DE3130288A1

DE3130288A1 - Kraftstoffoerderaggregat mit einem in einer pumpenkammer umlaufenden pumpenrotor

Info

Publication number: DE3130288A1
Application number: DE19813130288
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Kemmner; Peter 7255 Rutesheim Ringwald
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-07-31
Filing date: 1981-07-31
Publication date: 1983-02-17
Also published as: JPS5827870A

Description

26.9.1981 Sa/Kc

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Kraftstofförderaggregat mit einem in einer Pumpenkammer umlaufenden Pumpenrotor

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Förderaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solches Aggregat bekannt, bei dem der Pumpenrotor durch den sich aufbauenden Betriebsdruck in Achsrichtung gegen eine Kammerwand gedrückt wird, so daß er an dieser anschleift. Infolge der ungleichen Druckverteilung, wie sie beispielsweise bei den sogenannten Seitenkanalpumpen auftritt, schleift der Rotor sogar mit seinem äußeren Rand der Kammerwand an, so daß sich ein größter Reibradius ergibt, der eine erhebliche Verlustleistung mit sich bringt. Das Anschleifen bringt weiter eine Vergrößerung des notwendigen Luftspalts zwischen Kammerwand und Rotor mit sich, was zu einer weiteren Leistungsminderung des Förderaggregats führt. -

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Kraftstofförderaggregat mit den kenn" zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Anschleifen des Pumpenrotors an der Kammerwand dort sicher vermieden wird, wo der Reibradius besonders groß und damit ungünstig ist. Dadurch werden

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die geschilderten Mängel abgestellt. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß die Größe des Äxialspaltes zwischen Pumpenrotor und Kammerwand eindeutig festgelegt ist.

Durch die in den Unteransprüchen "aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen . des im Hauptanspruchs angegebenen Kraftstofförderaggregats möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Kraftstofförderaggregat, dessen Förderpumpe als zweistufige Seitenkanalpumpe ausgebildet ist, mit einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Figur 2 eine Einzelheit im Bereich/vder Förderpumpe gemäß Figur 1 , mit einer anderen Ausführung der Erfindung, in "vergrößerter Darstellung, Figuren 3 bis 8 Einzelheiten gemäß Figur 2, mit weiteren Ausführungsformen der Erfindung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein in Figur 1 dargestelltes Kraftstofförderaggregat weist einen elektrischen Antriebsmotor 12 und eine von diesem angetriebenen Seitenkanalpumpe 1k auf. Der Antriebsmotor 12 und die Seitenkanalpumpe 1k sind in einem gemeinsamen Gehäuse 16 untergebracht. Die Seitenkanalpumpe 1U weist einen Pumpenrotor 18 auf, der auf der Ankerwelle 20 des elektrischen Antriebsmotors 12 sitzt. Die Drehmitnahme des Rotors 18 wird durch einen Ansatz gewährleistet, der sich vom Motoranker 2k aus in einen

Durchbruch 2'6 im Pumpenrotor 18 erstreckt. Der Pumpenrotor 18 läuft in einer Förderkammer 28 um, die durch eine Saugplatte 30, durch einen Zwischenring 32 und durch eine Zwischenplatte 3k gebildet ist. Die Saugplatte 30 bildet gleichzeitig auch den einen Boden des Gehäuses 16, während die Zwischenplatte 3¹J- die Förderkammer 28 von dem Motorraum 36 trennt. Der Gehäusedeckel wird durch einen Lagerschild 38 gebildet, der die zur Kommutierungseinrichtung des Motors gehörenden Kohlenbürsten ^O trägt und mit einem Ausgangsstutzen k2 versehen ist, in dem ein Rückschlagventil kk angeordnet ist. Weiter ist der Lagerschild 38 mit einem Gleitlager k6 ausgestattet, in.dem das eine Ende der Ankerwelle 20 geführt ist. Das andere Ende der Ankerwelle 20 liegt in einem Gleitlager h8, das in der Saugplatte angeordnet ist. Der Pumpenrotor 18 weist an seinen beiden aneinander gegenüberliegenden und zueinander parallelen, quer zur Drehachse angeordneten Rotorstirnflächen 50, 52 ■Förderglieder bildende Schaufelkränze 5^_s 56 auf, denen gekrümmte Seitenkanäle 58, 60 zugeordnet sind. Der Seitenkanal 58 ist der dem Pumpenrotor 18 zugewandten Kammerwand 62 der Saugplatte 30 angeordnet. Der andere Seitenkanal 60 befindet sich in der dem Rotor 18 zugewandten Wand fläche 6k der Zwischenplatte 3^ und bildet somit die andere Kammerwand der Förderkammer 28. Die innere Wandfläche des Zwischenrings 32 schließt die Förderkammer 28 in radialer Richtung ab. Weiter ist an der Saugplatte 30 ein Saugstutzen 66 angeordnet, der in den Seitenkanal 58 mündet. In der Zwischenplatte 3k befindet sich eine Drucköffnung 68, welche den Seitenkanal 60 mit dem Motorraum 36 verbindet. Schließlich befinden sich noch innerhalb der Seitenkanäle 58, 60 in der Kammerwand 62 bzw. der Kammerwand 6^ je ein Ringkanal 70 bzw. 72, die über nicht dargestellte Zwischenkanäle mit ihren Seitenkanäle 58 bzw. 60 leitend verbunden sind. Der Pumpenrotor 18. ist in Achsrichtung von einem

Übergangskanal 7^ durchdrungen, der die beiden Ringkanäle 70 und 72 miteinander verbindet.

Im Betrieb des Förderaggregats 10 saugt die Seitenkanalpumpe 1h über den Ansaugstutzen 66 Kraftstoff an, der dann, unter Erhöhung des Förderdrucks von dem ersten Schaufelkranz 5^- im Seitenkanal 58 gefördert -wird. Der Kraftstoff

verläßt diese erste Pumpenstufe über den Zwischenkanal und den Ringkanal 70 und tritt über den Übergangskanal 7^· in. den Ringkanal 72 ein, von wo der Kraftstoff über den nicht dargestellten Zwischenkanal in den zur zweiten Pumpenstufe gehörenden Seitenkanal 6~0 eintritt. Dort erfolgt eine weitere Erhöhung des Förderdrucks durch den Schaufelkranz 56, bis der Kraftstoff die Seitenkanalpumpe lh über die Drucköffnung 68 verläßt. Fun durchströmt der Kraftstoff den Motorraum 36 und tritt dabei durch den Luftspalt zwischen dem Motoranker 2k und den diesen umgebenden Magneten 76 hindurch, bis er das Förderaggregat 10 durch das Rückschlagventil kk und den Ausgangsstutzen k2 verläßt.

Gemäß der Ausführungsform nach Figur 1 ist die Saugplatte 30 an ihrer dem Pumpenrotor 18 zugewandten Kammerwand 62 mit einem Vorsprung 80 versehen, der ringförmig ausgebildet ist, die Ankerwelle 20 umgibt, und in radialer Richtung einmal durch das Gleitlager k8 und zum anderen durch den Ringkanal 70 begrenzt wird. Durch die Größe des Vorsprungs 80 in axialer Richtung wird der axiale Luftspalt 82 zwischen der Kammerwand 62 und der dieser zugewandten Rotorstirnfläche 50 bestimmt. Ein Anschleifen des Pumpenrotors 18 an der Kammerwand 62. erfolgt also nur noch im Bereich des Vorsprungs 80.

Bei der Ausführung gemäß Figur 2 ist anstelle des VorSprungs 80 (Ausführung gemäß Figur 1) zwischen der Rotorstirnfläche 50 und der Kammerwand 62 eine die Ankerwelle 20 umgebende Scheibe I80 angeordnet, die mit einem axial vorspringenden Mitnehmer 182 in den Durchbruch 26 des Pumpenrotors 18 greift.

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Eine weitere, in Figur 3 gezeigte Ausführung unterscheidet sich von den "vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen dadurch, daß an der der Kammerwand 62 zugewandten Rotorstirnfläche 50 ein Ansatz 280 angeordnet ist, der an der Kammerwand 62 anliegt und dessen axiale Größe die Größe des axialen Spalts 82 zwischen der Kammerwand 62 und der Rotorstirnfläche 50 bestimmt.

Die Ausführung gemäß Figur k entspricht im wesentlichen der Ausführung gemäß Figur 3, doch ist hier der Durchbruch 26 für den Ansatz 22 des Motorankers 2k durch eine Querwand 282 verschlossen, so daß sich eine größere Anlauffläche zwischen dem Pumpenrotor 18 und der Saugplatte 30 ergibt.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 ist der pumpenrotorseitige Ansatz 380 durch das Endstück einer über die Rotorstirnfläche 50 hinausragende Zentralbuchse 382 in dem Rotor 18 gebildet.

Die Ausführung gemäß Figur 6 ist eine Weiterbildung der Ausführung gemäß Figur 5· Dem durch die Zentralbuchse 380 in dem Rotor 18 gegenüberliegenden Kammerwandbereich ist durch den Bund 38il· einer Bundbuchse 386 gebildet, die das pumpenseitige Ende der Ankerwelle 20 aufnimmt. Bei dieser Ausführung kann der Forderung nach einer geeigneten Materialpaarung besonders gut Rechnung getragen werden, wenn man bei der Materialauswahl die Zentralbüchse entsprechend auf das Material der Bundbuchse abstimmt. Damit der Ringbund 38l· in einer Flucht mit der Kammerwand 62 liegt, befindet sich der Ringbund 38^ in einer Ausnehmung 388 in der Saugplatte -30.

Auch die Ausführungsform gemäß Figur 7 entspricht im wesentlichen der Ausführung gemäß den Figuren 5 und 6. Abweichend davon bildet hier jedoch nicht die Zentralbuchse 382 den Vor-

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sprung sondern der Ringbund 38U steht über die Wandfläche der Saugplatte 30 hinaus. Den Ausführungsformen gemäß den Figuren 6 und 7 ist gemeinsam, daß dort die Bundbuchsen aus einem Metall hergestellt sind.

Abweichend davon ist bei der Ausführungsform gemäß Figur die Ankerwelle 20 in einer Buchse ij-80 aus Kunststoff gelagert. Die Buchse U80 ist mit einem Kragen U82 -versehen, der um einen Betrag über die Kammerwand 62 der Saugplatte 30 hinaussteht, der die Größe des Axialspalts 82 zwischen der Kammerwand 62 und der Rotorstirnfläche 50 entspricht. Bei dieser Ausführung ist die Rotorstirnfläche 50 ohne Vorsprung, also "völlig eben ausgebildet.

Die Kragenbuchse U80 kann beispielsweise aus einem Polyimid gefertigt sein. Es ist jedoch aber auch denkbar, daß die Kragenbuchse ^80 oder alleine deren Kragen U82 aus einem Verbundmaterial besteht, dessen als Anlaufbahn dienende Oberfläche eine Bronzeschicht ist, deren Poren mit einem besonders gleitfähigen Kunststoff, beispielsweise Teflon ausgefüllt sind. Von entscheidender Bedeutung ist dabei, daß der Kunststoff besonders quellungsarm sein muß, wenn er mit dem zu fördenden Kraftstoff in Berührung kommt.

Allen beschriebenen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß zwischen der einen Kammerwand 62 und der dieser benachbarten Rotorstirnfläche 50 ein Distanzhalter angeordnet ist, der sich im Bereich der Drehachse befindet und dessen Durchmesser kleiner ist als der des Pumpenrotors 18.

Claims

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26.6.1981 Sa/Kc

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Ansprüche

1 J Kraftstofförderaggregat mit einem in einer Pumpenkammer umlaufenden Pumpenrbtor, dessen Förderglieder an wenigstens einer von zwei zueiander parallelen, quer zur Drehachse angeordneten Rotorstirnfläche angebracht sind und der Rotor von dem sich aufbauenden Förderdruck beaufschlagt in axialer Richtung zu der einen Kammerwand belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der einen Kammerwand (62) und der dieser benachbarten Rotorstirnfläche (50) ein Distanzhalter angeordnet ist, der sich im Bereich der Drehachse befindet und dessen Durchmesser kleiner ist als der des Pumpenrotors (18).
2. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 1, bei dem der Rotor von einem wellenartigen Bauteil durchdrungen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzhalter ringförmig ausgebildet ist und das Bauteil (20) umgibt.

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3. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzhalter (80) mit der einen Kammerwand (62) festverbunden ist.
k. Kraftstofförderaggregat nach einem der Ansprüche 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzhalter durch einen an der Kammerwand (62) angeformten Vorsprung (80) gebildet ist.
5. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter durch eine zwischen dem Rotor (18) und der Kammerwand (62) angeordnete Scheibe (380) gebildet ist.
6. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 5., dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (180) wenigstens einen axial vorspringenden Mitnehmer (I82) aufweist, der in eine Ausnehmung (26) in der der Kammerwand (62) zugewandten Rotorstirnfläche (50) ragt.
7. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzhalter durch einen an der der Kammerwand (62) zugewandten Rotorstirnfläche (50) angeordneten Ansatz (28O) gebildet ist.

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8. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (2Ö0) an den Rotor (18) angeformt ist.
9.' Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz durch das Endstück einer über die Rotorstirnfläche (50) hinausragenden Zentralbuchse (382) in dem Rotor (18) gebildet ist.
10. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß dem Endstück der Zentralbuchse (382) gegenüberliegend in der Kammerwand (62) eine Bundbuchse (386) angeordnet ist, deren Bund (3 81l·) an dem Endstück der Zentralbuchse (382) zur Anlage kommt.
11. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (38M um das Maß seiner axialen Dicke die Kammerwand (62) eingelassen ist.
12. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzhalter durch den Kragen (U82) einer in der Kammerwand (62) angeordneten Kragenbuchse (U80) gebildet ist, der an der Rotorstirnfläche (50) zur Anlage kommt.
13. Kraftstofförderaggregat nach einem der Ansprüche 2, 3, 5, 6, 7 j 9 j 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzhalter aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Polyimid gefertigt ist.

lh. Kraftstofförderaggregat nach einem der Ansprüche 2, 3, 5, 6 bis 9, 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzhalter aus einem Verbundmaterial besteht, dessen als Anlaufbahn dienende Oberfläche eine Bronzeschieht ist, deren Poren mit einem besonders gleitfähigen Kunststoff ausgefüllt sind.