Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Aggregat nach der Gattung des
Hauptanspruchs. Es ist schon ein solches Förderaggregat bekannt
(deutsche Offenlegungsschrift 22 28 326, entspricht US-PS
38 91 355), bei dem der Ring- oder Förderkanal so in das Gehäuse
eingearbeitet ist, daß er sich zu dem Kranz von Flügeln des
Förderglieds in der vorschriftsmäßigen Lage befindet. Der Aufbau des
Gehäuses wird dadurch aber relativ kompliziert und somit teuer.The invention relates to an aggregate according to the genus
Main claim. Such a conveyor unit is already known
(German laid-open specification 22 28 326 corresponds to US-PS
38 91 355), in which the ring or delivery channel is so into the housing
is incorporated into the wreath of wings of the
Conveyor member is in the correct position. The structure of the
This makes the housing relatively complicated and therefore expensive.
Weiter ist bei dem bekannten Aggregat, im Querschnitt gesehen, die
zum Druckaufbau beitragende, bewegte Kanalwand stets kleiner als
50% der gesamten Kanalwand. Das heißt, daß die feststehende
Kanalwand ein Strömungswiderstand bildet, der den Wirkungsgrad des
Aggregats negativ beeinflußt.Furthermore, in the known unit, seen in cross section, the
moving duct wall contributing to pressure build-up is always smaller than
50% of the total duct wall. That means that the fixed
Channel wall forms a flow resistance that affects the efficiency of the
Aggregate negatively affected.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die
Ausbildung des Förder- oder Ringkanals als im Förderglied
angeordnete Ringnut die Herstellung der Förderpumpe des Aggregats
vereinfacht und damit verbilligt. Weiter wird der Anteil der
bewegten, die Strömung unterstützende Kanalwand auf über 70%
gesteigert und somit der Wirkungsgrad des Aggregats positiv
beeinflußt.The conveyor unit according to the invention with the characteristic
Features of the main claim has the advantage that the
Training of the conveyor or ring channel as in the conveyor link
arranged annular groove the manufacture of the feed pump of the unit
simplified and therefore cheaper. The share of
moved the channel wall supporting the flow to over 70%
increased and thus the efficiency of the unit positive
influenced.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Förderaggregats möglich.By the measures listed in the subclaims
advantageous developments and improvements in the main claim
specified delivery unit possible.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine unmaßstäbliche Prinzipdarstellung einer zu einem
Kraftfahrzeug gehörenden Einrichtung zum Fördern von Kraftstoff, die
ein Förderaggregat aufweist, Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine
zum Förderaggregat gehörende Förderpumpe, entlang der Linie II-II in
Fig. 6, Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Förderpumpe gemäß Fig.
6 entlang der Linie III-III, Fig. 4 einen Teilschnitt entsprechend
Fig. 2, durch eine anders aufgebaute Förderpumpe, Fig. 5 einen
Teilschnitt entsprechend Fig. 3, durch eine Förderpumpe gemäß Fig.
4, Fig. 6 einen Teilschnitt durch eine Förderpumpe, dessen Verlauf
in Fig. 2 mit der Linie VI-VI angedeutet ist und Fig. 7 eine
Prinzipdarstellung durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Förder
pumpe, die als Mehrstufenpumpe ausgebildet ist.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawings Fig. 1 is a not to scale, schematic diagram of a belonging to a motor vehicle device for delivering fuel, having a feed unit, Fig. 2 a partial section through a part of the delivery unit pump, taken along the line II-II in Fig. 6, Fig. 3 a partial section through the pump shown in FIG. 6 along the line III-III, Fig. 4 is a partial section corresponding to Fig. 2, by a differently constructed feed pump, Fig. 5 is a partial section corresponding to FIG. 3, by a feed pump according to Fig. 4, Fig. 6 is a partial section through a feed pump, the course of which is indicated in Fig. 2 with the line VI-VI and Fig. 7 is a schematic diagram of a feed pump designed according to the invention, which is designed as a multi-stage pump.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Fig. 1 zeigt einen Kraftstoffvorratstank 10, in dem ein Kraft
stofförderaggregat 12 angeordnet ist. An einem Druckstutzen 14 des
Kraftstofförderaggregats 12 ist eine Druckleitung 16 angeschlossen,
die zu einer Brennkraftmaschine 18 eines nicht näher dargestellten
Kraftfahrzeuges führt. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine
fördert das Kraftstofförderaggregat 12 Kraftstoff aus dem Vorrats
tank 10 zur Brennkraftmaschine 18. Fig. 1 shows a fuel storage tank 10 in which a fuel delivery unit 12 is arranged. A pressure line 16 , which leads to an internal combustion engine 18 of a motor vehicle, not shown, is connected to a pressure connection 14 of the fuel delivery unit 12 . During the operation of the internal combustion engine, the fuel delivery unit 12 delivers fuel from the storage tank 10 to the internal combustion engine 18 .
Zu dem Kraftstofförderaggregat 12 gehört eine Förderpumpe 20, deren
wesentlichen Bauelemente in Fig. 6 dargestellt sind. Die Förder
pumpe 20 weist ein Gehäuse 22 auf, das eine Gehäusekammer 24
umschließt. In der Gehäusekammer 24 ist ein als Förderglied
dienendes Flügelrad 26 untergebracht, welches über ein Lagerelement
25 in dem Gehäuse 22 drehbar gelagert ist. Das Lagerelement 25 kann
ein gestellfester Lagerzapfen sein, auf dem sich das Flügelrad 26
dreht; andererseits ist aber auch denkbar, das Lagerelement 25 als
drehbar gelagerte Welle auszubilden, mit der das Flügelrad 26
drehfest verbunden ist. Das Flügelrad 26 weist an seinem Umfang eine
Vielzahl von sich radial nach außen erstreckenden Flügeln 28 auf,
die in Umfangsrichtung des Flügelrads gesehen mit Abstand
voneinander angeordnet sind. Es ergeben sich somit jeweils zwischen
zwei einander benachbarten Flügeln 28 Förderkammern 30. Weiter zeigt
die Fig. 6, daß das Gehäuse 22 der Förderpumpe 20 in Drehrichtung
(Pfeil 32) des Flügelrads 26 gesehen, eine hinter einer Ausgangs
öffnung 34 angeordnete Eingangsöffnung 36 aufweist. Die beiden
Öffnungen 34 und 36 münden nahe den freien Enden der Flügeln 28 in
die Gehäusekammer 24. In den Fig. 2 und 3 ist die Ausgestaltung
des Flügelrades 26 dargestellt, wie sie sich in den Schnitten
entlang den Linien II-II und III-III in Fig. 6 darstellt. Die
Fig. 2 und 3 zeigen unter anderem eine Draufsicht auf die Flügel
28, welche, wie Fig. 6 zeigt, einen vollständigen, ringförmigen
Kranz von Flügeln bilden. Die Flügel 28 sind am Umfangsbereich in
das etwa scheibenförmige Flügelrad 26 integriert. Die zwischen den
einander benachbarten Flügeln 28 vorhandenen Förderkammern 30 sind
zu einem als Ringnut ausgebildeten Ringkanal 40 offen, der an der
äußeren Mantelfläche des Flügelrads 26 angeordnet und zu dieser hin
offen ist. Weiter münden die Förderkammern 30 in den Ringkanal 40,
da dieser in Achsrichtung des Flügelrades 26 gesehen neben bzw.
hinter dem Kranz von Flügeln 28 angeordnet ist. Wie insbesondere
Fig. 3 zeigt, sind die Wände des Gehäuses 22 bis nahe an das
Flügelrad 26 herangeführt, so daß sich eine besonders effektiver
Betrieb der Pumpe ergibt. Wenn das Flügelrad in Richtung des Pfeiles
32 umläuft, ergibt sich in den Pumpkammern 30 eine Umlaufströmung,
die in Fig. 3 durch den ringförmigen Pfeil 42 angedeutet ist. Das
Entstehen dieser kreisförmigen Strömung (Pfeil 42) ist in der
Fachwelt aus Untersuchungen an sogenannten Seitenkanalpumpen oder
Westco-Pumpen bekannt. Eine Trennung zwischen der Saugseite
(Einlaßöffnung 36) und der Druckseite (Auslaßöffnung 34) der Pumpe
20 wird dadurch erreicht, daß in Umlaufrichtung (Pfeil 32) des
Flügelrads 26 gesehen hinter der Auslaßöffnung 34 ein gehäusefestes
Trennelement 44 angeordnet ist, das in den Ringkanal 40 eintaucht
und bis nahe an dessen Begrenzungen heranreicht. Dieser Sachverhalt
ist insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich. Das Trennelement 44 kann
sowohl einstückig an das Gehäuse 22 angeformt sein, als auch als
separates Bauteil ausgebildet und mit dem Gehäuse 22 fest verbunden
werden. Wie die Fig. 2 und 3 weiter zeigen, weist der Ringkanal
40 an seinem Nutgrund einen gekrümmten Verlauf auf, der in Fig. 3
mit 46 bezeichnet ist. Eine ähnliche, mit der Bezugszahl 48
bezeichnete Ausbildung haben die Förderkammern 30 zwischen den
benachbarten Flügeln 28. Dabei kann die maßliche Abstimmung so
getroffen werden, daß der Radius 46 übergangslos in den Radius 48
übergeht.The fuel delivery unit 12 includes a delivery pump 20 , the main components of which are shown in FIG. 6. The feed pump 20 has a housing 22 which encloses a housing chamber 24 . An impeller 26 serving as a conveying member is accommodated in the housing chamber 24 and is rotatably mounted in the housing 22 via a bearing element 25 . The bearing element 25 can be a fixed bearing journal on which the impeller 26 rotates; on the other hand, it is also conceivable to design the bearing element 25 as a rotatably mounted shaft to which the impeller 26 is connected in a rotationally fixed manner. The impeller 26 has a plurality of radially outwardly extending vanes 28 on its circumference, which are arranged at a distance from one another as seen in the circumferential direction of the impeller. This results in 28 delivery chambers 30 between each two adjacent vanes. Next, FIG. 6, that the housing 22 seen the feed pump 20 in the direction of rotation (arrow 32) of the impeller 26 has an opening behind an output 34 arranged inlet opening 36. The two openings 34 and 36 open into the housing chamber 24 near the free ends of the wings 28 . In FIGS. 2 and 3, the configuration of the impeller 26 is shown, as it appears in the sectional views along the lines II-II and III-III in Fig. 6. Figs. 2 and 3 show, inter alia, a top view of the wing 28 which, as Fig. 6 shows, form a complete annular ring of blades. The blades 28 are integrated in the approximately disc-shaped impeller 26 on the circumferential area. The conveying chambers 30 present between the mutually adjacent vanes 28 are open to an annular channel 40 designed as an annular groove, which is arranged on the outer lateral surface of the impeller 26 and is open towards the latter. Furthermore, the delivery chambers 30 open into the annular channel 40 , since this is arranged next to or behind the ring of vanes 28 , as seen in the axial direction of the impeller 26 . As shown in FIG. 3 in particular, the walls of the housing 22 are brought close to the impeller 26 , so that the pump can be operated particularly effectively. When the impeller rotates in the direction of arrow 32, a circulation flow results in the pumping chambers 30 , which is indicated in FIG. 3 by the annular arrow 42 . The emergence of this circular flow (arrow 42 ) is known to experts from studies on so-called side channel pumps or Westco pumps. A separation between the suction side (inlet opening 36 ) and the pressure side (outlet opening 34 ) of the pump 20 is achieved in that, seen in the direction of rotation (arrow 32 ) of the impeller 26 , a separating element 44 which is fixed to the housing is arranged behind the outlet opening 34 and which is in the annular channel 40 immersed and reached close to its limits. This fact can be seen in particular from FIG. 2. The separating element 44 can be integrally formed on the housing 22 as well as a separate component and can be firmly connected to the housing 22 . As further shown in FIGS . 2 and 3, the ring channel 40 has a curved course on its groove base, which is denoted by 46 in FIG. 3. The conveying chambers 30 between the adjacent vanes 28 have a similar design, designated by the reference number 48 . The dimensional adjustment can be made so that the radius 46 passes seamlessly into the radius 48 .
Bei einer anderen Ausführungsform der Förderpumpe, deren Aufbau in
den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, sind Bauelemente, welche mit
den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Bauelemente vergleichbar
sind mit Bezugsziffern versehen worden, welche um die Zahl 100
größer sind als die Bezugsziffern, die bei der Ausführungsform gemäß
den Fig. 2 und 3 verwendet worden sind. So weist die Förderpumpe
120 gemäß den Fig. 4 und 5 ebenfalls ein Flügelrad 126 auf, das
in einer Gehäusekammer 124 eines Gehäuses 122 drehbar angeordnet
ist. Abweichend von der Ausgestaltung und Ausbildung der Pumpe gemäß
den Fig. 2 und 3 hat das Flügelrad 126 jedoch zwei Kränze von
Flügeln, die in den Fig. 4 und 5 mit den Bezugsziffern 128 und
129 bezeichnet worden sind. Die beiden Kränze von Flügeln 128 und
129 sind in Achsrichtung des Flügelrads 126 gesehen mit Abstand
voneinander angeordnet. Dabei können in Richtung der Drehachse des
Förderglieds 126 in Projektion gesehen, die Flügel des einen Kranzes
zwischen den Flügeln des anderen Kranzes angeordnet sein. Zwischen
den beiden Kränzen ist eine Ringnut 140 ausgebildet, die als
gemeinsamer Ringkanal für die Pumpe 120 dient. Die Ringnut 140 ist
ebenfalls zur Mantelfläche des Flügelrades 126 hin offen. Weiter
münden die zwischen einander benachbarten Flügeln der beiden Kränze
vorhandene Förderkammern - die den Förderkammern 30 gemäß Fig. 6
entsprechen - in den Ringkanal 140. Schließlich sind diese Kammern
zum Flügelrad 126 hin durch Krümmungen 148 begrenzt, welche den
Krümmungen 48 der Ausführungsform gemäß den Fig. 2 und 3
entsprechen. Auch hat die Ausführungsform gemäß den Fig. 4 und 5
aber auch ein gehäusefestes Trennelement 144, welches die Saugseite
der Pumpe 120 von deren Druckseite trennt. Das Trennelement 144
taucht ebenfalls völlig in die Ringnut 140 ein und ist bis nahe an
deren Begrenzungen herangeführt.In another embodiment of the feed pump, the construction of which is shown in FIGS. 4 and 5, components which are comparable to the components shown in FIGS . 2 and 3 have been provided with reference numbers which are 100 times larger than that Reference numerals which have been used in the embodiment according to FIGS . 2 and 3. The feed pump 120 according to FIGS. 4 and 5 also has an impeller 126 which is rotatably arranged in a housing chamber 124 of a housing 122 . Deviating from the design and configuration of the pump according to FIGS. 2 and 3, however, the impeller 126 has two rings of vanes, which have been designated in FIGS . 4 and 5 with the reference numbers 128 and 129 . The two rings of vanes 128 and 129 are arranged at a distance from one another as viewed in the axial direction of the impeller 126 . Seen in the direction of the axis of rotation of the conveying member 126 in projection, the wings of one ring can be arranged between the wings of the other ring. An annular groove 140 is formed between the two rings, which serves as a common annular channel for the pump 120 . The annular groove 140 is also open to the outer surface of the impeller 126 . Furthermore, the delivery chambers present between adjacent wings of the two rings - which correspond to the delivery chambers 30 according to FIG. 6 - open into the annular channel 140 . Finally, these chambers are delimited towards the impeller 126 by curvatures 148 which correspond to the curvatures 48 of the embodiment according to FIGS. 2 and 3. The embodiment according to FIGS. 4 and 5 also has a separating element 144 fixed to the housing, which separates the suction side of the pump 120 from its pressure side. The separating element 144 is also completely immersed in the annular groove 140 and is brought close to its boundaries.
In Fig. 7 ist dargestellt, wie eine erfindungsgemäß aufgebaute
Pumpe auf einfache Weise als Mehrstufe ausgebildet werden kann.
Dabei ist in einem Gehäuse 222 eine Gehäusekammer 224 vorhanden, in
welcher ein walzenförmiges Förderglied 226 drehbar gelagert ist. An
dem walzenförmigen Förderglied 226 sind in Richtung der Drehachse
des Förderglieds 226 gesehen mit Abstand hintereinander drei Flügel
kränze 228 ausgebildet, denen jeweils ein Ringkanal 240 zugeordnet
ist. Dabei ist beim Ausführungsbeispiel die Anordnung von Förder
gliederkranz und Ringkanal jeweils so getroffen, wie dies in den
Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Es ist jedoch auch denkbar, die
einzelnen Pumpstufen gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig.
4 und 5 auszubilden. Das Gehäuse weist weiter eine Einlaßöffnung 236
und eine Auslaßöffnung 234 auf. Weiter führen Überströmkanäle 250
und 252 durch das Gehäuse 222, wobei diese Überströmkanäle stets von
dem Bereich der Ringnut 240 der einen Pumpstufe zum Bereich des
Flügelkranzes 228 der darauffolgenden Pumpstufe führt. Im Betrieb
der Pumpe strömt das zu fördernde Medium also über die Einlaß- oder
Saugöffnung 236 zum ersten Flügelkranz 228 und wird von dort aus
über den Überströmkanal 250 in Richtung des Pfeiles 260 zur nächsten
Pumpstufe gedrückt. Dort wird der Förderdruck weiter gesteigert, so
daß das Medium über die Ringnut 240 der zweiten Pumpstufe und den
Überströmkanal 252 entsprechend dem Pfeil 262 in die dritte Pump
stufe gelangt, von wo es nach einer weiteren Drucksteigerung über
die Auslaßöffnung 234 die Pumpe 220 verläßt. FIG. 7 shows how a pump constructed according to the invention can be designed as a multi-stage in a simple manner. In this case, a housing chamber 224 is present in a housing 222 , in which a roller-shaped conveying member 226 is rotatably mounted. On the roller-shaped conveyor member 226 seen in the direction of the axis of rotation of the conveyor member 226 at a distance from each other three wing rings 228 are formed, each of which is assigned an annular channel 240 . In this case, the arrangement of the conveyor limb ring and the annular channel is made in the exemplary embodiment as shown in FIGS . 2 and 3. However, it is also conceivable to design the individual pump stages according to the exemplary embodiment according to FIGS . 4 and 5. The housing further has an inlet opening 236 and an outlet opening 234 . Overflow channels 250 and 252 also lead through the housing 222 , these overflow channels always leading from the region of the annular groove 240 of the one pump stage to the region of the wing ring 228 of the subsequent pump stage. When the pump is in operation, the medium to be pumped thus flows via the inlet or suction opening 236 to the first wing rim 228 and is pressed from there via the overflow channel 250 in the direction of arrow 260 to the next pump stage. There, the delivery pressure is further increased so that the medium passes through the annular groove 240 of the second pump stage and the overflow channel 252 according to the arrow 262 in the third pump stage, from where it leaves the pump 220 after a further pressure increase via the outlet opening 234 .
Es ist klar, daß die Schnittführung bei der Prinzipdarstellung der
Mehrstufenpumpe gemäß Fig. 7 nicht der Realität entspricht.
Tatsächlich sind die Elemente wie z.B. Trennelement, Einlaß- und
Auslaßöffnungen (Überströmkanäle) der einzelnen Pumpstufen in
Drehrichtung des Förderglieds gesehen zueinander versetzt, was bei
der Fig. 7 aber nicht zum Ausdruck kommen kann.It is clear that the cut in the basic representation of the multi-stage pump according to FIG. 7 does not correspond to reality. In fact, the elements such as the separating element, inlet and outlet openings (overflow channels) of the individual pump stages are offset from one another in the direction of rotation of the conveying member, but this cannot be expressed in FIG. 7.
Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß der Ringkanal als
Ringnut ausgebildet und in dem Förderglied angeordnet ist.All embodiments have in common that the ring channel as
Ring groove is formed and arranged in the conveyor member.