DE112005002258T5 - Impeller with abradable tip - Google Patents

Impeller with abradable tip Download PDF

Info

Publication number
DE112005002258T5
DE112005002258T5 DE112005002258T DE112005002258T DE112005002258T5 DE 112005002258 T5 DE112005002258 T5 DE 112005002258T5 DE 112005002258 T DE112005002258 T DE 112005002258T DE 112005002258 T DE112005002258 T DE 112005002258T DE 112005002258 T5 DE112005002258 T5 DE 112005002258T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
impeller
abradable
pump
tip
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112005002258T
Other languages
German (de)
Inventor
Dean Huntington Woods Thayer
James Wateford Crider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Metaldyne Co LLC
Original Assignee
Metaldyne Co LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metaldyne Co LLC filed Critical Metaldyne Co LLC
Publication of DE112005002258T5 publication Critical patent/DE112005002258T5/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/62Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/628Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/62Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/622Adjusting the clearances between rotary and stationary parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Laufrad bzw. Flügelrad zum Bewegen von Flüssigkeit durch ein System,
wobei das Laufrad umfasst:
einen Körper, der geeignet ist, sich im Inneren eines Pumpengehäuses zu drehen;
wenigstens eine Schaufel, die sich von dem Körper erstreckt und geeignet ist, Flüssigkeit während einer Drehung des Körpers durch ein System zu bewegen; und
eine abriebfähige Spitze, die sich von der Schaufel erstreckt und ein sich verjüngendes Ende aufweist;
wobei während einer Drehung des Körpers das sich verjüngende Ende der abriebfähigen Spitze in Reaktion auf einen Kontakt mit dem Pumpengehäuse verschleißt, um eine verringerte Menge von durch das System umlaufendem abriebfähigem Material zu erzeugen, während ein nomineller betriebstechnischer Zwischenraum zwischen der Spitze und dem Gehäuse bereitgestellt wird, um die Pumpeffizienz zu verbessern.
Impeller for moving fluid through a system,
wherein the impeller comprises:
a body capable of rotating inside a pump housing;
at least one blade extending from the body and adapted to move liquid through the system during rotation of the body; and
an abradable tip extending from the blade and having a tapered end;
wherein, during rotation of the body, the tapered end of the abradable tip wears in response to contact with the pump housing to produce a reduced amount of abradable material passing through the system while providing a nominal operational space between the tip and the housing to improve the pumping efficiency.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungcross-reference on related application

Die Anmeldung beansprucht die Priorität der am 20. September 2004 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Nummer 60/611,456, die hiermit durch Verweis hier mitaufgenommen ist.The Registration claims priority on September 20, 2004 filed in the provisional US patent application with the number 60 / 611,456, hereby incorporated by reference is.

FachgebietArea of Expertise

Die Erfindung betrifft allgemein Laufräder für Flüssigkeitspumpen und insbesondere ein Laufrad mit einer abriebfähigen Spitze zur Förderung einer größeren Pumpeffizienz.The This invention relates generally to impellers for liquid pumps, and more particularly an impeller with an abradable Tip to promote a greater pumping efficiency.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Aus dem Stand der Technik bekannte Zentrifugalpumpen umfassen im Allgemeinen ein Einlassrohr und ein Auslassrohr, die durch eine Pumpkammer getrennt sind, die eine Laufradbaugruppe enthält. Üblicherweise umfasst das Laufrad eine Platte, die eine Mehrzahl von radial um diese herum beabstandeten Schaufeln aufweist. Das Laufrad ist am Ende einer Antriebswelle angebracht, die von einem externen Motor angetrieben wird. Werden die Laufradschaufeln von der Antriebswelle angetrieben, so übertragen sie kinetische Energie auf die mit ihnen in Kontakt stehende Flüssigkeit. Diese kinetische Energie bewirkt, dass sich ein Druck aufbaut, der wiederum bewirkt, dass die Flüssigkeit von dem Einlassrohr hin zu dem Auslassrohr strömt.Out Centrifugal pumps known in the art generally include an inlet tube and an outlet tube separated by a pumping chamber are that contains an impeller assembly. Usually includes the impeller a plate having a plurality of radially spaced therefrom Has blades. The impeller is at the end of a drive shaft attached, which is driven by an external motor. Become the impeller blades driven by the drive shaft so transmitted they apply kinetic energy to the fluid in contact with them. This kinetic energy causes pressure to build up in turn, causes the liquid flows from the inlet pipe to the outlet pipe.

Beim Betrieb derartiger Zentrifugalpumpen wird die Flüssigkeitsströmung im Allgemeinen durch die Gestaltung und Größe des Laufrades, die Gestaltung und Größe des Gehäuses, die Geschwindigkeit, mit der sich das Laufrad dreht, die Gestaltung und Größe des Pumpeneinlasses und des Pumpenauslasses und dergleichen mehr beeinflusst. Eines der mit Blick auf die Gestaltung kritischsten Elemente ist der axiale Zwischenraumabstand zwischen den Laufradschaufelspitzen und dem Gehäuse, wobei ein kleiner axialer Zwischenraum effizienter als ein großer axialer Zwischenraum ist.At the Operation of such centrifugal pumps, the liquid flow in Generally by the design and size of the wheel, the design and size of the case, the Speed at which the impeller rotates, the design and size of pump inlet and the pump outlet and the like more influenced. One the most critical elements with regard to the design is the axial one Gap between the impeller vane tips and the Casing, wherein a small axial clearance is more efficient than a large axial one Gap is.

Pumpenlaufräder der vorgenannten Anordnung weisen mit Blick auf Herstellung und Zusammenbau Vorteile dahingehend auf, dass die Bauteile bequem aus gestanzten dünnen Metallen hergestellt und mit minimaler Fertigkeit einfach zusammengesetzt werden können. Man hat jedoch herausgefunden, dass derartige Anordnungen inhärente Effizienzprobleme mit sich bringen. Da das Gehäuse stationär ist und sich das Laufrad dreht, bedingt die betriebstechnische Dichtung zwischen den Bauteilen üblicherweise die Aufrechterhaltung einer kritischen Toleranz zwischen den Laufradschaufelspitzen und dem Gehäuse. Typische kostengünstige Metallstanzverfahren erschweren die Aufrechterhaltung derart geringer Toleranzen. Daher ist der Zwischenraum zwischen der Laufradschaufel und dem Gehäuse oftmals viel größer als notwendig, was die Effizienz der Pumpe verringert.Pump impellers of aforementioned arrangement point with regard to manufacture and assembly Benefits in that the components are conveniently stamped out thin Metals made and assembled with minimal skill can be. However, it has been found that such arrangements have inherent efficiency problems entail. Because the case stationary is and the impeller rotates, requires the operational seal between the components usually maintaining a critical tolerance between the impeller vane tips and the housing. Typical inexpensive Metal stamping processes make maintenance more difficult Tolerances. Therefore, the space between the impeller blade and the housing often much larger than necessary, which reduces the efficiency of the pump.

Darüber hinaus werden zahlreiche Fluidpumpen in einem geschlossenen System betrieben, in dem das umlaufende Fluid nicht ausgetauscht oder angemessen gefiltert wird. Daher muss jedes abriebfähige Material, das in das Fluid eintritt, entweder ausgefiltert oder gebührend miteinkalkuliert werden, damit das System während eines wiederholten Umlaufes nicht beschädigt wird. Die eigentliche Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, derart wenig abriebfähiges Material in das Umlaufsystem einzuleiten, dass eine Verstopfung oder Beschädigung, die durch den beständigen Umlauf derartigen abriebfähigen Materials in einem geschlossenen Umlaufsystem entstehen kann, vermieden wird.Furthermore Numerous fluid pumps are operated in a closed system, in the circulating fluid is not exchanged or adequately filtered becomes. Therefore, every abradable Material that enters the fluid, either filtered out or due be included in the calculation, so that the system during a repeated cycle not damaged becomes. The actual object of the invention is therefore to so little abradable Material in the circulation system that initiate a blockage or damage, which by the constant Circulating such abradable Materials can arise in a closed circulation system, avoided becomes.

Daher besteht auf dem Gebiet Bedarf, durchweg abnehmende axiale Zwischenraumabstände zwischen der Laufradschaufelspitze und dem Gehäuse bereitzustellen, um eine verbesserte Pumpeffizienz zu fördern, während gleichzeitig das abriebfähige Material in dem Umlaufsystem gebührend miteinkalkuliert ist.Therefore There is need in the field, consistently decreasing axial clearance distances between the impeller blade tip and the housing to provide a to promote improved pumping efficiency while at the same time the abradable Material in the circulation system due is included in the calculation.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Der axiale Zwischenraum zwischen der Laufradschaufelspitze und der Pumpengehäusetasche ist mit Blick auf die maximale Pumpeneffizienz kritisch. So ist ein kleiner axialer Zwischenraum beispielsweise effizienter als ein großer axialer Zwischenraum. Es ist beim Pumpen derzeit gängige Praxis, den nominellen Laufradzwischenraum in Abhängigkeit von der Summe der Toleranzen der Laufradschaufelhöhe, der Gehäusetaschentiefe und des Laufradortes beim Einbau in die Pumpe zu wählen, um sicherzustellen, dass kein Kontakt zwischen dem Laufrad und der Gehäusetasche stattfindet. Aufgrund der vorbeschriebenen Summierung der Bauteiltoleranzen ist der maximale Laufradzwischenraum oftmals zu groß, was die Pumpeneffizienz verringert.Of the axial clearance between the impeller vane tip and the pump housing pocket is critical in terms of maximum pump efficiency. So is For example, a small axial clearance is more efficient than a large axial gap. It is currently common practice in pumping the nominal impeller clearance as a function of the sum of the Tolerances of impeller blade height, the case pocket depth and the impeller location when installing in the pump ensure that there is no contact between the impeller and the housing case takes place. Due to the above summation of the component tolerances the maximum impeller clearance is often too large, which is the Reduced pump efficiency.

Die Erfindung bedient sich grundsätzlich einer sich abnutzenden oder abriebfähigen Verschleißspitze an den Laufradschaufeln, um einen minimalen betriebstechnischen Zwischenraum zwischen dem Laufrad und dem Gehäuse bereitzustellen. Eine derartige abriebfähige Spitze kann auf verschiedene Weisen ausgestaltet sein, wobei das Ziel immer darin besteht, Laufradpumpenschaufeln bereitzustellen, die bei Verwendung derart an dem Pumpengehäuse verschleißen, dass ein minimaler axialer Zwischenraum zwischen beiden besteht. Die abriebfähigen Verschleißspitzen sind derart ausgestaltet, dass sie das Laufrad oder das Pumpengehäuse nicht beschädigen und gleichwohl einen gegenüber dem Stand der Technik überlegenen nominellen Zwischenraum bereitstellen, durch den die Effizienz verbessert wird. Darüber hinaus muss das von den Schaufeln stammende abriebfähige Material auf einem Minimum gehalten werden, um eine Beschädigung oder Verstopfung des Umlaufsystems zu vermeiden.The invention basically utilizes a worn or abradable wear tip on the impeller vanes to provide a minimum operational clearance between the impeller and the housing. Such an abradable tip may be configured in various ways, the goal always being to provide impeller pump blades which, when used on the pump housing, wear such that there is a minimal axial clearance therebetween. The abradable wear tips are designed such that they do not damage the impeller or the pump housing and yet provide a nominal gap superior to the prior art, which improves efficiency. In addition, the abrasive material from the blades must be kept to a minimum in order to avoid damage or clogging of the circulation system.

Kurzbeschreibung der ZeichnungSummary the drawing

1 ist eine Querschnittsansicht einer Zentrifugalpumpenbaugruppe. 1 is a cross-sectional view of a centrifugal pump assembly.

2 ist eine entlang Linien 1-1 gezeigte Querschnittsansicht der Zentrifugalpumpenbaugruppe von 1. 2 FIG. 12 is a cross-sectional view of the centrifugal pump assembly of FIG 1 ,

3A ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Schaufelspitze des Laufrades von 1 nach einem Verschleißen der abriebfähigen Spitze. 3A is an enlarged cross-sectional view of the blade tip of the impeller of 1 after wear of the abradable tip.

3B ist eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispieles einer abriebfähigen Schaufelspitze der Erfindung. 3B FIG. 10 is a cross-sectional view of a first embodiment of an abradable blade tip of the invention. FIG.

3C ist eine Querschnittsansicht der abriebfähigen Schaufelspitze von 3B nach einem Verschleißen. 3C is a cross-sectional view of the abrasive blade tip of 3B after a wear.

3D ist eine Querschnittsansicht eines alternativen Ausführungsbeispieles einer abriebfähigen Schaufelspitze. 3D Figure 10 is a cross-sectional view of an alternative embodiment of an abradable blade tip.

3E ist eine Querschnittsansicht eines weiteren alternativen Ausführungsbeispieles einer abriebfähigen Schaufelspitze. 3E FIG. 10 is a cross-sectional view of another alternative embodiment of an abradable blade tip. FIG.

3F ist eine Querschnittsansicht eines weiteren alternativen Ausführungsbeispieles einer abriebfähigen Schaufelspitze. 3F FIG. 10 is a cross-sectional view of another alternative embodiment of an abradable blade tip. FIG.

3G ist eine Querschnittsansicht eines weiteren alternativen Ausführungsbeispieles einer abriebfähigen Schaufelspitze. 3G FIG. 10 is a cross-sectional view of another alternative embodiment of an abradable blade tip. FIG.

3H ist eine Querschnittsansicht eines weiteren alternativen Ausführungsbeispieles einer abriebfähigen Schaufelspitze. 3H FIG. 10 is a cross-sectional view of another alternative embodiment of an abradable blade tip. FIG.

4 ist eine Perspektivansicht des Laufrades von 1. 4 is a perspective view of the impeller of 1 ,

Detailbeschreibung der Erfindungdetailed description the invention

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf ihre bevorzugte Verwendung im Zusammenhang mit einer Zentrifugalwasserpumpe einer Brennkraftmaschine beschrieben ist, sollte für einen Fachmann auf dem Gebiet einsichtig sein, dass die Erfindung bei einer beliebigen Anzahl von Flüssigkeitsumlaufanwendungen, seien es nun geschlossene oder offene Systeme, Verwendung finden kann. Daher soll weder die vorliegende Beschreibung der bevorzugten Verwendung, noch die vorliegende Beschreibung der verschiedenen alternativen Ausführungsbeispiele den Schutzumfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen spezifisch niederlegt ist, begrenzen.Even though the invention with reference to its preferred use in Connection with a centrifugal water pump of an internal combustion engine should be described for a person skilled in the art will understand that the invention in any number of liquid circulation applications, be it closed or open systems, find use can. Therefore, neither the present description of the preferred Use, nor the present description of the various alternative embodiments the scope of the invention as specific in the appended claims is limited.

In der Zeichnung und insbesondere in 1 und 2 ist eine einstufige Zentrifugalpumpe 10 im Teilquerschnitt gezeigt. Die Pumpe 10 ist zwischen einer Einlassöffnung 12 und einer Auslassöffnung 14 angeordnet, um Flüssigkeit von der Einlassöffnung 12 durch die Auslassöffnung 14 zu drängen. Die Pumpe 10 enthält ein Laufrad 16, das am Ende einer Antriebswelle 18 angebracht ist, die wiederum mit einer Nabe 20 verbunden ist. Die Antriebswelle 18 kann im Inneren eines Pumpengehäuses 22 durch Lager 24 drehbar bewegt werden. Ein (nicht gezeigter) Motorhilfsantriebsriemen treibt die Nabe 20 an, die wiederum die Welle 18 antreibt, die wiederum das Laufrad 16 im Inneren der Pumpkammer 26 zum Umwälzen des Fluids, in diesem Falle Wasser, durch das System antreibt. Das erste Ausführungsbeispiel des Laufrades ist in 4 gezeigt.In the drawing and in particular in 1 and 2 is a single-stage centrifugal pump 10 shown in partial cross section. The pump 10 is between an inlet opening 12 and an outlet opening 14 arranged to remove fluid from the inlet port 12 through the outlet opening 14 to urge. The pump 10 contains an impeller 16 at the end of a drive shaft 18 attached, in turn, with a hub 20 connected is. The drive shaft 18 can be inside a pump housing 22 through bearings 24 be moved rotatably. An engine accessory drive belt (not shown) drives the hub 20 on, which in turn is the wave 18 drives, in turn, the impeller 16 inside the pumping chamber 26 to circulate the fluid, in this case water, through the system. The first embodiment of the impeller is in 4 shown.

Die Pumpkammer 26 ist durch ein Pumpengehäuse 22 und einen Pumpenverschluss 28 festgelegt. Der Pumpenverschluss kann in Abhängigkeit von der verwendeten Ausgestaltung und der Anwendung ein Motorblock, eine Frontabdeckung, eine Pumpenverschlussplatte oder ein Gussteil oder das Pumpengehäuse selbst sein. Dreht sich das Laufrad 16 im Inneren der Pumpkammer 26, so wird daher Flüssigkeit von dem Einlass 12 her durch den Auslass 14 gedrängt. Das Laufrad 16 enthält eine Platte 30, die eine Mehrzahl von Schaufeln 32 aufweist, die darauf beabstandet sind. Die Schaufeln 32 kommen dem Pumpenverschluss 28 sehr nahe, wie am besten in demjenigen Bereich von 1 zu sehen ist, der eingekreist und mit 3A bezeichnet ist und auf 3A verweist. Ein Zwischenraum 34 ist in 3A zwischen der Schaufel 32 und dem Pumpenverschluss 28 gezeigt.The pumping chamber 26 is through a pump housing 22 and a pump closure 28 established. The pump closure may be an engine block, a front cover, a pump closure plate or a casting, or the pump housing itself, depending on the design and application used. Turns the wheel 16 inside the pumping chamber 26 Thus, therefore, liquid from the inlet 12 through the outlet 14 crowded. The impeller 16 contains a plate 30 that has a plurality of blades 32 which are spaced therefrom. The shovels 32 come to the pump closure 28 very close, as best in that area of 1 can be seen, the circled and with 3A is designated and on 3A points. A gap 34 is in 3A between the shovel 32 and the pump closure 28 shown.

Die Erfindung ist dafür ausgelegt, ein Laufrad 16 bereitzustellen, das einen gegenüber dem Stand der Technik überlegenen nominellen Zwischenraum 34 aufweist, um die Pumpeffizienz zu verbessern. Grundsätzlich ist hierfür eine abriebfähige Schaufelspitze 36 vorgesehen, die derart an dem Pumpengehäuse verschleißt, dass ein minimaler betriebstechnischer Zwischenraum zwischen dem Laufrad 16 und der Fläche, mit der sie in Eingriff treten kann, meistens dem Pumpenverschluss 28, bereitgestellt wird. Gegenwärtig bevorzugt ist die Verwendung eines hochgradig schmierfähigen Polymers für die Spitze 36. Andere Materialien, die leicht an dem Pumpenverschluss oder Gehäuse verschleißen, können jedoch ebenfalls verwendet werden. Da die Erfindung zudem bei ihrer bevorzugten Verwendung in einem geschlossenen Fluidumlaufsystem einer Brennkraftmaschine Verwendung findet, muss das abriebfähige Material auf einem Minimum gehalten werden, um den Betrieb des Systems nicht zu beeinträchtigen. Nachstehend werden verschiedene Ausgestaltungen beschrieben, durch die dieses Ergebnis erreicht wird. Keines dieser Ausführungsbeispiele wird derzeit bevorzugt. Gleichwohl wird jedes detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es sollte dennoch berücksichtigt werden, dass entsprechend der Erfindung und abgedeckt durch die beigefügten Ansprüche zahlreiche weitere Ausgestaltungen zum Einsatz kommen können, die aus Gründen der Einfachheit hier nicht offenbart sind.The invention is designed for an impeller 16 to provide a superior over the prior art nominal gap 34 to improve the pumping efficiency. Basically, this is an abradable blade tip 36 provided, which wears on the pump housing such that a minimal operational space between the impeller 16 and the surface with which it can engage, usually the pump closure 28 , provided. Presently preferred is the use of a highly lubricious polymer for the tip 36 , However, other materials that easily wear on the pump closure or housing may also be used. As the invention moreover, in their preferred use in a closed fluid circulation system of an internal combustion engine is used, the abradable material must be kept to a minimum, so as not to affect the operation of the system. Hereinafter, various embodiments will be described by which this result is achieved. None of these embodiments is currently preferred. However, each will be described in detail with reference to the drawings. It should nevertheless be kept in mind that, according to the invention and covered by the appended claims, numerous other embodiments can be used which, for reasons of simplicity, are not disclosed here.

Wie in 3B gezeigt ist, erstreckt sich die abriebfähige Spitze 36 von der Laufradschaufel 32 und verschleißt während der anfänglichen Laufraddrehung an dem Pumpenverschluss 28. Wie in 3C gezeigt ist, erzeugt ein derartiger Verschleiß einen betriebstechnischen minimalen Zwischenraum 34 zwischen der Schaufel 32 und dem Pumpenverschluss 28. Dieser betriebstechnische minimale Zwischenraum 34 sollte ein gedenk der Abmessungen des Laufrades und der Pumpvorgänge möglichst klein sein. Da sich zudem das in 3B und 3C gezeigte Laufrad 16 zu einem Punkt hin verjüngt, wird lediglich eine kleine Menge des abriebfähigen Materials in das Umlaufsystem eingeleitet.As in 3B As shown, the abradable tip extends 36 from the impeller blade 32 and wears on the pump closure during the initial impeller rotation 28 , As in 3C is shown, such wear creates a minimum operational space 34 between the shovel 32 and the pump closure 28 , This operational minimal space 34 should a commemoration of the dimensions of the impeller and the pumping operations be as small as possible. Since in addition the in 3B and 3C shown impeller 16 tapered to a point, only a small amount of the abradable material is introduced into the circulation system.

Weitere alternative Ausführungsbeispiele sind in 3D (Ausgestaltung mit „runder Nase"), 3E (Ausgestaltung mit „Pfeilkopfnase"), 3F (Ausgestaltung mit „trapezförmiger Nase"), 3G (Ausgestaltung mit „rechteckiger Nase") und 3H (Ausgestaltung mit „Hohlkehlnase") gezeigt. Jede dieser Ausgestaltungen ist dafür ausgelegt, ein Laufrad bereitzustellen, das für variierende Spezifikationen hergestellt ist und bei Betrieb in dem System „Selbsttoleranz" aufweist.Further alternative embodiments are in 3D (Embodiment with "round nose"), 3E (Embodiment with "arrowhead nose"), 3F (Embodiment with "trapezoidal nose"), 3G (Embodiment with "rectangular nose") and 3H Each of these configurations is designed to provide an impeller that is manufactured to varying specifications and has "self-tolerance" when operating in the system.

Die Form der Spitze 36 spielt eindeutig eine kritische Rolle im Zusammenhang mit der Menge des in dem System umlaufenden abriebfähigen Materials. Obwohl wichtig ist, das durch das System strömende abriebfähige Material auf einem Minimum zu halten, können andere Faktoren bei der Entwicklung der Form einer Laufradspitze 36 einbezogen werden. So kann beispielsweise eine Spitze 36 mit einer sich verjüngenden Form die Reibung minimieren, wenn die Laufradspitze 36 mit dem Pumpenverschluss 28 in Kontakt tritt, während gleichzeitig ein Brechen erschwert wird. Darüber hinaus sind Laufräder mit einer derartigen Form merklich leichter herzustellen und erfordern keine exakten Toleranzen, solange das Laufrad bei Betrieb in dem System „Selbsttoleranz" aufweist. Obwohl zudem die bevorzugte Verwendung der Erfindung als Zentrifugalpumpe mit sich axial erstreckenden Schaufeln offenbart ist, sollte für einen Fachmann auf dem Gebiet einsichtig sein, dass die Erfindung auch bei Laufrädern mit sich radial erstreckenden Schaufeln oder bei anderen Schaufelausgestaltungen Verwendung finden kann, bei denen die Schaufel mit einem Gehäuse oder Verschlusselement in Kontakt tritt.The shape of the tip 36 clearly plays a critical role in the context of the amount of abrasive material circulating in the system. While it is important to keep the abradable material flowing through the system to a minimum, other factors in developing the shape of an impeller tip can be 36 be included. For example, a tip 36 with a tapered shape minimize friction when the impeller tip 36 with the pump closure 28 contact while at the same time making it difficult to break. In addition, impellers of such a shape are significantly easier to manufacture and do not require exact tolerances as long as the impeller has "self-tolerance" when operating in the system It will be apparent to those skilled in the art that the invention may also be used on impellers having radially extending blades or other blade configurations in which the blade contacts a housing or closure member.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Verwendung im Zusammenhang mit dem Einsatz der Erfindung bei einer Wasserpumpe in der Kraftfahrzeugtechnik beschrieben worden ist, können augenscheinlich weitere Ausführungsbeispiele, Abwandlungen und Abänderungen von einem Fachmann auf dem Gebiet bei der Lektüre der vorliegenden Offenbarung bestimmt werden. Die Erfindung soll diese weiteren Ausführungsbeispiele, Abwandlungen und Abänderungen abdecken, die bei der Lektüre und dem Verstehen der vorliegenden Beschreibung in den Schutzumfang fallen.Even though the invention with reference to a preferred use in Related to the use of the invention in a water pump has been described in the automotive technology, can be apparent further embodiments, Modifications and modifications by one of ordinary skill in the art upon reading the present disclosure be determined. The invention is intended to provide these further exemplary embodiments, Modifications and modifications cover that when reading and the understanding of the present description within the scope fall.

ZusammenfassungSummary

Laufrad zum Bewegen von Flüssigkeit durch ein Pumpensystem, wobei das Laufrad einen Körper, wenigstens eine Schaufel, die sich von dem Körper erstreckt und geeignet ist, die Flüssigkeit während einer Drehung desselben durch das System zu bewegen, und eine sich verjüngende abriebfähige Spitze, die sich von der Schaufel erstreckt, aufweist, wobei während einer Drehung des Körpers das sich verjüngende Ende der abriebfähigen Spitze in Reaktion auf einen Kontakt mit dem Pumpengehäuse derart verschleißt, dass eine verringerte Menge durch das System umlaufenden abriebfähigen Materials erzeugt wird, während ein nomineller betriebstechnischer Zwischenraum zwischen der Spitze und dem Gehäuse bereitgestellt wird, der die Pumpeffizienz verbessert.Wheel to move liquid by a pump system, wherein the impeller is a body, at least a scoop that extends from the body and suitable is, the liquid while a turn of the same through the system to move, and a tapered abradable Point, which extends from the blade, wherein during a Rotation of the body the rejuvenating End of the abradable Tip in response to contact with the pump housing such wears, that a reduced amount of abrasive material circulating through the system is generated while a nominal operational space between the top and the housing is provided, which improves the pumping efficiency.

Claims (11)

Laufrad bzw. Flügelrad zum Bewegen von Flüssigkeit durch ein System, wobei das Laufrad umfasst: einen Körper, der geeignet ist, sich im Inneren eines Pumpengehäuses zu drehen; wenigstens eine Schaufel, die sich von dem Körper erstreckt und geeignet ist, Flüssigkeit während einer Drehung des Körpers durch ein System zu bewegen; und eine abriebfähige Spitze, die sich von der Schaufel erstreckt und ein sich verjüngendes Ende aufweist; wobei während einer Drehung des Körpers das sich verjüngende Ende der abriebfähigen Spitze in Reaktion auf einen Kontakt mit dem Pumpengehäuse verschleißt, um eine verringerte Menge von durch das System umlaufendem abriebfähigem Material zu erzeugen, während ein nomineller betriebstechnischer Zwischenraum zwischen der Spitze und dem Gehäuse bereitgestellt wird, um die Pumpeffizienz zu verbessern.An impeller for moving fluid through a system, the impeller comprising: a body adapted to rotate within a pump housing; at least one blade extending from the body and adapted to move liquid through the system during rotation of the body; and an abradable tip extending from the blade and having a tapered end; wherein, during rotation of the body, the tapered end of the abradable tip wears in response to contact with the pump housing to produce a reduced amount of abradable material passing through the system while providing a nominal operational space between the tip and the housing to ver the pumping efficiency ver improve. Laufrad nach Anspruch 1, bei dem das System ein Umlaufsystem ist.An impeller according to claim 1, wherein the system is a circulation system is. Laufrad nach Anspruch 2, bei dem das Umlaufsystem ein geschlossenes Umlaufsystem ist.An impeller according to claim 2, wherein the circulation system is a closed circulation system. Laufrad nach Anspruch 3, bei dem das Fluid Wasser ist.An impeller according to claim 3, wherein the fluid is water is. Laufrad nach Anspruch 4, bei dem das geschlossene Umlaufsystem das Wasserpumpensystem einer Brennkraftmaschine ist.Impeller according to claim 4, wherein the closed Circulation system is the water pump system of an internal combustion engine. Laufrad nach Anspruch 5, bei dem das Laufrad aus Kunststoff hergestellt ist.An impeller according to claim 5, wherein the impeller is made Plastic is made. Laufrad bzw. Flügelrad zum Bewegen von Flüssigkeit durch ein geschlossenes Umlaufsystem, wobei das Laufrad umfasst: einen Körper, der geeignet ist, sich im Inneren eines Pumpengehäuses zu drehen; wenigstens eine Schaufel, die sich von dem Körper erstreckt und geeignet ist, Flüssigkeit während einer Drehung des Körpers durch ein geschlossenes Umlaufsystem zu bewegen; und eine abriebfähige Spitze, die sich von der Schaufel erstreckt und ein sich verjüngendes Ende aufweist; wobei während einer Drehung des Körpers das sich verjüngende Ende der abriebfähigen Spitze in Reaktion auf einen Kontakt mit dem Pumpengehäuse verschleißt, um eine verringerte Menge von durch das geschlossene System umlaufendem abriebfähigem Material zu erzeugen, während ein nomineller betriebstechnischer Zwischenraum zwischen der Spitze und dem Gehäuse bereitgestellt wird, der die Pumpeffizienz verbessert.Impeller or impeller to move liquid by a closed circulation system, the impeller comprising: one Body, which is suitable to be inside a pump housing rotate; at least one blade extending from the body and is suitable for liquid while a rotation of the body to move through a closed circulation system; and an abradable tip, which extends from the blade and a tapered one End has; while during a rotation of the body the rejuvenating End of the abradable Tip wears in response to contact with the pump housing to a reduced amount of circulating through the closed system Abrasive material to produce while a nominal operational space between the apex and the housing is provided, which improves the pumping efficiency. Laufrad nach Anspruch 7, bei dem die Flüssigkeit Wasser ist.An impeller according to claim 7, wherein the liquid Water is. Laufrad nach Anspruch 8, bei dem das geschlossene Umlaufsystem ein Wasserpumpensystem einer Brennkraftmaschine ist.Impeller according to claim 8, wherein the closed Circulation system is a water pump system of an internal combustion engine. Laufrad nach Anspruch 9, bei dem das Laufrad aus Kunststoff hergestellt ist.An impeller according to claim 9, wherein the impeller is made Plastic is made. Laufrad nach Anspruch 10, bei dem die Pumpe eine Zentrifugalpumpe ist.An impeller according to claim 10, wherein the pump has a Centrifugal pump is.
DE112005002258T 2004-09-20 2005-09-20 Impeller with abradable tip Withdrawn DE112005002258T5 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US61145604P 2004-09-20 2004-09-20
US60/611,456 2004-09-20
PCT/US2005/033372 WO2006034132A2 (en) 2004-09-20 2005-09-20 Impeller with an abradable tip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112005002258T5 true DE112005002258T5 (en) 2007-08-02

Family

ID=36090547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112005002258T Withdrawn DE112005002258T5 (en) 2004-09-20 2005-09-20 Impeller with abradable tip

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20060067811A1 (en)
CN (1) CN101052783B (en)
DE (1) DE112005002258T5 (en)
WO (1) WO2006034132A2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080149051A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-26 Emp Advanced Development, Llc Centrifugal fluid pump
WO2013048363A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Moog Inc. Motorized blower assemblies, and methods of making same

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2459850A (en) * 1945-12-10 1949-01-25 Westinghouse Electric Corp Turbine apparatus
US2590132A (en) * 1949-04-15 1952-03-25 Scognamillo Engineering Compan Rotor cylinder rotary device
US3053694A (en) * 1961-02-20 1962-09-11 Gen Electric Abradable material
US4245952A (en) * 1979-05-10 1981-01-20 Hale Fire Pump Company Pump
US4278159A (en) * 1979-11-01 1981-07-14 Chrysler Corporation Temperature controlled viscous fan drive
US4439096A (en) * 1982-08-13 1984-03-27 A. W. Chesterton Company Impeller adjuster for centrifugal pump
US4645417A (en) * 1984-02-06 1987-02-24 General Electric Company Compressor casing recess
US4762465A (en) * 1985-06-29 1988-08-09 Klifa-Fahrzeugteile Gmbh + Co. Water pump impeller
US4822241A (en) * 1987-08-03 1989-04-18 Whirlpool Corporation Automatic dishwasher with a pump having a selectively adjustable impeller clearance
US5035317A (en) * 1989-08-01 1991-07-30 Van Dale, Inc. Impeller assembly with adjustable impeller
EP0416954B1 (en) * 1989-09-08 1994-06-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abradable material for a turbo machine
US5476363A (en) * 1993-10-15 1995-12-19 Charles E. Sohl Method and apparatus for reducing stress on the tips of turbine or compressor blades
US5560741A (en) * 1994-06-28 1996-10-01 Edwards; Thomas C. Non-contact vane-type fluid displacement machine with rotor and vane positioning
US5536153A (en) * 1994-06-28 1996-07-16 Edwards; Thomas C. Non-contact vane-type fluid displacement machine with lubricant separator and sump arrangement
US5605450A (en) * 1994-06-28 1997-02-25 Edwards; Thomas C. Non-contact vane-type fluid displacement machine with multiple discharge valving arrangement
JPH10506973A (en) * 1994-06-28 1998-07-07 トーマス・シー・エドワーズ Non-contact vane type fluid drainage machine with integrated vane guide assembly
US5452998A (en) * 1994-06-28 1995-09-26 Edwards; Thomas C. Non-contact vane-type fluid displacement machine with suction flow check valve assembly
US5873697A (en) * 1994-10-11 1999-02-23 Chevron U.S.A., Inc. Method of improving centrifugal pump efficiency
AUPN143795A0 (en) * 1995-03-01 1995-03-23 Sykes Pumps Australia Pty Limited Centrifugal pump
GB9520497D0 (en) * 1995-10-07 1995-12-13 Holset Engineering Co Improvements in turbines and compressors
US5797181A (en) * 1996-11-18 1998-08-25 Siemens Automotive Corporation Methods of manufacturing automotive fuel pumps with set clearance for the pumping chamber
US5873698A (en) * 1997-03-17 1999-02-23 Thalmann; William H. Centrifugal pump
US5971710A (en) * 1997-10-17 1999-10-26 United Technologies Corporation Turbomachinery blade or vane with a permanent machining datum
US6234749B1 (en) * 1998-08-21 2001-05-22 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Centrifugal compressor
US6413039B1 (en) * 2000-06-01 2002-07-02 Uis, Inc Impeller for coolant pumps
GB0400752D0 (en) * 2004-01-13 2004-02-18 Rolls Royce Plc Cantilevered stator stage

Also Published As

Publication number Publication date
CN101052783A (en) 2007-10-10
WO2006034132A2 (en) 2006-03-30
US20060067811A1 (en) 2006-03-30
CN101052783B (en) 2010-05-26
WO2006034132A3 (en) 2007-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010000947B4 (en) Vane pump
EP3071840B1 (en) Load-relieving device
DE10327574B4 (en) Impeller for a fuel pump
EP2489881A2 (en) Coolant pump with adjustable capacity
EP1731787A1 (en) Fluid friction clutch
EP2226505B1 (en) Free flow impeller with cutting edges
DE202013103972U1 (en) Pump with cutting wheel and pre-shredder
DE3018711A1 (en) AXIAL PISTON PUMP WITH PUMP INLET
DE112004001198T5 (en) Impeller blade assembly for a centrifugal pump
EP2535589B1 (en) Cutting assembly pump
DE102018107835A1 (en) SHEARING DEVICE FOR VISCOSES FLUID WITH ONE OR MORE FLUID CHANNELS DEVELOPED IN AN INFLAMMATORY SPREAD
DE102005034341A1 (en) Submerged motor pump has cooling sleeve for drive motor supplied with fluid from pumping wheel with flow throttling gap to discharge chamber
DE112005002258T5 (en) Impeller with abradable tip
EP2766608B1 (en) Centrifugal pump for fluid containing solid particles with sealing of a gap
DE69723488T2 (en) Side channel pump
DE10322464B4 (en) Canned motor pump
DE202013103974U1 (en) Pump with cutting wheel and pre-shredder
DE102009004965B3 (en) Fluid energy machine, pump, turbine, compressor, vacuum pump, power transmission (drives), jet propulsion
DE102008025058B4 (en) Thrust bearing seal for an exhaust gas turbocharger
WO2007098800A1 (en) Water pump
DE2525316A1 (en) IMPELLER ARRANGEMENT FOR CENTRIFUGAL PUMPS
DE102007048019A1 (en) Liquid pump i.e. coolant pump, for internal-combustion engine, has radially inward projecting flow guide rib aligned towards rotation axis and provided in housing and/or section of suction pipe that is adjoined to transport wheel
EP3012457A1 (en) Electric motor vehicle coolant pump
DE102007039157B4 (en) Vane pump
DE102005005142A1 (en) Horizontally/vertically operating centrifugal processing machine for conveying gas/ fluid in float, has housing segment connecting cells over part of rotor surrounded by section, with fluid, for energy exchange between fluid and cells

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee