DE19718791A1

DE19718791A1 - Fördereinheit

Info

Publication number: DE19718791A1
Application number: DE19718791A
Authority: DE
Inventors: Dieter Wilhelm; Helmut Kohlhaas
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-05-03
Filing date: 1997-05-03
Publication date: 1998-11-05
Also published as: US6454547B1; BR9808708A; EP0980477A1; WO1998050701A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Fördereinheit, insbesondere zum Fördern von Kraftstoff oder von Waschflüssigkeit in einem Kraftfahrzeug, mit einer von einem Elektromotor an getriebenen, Leitschaufeln aufweisenden Pumpe, wobei der Elektromotor einen Rotor und einen Stator aufweist und die Leitschaufeln an dem Rotor angeordnet und zur Bewe gung in einem feststehenden Pumpenkanal vorgesehen sind.

Solche Fördereinheiten werden in heutigen Kraftfahrzeugen häufig als Kraftstoffpumpe oder als Waschflüssigkeits pumpe für eine Scheibenreinigungsanlage eingesetzt und sind daher bekannt. Der Rotor des Elektromotors ist zy linderförmig gestaltet. Die Leitschaufeln sind an einer der Stirnseiten des Rotors angeordnet. Ein Gehäuse des Elektromotors dient gleichzeitig als Gehäuse für die Pumpe und bildet in seinem an die Leitschaufeln angren zenden Bereich den Pumpenkanal. Zur Kühlung des Elektro motors wird die geförderte Flüssigkeit anschließend zwi schen dem Rotor und einem Stator durch den Elektromotor geführt. Die Fördereinheit besteht damit aus sehr wenigen Bauteilen und läßt sich daher kostengünstig montieren.

Nachteilig bei der bekannten Fördereinheit ist, daß sie sehr große Abmessungen aufweist. Beispielsweise hat die Fördereinheit durch die Anordnung der Leitschaufeln an der Stirnseite des Rotors eine besonders große axiale Er streckung.

Man könnte daran denken, den Rotor rohrförmig zu gestal ten und die Leitschaufeln an der inneren Wandung des Ro tors vorzusehen. Hierdurch bildet der Rotor jedoch ein kompliziertes Bauteil, so daß er besonders hohe Ferti gungskosten erfordern würde.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Förderein heit der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie möglichst kleine Abmessungen aufweist und besonders kos tengünstig herstellbar ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stator zumindest einen Teil der Wandung des Pumpenka nals bildet.

Durch diese Gestaltung sind die Leitschaufeln in einem dem Stator gegenüberstehenden Bereich des Rotors angeord net. Hierdurch benötigt die erfindungsgemäße Förderein heit kein als Pumpenkanal ausgebildetes Gehäuseteil für die Pumpe und hat daher besonders kleine Abmessungen. Die Leitschaufeln sind auf einem leicht zugänglichen, außen seitigen Bereich des Rotors angeordnet, wodurch die er findungsgemäße Fördereinheit besonders kostengünstig her stellbar ist.

Bei einer Fördereinheit, bei der der Rotor zylinderförmig gestaltet ist, könnte man beispielsweise mehrere einzelne Leitschaufeln auf der Mantelfläche des Rotors anordnen. Die Leitschaufeln erzeugen jedoch gemäß einer vorteilhaf ten Weiterbildung der Erfindung besonders geringe Verwir belungen in der zu fördernden Flüssigkeit, wenn die Leit schaufeln wendelförmig gestaltet sind. Durch diese Ge staltung wird die zu fördernde Flüssigkeit gleichmäßig und damit frei von Verwirbelungen von den Leitschaufeln geführt. Diese verwirbelungsfreie Förderung ist insbeson dere bei heißem Kraftstoff wichtig, weil dieser zur Bil dung von Gasblasen neigt. Gasblasen in der zu fördernden Flüssigkeit führen häufig zu einer starken Verminderung der Förderleistung der Förderpumpe.

Bei einer Fördereinheit, bei der der Rotor und der Stator scheibenförmig gestaltet sind, läßt sich die zu för dernde Flüssigkeit gemäß einer anderen vorteilhaften Wei terbildung der Erfindung besonders verwirbelungsarm för dern, wenn die Leitschaufeln spiralförmig gestaltet sind.

Die erfindungsgemäße Fördereinheit hat bei besonders ge ringen Abmessungen eine besonders hohe Förderleistung, wenn der Stator im Verhältnis zu den Leitschaufeln des Rotors gegensinnig angeordnete Leitschaufeln aufweist.

Die Leitschaufeln haben ein besonders geringes Gewicht und damit ein geringes Massenträgheitsmoment, wenn die Leitschaufeln aus Kunststoff gefertigt sind. Hierdurch kann der Elektromotor eine besonders geringe Leistung aufweisen. Dies führt zur weiteren Verringerung er Ab messungen der erfindungsgemäßen Fördereinheit.

Zur weiteren Verringerung der Fertigungskosten der erfin dungsgemäßen Fördereinheit trägt es bei, wenn die Leit schaufeln einteilig mit dem Rotor oder dem Stator gefer tigt sind. Im günstigsten Fall führt diese Gestaltung nur unwesentlich zu einer Erhöhung der Fertigungskosten der erfindungsgemäßen Fördereinheit, da der Rotor und der Stator ohnehin mit einem Kunstharz vergossen sind.

Die erfindungsgemäße Fördereinheit besteht aus besonders wenigen Bauteilen und läßt sich daher kostengünstig mon tieren, wenn die Leitschaufeln des Stators in einem Per manentmagneten des Stators eingearbeitet sind.

Die Leitschaufeln haben gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine hohe Stabilität, wenn die Leitschaufeln einen rechteckigen Querschnitt aufwei sen.

Die Leitschaufeln haben gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein besonders geringes Volu men und damit geringe Materialkosten, wenn die Leitschau feln einen dreieckigen Querschnitt aufweisen.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine erfin dungsgemäße Fördereinheit mit einem zylinder förmigen Rotor,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Förder einheit mit einem axial aufgebauten Elektro motor.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Fördereinheit mit einem Elektromotor 1. Der Elektromotor 1 hat einen dreh fest in einem Gehäuse 2 angeordneten Stator 3 und einen drehbar in dem Gehäuse 2 gelagerten zylinderförmigen Ro tor 4. Der Stator 3 weist einen ringförmigen, an seiner Innenseite mit wendelförmigen Leitschaufeln 5 versehenen Permanentmagneten 6 auf. In dem Gehäuse 2 sind Kohlebürs ten 7, 8 angeordnet, die bei einer Drehung des Rotors 4 über einen Kollektor 9 gleiten und diesen mit elektri schem Strom versorgen. Der Rotor 4 weist mit dem Kollek tor 9 kontaktierende Spulen 10 auf und hat an seiner Man telfläche wendelförmige, im Verhältnis zu den Leitschau feln 5 des Stators 3 gegensinnig angeordnete Leitschau feln 11. Die Leitschaufeln 5, 11 weisen jeweils einen rechteckigen Querschnitt auf.

Bei einer Drehung des Rotors 4 wird eine zu fördernde Flüssigkeit durch in dem Gehäuse 2 angeordnete Ansaugöff nungen 12 angesaugt und durch die Leitschaufeln 5, 11 zwischen dem Rotor 4 und dem Stator 3 gefördert. An schließend verläßt die Flüssigkeit das Gehäuse 2 durch den Ansaugöffnungen 12 gegenüberliegende Auslaßöffnungen 13. Zur Verdeutlichung sind in der Zeichnung die Strömun gen der Flüssigkeit mit Pfeilen gekennzeichnet. Der Be reich zwischen dem Rotor 4 und dem Stator 3 ist damit als Pumpenkanal 19 ausgebildet.

Die Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Fördereinheit mit einem axial aufgebauten Elektromotor 14. Der Elektromotor 14 hat einen scheiben förmigen, in einem Gehäuse 15 befestigten Stator 16 und einen ebenfalls scheibenförmigen, dem Stator 16 gegen überstehenden Rotor 17. Der Rotor 17 weist an seiner dem Stator 16 gegenüberstehenden Stirnseite eine spiralför mige, vom Zentrum zu radial äußeren Bereichen des Rotors geführte Leitschaufel 18 auf. Bei einer Drehung des Ro tors 17 läßt sich eine Flüssigkeit von einem radial in neren Bereich des Gehäuses 15 durch einen Pumpenkanal 20 zu einem radial äußeren Bereich fördern.

Claims

1. Fördereinheit, insbesondere zum Fördern von Kraftstoff oder von Waschflüssigkeit in einem Kraftfahrzeug, mit ei ner von einem Elektromotor angetriebenen, Leitschaufeln aufweisenden Pumpe, wobei der Elektromotor einen Rotor und einen Stator aufweist und die Leitschaufeln an dem Rotor angeordnet und zur Bewegung in einem feststehenden Pumpenkanal vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (3, 16) zumindest einen Teil der Wandung des Pumpenkanals (19, 20) bildet.

2. Fördereinheit nach Anspruch 1, bei der der Rotor zy linderförmig gestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (11) wendelförmig gestaltet sind.

3. Fördereinheit nach Anspruch 1, bei der der Rotor scheibenförmig gestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (18) spiralförmig gestaltet sind.

4. Fördereinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (3) im Verhältnis zu den Leitschaufeln (11) des Rotors (4) ge gensinnig angeordnete Leitschaufeln (5) aufweist.

5. Fördereinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (5, 11, 18) aus Kunststoff gefertigt sind.

6. Fördereinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (5, 11, 18) einteilig mit dem Rotor (4, 17) oder dem Sta tor (3) gefertigt sind.

7. Fördereinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (5) des Stators (3) in einem Permanentmagneten (6) des Stators (3) eingearbeitet sind.

8. Fördereinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (11) einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

9. Fördereinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (18) einen dreieckigen Querschnitt aufweisen.