DE102006047510A1

DE102006047510A1 - Flügelzellenpumpe

Info

Publication number: DE102006047510A1
Application number: DE200610047510
Authority: DE
Inventors: Andreas Fritz
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2006-10-07
Filing date: 2006-10-07
Publication date: 2008-04-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe, insbesondere zur Kraftstoffförderung, mit einem mehrere Flügel (11) aufweisenden Läufer (10), der von einem Gehäuse umgeben ist. Die bisher bekannten Flügelzellenpumpen sind nicht für die Förderung dünnflüssiger Medien, wie beispielsweise Kraftstoff, geeignet. Deshalb weist die Flügelzellenpumpe erfindungsgemäß eine Feder (12) auf, mit welcher die Flügel (11) radial gegen das Gehäuse gedrückt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe, insbesondere zur Kraftstoffförderung, mit einem mehrere Flügel aufweisenden Läufer, der von einem Außenring umgeben ist.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Flügelzellenpumpen sind nicht für die Förderung dünnflüssiger Medien, wie beispielsweise Kraftstoff, geeignet. Die Fliehkraft, welche die Flügel im Betrieb gegen den Außenring drückt, reicht beim Startvorgang eines Verbrennungsmotors nicht aus, um eine ausreichende Abdichtung im Anliegebereich zwischen den Flügeln und dem Außenring sicherzustellen. Bisher löst man dieses Problem dadurch, dass man mit einer Handpumpe einen Druck aufbaut, welcher die Flügel gegen den Außenring drückt. Wenn jedoch vergessen wird, die Handpumpe zu betätigen, treten Betriebsstörungen auf. Deshalb werden bisher hauptsächlich Zahnradpumpen für die Kraftstoffförderung verwendet. Zahnradpumpen sind jedoch im Vergleich zu Flügelzellenpumpen verschleiß- und wartungsanfälliger. Radialkolbenpumpen kommen als Alternative ebenfalls nicht in Betracht. Sie sind im Vergleich zu Flügelzellenpumpen relativ aufwändig.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Flügelzellenpumpe der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, das mit ihr unter Vermeidung der oben genannten Nachteile auch dünnflüssige Medien gefördert werden können.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Flügelzellenpumpe der eingangs genannten Art, die erfindungsgemäß eine Feder aufweist, mit welcher die Flügel radial gegen den Außenring gedrückt werden. Durch die Feder werden alle Flügel zu jedem Zeitpunkt gegen den Außenring gedrückt. Somit können auch dünnflüssige Medien, wie beispielsweise Kraftstoff oder Wasser gefördert werden. Die Betätigung einer Handpumpe kann außerdem zukünftig entfallen.
Der Läufer kann an seinen Stirnseiten eine Ausnehmung aufweisen, in welche die Feder eingelegt werden kann. Die Feder hat somit einen sicheren Sitz im Läufer, so dass sie die Flügel zuverlässig gegen den Außenring drücken kann.
Die Feder kann mehrere Windungen und eine zylindrische Form aufweisen. Mit dieser Federbauart werden in der Praxis sehr gute Ergebnisse erzielt.
Für eine optimale Anpressung der Flügel am Außenring hat es sich bewährt, wenn der Federdraht einen Durchmesser von maximal 0,5 Millimeter aufweist. Ein zu großer Durchmesser des Federdrahts erzeugt eine zu hohe Anpressung der Flügel an den Außenring. Somit ist es aufgrund der starken Reibung möglich, dass die Flügel am Außenring fressen.
In einer weiteren Ausführungsform ist es auch möglich, dass die Feder ein Elastomerring ist. Der Elastomerring lässt sich sehr kostengünstig in großen Stückzahlen fertigen.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann eine Elastomermasse die Ausnehmung ausfüllen. Die Elastomermasse kann während der Montage der Flügelzellenpumpe schnell und kostengünstig in die Ausnehmung eingespritzt werden. Die Elastomermasse drückt die Flügel gegen den Außenring.
Damit die Feder die Flügel gut an den Außenring anpressen kann, ist es wichtig, dass die Feder gut an den Flügeln anliegt. Deshalb können die Flügel im Anliegebereich der Feder mit Kerben versehen sein.
Die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe stellt ihre hervorragenden Eigenschaften beim Pumpen von dünnflüssigen Medien auch dann unter Beweis, wenn der Außenring als ein Exzenterring oder als ein Kurvenring ausgeführt wird.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen:
1 eine Draufsicht auf einen Läufer;
2 eine Schnittansicht durch den Läufer;
3 eine Schnittansicht durch den Läufer und eine Draufsicht auf zwei Flügel;
4 eine Draufsicht auf einen Läufer und einen Kurvenring;
5 eine Draufsicht auf einen Läufer und einen Exzenterring;
6 eine Draufsicht auf einen Läufer und einen verstellbaren Exzenterring.
1 zeigt einen Läufer 10 mit mehreren Flügeln 11 einer hier nicht näher dargestellten Flügelzellenpumpe. Eine Feder 12 drückt entlang ihres Umfangs die Flügel 11 radial nach außen. Somit werden die Flügel 11 gegen einen hier ebenfalls nicht gezeigten Außenring gedrückt. Dadurch ist der Bereich zwischen den Flügeln 11 und dem Außenring der Flügelzellenpumpe ausreichend genug abgedichtet, um auch dünnflüssige Medien, wie beispielsweise Kraftstoff oder Wasser, fördern zu können.
Der Läufer 10 weist an seinen Stirnseiten 20 und 21 Ausnehmungen 22 und 23 auf (siehe 2). In die Ausnehmungen 22 und 23 kann die Feder 12 eingelegt werden. Die Feder 12 hat somit einen sicheren Sitz im Läufer 10. Sie erfordert somit keinen zusätzlichen Bauraum.
Damit die Feder 12 gut an den Flügeln 11 anliegt, sind die Flügel 11 mit einer Kerbe 30 versehen (siehe 3). Die Feder 12 liegt somit sicher an den Flügeln 11 an. Dadurch wird die erwünschte Wirkung der zuverlässigen Anpressung der Flügel 11 gegen den Außenring der Flügelzellenpumpe optimiert.
4 zeigt den Läufer 10, der von einem Kurvenring 40 umgeben ist. Diese Darstellung zeigt sehr deutlich, wie sich die Feder 12 an die Innenkontur des Kurvenrings 40 anpasst, während sie die Flügel 11 gegen den Kurvenring 40 drückt. Da die Feder 12 von den Flügeln 11, die sich momentan über den Nebenscheitel des Kurvenrings 40 bewegen, zusammengedrückt wird, muss sie sich im Bereich der Flügel 11, die sich momentan über den Hauptscheitel des Kurvenrings 40 bewegen, ausdehnen. Folg lich drückt die Feder 12 die Flügel 11 auch im Bereich des Hauptscheitels zuverlässig gegen den Kurvenring 40. Die Flügel 11 liegen somit an jeder Stelle der Innenkontur des Kurvenrings 40 zuverlässig an.
5 zeigt den Läufer 10, der von einem Exzenterring 50 umgeben ist. Das Zentrum der Feder 12 liegt außerhalb des Zentrums des Läufers 10, aber innerhalb des Zentrums des Exzenterrings 50. Die Flügel 11 liegen folglich an jeder Stelle des Exzenterrings 50 zuverlässig an.
6 zeigt einen entlang der dargestellten Pfeile verstellbaren Exzenterring 60, mit dem das Fördervolumen der Flügelzellenpumpe verändert werden kann. Da sich die Feder 12 stets im Zentrum des verstellbaren Exzenterrings 60 befindet, drückt sie an jeder Stelle die Flügel 11 zuverlässig gegen den verstellbaren Exzenterring 60.

10: Läufer
11: Flügel
12: Feder
20: Stirnseite
21: Stirnseite
22: Ausnehmung
23: Ausnehmung
30: Kerbe
40: Kurvenring
50: Exzenterring
60: verstellbarer Exzenterring

Claims

Flügelzellenpumpe, insbesondere zur Kraftstoffförderung, mit einem mehrere Flügel (11) aufweisenden Läufer (10), der von einem Außenring umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelzellenpumpe mindestens eine Feder (12) aufweist, mit welcher die Flügel (11) radial gegen den Außenring druckbar sind.
Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (10) an seinen Stirnseiten (20, 21) eine Ausnehmung (22, 23) aufweist.
Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (12) mehrere Windungen und eine zylindrische Form aufweist.
Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Federdraht einen Durchmesser von maximal 0,5 Millimeter aufweist.
Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder ein Elastomerring ist.
Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elastomermasse die Ausnehmung (22, 23) ausfüllt.
Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (11) im Anliegebereich der Feder (12) mit Kerben (30) versehen sind.
Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring als ein Exzenterring (50, 60) oder als ein Kurvenring (40) ausgeführt ist.