DE2637980A1

DE2637980A1 - Kraftstoffoerderaggregat

Info

Publication number: DE2637980A1
Application number: DE19762637980
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Kemmner; Karl Dipl Ing Ruhl; Rainer Dipl Ing Schillinger; Hans Schueler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-08-24
Filing date: 1976-08-24
Publication date: 1978-03-02
Also published as: US4456436A; JPS5327108A; FR2363010A1; FR2363010B1; GB1582447A; SE7709466L

Description

1.6.1976
Sch/wi

Firma

Robert Bosch GmbH

7000 Stuttgart 1

Kraftstofförderaggregat Zus ammenfassung

Es wird bei einem Kraftstofförderaggregat mit einer Rollenzellenpumpe vorgeschlagen, die sich berührenden Flächen von feststehender Lauffläche sowie der Rollenmantelfläche aus verschleißarmem Material zu machen.

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstofförderpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Diese bekannten Kraftstofforderpumpen neigen bei Mischreibung oder Trockenlauf zu starker Ab-

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nutzung an den sich berührenden Flächen von Laufbahn und Pumpkörper. Die Folge des Verschleißes ist eine starke Zunahme der Stromaufηahme und ein Rückgang der Drehzahl, der Fördermenge und des Systemdrucks, was endgültig zum Ausfall der Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine führt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstofförderpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei Mischreibung oder gar Trockenlauf ein zum Ausfall der Pumpe führender Verschleiß zwischen Pumpkörper und Laufbahn nicht auftritt. Ein weiterer Vorteil ist die nur unwesentliche Zunahme des Stromverbrauchs nach langer Betriebsdauer. Geringer Energieverbrauch und Betriebssicherheit sind jedoch Vorteile von außerordentlicher Bedeutung.

Die den Unteransprüchen entnehmbaren Werkstoffpaarungen von Pumpkörper und Laufbahn sind besonders geeignet für Mischreibungs- oder Trockenlauf.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Kraftstofförderaggregat und Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie H-II in Fig. 1.

Beschreibung der Erfindung

Eine KraftstoffOrderpumpe 1 und ein Elektromotor 2 sind zu dem dargestellten Kraftstofforderaggregat vereinigt. Pumpe und Mo-

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tor sind in einem topfförmigen Gehäuse 3 untergebracht, welches auf seiner Bodenseite einen Sauganschluß 4 für einen Kraftstoffschlauch aufweist und welches durch einen Deckel 5 verschlossen ist, an dem ein Druckanschlußstutzen 6 sowie ein als Druckventil dienendes Rückschlagventil 7 angeordnet ist. Zwischen Gehäuse 3 und Deckel 5 ist eine Dichtung 8 angeordnet. Durch eine Bördel 9 des offenen Endes des Gehäuses 3 ist der Deckel 5 am Gehäuse befestigt.

Im Gehäuse 3 sind von der Saugseite zur Druckseite hin gesehen zuerst die Pumpe 1 und dann der Elektromotor 2 angeordnet, wobei der von der Pumpe 1 unter Druck geförderte Kraftstoff den Elektromotor 2 auch zu dessen Kühlung umströmt.

Die Pumpe 1 weist eine Grundplatte 11 auf, in deren Mittelbohrung eine an sich feststehende Achse 12 gepreßt ist. Axial neben der Grundplatte 11 sind eine Zwischenplatte 13 und eine Stützplatte 14 angeordnet. Grundplatte, Zwischenplatte und Stützplatte sind durch Schrauben 16 zusammengespannt und nehmen zwischen sich den Pumpenrotor 17 auf, der über ein Lager auf der Achse 12 gelagert ist. Die Pumpe 1 ist über nicht dargestellte öffnungen auf ihrer Saugseite mit dem Raum 19 verbunden, der durch den Boden des Gehäuses 3 sowie durch die Grundplatte 11 begrenzt ist. Die Druckseite der Pumpe 1 hingegen ist mit einem Raum 20 verbunden, der bereits zum Elektromotor 2 gehört, zum Druckstutzen 6 führt und eine durch ein Drucksteuerventil 21 gesteuerte öffnung zum Raum 19 hin aufweist. Die Verbindungen der Pumpe 1 zu den Räumen 19 und 20 sind lediglich durch den Pumpenrotor gesteuerte, vorzugsweise aber offene Kanäle.

Der Elektromotor 2 besteht aus einem Motorläufer 23, einem Kollektor 24 und einem Magnetteil 25.

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Der Motorläufer 23 ist über Lagerbuchsen 27 auf der Achse 12 gelagert. Die Lagerbüchsen sind in einem Tragrohr 28 angeordnet, auf dem de.s Lamellenpaket 29, das Ankerwicklungspaket 30 und die Kollektorbuchse 31 befestigt ist. Die Befestigung erfolgt zum Teil durch Aufpressen, zum Teil durch Kunststofffüllteile, die auch durch Umspritzen der einzelnen Elemente für eine gute drehschlüssige sowie axiale Verbindung sorgen. Eine derartige Buchse 32 ist auf dem Tragrohr 28 auf der der Pumpe zugewandten Seite angeordnet und greift als Drehkupplung mit mindestens einem Mitnehmerzapfen 33 in eine entsprechende Ausnehmung 34 im Pumpenrotor 17.

Auf der Kollektorbuchse 31 gleiten die Kollektorbürsten 35, welche in Käfigen 36 angeordnet sind. Die Käfige 36 sind mit nicht dargestellten, außerhalb des Gehäuses 3 angeordneten Anschlußklemmen verbunden. ' ·

Der Magnetteil 25 des Elektromotors 2 besteht aus einem Permanentmagneten 38, der in einem aus magnetisch leitendem Werk-, stoff bestehenden rohrförmigen Blech 39 angeordnet ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind im Pumpenrotor 17 Nuten 41 angeordnet, in denen als Pumpkörper dienende Rollen 42 radial beweglich angeordnet sind. Die Rollen 42 sind auf ihrerKreismantelfläche 43 durch parallel zueinander verlaufende Seitenflächen 44 der Nut 41 sowie durch die Grundplatte 11 und die Stützplatte 14 geführt. Auf Grund der Zentrifugalkräfte werden die Rollen 42 an eine Laufbahn 45 gepreßt, die an der Zwischenscheibe 13 angeordnet ist. Die Zwischenscheibe 13 ist gegenüber der Achse 12 bzw. dem Pumpenrotor um den Faktor e exzentrisch angeordnet. In Drehrichtung (durch einen Pfeil dargestellt) vor der Rolle 42 ist der sichelförmige Pumpenarbeits- raum 46 auf Grund der Exzentrizität gebildet. Dieser Pumpenar-

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beitsraum 46 verkleinert sich während des Betriebs bezüglich einer jeweiligen Rolle 42, so daß der im Raum befindliche Kraftstoff unter Druck gerät, um dann über eine Drucköffnung 48 in den Raum 20 des Kraftstofforderaggregats zu gelangen. In den Pumpenarbeitsraum 46 wiederum gelangt Kraftstoff aus dem Raum 19 über eine nierenförmige Saugöffnung 49, die einen weiten Abschnitt des Pumpenarbeitsraums überschneidet, solange sich dessen Sichelform während des Betriebs bezüglich einer bestimmten Rolle vergrößert.

Um den Verschleiß an der Laufbahnoberfläche sowie der Mantelfläche der Rollen 42 insbesondere bei Trockenlauf so gering wie möglich zu halten, wurden folgende Werkstoffpaarungen erfunden. Obwohl die Zusammensetzung der Paarungen für den Fachmann überraschend ist, sind die Versuchsergebnisse äußerst positiv verlaufen. Die Paarungen sind auch deshalb überraschend, als Materialien mit völlig unterschiedlichem Ausdehnungs- und Härtekoeffizienten beansprucht werden. Die Oberfläche der Laufbahn kann hartverchromt sein, sie kann mit Polyimidlack oder PoIyesterimidlack beschichtet sein, sie kann als Polyimidfolie eingesiegelt sein oder sie kann als eingepreßte Verbundlagerbuchse ausgebildet sein, beispielsweise einer Verbundlager-

Wi. ^x-T.-. .Ji. j ^ ι.-, · -,die mit PTFE getränkt ist buchse aus Stahlepoxidharz oder Stahlzinnbronze, / . Die zwischenplatte kann jedoch auch aus Aluminium bestehen, wobei die Laufbahn 45 eine oxydierte Oberfläche als Eloxal oder Hartcoat aufweist. Die Zwischenplatte kann jedoch auch aus einem phenolharz laminierten Hartgewebe bestehen. Es ist auch denkbar, wenn beispielsweise die Zwischenplatte 13 aus Stahl besteht, da die Pοlyimidlaufbahn in Form eines Ringes eingesintert oder eingepreßt ist. Insbesondere bei Polyimid ist es vorteilhaft,zur Gleitverbesserung Graphitfüllungen in der Laufbahn vorzusehen. Diesen Materialien stehen als Gleitpartner folgende Materialien an der Mantelfläche der Rolle 42 gegenüber. Die Rolle kann

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hartverchromt,"boriert oder chemisch vernickelt sein. Sie kann auch aus Aluminium mit oxydierter Oberfläche (Eloxal oder Hartcoat) bestehen, sie kann jedoch auch aus Polyimid mit und ohne Graphitfüllung sein, wobei vorzugsweise ein Metallkern verwendet wird, um das für die Fliehkraft erforderliche Gewicht zu erhalten. Die Rolle kann aber auch aus Keramik oder aus Kunstkohle bestehen, beispielsweise aus CuPb-Graphit.

Jeder der für die Laufbahn genannte Werkstoff eignet sich für eine Paarung mit jedem für die Rolle genannten Werkstoff, um die eingangs genannten Vorteile zu erreichen.

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Claims

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Patentansprüche

1. Kraftstofförderpumpe, insbesondere aus Pumpe und Elektromotor bestehendes Kraftstofförderaggregat mit einer zwischen

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feststehenden Seitenplatten eingespannter, eine kreisförmige Ausnehmung aufweisender Zwischenplatte und mit einem zwischen den Seitenplatten und in der Ausnehmung exzentrisch angeordneten Pumpenrotor, welcher zur Zwischenplatte hin offene Nuten hat, in denen insbesondere Rollen als Pumpkörper geführt sind, durch Zentrifugalkraft an eine Laufbahn der Zwischenplatte geschoben werden und in Drehrichtung des Rotors vor sich einen Pumpenarbeitsraum begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die sich berührenden Oberflächen von Pumpkörper (42) und Laufbahn (45) eine für Trockenlauf geeignete Werkstoffpaarung aufweisen.

2. Kraftstofförderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (13) aus Stahl ist und die Laufbahn

(45) hartverchromt ist.

3. Kraftstofförderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschichtung aus Polyimid in Form von Lack, Polyesterlack, eingesiegelter Folie oder eingesintertem Polyimid aufweist.

4. Kraftstofförderpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahn (45) eine Füllung von Graphitteilchen aufweist.

5. Kraftstofförderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (13) aus Aluminium besteht und die Lauffläche (45) oxydiert, eloxiert oder hartbeschichtet ist.

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ORIGINAL INSPECTSD

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6. Kraftstofforderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lauffläche (45) eine Verbundlagerbuchse aus Stahlepoxidharz oder Stahlzinnbronze dient, die in die Zwischenplatte (13) eingepreßt ist.

7. Kraftstofförderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zwischenplatte (13) und Lauffläche (45) aus phenolharzlaminiertem Hartgewebe besteht.

8. Kraftstofförderpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkörper (42) aus Stahl sind, dessen Oberfläche hartverchromt oder chemisch vernikkelt ist.

9. Kraftstofförderpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkörper aus boriertem Stahl bestehen.

10. Kraftstofförderpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkörper (42) aus Aluminium bestehen und daß die Mantelfläche oxydiert, eloxiert oder hartbeschichtet ist.

11. Kraftstofförderpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkörper (42) einen polyimidummantelten Metallkern aufweisen.

12. Kraftstofförderpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Polyimidmantel zur Lauffläche hin Graphit enthalten ist.

13. Kraftstofförderpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkörper (42) aus Kunstkohle,

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insbesondere aus CuPb-Graphit bestehen.

14. Kraftstofförderpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis Ί, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkörper (42) aus Keramik bestehen.

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