EP2513484A1 - Kraftstoffpumpe - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Kraftstoffpumpe mit mindestens einem angetriebenen, sich in einem Pumpengehäuse drehenden, in seinen Seiten jeweils mindestens einen Kranz Schaufelkammern begrenzende Leitschaufeln aufweisenden Laufrad aus Kunststoff und mit beidseitig im Bereich der Leitschaufeln in dem Pumpengehäuse angeordneten teilringförmigen Kanälen, welche mit den Schaufelkammern zum Fördern von Kraftstoff Förderkammern bilden, wobei ein Einlasskanal in die eine Förderkammer und die andere Förderkammer in einen Auslasskanal mündet, wobei das Laufrad im Kunststoff eingebettete Kohlefasern enthält.

Description

Beschreibung Kraftstoffpumpe Gegenstand der Erfindung ist eine Kraftstoffpumpe mit mindes^¬ tens einem angetriebenen, sich in einem Pumpengehäuse drehenden, in seinen Seiten jeweils mindestens einen Kranz Schaufelkammern begrenzende Leitschaufeln aufweisenden Laufrad aus Kunststoff und mit beidseitig im Bereich der Leitschaufeln in dem Pumpengehäuse angeordneten teilringförmigen Kanälen, welche mit den Schaufelkammern zum Fördern von Kraftstoff Förderkammern bilden, wobei ein Einlasskanal in die eine Förderkammer und die andere Förderkammer in einen Auslasskanal mündet .

Solche Kraftstoffpumpen werden zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter zu einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs eingesetzt und sind somit bekannt. Bei einer Drehung des Laufrades wird der Kraftstoff über den Einlasska- nal angesaugt, auf ein höheres Druckniveau gebracht und über den Auslasskanal und den Elektromotor der Kraftstoffpumpe zu einer Vorlaufleitung gefördert, die den Kraftstoff zur Brennkraftmaschine leitet. Das Pumpengehäuse wird von einem Pum^¬ penboden und einem Pumpendeckel gebildet. Es ist auch be- kannt, zusätzlich einen Abstandshalter zwischen Pumpenboden und einem Pumpendeckel anzuordnen. Für eine Drehung des Lauf^¬ rades im Pumpengehäuse muss das Laufrad mit Abstand zu den Pumpengehäuseteilen angeordnet sein. Das bedeutet, dass sich jeweils zwischen einer Seite des Laufrades und dem gegenüber- liegenden Teil des Pumpengehäuses ein Spalt einstellt. Es wird versucht, diesen Spalt so gering wie möglich zu halten, da diese Spalte Leckstellen bilden, welche den Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe herabsetzen. Andererseits dürfen die Spalte nicht zu klein ausgebildet werden, damit das Laufrad bei einer Drehung nicht mit den Gehäuseteilen in Kontakt tritt, was ebenfalls den Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe he^¬ rabsetzt. Insbesondere das Quellverhalten und Schrägstellun- gen des Laufrades können zu Berührungen des Laufrades mit Ge^¬ häuseteilen führen. Hierzu ist es bekannt, mit dem Laufrad in Kontakt kommende Gehäuseteile zu beschichten, um diese Bau^¬ teile zusätzlich zu schützen.

Zur Verminderung der Quellneigung und zur Erhöhung der Festigkeit ist es weiter bekannt, Laufrädern Glasfasern und mineralische Füllstoffe beizumischen. Nach dem Herstellen der Laufräder, üblicherweise mittels Spritzgießen, werden diese zusätzlich geschliffen oder geläppt, um möglichst enge Spalt^¬ masse gegenüber den Gehäuseteilen zu erzielen. Nachteilig hierbei ist, dass durch die nachträgliche Bearbeitung des Schleifens oder des Läppens die beim Spritzgießen erzeugte äußere KunststoffSchicht teilweise abgetragen wird, nicht je- doch die in diesem Bereich befindlichen, beigemischten Glasfasern. Das hat zur Folge, dass diese Glasfasern mit ihren Enden teilweise aus der geläppten Oberfläche hervorstehen und bei einer Drehung des Laufrades mit den gegenüberliegenden Gehäuseteilen in Kontakt kommen. Aufgrund ihrer Festigkeit und Formstabiltät bewirken diese Glasfasern einen Materialab^¬ trag an den gegenüberliegenden Gehäuseteilen oder führen zu einer partiellen Zerstörung von auf den Gehäuseteilen angeordneten Schutzschichten. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kraft^¬ stoffpumpe mit einem Laufrad aus Kunststoff mit hoher Festig^¬ keit zu schaffen, welches auch bei engen Spaltmaßen keine Beschädigungen gegenüberliegender Gehäuseteile oder auf ihnen angeordneten Schutzschichten bewirkt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Kraftstoffpumpe dadurch gelöst, dass das Laufrad im Kunststoff eingebettete Kohlefasern enthält. Mit der Beimischung von Kohlefasern wird eine ähnlich gute Festigkeit wie mit Glasfasern erreicht, ohne dass es zu Be^¬ einträchtigungen gegenüberliegender Gehäusebauteile kommt. Die Festigkeit wird erreicht, da die Kohlefasern bei einer Einbettung in die Kunststoffmatrix eine gute Zugfestigkeit aufweisen. Gleichzeitig wird durch den Einsatz der Kohlefasern eine Beschädigung gegenüberliegender Gehäuseteile oder auf ihnen angeordneter Schutzschichten vermieden, da die Kohlefasern beim Schleifen oder Läppen eher zum Brechen neigen, so dass schon dadurch weniger Fasern mit gegenüberliegenden Bauteilen in Kontakt treten können. Von den Seitenflächen des Laufrades frei abstehenden Enden der Kohlefasern sind unkri- tisch, da Kohlfasern biegsam sind, so dass sie sich bei einem Kontakt mit anderen Bauteilen verbiegen. Sie besitzen somit keinen ausreichenden Widerstand, der zu einer Schädigung benachbarter Bauteile führen könnte. Aufgrund ihrer Werkstoff- eigenschaften wirken die frei abstehenden Kohlefasern zusätz- lieh als eine Art Schmierstoff, so dass erfindungsgemäße Laufräder gute Notlaufeigenschaften besitzen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der verwendete

Kunststoff ein Polyphenylensulfid oder ein auf Phenolharzba- sis beruhender Kunststoff.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung beträgt der Anteil der beigemischten Kohlefasern zwischen 15 und 50 Gewichtsprozent, je nachdem, wie hoch die gewünschte mechani- sehe Festigkeit sein soll. Das wird unter anderem von den

Einbaubedingungen und den Betriebsparametern der Kraftstoffpumpe bestimmt. Besonders gute Ergebnisse werden mit Beimi^¬ schungen im Bereich von 20 bis 40 Gewichtsprozent, insbesondere von 30 Gewichtsprozent erzielt.

Die Länge der Kohlefasern kann ebenfalls in weiten Bereichen variiert werden. Die Bereiche können von 0,1 mm bis 1 mm rei^¬ chen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass Kohlfasern mit einer Länge in einem Bereich um 1mm besonders geeignet sind.

Claims

Kraftstoffpumpe mit mindestens einem angetriebenen, sich in einem Pumpengehäuse drehenden, in seinen Seiten jeweils mindestens einen Kranz Schaufelkammern begrenzende Leitschaufeln aufweisenden Laufrad aus Kunststoff und mit beidseitig im Bereich der Leitschaufeln in dem Pumpengehäuse angeordneten teilringförmigen Kanälen, welche mit den Schaufelkammern zum Fördern von Kraftstoff Förderkammern bilden, wobei ein Einlasskanal in die eine Förderkammer und die andere Förderkammer in einen Auslasskanal mündet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Laufrad im Kunststoff eingebettete Kohlefasern enthält.

Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kunststoff ein Poly- phenylensulfid oder ein auf Phenolharzbasis beruhender Kunststoff ist.

Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Anteil der Kohlefa^¬ sern 15 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 40 Gewichtsprozent, insbesondere 30 Gewichtsprozent, be^¬ trägt .

Kraftstoffpumpe nach Anspruch 3, d a d u r c h g e ^¬ k e n n z e i c h n e t , dass die Länge der Kohlefasern in einem Bereich von 1 mm liegen.

Kraftstoffpumpe nach Anspruch 3, d a d u r c h g e ^¬ k e n n z e i c h n e t , dass die Länge der Kohlefasern in einem Bereich von 0,1 mm bis 1 mm liegen. ? n n q n 1 1

WO 2011/082932 PCT/EP2010/069252

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6. Kraftstoffpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Laufrad zusätzlich Graphit enthält.