DE4123089A1 - Kraftstoff-foerderaggregat - Google Patents
Kraftstoff-foerderaggregatInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/086—Sealings especially adapted for liquid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
- F04D5/002—Regenerative pumps
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoff-Förderaggre
gat, bestehend im wesentlichen aus
- - einem Elektromotor mit einer Antriebswelle und einer Kupplung,
- - einer Einseitenkanalpumpe mit einem drehbar gelager ten, an die Antriebswelle ankuppelbaren Pumpenrad und einem das Pumpenrad umgebenden Distanzring,
- - einem gemeinsamen zylindrischen Gehäuse für Elektro
motor und Einseitenkanalpumpe mit je einem endseitig
angeordneten Ventil - und Pumpendeckel, wobei
- - der Pumpendeckel eine Ansaugöffnung und eine zentrale Bohrung aufweist und der Distanzring zwischen einem gehäusefesten Haltering und dem Pumpendeckel angeord net ist.
Für eine störungsfreie Funktion und einen guten Wirkungs
grad derartiger Förderaggregate kommt es ganz entscheidend
darauf an, wie gut Saug- und Druckseite der
Einseitenkanalpumpe gegeneinander abgedichtet sind. Dabei
bietet die Abdichtung zwischen relativ zueinander
unbeweglichen Bauteilen keine Probleme, weil dabei die
Fertigungstoleranzen so gewählt werden können, daß die
Bauteile flüssigkeitsdicht ineinander zu fügen sind.
Erhebliche Abdichtungsprobleme bestehen aber bei relativ
zueinander bewegten Teilen, zwischen denen zwangsläufig
Zwischenräume von solcher Größe vorgesehen werden müssen,
daß unter allen Betriebsbedingungen, insbesondere bei allen
vorkommenden Temperaturen eine Berührung der Teile
vermieden wird. Daraus ergeben sich Forderungen nach
Werkstoffpaarungen ohne große Unterschiede bei den
Temperaturausdehnungskoeffizienten und nach sehr engen
Fertigungstoleranzen. Bei der maßlichen Abstimmung der
Bauteile aufeinander kann man noch solche Zwischenräume
bzw. Spalte zwischen stillstehenden und bewegten Bauteilen
unterscheiden, die bei der Montage einjustiert werden
können, und solche, bei denen es ausschließlich auf die
Fertigungsgenauigkeit ankommt. Zur ersten Kategorie gehört
bei Förderaggregaten der eingangs genannten Art der radiale
Abstand zwischen dem Pumpenrad und dem Abstreifer des
Distanzrings, der vor der Befestigung des Distanzrings auf
dem Pumpendeckel unter Benutzung einer Einbauschablone als
Abstand zwischen Wellenstumpf und Abstreifer genau
eingestellt und durch Anziehen der den Distanzring mit dem
Pumpendeckel verbindenden Schrauben fixiert wird.
Nicht einstellbar ist der Spalt zwischen Pumpenrad und dem
übrigen, sich über mehr als 90% erstreckenden Umfang des
Distanzrings. Dieser Spalt ist allein vom Außendurchmesser
des Pumpenrades und vom Innendurchmesser des Distanzrings
abhängig. Er kann - wegen der notwendigen Einstellmöglich
keit zwischen Pumpenrad und Abstreifer - auch nicht so eng
toleriert werden, wie das bei Teilen mit fester, konzentri
scher Positionierung möglich wäre. Die Spaltbreite ist je
nach relativer Position von Pumpenrad und Abstreifer am
Umfang u. U. nicht überall gleich groß, der gesamte Spalt
querschnitt wird durch die Einjustierung aber nicht verän
dert.
Der Spalt stellt über weite Teile des Umfangs eine direkte
Verbindung zwischen Saug- und Druckseite her und ermöglicht
eine nicht unerhebliche Rückströmung des Fördergutes mit
entsprechender Einbuße an Wirkungsgrad. Es besteht somit
die Aufgabe, den Umfangsspalt zwischen Pumpenrad und
Distanzring bei einem Kraftstoff-Förderaggregat der ein
gangs genannten Art möglichst wirksam abzudichten, ohne daß
aufwendige und nicht wettbewerbsfähige Verfahren zur Her
stellung der Teile angewandt werden müssen. Insbesondere
soll die Abdichtung auch dann wirksam sein, wenn die axia
len Abmessungen von Pumpenrad und Distanzring nicht genau
übereinstimmen.
Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, das eingangs
genannte Kraftstoff-Förderaggregat so weiterzubilden, daß
zwischen Distanzring und Haltering eine dünne, kreisring
förmige, flexible Dichtung gehalten wird, die den Spalt
zwischen Pumpenrad und Distanzring überdeckt und vom Druck
des Fördermediums gegen das umlaufende Pumpenrad gedrückt
wird.
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen des Erfindungsgedan
kens sind in den Unteransprüchen 2 bis 15 beschrieben. Wei
tere Einzelheiten werden anhand des in den Fig. 1 bis 4
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Ansaugbereich des
Förderaggregats,
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Ansaugbereich des
Förderaggregats mit alternativer Ausgestaltung
der Welle,
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Pumpendeckel mit
Distanzring,
Fig. 4 zeigt als Ausschnitt in vergrößerter Darstellung
den Spaltbereich zwischen Pumpenrad und Distanz
ring.
In Fig. 1 ist das Ansaugende des erfindungsgemäßen Kraft
stoff-Förderaggregats als Teilschnitt dargestellt. Der
Elektromotor 1 besitzt eine Antriebswelle 2, mit der eine
Kupplung 3 drehfest verbunden ist. Die Kupplung 3 greift in
ein Pumpenrad 4 ein, das außen von einem feststehenden
Distanzring 5 umgeben ist und auf einem Wellenstumpf 19
drehbar gelagert ist. Der Wellenstumpf 19 ist fest in die
Bohrung 10 des Pumpendeckels 8 eingepreßt, der eine Ansaug
öffnung 9 aufweist. Zum elektromagnetischen Feld des Elek
tromotors 1 gehört ein Rückschlußring 26, gegen den ein
Haltering 11 in axialer Richtung abgestützt ist. Alle
genannten Teile befinden sich innerhalb eines zylindrischen
Gehäuses 6, das einen nach innen umgelegten Bördelrand 23
aufweist. Zwischen Pumpendeckel 8 und Gehäuse 6 ist ein
Dichtungsring 22 eingeklemmt. Auf der anderen Seite ist das
zylindrische Gehäuse 6 durch einen nicht dargestellten Ven
tildeckel 7 in ähnlicher Weise abgeschlossen.
Zwischen dem sich drehenden Pumpenrad 4 und dem still
stehenden Pumpendeckel 8 ist eine Gleitfolie 20 angeordnet,
um die Reibungsverluste beim Betrieb des Förderaggregats
klein zu halten. Zwischen Haltering 11 und Distanzring 5
ist eine dünne, kreisringförmige, flexible Dichtung 12 ein
gespannt. Diese nicht mitdrehende Dichtung wird durch den
Druck des Fördermediums gegen das drehende Pumpenrad ange
drückt, wodurch der Spalt 13 zwischen Pumpenrad 4 und
Distanzring 5 wirksam abgedichtet wird. Ein Mitdrehen der
Dichtung 12 wird verhindert, indem letztere mit Aussparun
gen 14 (vgl. Fig. 3) in Vorsprünge 15 des Distanzrings 5
eingreift.
Die Variante gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 1 nur
durch eine andere Gestaltung der Antriebswelle. Sie ist in
diesem Falle einstückig durchgehend ausgebildet und in
einem Gleitlager 21, das in die Bohrung 10 des Pumpen
deckels 8 eingesetzt ist, drehbar gelagert. In diesem Fall
wird der Pumpendeckel durch einen Abstandsring 24 axial
fixiert. Eine derartige Gestaltung der Antriebswelle 2 wird
benötigt, wenn der dargestellten Einseitenkanalpumpe eine
Vor-Förderstufe vorgeschaltet wird, die von dem gleichen
Elektromotor 1 angetrieben werden soll. Alle übrigen bezif
ferten Bauteile haben die gleiche Bedeutung und Funktion wie
in Fig. 1 und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.
Aus der Draufsicht auf den Pumpendeckel 8 gemäß Fig. 3 ist
ersichtlich, wie sich der Förderkanal von der Ansaugöffnung
9 über den Ansaugbereich 16a zum Druckbereich 16b
erstreckt. Ansaug- und Druckbereich sind durch einen Steg
17 voneinander getrennt. Der Pumpendeckel 8 weist eine Boh
rung 10 auf, in die bei der Version gemäß Fig. 1 ein Wel
lenstumpf 18 drehfest eingepreßt wird. Nach dem Einsetzen
des Wellenstumpfes 15 wird der Abstand X zwischen dem Wel
lenstumpf und dem Abstreifer 18 des Distanzring 5 unter
Verwendung einer Einbaulehre genau eingestellt und danach
der Distanzring 5 mittels Schrauben 25 fest mit dem Pumpen
deckel 8 verbunden. Mit 14 ist die Form der Aussparungen in
der flexiblen Dichtung 12 bezeichnet, die im wesentlichen
mit der Form der Vorsprünge 15 des Distanzrings überein
stimmt. Auf diese Weise wird die flexible Dichtung 12 gegen
eine Relativbewegung zwischen Dichtung 12 und Distanzring 5
gesichert.
In Fig. 1 ist noch einmal der Spaltbereich zwischen Pumpen
rad 4 und Distanzring 5 als Ausschnitt in vergrößertem Maß
stab dargestellt. Zwischen Distanzring 5 und Haltering 11
ist eine flexible Dichtung 12 eingeklemmt, in der zur Ver
stärkung etwa mittig eine Glasfasermatte 12a eingelegt ist.
Diese dünne, kreisringförmige, flexible Dichtung 12 wird
durch den Druck des Fördermediums, der in Richtung der
Pfeile wirkt, gegen das sich drehende Pumpenrad gedrückt,
wodurch eine wirksame Abdichtung des Spaltes 13 zwischen
Pumpenrad 4 und Distanzring 5 hergestellt wird. Bei laufen
dem Pumpenrad, d. h. bei Bestehen eines Druckgefälles
zwischen Druck- und Saugseite wird so ein Rückströmen des
Fördermediums von der Druck- zur Saugseite nahezu ausge
schlossen. Dabei ist die dünne, kreisringförmige, flexible
Dichtung 12 auch in der Lage, relativ große axiale Abmes
sungsunterschiede - wie dargestellt - zwischen Pumpenrad 4
und Distanzring 5 zu überbrücken.
Claims (16)
1. Kraftstoff-Förderaggregat bestehend im wesentlichen aus
- - einem Elektromotor (1) mit einer Antriebswelle (2) und einer Kupplung (3),
- - einer Einseitenkanalpumpe mit einem drehbar gela gerten, an die Antriebswelle (2) ankuppelbaren Pumpenrad (4) und einem das Pumpenrad (4) umge benden Distanzring (5),
- - einem gemeinsamen zylindrischen Gehäuse (6) für
Elektromotor (1) und Einseitenkanalpumpe mit je
einem endseitig angeordneten Ventil- (7) und
Pumpendeckel (8), wobei
- - der Pumpendeckel (8) eine Ansaugöffnung (9) und eine zentrale Bohrung (10) aufweist und der Distanzring (5) zwischen einem gehäusefesten Hal tering (11) und dem Pumpendeckel (8) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Distanzring (5) und
Haltering (11) eine dünne, kreisringförmige, flexible Dich
tung (12) gehalten wird, die den Spalt (13) zwischen Pum
penrad (4) und Distanzring (5) überdeckt und vom Druck des
Fördermediums gegen das umlaufende Pumpenrad (4) gedrückt
wird.
2. Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die flexible Dichtung (12) mit randseitigen Aussparun
gen (14) in entsprechende Vorsprünge (15) des Distanzrings
(5) eingreift.
3. Förderaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Pumpendeckel (8) in an sich bekannter
Weise ein Förderkanal (16) ausgeformt ist, bei dem ein
Ansaugbereich (16a) und ein Druckbereich (16b) durch einen
Steg (17) voneinander getrennt sind.
4. Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Distanzring (5) in Umfangsrichtung
gesehen zwischen dem Ansaugbereich (16a) und dem Druckbe
reich (16b) einen radial nach innen weisenden Abstreifer
(18) aufweist.
5. Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in die zentrale Bohrung (10) des Pum
pendeckels (8) ein Wellenstumpf (19) eingepreßt ist und daß
das Pumpenrad (4) auf diesem Wellenstumpf (19) drehbar
gelagert ist.
6. Förderaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Distanzring (5) radial verschieblich und relativ zum
Pumpenrad (4) bzw. Wellenstumpf (19) einstellbar und denach
mit dem Pumpendeckel (8) durch Schrauben (25) fest verbind
bar ist.
7. Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (2) des Elektromotors
(1) verlängert ausgebildet und in der zentralen Bohrung
(10) des Pumpendeckels (8) drehbar gelagert ist.
8. Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß im Berührungsbereich zwischen Pumpen
deckel (8) und Pumpenrad (4) eine Gleitfolie (20) vorgese
hen ist.
9. Förderaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitfolie (20) auf den Pumpendeckel (8) aufgeklebt
ist.
10. Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfolie (20) und die
flexible Dichtung (12) aus einer PTFE-Folie mit etwa mittig
eingelegter Glasfasermatte (12a) besteht.
11. Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenrad (4) und der
Distanzring (5) aus einer Phenolharz enthaltenden, spritz
gußfähigen Masse bestehen.
12. Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (3) und der Halte
ring (11) aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen.
13. Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpendeckel (8) aus einem
Aluminium-Druckgußteil besteht.
14. Förderaggregat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß das Aluminium-Druckgußteil eine durch chemische
Umwandlung oder galvanische Abscheidung erzeugte Ober
flächen-Beschichtung aufweist.
15. Förderaggregat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß eine Oberflächenbeschichtung aus Nickel vorgesehen
ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914123089 DE4123089C2 (de) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | Kraftstoff-Förderaggregat |
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DE19914123089 DE4123089C2 (de) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | Kraftstoff-Förderaggregat |
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DE4123089A1 true DE4123089A1 (de) | 1993-01-14 |
DE4123089C2 DE4123089C2 (de) | 1998-02-19 |
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- 1991-07-12 DE DE19914123089 patent/DE4123089C2/de not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Owner name: MANNESMANN VDO AG, 60326 FRANKFURT, DE |
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