WO2003022547A1 - Verfahren zur fertigung eines einen kanal aufweisenden gehäuseteils einer förderpumpe, gehäuseteil für eine förderpumpe und werkzeugform zur fertigung eines einen kanal aufweisenden gehäuseteils - Google Patents

Verfahren zur fertigung eines einen kanal aufweisenden gehäuseteils einer förderpumpe, gehäuseteil für eine förderpumpe und werkzeugform zur fertigung eines einen kanal aufweisenden gehäuseteils Download PDF

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Karsten Meiser
Dirk Becker
Sabine Burhenne
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    • Y10T29/49236—Fluid pump or compressor making

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a housing part of a feed pump having a channel in a tool mold having at least two molded parts, in which the molded parts are brought into an adjacent position. Furthermore, the invention relates to a housing part for a feed pump, in particular for a fuel pump designed as a side channel or peripheral pump, which is designed for manufacture in a tool mold as a molded part with at least one central parting plane, with an end face provided opposite an arrangement of an impeller of the feed pump and with one channel from the front to a second side. The invention also relates to a mold for producing a housing part of a feed pump having a channel.
  • Housing parts for feed pumps known from practice have an inlet channel or an outlet channel and are often made of plastic in an injection mold.
  • the molded parts of the injection mold are bowl-shaped.
  • One of the molded parts has a stamp forming the channel.
  • the disadvantage here is that the molded parts no longer lie reliably against one another after wear, so that a burr arises during production. Such a Burr can only be removed manually with great effort.
  • the channel is also tapered towards the end face to be arranged opposite the impeller, the ridge arises at a narrow point of the channel, where the flow speed is particularly high and it opposes a particularly high resistance to a flow of the feed pump.
  • the ridge can produce gas bubbles in the flow. These gas bubbles develop increasingly at high temperatures and lead to cavitation of the housing part.
  • Even after manual removal of the burr an unevenness in the wall of the channel remains in the area of the parting plane, which causes turbulence in the flow.
  • the invention is based on the problem of designing a method of the type mentioned at the outset in such a way that it reliably prevents the formation of a burr in a region of the channel provided for a high flow velocity. Furthermore, an easy-to-manufacture housing part of the type mentioned at the outset is to be created, in which turbulence in the flow is avoided as far as possible. In addition, a tool shape is to be created which enables the most cost-effective production of the housing part.
  • the first-mentioned problem is solved in that the shaped parts are moved into the channel for movement into the adjacent position.
  • the second-mentioned problem namely the creation of a housing part, in which turbulence in the flow is avoided as far as possible, is solved according to the invention in that the parting plane is arranged within the channel.
  • This configuration means that a ridge generated by the parting plane is at a distance from the end face to be arranged opposite the impeller. This largely prevents turbulence in the flow flowing into the impeller. Therefore, the feed pump provided with the housing part according to the invention has a particularly high efficiency.
  • the parting plane can be easily aligned with respect to the flow direction in the channel if the parting plane is arranged inclined at an intended angle with respect to the axis of the channel. This leads to a further reduction in the turbulence of the flow in the channel.
  • the channel for guiding the flow is designed to be bent at an intended angle onto the impeller.
  • the housing part according to the invention can be manufactured particularly easily according to another advantageous development of the invention if the parting plane is arranged between a first section of the channel which adjoins the end face and a second section which adjoins the first section and is arranged transversely thereto.
  • a further advantage of this design is that the sections of the channel are each designed without undercuts, so that the housing part can be easily removed axially.
  • the invention further contributes to further reducing the turbulence in the flow if the parting plane is spaced apart from a guide lip adjacent to the end face for the flow to be conveyed.
  • a lateral deflection of the flow in the channel can easily be avoided if the region of the parting plane adjacent to the end face is guided parallel to the guide lip.
  • the last-mentioned problem namely the creation of a tool shape which enables the housing part to be manufactured as inexpensively as possible, is invented solved by areas of two molded parts that protrude into the channel and are undercut-free. With this design, the housing part can be easily pulled axially out of the mold. This makes the production of the housing part particularly cost-effective. Thanks to the invention, unevenness in the channel formed by the molded parts in their adjoining areas can be moved to an area in which the flow within the channel is particularly little impaired.
  • FIG. 1 shows a sectional view through a feed pump with a housing part according to the invention
  • FIG. 2 shows a greatly enlarged representation of a partial area of the housing part from FIG. 1 during manufacture
  • FIG 3 shows the housing part from Figure 2 when removing a burr.
  • FIG. 1 shows a feed pump 1 according to the invention, designed as a side channel pump.
  • the feed pump 1 can be used, for example, as a fuel pump for delivering fuel in a motor vehicle.
  • the feed pump 1 has an impeller 3 driven by an electric motor 2.
  • the impeller 3 is opposed by two housing parts 5, 6 which are spaced apart by an annular spacer 4 in the intended position.
  • blade chambers 7 are arranged.
  • the housing parts 5, 6 have partially annular ducts 8 opposite the vane chambers 7.
  • a channel 9, 10 connected to the respective part-ring-shaped channel 8 is arranged.
  • the channel 9 arranged at the free end of the feed pump 1 is designed as an inlet channel, while the channel 10 pointing towards the electric motor 2 is designed as an outlet channel.
  • FIG. 2 shows a partial area of the housing part 5 arranged at the free end of the feed pump 1 from FIG. 1 with the channel 9 designed as an inlet channel in a greatly enlarged illustration during production in a tool mold 11.
  • the tool mold 11 has two, each with a partial area in the channel 9 protruding molded parts 12, 13.
  • the mold 11 can be, for example, an injection mold.
  • the molded parts 12, 13 lie against one another within the channel 9 in a parting plane inclined by the angle ⁇ and are each designed without undercuts.
  • the housing part 5 can be demolded by axially pulling the molded parts 12, 13 apart.
  • the parting plane 14 is guided up to a guide lip 15 of the housing part 5 provided for guiding the medium conveyed by the feed pump 1.
  • a burr 16 shown in FIG. 3 can arise in the region of the parting plane 14.
  • the burr is located between a first section 18 opposite the impeller from FIG. 1 and a second section 19 arranged transversely to the first section 18.
  • the burr 16 can be removed with a punch 17 to be pressed through the channel 9.
  • the punch 17 has a NEN the projection surface of the parting plane 14 on the end face of the housing part 5 corresponding cross section.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Ein Gehäuseteil (5) einer Förderpumpe wird in einer Werkzeugform (11) mittels zweier in einen als Einlasskanal ausgebildeten Kanal (9) hineinragenden Formteilen (12, 13) gefertigt. Die Formteile (12, 13) liegen in einer um einen vorgesehenen Winkel a gegenüber der Längsachse geneigten Trennebene (14) aneinander. Ein bei der Fertigung im Bereich der Trennebene (14) entstehender Grat lässt sich einfach mit einem Stanzwerkzeug entfernen.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Fertigung eines einen Kanal aufweisenden Gehäuseteils einer Förderpumpe, Gehäuseteil für eine Förderpumpe und Werkzeugform zur Fertigung eines einen Kanal aufweisenden Gehäuseteils
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung eines einen Kanal aufweisenden Gehäuseteils einer Förderpumpe in einer zumindest zwei Formteile aufweisenden Werkzeugform, bei dem die Formteile in eine aneinanderliegende Stellung gebracht werden. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Gehäuseteil für eine Förderpumpe, insbesondere für eine als Seitenkanal oder Peripheralpumpe ausgebildete Kraftstoffpumpe, welches zur Fertigung in einer Werkzeugform als Formteil mit zumindest einer mittigen Trennebene gestaltet ist, mit einer zur einem Laufrad der Förderpumpe gegenüberstehenden Anordnung vorgesehenen Stirnseite und mit einem von der Stirnseite bis zu einer zweiten Seite geführten Kanal. Die Erfindung betrifft zudem eine Werkzeugform zur Fertigung eines einen Kanal aufweisenden Gehäuseteils einer Förderpumpe .
Aus der Praxis bekannte Gehäuseteile für Fδrderpumpen weisen einen Einlasskanal oder einen Auslasskanal auf und werden häufig aus Kunststoff in einer Spritzgussform gefertigt. Die Formteile der Spritzgussform sind schalen- förmig gestaltet. Eines der Formteile weist einen den Kanal bildenden Stempel auf.
Nachteilig hierbei ist, dass die Formteile nach einer Abnutzung nicht mehr zuverlässig aneinander liegen, so dass bei der Fertigung ein Grat entsteht. Ein solcher Grat lässt sich nur mit sehr großem Aufwand manuell beseitigen. Da der Kanal zudem zu der gegenüber dem Laufrad anzuordnenden Stirnseite hin verjüngend gestaltet ist, entsteht der Grat an einer Engstelle des Kanals, wo die Strömungsgeschwindigkeit besonders hoch ist und er einer Strömung der Förderpumpe einen besonders großen Widerstand entgegensetzt. Insbesondere bei der als Kraftstoffpumpe eingesetzten Förderpumpe kann der Grat Gasblasen in der Strömung erzeugen. Diese Gasblasen entstehen verstärkt bei hohen Temperaturen und führen zu einer Kavitation des Gehäuseteils. Auch nach manueller Entfernung des Grates verbleibt im Bereich der Trennebene eine Unebenheit in der Wandung des Kanals, die Verwirbelungen in der Strömung verursacht .
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass es die Entstehung eines Grates in einem für eine hohe Strömungsgeschwindigkeit vorgesehenen Bereich des Kanals zuverlässig vermeidet. Weiterhin soll ein einfach zu fertigendes Gehäuseteil der eingangs genannten Art geschaffen werden, bei dem Verwirbelungen der Strömung möglichst weitgehend vermieden werden. Zudem soll eine Werkzeugform geschaffen werden, welche eine möglichst kostengünstige Fertigung des Gehäuseteils ermöglicht.
Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Formteile zur Bewegung in die aneinan- derliegende Stellung jeweils in den Kanal hineinbewegt werden.
Hierdurch wird ein möglicher, zwischen den Formteilen entstehender Grat in eine von der dem Laufrad gegenüberliegenden Stirnseite entfernte Stelle gelegt. Daher wird dank der Erfindung in dem für eine hohe Strömungsgeschwindigkeit vorgesehenen Bereich des Kanals die Entstehung eines Grates zuverlässig vermieden. Verwirbelungen in der Strömung des zu fördernden Mediums werden daher besonders gering gehalten.
Ein aufwändiges manuelles Nachbearbeiten des Gehäuseteils lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn ein von den Formteilen erzeugter Grat im Stanzverfahren entfernt wird.
Das zweitgenannte Problem, nämlich die Schaffung eines Gehäuseteils, bei dem Verwirbelungen der Strömung möglichst weitgehend vermieden werden, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Trennebene innerhalb des Kanals angeordnet ist.
Durch diese Gestaltung hat ein von der Trennebene erzeugter Grat einen Abstand von der dem Laufrad gegenüberliegend anzuordnenden Stirnseite. Verwirbelungen der in das Laufrad einströmenden Strömung lassen sich hierdurch weitgehend vermeiden. Daher hat die mit dem erfindungsgemäßen Gehäuseteil versehene Förderpumpe einen besonders hohen Wirkungsgrad.
Die Trennebene lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gegenüber der Strömungsrichtung im Kanal einfach ausrichten, wenn die Trennebene in einem vorgesehenen Winkel gegenüber der Achse des Kanals geneigt angeordnet ist. Dies führt zu einer weiteren Verringerung der Verwirbelungen der Strömung in dem Kanal .
Häufig ist der Kanal zur Führung der Strömung in einem vorgesehenen Winkel auf das Laufrad gebogen gestaltet . Hierbei lässt sich das erfindungsgemäße Gehäuseteil gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach fertigen, wenn die Trennebene zwischen einem an der Stirnseite angrenzenden ersten Abschnitt des Kanals und einem sich an dem ersten Abschnitt anschließenden und quer zu diesem angeordneten zweiten Abschnitt angeordnet ist. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass die Abschnitte des Kanals jeweils hinterschneidungsfrei gestaltet sind, so dass das Gehäuseteil einfach axial entformt werden kann.
Zur weiteren Verringerung der Verwirbelungen in der Strömung trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Trennebene von einer an die Stirnseite angrenzenden Führungslippe für die zu fördernde Strömung beabstandet ist .
Eine seitliche Auslenkung der Strömung in dem Kanal lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn der an die Stirnseite angrenzende Bereich der Trennebene parallel zur Führungslippe geführt ist.
Bei einer meist ohnehin erforderlichen mechanischen Nachbearbeitung der Führungslippe trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zur weiteren Verringerung der Verwirbelungen in der Strömung bei, wenn die Trennebene von der Führungslippe bis zur gegenüberliegenden Seite geführt ist.
Das letztgenannte Problem, nämlich die Schaffung einer Werkzeugform, welche eine möglichst kostengünstige Fertigung des Gehäuseteils ermöglicht, wird erfindungsgemäß gelöst durch jeweils in den Kanal hineinragende und hinterschneidungsfrei gestaltete Bereiche zweier Formteile. Durch diese Gestaltung lässt sich das Gehäuseteil einfach aus der Werkzeugform axial herausziehen. Die Fertigung des Gehäuseteils gestaltet sich hierdurch besonders kostengünstig. Von den Formteilen in ihren aneinandergren- zenden Bereichen gebildete Unebenheiten in dem Kanal lassen sich dank der Erfindung in einen Bereich verlegen, in dem die Strömung innerhalb des Kanals besonders wenig beeinträchtigt wird.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig.l eine Schnittdarstellung durch eine Förderpumpe mit einem erfindungsgemäßen Gehäuseteil,
Fig.2 eine stark vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs des Gehäuseteils aus Figur 1 während der Fertigung,
Fig.3 das Gehäuseteil aus Figur 2 beim Entfernen eines Grates.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße, als Seitenkanalpumpe ausgebildete Förderpumpe 1. Die Förderpumpe 1 kann beispielsweise als Kraftstoffpumpe zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Die Förderpumpe 1 hat ein von einem Elektromotor 2 angetriebenes Laufrad 3. Dem Laufrad 3 stehen zwei von einem ringförmigen Abstandhalter 4 in der vorgesehenen Lage auf Abstand gehaltene Gehäuseteile 5, 6 gegenüber. In dem Laufrad 3 sind Schaufelkammern 7 angeordnet. Die Gehäuseteile 5, 6 weisen den Schaufelkammern 7 gegenüberstehende teilringförmige Kanäle 8 auf. In jedem der Gehäuseteile 5, 6 ist ein mit dem jeweiligen teilringfδrmigen Kanal 8 verbundener Kanal 9, 10 angeordnet. Der an dem freien Ende der Förderpumpe 1 angeordnete Kanal 9 ist als Einlasskanal, während der zu dem Elektromotor 2 hinweisende Kanal 10 als Auslasskanal ausgebildet ist.
Figur 2 zeigt einen Teilbereich des am freien Ende der Förderpumpe 1 aus Figur 1 angeordneten Gehäuseteils 5 mit dem als Einlasskanal ausgebildeten Kanal 9 in einer stark vergrößerten Darstellung während der Fertigung in einer Werkzeugform 11. Die Werkzeugform 11 hat zwei mit jeweils einem Teilbereich in den Kanal 9 hineinragende Formteile 12, 13. Bei der Werkzeugform 11 kann es sich beispielsweise um eine Spritzgussform handeln. Die Formteile 12, 13 liegen innerhalb des Kanals 9 in einer um den Winkel α geneigt angeordneten Trennebene aneinander an und sind jeweils hinterschneidungsfrei gestaltet. Hierdurch lässt sich das Gehäuseteil 5 durch ein axiales Auseinanderziehen der Formteile 12, 13 entformen. Die Trennebene 14 ist bis zu einer zur Führung des von der Fδrderpumpe 1 geförderten Mediums vorgesehenen Führungslippe 15 des Gehäuseteils 5 geführt.
Nach der Entnahme des Gehäuseteils 5 aus der Werkzeugform 11 kann im Bereich der Trennebene 14 ein in Figur 3 dargestellter Grat 16 entstehen. Der Grat befindet sich zwischen einem dem Laufrad aus Figur 1 gegenüberstehenden ersten Abschnitt 18 und einem quer zu dem ersten Abschnitt 18 angeordneten zweiten Abschnitt 19. Der Grat 16 lässt sich mit einem durch den Kanal 9 zu drückenden Stanzwerkzeug 17 entfernen. Das Stanzwerkzeug 17 hat ei- nen der Projektionsfläche der Trennebene 14 auf die Stirnseite des Gehäuseteils 5 entsprechenden Querschnitt.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Fertigung eines einen Kanal aufweisenden Gehäuseteils einer Förderpumpe in einer zumindest zwei Formteile aufweisenden Werkzeugform, bei dem die Formteile in eine aneinanderliegende Stellung gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile zur Bewegung in die aneinanderliegende Stellung jeweils in den Kanal hineinbewegt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein von den Formteilen erzeugter Grat im Stanzverfahren entfernt wird.
3. Gehäuseteil für eine Förderpumpe, insbesondere für eine als Seitenkanal oder Peripheralpumpe ausgebildete Kraftstoffpumpe, welches zur Fertigung in einer Werkzeugform als Formteil mit zumindest einer mittigen Trennebene gestaltet ist, mit einer zur einem Laufrad der Förderpumpe gegenüberstehenden Anordnung vorgesehenen Stirnseite und mit einem von der Stirnseite bis zu einer zweiten Seite geführten Kanal, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennebene (14) innerhalb des Kanals (9) angeordnet ist.
4. Gehäuseteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennebene (14) in einem vorgesehenen Winkel (α) gegenüber der Achse des Kanals (9) geneigt angeordnet ist.
5. Gehäuseteil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennebene (14) zwischen einem an der Stirnseite angrenzenden ersten Abschnitt (18) des Kanals (9) und einem sich an dem ersten Abschnitt (18) anschließenden und quer zu diesem angeordneten zweiten Abschnitt (19) angeordnet ist.
6. Gehäuseteil nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis
5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennebene (14) von einer an die Stirnseite angrenzenden Führungslippe (15) für die zu fördernde Strömung beabstandet ist .
7. Gehäuseteil nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis
6, dadurch gekennzeichnet, dass der an die Stirnseite angrenzende Bereich der Trennebene (14) parallel zur Führungslippe (15) geführt ist.
8. Gehäuseteil nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis
7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennebene (14) von der Führungslippe (15) bis zur gegenüberliegenden Seite geführt ist.
9. Werkzeugform zur Fertigung eines einen Kanal aufweisenden Gehäuseteils einer Förderpumpe, gekennzeichnet durch jeweils in den Kanal (9) hineinragende und hinterschneidungsfrei gestaltete Bereiche zweier Formteile (12, 13) .
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