DE3426399A1

DE3426399A1 - Pump

Info

Publication number: DE3426399A1
Application number: DE19843426399
Authority: DE
Inventors: Hartmuth Ing.(grad.) 7257 Ditzingen Krämer; Ernst 7015 Korntal Zolda
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-07-18
Filing date: 1984-07-18
Publication date: 1986-01-23

Abstract

A pump is proposed which is used for pumping a medium, especially for pumping fuel from a reservoir to an internal combustion engine. The pump has a rotor which has a plurality of partition elements, which can slide in at least approximately radial slits, open at the edge, of the cylindrical rotor and which, as the rotor rotates, bear on a race surrounding the rotor. The race in its course, together with the rotor shell, forms gaps of variable width. The race is formed at an opening in a pump component fixed to the mount. Both mouths of the opening are covered, in the region of the rotor shell, by plate-shaped components, one component of which having a suction orifice and the other component having a discharge orifice. So that a higher discharge pressure can be obtained than that achievable with the known feed pumps, the rotor shell, together with the race, forms two narrowest gaps and widest gaps each, positioned opposite one another with respect to the rotational axis, and the component having the discharge orifice has a transfer duct which connects the chambers separated by the narrowest gaps, bypassing the one narrowest gap which, seen in the direction of rotation of the rotor, is upstream of the one chamber provided with the discharge orifice, while the other chamber is connected to the suction orifice. <IMAGE>

Description

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Pumpe nach.der Gattung des Hauptanspruchs, Es ist schon eine Förderpumpe bekannt, bei der der Förderdruck durch Nachordnen einer kompletten zweiten Pumpenstufe erhöht wird. Es wird damit zwar ein bezüglich des angestrebten Enddrucks befriedigendes Ergebnis erzielt, doch ist die bekannte Anordnung vergleichsweise raumaufwendig und kostenintensiv.The invention is based on a pump nach.der genus of the main claim, It is already known a feed pump in which the feed pressure by rearrangement of a complete second pump stage is increased. It is indeed a satisfactory result with regard to the desired final pressure achieved, but the known arrangement is comparatively space-consuming and costly.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Pumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die zweite Pumpenstufe in die Bauteile der ersten Pumpenstufe integriert ist. Der Raumbedarf der erfindungsgemäßen Pumpe ist somit vergleichbar dem der bekannten, einstufigen Pumpe. Zusätzliche Kosten entstehen allenfalls bei der Herstellung des Werkzeuges, das zur Herstellung der Laufbahnen benötigt wird.The pump according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the second pump stage in the components of the first Pump stage is integrated. The space requirement of the pump according to the invention is thus comparable to that of the known, single stage pump. Additional costs may arise in the manufacture of the tool that is used for Manufacture of the raceways is needed.

I p J U C I p JU C

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Pumpe möglich.By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements of the pump specified in the main claim are possible.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Teilschnitt durch ein Kraftstofforderaggregat, das mit einer Rollenzellenpumpe ausgestattet ist, Figur 2 einen Schnitt durch die Rollenzellenpumpe gemäß Figur 1, entlang der Linie II-II, in vergrößerter Darstellung, Figur 3 eine Ansicht eines als Stator dienenden Bauelements der Rollen-zellenpumpe , mit strichpunktiert angedeutetem Rotor, Figur k einen Schnitt durch den Stator gemäß Figur 3» entlang der Linie IV-IV, wobei ein Teil der Schnittlinie um 90 Grad gedreht ist, Figur 5 einen Schnitt durch die Rollenzellenpumpe gemäß Figur 1, entlang der Linie V-V in vergrößerter Darstellung und Figur 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI, durch eine in Figur 5 dargestellte Abdeckplatte der Rollenzellenpump e.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. 1 shows a partial section through a fuel delivery unit equipped with a roller cell pump, FIG. 2 shows a section through the roller cell pump according to FIG. 1, along the line II-II, in an enlarged view, FIG cell pump, with the rotor indicated by dash-dotted lines, FIG. k shows a section through the stator according to FIG Line VV in an enlarged representation and FIG. 6 a section along the line VI-VI through a cover plate of the roller cell pump e shown in FIG.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Ein in Figur 1 dargestelltes Kraftstofforderaggregat 10 weist als Förderpumpe eine Rollenzellenpumpe 12 auf, die eine Grundplatte ~\k, eine auf dieser angeordnete Zwischenplatte 16 und eine auf der von der Grundplatte lh abgewandten Seite der Zwischenplatte 16 angeordnete Abdeckplatte 18 enthält. Die Grundplatte I^ bildet zusammen mit der Zwischenplatte .16 und der Abdeckplatte 18 den Stator der Rollenzellenpumpe 12 (Figur 1).A fuel delivery unit 10 shown in FIG. 1 has a roller cell pump 12 as a feed pump, which contains a base plate , an intermediate plate 16 arranged on this and a cover plate 18 arranged on the side of the intermediate plate 16 facing away from the base plate 1h. The base plate I ^ forms together with the intermediate plate .16 and the cover plate 18 the stator of the roller cell pump 12 (Figure 1).

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Der Aufbau der Rollenzellenpumpe ist besonders aus Figur 2 ersichtlich. Dabei ist erkennbar, daß die Zwischenplatte 16 mit einem zentralen Durchbruch 20 versehen, dessen Wand 22 einen Rollenlaufbahn bildet (Figur 3), In dem Durchbruch 20 ist ein Rotor 2k angeordnet, der einen scheiben- oder zylinderföfmigen Körper aufweist. Die Drehachse 26 des Rotors deckt sich mit der Zylinderachse. An seiner Mantelfläche ist der Rotor 2k mit mehreren, randoffenen Längsnuten 28 versehen und in jeder Längsnut 28 ist eine Laufrolle 30 angeordnet. Eine zentrale Bohrung des Rotors 'ist mit einer Rotor-Laufbuchse 32 ausgestattet, mit welcher der Rotor auf einer gestellfesten Achse 3k der Rollenzellenpumpe 12 drehbar gelagert ist. Zum Kraftstofförderaggregat 10 gehört auch ein elektrischer Antriebsmotor 36, dessen Motoranker über Mitnehmer 38 mit dem Pumpenrotor 2k drehfest verbunden ist (Figur 1). Wenn also der Motoranker des Elektromotors 36 umläuft, wird durch die Mitnehmer 38, welche in Ausnehmungen kO des Rotors 2k stecken, dieser zwangsläufig mitgenommen. Bei umlaufendem Rotor 2k werden durch die Zentrifugalkraft die Laufrollen 30 nach außen gedruckt, wo sie" an der Rollenlaufbahn 22 der Zwischenplatte l6 zur Anlage kommen.The structure of the roller cell pump can be seen particularly in FIG. It can be seen that the intermediate plate 16 is provided with a central opening 20, the wall 22 of which forms a roller track (FIG. 3). A rotor 2k is arranged in the opening 20, which has a disk-shaped or cylinder-shaped body. The axis of rotation 26 of the rotor coincides with the cylinder axis. The rotor 2k is provided with a plurality of open-edged longitudinal grooves 28 on its outer surface, and a roller 30 is arranged in each longitudinal groove 28. A central bore of the rotor is equipped with a rotor liner 32 with which the rotor is rotatably mounted on an axis 3k of the roller cell pump 12 that is fixed to the frame. The fuel delivery unit 10 also includes an electric drive motor 36, the motor armature of which is non-rotatably connected to the pump rotor 2k via drivers 38 (FIG. 1). When the motor armature of the electric motor 36 rotates, the driver 38, which is inserted into the recesses kO of the rotor 2k , inevitably entrains it. With the rotor 2k rotating, the centrifugal force pushes the rollers 30 outwards, where they come to rest on the roller track 22 of the intermediate plate 16.

Die Rollenlaufbahn 22 ist aus zwei Mantelflächen U1 und k2 eines in der Längsachse geteilten Kreis Zylinders aufgebaut (Figur 3). Die Längsachsen dieser Kreiszylinder befinden sich mit einem Abstand k3 bzw, mit einem Abstand kk von der Drehachse 26 des Rotors 2k. Beide Mantelflächen hl und k2 sind durch Übergangsflächen k6 und kQ miteinander verbunden. Die beiden Übergangsflächen k6, kQ gehen stoßfrei in die Mantelflächen hl und k2 über. Der Abstand zwischen den beiden Übergangsflächen k6 und kQ bestimmt sich aus dem Durchmesser des Rotors 2k zuzüglich dem erforderlichen Spaltmaß, das im folgenen erläutertThe roller track 22 is constructed from two lateral surfaces U1 and k2 of a circular cylinder divided along the longitudinal axis (FIG. 3). The longitudinal axes of these circular cylinders are located at a distance k3 or at a distance kk from the axis of rotation 26 of the rotor 2k. Both lateral surfaces hl and k2 are connected to one another by transition surfaces k6 and kQ. The two transition surfaces k6, kQ merge seamlessly into the lateral surfaces hl and k2 . The distance between the two transition surfaces k6 and kQ is determined from the diameter of the rotor 2k plus the required gap dimension, which is explained below

werden soll. Wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich ist, ergibt sich zwangsläufig durch die oben erläuterte Konstruktion der Rollenlaufbahn 22 eine Abweichung zwischen der Mantelfläche des Rotors 2k und der dieser zugewandten Rollenlaufbahn 22, Es ergeben sich zwei einander gegenüberliegende engste Spalten 50 und 52 und zwei ebenfalls einander gegenüberliegende weiteste Spalten 5^ und 56. (Figuren 3 und k) . Zwischen den beiden engsten Spalten 50 und 52 befinden sich somit zwei sichelförmige Kammern 58 und 60, die in Umfangsrichtung des Rotors 2k gesehen durch die engsten Spalten 50 und 52 begrenzt sind. Die Sichelform der Kammern 58 und 60 wird durch den Verlauf der Mantelfläche des Rotors 2k und durch die Lage der Mantelflächen It-1 und k2 festgelegt. Weiter spielt noch eine Rolle, wie groß die Abstände k3 und kk sind, welche die Exzentrizität der Längsachsen der Mantelflächen kl und k2 bezüglich der Drehachse 26 des Rotors 2k angeben. In Richtung der Drehachse 26 des Rotors 2k gesehen, werden die beiden sichelförmigen Kammern 58 und 60 durch die Grundplatte 1U und die Abdeckplatte 18. begrenzt (Figur 1), zwischen denen die Zwischenplatte 16 angeordnet ist. Die Zwischenplatte l6 bildet somit ein Bauelement, durch dessen Abmessungen und Formgebung das Volumen der Kammern 58 und 60 festgelegt ist.shall be. As can be seen in particular from FIG. 3, the above-explained construction of the roller raceway 22 inevitably results in a deviation between the outer surface of the rotor 2k and the roller raceway 22 facing it widest columns 5 ^ and 56. (Figures 3 and k). Between the two narrowest gaps 50 and 52 there are thus two sickle-shaped chambers 58 and 60 which, viewed in the circumferential direction of the rotor 2k , are delimited by the narrowest gaps 50 and 52. The sickle shape of the chambers 58 and 60 is determined by the course of the lateral surface of the rotor 2k and by the position of the lateral surfaces It-1 and k2 . It also plays a role how large the distances k3 and kk are, which indicate the eccentricity of the longitudinal axes of the lateral surfaces kl and k2 with respect to the axis of rotation 26 of the rotor 2k . Viewed in the direction of the axis of rotation 26 of the rotor 2k , the two sickle-shaped chambers 58 and 60 are delimited by the base plate 1U and the cover plate 18 (FIG. 1), between which the intermediate plate 16 is arranged. The intermediate plate 16 thus forms a component, the dimensions and shape of which determine the volume of the chambers 58 and 60.

Während des Betriebs der Pumpe wird der Rotor 2k durch den Anker des Antriebsmotors 36 in Richtung eines Pfeiles angetrieben, der mit 62 bezeichnet ist. In der Abdeckplatte 18 ist konzentrisch zur Drehachse 26 des Rotors ein Übergangskanal 6k eingearbeitet, der bei montierter Pumpe den engsten Spalt 52 überbrückt und die beiden Kammern 58 und 60 miteinander verbindet. Bei montierter Abdeckplatte 18 ist, in Drehrichtung (Pfeil 62) des RotorsDuring the operation of the pump, the rotor 2k is driven by the armature of the drive motor 36 in the direction of an arrow, which is denoted by 62. A transition channel 6k is incorporated in the cover plate 18 concentrically to the axis of rotation 26 of the rotor, which, when the pump is installed, bridges the narrowest gap 52 and connects the two chambers 58 and 60 with one another. When the cover plate 18 is installed, it is in the direction of rotation (arrow 62) of the rotor

2h gesehen hinter dem Übergangskanal in die Abdeckplatte 18 ein nierenförmiger Durchbruch 66 eingearbeitet, der als druckseitige Öffnung der Rollenzellenpumpe J2 dient. Diese Druckniere 66 ist in Figur 2 strichpunktiert eingezeichnet. In der Grundplatte 1h ist ebenfalls ein nierenförmiger Durchbruch vorhanden, der in Figur 2 gestrichelt eingezeichnet ist. Dieser Durchbruch 68 dient zum Ansaugen des Fördermediums in die Kammer 58. 2h , behind the transition channel, a kidney-shaped opening 66 is worked into the cover plate 18, which serves as an opening on the pressure side of the roller cell pump J2. This pressure kidney 66 is shown in phantom in FIG. In the base plate 1h there is also a kidney-shaped opening, which is shown in dashed lines in FIG. This opening 68 is used to suck in the conveying medium into the chamber 58.

Im Betrieb der Förderpumpe - also wenn der Rotor 2k in Richtung des Pfeiles 62 umläuft und die Laufrollen 30 an der Rollenlaufbahn 22 anliegen, kommt die an sich bekannten Rollenzellenpumpe zur Wirkung. Über die Saugniere 68 gelangt das Medium in von den Laufrollen 30 abgetrennte Pumpkammern j wo der Förderdruck mit der Drehbewegung des Rotors 2h ansteigt. Im Bereich des Übergangskanals 6h wird das Fördermedium aus der Kammer 58 in die Kammer 6o gedrückt, wo es unter weiterer Erhöhung des Förderdrucks zur Druckniere 66 gelangt, über welche es dann aus der Pumpe 12 ausgeschoben wird. Das Fördermedium gelangt über einen Ansaugstutzen JO des Förderaggregats 10 zur Rollenzellenpumpe Nach dem Austreten durch die Druckniere 66 der Abdeckplatte 18 strömt das Fördermedium unter Kühlung der im Gehäuse des Förderaggregats 10 untergebrachten Teile des Elektromotors 36 zu einem Druckstutzen 72, an welchem eine zu einer Brennkraftmaschine führende Förderleitung angeschlossen sein kann.When the feed pump is in operation - that is, when the rotor 2k rotates in the direction of arrow 62 and the rollers 30 are in contact with the roller track 22, the roller cell pump known per se comes into effect. Via the suction kidney 68, the medium reaches the pump chambers j separated from the rollers 30, where the delivery pressure increases with the rotary movement of the rotor 2h . In the area of the transition channel 6h , the conveying medium is pressed out of the chamber 58 into the chamber 6o, where, with a further increase in the conveying pressure , it reaches the pressure kidney 66 , via which it is then pushed out of the pump 12. The medium is delivered through an intake JO of the delivery unit 10 for the roller vane pump according to exiting through the pressure pocket 66 of the cover plate 18 flows through the conveying medium while cooling the accommodated in the housing of the delivery unit 10 parts of the electric motor 36 to a pressure port 72, to which a leading to an internal combustion engine Delivery line can be connected.

Es ist aber auch denkbar, daß jede der Kammern 58, 60 - in Drehrichtung des Rotors 2U (Pfeil 62) gesehen vorn - mit einer Saugöffnung 68 in der Grundplatte 1h verbunden ist und daß weiter - in Drehrichtung 62 hinten - jede Kammer 58, 60 über einen Ausgang 66 (Druckniere) verfügt. So er-However, it is also conceivable that each of the chambers 58, 60 - is connected to a suction opening 68 in the base plate 1 h, and that further - - seen in the rotational direction of the rotor 2U (arrow 62) at the front in the rotational direction 62 back - each chamber 58, 60 has an output 66 (pressure kidney). So he

_ g _. * W W \J Sm, _ g _. * WW \ J Sm,

geben sich zwei parallel arbeitende Pumpen von denen jede in ein ihr zugeordnetes Leitungssystem fördert, das an dem jeweiligen Ausgang angeschlossen ist, Durch entsprechende Abstimmung der Abstände k3 bzw. kk von der Drehachse des Rotors 2k bzw. durch entsprechende Ausbildung und Dimensionierung der weitesten Spalten 5^ bzw. 56 ist es möglich, die Förderleistung jeder Pumpe den Erfordernissen anzupassen.to give two pumps in parallel each of which promotes in a its associated piping which is connected to the respective output, by suitable adaptation of the distances k3 and kk from the rotational axis of the rotor 2k or by appropriate design and dimensioning of the furthest columns 5 ^ or 56 it is possible to adapt the delivery rate of each pump to the requirements.

Zur besonderen Ausgestaltung der Rollenlaufbahn 22 sei angemerkt, daß die Übergangsflächen k6 und kQ beim beschriebenen Ausführungsbeispiel zwar ebene Flächen sind, doch ohne weiteres auch mit einer bestimmten Krümmung, versehen werden können. Dies kann dann von Vorteil sein, wenn ein besonders harmonischer Übergang zwischen den beiden Mantelflächen U1 und k2 erreicht werden soll. Die Abstände U3 und kk der Längsachsen 7^ und j6 der Mantelflächen kl und k2 können je nach den Erfordernissen hinsichtlich Pulsationen, Laufruhe etc., verschieden groß sein. Dabei kann dies zweckmäßig sein - in Abhängigkeit von bestimmten Einbaukriterien - einmal den Abstand k3 größer als den Abstand kk zu wählen, während es in anderen Fällen wieder zweckmäßig ist, den Abstand kk größer als den Abstand k3 auszubilden. Selbstverständlich kann es auch von Vorteil sein, wenn die beiden Abstände k3 und kk der Längsachsen 7^ und 76 von der Drehachse 26 des Rotors 2k gleich groß sind. Weiter kann es noch von Bedeutung sein, wenn die beiden Radien 78 und 80 der Mantelflächen k*\ und k2 unterschiedlich groß sind.Regarding the special configuration of the roller track 22, it should be noted that the transition surfaces k6 and kQ in the described embodiment are flat surfaces, but can easily be provided with a certain curvature. This can be of advantage if a particularly harmonious transition is to be achieved between the two lateral surfaces U1 and k2 . The distances U3 and kk of the longitudinal axes 7 ^ and j6 of the lateral surfaces kl and k2 can be of different sizes depending on the requirements with regard to pulsations, smooth running, etc. It can be useful - depending on certain installation criteria - to choose the distance k3 larger than the distance kk , while in other cases it is again useful to make the distance kk larger than the distance k3 . Of course, it can also be advantageous if the two distances k3 and kk of the longitudinal axes 7 ^ and 76 from the axis of rotation 26 of the rotor 2k are equal. It can also be important if the two radii 78 and 80 of the lateral surfaces k * \ and k2 are of different sizes.

Claims

R. ^J v

1 1 .7- 198Ij- Sa / Kc

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart J

Expectations

u) Pump, in particular for pumping fuel from a storage tank to an internal combustion engine, with a rotor which has a plurality of separating elements which can be displaced in at least approximately radial, open-edged slots of the cylindrical rotor, which, when the rotor rotates, rest on a track surrounding it, which in their course together with the rotor jacket surface forms gaps of different widths and the track is formed at an opening in a structural element fixed to the frame, both opening openings in the area of the rotor jacket surface being covered by plate-shaped components, one of which has a suction opening and the other component a pressure opening, characterized in that the rotor jacket surface together with the raceway (22) forms two narrowest gaps (50, 52) and widest gaps (5U, 56) opposite one another with respect to the axis of rotation (26) of the rotor (2U), so that the pressure opening ( 66) having component 08) a transition angskanal (6U), which connects the chambers (58, 60) separated by the narrowest gaps (50, 52), bypassing the one narrowest gap ^ 52) which is seen in the direction of rotation (arrow 62) of the rotor (2U) in front of the one chamber (60) provided with the pressure opening (66) , while the other chamber (58) is connected to the suction opening (68).

9 5 09 5 0

2. Pump according to claim 3, with a circular one Cross-section having rotor, the circular center of which forms the rotor axis of rotation ", characterized in that the Raceway (22) from two lateral surfaces (Ui, 1 + 2) of in the Longitudinal axis divided circular cylinders is constructed, the longitudinal axes (7U, 76) at a distance (U3, UU) from one another lie on both sides of the rotor axis (26) and are separated by two opposite transition surfaces (U6, U8) are seamlessly connected to each other.

3. Pump according to claim 2, characterized in that the two transition surfaces (U6, U8) in the area of the narrowest Columns (50, 52) are at a distance from each other, which is derived from the diameter of the rotor (2U) plus the there required gap in the area of the narrowest gaps (50, 52) determined.

U. Pump according to claim 3 _5, characterized in that the transition surfaces (U6, U8) are flat.

5. Pump according to one of claims 2 to U, characterized in that that the distances (U3 or UU) of the longitudinal axes of the lateral surface (7U, 76) are of different sizes from the rotor axis of rotation (26).

6. Pump according to claim 5, characterized in that the longitudinal axis (7U) of the lateral surface (U1) which belongs to the chamber (58) connected to the suction opening (68) is further away from the axis of rotation (26) than the longitudinal axis (j6) of the lateral surface (U2) which belongs to the chamber (60) connected to the pressure opening (66).

7. Pump according to claim. 5, characterized in that the longitudinal axis (lh) of the lateral surface C ^ -T) to the with the
Chamber (58) connected to the suction opening (68) is closer to the axis of rotation of the rotor (26) than the longitudinal axis (76) of the lateral surface (^ 2), which is connected to the pressure opening (66)
associated chamber (60).

8. Pump according to claim 5, characterized in that the distances (h3, hh) of the longitudinal axes (7 ^ ·, 76) of the chamber jacket surfaces (U1, hZ) from the rotor axis of rotation (26) are equal,

9. Pump according to one of claims 3 to 8, characterized in that that the radii (78 and 80) of the two lateral surfaces (^ 1 and U2) are of different sizes.

10. Pump according to one of claims 1 to 9 _5, characterized in that the separating elements are designed as rollers (30).