DE2338395A1

DE2338395A1 - Kraftstoff-foerderpumpe

Info

Publication number: DE2338395A1
Application number: DE19732338395
Authority: DE
Inventors: Werner Gakenholz
Original assignee: SWF Spezialfabrik fuer Autozubehoer Gustav Rau GmbH
Current assignee: SWF Auto Electric GmbH
Priority date: 1973-07-28
Filing date: 1973-07-28
Publication date: 1975-02-20
Also published as: FR2238853A1; JPS5082602A; SE7409169L; BE816038A; GB1462937A; DE2338395B2; FR2238853B1; DE2338395C3; ZA743773B; US3936243A; CA996816A; IT1018126B; BR7406185D0

Description

3¥F-3pezialfabrik für Autozubehör, Gustav Rau G.T,b.H., 712 Bietigheim

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pat/j/vo/m

27.7.1973

Kraftstoff-Förderpumpe

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Förderpumpe, insbesondere für Kraftfahrzeuge.

Es sind Kraftstoff~Förderpumpen bekannt, die nach dem Seitenkanalprinzip aufgebaut sind. Diese Förderpumpen haben nur geringe Mengen unter niedrigem Druck zu fördern, Sie liefern z.3. nur wenige Liter Kraftstoff pro Minute bei einem Druck von einigen Zehnteln a tu. Der Wirkungsgrad der bekannten Förderpi.tiiipen liegt unter 10$ und ist damit unzureichend.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin,eine Kraftstoff-Förderpumpe zu sclinffen, die einen besseren Pumpsnvirkimgsgrad aufweist und gleichzeitig mit geringem Aufwand auskommt. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, dass in einem rohrförmigen Gehäuse ein Elektromotor zentrisch gelagert ist, dass auf der Ankerwelle ein Flügelrad mit radial verlaufenden Flügeln befestigt ist, dass sich das Gehätise auf_der dem Anker abgevandten Flügelradseite verjüngt und dass Mittel zur Bildung eines an den Flügelradunifang anschließenden Ringkanals vorgesehen sind. Eine derartige Förderpumpe

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kann mit einem Flügelrad von kleinem Durchmesser auskommen, so dass auch der Durchmesser der Förderpumpe selbst klein gehalten werden kann. Auf diese Weise kann die Förderpumpe beispielsweise bei Kraftfahrzeugen durch die Öffnung des Benzintanks eingeführt und im Benzintank montiert werden.

Damit keine Rückströmung vom Ringlcanal in das Flügelrad stattfindet, wird gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, die Flügel an ihren Enden auf der dem Anker zugewandten Seite mit einer Flügelringwand zu versehen, die senkrecht zur Ankerwelle steht. Hierdurch baut sich hinter dem Flügelrad kein großer Druck auf, und der Axialschub wird gering gehalten.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennaeichnet, dass die Mittel im wesentlichen durch einen sich am Gehäuse abstützenden Ringkanalkörper gebildet sind, der aus einem zentrisch zur Ankerwelle angeordneten, ringförmigen Plattenteil und einem sich am äußeren Plattenteilrand anschließenden, im Querschnitt U-förmigen Kanalteil besteht, wobei der Plattenteil senkrecht auf das Ende des einen U-Schenkels stößt, der diesem U-Schenkel gegenüberliegende U-Schenkel eine größere Länge als der erste Schenkel aufweist und der Verbindungssteg zwischen den Schenkeln mit Durchlässen versehen ist.

Um die Verluste an kinetischer Energie im Ringkanal gering zu halten, ist eine weitere Ausbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die vom Ende des ersten Schenkels bis zur Xnnenseite des VerbindungsSteges gemessene Länge des ersten Schenkels so bemessen ist, dass sie während eines kleineren Teils des ümfangs des Ringkanalkörpers von Null auf einen Endwert zunimmt, und dass der Abstand der beiden Schenkel so bemessen ist, dass er während des genannten Umfangteils einen Mindestwert aufweist und dann während des übrigen Umfangteils auf einen Höchstwert zunimmt. Dadurch kann

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die hohe Geschwindigkeit des Kraftstoffes verlustarm abgebaut werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist der Ringkanalkörper auf der dem Anker zugewandten Seite in Längsrichtung der Förderpumpe verlaufende Streben auf, die in Höhe der Durchlässe angesetzt sind und mit ihren freien Enden das Magnetsystem des Elektromotors halten, derart, dass der Kraftstoff zwischen das Magnetsystem und das Gehäuse geleitet wird. Die Strömung wird somit vom Elektromotor weitgehend ferngehalten.

Die Erfindung wird nun anhand eines in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Fig. 2 zeigt geometrische Verhältnisse des mit dem Ringkanalkörper gebildeten Ringkanals.

Die in Fig. 1 dargestellte Kraftstoff-Förderpumpe kann als Benzinpumpe in Kraftfahrzeugen verwendet werden. Auf ein rohrfönniges Gehäuseteil 10 ist ein rohrförmiges Gehäuseteil 11 aufgeschoben. Das Ende des Gehäuseteils 11 stößt dabei auf einen Bund des Gehäuseteils 10 und ist an diesem befestigt. Das Gehäuseteil 11 weist an seinem anderen Ende einen Konus auf, verjüngt sich also an dieser Stelle und läuft in einen Flansch 13 aus. Dieser Flansch und das Gehäuseteil 10 tragen jeweils ein Lager lh bzw. 15· In diesen Lagern ist die Ankerwelle 16" eines Elektromotors gelagert, die einen Anker 17 mit seiner Ankerwicklung trägt.

Das Magnetsystem des Elektromotors besteht aus mehreren Magneten 18, die jeweils auf zugehörigen Magnetträgern 19 befestigt sind. An dem Gehäuseteil 11 stützt sich ein Ringkanalkörper 20 ab, der auf der dem Anker 17 zugewandten Seite in Längsrichtung der Ankerwelle verlaufende Streben 21 aufweist. Mit ähnlichen Streben 22 ist auch das Gehäuseteil 10 versehen. Zwischen den Streben 21, 22 werden die Magnetträger 19

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mit ihren Magneten 18 gehalten, und zwar derart, dass zwischen den Magnetträgern 19 und dem Gehäuseteil 11 ein Zwischenraum verbleibt.

Der Ringkanalkörper 20 weist einen Plattenteil 23 auf, der ringförmig ausgebildet und zentrisch zur Ankerwelle l6 angeordnet ist. Am äußeren Plattenteilrand schließt sich ein im Querschnitt U-förmiger Kanalteil 2k, 25 an, wobei der Plattenteil 23 senkrecht auf das Ende des einen TJ-Schenkels 2k stößt. Der diesem U-Schenkel gegenüberliegende U-Schenkel 25 hat eine größere Länge als der Schenkel 2k, Der Verbindungssteg zwischen den Schenkeln 2k, 25 ist mit Durchlässen für den Kraftstoff versehen. In Höhe dieser Durchlässe, also am Verbindungssteg, sind die Streben 21 angesetzt.

Die vom Ende des Schenkels 2k bis zur Innenseite des Verbindungssteges gemessene Länge des Schenkels 2k ist mit b bezeichnet, während der Abstand der beiden Schenkel 2k, 25 mit h bezeichnet ist. Der Ringkanal hat eine besondere Form, die durch die Größen b, h definiert ist, wie später noch näher erläutert wird.

Auf der Ankerwelle 16 ist in der Nähe des Konus 12 ein Flügelrad 26 mit radial verlatifenden Flügeln 27 befestigt. Die dem Anker 17 abgewandte Seite des Flügelrades 20 wird zum Teil durch den Konus 12 abgedeckt. Auf der dem Anker 17 zugewandten Seite sind die Flügel 27 an ihren Enden mit einer Flügelringwand 28 versehen, die senkrecht zur Ankervrelle 16 steht, so dass auch auf dieser Seite eine Abdeckung des Flügelrades vorhanden ist. Durch die Flügelringwand 28 wird verhindert, dass eine Rückströmung von Ringkanal zum Flügelrad erfolgt. Hinter den Flügeln 27 baut sich kein großer Druck auf, und der Axialschub wird klein gehalten.

Schließlich ist in einem Flansch des Gehäuseteils 10 noch ein Ventil 29 vorgesehen. Das Gehäuseteil 10 trägt auch die elektrischen Anschlüsse für den Elektromotor.

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Die Abmessungen des Ringkanals bzw. des Kanalteils 2k, 25 des Ringkanalkörpers 20 gehen aus Fig. 2 hervor; hier ist gezeigt, wie sich die Größen b, h abhängig vom Umfangswinkel ändern« Die Größe b, die die Länge des Schenkels Zk darstellt, ist so bemessen, dass sie während eines kleineren Teils, vorzugsweise 120°, des Umfangs des Rinkanalkörpers von Null auf* einen Endwert zunimmt und dann konstant bleibt. Die Größe h, die den Abstand der beiden Schenkel 2k, 25 darstellt, ist so bemessen, dass sie während des genannten Umfangteils (12O°) einen Mindestwert aufweist und dann während des übrigen Umfangteils auf einen Höchstwert zunimmt.

Der Kraftstoff wird von dem Flügelrad P.6 angesaugt. Da gewährleistet bleiben muß, dass bei der kleinen Bauart die Spaltverluste trotz großer Spalte gering bleiben, und da das Flügelrad Z6 sich bei der Herstellung nicht verziehen darf, kann das Flügelrad 26 nicht so schmal ausgelegt werden, wie es für eine Optimierung notwendig wäre. Aus diesem Grunde ist das breite Flügelrad, soweit wie erforderlich, konzentrisch abgedeckt. Der Kraftstoff verläßt das Flügelrad mit einer großen Umfangsgeschwindigkeit. In dem Ringkanal wird die hohe Geschwindigkeit des Kraftstoffes abgebaut, so dass die Verluste an kinetischer Energie gering gehalten werden. Die besondere Form des Ringkanals sorgt dafür, dass diese Verluste besonders gering sind. Mit einem solchen Ringkanal wird ein kleiner Durchmesser der Förderpumpe erreicht, oder das Flügelrad kann wegen der Forderung nach einer geringen Drehzahl optimal gewählt werden«

Im Motorraum rotiert der Kraftstoff in Drehrichtung· des Elektromotors^ Die Streben 21 lenken den größten Teil der Strömung zwischen dem Magnetsystem und dem Gehäuseteil 11, so dass der Anker 17 weitgehend unbehindert bleibt.

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Claims

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pat/j/vo/m 27.7.1973

Ansprüche

1, Kraftstoff-Förderpumpe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass in einem rohrförmigen Gehäuse (10, 11) ein Elektromotor (16, 17, 18) zentrisch gelagert ist (1*4-, 15)» dass auf der Ankerwelle (16) ein Flügelrad (26) mit radial verlaufenden Flügeln (27) befestigt ist, dass sich das Gehäuse (ii) atif der dem Anker abgewandten Flügelradseite verjüngt (12) und dass Mittel (12, 20) zur Bildung eines an den Flügelra.dumfang anschließenden Ringkanals vorgesehen sind.

2, Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel an ihren Enden auf der dem Anker zugewandten Seite mit einer Flügelringwand (28) versehen sind, die senkrecht zur Ankerwelle steht«

3, Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadui'ch gekennzeichnet, dass die Mittel im wesentlichen durch einen sich am Gehäuse abstützenden Ringkanalkörper (20) gebildet sind, der aus einem zentrisch zur Ankerwelle angeordneten, ringförmigen Plattenteil (23) und einem sich am äußeren Plattenteilrand anschließenden, im Querschnitt U-förmigen Kanalteil (24, 25) besteht, wobei der Plattenteil senkrecht auf das Ende des einen U-Schenkels (2^) stößt, der diesem U-Schenkel gegenüberliegende U-Schenkel (25) eine größere

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Länge als der erste Schenkel (24) aufweist und der Verbindungssteg zwischen den Schenkeln mit Durchlässen versehen ist.

k. Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die vom Ende des ersten Schenkels bis zur Innenseite des Verbindungssteges gemessene Länge (b) des ersten Schenkels (24) so bemessen ist, dass sie während eines kleineren Teils (12O°) des Umfange des Ringkanal— körpers von Null auf einen Endwert zunimmt, und dass der Abstand (h) der beiden Schenkel (24, 25) so bemessen ist, dass er während des genannten Umfangteils einen Mindestwert aufweist und dann während des übrigen Umfangteils auf einen Höchstwert zunimmt»

5· Kraftstoff-Förderpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte kleinere Umfangteil 120° beträgt.

6. Kraftstoff-Förderpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkanalkörper (20) auf der dem Anker zugewandten Seite in Längsrichtung der Förderpumpe verlaufende Streben (21) aufweist, die in Höhe der Durchlässe angesetzt sind und mit ihren freien Enden das Magnetsystem (18, 19) des Motors halten, derart, dass der Kraftstoff zwischen dem Magnetsystem und dem Gehäuse geleitet wird,

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