汽油蒸汽泵的制作方法

1.本发明涉及一种用于抽吸可爆炸气体、蒸汽和/或空气混合物的气体再循环泵以及一种用于此的风扇叶轮。


背景技术：

2.在汽车加油时释放的汽油蒸气通常会返回到储油罐中。为此，在加油机中设置气体再循环系统。主动式气体再循环系统已成为具有高效率的系统，其中无故障工作的气体再循环泵是关键部件。这种气体再循环泵通常设计为活塞泵并以间歇运行的方式工作。
3.在再循环过程中出现的燃料蒸气-空气混合物能够是可爆炸的或可引爆的。与之相应地，设置在加油机处的分流阀与储油罐之间的装置设计为防爆或防引爆的。在分流阀处点燃混合物的情况下，在这种可爆炸的蒸气-空气混合物爆燃或稳定引爆时必须可靠地防止火焰击穿。


技术实现要素：

4.本发明的目的是：提出一种用于抽吸可爆炸气体、蒸汽和/或空气混合物的气体再循环泵，其制造成本低，具有紧凑的结构并且满足上述的针对防爆和防引爆的要求。
5.该目的通过根据独立权利要求的气体再循环泵实现。
6.根据本发明的用于抽吸可爆炸的或可引爆的气体、蒸汽或/和空气混合物的气体再循环泵具有：用于输送可爆炸或能引爆的气体、蒸汽或/和空气混合物的泵组件，其中，该泵组件包括壳体和驱动轴；具有风扇叶轮的风扇组件；以及具有输出轴的马达。泵组件的驱动轴、风扇叶轮和马达的驱动轴能够旋转固定地彼此联接成使得能够借助于马达来驱动风扇叶轮和泵，其中，泵组件的壳体和能够相对于壳体转动的驱动轴以火焰击穿保护的方式相对于彼此设置。
7.根据本发明提出：风扇叶轮和壳体设置和构造成使得在风扇叶轮与壳体之间设置有火焰击穿保护间隙。
8.在风扇叶轮与壳体之间设置火焰击穿保护间隙实现了整个气体再循环泵的非常紧凑的构造。此外，借助于这种构造，能够省去用于在驱动轴与壳体之间建立火焰击穿保护间隙的附加构件。这在采购和安装时节约成本。还能够以简单的方式进行火焰击穿保护间隙的功能的检查和必要时的维护或维修。
9.在一个优选的实施方式中提出：在马达的输出轴与风扇叶轮之间设置有输出轴联轴器，其中，风扇叶轮的整体结构形成输出轴联轴器的一部分。这减少了要制造和要组装的元件的数量，简化了组装并实现气体再循环泵的简单的维护和维修。
10.在该上下文中，马达的输出轴能够有利地与插入件形状配合地联接，该插入件能够与风扇叶轮形状配合地联接。因此，风扇叶轮仅借助于插入件与马达的输出轴连接。这实现了风扇叶轮与输出轴之间的特别简单且易于维护的连接。
11.特别地，能够提出：风扇叶轮具有凹部，该凹部构造成使得插入件能够插入到该凹
部中。插入件特别优选地具有弹性体。在插入件作为输出轴与风扇叶轮之间的联轴器之后，其能够-只要其例如具有弹性体或完全由弹性体制成-借助于其可弹性变形性来缓冲从输出轴到风扇叶轮上或者沿相反方向的碰撞、冲击或其他不期望的力作用。
12.在一个优选的实施方式中提出：在风扇叶轮与泵的驱动轴之间设置驱动轴联轴器，其中，风扇叶轮的整体结构形成驱动轴联轴器的一部分。因此，风扇叶轮能够在泵侧和在马达侧起到联轴器元件的作用。同时，风扇叶轮能够在壳体与必然转动的轴之间提供必要的火焰击穿保护间隙，而无需任何其他附加构件。这一方面降低了制造时的成本，并且随后能够决定性地简化了维护和维修。
13.驱动轴联轴器优选地在泵组件的驱动轴与风扇叶轮之间设置形状配合。
14.在一个改进形式中提出：风扇叶轮和壳体的尺寸被设计成并且为此所使用的材料被选择成使得当达到常规的使用温度之外的温度时，风扇叶轮的至少一部分由于热膨胀而借助于形状配合或力配合与壳体相互作用。此时，尤其能够提出：泵以这种方式被强烈地制动直到停止或不能启动。以这种方式，能够在没有任何附加构件的情况下实现用于泵的温度保护装置。
15.集成的温度保护装置的该特征也能够替选于且独立于在风扇叶轮与壳体之间形成火焰击穿保护间隙来实现。
16.在一个优选的实施方式中，风扇叶轮具有壳体侧的圆柱形部段并且泵组件的壳体具有风扇叶轮侧的圆柱形部段。在此能够提出：部段沿着泵组件的驱动轴的转动轴线至少部分地彼此接合，从而形成火焰击穿保护间隙。
17.该目的还通过用于如上所述的气体再循环泵的风扇叶轮来实现。
附图说明
18.下面根据附图更详细地解释本发明的实施例。在所述附图中示出：
19.图1示出气体再循环泵的部分分解的实施方式的在第一观察方向上的立体侧视图；
20.图2示出图1的实施方式的在第二观察方向上的立体侧视图；和
21.图3示出沿图1和2的实施方式的驱动轴的转动轴线的剖视图。
具体实施方式
22.图1至图3以两个立体图和一个剖视图示出用于输送可爆炸或可引爆的气体、蒸气或/和空气混合物的根据本发明的气体再循环泵10的一个实施方式。气体再循环泵10设计为汽油蒸汽泵并且具有泵组件12、风扇组件14以及马达，在附图中仅示出该马达的输出轴16的一部分。
23.风扇组件14具有风扇叶轮15。如下文还详细解释的那样，风扇叶轮15一方面用作将转矩从马达经由其输出轴16传递到泵组件12上的转矩传递器。另一方面，风扇叶轮15的表面的一部分用于形成火焰击穿保护间隙，以保护泵组件12的内部区域免受外部环境的火焰击穿。
24.泵组件12具有入口连接管18(在图3中未示出)以及出口连接管20，该入口连接管和该出口连接管分别设置有火焰击穿保护装置22、24。入口连接管18和出口连接管20集成
到泵组件12的壳体26中。壳体26具有将入口连接管18与汽缸30的入口区域28(参见图3)连接的管路。活塞32在汽缸30中运动，该活塞必要时压缩经由入口连接管18输送的混合物并且经由同样集成到壳体26中的管路将所述混合物输送给出口连接管20。
25.活塞32经由连杆34与驱动轴36连接。驱动轴36围绕转动轴线a旋转，从而使偏心安装的连杆大头38移动到转动运动中，该转动运动转变成上连杆端部40和活塞32的推动运动。然而，平衡配重件42补偿连杆34中出现的不平衡。
26.驱动轴36的风扇组件侧的端部44(参见图1)在端侧设置有四个带动件46。带动件46能够直接加工到驱动轴36的端侧的端部中或作为单独的构件旋转固定地安装在驱动轴36的作为单独的联轴器构件48的端侧上。带动件46形成泵组件12的驱动轴36与风扇组件14之间的驱动轴联轴器50的泵侧的部分。
27.传动轴联轴器50的风扇组件侧的部分构造为风扇组件14的风扇叶轮15的带动件容纳结构52(参见图2)，并具有在形状和数量上与带动件46相对应的互补的容纳件54，该容纳件沿转动轴线a延伸。如果带动件46位于容纳件54中，则驱动轴36与风扇叶轮15啮合，即旋转固定地连接。
28.凹部56居中地安装在风扇叶轮15的马达侧上(参见图1)。钻孔57处于凹部56中，借助于该钻孔能够将风扇叶轮15在端侧例如经由位于驱动轴36中的内螺纹与驱动轴36旋紧。凹部56本身用于容纳插入件58，从而形成输出轴联轴器60的风扇叶轮侧的部分，该部分包括凹部56、插入件58和带动件部件62。
29.在本实施方式中，插入件58完全由弹性体形成。替选地，插入件58的仅一些部分能够由弹性体制成。因此，插入件58具有减震特性并且还适合于：补偿不同心度等。在所示的实施方式中，该插入件具有三角形形式的三重对称，该三角形具有截角和向内弯曲的边。钻孔66位于插入件58的如此形成的三个臂中。
30.带动件部件62在其朝向马达的一侧上具有轴容纳部68，马达(未示出)的输出轴16能够旋转固定地锁定在该轴容纳部中。在带动件部件62的朝向风扇组件14的一侧上设置有销钉70，所述销钉沿转动轴线a的方向延伸。销钉70在形状和数量上对应于钻孔66并且能够相应地插入到钻孔66中。在销钉70插入到钻孔66中的状态下并且当插入件58处于凹部56中时，在马达的输出轴16与风扇叶轮15之间存在旋转固定的连接。
31.从马达的输出轴16到泵组件12的驱动轴36的力或转矩传递与之相应地从输出轴16经由带动件部件62、插入件58传递到风扇叶轮15上。转矩进一步经由带动件容纳结构52从风扇叶轮15传递到带动件46上并且从那里传递到驱动轴36上。
32.风扇组件14的风扇叶轮15由壳体部件72包围。在本实施方式中，壳体部件72是泵10的壳体26的整体组成部分。在此重要的是：壳体部件72以气密方式与其余的壳体26连接。气密性也能够替选地经由与其余的壳体26分开形成的壳体部件72来建立。
33.壳体部件72具有平行于且同心于转动轴线a延伸的内置的圆柱壁部74(参见图1)。同时，风扇叶轮15具有对应于圆柱壁部74的外圆柱表面76(也参见图2)。风扇叶轮15的圆柱表面76在风扇叶轮15的泵侧上沿转动轴线a的方向在圆柱形的延伸部上延伸，该延伸部也具有带动件容纳结构52并且该延伸部基本上同样同心于转动轴向a定向。圆柱表面74、76的高度以及它们的半径彼此匹配成使得在组装的状态下形成火焰击穿保护间隙78(参见图3)。
34.在驱动轴36相对于泵组件12能够转动之后，安置这种火焰击穿保护间隙78是必要的。该火焰击穿保护间隙通常形成在驱动轴36与壳体部件之间。为此，通常在壳体中安装黄铜套管。
35.同时，将材料和尺寸选择成使得当达到或超过常规使用范围之外的温度时，风扇叶轮15相对于壳体26膨胀成使得风扇叶轮15的转动变得非常困难或者完全被阻止。泵10因此制动直到停止或不启动。
36.为此，在所示的实施例中，风扇叶轮15由塑料制成并且在受热时膨胀。在此，风扇叶轮15的圆柱表面76的半径尤其是增大到使得该圆柱表面76与壳体部件72的圆柱壁部74接触。在此产生的力阻止风扇叶轮15继续转动或启动。
37.当前，发明人已经认识到：也可行的是：直接在风扇叶轮15与周围的壳体72之间构造这种火焰击穿保护间隙。这提供多个优点：节省了黄铜套管形式的另外的构件。这一方面节省了构件本身并且还实现整个泵在转动轴线方向上的更短的结构长度。此外，简化了火焰击穿保护间隙的功能的维护和必要时的恢复。
38.此外，这种布置用作泵10的温度保护装置。在汽油蒸汽泵的情况下，重要的是：在运行中避免点火源。高温的表面可能是这种点火源。因此必须注意在运行中构件的温度不超过特定的温度等级。例如可行的是：通过用测量探针和相关联的切断设备来进行主动监控。然而，这具有的缺点是需要另外的构件。
39.由一定材料制成并具有使得在温度上升超过特定的最大温度的情况下风扇叶轮被强烈制动或阻挡的尺寸的风扇叶轮15的上述实施方案不需要任何其他构件。这一方面具有成本效益，并且同时提高了泵的运行可靠性。
40.如果温度远远高于常规的使用温度，则泵要么突然制动，要么根本不能开始转动。当塑料风扇叶轮由于高度热膨胀而增大到与周围壳体相同的直径时，就会发生这种情况。因此，泵不再有任何危险。当温度随后再次处于正常范围中时，泵继续正常运行。