DE4026618A1 - Fluegelzellen- oder innenachsige zahnradpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellen- oder innenachsige Zahnradpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Pumpen werden häufig in Verbindung mit Elektromotoren als Brennstoffpumpe für Brennkraft­ maschinen von Kraftfahrzeugen eingesetzt.

Da eine unter Last stehende Pumpe jedoch ein Summ­ geräusch erzeugt, das, wenn es vom Fahrzeuginsassen gehört wird, als unangenehm empfunden werden kann, bemüht man sich seit längerer Zeit Maßnahmen aufzu­ finden, mit denen dieses Geräusch vermindert werden kann. Eine bekannte Maßnahme beschränkt sich dabei darauf, die Geräuschemission auszuschalten (DE-PS 36 24 532), die durch schlagartig beim Übergang von der Saug- zur Druckseite durch den schlagartig in die Förderzelle durchschlagenden Förderdruck zu­ sammenfallende Dampfblasen (Kavitation) verursacht ist. Gegen das bei Förderung von dampfblasenfreiem Brennstoff auftretende Summgeräusch sind bisher keine Maßnahmen bekannt, abgesehen von Maßnahmen zur Geräuschisolierung.

Eingehende Untersuchungen haben ergeben, daß durch jede einzelne Förderzelle pro Umlauf der Pumpe An­ saug- und Auslaßdruckwellen verursacht werden, die sich als schallerzeugende Ereignisse addieren und bei höheren Drehzahlen sehr stark hörbar sind.

Einzelne Untersuchungsexemplare fielen durch höhere oder geringere Geräuschemissionen auf. Diese wurden im einzelnen vermessen mit dem Ergebnis, daß die Pumpen mit hohen Geräuschemissionen mit geringsten Passungsspalten und geringsten symmetrischen Abwei­ chungen hergestellt waren, wohingegen die Pumpen mit geringeren Emissionen größere Passungsspalte und größere symmetrische Abweichungen aufwiesen.

Hieraus resultierte die Erkenntnis, daß die Anzahl gleicher schallerzeugender Ereignisse pro Zeitein­ heit die Geräuschemissionen beeinflußt.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Idee zu­ grunde, eine gattungsgemäße Pumpe derart zu gestal­ ten, daß nur eine geringe Anzahl gleicher Ereig­ nisse pro Zeiteinheit eintreten kann, so daß die Geräuschemission bei der gattungsgemäßen Pumpe ver­ ringert wird.

Diese Aufgabe ist mit den im Anspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmalen gelöst worden.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstan­ des nach Anspruch 1 sind mit den Merkmalen der Un­ teransprüche angegeben.

Erreichbare Vorteile werden in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfin­ dung erwähnt.

Die Erfindung geht von einer Flügelzellen- oder in­ nenachsigen Zahnradpumpe bekannter Bauart mit meh­ reren abgeschlossenen Förderzellen aus, deren Volu­ men sich während eines Umlaufs von einem Minimal­ wert - der dem Totvolumen entspricht, das nutzlos fördert - auf einen Maximalwert - der dem Totvolu­ men plus Fördervolumen entspricht - und zurück än­ dern. Derartige Pumpen werden zum Beispiel zur Brennstofförderung einer Brennkraftmaschine be­ nutzt.

Bei einer Pumpe dieser Art ist nach der Erfindung vorgesehen, da8 die rotierenden Pumpenteile - Flü­ gelzellenrotor bzw. Innen- und Außenläufer - so ausgebildet sind, daß sich für jede Förderzelle ein unterschiedlicher Minimal- und/oder Maximalwert des Zellenvolumens oder ein unterschiedlicher Liefer­ grad ergibt.

Hinsichtlich eines unterschiedlichen Minimalwertes des Zellenvolumens ist vorgesehen, daß Teile der mit anderen Wandungen des Pumpengehäuses oder der weiteren rotierenden Pumpenteile nicht abdichtend zusammenwirkenden Wandungen der rotierenden Pumpen­ teile für jede Förderzelle eine andere Ausbildung aufweisen, zum Beispiel können die Wandungen Aus­ nehmungen unterschiedlicher Größe aufweisen, die durch Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers oder unterschiedlicher Tiefe gebildet sind.

Eine andere Ausbildung des bekannten Gegenstandes sieht nach der Erfindung (Anspruch 5) vor, daß die in bezug auf die Einmündungen der Saug- und Druck­ kanäle Steuerkanten bildenden Wandungen der rotie­ renden Pumpenteile für jede Förderzelle unter­ schiedlich ausgebildet sind.

Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß die För­ derzellen bereits vor Erreichen des Minimal- oder Maximalwertes des Zellenvolumens - jede Zelle un­ terschiedlich - mit den Saug- oder Druckkanälen verbunden ist, womit für jede Zelle ein anderes Fördervolumen oder ein anderer Liefergrad erreicht wird.

Es ist auch möglich, daß bei dem bekannten Gegen­ stand nach der Erfindung (Anspruch 6) Teile der mit anderen Wandungen abdichtend zusammenwirkenden Wan­ dungen der rotierenden Pumpenteile so ausgebildet sind, daß sich für jede Förderzelle unterschiedlich große Passungsspalte ergeben, womit auch bei dieser Ausführung für jede Zelle ein anderes Fördervolumen oder ein anderer Liefergrad durch Leckage erreicht wird. Bei einer Flügelzellenpumpe weist hierfür der Flügelzellenrotor eine unrunde Kontur auf, so daß der engste Passungsspalt zwischen Rotor- und Pumpengehäuse bei einem Umlauf fortlaufend unter­ schiedlich ist. Bei einer Zahnradpumpe soll eine ungleiche Zahnkontur und/oder Zahnlückenkontur vor­ gesehen sein, so daß auch hier der engste Pas­ sungsspalt zwischen den rotierenden Innen- und Außenläufern bzw. deren Zähnen und Zahnlücken bei einem Umlauf fortlaufend unterschiedlich ist.

Einen völlig anderen Weg geht ein Lösungsbeispiel nach Nebenanspruch 8, nach dem die Pumpe durch einen Elektromotor angetrieben wird, der über eine drehelastische Kupplung mit dem Pumpenwerk verbun­ den ist.

Mit dieser Maßnahme, die auch zusätzlich auf die Gegenstände der Ansprüche 1 bis 7 übertragen werden kann, wird erreicht, daß abhängig von den auftre­ tenden Ansaug- und Auslaßdruckwellen ein ungleicher Pumpenumlauf erreicht wird, so daß die Sequenzen der Ereignisse zeitlich ungleich auftreten, mit dem Erfolg, daß sich diese nicht mehr addieren und we­ niger hörbar sind.

Die neue Pumpe ist mit geringem Aufwand herstellbar und weist eine erheblich verringerte Geräuschemis­ sion auf.

Claims (8)

1. Flügelzellen- oder innenachsige Zahnrad­ pumpe mit mehreren abgeschlossenen Förderzellen, deren Volumen sich während eines Umlaufs von einem Minimal- auf einen Maximalwert und zurück ändern, insbesondere zur Brennstofförderung einer Brenn­ kraftmaschine, mit axial in die Förderzellen ein­ tretenden Saug- und Druckkanälen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die rotierenden Pumpenteile so ausge­ bildet sind, daß sich für jede Förderzelle ein un­ terschiedlicher Minimal- und/oder Maximalwert des Zellenvolumens oder ein unterschiedlicher Liefer­ grad ergibt.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der mit anderen Wandungen nicht abdichtend zusammenwirkenden Wandungen der rotierenden Pumpenteile für jede Förderzelle eine andere Ausbildung in bezug auf den Minimalwert des Zellenvolumens (Totvolumens) aufweisen.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wandungen Ausnehmungen unter­ schiedlicher Größe aufweisen.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausnehmungen durch Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers oder unterschied­ licher Tiefe gebildet sind.

5. Pumpe nach Anspruch 1 oder einem der An­ sprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in bezug auf die Einmündungen der Saug- und Druck­ kanäle Steuerkanten bildenden Wandungen der rotie­ renden Pumpenteile für jede Förderzelle unter­ schiedlich ausgebildet sind.

6. Pumpe nach Anspruch 1 oder einem der An­ sprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der mit anderen Wandungen abdichtend zusammenwir­ kenden Wandungen der rotierenden Pumpenteile so ausgebildet sind, daß sich für jede Förderzelle un­ terschiedlich große Passungsspalte ergeben.

7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine unrunde Flügelzellen-Rotorkontur vorliegt bzw. ungleiche Zahn- oder Zahnlücken­ konturen des Innen- oder Außenläufers vorliegen.

8. Pumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pumpe durch einen Elektromotor angetrieben wird, der über eine drehelastische Kupplung mit dem Pumpenwerk verbunden ist.