DE3118534A1

DE3118534A1 - Pumpe zum foerdern von kraftstoff aus einem vorratstank zu einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3118534A1
Application number: DE3118534A
Authority: DE
Inventors: Peter Ing. Ringwald (grad.), 7255 Rutesheim
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-05-09
Filing date: 1981-05-09
Publication date: 1983-02-24
Also published as: JPS57198388A; US4462761A

Description

19.3.1981 Sa/Kc

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Pumpe zum Fördern von Kraftstoff aus einem
Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Förderpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei den bekannten Pumpen dieser Art wirkt auf das Laufrad ein Kippmoment um eine zur Laufraddrehachse senkrechte Achse, was durch den sich im Seitenkanal kontinuierlich aufbauenden Förderdruck verursacht wird. Dieses
Moment führt zu einseitiger Belastung des Laufrades, so daß es (sofort innerhalb des Lagespielspiels) aus der Drehebene gekippt wird, wobei es an der Ringkanal-Seitenwand anschleift. Damit steigen die mechanischen Reibungsverluste und der für die Förderleistung der Pumpe wichtige Axialspalt zwischen
dem Laufrad und der Seitenwand wird einseitig vergrößert.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Förderpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Laufrad momentenausgeglichen umläuft, so daß der Axialspalt zwischen dem Laufrad und der Ringkanal-Seitenwand sowie die mechanischen Reibungsverluste und damit auch die Förderleistung der Pumpe konstant bleiben.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Förderpumpe möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch eine in einem Gehäuse angeordnete Seitenkanalpumpe, Figur 2 einen Schnitt durch die Pumpe entlang der Linie II-Il in Figur 1, Figur 3 einen Schnitt durch die Pumpe entlang der Linie III-III in Figur 2, mit Angabe der im Betrieb der Pumpe vorhandenen Kippmomente, Figur k ein Druckdiagramm, bezogen auf eine Pumpe gemäß den Figuren 1 bis 3, Figur 5 einen Schnitt entsprechend Figur 2, durch eine andere Ausführung der Fc^erpump⁰ und Figur 6 einen Längsschnitt durch eine in einem Gehäuse angeordnete Zweistufenpumpe.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Eine in Figur 1 dargestellte, an sich bekannte, als Seitenkanalpumpe ausgebildete Förderpumpe 10, weist ein Laufrad 12 auf, dessen eine, parallel zur Umlaufebene liegende Stirnfläche 1^ mit einem Schaufelkranz 16 versehen ist. Der Stirnfläche 1U ist einender besseren Darstellung wegen in Figur 2 geschnitten gezeigte,Wand 18 benachbart, die an einem ein Gehäuse 20 verschließenden Deckel 22 angeordnet ist. Der Deckel 22 weist einen Anschlußstutzen 2h auf, der über eine Ansaugöffnung 2o mit einem Seitenkanal 28 verbunden ist, der in der Wand 18 angeordnet ist. Wie Figur 2 zeigt, ist der Seitenkanal 28 durch eine sich etwa über 330 erstreckende Rintn-ait gebildet, Il. deren einen Endbereich die Ansaugöffnung 26 mündet. Der andere Endbereich des Seitenkanals 28 geht über einen im wesentlichen radial verlaufenden Verbindungskanal 30 in einen Ringkanal 32 über, der radial innerhalb des Seitenkanals 28 liegt. Wie aus

BAD ORIGINAL

Figur 1 ersichtlich ist, liegen dem Ringkanal Durchbrüche 3^ im Nabenbereich des Laufrades 12 gegenüber. Radial außerhalb des Seitenkanals 28 ist in der Wand 18 ein im wesentlichen sichelförmiger Zusatzkanal 36 angeordnet, der sich etwa über 18O° erstreckt und etwa im Bereich des Verbindungsoder Radialkanals 30 beginnt. Der Zusatzkanal 36 verbreitert sich zu seinem gegenüber dem radialen Kanal 30 befindlichen Ende und ist über einen radial nach außen gerichteten Hilfskanal 38 mit der Druckseite der Pumpe verbunden. Die Verbindung zur Druckseite der Pumpe ist über einen Spalt kO gewährleistet, der sich zwischen der Umfangsflache des Laufrades 12 und dem Gehäuse 20 befindet.

Im Betrieb der Pumpe, also wenn das Laufrad 12 umläuft, wird die zu fördernde Flüssigkeit durch die Ansaugöffnung 26 in den Ringkanal gesaugt und von dort aus durch den Schaufelkranz 16 des in Richtung des Pfeiles k2 umlaufenden Laufrads 12 unter kontinuierlicher Steigerung des Förderdrucks im Ringkanal gefördert, bis die Flüssigkeit über den Radialkanal 30 in den Ringkanal 32 eintritt, von wo sie über die Druchbrüche 3^ im Laufrad 12 in einen vom Gehäuse 20 umgebenen Raum kk gelangt s in dem Förderdruck herrscht. Vom Raum kk aus gelangt dieser Förderdruck über den Spalt kO und den Hilfskanal 38 in den sichelförmigen Zusatzkanal 36. Der Raum kk hat eine nicht dargestellte Auslaßöffnung, von wo aus die Flüssigkeit zu einer ebenfalls nicht dargestellten Brennkraftmaschine gefördert wird.

Bei der in Figur k dargestellten Grafik ist auf der Abszisse/f der Umfang des abgewickelten Seitenkanals 28 aufgetragen, während die Ordinate Ϊ den Förderdruck angibt. Die Gradeinteilung auf der Abszisse stimmt mit der Gradeinteilung in Figur 2 überein. Es ist also ersichtlich, daß im Bereich der Ansaugöffnung 26 über etwa U5 noch keine Förderdrucksteigerung erfolgt. Von dort aus wird über ca. 255 ein gleich-

BAD ORIGINAL

. 6.

mäßig ansteigender Förderdruck aufgebaut, der im Bereich des Radialkanals 30 also zwischen 300 'und 330 konstant gehalten ist. Im Bereich zwischen 330° und 0° bzw. 330° und 36O° ist der Ringkanal unterbrochen; somit ist dieser Bereich drucklos. Durch diesen, im Seitenkanal 28 ansteigenden Förderdruck wirkt auf das Laufrad 12 ein Kippmoment, das einmal durch den mittleren Radius 1+6 des Seitenkanals 28 und durch den im jeweiligen Punkt Seitenkanals herrschenden Förderdruck bestimmt wird (Figur 3). Wenn das maximale Kippmoment, das im Bereich zwischen 300 und 330 auftritt, eine durch den Vektor 1+8 dargestellte Größe hat, entspricht die Größe des diesem Kippmoment entgegenwirkende Gegenmoments der Größe des Vektors 50. Es zeigt sich also, daß das Laufrad 12 einseitig gekippt wird, wodurch ein Anschleifen des Laufrads 12 an der Wand 18 erfolgt. Bei der erfindungsgemäßen Förderpumpe wird jedoch ein Momentenausglei^h dadurch erreicht, daß über den Zusatzkanal 36 ein in Figur 3 durch den 'ertor 52 dargestelltes Ausgleichsmoment durch das im Zusatzkanal 36 aufgebaute Druckfeld hergestellt ist. Das Ausgleichsmoment muß dabei durch Abstimmung des mittleren Radius 5^ des Zusatzkanals 36 und dessen Breite entsprechend dem Kippmoment 1+8 abgestimmt sein.

Bei der Ausführung gemäß Figur 5 ist der Seitenkanal 128 in der Wand 18 gegenüber der Anordnung gemäß Figur 2 radial nach außen verlegt, so daß sich ein verhältnismäßig großer Abstand zwischen dem Ringkanal 132 und dem Seitenkanal 128 ergibt. Der Seitenkanal 132 ist über einen bestimmten Bereich, entsprechend dem erläuterten Druckanstieg im beitei. kanal verbreitert, so daß sich eine direkt mit dem Ringkanal 132 verbundene Zusatzkanal 136 ergibt. Die Verbreiterung des Zusatzkanals 136 erfolgt vom Bereich der Ansaugöffnung 126 aus bis in den Bereich des Ringkanals 132

BAD ORIGINAL

der dem Radialkanal 3 30 gegenüberliegt, welcher den Seitenkanal 3 28 mit dem Ringkanal J32 verbindet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Zusatzkanal 136 mit der Druckseite der Pumpe verbunden, weil im Übergangsbereich zwischen Seitenkanal 128 und Radialkanal 130 der maximale Förderdruck herrscht. Die Breite des Zusatzkanals 336 muß auch bei diesem Ausführungsbeispiel auf das, das Laufrad beeinflussende Kippmoment derart abgestimmt sein, daß ein das Kippmoment aufhebendes Gegenmoment aufgebaut wird.

Bei der in Figur 6 dargestellten Ausführung sind in dem Gehäuse 20 eine Seitenkanalpumpe 210 mit einem Laufrad 212, einem Seitenkanal 228 und einer der Seitenkanalpumpe 210 nachgeordnete Rollenzellenpumpe 215 vorhanden. Die Seitenkanalpumpe 210 dient als Vorförderstufe für die durch die Rollenzellenpumpe 215 gebildete Druckstufe. Die Ausführung der Seitenkanalpumpe 210 entspricht dabei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführung. Es ist jedoch ohne weiteres denkbar auch eine gemäß der Ausführung nach Figur 5 ausgestaltete Seitenkanalpumpe als Vorförderstufe für die Druckstufe 215 einzusetzen.

Beide dargestellten und beschriebenen Ausführungen haben gemeinsam, daß die Seitenkanalpumpen mit Mitteln 36 bzw. 136 versehen sind_s welche das von dem entlang des Seitenkanals 28 bzw. 128 in Förderdruck auf das Laufrad 12 herrührende Kippmoment ausgleichen.

BAD ORIGINAL

Leerseite

Claims

*· 6 9 0 6

19.3". 198.1 Sa/Kc

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart

Ansprüche

1J Pumpe zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine, mit einem einen Schaufelkranz aufweisenden Laufrad und einer Wand, die einen dem Schaufelkranz zugeordneten Seitenkanal aufweist und die der einen, parallel zur Laufraddrehebene liegenden Laufradstirnfläche gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die als Seitenkanalpumpe (10) ausgestaltete Pumpe mit Mitteln (36 bzw. 136) versehen ist, welche das von dem entlang des Seitenkanals (28 bzw. 128) steigenden Förderdruck auf das Laufrad (12) herrührende Kippmoment ausgleichen.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Kippmoment ausgleichenden Mittel durch ein diesem entgegengesetzt wirkendes Kippmoment gebildet sind, welches von wenigstens einem in der Wand (J8) angeordneten, insbesondere mit der Druckseite der Pumpe (.10) verbundenen Druckfeld aufgebaut ist.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckfeld in einem im wesentlichen sichelförmigen, vorzugsweise radial außerhalb des Seitenkanals (28) in der Wand (18) angeordneten Zusatzkanal (36) aufgebaut wird, der insbesondere mit der Druckseite der Pumpe (10) verbunden ist.

k. Pumpe nach Anspruch 2, bei der der Seitenkanal über einen im wesentlichen radial verlaufenden Kanal mit einem radial innerhalb des Seitenkanals in der Wand angeordneten Ringkanal verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (132) im Bereich seinem dem Radialkanal (130) gegenüberliegenden Bereich breiter ist als im Übergangsbereich .'vischen Radialkanal (130) und Ringkanal (J32).

5· Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis U, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanalpumpe (10) als Vorförderstufe einer Rollenzellenpumpe (215) dient.

BAD OR(GiNAL