DE19918393A1 - Hydraulische Fördereinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fördereinrichtung, insbesondere zur Förderung von Dieselkraftstoff für eine Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen, mit einem, wenigstens eine Förderkammer aufweisenden Gehäuse sowie einer in der Förderkammer angeordneten Verdrängereinheit, wobei durch Rotation der Verdrängereinheit Pumpräume mit sich ändernden Volumina erzeugt werden, über die ein Fluid von einem Sauganschluß der Fördereinrichtung zu einem Druckanschluß der Fördereinrichtung gefördert wird. DOLLAR A Es ist vorgesehen, daß die Fördereinrichtungen (10) Mittel umfassen, die bei Unterbrechung einer Fluidzufuhr über den Sauganschluß (16) eine Menge des zu fördernden Fluids in der Förderkammer (46) zurückhalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Förderein­ richtung, insbesondere zur Förderung von Dieselkraft­ stoff für eine Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen, mit einem, wenigstens eine Förderkammer aufweisenden Gehäuse sowie einer in der Förderkammer angeordneten Verdrängereinheit, wobei durch Rotation der Ver­ drängereinheit Pumpräume mit sich ändernden Volumina erzeugt werden, über die ein Fluid von einem Saugan­ schluß der Fördereinrichtung zu einem Druckanschluß der Fördereinrichtung gefördert wird.

Hydraulische Fördereinrichtungen der gattungsgemäßen Art sind bekannt. Diese werden beispielsweise als Kraftstofförderpumpen in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um den Inhalt eines Tankes anzusaugen und zu einer Einspritzanlage der Brennkraftmaschine zu fördern. Die hydraulischen Fördereinrichtungen sind beispiels­ weise als Sperrflügelpumpen, Zahnradpumpen, Flügel­ zellenpumpen ausgebildet. Die hydraulischen Förder­ einrichtungen müssen sicherstellen, daß kontinuier­ lich Kraftstoff aus dem Tank gefördert und unter Druckerhöhung von beispielsweise mehreren bar einer Hochdruckpumpe der Einspritzanlage zur Verfügung ge­ stellt wird. Dies muß unter allen Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs sichergestellt werden. Insbeson­ dere wenn ein in dem Tank sich befindender Kraft­ stoffvorrat ausgeht, ein sogenanntes Leerfahren des Tankes, wird durch die Fördereinrichtung Luft ange­ saugt. Dieses Ansaugen von Luft erfolgt so lange, bis in Zuführleitungen zur Brennkraftmaschine sich noch befindlicher Kraftstoff aufgebraucht ist, und die Brennkraftmaschine infolge Kraftstoffmangels ausgeht. Durch den hierbei durch die Fördereinrichtung geför­ derten Luftstrom wird die Fördereinrichtung quasi ausgetrocknet, so daß infolge eines, für den Betrieb der Fördereinrichtung notwendigen minimalen Spiels zwischen beweglichen und festen Teilen der Förderein­ richtung, eine durch den Kraftstoff vorgenommene Ab­ dichtung des Spiels verlorengeht. Insbesondere bei einem Wiederauffüllen des Tankes mit Kraftstoff und neuem Ansaugen über die Fördereinrichtung besteht das Problem, daß durch die Undichtigkeiten innerhalb der Fördereinrichtung ein Druckaufbau zumindest er­ schwert, wenn nicht sogar unmöglich wird. Insbesonde­ re ist eine schnelle und sichere Versorgung der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff nur nach einer re­ lativ langen Hochlaufphase möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hy­ draulische Fördereinrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der in einfacher Weise ein sicheres und schnelles Hochlaufen, insbesondere auch mit nied­ rigen Antriebsdrehzahlen, in jeder Betriebssituation möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine hydrau­ lische Fördereinrichtung mit den im Anspruch 1 ge­ nannten Merkmalen gelöst. Dadurch, daß die Förderein­ richtung Mittel umfaßt, die bei Unterbrechung einer Fluidzufuhr über den Sauganschluß eine Menge des zu fördernden Fluids in der Förderkammer zurückhält, ist in vorteilhafter Weise möglich, selbst bei ausgehen­ dem Vorrat eines zu fördernden Fluids, ein Trocken­ laufen der hydraulischen Fördereinrichtung zu verhin­ dern. Das in der Fördereinrichtung, insbesondere in einer Förderkammer der Fördereinrichtung verbleibende Fluid verhindert eine Unterbrechung der Dichtwirkung zwischen bewegten und festen Teilen der Förderein­ richtung, so daß jederzeit ein dichtender Fluidfilm in zwischen diesen vorhandenen, konstruktionsbeding­ ten Spalten verbleibt.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß ein Drucksammelraum in Einbaulage der Sperrflügelpumpe im wesentlichen oberhalb der Förder­ kammer angeordnet ist. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, daß bei Unterbrechung einer Fluidzufuhr in dem Drucksammelraum verbleibendes Fluid infolge der Schwerkraft in die Förderkammer zurücklaufen kann. Dort sammelt sich das Fluid, so daß die Förderkammer unter einem Restfluidniveau innerhalb der Förderein­ richtung liegt. Bei Wiederanlauf der Fördereinrich­ tung steht somit gleich ein Fluid zur Verfügung, das einen Dichtfilm zwischen bewegten und feststehenden Teilen der Fördereinrichtung ausbilden kann.

Insbesondere, wenn die die Förderkammer mit dem Drucksammelraum verbindenden Druckkanäle unter einem Winkel verlaufen, der zu einer durch eine Drehachse verlaufenden Horizontalen ansteigt, wird ein gutes Zurückführen des Restfluides in die Förderkammer un­ terstützt.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei Sperrflügelpumpen Druckaus­ lässe der Förderkammer über wenigstens eine Fluidver­ bindung mit Federräumen verbunden sind, über die eine Beaufschlagung von Flügeln mit einer radial wirkenden Kraft durch in Federräumen angeordneten Federelemen­ ten erfolgt. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, daß das in der Förderkammer sich sammelnde Restfluid nach Wiederanlauf der Fördereinrichtung unmittelbar in die Federräume gelangen kann, und so zu einer Abdichtung eines Spiels (Spalten) von den radial beweglichen zu feststehenden Teilen der Verdrängereinheit, sofort erfolgen kann. Hierdurch wird verhindert, daß über eventuelle Undichtigkeiten bei diesem Spiel ein Druckaufbau der Fördereinrichtung verzögert wird.

Darüber hinaus ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Drucksammelraum wenig­ stens eine Querschnittserweiterung und/oder wenig­ stens eine Querschnittsverengung aufweist. Über diese Querschnittserweiterung beziehungsweise Querschnitts­ verengung kann vorteilhafterweise eine Verwirbelung des Fluides in dem Drucksammelraum bewirkt werden, die zu einer Verlangsamung der Strömungsgeschwindig­ keit führt. Hierdurch wird erreicht, daß bei einem, einer Unterbrechung einer Fluidzufuhr nachfolgenden Abschalten der Fördereinrichtung das in dem Drucksam­ melraum sich befindende Fluid nicht vollständig über den Druckauslaß abgepumpt wird. Diese in dem Druck­ sammelraum zurückbleibende Menge des Fluides steht dann für das Auffüllen der Förderkammer zur Verfü­ gung.

Ferner ist bevorzugt, wenn innerhalb des Drucksammel­ raumes wenigstens eine Wandung vorgesehen ist, die wenigstens eine Durchgangsöffnung für das Fluid auf­ weist. Hierdurch wird erreicht, daß vor der Wandung ein Stau auftritt, der insbesondere bei plötzlichem Ausbleiben eines zu fördernden Fluides dazu führt, daß dann anstelle des Fluides geförderte Luft die in dem Drucksammelraum verbleibende Restfluidmenge mit­ reißen kann. Diese staut sich vorteilhaft an der we­ nigstens einen Wandung und steht für das Zurücklaufen der Restfluidmenge in die Förderkammer zu Verfügung.

Ferner ist bevorzugt, wenn der Drucksammelraum durch einen Freiraum eines Gehäuseabschnittes eines Gehäu­ ses der Fördereinrichtung gebildet wird. Hierdurch besteht, insbesondere wenn das Gehäuse aus einem Druckguß hergestellt wird, die Möglichkeit, auch un­ regelmäßige Konturenschnitte des Drucksammelraumes, beispielsweise die Querschnittserweiterungen, Quer­ schnittsverengungen, Wandungen, Druckkanäle und so weiter in einfacher Weise mittels bekannter und si­ cher beherrschbarer Verfahren zu erzielen.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung er­ geben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispie­ len anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht einer Sperrflügelpumpe;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Sperrflügelpumpe gemäß der Linie A-A gemäß Fig. 1 bei abgenommenem Deckel und

Fig. 3 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht einer Sperrflügelpumpe nach einem weite­ ren Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt eine Sperrflügelpumpe 10. Die Sperr­ flügelpumpe 10 ist in ihrer tatsächlichen Einbaulage während ihres bestimmungsgemäßen Einsatzes gezeigt, das heißt, die in der Darstellung oben gezeigten Ab­ schnitte sind auch tatsächlich oben angeordnet. Sperrflügelpumpen werden beispielsweise als Kraft­ stoffpumpen in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Mittels diesen wird aus einem Tank Kraftstoff zu einer Ein­ spritzanlage einer Brennkraftmaschine gepumpt, wobei der Kraftstoff unter Druckerhöhung, beispielsweise von mehreren bar, zur Verfügung gestellt wird.

Die Sperrflügelpumpe 10 besitzt ein Gehäuse 12, das teilweise aufgeschnitten dargestellt ist. Innerhalb des Gehäuses 12 ist eine, anhand von Fig. 2 noch näher erläuterte Verdrängereinheit 14 angeordnet. Mittels der Verdrängereinheit 14 wird ein, an einem nicht dargestellten Sauganschluß, über eine nicht dargestellte Verbindungsleitung ansaugbares Fluid unter Druckerhöhung zu einem Druckanschluß 18 ge­ fördert. Der Druckanschluß 18 ist mit einer Bohrung zum Zylinderkopf zum Wegführen des unter Druck stehenden, zu pumpenden Kraftstoffs verbunden.

Die Verdrängereinheit 14 ist in einem topfförmigen Gehäuseabschnitt 20 des Gehäuses 12 angeordnet. Der Gehäuseabschnitt 20 wird von einer umlaufenden Gehäu­ sewandung 22 gebildet, die einen Freiraum 24 um­ schließt. Innerhalb des Freiraums 24 ist ein Podest 26 angeordnet, an dessen Stirnfläche 28 die Ver­ drängereinheit 14 anliegt. Der Freiraum 24 ist durch einen Deckel 30 verschlossen, der über hier angedeu­ tete Befestigungselemente 32, beispielsweise Schraub­ verbindungen, Spannfederverbindungen oder derglei­ chen, fest mit dem Gehäuseabschnitt 20 verbunden ist. Eine Fuge zwischen dem Deckel 30 und dem Gehäuseab­ schnitt 20 ist mittels einer Dichtungseinrichtung 34, beispielsweise einem in einer Nut eingelegten O-Ring aus einem elastischen Material abgedichtet. Zwischen dem Deckel 30 und der Verdrängereinheit 14 ist eine Druckplatte 36 angeordnet, deren der Verdränger­ einrichtung 14 zugewandte Stirnfläche 38 parallel zur Stirnfläche 28 des Podestes 26 verläuft. Die Druck­ platte 36 wird mittels Schrauben und/oder Federn auf die Verdrängereinheit 14 gepreßt. Die Federn könnten zum Beispiel als Tellerfedern ausgeführt sein, die sich am Deckel 30 abstützen. Zusätzlich wird die Druckplatte hydraulisch auf die Verdrängereinheit 14 gepreßt.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Sperrflügel­ pumpe 10, entsprechend der in Fig. 1 eingetragenen Linie A-A, bei abgenommenem Deckel 30. Gleiche Teile wie in Fig. 1 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 2 ist die in dem Freiraum 24 angeordnete Verdrängereinheit 14 gezeigt, wobei durch die Druck­ platte 36 verdeckte Teile der Verdrängereinheit 14 gestrichelt dargestellt sind. Die Verdrängereinheit 14 umfaßt eine Mittelplatte 40, die plan zwischen dem Podest 26 und der Druckplatte 36 liegt. Die Mittel­ platte 40 besitzt eine zylindrische Öffnung 42, die eine Förderkammer 44 der Sperrflügelpumpe 10 bildet. Innerhalb der Förderkammer 44 ist ein Rotor 48 ange­ ordnet, der im Querschnitt betrachtet die Form einer mehrhubigen Nockenwelle hat. Ein Außenumfang des Rotors 48 wird durch drei sogenannte Großkreise bestimmt, die über durchmesserkleinere Abschnitte ineinander übergehen. Ein Durchmesser des Rotors im Bereich der Großkreise entspricht im wesentlichen einem Innendurchmesser der Öffnung 42, so daß der Rotor 48 mit seinen Nocken 50 (im Bereich der Großkreise) dichtend an der Innenwandung der Öffnung 42 anliegt. Der Rotor 48 ist auf einer Drehachse 52 gelagert, über die der Rotor in Rotation versetzbar ist. Ein Antrieb der Drehachse 52 erfolgt beispiels­ weise über einen motorischen Antrieb. Durch die Aus­ bildung der Nocken 50 des Rotors kommt es zur Aus­ bildung von zwischen jeweils benachbarten Nocken 50 liegenden Pumpräumen 54.

Innerhalb der Mittelplatte 40 sind diametral gegen­ überliegend zwei radial zur Drehachse 52 verlaufende Schlitze 56 angeordnet, in denen Flügel 58 radial verschieblich gelagert sind. Die Flügel 58 sind in­ nerhalb der Schlitze 56 spielarm geführt, das heißt, eine Breite der Schlitze 56 entspricht in etwa der Dicke der Flügel 58, und eine Tiefe der Schlitze 56 (in Fig. 2 in die Papierebene hinein betrachtet) entspricht einer Tiefe der Flügel 58. Die Flügel 58 liegen mit ihren radialen Schmalkanten einerseits an der Stirnfläche 28 des Podestes 26 und andererseits an der Stirnfläche 38 der Druckplatte 36 an. Die Schlitze 56 münden in einen Federraum 60, der im we­ sentlichen ebenfalls radial zur Drehachse 52 ausge­ richtet ist. Innerhalb der Federräume 60 ist jeweils ein, in Fig. 2 nicht dargestelltes, Federelement 62 angeordnet, das sich einerseits am Grund des Feder­ raums 60 und andererseits am Flügel 58 abstützt. Hierdurch werden die Flügel 58 durch die Kraft der Federelemente gegen die Umfangswandung des Rotors 48 gedrückt. Entsprechend der Rotation des Rotors 48 erfahren die Flügel 58 eine radiale Ein- beziehungs­ weise eine radiale Auswärtsbewegung. In Drehrichtung vor den Nocken 50 liegenden Bereichen werden die Flü­ gel radial auswärts und in Drehrichtung nach den Nocken 50 liegenden Bereichen des Rotors 48 radial einwärts - durch die Federkraft der Federelemente - gedrückt. Hierdurch kommt es in an sich bekannter Weise zur Ausbildung von Pumpräumen 54 mit sich än­ dernden Volumina. Die Pumpräume werden durch die Flü­ gel 58, die Innenwandung der Öffnung 42 sowie die Außenkontur des Rotors 48 begrenzt. Durch Rotation des Rotors 48, beispielsweise entgegengesetzt der Uhrzeigerrichtung, werden die Volumina der Pumpräume 54 vor den Flügeln 58 verkleinert und die Volumina der Pumpräume 54 nach den Flügeln 58 vergrößert. Im Bereich der sich vergrößernden Volumina münden in die Förderkammer 46 in Fig. 2 nicht eingezeichnete Kanä­ le, die mit dem Sauganschluß 16 der Sperrflügelpumpe 10 verbunden sind. Entsprechend der Vergrößerung der Volumina der Pumpräume 54 wird somit ein Fluid ange­ saugt.

Bei Verkleinerung der Volumina der Pumpräume 54 vor den Flügeln 58 wird das zuvor angesaugte Fluid in den Pumpräumen 54 verdichtet und durch Druckauslässe 64 unter Druckerhöhung ausgepreßt. Die Druckauslässe 64 stehen über Druckkanäle 66 mit einem Drucksammelraum 68 in Verbindung. Entsprechend der Anzahl der Druck­ auslässe 64 sind eine entsprechende Anzahl von Druck­ kanälen 66 vorgesehen, die alle gemeinsam in den Drucksammelraum 68 münden. Im gezeigten Beispiel be­ sitzt die Sperrflügelpumpe 10 zwei Flügel 58 mit je­ weils zugeordneten Druckauslässen 64. Nach weiteren Ausführungsbeispielen kann die Anzahl der Flügel und somit die Anzahl der Druckauslässe kleiner oder auch größer als zwei sein.

Der Drucksammelraum 68 wird von dem Freiraum 24 ge­ bildet, der zwischen dem Podest 26 und der Gehäuse­ wandung 22 des Gehäuseanschnittes 20 verbleibt (Fig. 1). Der Drucksammelraum 68 ist über einen Druckkanal 70 mit dem Druckanschluß 18 der Sperrflü­ gelpumpe 10 verbunden.

Die Federräume 60 oder nur der obere Federraum 60 sind über Kanäle 72 mit den Druckauslässen 64 ver­ bunden. Die Kanäle 72 werden beispielsweise von in die Mittelplatte 40 eingebrachten Bohrungen gebildet. Über diese Kanäle 72 kann eine rückwärtige Beauf­ schlagung der Flügel 58 mit Förderdruck erfolgen, so daß die Flügel 58 in jeder Betriebssituation dichtend am Rotor 48 anliegen. Somit wird ein geringfügiges Abheben der Flügel 58 von der Kontur des Rotors 48 infolge einer radialen Auswärtsbeschleunigung ver­ mieden. Der über die Kanäle 72 in den Federräumen 60 aufgebaute Druck unterstützt somit die Kraft der Federelemente zum Andrücken der Flügel 58 an den Rotor 48.

Anstelle der Kanäle 72 kann eine Verbindung zwischen den Druckauslässen 64 und den Federräumen 60 auch mittels in den Flügeln 58 vorgesehenen radialen Nuten erfolgen.

Die die Druckauslässe 64 mit dem Drucksammelraum 68 verbindenden Druckkanäle 66 verlaufen unter einem Winkel α zu einer durch die Drehachse 52 gedacht ver­ laufenden Horizontalen 74. Entsprechend der darge­ stellten Einbaulage der Sperrflügelpumpe 10 steigen somit die Druckkanäle 66 beginnend vom Druckauslaß 64 an. Die Druckkanäle 66 verlaufen hierbei durch das Gehäuse und die Druckplatte. Der Verlauf der Druck­ kanäle 66 kann hierbei beispielsweise geradlinig sein, wie dies bei dem unten dargestellten Druckkanal 66 gemäß Fig. 2 der Fall ist, oder diese können einen bogenförmigen Verlauf, wie dies bei dem oben dargestellten Druckkanal 66 der Fall ist, besitzen. Der Drucksammelraum 68 besitzt - in seiner Längser­ streckung in Richtung des Druckanschlusses 18 be­ trachtet - wenigstens eine Querschnittserweiterung 76. Dies bedeutet, die freie Querschnittsfläche und somit freie Durchtrittsfläche für ein gefördertes Fluid wird relativ schlagartig vergrößert. Die Quer­ schnittserweiterung 76 liegt in einem Bereich des Drucksammelraums 68, der einer Mündung 78 des ersten Druckkanals 66 in den Drucksammelraum 68 nachfolgend, in Strömungsrichtung des geförderten Fluids, angeord­ net ist. Durch die Querschnittserweiterung 76 erfolgt eine sprunghafte Erweiterung des zur Verfügung ste­ henden Strömungsquerschnittes, so daß es zu Verwirbe­ lungen des geförderten Fluids in einem der Quer­ schnittserweiterung 76 folgenden Bereich 80 des Drucksammelraums 68 kommt. Ein Verhältnis der Quer­ schnittserweiterung 76 des Drucksammelraums 68 be­ trägt beispielsweise 1 : 3, das heißt, im Bereich 80 des Drucksammelraums 68 steht die dreifache freie Durchtrittsfläche für das Fluid zur Verfügung als vor der Querschnittserweiterung 76. Dieses Verhältnis kann bei unterschiedlichen Pumpentypen beziehungswei­ se unterschiedlichem Aufbau der Pumpen variiert wer­ den. Beispielsweise kann das Verhältnis auch 1 : 2, 1 : 4, 1 : 5 und so weiter oder Zwischenwerte anneh­ men.

Der Drucksammelraum 68 weist ferner wenigstens eine Querschnittsverengung 82 auf. Bei der Querschnitts­ verengung 82 erfolgt eine Verkleinerung des freien Querschnitts des Drucksammelraums 68, beispielsweise in einem Faktor 3 : 1 oder anderen, analogen zur Querschnittserweiterung 76 genannten Werten. In För­ derrichtung des zu pumpenden Fluids liegt die Quer­ schnittsverengung 82 hinter einer Mündung 84 des obe­ ren Druckkanals 66.

Innerhalb des Bereiches 80 des Drucksammelraums 68 ist wenigstens eine, den Bereich 80 in Kammern tei­ lende Wandung 86 vorgesehen, durch die wenigstens eine Durchgangsöffnung 88 führt. Die Wandung 86 kann auch mehrere, beispielsweise siebartig angeordnete Durchgangsöffnungen 88 aufweisen. Anstelle der die Durchgangsöffnungen 88 aufweisenden Wandung 86 oder zusätzlich dazu kann innerhalb des Bereiches 80, vor­ zugsweise der Mündung 84 nachgeordnet, ein Sieb 89 angeordnet sein.

Von der Gehäusewandung 22 entspringt eine Gehäuse­ zunge 90, die zur Ausbildung des Druckkanals 70 führt. Die Gehäusezunge 90 schließt unmittelbar an die Mittelplatte und die Druckplatte 36 an und kann zusätzlich als Montagehilfe für die Verdrängereinheit 14 dienen. Durch Ausbildung der Gehäusezunge 90 wird für den Drucksammelraum 68 ein Überlauf 92 ausgebil­ det, der in Einbaulage der Sperrflügelpumpe 10 mög­ lichst weit oben angeordnet ist. Die Dichtungsein­ richtung 34, über die der Deckel 30 druckdicht mit dem Gehäuseabschnitt 20 verbunden ist, erstreckt sich in den Bereich der Gehäusezunge 90 hinein.

Die Federräume 60 besitzen an ihren zur Drehachse 32 radial äußeren Enden jeweils eine Öffnung 92, die über nicht gezeigte Verbindungen mit dem Drucksammel­ raum 24 in Verbindung stehen. Darüber hinaus besitzt zumindest der untere Federraum 60 an seinem radial inneren Ende beiderseits des Flügels 58 angeordnete Öffnungen 94, die ebenfalls über nicht dargestellte Verbindungen mit dem Drucksammelraum 24 in Verbindung stehen. Derartige Öffnungen 94 können zusätzlich auch an dem oberen Federraum 60 vorgesehen sein. Anstelle der Öffnungen 94 können die Federräume 60 in den an sich winklig ausgeführten Eckbereichen auch einen runden Übergang von den Federräumen 60 in die Schlit­ ze 56 aufweisen (stetiger Übergang).

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Sperrflügelpumpe 10 zeigt folgende Funktion:
Über ein nicht dargestelltes Antriebsmittel wird der Rotor 48 in Rotation versetzt, so daß das bereits erläuterte Pumpverhalten der Sperrflügelpumpe 10 ent­ steht. Hierbei wird ein Fluid, beispielsweise Diesel­ kraftstoff, von dem Sauganschluß 16 unter Druckerhö­ hung zu dem Druckanschluß 18 gefördert. Der Kraft­ stoff wird hierbei über die Druckkanäle 66 in den Drucksammelraum 68 gedrückt, der über den Druckkanal 70 mit dem Druckauslaß 18 in Verbindung steht. Das aus dem unteren Druckkanal 16 austretende Fluid muß die Querschnittserweiterung 76 passieren. Hierdurch erfolgt eine Verwirbelung des Fluides innerhalb des Bereiches 80. Infolge der schlagartigen Querschnitts­ erweiterung wird eine Strömungsgeschwindigkeit des Fluides stark reduziert, so daß innerhalb des Berei­ ches 80 eine strömungsarme Zone für das Fluid ent­ steht. Dieses Fluid passiert die in der Wandung 86 vorgesehenen Durchgangsöffnungen 88 und wird dort mit dem aus dem oberen Druckauslaß 66 austretenden Fluid vermischt. Das der Mündung 84 des oberen Druckauslas­ ses 66 nachgeordnete Sieb 89 führt ebenfalls zu einer Verwirbelung des Fluides, das heißt, innerhalb des geförderten Fluides sind Fluidmengen vorhanden, deren Bewegungsrichtungsvektor während des Betriebes der Sperrflügelpumpe 10 nicht in Richtung des Druckan­ schlusses 18 gerichtet sind.

Durch diese Maßnahmen, nämlich die Querschnittserwei­ terung 76, die Wandung 86 mit den Durchgangsöffnungen 88, dem Sieb 90 sowie der Querschnittsverengung 82, wird erreicht, daß bei Unterbrechung einer Fluidzu­ fuhr über den Sauganschluß 16, beispielsweise bei sogenanntem Leerfahren des Tankes eines Kraftfahrzeu­ ges, eine Restmenge an Fluid in der Sperrflügelpumpe 10 verbleibt. Innerhalb des Bereiches 80 wird dem durch die Querschnittserweiterung 76 verwirbelten Fluid durch die nachfolgende Wandung 86 ein Strö­ mungswiderstand entgegengesetzt, der verhindert, daß ein vollständiges Absaugen des Fluides aus dem Druck­ sammelraum 68 erfolgen kann. Dieser gleiche Effekt tritt durch die Verwirbelung des Fluides in dem der Wandung 86 nachgeordneten Bereich 81 des Drucksammel­ raumes 68 ein. Die Teilmengen des Fluides, deren Be­ wegungsrichtungsvektor gerade nicht in Richtung des Druckauslasses 18 gerichtet sind, werden bei abfal­ lendem Druck nicht in Richtung des Druckauslasses 18 weiter gefördert, sondern verbleiben in dem Bereich 81 des Drucksammelraumes.

Durch die Ausbildung der Gehäusezungen 90 wird der Überlauf 92 des Drucksammelraumes 68 in den Druckka­ nal 70 maximal noch oben - in Einbaulage der Sperr­ flügelpumpe 10 betrachtet - verlagert. Hierdurch wird ebenfalls bei Abschalten der Sperrflügelpumpe 10 ver­ hindert, daß in dem Drucksammelraum 68 sich zum Ab­ schaltzeitpunkt befindliches Fluid infolge einer Schwerkraft über den Druckkanal 70 in Richtung des Druckanschlusses 18 ablaufen kann.

Das in dem Druckraum 68 verbleibende Fluid kann über die unter dem Winkel α angeordneten Druckkanäle 66 infolge der Schwerkraft in Richtung der Druckauslässe 64 der Förderkammer 46 zurückfließen. Somit wird bei Stillstand des Rotors 48 ein Reservoir der Restflüs­ sigkeit in den Pumpenräumen 54 gesammelt, die im Be­ reich der Druckauslässe 64 sich gerade befinden. Hierdurch wird erreicht, daß bei Wiederinbetriebnahme der Sperrflügelpumpe 10 über die die Druckauslässe 64 mit den Federräumen 60 verbindenden Kanäle 72 und/oder in den Flügeln 58 angeordneten Nuten der in der Förderkammer 76 verbliebene Fluidrest sofort in die Federkammern 60 gefördert wird. Durch die in den Federräumen 60 vorgesehenen Öffnungen 92 und 94 kann eine Entlüftung der Federräume 60 erfolgen, so daß bei eindringendem Fluid durch die Kanäle 72 durch ein sich verringerndes Luftvolumen innerhalb der Feder­ räume 60 kein Widerstand dem Füllen der Federräume 60 mit dem Restfluid entgegengesetzt wird. Durch das, nach Anlaufen der Sperrflügelpumpe 10 sofortige Ein­ bringen des Restfluides in Federräume 60 wird insbe­ sondere erreicht, daß zwischen den Flügeln 58 und den Schlitzen 56 sowie den zwischen den radialen Schmal­ kanten der Flügel 58 und den Stirnflächen 28 bezie­ hungsweise 38 vorhandene Spalte sofort mit dem Fluid gefüllt werden. Hierdurch erfolgt eine Abdichtung dieser Spalte durch einen vollständigen Fluidfilm. Dieser sofort aufgebaute Fluidfilm sorgt dafür, daß bei Anfahren der Sperrflügelpumpe 10 sofort ein Druckaufbau möglich ist, da keine Verbindung über die Spalten zwischen den bewegten und feststehenden Tei­ len der Verdrängereinheit 14 und somit zwischen dem Sauganschluß 16 und dem Druckanschluß 18 besteht, die einen Druckabfall zur Folge hat, der verhindert, daß die Sperrflügelpumpe 10 unmittelbar hochlaufen kann. Die Förderung eines Fluides setzt sofort ein.

Das Zurückhalten von Restfluid in der Sperrflügelpum­ pe 10 wird auch erreicht, wenn diese, beispielsweise aus einem leeren Tank, nur noch Luft fördert. Diese Luft wird über den Sauganschluß 16 angesaugt und über den Druckanschluß 18 weitergeführt, so daß praktisch ein Durchblasen der Sperrflügelpumpe 10 erfolgt. Die innerhalb der Bereiche 80 des Drucksammelraumes 68 angeordnete Wandung 86, mit der wenigstens einen Durchlaßöffnung 88 erlaubt jedoch, daß die geförderte Luft durch die Durchlaßöffnungen 88 hindurchtritt, jedoch eine verbliebene Restflüssigkeit durch die geschlossenen Bereiche der Wandung 86 zurückgehalten wird. Diese gleiche Funktion wird durch das Sieb 89 erreicht. Somit wird ein Trockenlaufen der Sperrflü­ gelpumpe 10 vermieden.

Dadurch, daß der größte Teil des Drucksammelraumes 68 oberhalb der Förderkammer 46 - in Einbaulage der Sperrflügelpumpe 10 - angeordnet ist, kann das im Drucksammelraum 68 zurückbehaltende Restfluid jeder­ zeit über die dann schräg nach unten unter dem Winkel α angeordneten Druckkanäle 66 zurück in die Förder­ kammer 46 gelangen.

Die in den Federräumen 60 vorgesehenen Öffnungen 94 beziehungsweise die dort vorgesehene Abrundung der Federräume 60 dienen dazu, daß in diesen, tote Winkel bildenden Bereichen der Federräume 60 das Entstehen von Lufteinschlüssen vermieden wird, die ein Eindrin­ gen des Fluides in die Federräume 60 behindern könn­ ten. Insbesondere bei dem unten angeordneten Feder­ raum 60 sind diese Öffnungen 94 in einen Boller geho­ ben angeordnet, so daß die Luft entweichen kann.

Die Ausbildung des Drucksammelraumes 68 mit seinen Querschnittserweiterungen 76 und/oder Querschnitts­ verengungen 82 und/oder Wandungen 86 und/oder Sieben 90 kann in einfacher Weise bei der Herstellung des Gehäuses 12 der Sperrflügelpumpe 10 berücksichtigt werden. Durch die Anordnung der Verdrängereinheit 14 zwischen dem Podest 26 des Gehäuseabschnittes 22 und dem Deckel 30 wird der den Drucksammelraum 68 bilden­ de Freiraum 24 gleich mitangelegt. Bei Herstellen des Gehäuses, beispielsweise mittels eines Druckgußver­ fahrens, ist über eine entsprechende Formengestaltung die Ausbildung des Drucksammelraumes 68 mit bekannten Verfahren in einfacher Weise möglich. Die Dichtungs­ einrichtung 34 zwischen dem Deckel 30 und der Gehäu­ sewandung 22 und insbesondere auch der Gehäusezunge 90 verhindert, daß ein Restfluid aus dem Drucksammel­ raum 68 beziehungsweise der Förderkammer 46 unkon­ trolliert austreten kann.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante einer Sperrflügelpumpe 10, bei der gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert sind. Aufbau und Funktion der Ver­ drängereinheit 14 sowie der speziellen, anhand von Fig. 2 erläuterten Anordnung von Bauelementen zur Rückhaltung von Restfluid innerhalb der Sperrflügel­ pumpe 10 treffen auch auf das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel zu. Im Unterschied zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist hier vorgese­ hen, daß die Gehäusewandung 22 mit dem Podest 26 fluchtet. Der Deckel 30 ist hier topfförmig ausgebil­ det, so daß dieser ebenfalls einen Freiraum 96 um­ greift, der gemeinsam mit dem Freiraum 24 den Druck­ sammelraum 68 bildet. Die Verdrängereinheit 14 ist hierbei innerhalb des Freiraumes 96 des Deckels 30 angeordnet. Der Deckel 30 kann hierbei vorzugsweise aus einem Aluminium-Druckguß, analog dem Gehäuse 12 der Sperrflügelpumpe 10, gefertigt sein. Denkbar sind jedoch auch Deckel 30 aus tiefgezogenem Blech oder dergleichen.

Die Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele. So sind auch Sperrflügelpumpen 10 mit einer von zwei abweichenden Anzahl von Flügeln 58 denkbar, bei denen der Drucksammelraum 68 die erläuterte Form und Funk­ tion, insbesondere zum Zurückhalten eines Restfluides in der Sperrflügelpumpe 10, insbesondere in den För­ derkammern 46, besitzt. Darüber hinaus ist dieses Prinzip auch für weitere Pumpentypen, beispielsweise Zahnradpumpen, sowohl Innenzahnrad- als auch Außen­ zahnradpumpen, anwendbar, bei denen über die Verdre­ hung zueinander angeordneter Zahnräder die Pumpen­ räume mit verändernden Volumina geschaffen werden. Die dort vorgesehenen Druckauslässe können ebenfalls über eine spezielle Gestaltung des Drucksammelraumes sowie weiteren erläuterten Maßnahmen so ausgebildet sein, so daß eine Restflüssigkeit in der Pumpe ver­ bleibt, die zum Abdichten von Spalten zwischen beweg­ ten und feststehenden Teilen unmittelbar nach Anlauf der jeweiligen Pumpe dienen.

Claims (28)

1. Hydraulische Fördereinrichtung, insbesondere zur Förderung von Dieselkraftstoff für eine Brennkraft­ maschine in Kraftfahrzeugen, mit einem, wenigstens eine Förderkammer aufweisenden Gehäuse sowie einer in der Förderkammer angeordneten Verdrängereinheit, wo­ bei durch Rotation der Verdrängereinheit Pumpräume mit sich ändernden Volumina erzeugt werden, über die ein Fluid von einem Sauganschluß der Fördereinrich­ tung zu einem Druckanschluß der Fördereinrichtung gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die För­ dereinrichtungen (10) Mittel umfassen, die bei Unter­ brechung einer Fluidzufuhr über den Sauganschluß (16) eine Menge des zu fördernden Fluides in der Förder­ kammer (46) zurückhalten.

2. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drucksammelraum (68) - in Einbaulage der Fördereinrichtung (10) - im we­ sentlichen oberhalb der Förderkammer (46) angeordnet ist.

3. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckauslässe (64) der Förderkammer (46) unter einem Winkel (a) zu einer durch eine Drehachse (32) eines Rotors (48) verlaufenden Horizontalen (74) an­ steigend angeordnet sind und in den Drucksammelraum (68) münden.

4. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckauslässe (64) über wenigstens eine Fluidver­ bindung mit Federräumen (60) verbunden sind, über die eine Beaufschlagung von Flügeln (58) mit einer radial wirkenden Federkraft durch in den Federräumen (60) angeordneten Federelementen erfolgt.

5. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidverbindungen zwischen wenigstens einen in einer Mittelplatte (40) der Verdrängereinheit (14) angeordneten Kanal (72) erfolgt.

6. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidverbindungen durch wenigstens eine radiale Nut in den Flügeln (58) erfolgt.

7. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federräume (60) wenigstens eine Öffnung (92, 94) aufweisen, über die eine Verbindung zu dem Drucksam­ melraum (68) erfolgt.

8. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkanäle (66) ge­ radlinig ansteigen.

9. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkanäle (66) un­ ter Ausbildung eines bogenförmigen Verlaufes in den Drucksammelraum (68) münden.

10. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksammelraum (68) wenigstens eine Quer­ schnittserweiterung (76) aufweist.

11. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Quer­ schnittserweiterung (76) sprunghaft erfolgt, wobei ein Verhältnis der Querschnitte des Drucksammelraumes (68) vor der Querschnittserweiterung (76) und nach der Querschnittserweiterung (76) mindestens 1 : 2, insbesondere mindestens 1 : 3, beträgt.

12. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der An­ sprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittserweiterung (76) - in Förderrichtung des Fluides - einer Mündung (78) eines unteren Druckkana­ les (66) nachgeordnet ist.

13. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksammelraum (68) wenigstens eine Quer­ schnittsverengung (82) aufweist.

14. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Quer­ schnittsverengung sprunghaft erfolgt, wobei ein Ver­ hältnis der Querschnitte des Drucksammelraumes (68) vor der Querschnittserweiterung (76) und nach der Querschnittsverengung (82) mindestens 2 : 1, insbe­ sondere mindestens 3 : 1, beträgt.

15. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der An­ sprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverengung (82) - in Förderrichtung des Fluides - einer Mündung (84) eines oberen Druckkana­ les (66) nachgeordnet ist.

16. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Bereiches (80) des Drucksammelraumes (68), der zwischen einer Querschnittserweiterung (76) und einer Querschnittsverengung (82) liegt, wenig­ stens eine, quer zur Strömungsrichtung des Fluides liegende Zwischenwand (86) angeordnet ist, die wenig­ stens eine Durchgangsöffnung (88) für das Fluid auf­ weist.

17. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (86) vor der Mündung (84) des oberen Druckkanales (66) ange­ ordnet ist.

18. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Bereiches (80) ein Sieb (89) angeordnet ist.

19. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (89) der Mündung (84) des oberen Druckkanales (66) nachgeordnet ist.

20. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksammelraum (68) durch einen Freiraum (24) eines Gehäuseabschnittes (20) eines Gehäuses (12) der Fördereinrichtung (10) gebildet wird, der durch einen Deckel (30) druckdicht verschließbar ist.

21. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiraum (24) von einer äußeren Gehäusewandung (22) und einem von der Gehäusewandung (22) umgrif­ fenen Podest (26) begrenzt wird, wobei das Podest (26) gleichzeitig als Anlage für die Verdränger­ einheit (14) dient.

22. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Freiraumes (24) eine Gehäusezunge (90) ausgebildet ist, die einen Überlauf (92) für den Drucksammelraum (68) bildet.

23. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf (92) in Ein­ baulage der Fördereinrichtung (10) möglichst weit oben angeordnet ist.

24. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksammelraum (68) durch den Freiraum (24) und einen, durch einen geformten Deckel (30) ausgebilde­ ten Freiraum (96) gebildet wird.

25. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Fördereinrichtung (10) eine Sperr­ flügelpumpe ist.

26. Hydraulische Fördereinrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Fördereinrichtung (10) eine Zahnradpumpe ist.

27. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Förder­ einrichtung (10) eine Innenzahnradpumpe ist.

28. Hydraulische Fördereinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Förder­ einrichtung (10) eine Außenzahnradpumpe ist.