspassung vorgesehen ist, da auf diese Weise die Dichtwirkung weiter erhöht wird. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Dichtabschnitt des Gehäuses und der Dichtabschnitt der Lagerschale zylinderförmig ausgeführt. Auf diese Weise wird eine flächige Dichtung erreicht. Eine linienförmige Dichtung würde aber ausdrücklich auch ausreichen.
Sehr vorteilhaft ist es, wenn sich an den Dichtabschnitt der Lagerschale in axialer Richtung ein Absatz mit verringertem Durchmesser anschließt, an dem Längsrippen zur Verpressung mit dem Gehäuse vorgesehen sind, da die Lagerschale mittels der Rippen fest mit dem Gehäuse verbindbar ist.
Außerdem vorteilhaft ist, wenn die Lagerschale aus Kunststoff und das Gehäuse aus Metall hergestellt ist, da das Förderaggregat auf diese Weise besonders kostengünstig herstellbar ist.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
1 zeigt im Schnitt ein Förderaggregat, bei dem die Erfindung Anwendung finden kann und
2 einen Ausschnitt des Förderaggregates nach 1 mit einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen dem Gehäuse und der Lagerschale.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt im Schnitt ein Förderaggregat zum Fördern von Kraftstoff, bei dem die Erfindung Anwendung finden kann.
Das Förderaggregat hat ein Gehäuse 1 und ein in dem Gehäuse 1 angeordneten Rotor 2 eines Elektromotors. Das Gehäuse 1 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und rohrförmig ausgebildet. Der Rotor 2 kann auch als Läufer bezeichnet werden. Der Rotor 2 weist eine Rotorwelle 3 auf, die den Rotor 2 beidseitig in zwei Lagerschalen 4 lagert. Die Lagerschalen 4 sind in axialer Richtung bezüglich Rotorwelle 3 zueinander beabstandet, wobei der Rotor 2 zwischen den Lagerschalen 4 angeordnet ist. Die Lagerschalen 4 sind beispielsweise deckelförmig ausgeführt und am Gehäuse 1 abgestützt. Zumindest eine der beiden Lagerschalen 4 ist an einer am Innenumfang des Gehäuses 1 ausgebildeten Schulter 5 gelagert, die einen ringförmigen Absatz bildet.
Eine der Lagerschalen 4 bildet beispielsweise einen sogenannten Anschlussdeckel, an dem die elektrischen Anschlüsse des Förderaggregates realisiert sind. Die andere Lagerschale 4 bildet beispielsweise mit einem weiteren Deckel 6 eine Pumpenkammer, in der ein Pumpenrotor 7 angeordnet ist, der mit der Rotorwelle 3 mechanisch gekoppelt ist und eine Förderleistung erzeugt, die über eine nicht dargestellte Öffnung in der Lagerschale 4 in den den Rotor 2 enthaltenden Raum zwischen den Lagerschalen 4 gelangt. Der Kraftstoff verlässt das Förderaggregat über einen nicht dargestellten Ausgangsstutzen an der dem Rotor 2 zugewandten Lagerschale 4.
2 zeigt einen Ausschnitt A des Förderaggregates nach 1 mit einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen dem Gehäuse und der Lagerschale.
An der Schulter 5 ist eine erste Fase 8 zum leichteren Fügen der Lagerschale 4 in das Gehäuse 1 vorgesehen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich in axialer Richtung gesehen an die erste Fase 8 eine zweite Fase 9 anschließt, die bezüglich der Achse 3.1 der Rotorwelle 3 flacher ausgebildet ist als die erste Fase 8, und dass sich in axialer Richtung gesehen an die zweite Fase 9 ein Dichtabschnitt 10 des Gehäuses 1 anschließt, der mit einem Dichtabschnitt 11 der Lagerschale 4 dichtend zusammenwirkt.
Die Schulter 5 hat eine Radialfläche 5.1 und eine Axialfläche 5.2, wobei die erste Fase 8 in die Radialfläche 5.1 und die zweite Fase 9 in die Axialfläche 5.2 mündet.
Die erste Fase 8 weist bezüglich der Achse 3.1 der Rotorwelle 3 einen Fasenwinkel α zwischen 10 und 30 Grad auf. Die zweite Fase 9 verhindert durch einen weichen Übergang von der Einführfase 8 zum Dichtabschnitt 11, dass sich ein Grat bildet. Zusätzlich hat die zweite Fase 9 noch die Funktion der Spaltminimierung zwischen dem Gehäuse 1 und der Lagerschale 4. Je kleiner der Spalt ist, desto geringer sind die Fördermengenverluste. Die zweite Fase 9 wirkt wie eine Drossel, die den Rückfluss des Kraftstoffs von der Druckseite auf die Saugseite minimiert.
Die zweite Fase 9 hat bezüglich der Achse 3.1 der Rotorwelle 3 einen Fasenwinkel β zwischen 5 und 15 Grad, beispielsweise 10 Grad.
Zwischen dem Dichtabschnitt 10 des Gehäuses 1 und dem Dichtabschnitt 11 der Lagerschale 4 ist eine Presspassung vorgesehen. Der Dichtabschnitt 10 des Gehäuses 1 und der Dichtabschnitt 11 der Lagerschale 4 sind beispielsweise zylinderförmig ausgeführt. Auf diese Weise wird eine flächige Dichtung gebildet. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die beiden Dichtabschnitte 10, 11 lediglich eine linienförmige Dichtung bilden.
Die erste Fase 8, die zweite Fase 9 und der Dichtabschnitt 10 des Gehäuses 1 haben in axialer Richtung gesehen lediglich eine Gesamtlänge von 0,1 bis 2 Millimeter, beispielsweise 0,25 Millimeter.
Durch die erfindungsgemäße Ausführung wird auf einfache Art und Weise eine Leckage zwischen der Lagerschale 4 und dem Gehäuse 1 verhindert, bei der Kraftstoff von der Druckseite zurück auf die Saugseite strömen würde. Die Leckage könnte insbesondere bei hohen Kraftstofftemperaturen größer als 60 Grad und insbesondere bei einer Materialpaarung auftreten, bei der das Gehäuse 1 aus Metall und die Lagerschale 4 aus Kunststoff hergestellt ist. Die Leckage würde zu einem Abfall der Förderleistung des Förderaggregates führen.
Die Radialfläche 5.1 der Schulter 5 des Gehäuses 1 wirkt gemäß dem Ausführungsbeispiel mit einer Gegenschulter 14 der Lagerschale 4 dichtend zusammen, wodurch die Dichtwirkung weiter verbessert wird.
An den Dichtabschnitt 11 der Lagerschale 4 schließt sich in axialer, von der Schulter 5 abgewandter Richtung ein gestufter Absatz 15 mit verringertem Durchmesser an, an dem Längsrippen 16 zur Verpressung mit dem Gehäuse 1 vorgesehen sind. Für die Längsrippen 16 ist die gleiche Presspassung wie für die Dichtabschnitte 10, 11 vorgesehen. Die Längsrippen 16 haben also in radialer Richtung gesehen das gleiche geometrische Maß wie der Dichtabschnitt 11 der Lagerschale 4.
Das Förderaggregat ist beispielsweise eine Rollenzellenpumpe, kann aber auch eine andere Pumpe sein.
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

DE 29510890 U1 [0002]

Claims

Förderaggregat zum Fördern von Kraftstoff mit einem Gehäuse (1) und einem in dem Gehäuse (1) angeordneten Rotor (2) eines Elektromotors, der mittels einer Rotorwelle (3) in zwei Lagerschalen (4) gelagert ist, wobei zumindest eine Lagerschale (4) an einer am Innenumfang des Gehäuses (1) ausgebildeten Schulter (5) gelagert ist, an der eine erste Fase (8) zum Fügen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich in axialer Richtung gesehen an die erste Fase (8) eine zweite Fase (9) anschließt, die bezüglich der Rotorachse (3.1) flacher ausgebildet ist als die erste Fase (8), und dass sich in axialer Richtung gesehen an die zweite Fase (9) ein Dichtabschnitt (10) des Gehäuses (1) anschließt, der mit einem Dichtabschnitt (11) der Lagerschale (4) dichtend zusammenwirkt.
Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fase (8) bezüglich der Rotorachse (3.1) einen Fasenwinkel (α) zwischen 10 und 30 Grad aufweist.
Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fase (9) bezüglich der Rotorachse (3.1) einen Fasenwinkel (β) zwischen 5 und 15 Grad aufweist.
Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fase (8), die zweite Fase (9) und der Dichtabschnitt (10) des Gehäuses (1) in axialer Richtung gesehen eine Gesamtlänge von 0,1 bis 2 Millimeter haben.
Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulter (5) eine Radialfläche (5.1) und eine Axialfläche (5.2) aufweist und die erste Fase (8) in die Radialfläche (5.1) und die zweite Fase (9) in die Axialfläche (5.2) mündet.
Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dichtabschnitt (10) des Gehäuses (1) und dem Dichtabschnitt (11) der Lagerschale (4) eine Presspassung vorgesehen ist.
Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtabschnitt (10) des Gehäuses (1) und der Dichtabschnitt (11) der Lagerschale (4) zylinderförmig ausgeführt sind.
Förderaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialfläche (5.1) der Schulter (5) des Gehäuses (1) mit einer Gegenschulter (14) der Lagerschale (4) dichtend zusammenwirkt.
Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Dichtabschnitt (11) der Lagerschale (4) in axialer Richtung ein Absatz (15) mit verringertem Durchmesser anschließt, an dem Längsrippen (16) zur Verpressung mit dem Gehäuse (1) vorgesehen sind.
Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (4) aus Kunststoff und das Gehäuse (1) aus Metall hergestellt ist.