DE102007038144A1

DE102007038144A1 - Seitenkanalpumpe zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102007038144A1
Application number: DE102007038144A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Geissel
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2009-02-19
Also published as: JP5069352B2; KR20100051657A; EP2188531A1; CN101779042A; US20120003083A1; JP2010535984A; WO2009021796A1; CN101779042B

Abstract

Eine Seitenkanalpumpe (2) zur Förderung von Kraftstoff hat einen in einem Laufrad (4) angeordneten Strömungsteiler (20). Der Strömungsteiler (20) unterteilt Schaufelkammern (22) des Laufrades (4) in einzelne Teilkammern (11, 12). In dem Laufrad (4) gegenüberstehenden Gehäuseteilen (5, 6) mit einander radial umschließenden teilringförmigen Kanälen (15, 16) sind ebenfalls Strömungsteiler (21) angeordnet. Die Strömungsteiler (20, 21) im Laufrad (4) und in den Gehäuseteilen (5, 6) sind voneinander beabstandet, um ein Überströmen zwischen den von den Teilkammern (11, 12) und den teilringförmigen Kanälen (15, 16) gebildeten Förderkammern (9, 10) zu ermöglichen. Hierdurch hat die Seitenkanalpumpe (2) einen hohen Wirkungsgrad und besonders geringe radiale Abmessungen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Seitenkanalpumpe zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftfahrzeug mit einem zwischen zwei Gehäuseteilen drehbar angeordneten Laufrad, mit einem in einem der Gehäuseteilen angeordneten Einlass und einem in dem anderen Gehäuseteil angeordneten Auslass, mit zwei einander konzentrisch umschließenden, von dem Einlass zu dem Auslass geführten Förderkammern, wobei die Förderkammern in beiden Stirnseiten des Laufrades angeordnete Kränze von Schaufelkammern begrenzenden Leitschaufeln und in den Gehäuseteilen angeordnete teilringförmige Kanäle aufweisen.
Eine solche Seitenkanalpumpe ist beispielsweise aus der DE 103 27 573 A1 bekannt. Bei dieser Seitenkanalpumpe weist das Laufrad zwei Kränze von Schaufelkammern begrenzende Leitschaufeln auf. Die Schaufelkammern des radial inneren Kranzes sind über einen Zwischenring von den radial äußeren Schaufelkammern getrennt. Der Zwischenring ist bis zu den Gehäuseteilen geführt und bildet damit eine Spaltdichtung zwischen den einander konzentrisch umschließenden Förderkammern. Die Kränze weisen zudem jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Leitschaufeln auf. Die Abdichtung der Förderkammern ist daher notwendig, um zu verhindern, dass die in der einen Förderkammer erzeugte Zirkulationsströmung zu der anderen Förderkammer überströmt und dort an einer Leitschaufel Verwirbelungen erzeugt. Die beiden einander konzentrisch umschließenden Förderkammern sind parallel geschaltet und ermöglichen die Erzeugung eines besonders hohen Volumenstroms.
Nachteilig bei der bekannten Seitenkanalpumpe ist jedoch, dass sie sehr große Abmessungen aufweist. Weiterhin kann durch Verschmutzung oder Verschleiß in der einen Förderkammer ein höherer Druck entstehen als in der anderen Förderkammer.
Dies führt zu einem geringen Wirkungsgrad der Seitenkanalpumpe.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Seitenkanalpumpe der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie einen besonders hohen Wirkungsgrad und in radialer Richtung besonders geringe Abmessungen aufweist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Laufrad und die Gehäuseteile zwischen den einander konzentrisch umschließenden Förderkammern voneinander beabstandet sind.
Durch diese Gestaltung wird eine Trennung der einander konzentrisch umschließenden Förderkammern vermieden. Die Beabstandung des Laufrades von den Gehäuseteilen ermöglicht ein Überströmen des geförderten Kraftstoffs von der den höheren Druck aufweisenden Förderkammer in die den niedrigeren Druck aufweisenden Förderkammer. Der hierdurch erzeugte Druckausgleich führt zu einem besonders hohen Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe. Eine Verringerung des Wirkungsgrades durch Verschleiß oder Verschmutzung der Förderkammern wird dank der Erfindung besonders gering gehalten. Weiterhin wird dank der Erfindung eine dichte Trennwand zwischen den Förderkammern vermieden, so dass die Förderkammern besonders nahe nebeneinander angeordnet werden können. Dies führt zu einem besonders kompakten Aufbau der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe und zu besonders geringen radialen Abmessungen.
Zur weiteren Erhöhung des Wirkungsgrades der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe trägt es bei, wenn ein Strömungsteiler die Schaufelkammern jeweils in zwei radial nebeneinander angeordnete Teilkammern unterteilt. Der Strömungsteiler ermöglicht eine Führung der Strömungen in den einzelnen Förderkammern. Durch die Gestaltung weisen zudem die radial innere und die radial äußere Förderkammer dieselbe Anzahl von Leitschau feln auf, welche zudem fluchtend zueinander angeordnet sind. Verwirbelungen beim Überströmen des geförderten Kraftstoffs lassen sich hierdurch besonders gering halten.
Das Überströmen des geförderten Kraftstoffs gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders verwirbelungsarm, wenn die radial nebeneinander angeordneten Teilkammern an den Stirnseiten des Laufrades miteinander verbunden sind.
Der bauliche Aufwand zur Verbindung der Teilkammern lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten, wenn der Strömungsteiler von den Stirnseiten des Laufrades beabstandet ist.
Zur weiteren Erhöhung des Wirkungsgrades der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe trägt es bei, wenn die teilringförmigen Kanäle dem Strömungsteiler im Laufrad gegenüberstehende weitere Strömungsteiler aufweisen und wenn die weiteren Strömungsteiler von der dem Laufrad gegenüberstehenden Seite der Gehäuseteile beabstandet sind.
Die Montage der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe gestaltet sich besonders einfach, wenn die Strömungsteiler einstückig mit dem Laufrad oder den Gehäuseteilen gefertigt sind.
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
1 einen Teilschnitt durch eine Kraftstoffpumpe mit einer erfindungsgemäßen, als Seitenkanalpumpe ausgebildeten Pumpenstufe,
2 stark vergrößert einen Teilbereich der Seitenkanalpumpe aus 1 mit zwei einander konzentrisch umschließenden Förderkammern,
3 vergrößert einen Teilbereich der Seitenkanalpumpe in einer Schnittdarstellung entlang der Linie III-III aus 2.
1 zeigt eine Kraftstoffpumpe mit einer von einem Elektromotor 1 angetriebenen Seitenkanalpumpe 2. Die Seitenkanalpumpe 2 hat ein auf einer Welle 3 des Elektromotors 1 drehfest angeordnetes Laufrad 4. Das Laufrad 4 ist zwischen zwei Gehäuseteilen 5, 6 angeordnet, welche von einem Distanzring 7 auf Abstand zueinander gehalten sind. Ein Mantel 8 der Kraftstoffpumpe spannt die Gehäuseteile 5, 6 gegen den Distanzring 7 vor. Die Seitenkanalpumpe 2 hat eine radial innere Förderkammer 9 und eine radial äußere Förderkammer 10. Die Förderkammern 9, 10 weisen jeweils einander gegenüberstehende Kränze von Teilkammern 11, 12 begrenzende Leitschaufeln 13, 14 und in den Gehäuseteilen 5, 6 angeordnete teilringförmige Kanäle 15, 16 auf. Die teileinförmigen Kanäle 15, 16 erstrecken sich von einem in einem der Gehäuseteile 5 angeordneten Einlass 17 zu einem in dem anderen Gehäuseteil 6 angeordneten Auslass 18. Einander gegenüberstehende Teilkammern 11, 12 der Förderkammern 9, 10 sind zudem innerhalb des Laufrades 4 miteinander verbunden.
Bei einer Drehung des Laufrades 4 wird Kraftstoff durch den Einlass 17 angesaugt und auf die beiden Förderkammern 9, 10 verteilt. Der Kraftstoff durchströmt dabei das Laufrad 4 axial und wird zu dem Auslass 18 gefördert. Anschließend gelangt der Kraftstoff durch den Elektromotor 1 zu einem Anschlussstutzen 19 der Kraftstoffpumpe. An dem Anschlussstutzen 19 lässt sich eine nicht dargestellte Vorlaufleitung anschließen.
2 zeigt stark vergrößert einen radial äußeren Teilbereich der Seitenkanalpumpe 2 aus 1 am Auslass 18. Hierbei ist zu erkennen, dass die Verbindung einander gegenüberstehender Teilkammern 11, 12 durch deren Überschneidung erzeugt ist. Weiterhin sind die Förderkammern 9, 10 an der Trennebene zwischen Laufrad 4 und Gehäuseteilen 5, 6 miteinander verbunden. In dem Laufrad 4 und in den teilringförmigen Kanälen 15, 16 sind Strömungsteiler 20, 21 angeordnet, welche die Strömung an gefördertem Kraftstoff in der jeweiligen Förderkammer 9, 10 führen. Da die Strömungsteiler 20, 21 jedoch von der Trennebene zwischen Laufrad 4 und Gehäuseteilen 5, 6 beabstandet sind, wird ein Überströmen von der einen Förderkammer 9, 10 zu der anderen Förderkammer 10, 9 ermöglicht. Weiterhin sind die Förderkammern 9, 10 hierdurch besonders nahe zueinander angeordnet, so dass die Seitenkanalpumpe 2 besonders geringe radiale Abmessungen aufweist.
3 zeigt vergrößert einen radial äußeren Teilbereich des Laufrades 4 in einer Schnittdarstellung durch die Seitenkanalpumpe 2 aus 2 entlang der Linie III-III. Hierbei ist zu erkennen, dass die beiden Förderkammern 9, 10 dieselbe Anzahl an Teilkammern 11, 12 aufweisen. Der im Laufrad angeordnete Strömungsteiler 20 unterteilt damit die von den Leitschaufeln 13, 14 erzeugte Schaufelkammer 22 in die einzelnen Teilkammern 11, 12 der einander radial umschließenden Förderkammern 9, 10. Hierdurch wird sichergestellt, dass überströmender Kraftstoff von der einen Förderkammer 9, 10 in die andere Förderkammer 10, 9 in einer vorgesehenen Position vor der jeweiligen Leitschaufel 13, 14 zugeführt wird.

1: Elektromotor
2: Seitenkanalpumpe
3: Welle
4: Laufrad
5, 6: Gehäuseteil
7: Distanzring
8: Mantel
9, 10: Förderkammer
11, 12: Teilkammer
13, 14: Leitschaufel
15, 16: Kanal
17: Einlass
18: Auslass
19: Anschlussstutzen
20, 21: Strömungsleiter
22: Schaufelkammer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10327573 A1 [0002]

Claims

Seitenkanalpumpe zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftfahrzeug mit einem zwischen zwei Gehäuseteilen drehbar angeordneten Laufrad, mit einem in einem der Gehäuseteile angeordneten Einlass und einem in dem anderen Gehäuseteil angeordneten Auslass, mit zwei einander konzentrisch umschließenden, von dem Einlass zu dem Auslass geführten Förderkammern, wobei die Förderkammern in beiden Stirnseiten des Laufrades angeordnete Kränze von Schaufelkammern begrenzenden Leitschaufeln und in den Gehäuseteilen angeordnete teilringförmige Kanäle aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (4) und die Gehäuseteile (5, 6) zwischen den einander konzentrisch umschließenden Förderkammern (9, 10) voneinander beabstandet sind.
Seitenkanalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungsteiler (20) die Schaufelkammern (22) jeweils in zwei radial nebeneinander angeordnete Teilkammern (11, 12) unterteilt.
Seitenkanalpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radial nebeneinander angeordneten Teilkammern (11, 12) an den Stirnseiten des Laufrades (4) miteinander verbunden sind.
Seitenkanalpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsteiler (20) von den Stirnseiten des Laufrades (4) beabstandet ist.
Seitenkanalpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die teilringförmigen Kanäle (15, 16) dem Strömungsteiler (20) im Laufrad (4) gegenüberstehende, weitere Strömungsteiler (21) aufweisen und dass die weiteren Strömungsteiler (21) von der dem Laufrad (4) gegenüberstehenden Seite der Gehäuseteile (5, 6) beabstandet sind.
Seitenkanalpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsteiler (20, 21) einstückig mit dem Laufrad (4) und/oder den Gehäuseteilen (5, 6) gefertigt sind.