-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung betrifft eine Förderpumpe mit einer Pumpenstufe und einem Elektromotor, durch den die Pumpenstufe antreibbar ist,
wobei die Pumpenstufe als Spindelpumpenstufe mit mindestens zwei Spindeln ausgebildet ist und ein Pumpenstufengehäuse umfasst,
wobei das Pumpenstufengehäuse je Spindel eine Spindelaufnahme aufweist, die sich von einem Saugbereich zu einem Druckbereich des Pumpenstufengehäuses erstreckt, wobei jeweils eine der Spindeln in einer der Spindelaufnahmen angeordnet ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Förderpumpe.
-
Stand der Technik
-
Spindeln von Spindelpumpen sind weitestgehend in den Spindelaufnahmen, in denen sie angeordnet sind, hydrodynamisch gelagert. Die hydrodynamische Lagerung der Spindeln erfolgt durch einen Leckagestrom der zu fördernden Flüssigkeit, der sich aufgrund eines Druckunterschieds zwischen dem Druckbereich, der Förderkammer, und dem Saugbereich während der Förderung zwischen den Spindeln und den Spindelaufnahmen einstellt, und einer Schleppströmung, die sich aufgrund einer Relativbewegung der Spindeln gegenüber den Spindelaufnahmen einstellt. In den Endbereichen der Spindelaufnahmen herrscht jedoch entweder der Druck des Saugbereichs oder des Druckbereichs, weshalb sich in den Endbereichen der Spindelaufnahmen kein Leckagestrom einstellt, der in diesem Bereich während der Förderung zur hydrodynamischen Lagerung der Spindeln in den Spindelaufnahmen beitragen könnte. Aufgrund dessen kommt es zu erhöhter Reibung und erhöhtem Verschleiß zwischen Spindel und Spindelaufnahme in diesem Bereich. Gleichzeitig wird durch die Reibung der Spindeln im Endbereich der Spindelaufnahmen der Wirkungsgrad der Förderpumpe negativ beeinflusst.
-
Die Druckschrift
DE 10 2017 210 767 A1 zeigt eine Kraftstoffpumpe, die als Spindelpumpe mit zwei Spindeln ausgebildet ist, wobei die Spindeln jeweils in einer Spindelaufnahme angeordnet sind. Die Spindelaufnahmen erstrecken sich zylindrisch mit konstantem Querschnitt von einem Saugbereich zu einem Druckbereich der Spindelpumpe.
-
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Förderpumpe bereitzustellen, welche sich durch einen geringeren Verschleiß und einen höheren Wirkungsgrad gegenüber bekannten Spindelpumpen aus dem Stand der Technik auszeichnet. Ferner zeichnet sich die erfindungsgemäße Förderpumpe durch einen einfachen Aufbau und geringe Kosten aus. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Förderpumpe bereitzustellen.
-
Die erste Aufgabe wird dadurch gelöst, dass mindestens eine Ausnehmung in mindestens einer der beiden Endbereiche mindestens einer der Spindelaufnahmen ausgebildet ist.
-
Hierdurch wird der Reibkontakt zwischen der Spindel und der Spindelaufnahme, in der die Spindel angeordnet ist, im Bereich der mindestens einen Ausnehmung reduziert. Dadurch kommt es nicht nur zu einem geringeren Verschleiß der Spindel und der Spindelaufnahme im Endbereich der Spindelaufnahme, sondern auch zu einer Erhöhung des Wirkungsgrads der Förderpumpe, da durch die Ausnehmung die Reibung im Endbereich der Spindelaufnahme, in der sich die Ausnehmung befindet, erheblich reduziert wird.
Jede der Spindelaufnahmen weist bevorzugterweise zwei Endbereiche auf, wobei der erste Endbereich dem Druckbereich zugewandt ist und in diesen übergeht. Der zweite Endbereich ist insbesondere dem Saugbereich zugewandt und geht in diesen über. Mit anderen Worten grenzen die Endbereiche direkt an den Saug- oder Druckbereich an.
-
Es ist besonders zweckmäßig, wenn sich die Ausnehmung in einem Bereich des Endbereichs einer Spindelaufnahme befindet, auf den ein resultierender Kraftvektor einer Spindel, insbesondere die Richtungskomponente des Kraftvektors, die in einer Ebene quer zur Rotationsachse der Spindel verläuft, gerichtet ist. Dieser Kraftvektor wird beispielsweise durch eine Unwucht der Spindel, dem Zusammenwirken beider Spindeln und den Drücken in den Förderkammern erzeugt. Da diese Einflüsse dynamisch sind, kann der Betrag des Kraftvektors und vor allem die Richtung des Kraftvektors während des Betriebs variieren. Daher ist es besonders bevorzugt, wenn die Ausnehmung sich über einen Winkelbereich in Umfangsrichtung der Spindeln erstreckt, der den möglichen Kraftverktoren oder der jeweiligen Richtungskomponenten der möglichen Kraftvektoren während des Betriebs entspricht.
-
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Ausnehmung zumindest teilweise in Umfangsrichtung der Spindel verläuft, die in der Spindelaufnahme angeordnet ist. Mit Umfangsrichtung der Spindel ist eine Drehrichtung um die Rotationsachse der Spindel gemeint. Bevorzugterweise erstreckt sich die Ausnehmung um mindestens 180° um die Rotationsachse. Besonders bevorzugt ist es, wenn sich die Ausnehmung um mindestens 270° um die Rotationsachse erstreckt. Umso länger sich die Ausnehmung in Drehrichtung um die Rotationsachse der Spindel erstreckt, desto höher ist der verschleißreduzierende und wirkungsgraderhöhende Effekt der Ausnehmung. Daher ist es ganz besonders bevorzugt, wenn sich die Ausnehmung um mindestens 320° um die Rotationsachse erstreckt.
-
Bevorzugterweise handelt es sich bei einer der Spindeln um eine Antriebsspindel, durch die die mindestens zweite Spindel antreibbar ist. Auf diese Weise kann auf eine Synchronisation und Übertragung der Drehbewegung zwischen den beiden Spindel mittels Zahnrädern verzichtet werden, auch wenn dies alternativ möglich ist.
-
Bei der zu fördernden Flüssigkeit handelt es sich bevorzugterweise um Öl, Kühlmittel oder um Kraftstoff. D.h. dass die Förderpumpe mit ihren Komponenten bevorzugterweise gegenüber Öl, Kühlmittel oder Kraftstoff beständig ist.
-
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Förderpumpe derart ausgebildet ist, dass während der Förderung einer zu fördernden Flüssigkeit die Spindeln derart ineinandergreifen und mit den Spindelaufnahmen zusammenwirken, dass sich dadurch mindestens eine Förderkammer bildet, durch die die zu fördernde Flüssigkeit vom Saugbereich zum Druckbereich förderbar ist.
-
Zusätzlich ist es bevorzugt, wenn die Förderpumpe derart ausgebildet ist, dass sich während der Förderung aufgrund von Druckunterschieden zwischen dem Druckbereich, der mindestens einen Förderkammer und dem Ansaugbereich ein Leckagestrom einstellt. Ferner ist es bevorzugt, wenn dieser Leckagestrom zwischen den Spindeln und den Spindelaufnahmen vom Druckbereich zu mindestens einer oder der mindestens einen Förderkammer, sowie von der mindestens einen Förderkammer zum Saugbereich strömt und dabei eine hydrodynamische Lagerung der Spindeln in den Spindelaufnahmen bildet oder zumindest dazu beiträgt.
-
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Spindelaufnahmen entlang ihrer Erstreckung ineinander übergehen. Mit anderen Worten sind die zueinander benachbarten Spindelaufnahmen entlang ihrer Erstreckung über eine Verbindungsöffnung, die sich entlang der Längsachse der Spindelaufnahmen erstreckt, fluidisch miteinander verbunden. Insbesondere weisen die Spindelaufnahmen in einer Ebene quer zu ihrer Erstreckungsrichtung, d.h. quer zu ihrer Längsachse, einen zumindest teilweisen kreisförmigen Querschnitt auf, wodurch sich im Wesentlichen zylindrische Spindelaufnahmen ergeben. Die Verbindungsöffnung ist dabei derart ausgebildet, dass die Antriebsspindel entlang der Spindelaufnahmen mit der mindestens zweiten Spindel im Eingriff steht. Mit anderen Worten sind die beiden Spindeln, die jeweils Spindelgewinde aufweisen, mittels ihrer Spindelgewinde miteinander antriebsverbunden.
-
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn sich die Ausnehmung entlang der Spindelaufnahme, in einer Ebene senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Spindelaufnahme, umlaufend von einem Ende des Verbindungsöffnung bis zum anderen Ende der Verbindungsöffnung erstreckt. Mit anderen Worten erstreckt sich die Ausnehmung in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse der Spindel in der Spindelaufnahme von einem Ende der Verbindungsöffnung bis zum zweiten Ende der Verbindungsöffnung.
-
Es ist vorteilhaft, wenn die Ausnehmung mittels Urformen hergestellt wird oder ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ausnehmung durch ein Gussverfahren hergestellt wird oder ist. Auf diese Weise wird eine aufwändige nachträgliche Bearbeitung der Spindelaufnahme mittels Schleifen, Bohren oder Fräsen zur Ausbildung der Ausnehmung vermieden, obwohl diese Herstellungsverfahren prinzipiell auch möglich sind. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kommen derartige spanende Fertigungsverfahren, wie Schleifen, Bohren oder Fräsen zur Ausbildung der Ausnehmung zum Einsatz, wenn eine Fertigung einer derartigen Ausnehmung durch Urformen aufgrund der Bauteil- oder Ausnehmungsgeometrie nicht möglich oder unverhältnismäßig aufwendig ist. Hierdurch lässt sich die Fertigung in derartigen Fällen deutlich vereinfachen.
-
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Ausnehmung einen stetigen Verlauf aufweist, da dadurch Druckverluste vermieden werden können. Mit anderen Worten ist eine Ausnehmung bevorzugt, die keinerlei Querschnittssprünge, also Stufungen, in einer Ebene entlang der Erstreckungsrichtung der Spindelaufnahme aufweist.
-
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Ausnehmung in einer Ebene entlang der Erstreckungsrichtung der Spindelaufnahmen eine konkave oder konvexe Form bildet.
-
Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Ausnehmung der Spindelaufnahme in oder entgegen der Rotationsrichtung der Spindel in der Spindelaufnahmen eine sich ändernde Querschnittsform und/oder Querschnittsfläche aufweist. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Ausnehmung der Spindelaufnahme in oder entgegen der Rotation der Richtung der Spindel in der Spindelaufnahme eine größer werdende Querschnittsfläche aufweist.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung saug- oder druckseitig angeordnet ist. Mit anderen Worten ist es möglich, die Ausnehmung am Endbereich der Spindelaufnahme vorzusehen, die dem Saugbereich zugewandt ist oder in diesen übergeht, mit anderen Worten an den Saugbereich angrenzt. Alternativ ist es möglich, die Ausnehmung am anderen Endbereich der Spindelaufnahme vorzusehen, die dem Druckbereich zugewandt ist oder in diesen übergeht, mit anderen Worten an den Druckbereich angrenzt.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung saug- und druckseitig angeordnet ist. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn jeweils eine Ausnehmung saugseitig und druckseitig angeordnet ist. Dadurch lässt sich die Verschleißreduzierung sowie die Wirkungsgraderhöhung weiter verbessern.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung an beiden Spindelaufnahmen ausgebildet ist. Hierdurch lässt sich die Verschleißreduzierung sowie die Wirkungsgraderhöhung weiter erhöhen. Ganz besonders vorteilhaft stellen sich diese Effekte ein, wenn eine derartige Ausnehmung an jeder Spindelaufnahme druckseitig und saugseitig ausgebildet ist.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung derart dimensioniert ist, dass während der Förderung die Spindelaufnahme, die die Ausnehmung aufweist, im Bereich der Ausnehmung, durch die in der Spindelaufnahme angeordnete Spindel, mechanisch nicht kontaktierbar ist. Hierdurch wird ein Reibkontakt, also ein Schleifen, der Spindel an der Spindelaufnahmen verhindert, wodurch der Verschleiß weiter reduziert wird und sich der Wirkungsgrad der Förderpumpe weiter erhöht.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung derart ausgebildet ist, dass sie sich lediglich in einem Bereich der Spindelaufnahme befindet, in dem sich während der Förderung kein Leckagestrom einstellt und somit die hydrodynamische Lagerung beeinträchtigt. Insbesondere ist die Ausnehmung derart ausgebildet, dass sie sich lediglich in einem Bereich der Spindelaufnahme befindet, in dem sich während der Förderung kein Leckagestrom einstellen würde, wenn keine Ausnehmung vorhanden wäre.
-
Hierdurch wird sichergestellt, dass die Ausnehmung sich nicht in einen Bereich der Spindelaufnahme erstreckt, der zusammen mit den Spindeln eine Förderkammer zum Fördern der zu fördernden Flüssigkeit bilden könnte. Mit anderen Worten wird sichergestellt, dass die Pumpleistung der Förderpumpe nicht reduziert wird. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn sich die Ausnehmung über mindestens 60%, mindestens 80 %, mindestens 90 % oder vollständig über einen Bereich der Spindelaufnahmen erstreckt, in dem sich während der Förderung kein Leckagestrom, der zur hydrodynamischen Lagerung der Spindel in der Spindelaufnahme beitragen könnte, einstellt.
-
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausnehmung lediglich in einem Bereich der Spindelaufnahme befindet, die nicht zur Ausbildung einer Förderkammer nutzbar ist. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn sich die Ausnehmung über mindestens 60%, mindestens 80 %, mindestens 90 % oder vollständig über einen Bereich der Spindelaufnahmen erstreckt, der nicht zu Ausbildung einer Förderkammer nutzbar ist. Insbesondere wird eine Förderkammer durch die Spindeln und ihre Spindelaufnahmen ausgebildet und begrenzt.
-
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung derart ausgebildet ist, dass sie sich lediglich in einem Bereich der Spindelaufnahme befindet, in dem während der Förderung der Druck des Druckbereichs oder des Saugbereichs herrscht. Mit anderen Worten ist, wenn eine saugseitige Ausnehmung vorgesehen ist, die saugseitige Ausnehmung in einem saugseitigen Bereich der Spindelaufnahmen angeordnet, in dem während der Förderung der Druck des Saugbereichs herrscht, wenn die Spindeln sich in einer Lage zueinander befinden, in der sie zusammen mit den Spindelaufnahmen eine Förderkammer ausbilden, die sich dem Saugbereich anschließt oder an diesen grenzt. Unabhängig hiervon ist, wenn eine druckseitige Ausnehmung vorgesehen ist, die druckseitige Ausnehmung in einem druckseitigen Bereich der Spindelaufnahmen angeordnet, in dem während der Förderung der Druck des Druckbereichs herrscht, wenn sich die Spindeln in einer Lage zueinander befinden, in der sie zusammen mit den Spindelaufnahmen eine Förderkammer ausbilden, die sich dem Druckbereich anschließt oder an diesen grenzt. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn sich die Ausnehmung über mindestens 50%, 80% oder 90% dieses Bereichs erstreckt.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausnehmung vom Druckbereich maximal bis zur nächstgelegenen Förderkammer erstreckt. Mit anderen Worten erstreckt sich die Ausnehmung maximal bis zur Position einer oder der nächstgelegenen Förderkammer. Bevorzugterweise befinden sich die Spindeln hierbei in einer Lage zueinander, in der die Spindeln zusammen mit den Spindelaufnahmen eine Förderkammer bilden, die sich, insbesondere direkt, an den Druckbereich anschließt. Mit anderen Worten befinden sich hierbei die Spindeln zueinander in einer Lage, in der sie zusammen mit ihren Spindelaufnahmen eine Förderkammer ausbilden, die direkt benachbart zum Druckbereich angeordnet ist. Die Lage der Förderkammer oder der Förderkammern zwischen dem Saugbereich und dem Druckbereich ist aufgrund der Lage der Spindeln zueinander veränderbar. Mit anderen Worten bewegt sich die Förderkammer während des Betriebs der Förderpumpe, also während der Rotation der Spindeln, vom Saugbereich zum Druckbereich. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn sich die Ausnehmung vom Druckbereich teilweise oder vollständig bis zur nächstgelegenen Förderkammer erstreckt.
-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausnehmung vom Saugbereich maximal bis zur nächstgelegenen Förderkammer erstreckt. Mit anderen Worten erstreckt sich die Ausnehmung vom Saugbereich maximal bis zur Position einer oder der nächstgelegenen Förderkammer. Bevorzugterweise befinden sich die Spindeln hierbei in einer Lage zueinander, in der die Spindeln zusammen mit den Spindelaufnahmen eine Förderkammer bilden, die sich, insbesondere direkt, an den Saugbereich anschließt. Mit anderen Worten befinden sich hierbei die Spindeln zueinander in einer Lage, in der sie zusammen mit ihren Spindelaufnahmen eine Förderkammer ausbilden, die direkt benachbart zum Saugbereich angeordnet ist. Die Lage der Förderkammer oder der Förderkammern zwischen dem Saugbereich und dem Druckbereich ist aufgrund der Lage der Spindeln zueinander veränderbar. Mit anderen Worten bewegt sich die Förderkammer während des Betriebs der Förderpumpe, also während der Rotation der Spindeln, vom Saugbereich zum Druckbereich. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn sich die Ausnehmung vom Druckbereich teilweise oder vollständig bis zur nächstgelegenen Förderkammer erstreckt.
-
Ferner ist es bevorzugt, dass während des Betriebs durch die Spindeln und die Spindelaufnahmen eine Förderkammer ausgebildet wird, die in Richtung des Druckbereichs offen ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist eine solche Förderkammer in Richtung des Saugbereichs lediglich durch die Spindeln und die Spindelaufnahmen begrenzt, während in Richtung des Druckbereichs keine Begrenzung vorliegt.
-
Insbesondere ist eine Begrenzung einer Förderkammer oder mehrerer Förderkammern im Allgemeinen durch die Gewinde der Spindeln, also die Profile der Spindeln, und die Spindelaufnahmen ausgebildet.
-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von der Förderkammer zu der Ausnehmung im Wesentlichen entlang der Steigung der Spindel im jeweiligen Endbereich der Spindelaufnahme verläuft. Mit anderen Worten erstreckt sich die Ausnehmung bis zu einem Übergang zur Förderkammer. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn der Übergang sich über mindestens 50%, 80% oder 90% seiner Erstreckungslänge entlang der Steigung der Spindel verläuft. Durch eine derartige Ausgestaltung wird die Reibungsreduzierung durch die Ausnehmung größtmöglich ausgenutzt, ohne dass sich die Ausnehmung in einem Bereich erstreckt, in dem zwischen den Spindeln und ihren Spindelaufnahmen eine Förderkammer ausgebildet werden könnte. Mit anderen Worten wird auf diese Weise die Reibungsreduktion maximiert, ohne dass die Pumpleistung hierfür beeinträchtigt wird.
-
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn der Übergang im Wesentlichen entlang des Spindelgewindes im jeweiligen Endbereich der Spindelaufnahme verläuft, und zwar in einer Lage der Spindel, in der sie zusammen mit der weiteren Spindel und den Spindelaufnahmen eine Förderkammer ausbildet, die sich dem Saugbereich oder dem Druckbereich anschließt oder an einen dieser Bereiche grenzt. Es ist sehr bevorzugt, wenn der Übergang sich über mindestens 50%, 80% oder 90% seiner Erstreckungslänge entlang dem Spindelgewinde erstreckt.
-
Insbesondere ist allgemein unter einer Förderkammer ein Bereich zu verstehen, der durch die mindestens zwei Spindeln und ihre Spindelaufnahmen begrenzt ist und in dem sich im Vergleich zum Saugbereich und/oder Druckbereich während der Förderung der zu fördernden Flüssigkeit eine Druckdifferenz einstellt. Ferner dient eine derartige Förderkammer zur Förderung der zu fördernden Flüssigkeit vom Saugbereich zum Druckbereich. Bevorzugterweise ist die Druckdifferenz dabei so groß, dass sich ein Leckagestrom einstellt, der zur hydrodynamischen Lagerung der Spindeln in den Spindelaufnahmen beiträgt. Dabei ist eine Förderkammer durch die Rotation der Spindeln vom Saugbereich zum Druckbereich bewegbar. Um so weiter sich eine Förderkammer hierbei vom Saugbereich entfernt, desto größer wird die Druckdifferenz zwischen dem Saugbereich und der Förderkammer. Dabei nähert sich die Förderkammer dem Druckbereich an, wobei die Druckdifferenz zwischen der Förderkammer und dem Druckbereich ab. Wenn eine Förderkammer sich direkt benachbart neben dem Druckbereich oder dem Saugbereich befindet, herrscht keine oder eine kaum wahrnehmbare Druckdifferenz zwischen der Förderkammer und dem jeweiligen Bereich. Erst mit zunehmender Entfernung zu den jeweiligen Bereichen bildet sich ein merklicher Druckunterschied zwischen der Förderkammer und dem jeweiligen Bereich aus.
-
Unter Druck ist im Allgemeinen der Druck der zu fördernden Flüssigkeit zu verstehen.
-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeln lediglich in den Spindelaufnahmen radial gelagert sind. Mit anderen Worten ist außerhalb der Spindelaufnahmen keinerlei radiale Lagerung vorgesehen. Eine antriebsübertragendeAnkoppelung zwischen Elektromotorwelle und angetriebener Spindel durch eine Kupplung, die einen Längen- und/oder Winkelversatz zwischen der Elektromotorwelle zulässt, ist denkbar. Insbesondere ist lediglich außerhalb der Spindelaufnahmen eine axiale Lagerung der Spindel oder der Spindeln vorgesehen. Auf diese Weise wird eine Drosselung der Strömung durch die Anordnung einer Lagerung innerhalb der Strömung vermieden.
-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe als Kraftstoffpumpe ausgebildet ist. Auf diese Art und Weise wird eine äußerst verschleißarme Kraftstoffpumpe mit einem hohen Wirkungsgrad bereitgestellt. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Kraftstoffpumpe um eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe, die insbesondere dazu vorgesehen ist, innerhalb eines Kraftstofftanks betrieben zu werden.
-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe als Ölpumpe ausgebildet ist. Hierdurch wird eine äußerst verschleißarme Ölpumpe mit einem hohen Wirkungsgrad bereitgestellt.
-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe als Kühlmittelpumpe ausgebildet ist. Hierdurch wird eine äußerst verschleißarme Kühlmittelpumpe mit einem hohen Wirkungsgrad bereitgestellt. Eine derartige Kühlmittelpumpe kann zur Kühlmittelversorgung von Verbrennungsmotoren eingesetzt werden. Auch ist es möglich, eine derartige Kühlmittelpumpe zur Kühlung von Elektromotoren oder Batterien einzusetzen.
-
Die Aufgabe bezüglich des Kraftfahrzeugs wird dadurch gelöst, dass ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer erfindungsgemäßen Förderpumpe bereitgestellt wird. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn ein Kraftfahrzeug eine erfindungsgemäße Förderpumpe aufweist, die als Kraftstoffpumpe ausgebildet ist, eine erfindungsgemäße Förderpumpe aufweist, die als Ölpumpe ausgebildet ist, und/oder eine erfindungsgemäße Förderpumpe aufweist, die als Kühlmittelpumpe ausgebildet ist.. Auf diese Weise lässt sich der Energieverbrauch, der zum Antrieb der beiden Förderpumpe notwendig ist, reduzieren und damit ein kraftstoffverbrauchsarmes Kraftfahrzeug bereitstellen.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
-
Figurenliste
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Förderpumpe,
- 2 eine Pumpenstufe der erfindungsgemäßen Förderpumpe aus 1, und
- 3 eine Schnittansicht der Pumpenstufe aus 2.
-
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
-
Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Förderpumpe 1, die einen Elektromotor 2 und eine Pumpenstufe 3, die als Spindelpumpenstufe ausgebildet ist, umfasst. Der Elektromotor 2 treibt über eine Elektromotorwelle 13 eine erste Spindel 4a direkt an, wobei die direkt durch die Elektromotorwelle 13 angetriebene erste Spindel 4a eine zweite Spindel 4b direkt antreibt. Die Spindeln 4a, 4b sind in einem mehrteiligen Pumpenstufengehäuse 5 der Pumpenstufe 3 aufgenommen.
-
Die 2 zeigt eine Detailansicht der Pumpenstufe 3. Die Pumpenstufe 3 umfasst die zwei Spindeln 4a, 4b , wobei die erste Spindel 4a durch die Elektromotorwelle 13 des Elektromotors antreibbar ist und die zweite Spindel 4b durch die erste Spindel 4a antreibbar ist, da die Gewindegänge der beiden Spindeln 4a, 4b ineinandergreifen und dadurch miteinander antriebsverbunden sind. Die Spindeln 4a, 4b befinden sich jeweils in einer Spindelaufnahme 6a, 6b, d. h. dass es pro Spindel 4a, 4b jeweils eine Spindelaufnahme 6a, 6b gibt. Die Spindelaufnahmen 6a, 6b erstrecken sich von einem Saugbereich 7 zu einem Druckbereich 8 der Pumpenstufe 3. Sowohl an den dem Saugbereich 7 zugewandten Enden der Spindelaufnahmen 6a, 6b als auch an den dem Druckbereich 8 zugewandten Enden der Spindelaufnahmen 6a, 6b sind Ausnehmungen 9a, 9b, 9a', 9b' ausgebildet. Die Ausnehmungen 9a', 9b', die am Druckbereich 8 ausgebildeten Endbereich der Spindelaufnahmen 6 ausgebildet sind, erstrecken bis zu einem Übergang 10 zur Förderkammer 12. Die Förderkammer 12 schließt sich an den Druckbereich 8 an und ist durch die Spindeln 4a, 4b sowie die dazugehörigen Spindelaufnahmen 6a, 6b begrenzt. Mit anderen Worten befinden sich die Spindeln 4a, 4b in 2 in einer Lage zueinander, in der sie zusammen mit ihren Spindelaufnahmen 6a, 6b eine Förderkammer 12 ausbilden, die sich dem Druckbereich 8 anschließt, d. h. dass die Förderkammer 12 an den Druckbereich 8 grenzt. Der Übergang 10, bis zu dem sich die druckseitigen Ausnehmungen 9a', 9b' erstrecken, verläuft entlang dem Gewinde der jeweiligen Spindel 4a, 4b. Ferner ist in 2 der Schnittverlauf A-A dargestellt.
-
Die 3 zeigt die Pumpenstufe aus 2. Es handelt sich um eine Schnittansicht entsprechend dem Schnittverlauf A-A aus 2. Auf eine Darstellung der Spindeln wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet. Dargestellt ist, dass die beiden Spindelaufnahmen 6a, 6b mittels einer Verbindungöffnung 11, die sich über die komplette Länge der Spindelaufnahmen 6a, 6b, d.h. entlang ihrer Längsachse, erstreckt, miteinander verbunden sind, d. h. dass die Spindelaufnahmen 6 über ihre komplette Erstreckungslänge mittels der Verbindungöffnung 11 fluidisch miteinander verbunden sind, und zwar derart, dass die in den Spindelaufnahmen 6a, 6b aufgenommenen Spindeln ineinandergreifen und miteinander antriebsverbunden sind. Ferner zeigt 3, dass sich die druckseitigen Ausnehmungen 9a', 9b' in den jeweiligen Endbereichen der Spindelaufnahmen 6a, 6b in der dargestellten Ebene, d.h. in einer Ebene, senkrecht zur Rotationsachse einer Spindel bzw. senkrecht zur Längsachse einer Spindeaufnahme 6a, 6b, von einem Ende der Verbindungöffnung 11 zum anderen Ende der Verbindungsöffnung in Umfangsrichtung der jeweiligen Spindelaufnahme 6 um einen Winkel α bzw. β erstrecken. Da sich die druckseitigen Ausnehmungen 9a`, 9b`, wie in 2 dargestellt und erläutert, bis zu einem Übergang zur Förderkammer erstrecken und sich dieser Übergang entlang dem Gewinde der Spindel erstreckt, sind die Ausnehmungen 9a', 9b' entlang der Umfangsrichtung der Spindelaufnahmen 6a, 6b mit einer zunehmenden Dimensionierung ausgebildet.
-
Die Ausführungsbeispiele der 1 bis 3 weisen insbesondere keinen beschränkenden Charakter auf und dienen der Verdeutlichung des Erfindungsgedankens.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Förderpumpe
- 2
- Elektromotor
- 3
- Pumpenstufe, Spindelpumpenstufe
- 4a
- erste Spindel
- 4b
- zweite Spindel
- 5
- Pumpenstufengehäuse
- 6a
- erste Spindelaufnahme
- 6b
- zweite Spindelaufnahme
- 7
- Saugbereich
- 8
- Druckbereich
- 9a
- Ausnehmung im Endbereich der ersten Spindelaufnahme, saugseitig
- 9b
- Ausnehmung im Endbereich der zweiten Spindelaufnahme, saugseitig
- 9a'
- Ausnehmung im Endbereich der ersten Spindelaufnahmen, druckseitig
- 9b'
- Ausnehmung im Endbereich der zweiten Spindelaufnahmen, druckseitig
- 10
- Übergang von der Förderkammer zur druckseitigen Ausnehmung der ersten Spindelaufnahme
- 11
- Verbindungsöffnung
- 12
- Förderkammer
- 13
- Elektromotorwelle
-
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 102017210767 A1 [0003]
