DE3925396A1 - Kraftstoffoerderpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstofförderpumpe nach dem Seitenkanalprinzip, die insbesondere für leicht verdampfenden Kraftstoff verwendet wird und die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.

Aus der DE-PS 34 24 520 ist eine Kraftstofförderpumpe nach dem Seitenkanalprinzip bekannt. Diese Pumpe besitzt ein Laufrad mit Flügeln, die sich über die ganze Dicke des Laufrads erstrecken und auf diese Weise zwischen sich Förderzellen bilden, die von der einen Stirnseite bis zur anderen Stirnseite des Laufrads reichen. Das Pumpengehäuse besteht aus zwei Gehäuseteilen, die die Pumpenkammer einschließen und von denen jedes mit einem Seitenkanal versehen ist. Am Ende eines Seitenkanals befindet sich in jedem Gehäuseteil ein Entlüftungsloch, durch das Gas, das sich in den Förderzellen des Laufrads gesammelt hat, aus den Förderzellen gedrängt werden kann.

Bei einer aus der DE-OS 37 43 700 bekannten Kraftstofförderpumpe nach dem Seitenkanalprinzip ist das Laufrad anders gestaltet. Bei diesem stehen die Flügel an der Peripherie axial von einer radialen Trennwand ab, so daß Förderzellen gebildet werden, die nur zur einen Stirnseite des Laufrads und in radialer Richtung offen und durch die Trennwand gegeneinander abgeschlossen sind. Bei der bekannten Pumpe befindet sich ein Entlüftungsloch in einer axialen Wand der Pumpenkammer radial vor dem Laufrad zwischen einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstofförderpumpe mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß eine bessere Entlüftung der Förderzellen des Laufrads möglich ist und dadurch ein höherer Wirkungsgrad der Pumpe erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kraftstofförderpumpe gelöst, die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist und bei der jede der ersten Förderzellen über einen von der Peripherie des Laufrads beabstandeten Durchbruch in der Trennwand mit einer zweiten Förderzelle auf der zweiten Seite der Trennwand verbunden ist und das Entlüftungsloch von den zweiten Förderzellen axial überfahrbar ist.

Bei einer erfindungsgemäßen Kraftstofförderpumpe befindet sich das Entlüftungsloch also nicht radial vor dem Laufrad, sondern, in axialer Richtung des Laufrads gesehen, vor einer Stirnseite des Laufrads. Dabei ist es so angeordnet, daß es von den Förderzellen, die sich auf der dem Entlüftungsloch zugewandten Seite der Trennwand befinden, überfahren werden kann. Verdampfter Kraftstoff ist gegenüber flüssigem Kraftstoff einer geringeren Zentrifugalkraft unterworfen und wird sich deshalb in den Förderzellen, vor allem auf dem Grund der Förderzellen, sammeln. Durch ein axial neben dem Laufrad angeordnetes Entlüftungsloch ist deshalb eine gute Entlüftung der zweiten Förderzellen möglich. Alle ersten Förderzellen des Laufrads auf der anderen Seite der Trennwand sind über Durchbrüche mit den zum Entlüftungsloch hin axial offenen zweiten Förderzellen verbunden, so daß alle Förderzellen des Laufrads durch dasselbe Entlüftungsloch entlüftet werden können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Kraftstofförderpumpe kann man den Unteransprüchen entnehmen.

So wird eine Ausführung bevorzugt, bei der das Entlüftungsloch so angeordnet ist, daß es von den zweiten Förderzellen im Bereich der Durchbrüche überfahrbar ist. Befindet sich das Entlüftungsloch in einem Seitenkanal, so wird sich das Entlüftungsloch dann bevorzugt nahe am Innenrand des Seitenkanals befinden.

Damit der verdampfte und durch das Entlüftungsloch abgegebene Kraftstoff nicht in die geförderte Flüssigkeit gelangt, befindet sich das Entlüftungsloch vorteilhafterweise in einem Deckel, der auch die Ansaugöffnung aufweist. Der verdampfte Kraftstoff wird also in den Kraftstoffbehälter, in den die Kraftstofförderpumpe eingebaut ist, zurückgegeben.

Beginnt der Seitenkanal, von dem eine Auslaßöffnung ausgeht, im Abstand vor der Auslaßöffnung tiefer zu werden, so werden besonders gute Förderergebnisse erzielt, wenn sich das Entlüftungsloch, in peripherer Richtung betrachtet, an der Stelle in einem Seitenkanal befindet, an dem sich die Tiefe des einen Seitenkanals zu ändern beginnt. Dieses Merkmal ist mit Vorteil auch bei Kraftstofförderpumpen anwendbar, deren Laufrad anders als das nach Anspruch 1 aufgebaut ist, z. b. axial nach beiden Seiten hin offene Förderzellen besitzt.

Da sich, wie schon erwähnt, verdampfter Kraftstoff vor allem am Grunde der Förderzellen des Laufrads sammelt, ist es vorteilhaft, wenn ein Durchbruch zwischen zwei Förderzellen bis zum radial inneren Ende einer Förderzelle reicht.

Es hat sich aus ausreichend erwiesen, daß sich ein Durchbruch in peripherer Richtung nur über einen Teil der Breite einer ersten Förderzelle erstreckt. Dabei wurden besonders gute Förderergebnisse erhalten, wenn der Durchbruch näher an den in Umlaufrichtung des Laufrads vorderen Flügel als an den hinteren Flügel einer ersten Zelle heranreicht, insbesondere wenn er bis zum vorderen Flügel reicht.

Bei einer Kraftstofförderpumpe, bei der zur Vergleichmäßigung der pro Zeiteinheit geförderten Flüssigkeitsmenge die ersten Förderzellen in peripherer Richtung des Laufrads vorzugsweise um den halben Zellenabstand gegenüber den zweiten Förderzellen versetzt sind, befindet sich ein Durchbruch in vorteilhafter Weise zwischen nur einem Flügel, vorzugsweise dem vorderen Flügel einer ersten Förderzelle und nur einem Flügel, vorzugsweise dem hinteren Flügel einer zweiten Förderzelle. Eine erste Förderzelle ist also jeweils nur mit einer einzigen zweiten Förderzelle verbunden.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstofförderpumpe ist in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert, wobei auch auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen eingegangen wird. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Laufrad in Achsrichtung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil des Laufrads nach Fig. 2 in einem vergrößerten Maßstab,

Fig. 4 eine Innenansicht des Deckels für die Pumpenkammer,

Fig. 5 eine Innenansicht des Pumpentopfes und

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI aus Fig. 5.

Bei der gezeigten Kraftstofförderpumpe umschließt ein zylindrisches Blechgehäuse 10 einen Elektromotor 11 und die eigentliche Pumpe 12, deren Laufrad 13 vom Elektromotor 11 angetrieben wird. An seiner einen Stirnseite ist das Blechgehäuse 10 von einem Kunststoffdeckel 14 verschlossen, der einen Auslaßkanal 15 für den geförderten Kraftstoff aufweist und der die auf dem Kollektor 16 des Elektromotors schleifenden Kohlebürsten trägt. Zentral besitzt der Deckel 14 ein Zylinderlager 17 für die Motorwelle 18. Ein metallischer Statorring 19, der einen Abstand vom Blechgehäuse 10 hat, trägt zwei Dauermagnete 20.

Die Pumpe 12 weist einen Topf 25, der auf dem Statorring 19 aufliegt und einen Deckel 26 auf, über den das Blechgehäuse 10 gebördelt ist. Der Pumpentopf 25 und der Deckel 26 umschließen eine Pumpenkammer 27, in der sich das Laufrad 13 befindet. Die Motorwelle 18 ragt durch den Pumpentopf 25 hindurch, in dem sie auch gelagert ist, in die Pumpenkammer 27 hinein. Das Laufrad 13 ist dort mit einer weiten Passung auf die Motorwelle 18 aufgeschoben. Das über das Laufrad 13 vorstehende Ende der Motorwelle 18 ist abgeflacht und steckt in einem entsprechenden Durchbruch eines Mitnehmers 28. Motorwelle 18 und Mitnehmer 28 sind also verdrehsicher miteinander verbunden. Der Mitnehmer 28 greift mit vier Zapfen 29, von denen zwei aus Fig. 1 ersichtlich sind, in Bohrungen 30 des Laufrads 13, so daß dieses von der Motorwelle 18 über den Mitnehmer 28 gedreht werden kann.

In axialer Richtung betrachtet auf jeder Seite des Laufrads 13 befindet sich ein Seitenkanal 35 bzw. 36, wobei der Seitenkanal 35 in den Deckel 26 und der Seitenkanal 36 in den Boden des Pumpentopfes 25 eingelassen ist. Eine Ansaugöffnung 37 im Deckel 26 mündet in den Seitenkanal 35. Durch eine vom Seitenkanal 36 ausgehende Auslaßöffnung 52 im Boden des Pumpentopfes 25 hindurch fließt der geförderte Kraftstoff durch den Elektromotor 11 zum Auslaßkanal 15. Die Ansaugöffnung 37 befindet sich am Beginn und die Auslaßöffnung 52 am Ende der beiden Seitenkanäle 35 und 36, wobei deren Beginn und Ende durch Dichtflächen 38, die in den Fig. 4 und 5 erkennbar sind, voneinander getrennt sind.

Das Laufrad 13 besitzt eine Nabe 40, an die außen eine radiale, senkrecht auf der Achse des Laufrads 13 stehende Trennwand 41 angeformt ist. Die Dicke der Trennwand 41 ist am Außenumfang des Laufrads 13 am geringsten und nimmt zur Nabe 40 hin auf gekrümmten Kurven bis auf die volle Stärke des Laufrads zu. Zu beiden Seiten stehen von der Trennwand 41 axiale Flügel 42 bzw. 43 ab. Durch die Trennwand 41 und die Flügel 42 werden erste Förderzellen 44, die radial und zum Seitenkanal 36 hin offen sind, und von der Trennwand 41 und den Flügeln 43 zweite Förderzellen 45 gebildet, die radial und axial zum Seitenkanal 35 hin offen sind. Der Winkelabstand zwischen den Flügeln 42 ist gleich dem zwischen den Flügeln 43. Allerdings sind die Flügel auf der einen Seite der Trennwand 41 gegenüber den Flügeln auf der anderen Seite der Trennwand in peripherer Richtung des Laufrads 13 um den halben Flügelabstand versetzt. Entsprechend sind auch die ersten Förderzellen 44 um den halben Zellenabstand gegenüber den zweiten Förderzellen 45 versetzt.

Während des Betriebs der Kraftstofförderpumpe entstehender Kraftstoffdampf sammelt sich in den Förderzellen 44 und 45 und beeinträchtigt den Wirkungsgrad der Pumpe, wenn er nicht aus den Förderzellen entfernt wird. Zur Entlüftung der Förderzellen ist der Deckel 26 der Pumpe mit einem Entlüftungsloch 50 versehen, das sich am Innenrand des Seitenkanals 35 in diesem befindet. Da die Förderzellen 44 und 45 radial genau bis zum inneren Rand der Seitenkanäle reichen, befindet sich das Entlüftungsloch 50 auch am inneren Ende der Förderzellen. Durch das Entlüftungsloch 50 wird der Kraftstoffdampf, der sich in den zum Deckel 26 hin offenen, zweiten Förderzellen 45 gesammelt hat, wieder nach außen in den Kraftstofftank gedrückt. Um auch die ersten Förderzellen 44 wirkungsvoll entlüften zu können, ist jede dieser Förderzellen 44 über einen Durchbruch 51 in der Trennwand 41 mit einer zweiten Förderzelle 45 verbunden. Die Durchbrüche 51 besitzen einen Abstand von der Peripherie des Laufrads 13 und reichen bis zum radial inneren Ende der Förderzellen. Das Entlüftungsloch 50 wird also von den zweiten Förderzellen 45 im Bereich der Durchbrüche 51 überfahren. Die Gestalt aller Durchbrüche 51 ist gleich, genauso wie ihre Lage in den einzelnen Förderzellen. Sie befinden sich jeweils zwischen den in Umlaufrichtung des Laufrads 13, die in Fig. 3 durch den Pfeil A angedeutet ist, vorderen Flügel 42 einer ersten Förderzelle 44 und dem hinteren Flügel 43 einer zweiten Förderzelle 45, wobei sie bis zu jedem der beiden Flügel reichen. In peripherer Richtung des Laufrads 13 erstreckt sich also ein Durchbruch 51 nur über einen Teil der Breite einer ersten Förderzelle 44. Dabei hat sich die Anordnung am vorderen Flügel 42 einer ersten Förderzelle 44 als günstiger als eine Anordnung am hinteren Flügel erwiesen. Insgesamt haben die Durchbrüche 41 einen Querschnitt erhalten, der in radialer Richtung größer als in peripherer Richtung des Laufrads 13 ist.

Wenn sich im Betrieb der Kraftstofförderpumpe in den ersten Förderzellen 44 verdampfter Kraftstoff sammelt, so wird dieser durch die Durchbrüche 51 aus den Förderzellen 44 in die zweiten Förderzellen 45 gedrückt und kann von dort durch das Entlüftungsloch 50 die Pumpenkammer verlassen.

Für die Lage des Entlüftungsloches 50 im Seitenkanal 35 hat sich nun eine bestimmte Position relativ zum Seitenkanal 36 als besonders günstig herausgestellt. Von diesem Seitenkanal 36 geht, wie man aus den Fig. 5 und 6 entnehmen kann, eine Auslaßöffnung 52 aus, durch die sich der Kraftstoff in den Elektromotor 11 ergießt. An einer Kante 53, die von der Auslaßöffnung einen Winkelabstand von etwa 40° hat, beginnt der Seitenkanal 36 allmählich tiefer zu werden. Das Entlüftungsloch 50 im Seitenkanal 35 befindet sich nun axial über der Kante 53 des Seitenkanals 36. Mit einem Entlüftungsloch an diesem Ort wurde eine besonders hohe Förderleistung der Kraftstofförderpumpe erzielt. Auch bei einer anderen Gestalt des Laufrads, zum Beispiel mit Förderzellen, die axial nach beiden Seiten offen sind, ist die Anordnung des Entlüftungslochs 50 über einer Kante eines Seitenkanals besonders vorteilhaft. Auch wenn sich das Entlüftungsloch im Seitenkanal 36 befindet, wird es vorteilhafterweise an der Kante 53 angeordnet.

Claims (13)

1. Kraftstofförderpumpe nach dem Seitenkanalprinzip, insbesondere für leicht verdampfenden Kraftstoff, mit einem sich in einer Pumpenkammer (27) befindlichen Laufrad (13), an dessen Peripherie durch eine radiale Trennwand (41) und durch beidseitig von dieser Trennwand (41) axial abstehende Flügel (42, 43) erste Förderzellen (44) auf der einen und zweite Förderzellen (45) auf der anderen Seite der Trennwand (41) gebildet sind, mit jeweils einem Seitenkanal (35, 36) auf beiden Seiten des Laufrads (13) und mit einem Entlüftungsloch (50) für verdampften Kraftstoff, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten Förderzellen (44) über einen von der Peripherie des Laufrads (13) beabstandeten Durchbruch (51) in der Trennwand (41) mit einer zweiten Förderzelle (45) verbunden ist und daß das Entlüftungsloch (50) von den zweiten Förderzellen (45) axial überfahrbar ist.

2. Kraftstofförderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlüftungsloch (50) so angeordnet ist, daß es von den zweiten Förderzellen (45) im Bereich der Durchbrüche (51) überfahrbar ist.

3. Kraftstofförderpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Entlüftungsloch (50) in einem Seitenkanal (35) nahe an dessen Ende befindet.

4. Kraftstofförderpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Deckel (26) mit einer Ansaugöffnung (37) aufweist und daß sich das Entlüftungsloch (50) in dem Deckel (26) befindet.

5. Kraftstofförderpumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Seitenkanal (36) eine Auslaßöffnung (52) ausgeht, daß dieser Seitenkanal (36) im Abstand zur Auslaßöffnung (52) tiefer zu werden beginnt und daß sich das Entlüftungsloch (50), in peripherer Richtung betrachtet, wenigstens annähernd dort in einem der beiden Seitenkanäle (35, 36), insbesondere in dem Seitenkanal (35) mit einer Ansaugöffnung (37), befindet, wo der eine Seitenkanal (36) tiefer zu werden beginnt.

6. Kraftstofförderpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchbruch (51) bis zum radial inneren Ende einer Förderzelle (44, 45) reicht.

7. Kraftstofförderpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Durchbruch (51) in peripherer Richtung nur über einen Teil der Breite einer ersten Förderzelle (44) erstreckt.

8. Kraftstofförderpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (51) bis an einen die erste Förderzelle (44) begrenzenden Flügel (42) heranreicht.

9. Kraftstofförderpumpe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (51) näher an den in Umlaufrichtung des Laufrads (13) vorderen Flügel (42) als an den hinteren Flügel (42) der ersten Förderzelle (44) heranreicht, insbesondere bis zum vorderen Flügel (42) reicht.

10. Kraftstofförderpumpe nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Förderzellen (44) in peripherer Richtung vorzugsweise um den halben Zellenabstand gegenüber den zweiten Förderzellen (45) versetzt sind und daß sich ein Durchbruch (51) zwischen nur einem Flügel (42), vorzugsweise dem vorderen Flügel (42) einer ersten Förderzelle (44) und nur einem Flügel (43), vorzugsweise dem hinteren Flügel (43), einer zweiten Förderzelle (45) befindet.

11. Kraftstofförderpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (51) bis an beide Flügel (42, 43) heranreicht.

12. Kraftstofförderpumpe nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchbruch (51) in radialer Richtung größer als in peripherer Richtung ist.

13. Kraftstofförderpumpe nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestalt aller Durchbrüche (51) gleich ist und die Lage aller Durchbrüche (51) in den Förderzellen (44, 45) die gleiche ist.