DE10224784A1

DE10224784A1 - G-Rotorpumpe

Info

Publication number: DE10224784A1
Application number: DE10224784A
Authority: DE
Inventors: Sabine Burhenne; Cicero Constantin; Johannes Deichmann; Karsten Meiser; Ralf Muehlhausen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2003-12-18
Also published as: EP1369588A1; CN1488859A; JP2004011641A; US20040037726A1

Abstract

Bei einer G-Rotorpumpe (2) zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftfahrzeug sind in einem Außenläufer (14) Taschen (19) angeordnet. In den Taschen (19) können sich Schmutzpartikel des Kraftstoffs sammeln. Damit wird ein Verschleiß aufeinander abrollender Bereiche des Außenläufers (14) und eines Innenläufers (9) besonders gering gehalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine G-Rotorpumpe, welche insbesondere zum Einsatz als Kraftstoffpumpe in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, mit einem Außenläufer und mit einem relativ zu dem Außenläufer bewegbaren Innenläufer, bei der ein Förderraum zwischen dem Außenläufer und dem Innenläufer begrenzt ist.
Solche G-Rotorpumpen werden häufig auch als Zahnpumpen oder Exzenterpumpen bezeichnet und sind aus der Praxis bekannt. Bei der aus der Praxis bekannten G-Rotorpumpe hat der Außenläufer eine Innenverzahnung und der Innenläufer eine der Innenverzahnung entsprechende Außenverzahnung. Die Außenverzahnung weist einen Zahn weniger auf als die Innenverzahnung, wodurch der Förderraum gebildet wird. Beim Antrieb des Innenläufers oder des Außenläufers rollt die Außenverzahnung des Innenläufers über die Innenverzahnung des Außenläufers ab. Bei als Kraftstoffpumpe eingesetzter G-Rotorpumpe besteht häufig das Problem, dass Schmutzpartikel zwischen die Läufer geraten und zu deren Abrieb und damit zu einer verminderten Lebensdauer der G-Rotorpumpe führen. Daher wird der G- Rotorpumpe meist ein besonders engmaschiger Filter vorgeschaltet. Da Schmutzpartikel den Filter jedoch schnell zusetzen können, führt diese Gestaltung zu einer sehr kostenintensiven Wartung der G-Rotorpumpe.
Nachteilig bei der bekannten G-Rotorpumpe ist, dass sie sehr empfindlich gegen in der Strömung befindliche Schmutzpartikel ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem Außenläufer und/oder dem Innenläufer Taschen angeordnet sind.
Durch diese Gestaltung können sich die Schmutzpartikel in den Taschen sammeln und werden damit von aufeinander abrollenden Zahnflanken der Läufer ferngehalten. Anschließend werden die Schmutzpartikel aus den Taschen ausgespült oder die Taschen werden auf Dauer von den Schmutzpartikeln gefüllt. Die Taschen benötigen dabei mindestens eine der in der Strömung befindlichen Menge der Schmutzpartikel entsprechende Größe. Hierdurch weist die erfindungsgemäße G-Rotorpumpe auch bei stark verschmutzter zu fördernden Flüssigkeit eine besonders lange Lebensdauer auf. Daher benötigt die G-Rotorpumpe keinen besonders engmaschigen Filter. Deshalb ist die erfindungsgemäße G-Rotorpumpe besonders für den Einsatz als Kraftstoffpumpe geeignet.
Die Schmutzpartikel sammeln sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung durch die Strömung in den Taschen an und können dort verbleiben, wenn die Taschen als in Zahngründen des Außenläufers angeordnete Vertiefungen ausgebildet sind.
Die Schmutzpartikel lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach durch die Zentrifugalkräfte aus den Taschen herausbefördern, wenn die Taschen als in den Zahngründen des Innenläufers angeordnete Vertiefungen ausgebildet sind.
Die erfindungsgemäße G-Rotorpumpe weist eine hohe Aufnahmefähigkeit von Schmutzpartikeln auf, wenn die Taschen in sämtlichen Zahngründen des Außenläufers oder Zahngründen des Innenläufers angeordnet sind.
Ein Verschleiß der Ränder des Innenläufer und des Außenläufers lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten, wenn sich die Taschen über die gesamte Höhe des Außenläufers und/oder des Innenläufers erstrecken.
Die Taschen lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach fertigen, wenn sie nutförmig gestaltet sind.
Der Grund der Taschen könnte spitzwinklig oder eckig gestaltet sein. Zur Vereinfachung der Schmutzsammlung und zur Abführung der Schmutzpartikel trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Taschen in ihrem Bodenbereich einen Radius aufweisen. Ebenfalls wird hierbei die Kerbwirkung der Taschen besonders gering gehalten.
Zur weiteren Verlängerung der Lebensdauer der erfindungsgemäßen G-Rotorpumpe trägt es bei, wenn der Außenläufer und/oder der Innenläufer aus Metall gefertigt ist.
Zur Verringerung der Fertigungskosten der erfindungsgemäßen G-Rotorpumpe trägt es bei, wenn der Außenläufer und/oder der Innenläufer aus Kunststoff gefertigt ist.
Infolge der Anordnung der Taschen lassen sich der Boden und der Deckel in einer weiteren Ausgestaltung aus Kunststoff und/oder Sintermetall fertigen.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kraftstoff- Fördereinheit mit einer erfindungsgemäßen G- Rotorpumpe,
Fig. 2 stark vergrößert eine Schnittdarstellung durch die G-Rotorpumpe aus Fig. 1 entlang der Linie II -II,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform der G-Rotorpumpe.
Fig. 1 zeigt eine Kraftstoff-Fördereinheit 1 mit einem Gehäuse 3 zur Aufnahme eines Elektromotors 4 und der G- Rotorpumpe 2. Die G-Rotorpumpe 2 weist einen Boden 5 und einen von dem Boden 5 über einen Abstandhalter 6 auf einen vorgesehenen Abstand gehaltenen Deckel 7 auf. Der Abstandhalter 6 und der Deckel 7 sind hier einstückig gefertigt. Zwischen dem Deckel 7 und dem Boden 5 ist ein auf einer Welle 8 des Elektromotors 4 befestigter Innenläufer 9 angeordnet. Die Welle 8 hat zur drehfesten Mitnahme des Innenläufers 9 eine Abflachung 10 und einen Absatz 11. Hierdurch ist der Innenläufer 9 nur in der eingezeichneten Lage mit der Welle 8 verbindbar. Der Innenläufer 9 weist eine in Fig. 2 dargestellte Außenverzahnung 12 auf, welche in eine Innenverzahnung 13 eines Außenläufers 14 eingreift.
Der Deckel 7 weist einen Einlass 15 und der Boden 5 einen Auslass 16 der G-Rotorpumpe 2 auf. Hierdurch wird Kraftstoff über den Deckel 7 angesaugt und die G-Rotorpumpe 2 axial durchströmt. Das Gehäuse 3 der Kraftstoff-Fördereinheit 1 hat einen Anschlussstutzen 17 zum Anschluss einer nicht dargestellten Leitung. Zur Verdeutlichung sind in der Zeichnung die Strömungen des Kraftstoffs mit Pfeilen gekennzeichnet.
Fig. 2 zeigt stark vergrößert eine Schnittdarstellung durch die G-Rotorpumpe 2 aus Fig. 1 entlang der Linie II-II. Zur Vereinfachung der Zeichnung sind das Gehäuse 3 und der Abstandhalter 6 der G-Rotorpumpe 2 nicht dargestellt. Die Außenverzahnung 12 des Innenläufers 9 hat einen Zahn weniger als die Innenverzahnung 13 des Außenläufers 14. Damit entsteht ein Förderraum 18, durch den die zu fördernde Flüssigkeit von dem in Fig. 1 dargestellten Einlass 15 zu dem Auslass 16 gefördert wird. In Fig. 2 sind zudem Drehrichtungen des Innenläufers 9 und des Außenläufers 14 mit Pfeilen gekennzeichnet. In Zahngründen der Innenverzahnung 13 des Außenläufers 14 sind Taschen 19 angeordnet, welche sich über die gesamte Höhe des Außenläufers 14 erstrecken. In diesen Taschen 19 sammeln sich in der zu fördernden Flüssigkeit befindliche Schmutzpartikel an. Damit wird verhindert, dass die Schmutzpartikel an den Flanken der Innenverzahnung 13 und der Außenverzahnung 12 aneinander reiben.
Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform der G-Rotorpumpe 2, welche wie die aus Fig. 2 einen Innenläufer 20 mit einer Außenverzahnung 21 und einen Außenläufer 22 mit einer Innenverzahnung 23 hat. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der aus Fig. 2 dadurch, dass Taschen 24 zur Aufnahme von Schmutzpartikeln in den Zahngründen der Außenverzahnung 21 des Innenläufers 20 angeordnet sind. Zahngründe der Innenverzahnung 23 des Außenläufers 22 sind hingegen glatt gestaltet. Durch diese Gestaltung werden beim Fördern von Flüssigkeit Schmutzpartikel in den Taschen 24 des Innenläufers 20 aufgenommen und durch Zentrifugalkräfte wieder herausgeschleudert.

Claims

1. G-Rotorpumpe, welche insbesondere zum Einsatz als Kraftstoffpumpe in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, mit einem Außenläufer und mit einem relativ zu dem Außenläufer bewegbaren Innenläufer, bei der ein Förderraum zwischen dem Außenläufer und dem Innenläufer begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Außenläufer (14, 22) und/oder dem Innenläufer (9, 20) Taschen (19, 24) angeordnet sind.

2. G-Rotorpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Taschen (19) als in Zahngründen des Außenläufers (14) angeordnete Vertiefungen ausgebildet sind.

3. G-Rotorpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Taschen (24) als in Zahngründen des Innenläufers (20) angeordnete Vertiefungen ausgebildet sind.

4. G-Rotorpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taschen (19, 24) in sämtlichen Zahngründen des Außenläufers (14, 22) oder Zahngründen des Innenläufers (9, 20) angeordnet sind.

5. G-Rotorpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Taschen (19, 24) über die gesamte Höhe des Außenläufers (14, 22) und/oder des Innenläufers (9, 20) erstrecken.

6. G-Rotorpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taschen (19, 24) nutförmig gestaltet sind.

7. G-Rotorpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taschen (19, 24) in ihrem Bodenbereich einen Radius aufweisen.

8. G-Rotorpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenläufer (14, 22) und/oder der Innenläufer (9, 20) aus Metall gefertigt ist.

9. G-Rotorpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenläufer (14, 22) und/oder der Innenläufer (9, 20) aus Kunststoff gefertigt ist.

10. G-Rotorpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (5) und der Deckel (6, 7) des G-Rotors aus Kunststoff und/oder Sintermetall gefertigt sind.