Die
Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung bei einer Peripheralpumpe,
wie sie als eine Kraftstoffpumpe in Fahrzeugen usw. verwendet wird,
und insbesondere auf eine Pumpe, deren Leistungsvermögen durch
Vergrößerung des
Auslaßdruckes
ohne Verminderung der Durchflußrate
bzw. des Förderstroms
im Vergleich zu einer herkömmlichen
Pumpe verbessert wird.The
Invention relates to an improvement in a peripheral pump,
as used as a fuel pump in vehicles, etc.
and in particular to a pump whose performance is achieved by
Magnification of the
discharge pressure
without reducing the flow rate
or the flow rate
compared to a conventional one
Pump is improved.
Als
Beispiele von Peripheralpumpen bzw. selbstansaugenden Pumpen sind
Pumpen vom berührungsfreien
Typ und Nicht-Verdränger-Pumpen
bekannt. Die Peripheralpumpe ist mit einem Laufrad versehen, wobei
das Laufrad eine flache, scheibenförmige Grundplatte, eine Mehrzahl
von konkaven Kanälen
bzw. Nuten, die längs
Umfangsrändern
an beiden Seiten der Grundplatte ausgebildet sind, und Schaufeln
aufweist, die zwischen den Nuten derart angeordnet sind, daß sie sich
in radialer Richtung der Grundplatte erstrecken. Das Laufrad ist
in einer in einem Gehäuse
ausgebildeten Pumpenkammer aufgenommen. Das Laufrad wird in der Pumpenkammer
von einer Welle gehalten, die durch die Mitte der Grundplatte hindurchtritt
und innerhalb einer zu der Welle senkrechten Ebene gedreht wird.
Flüssigkeit,
die durch eine in dem Gehäuse
ausgebildete Einlaßöffnung strömt, wird
mit hohem Druck aus einer in dem Gehäuse ausgebildeten Auslaßöffnung abgegeben.When
Examples of peripheral pumps or self-priming pumps are
Pumps from non-contact
Type and non-displacement pumps
known. The peripheral pump is provided with an impeller, wherein
the impeller has a flat disc-shaped base plate, a plurality
of concave channels
or grooves that are longitudinal
peripheral edges
formed on both sides of the base plate, and blades
has, which are arranged between the grooves so that they are
extend in the radial direction of the base plate. The impeller is
in one in a housing
trained pump chamber was added. The impeller is in the pump chamber
held by a shaft passing through the center of the base plate
and is rotated within a plane perpendicular to the shaft.
Liquid,
through one in the housing
formed inlet opening flows is
discharged at high pressure from an outlet opening formed in the housing.
Bei
einer allgemein bekannten herkömmlichen
Peripheralpumpe, wie sie in den 16 und 17 mit P01 bezeichnet ist,
ist ein Laufrad 3, das in einer Pumpenkammer eines Gehäuses 1 untergebracht
ist und sich darin dreht, scheibenförmig ausgebildet. Längs der
Umfangsränder
an beiden Seiten des Laufrades ist eine Mehrzahl von Nuten 5 in
gleichen Abständen
in Umfangsrichtung ausgebildet, die von ihren radialen innersten Enden
zu ihren radialen äußersten
Enden allmählich
tiefer werden. Schaufeln 4 mit in Umfangsrichtung konstanter
Dicke sind derart ausgebildet, daß sie sich in radialer Richtung
des Laufrades erstrecken. Die Pumpenkammer, die das Laufrad 3 aufnimmt,
ist den flachen Stirnseiten des Laufrades gegenüberliegend mit flachen inneren
Seitenwänden 6,
den Umfangskopfenden der Schaufeln 4 gegenüberliegend,
die längs
dem äußeren Umfangsrand
des Laufrades ausgebildet sind, mit einer zylindrischen inneren
Umfangswand 7 und den Seitenflächen der Schaufeln 4 gegenüberliegend
mit bogenförmigen
Rillen-Wandflächen 8 versehen,
die sowohl die flachen inneren Seitenwände 6 mit der zylindrischen
inneren Umfangswand 7 verbinden als auch einen Fluiddurchlaß 2 bilden,
um die Einlaßöffnung mit
der Auslaßöffnung (keine
von beiden ist gezeigt) zu verbinden, die beide im Gehäuse 1 ausgebildet
sind.In a well-known conventional peripheral pump, as in the 16 and 17 P01 is an impeller 3 in a pump chamber of a housing 1 is housed and turns in it, disc-shaped. Along the peripheral edges on both sides of the impeller is a plurality of grooves 5 formed at equal intervals in the circumferential direction, which are gradually deeper from their radial innermost ends to their radial extremities. shovel 4 in the circumferential direction of constant thickness are formed such that they extend in the radial direction of the impeller. The pump chamber containing the impeller 3 is opposite the flat end faces of the impeller with flat inner sidewalls 6 , the peripheral head ends of the blades 4 opposite, which are formed along the outer peripheral edge of the impeller, with a cylindrical inner peripheral wall 7 and the side surfaces of the blades 4 opposite with arcuate groove wall surfaces 8th provided with both the flat inner sidewalls 6 with the cylindrical inner peripheral wall 7 connect as well as a fluid passage 2 to connect the inlet port to the outlet port (neither is shown), both in the housing 1 are formed.
Bei
diesem herkömmlichen
Typ einer Peripheralpumpe P01 wird eine Flüssigkeitsströmung LM,
die aufgrund von Reibung zwischen den Schaufeln 4 und der
Flüssigkeit
entsteht, in dem Fluiddurchlaß 2 in
Drehrichtung des Laufrades 3, bezeichnet mit dem Pfeil
F, als Ergebnis der Drehung des Laufrades 3 erzeugt. Weiter
wird in radialer Richtung des Laufrades 3 längs der
Flächen 9 der
Schaufeln 4, die nach vorne in Drehrichtung F des Laufrades 3 zeigen,
eine Flüssigkeitsströmung LB
erzeugt. Diese Strömung
LB vereinigt sich innerhalb des Fluiddurchlasses 2 mit
der Strömung
LM. Als ein Ergebnis dieses Vorgangs führt eine Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeitsströmung LM,
die von der Einlaßöffnung her
eintritt und durch den Strömungsdurchlaß 2 hindurchströmt, zur
Umwandlung von Geschwindigkeitsenergie in Druckenergie, wodurch
die Flüssigkeit
aus der Auslaßöffnung mit
einem hohen Auslaßdruck
abgegeben wird.In this conventional type of peripheral pump P01, a liquid flow LM due to friction between the blades becomes 4 and the liquid is formed in the fluid passage 2 in the direction of rotation of the impeller 3 , indicated by the arrow F, as a result of the rotation of the impeller 3 generated. Next is in the radial direction of the impeller 3 along the surfaces 9 the blades 4 , which is forward in the direction of rotation F of the impeller 3 show a liquid flow LB generated. This flow LB unites within the fluid passage 2 with the flow LM. As a result of this process, a reduction in the flow rate of the liquid flow LM entering from the inlet opening and through the flow passage 2 flows through, for converting speed energy into pressure energy, whereby the liquid is discharged from the outlet opening with a high outlet pressure.
Die
nicht geprüfte
japanische Patentanmeldung JP 2-45690 A beschreibt eine verbesserte
Peripheralpumpe, wie sie in 18 und 19 dargestellt ist. Bei dieser
Pumpe P02 nimmt, wie aus 18 ersichtlich,
die Dicke in Umfangsrichtung jeder Schaufel 4 des Laufrades 3 allmählich mit
Abnahme des Radius des Laufrades 3 zu. Der zum Drehzentrum
des Laufrades 3 nähere
Rand jeder konkaven Nut 5 nimmt eine Kontur an, die zwei
gebogene Flächen 4a und 4b aneinander
anschließt.Unexamined Japanese Patent Application JP 2-45690 A describes an improved peripheral pump as disclosed in US Pat 18 and 19 is shown. With this pump P02 will take off, as is 18 can be seen, the thickness in the circumferential direction of each blade 4 of the impeller 3 gradually with decrease in the radius of the impeller 3 to. The turning center of the impeller 3 nearer edge of each concave groove 5 takes a contour, the two curved surfaces 4a and 4b connected to each other.
Diese
Pumpe P02 ist mit der Pumpe P01 dahingehend gleich, daß das Zentrum
bzw. die Mitte der Dicke in Umfangsrichtung jeder Schaufel 4 in
einer radialen Linie angeordnet ist, die durch das Drehzentrum des Laufrades 3 hindurchtritt.
Im Vergleich zur Pumpe P01 kann die Pumpe P02 jedoch einen erhöhten Pumpenabgabedruck
erzeugen, da die in den konkaven Nuten 5 entstandene Flüssigkeitsströmung LB
wegen des Vorhandenseins der gebogenen Flächen 4a und 4b gleichmäßig strömt. Wenn
die radiale Länge
der Schaufeln 4 die gleiche ist wie die Länge der
Schaufeln 4 der Pumpe P01, wird das Volumen der konkaven
Nuten 5 jedoch vermindert, was zu einer Verminderung des
Förderstroms
führt.
Daher wird kein verbessertes Leistungsvermögen der Pumpe erzielt.This pump P02 is similar to the pump P01 in that the center of the thickness of the each blade 4 is arranged in a radial line passing through the center of rotation of the impeller 3 passes. However, as compared to the pump P01, the pump P02 may produce an increased pump discharge pressure because of the concave grooves 5 resulting liquid flow LB due to the presence of the curved surfaces 4a and 4b flows evenly. If the radial length of the blades 4 the same as the length of the blades 4 the pump P01, the volume of the concave grooves 5 but reduced, which leads to a reduction of the flow rate. Therefore, no improved performance of the pump is achieved.
In
der JP 57-99298 A, die den Gegenstand des Oberbegriffs des Patentanspruchs
bildet, ist eine Peripheralpumpe beschrieben, deren Schaufeln insgesamt
geradlinig ausgebildet sind und entgegengesetzt der Drehrichtung
zur radialen Richtung in einem Winkel zwischen 2° und 9° geneigt sind.In JP 57-99298 A, which forms the subject of the preamble of claim, a peripheral pump is described, the blades are formed generally straight and opposite to the Direction of rotation are inclined to the radial direction at an angle between 2 ° and 9 °.
Aus
der GB 2 220 706 A ist
eine Peripheralpumpe mit einem Laufrad bekannt, dessen Schaufeln durchgehend
in Laufrichtung konkav gekrümmt
sind und nach außen
etwa radial gerichtet enden.From the GB 2 220 706 A is a peripheral pump with an impeller whose blades are continuously curved concave in the direction and end to the outside approximately radially.
Aus
der GB 2 218 748 A ist
eine Peripheralpumpe mit einem Laufrad bekannt, bei dem die Längsachse der
zwischen den Schaufeln ausgebildeten Kanäle im Auslaß des Kanals mit der radialen
Richtung einen Winkel zwischen 5° und
30° entgegengesetzt
zur Drehrichtung bildet. Die in Umfangsrichtung gemessene Breite der
Schaufeln nimmt radial auswärts
ab.From the GB 2 218 748 A is a peripheral pump with an impeller, in which the longitudinal axis of the channels formed between the blades in the outlet of the channel with the radial direction forms an angle between 5 ° and 30 ° opposite to the direction of rotation. The circumferentially measured width of the blades decreases radially outward.
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Peripheralpumpe
mit verbessertem Leistungsvermögen
zu schaffen.Of the
Invention is based on the object, a generic peripheral pump
with improved performance
to accomplish.
Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.These
The object is achieved with the features of the claim.
Durch
die Kombination der Merkmale dieses Patentanspruchs wird gegenüber herkömmlichen
Pumpen erreicht, daß der
Abgabe- bzw. Auslaßdruck
erhöht
werden kann, ohne daß dadurch
die Strömungsgeschwindigkeit
abnimmt. Durch die Größe des Winkels,
den der geradlinig ausgebildete äußere Schaufelbereich
mit der radialen Richtung bildet und die weiteren Abmessungen der
Schaufel läßt sich
die Zentrifugalkraft, die auf das Fluid wirkt, das längs der
gekrümmten
Schaufelbereiche strömt,
und damit der jeweilige Auslaßdruck
entsprechend der jeweiligen Anwendung der Peripheralpumpe anpassen.By
the combination of the features of this claim is compared to conventional
Pump achieved that the
Discharge or outlet pressure
elevated
can be without it
the flow velocity
decreases. By the size of the angle,
the rectilinear outer blade area
forms with the radial direction and the other dimensions of the
Shovel leaves
the centrifugal force acting on the fluid flowing along the
curved
Vane areas are flowing,
and thus the respective outlet pressure
according to the respective application of the peripheral pump.
Weitere
Ausgestaltungen und vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung sind
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit
den beigefügten
Zeichnungen zu entnehmen, wobei in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen
gleiche oder entsprechende Teile bezeichnen.Further
Embodiments and advantageous features of the invention are
from the following detailed description in conjunction with
the attached
Drawings, wherein in the drawings, like reference numerals
designate the same or corresponding parts.
Es
stellen dar:It
represent:
1 eine schematische Schnittansicht
der grundsätzlichen
Elemente einer erfindungsgemäßen Peripheralpumpe; 1 a schematic sectional view of the basic elements of a peripheral pump according to the invention;
2 einen Querschnitt längs der
Linie II-II in 1; 2 a cross section along the line II-II in 1 ;
3 einen Längsschnitt
einer Kraftstoffpumpe, in der eine Peripheralpumpe in einer Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird; 3 a longitudinal section of a fuel pump in which a peripheral pump is used in an embodiment of the invention;
4 einen vergrößerten Querschnitt
der Peripheralpumpe der Ausführungsform
gemäß 3; 4 an enlarged cross section of the peripheral pump of the embodiment according to 3 ;
5 eine Aufsicht auf einen äußeren Gehäusekörper der
Peripheralpumpe gemäß 3; 5 a plan view of an outer housing body of the peripheral pump according to 3 ;
6 eine Untenansicht einer
Zwischenplatte in der Peripheralpumpe gemäß 3; 6 a bottom view of an intermediate plate in the peripheral pump according to 3 ;
7 eine Aufsicht auf die
Zwischenplatte gemäß 6; 7 a plan view of the intermediate plate according to 6 ;
8 eine Untenansicht eines
inneren Gehäusekörpers der
Peripheralpumpe gemäß 3; 8th a bottom view of an inner housing body of the peripheral pump according to 3 ;
9 eine Aufsicht auf ein
Laufrad der Peripheralpumpe; 9 a plan view of an impeller of the peripheral pump;
10 eine teilweise vergrößerte Aufsicht
auf den Umfangsrand des Laufrades der Peripheralpumpe; 10 a partially enlarged plan view of the peripheral edge of the impeller of the peripheral pump;
11 einen Längsschnitt
einer Kraftstoffpumpe, bei der die Peripheralpumpe einer anderen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird; 11 a longitudinal section of a fuel pump in which the peripheral pump of another embodiment of the present invention is used;
12 eine vergrößerte Querschnittansicht
der Peripheralpumpe der Ausführungsform
gemäß 11; 12 an enlarged cross-sectional view of the peripheral pump of the embodiment according to 11 ;
13A bis 13E Darstellungen, die schematisch den
Querschnitt einer Schaufel des Laufrades einer erfindungsgemäßen Pumpe
(13A, 13B) und den Querschnitt einer Schaufel
eines Laufrades einer Vergleichspumpe (13C bis 13E)
zeigen; 13A to 13E Diagrams showing schematically the cross-section of a blade of the impeller of a pump according to the invention ( 13A . 13B ) and the cross section of a blade of an impeller of a comparison pump ( 13C to 13E ) demonstrate;
14 Kurven, die die Beziehung
zwischen Auslaßdruck
und Förderstrom
für die
erfindungsgemäße Peripheralpumpe
und die Vergleichspumpe zeigen; 14 Curves showing the relationship between discharge pressure and delivery flow for the peripheral pump and the comparison pump according to the invention;
15 Kurven, die die Beziehung
zwischen der Drehzahl des Laufrades und dem Förderstrom für die erfindungsgemäße Pumpe
und die Vergleichspumpe zeigen; 15 Curves showing the relationship between the rotational speed of the impeller and the flow rate for the pump according to the invention and the comparison pump;
16 eine vergrößerte Schnittansicht
der grundsätzlichen
Elemente einer allgemein bekannten Peripheralpumpe; 16 an enlarged sectional view of the basic elements of a well-known peripheral pump;
17 einen Querschnitt längs der
Linie XVII-XVII in 16; 17 a cross section along the line XVII-XVII in 16 ;
18 einen vergrößerten Querschnitt
einer allgemein bekannten, verbesserten Peripheralpumpe und 18 an enlarged cross-section of a well-known, improved peripheral pump and
19 einen Querschnitt längs der
Linie XIX-XIX in 18. 19 a cross section along the line XIX-XIX in 18 ,
3 und 4 zeigen eine Kraftstoffpumpe zur Verwendung
für einem
Automobilmotor, bei der eine selbstansaugende Pumpe bzw. Peripheralpumpe
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Innerhalb eines Mantels 42 sind
eine erfindungsgemäße Pumpe
P1 und ein Motor 41 untergebracht, wodurch die Kraftstoffpumpe
gebildet ist. Die Pumpe P1 ist in dieser Ausführungsform mit einem ersten
und einem zweiten Laufrad 31A und 31B versehen.
Das erste Laufrad 31A ist innerhalb einer ersten Pumpenkammer 11A vorgesehen,
die aus einem äußeren Gehäusekörper 12 und
einer Teilerplatte 19 gebildet ist, und das zweite Laufrad 31B ist
innerhalb einer zweiten Pumpenkammer 11B vorgesehen, die
aus der Zwischen- oder Teilerplatte 19 und einem inneren
Gehäusekörper 25 gebildet
ist. Das erste und das zweite Laufrad 31A und 31B werden
gleichzeitig von einer Antriebswelle 47 des Motors 41 drehangetrieben,
d.h. diese Pumpe ist eine Zweistufenpumpe. 3 and 4 show a fuel pump for use with an automotive engine using a self-priming pump according to an embodiment of the present invention. Within a coat 42 are a pump P1 according to the invention and a motor 41 housed, whereby the fuel pump is formed. The pump P1 is in this embodiment with a first and a second impeller 31A and 31B Mistake. The first impeller 31A is within a first pump chamber 11A provided, consisting of an outer housing body 12 and a divider plate 19 is formed, and the second impeller 31B is within a second pump chamber 11B provided, consisting of the intermediate or divider plate 19 and an inner case body 25 is formed. The first and second wheels 31A and 31B be simultaneously from a drive shaft 47 of the motor 41 rotationally driven, ie this pump is a two-stage pump.
Die
Laufräder 31A und 31B haben
den gleichen Aufbau und sind jeweils mit einer flachen, scheibenförmigen Grundplatte 10,
einer Mehrzahl von konkaven Kanälen
bzw. Nuten 34, die längs
den Umfangsrändern
an beiden Seiten der Grundplatte 10 ausgebildet sind, und
Schaufeln 33 versehen, die zwischen den Nuten 34 in
im wesentlichen radialer Richtung der Grundplatte 10 in
gleichen Abständen
angeordnet sind. Beide Laufräder 31A und 31B werden
von der Antriebswelle 47 des Motors 41 derart
gehalten, daß die
flachen Seitenflächen
der Grundplatte 10 in der zur zentralen Drehachse der Antriebswelle 47 senkrechten
Ebene drehen. An der Außenfläche des äußeren Gehäusekörpers 12 der
Pumpe P1 ist ein Einlaßrohr 13 integral
ausgebildet. Eine innere ebene Seitenwand A ist in der Fläche des äußeren Gehäusekörpers 12 ausgebildet,
die zu der ersten Pumpenkammer 11A zeigt, und sσmit ist die
innere ebene Seitenwand 14A der flachen bzw. ebenen Seitenfläche der
Grundplatte 10 des ersten Laufrades 31A gegenüberliegend.
Eine zylindrische innere Umfangswand 18A ist ebenfalls
in der Oberfläche
des äußeren Gehäusekörpers 12 ausgebildet,
die zu der ersten Pumpenkammer 11A zeigt, und auf diese
Weise ist die zylindrische innere Umfangswand 18A den Kopfenden der
Schaufeln 33 des ersten Laufrades 31A gegenüberliegend.
Eine Rillen-Wandfläche 15 ist
um etwa 5/6 der Umfangslänge
der ersten Pumpenkammer 11A in einer bogenförmigen Gestalt
ausgebildet, wie in 5 dargestellt.
Die Rillen-Wandfläche 15 verbindet
die innere ebene Seitenwand 14A mit der inneren Umfangswand 18A an
der Stelle, an der die Rillen-Wandfläche den
Seitenflächen
der Schaufeln 33 gegenüberliegt,
und verbindet eine Auslaßöffnung 16,
die mit einem inneren Durchlaß des
Einlaßrohrs 13 verbunden
ist, mit dem Teil der Fläche
des äußeren Gehäusekörpers 12,
der einer Einlaß-Auslaßöffnung 23 gegenüberliegt,
die durch die Dicke der Teilerplatte 19 hindurch ausgebildet
ist. Diese Einlaß-Auslaßöffnung 23 wird
später
beschrieben. Eine Ausnehmung 15A (5) für
Dämpfungszwecke
ist am Ende der mit der Einlaß-Auslaßöffnung 23 in
Verbindung stehenden Rillen-Wandfläche 15 durch Schaffung
einer Stufe ausgebildet. Bezugszeichen 37 bezeichnet eine
im Zentrum der inneren ebenen Seitenwand 14A des äußeren Gehäusekörpers 12 ausgebildete Ausnehmung
zur Aufnahme des Kopfendes der Antriebswelle 47.The wheels 31A and 31B have the same structure and are each equipped with a flat, disc-shaped base plate 10 , a plurality of concave channels or grooves 34 along the peripheral edges on both sides of the base plate 10 are formed, and shovels 33 provided between the grooves 34 in a substantially radial direction of the base plate 10 are arranged at equal intervals. Both wheels 31A and 31B be from the drive shaft 47 of the motor 41 held so that the flat side surfaces of the base plate 10 in the direction of the central axis of rotation of the drive shaft 47 turn vertical plane. On the outer surface of the outer case body 12 the pump P1 is an inlet pipe 13 integrally formed. An inner planar side wall A is in the surface of the outer case body 12 formed to the first pump chamber 11A shows, and sσmit is the inner plane sidewall 14A the flat or flat side surface of the base plate 10 of the first impeller 31A opposite. A cylindrical inner peripheral wall 18A is also in the surface of the outer case body 12 formed to the first pump chamber 11A shows, and in this way is the cylindrical inner peripheral wall 18A the headboards of the blades 33 of the first impeller 31A opposite. A groove wall surface 15 is about 5/6 of the circumferential length of the first pump chamber 11A formed in an arcuate shape, as in 5 shown. The groove wall surface 15 connects the inner plane sidewall 14A with the inner peripheral wall 18A at the point where the groove wall surface faces the side surfaces of the blades 33 opposite, and connects an outlet opening 16 provided with an internal passage of the inlet tube 13 is connected to the part of the surface of the outer housing body 12 , the one inlet outlet port 23 opposed by the thickness of the divider plate 19 is formed through. This inlet outlet opening 23 will be described later. A recess 15A ( 5 ) for damping purposes is at the end of the inlet with the outlet 23 related groove wall surface 15 formed by creating a stage. reference numeral 37 denotes one in the center of the inner plane sidewall 14A the outer case body 12 formed recess for receiving the head end of the drive shaft 47 ,
Die
Teilerplatte 19 ist eine flache Platte mit einer kreisförmigen Kontur,
und im Zentrum der Teilerplatte 19 ist ein Durchgangsloch 20 ausgebildet,
so daß durch
dieses Loch 20 die Antriebswelle 47 des Motors 41 locker
hindurchpaßt.
Die Einlaß-Auslaßöffnung 23 ist
derart ausgebildet, daß sie
die Teilerplatte 19 an einer Stelle durchdringt, die etwa
5/6 der Umfangslänge
der ersten Pumpenkammer 11A von demjenigen Teil der Teilerplatte 19 entfernt
ist, der der im äußeren Gehäusekörper 12 ausgebildeten
Einlaßöffnung 16 entspricht. In
demjenigen Teil der Teilerplatte 19, der zur ersten Pumpenkammer 11A zeigt,
ist eine innere ebene Seitenwand 17A derart ausgebildet,
daß sie
der flachen Seitenfläche
der Grundplatte 10 des ersten Laufrades 31A gegenüberliegt.
Weiter ist, wie in 6 dargestellt,
eine Rillen-Wandfläche 21 um
im wesentlichen 5/6 der Umfangslänge
der Pumpenkammer 11A in einer bogenförmigen Gestalt ausgebildet,
so daß sie
die Einlaß-Auslaßöffnung 23 mit
demjenigen Teil der Teilerplatte 19 verbindet, der der
Einlaßöffnung 16 entspricht.
Die Rillen-Wandfläche 21 verbindet
die innere ebene Seitenwand 17A mit der inneren Umfangswand 18A,
die im äußeren Gehäusekörper 12 ausgebildet
ist. Im Ergebnis ist durch die Kombination der im äußeren Gehäusekörper 12 ausgebildeten
Rillen-Wandfläche 15 mit
der in der Teilerplatte 19 ausgebildeten Rillen-Wandfläche 21 ein
erster Fluiddurchlaß 36A,
der die Einlaßöffnung 16 mit
der Einlaß-Auslaßöffnung 23 verbindet,
in Umfangsrichtung um etwa 5/6 der Umfangslänge der Pumpenkammer 11A innerhalb
der ersten Pumpenkammer 11A gebildet. Die Schaufeln 33 des
ersten Laufrades 31A sind innerhalb dieses Fluiddurchlasses 36A freiliegend angeordnet.The splitter plate 19 is a flat plate with a circular contour, and in the center of the divider plate 19 is a through hole 20 formed so that through this hole 20 the drive shaft 47 of the motor 41 loosely fits through. The inlet outlet opening 23 is formed such that it the divider plate 19 penetrates at a location about 5/6 of the circumferential length of the first pump chamber 11A from that part of the splitter plate 19 is removed, that in the outer housing body 12 trained inlet opening 16 equivalent. In that part of the splitter plate 19 leading to the first pump chamber 11A shows is an inner flat sidewall 17A formed so that they the flat side surface of the base plate 10 of the first impeller 31A opposite. Next is how in 6 shown, a groove wall surface 21 to substantially 5/6 of the circumferential length of the pump chamber 11A formed in an arcuate shape so that they the inlet outlet opening 23 with that part of the splitter plate 19 connects, the inlet opening 16 equivalent. The groove wall surface 21 connects the inner plane sidewall 17A with the inner peripheral wall 18A in the outer housing body 12 is trained. The result is by the combination of the outer housing body 12 trained groove wall surface 15 with the in the splitter plate 19 trained groove wall surface 21 a first fluid passage 36A , the inlet opening 16 with the inlet outlet opening 23 connects, in the circumferential direction by about 5/6 of the circumferential length of the pump chamber 11A within the first pump chamber 11A educated. The shovels 33 of the first impeller 31A are inside this fluid passage 36A arranged uncovered.
Im
Zentrum eines inneren Gehäusekörpers 25 der
Pumpe P1 ist ein Durchgangsloch 26 derart ausgebildet,
daß die
Antriebswelle 47 des Motors 41 lose durch das
Loch 26 hindurch tritt. Eine Auslaßöffnung 29 ist derart
ausgebildet, daß sie
den inneren Gehäusekörper 25 durchdringt,
wodurch eine Verbindung zwischen der zweiten Pumpenkammer 11B und
dem Innenraum des Mantels 42 hergestellt ist. Die Auslaßöffnung 29 ist in
Umfangsrichtung um etwa im wesentlichen 5/6 der Umfangslänge der
zweiten Pumpenkammer 11B von dem Teil des inneren Gehäusekörpers 25 entfernt,
der der in der Teilerplatte 19 ausgebildeten Einlaß-Auslaßöffnung 29 gegenüberliegt.
Eine innere ebene Seitenwand 14B ist an der zur zweiten
Pumpenkammer 11B zeigenden Fläche des inneren Gehäusekörpers 25 derart
ausgebildet, daß sie
der flachen Seitenfläche
der Grundplatte 10 gegenüberliegt. Weiter ist an der
Fläche
des inneren Gehäusekörpers 25,
die zur zweiten Pumpenkammer 11B zeigt, eine zylindrische
innere Umfangswand 18B den Kopfenden der Schaufeln 33 des
Laufrades 31B gegenüberliegend
ausgebildet. Wie in 8 dargestellt,
ist eine Rillen-Wandfläche 28 zu
einer bogenförmigen
Gestalt um 5/6 der Umfangslänge
der zweiten Pumpenkammer 11B an einer Stelle geformt, an der
die Rillen-Wandfläche 28 den
flachen Seitenflächen
der Schaufeln 33 gegenüberliegt.
Diese Rillen-Wandfläche 28 verbindet
die innere ebene Seitenwand 14B mit der inneren Umfangswand 18B und
verbindet weiter die Auslaßöffnung 29 mit
demjenigen Teil des inneren Gehäusekörpers 25,
der der Einlaß-Auslaßöffnung 23 gegenüberliegt.In the center of an inner case body 25 the pump P1 is a through hole 26 designed such that the drive shaft 47 of the motor 41 loose through the hole 26 passes through. An outlet opening 29 is formed such that it the inner housing body 25 penetrates, creating a connection between the second pump chamber 11B and the interior of the coat 42 is made. The outlet opening 29 is circumferentially about substantially 5/6 of the circumferential length of the second pump chamber 11B from the part of the inner case body 25 removed, the one in the divider plate 19 formed inlet outlet 29 opposite. An inner flat sidewall 14B is at the second pump chamber 11B facing surface of the inner case body 25 formed so that they the flat side surface of the base plate 10 opposite. Next is on the surface of the inner case body 25 leading to the second pump chamber 11B shows a cylindrical inner peripheral wall 18B the headboards of the blades 33 of the impeller 31B formed opposite. As in 8th is a groove wall surface 28 to an arcuate shape around 5/6 of the circumferential length of the second pump chamber 11B molded at a location where the groove wall surface 28 the flat side surfaces of the blades 33 opposite. This groove wall surface 28 connects the inner plane sidewall 14B with the inner peripheral wall 18B and further connects the outlet port 29 with that part of the inner case body 25 , the inlet outlet opening 23 opposite.
Eine
der flachen Seitenfläche
der Grundplatte 10 des zweiten Laufrades 31B gegenüberliegende
innere ebene Seitenwand 17B ist an derjenigen Oberfläche der
Teilerplatte 19 ausgebildet, die zur zweiten Pumpenkammer 11B zeigt.
Weiter ist, wie in 7 dargestellt,
eine Rillen-Wandfläche 22 um
im wesentlichen 5/6 der Umfangslänge
der zweiten Pumpenkammer 11B von der Einlaß-Auslaßöffnung 23 zu
dem der Auslaßöffnung 29 gegenüberliegenden
Teil der Teilerplatte 19 bogenförmig ausgebildet. Diese Rillen-Wandfläche 22 verbindet
die innere ebene Seitenwand 17B mit der inneren Umfangswand 18B des
inneren Gehäusekörpers 25.
Als Ergebnis ist durch die Kombination der in dem inneren Gehäusekörper 25 ausgebildeten
Rillen-Wandfläche 28 und
der in der Teilerplatte 19 ausgebildeten Rillen-Wandfläche 22 ein
zweiter Fluiddurchlaß 36B in Umfangsrichtung
um im wesentlichen 5/6 der Umfangslänge der zweiten Pumpenkammer 11B innerhalb
der zweiten Pumpenkammer 11B ausgebildet, wodurch eine
Verbindung zwischen der Einlaß-Auslaßöffnung 23 und
der Auslaßöffnung 29 hergestellt
ist. Die Schaufeln 33 des zweiten Laufrades 31A sind
innerhalb dieses Fluiddurchlasses 36B freiliegend angeordnet.One of the flat side surfaces of the base plate 10 of the second impeller 31B opposite inner level sidewall 17B is at the surface of the splitter plate 19 formed, the second pump chamber 11B shows. Next is how in 7 shown, a groove wall surface 22 around substantially 5/6 of the circumferential length of the second pumping chamber 11B from the inlet outlet port 23 to the outlet opening 29 opposite part of the divider plate 19 arched. This groove wall surface 22 connects the inner plane sidewall 17B with the inner peripheral wall 18B of the inner case body 25 , As a result, by the combination of the in the inner housing body 25 trained groove wall surface 28 and in the splitter plate 19 trained groove wall surface 22 a second fluid passage 36B in the circumferential direction to substantially 5/6 of the circumferential length of the second pump chamber 11B within the second pump chamber 11B formed, whereby a connection between the inlet outlet port 23 and the outlet port 29 is made. The shovels 33 of the second impeller 31A are inside this fluid passage 36B arranged uncovered.
9 ist eine Aufsicht auf
das erfindungsgemäße Laufrad.
Da das erste Laufrad 31A und das zweite Laufrad 31B den
gleichen Aufbau haben, ist das in der Zeichnung dargestellte Laufrad
mit dem Bezugszeichen 31 versehen. 9 is a plan view of the impeller according to the invention. Because the first impeller 31A and the second impeller 31B have the same structure, the impeller shown in the drawing by the reference numeral 31 Mistake.
Das
Laufrad 31 ist aus der flachen, scheibenförmigen Grundplatte 10 aufgebaut,
und die Mehrzahl von Nuten 34 sind in gleichmäßigen Abständen längs der
Umfangsränder
an beiden Seiten der Grundplatte 10 derart ausgebildet,
daß die
Nuten 34 mit zunehmendem Radius allmählich tiefer werden. Die Schaufeln 33,
die in der Umfangsrichtung eine konstante Dicke haben, sind zwischen
den Nuten 34 angeordnet. Im Zentrum auf einer Oberflächenseite
der Grundplatte 10 ist ein Vorsprung 38 ausgebildet,
und im Drehzentrum der Grundplatte 10 ist ein Wellenloch 32 mit
D-förmigem
Querschnitt ausgebildet. Der D-förmige
Querschnitt des Wellenloches 32 ist durch die Kombination
einer halbzylindrischen Innenwand, die eine Zentralachse auf der
zentralen Drehachse der Grundplatte 10 hat, mit einer länglichen
ebenen Innenwand gebildet. Das Laufrad 31 ist mittels dieses
Wellenloches 32 mit der Antriebswelle 47 des Motors 41 verbunden
bzw. auf diese aufgeschoben. Die Fläche der Grundplatte 10 zwischen
den Nuten 34 und dem Vorsprung 38 ist eben.The impeller 31 is from the flat, disc-shaped base plate 10 constructed, and the majority of grooves 34 are evenly spaced along the peripheral edges on both sides of the base plate 10 formed such that the grooves 34 gradually become deeper as the radius increases. The shovels 33 that have a constant thickness in the circumferential direction are between the grooves 34 arranged. In the center on a surface side of the base plate 10 is a lead 38 trained, and in the center of rotation of the base plate 10 is a shaft hole 32 formed with a D-shaped cross section. The D-shaped cross-section of the shaft hole 32 is by combining a semi-cylindrical inner wall, which is a central axis on the central axis of rotation of the base plate 10 has formed, with an elongated flat inner wall. The impeller 31 is by means of this shaft hole 32 with the drive shaft 47 of the motor 41 connected or postponed to this. The surface of the base plate 10 between the grooves 34 and the lead 38 is just.
Das
Charakteristische der vorliegenden Erfindung ist in 10 dargestellt, die eine teilweise vergrößerte Ansicht
des Umfangsrandes des Laufrades 31 ist. Genauer ist eine
Fläche 30 der
Schaufel 33, die in Drehrichtung des Laufrades 31 (durch
den Pfeil F dargestellt) vorwärts
zeigt, so ausgebildet, daß sie
in einer Ebene senkrecht zur zentralen Drehachse des Laufrades gesehen
konkav ist. Weiter ist die Gestalt jeder der Schaufeln 33 in
der vorgenannten Ebene derart, daß Mittelpunkte 40 der
Dicke in deren Umfangsrichtung in einem radial äußeren Bereich der Schaufel
bezüglich
der Drehrichtung F des Laufrades, zumindest in zurückliegenden
Positionen in Beziehung zu Mittelpunkten 40 der Dicke in
dessen Umfangsrichtung, in einem radial inneren Bereich der Schaufel
angeordnet sind.The characteristic of the present invention is in 10 shown, which is a partially enlarged view of the peripheral edge of the impeller 31 is. More precise is an area 30 the shovel 33 , in the Direction of rotation of the impeller 31 (shown by the arrow F) forward, is formed so that it is seen in a plane perpendicular to the central axis of rotation of the impeller is concave. Next is the shape of each of the blades 33 in the aforementioned plane such that centers 40 the thickness in its circumferential direction in a radially outer portion of the blade with respect to the direction of rotation F of the impeller, at least in rearward positions in relation to centers 40 the thickness in the circumferential direction, are arranged in a radially inner region of the blade.
Es
sei angenommen, daß innerhalb
einer Mehrzahl von Mittelpunkten 40 das Bezugszeichen 40A den Mittelpunkt 40 bezeichnet,
der sich an dem innersten Ende der Schaufel 33 befindet,
wo die minimale Radiuslänge
gemessen wird, das Bezugszeichen 40C den Mittelpunkt 40 bezeichnet,
der an dem äußersten
Ende des Schaufelns 33 angeordnet ist, wo die maximale
Radiuslänge
gemessen wird, und das Bezugszeichen 40B den Mittelpunkt
bezeichnet, der im wesentlichen im mittleren Teil der Länge der
Schaufel 33 angeordnet ist. In der vorliegenden Erfindung
ist es vorteilhaft, daß in
einer zur zentralen Drehachse des Laufrades 31 senkrechten
Ebene eine Linie, die die zwischen den Mittelpunkten 40A und 40C in
dem Bereich, wo kleinere Radien gemessen werden, befindlichen Mittelpunkte 40 verbindet,
eine gekrümmte
Linie ist, deren konkave Seite nach vorwärts in die durch den Pfeil
F bezeichnete Richtung zeigt, und eine Linie, die zwischen 40C und 40B in
dem Bereich, wo größere Radien
gemessen werden, befindliche Mittelpunkte 40 verbindet,
eine gerade Linie ist, die mit einer radialen Linie 60 der
Grundplatte 10 zusammenfällt, die durch den Mittelpunkt 40B und
die zentrale Drehachse des Laufrades 31 hindurchgeht, wie
in 10 dargestellt. In 10 stellen die gestrichelt
dargestellten Schaufeln 33, die an der Rückseite
der Grundplatte 10 ausgebildeten Schaufeln dar, und die
an der Rückseite
befindlichen Schaufeln sind relativ zu den Schaufeln 33 der
Vorderseite, die mit einer durchgezogenen Linie dargestellt sind,
in Umfangsrichtung verschoben, so daß sie gegenseitig versetzt
sind.It is assumed that within a plurality of centers 40 the reference number 40A the center 40 referred to, which is at the innermost end of the blade 33 where the minimum radius length is measured, the reference numeral 40C the center 40 designated at the extreme end of the blades 33 is arranged, where the maximum radius length is measured, and the reference numeral 40B referred to the center, which is substantially in the middle part of the length of the blade 33 is arranged. In the present invention it is advantageous that in one to the central axis of rotation of the impeller 31 vertical plane a line between the midpoints 40A and 40C centers in the area where smaller radii are measured 40 is a curved line whose concave side points forward in the direction indicated by the arrow F, and a line between 40C and 40B centers in the area where larger radii are measured 40 connects, a straight line is that with a radial line 60 the base plate 10 coincides, passing through the center 40B and the central axis of rotation of the impeller 31 goes through, as in 10 shown. In 10 represent the blades shown in dashed lines 33 at the back of the base plate 10 formed buckets, and the blades located at the back are relative to the blades 33 the front side, which are shown by a solid line, displaced in the circumferential direction, so that they are mutually offset.
In
der in 3 dargestellten
Kraftstoffpumpe ist der Motor 41 zum Antrieb der Pumpe
P01 innerhalb des Mantels 42 bzw. des Gehäuses angeordnet.
Ein Rotor 46 des Motors 41 wird, an einem Ende
der Antriebswelle 47, von dem inneren Gehäusekörper 25 mittels
eines Lagers 49 gehalten und, an dem anderen Ende der Antriebswelle 47 mittels eines
Abschlußbauteils 43 über ein
Lager 50. Dieses Abschlußbauteil 43 verschließt das Ende
des Mantels 42. Kommutatoren, Bürsten, Drosselspulen und ähnliches,
wie sie im Motor 41 verwendet werden, sind in 3 nicht dargestellt. Wenn
der Motor 41 antreibt, drehen sich das erste Laufrad 31A und das
zweite Laufrad 31B zusammen mit der Antriebswelle 47,
wird aus dem Einlaßrohr 13 zugeführter Kraftstoff in
den Innenraum des Mantels 42 durch die Auslaßöffnung 29 des
inneren Gehäusekörpers 25 über den
Fluiddurchlaß 36A der
ersten Pumpenkammer 11A und den Fluiddurchlaß 36B der
zweiten Pumpenkammer 11B zugeführt. Der dem Innenraum des
Mantels 42 zugeführte
Kraftstoff strömt
um den Rotor 46 des Motors 41 und wird dann aus
einer Auslaßöffnung 44 über ein
in dem Endbauteil 43 angeordnetes Rückschlagventil 45 abgegeben.In the in 3 shown fuel pump is the engine 41 for driving the pump P01 inside the jacket 42 or the housing arranged. A rotor 46 of the motor 41 is, at one end of the drive shaft 47 , from the inner casing body 25 by means of a warehouse 49 held and, at the other end of the drive shaft 47 by means of a termination component 43 about a camp 50 , This completion component 43 closes the end of the coat 42 , Commutators, brushes, inductors and the like, as in the engine 41 are used in 3 not shown. If the engine 41 drives, turn the first impeller 31A and the second impeller 31B together with the drive shaft 47 , gets out of the inlet pipe 13 supplied fuel into the interior of the jacket 42 through the outlet opening 29 of the inner case body 25 over the fluid passage 36A the first pump chamber 11A and the fluid passage 36B the second pump chamber 11B fed. The interior of the coat 42 supplied fuel flows around the rotor 46 of the motor 41 and then becomes an outlet port 44 about one in the final component 43 arranged check valve 45 issued.
11 und 12 zeigen eine Automobil-Kraftstoffpumpe,
in der eine Peripheralpumpe einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung verwendet wird. Die Konstruktion der in 11 gezeigten Kraftstoffpumpe ist identisch
mit der in 3 gezeigten
mit der Ausnahme, daß eine
Pumpe P2 in einer anderen Ausführungsform
der Erfindung anstelle der Pumpe P1 verwendet wird. Zur Bezeichnung
gleicher oder sich entsprechender Teile bzw. Merkmale, wie in 3 gezeigt, werden die gleichen
Bezugszeichen verwendet; daher wird wegen der Kürze die Erläuterung hier weggelassen. 11 and 12 show an automotive fuel pump in which a peripheral pump of another embodiment of the present invention is used. The construction of in 11 shown fuel pump is identical to the in 3 shown with the exception that a pump P2 is used in another embodiment of the invention instead of the pump P1. To designate the same or corresponding parts or features, as in 3 shown, the same reference numerals are used; therefore, the explanation is omitted here for brevity.
Die
Pumpe P2 in dieser Ausführungsform
enthält
ein Laufrad 31, das in einer zwischen dem inneren Gehäusekörper 25 und
dem äußeren Gehäusekörper 12 ausgebildeten
Pumpenkammer 11 untergebracht ist. Das Laufrad 31 ist
das gleiche wie das erste und das zweite Laufrad 31A bzw. 31B und
der äußere Gehäusekörper 12 hat
den gleichen Aufbau wie der in 4 und 5 gezeigte. Das Einlaßrohr 13 ist
in der Außenfläche des äußeren Gehäusekörpers 12 ausgebildet;
die Innenfläche
des äußeren Gehäusekörpers 12,
die zur Pumpenkammer 11 zeigt, enthält eine innere ebene Seitenwand 14,
die der flachen Seitenfläche 10A der
Grundplatte 10 des Laufrades 31 gegenüberliegt,
eine zylindrische innere Umfangswand 18, die den Kopfenden
der Schaufeln 33 gegenüberliegt,
und eine bogenförmige
Rillen-Wandfläche 15,
die die innere ebene Seitenwand 14 mit der inneren Umfangswand 18 verbindet;
die Einlaßöffnung 16 ist
in der Rillen-Wandfläche 15 ausgebildet.
Gleich mit der Konstruktion der Teilerplatte 19 gemäß 4 und 6 enthält die zur Pumpenkammer 11 zeigende
Fläche
des inneren Gehäusekörpers 25 eine
innere, ebene Seitenwand 17, die der flachen Seitenfläche 10B der
Grundplatte 10 gegenüberliegt,
und eine gebogene Rillen-Wandfläche 21,
die die innere, ebene Seitenwand 17 mit der inneren Umfangswand 18 verbindet.
Eine Auslaßöffnung 29 ist
an dem Teil des inneren Gehäusekörpers 25 ausgebildet,
der der Einlaß-Auslaßöffnung 23 entspricht,
die in der Teilerplatte 19 ausgebildet war. Im Ergebnis
ist ein Fluiddurchlaß 36,
der die Einlaßöffnung 16 mit
der Auslaßöffnung 29 verbindet, durch
die Kombination der in dem äußeren Gehäusekörper 12 ausgebildeten
Rillen-Wandfläche 15 mit
der in dem inneren Gehäusekörper 25 ausgebildeten
Rillen-Wandfläche 21 um
im wesentlichen 5/6 der Umfangslänge
der Pumpenkammer 11 innerhalb der Pumpenkammer 11 in
Umfangsrichtung gebildet. Die Schaufeln 33 des Laufrades 31 liegen
innerhalb des Fluiddurchlasses 36 frei.The pump P2 in this embodiment includes an impeller 31 in one between the inner housing body 25 and the outer case body 12 trained pump chamber 11 is housed. The impeller 31 is the same as the first and second wheels 31A respectively. 31B and the outer case body 12 has the same structure as the one in 4 and 5 . shown The inlet pipe 13 is in the outer surface of the outer case body 12 educated; the inner surface of the outer case body 12 leading to the pump chamber 11 shows contains an inner plane sidewall 14 that of the flat side surface 10A the base plate 10 of the impeller 31 opposite, a cylindrical inner peripheral wall 18 that is the head of the blades 33 opposite, and an arcuate groove wall surface 15 holding the inner plane sidewall 14 with the inner peripheral wall 18 links; the inlet opening 16 is in the groove wall surface 15 educated. Same with the construction of the divider plate 19 according to 4 and 6 contains the pump chamber 11 facing surface of the inner housing body 25 an inner, flat side wall 17 that of the flat side surface 10B the base plate 10 opposite, and a curved groove wall surface 21 that the inner, level sidewall 17 with the inner peripheral wall 18 combines. An outlet opening 29 is at the part of the inner case body 25 formed, that of the inlet outlet opening 23 corresponds to that in the divider plate 19 was trained. The result is a fluid passage 36 , the inlet opening 16 with the outlet opening 29 connects, by the combination of in the outer housing body 12 trained groove wall surface 15 with the inside of the housing body 25 trained groove wall surface 21 to substantially 5/6 of the Umfangslän ge the pump chamber 11 inside the pump chamber 11 formed in the circumferential direction. The shovels 33 of the impeller 31 lie within the fluid passage 36 free.
Bezugnehmend
auf die Peripheralpumpe in einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, wie sie schematisch in den 1 und 2 dargestellt ist, wird die
Funktionsweise der Pumpe im folgenden beschrieben. Zur Bezeichnung
entsprechender Merkmale der einstufigen Pumpe P2 gemäß 11 und 12 werden die gleichen Bezugszeichen
verwendet.Referring to the peripheral pump in an embodiment of the present invention as shown schematically in FIGS 1 and 2 is shown, the operation of the pump will be described below. To designate corresponding features of the single-stage pump P2 according to 11 and 12 the same reference numerals are used.
Wenn
das Laufrad 31 in der mit dem Pfeil F bezeichneten Richtung
dreht, erzeugt die Bewegung der innerhalb des Fluiddurchlasses 36 angeordneten
Schaufeln 33 eine Flüssigkeitsströmung LM
in der mit dem Pfeil F identischen Richtung innerhalb des Fluiddurchlasses 36,
der durch die Kombination der beiden Rillen-Wandflächen 15 und 21 gebildet
ist. Spiel bzw. Zwischenraum zwischen der inneren, ebenen Seitenwand 17 des äußeren Gehäusekörpers 12 und
der flachen Seitenfläche 10B der
Grundplatte 10 und zwischen der inneren ebenen Seitenwand 14 des
inneren Gehäusekörpers 25 und
der flachen Seitenfläche 10A der
Grundplatte 10 (2)
sind auf ein minimales Maß eingestellt,
so daß verhindert
wird, daß die
Grundplatte 10 in Berührung
mit dem äußeren Gehäusekörper 12 oder
dem inneren Gehäusekörper 25 kommt,
und daß verhindert wird,
daß das
darin befindliche Fluid in radialer Richtung des Laufrades 31 strömt.If the impeller 31 in the direction indicated by the arrow F, generates the movement within the fluid passage 36 arranged blades 33 a liquid flow LM in the direction identical to the arrow F inside the fluid passage 36 by the combination of the two groove wall surfaces 15 and 21 is formed. Game or space between the inner, flat side wall 17 the outer case body 12 and the flat side surface 10B the base plate 10 and between the inner flat sidewall 14 of the inner case body 25 and the flat side surface 10A the base plate 10 ( 2 ) are set to a minimum extent, so that it prevents the base plate 10 in contact with the outer case body 12 or the inner housing body 25 comes, and that prevents the fluid therein is in the radial direction of the impeller 31 flows.
In
der Nähe
des Umfangsrandes des Laufrades 31 wirkt eine von der Drehung
des Laufrades 31 herrührende
Zentrifugalkraft auf das Fluid, das in Berührung mit der Fläche 30 der
Schaufeln 33 ist, die vorwärts in der durch den Pfeil
F bezeichneten Drehrichtung des Laufrades 31 zeigt, wenn
sich das Laufrad 31 dreht. Dies führt zu einer mit dem Pfeil
f bezeichneten radialen Flüssigkeitsströmung LB,
die sich innerhalb der konkaven Kanäle 34 entwickelt.Near the peripheral edge of the impeller 31 acts one of the rotation of the impeller 31 originating centrifugal force on the fluid, which is in contact with the surface 30 the blades 33 is the forward in the direction indicated by the arrow F direction of rotation of the impeller 31 shows when the impeller 31 rotates. This leads to a radial fluid flow LB, indicated by the arrow f, which extends within the concave channels 34 developed.
In
einer zur zentralen Drehachse des Laufrades 31 senkrechten
Ebene (1) sind Mittelpunkte
der Dicke in Umfangsrichtung innerhalb eines radial äußeren Bereiches
der Schaufel, (ein Bereich zwischen dem Mittelpunkt 40B und
dem Mittelpunkt 40C) zumindest an zurückliegenden Stellen in der
Drehrichtung F des Laufrades 31 bezüglich der Mittelpunkte 40 der
Dicke in der Umfangsrichtung innerhalb eines raidal inneren Bereiches,
(ein Bereich zwischen dem Mittelpunkt 40B und dem Mittelpunkt 40A)
angeordnet. Daher ist die Länge
der Fläche 30 zwischen
dem äußersten
Ende der Schaufel 33 und dem innersten Ende der Schaufel 33,
das ist die zwischen dem Mittelpunkt 40C und dem Mittelpunkt 40A vorhandene
Länge,
größer als
die Länge
der Fläche 9 des
herkömmlichen
in 16 gezeigten Laufrades 31.
Unter der Annahme, daß die
Drehzahlen der Laufräder 31 und 3 gleich
sind, ist die Zentrifugalkraft, die zum Erzeugen der radialen Flüssigkeitsströmung LB
vom Laufrad 31 gemäß der vorliegenden
Erfindung entwickelt wird, größer als
die Zentrifugalkraft, die zum Erzeugen der Radialströmung LB
vom herkömmlichen
Laufrad 3 entwickelt wird.In one to the central axis of rotation of the impeller 31 vertical plane ( 1 ) are centers of thickness in the circumferential direction within a radially outer portion of the blade, (an area between the center 40B and the center 40C ) At least at past locations in the direction of rotation F of the impeller 31 concerning the centers 40 the thickness in the circumferential direction within a raidal inner region, (an area between the center 40B and the center 40A ) arranged. Therefore, the length of the area 30 between the extreme end of the blade 33 and the innermost end of the blade 33 that's the one between the center 40C and the center 40A existing length, greater than the length of the surface 9 of the conventional in 16 shown impeller 31 , Assuming that the speeds of the wheels 31 and 3 are equal, is the centrifugal force used to generate the radial liquid flow LB from the impeller 31 is developed according to the present invention, greater than the centrifugal force required to generate the radial flow LB from the conventional impeller 3 is developed.
Unter
der Annahme, daß die
Dicke der Schaufel 33 in Umfangsrichtung vom innersten
Ende der Schaufel 33 (die dem Mittelpunkt 40A entsprechende
Stelle) zum Kopfende derselben (die dem Mittelpunkt 40C entsprechende
Stelle) konstant ist, ist erfindungsgemäß das Volumen der zwischen
den Schaufeln 33 ausgebildeten Nut 34 das gleiche
wie das Volumen des in dem konventionelle Laufrad 3 gemäß 16 ausgebildeten konkaven
Kanals 5, das die Schaufeln 4 aufweist, deren
Dicke in der Umfangsrichtung die gleiche wie die der Schaufel 33 ist.Assuming that the thickness of the blade 33 in the circumferential direction from the innermost end of the blade 33 (the center 40A corresponding point) to the head end of the same (the center 40C corresponding point) is constant, according to the invention, the volume of the between the blades 33 trained groove 34 the same as the volume of the conventional impeller 3 according to 16 trained concave channel 5 that the blades 4 whose thickness in the circumferential direction is the same as that of the blade 33 is.
Aus
diesem Grund können
die Peripheralpumpen (P1 und P2) entsprechend der Erfin dung den
Auslaßdruck
vergrößern, ohne
daß die
Strömungsmenge
(der Förderstrom)
abnimmt, im Vergleich zu der herkömmlichen Pumpe (P01).Out
this reason can
the peripheral pumps (P1 and P2) according to the inven tion
outlet
enlarge, without
that the
flow rate
(the flow rate)
decreases compared to the conventional pump (P01).
Der
Pumpenwirkungsgrad [η(%)]
ist durch folgende Formel (1) gegeben. η(%)
= κ×P×Q/N×T (1) The pump efficiency [η (%)] is given by the following formula (1). η (%) = κ × P × Q / N × T (1)
In
der Formel 1 ist κ ein
Korrekturkoeffizient, P der Auslaß- bzw. Abgabedruck (κPa), Q der
Förderstrom
(l/h), N die Drehzahl (rpm) und T das Lastdrehmoment (N × m). In
der in 3 und 4 dargestellten Pumpe P1
betrug κ =
0,265 und T = 0,034 N × m.In Formula 1, κ is a correction coefficient, P is the discharge pressure (κPa), Q is the delivery rate (l / h), N is the rpm (rpm), and T is the load torque (N × m). In the in 3 and 4 pump P1 was κ = 0.265 and T = 0.034 N × m.
Wenn
die Drehzahl N und das Lastdrehmoment T konstant sind, ist aus der
Formel 1 verständlich,
daß der
Pumpenwirkungsgrad η proportional
zu einem Wert (P × Q
ist, der durch Multiplikation des Abgabedruckes P mit dem Förderstrom
Q erhalten wird. Wenn der Abgabedruck ohne Abnahme des Förderstromes
bzw. der stündlichen
Fördermenge
vergrößert wird,
wird der Pumpenwirkungsgrad verbessert.If
the speed N and the load torque T are constant, is out of
Formula 1 understandable,
that the
Pump efficiency η proportional
to a value (P × Q
is, by multiplying the discharge pressure P with the flow
Q is obtained. If the discharge pressure without decreasing the flow
or the hourly
output
is enlarged,
the pump efficiency is improved.
Tabelle
1 zeigt Versuchsdaten, die als Ergebnis eines Vergleiches zwischen
der erfindungsgemäßen Pumpe
P1, der in 16 und 17 dargestellten herkömmlichen
Pumpe P01 und der verbesserten herkömmlichen Pumpe P02 gemäß 18 und 19 erhalten wurden.Table 1 shows experimental data obtained as a result of a comparison between the pump P1 according to the invention, which in FIG 16 and 17 and the improved conventional pump P02 according to FIG 18 and 19 were obtained.
Das
Laufrad 3 der in dem Test verwendeten Vergleichspumpen
P01 und P02 und die Schaufel 33 der erfindungsgemäßen Pumpe
P1 waren in Form einer zweistufen Bauart gemäß 3 und 4 angeordnet.The impeller 3 the comparison pumps P01 and P02 used in the test and the blade 33 the pump P1 according to the invention were in the form of a two-stage design according to 3 and 4 arranged.
Weiter
haben die Laufräder 3 und 31 der
Pumpen P01, P02 und P1 die gleiche Größe und haben die gleiche Form
für die
Pumpenkammer. Die an den Laufrädern 3 und 31 ausgebildeten
Schaufeln 4 und 33 haben entsprechend unterschiedliche
Formen, wie in 16, 18 und 1 gezeigt.Next have the wheels 3 and 31 the pumps P01, P02 and P1 are the same size and have the same shape for the pump chamber. The on the wheels 3 and 31 trained shovels 4 and 33 have correspondingly different shapes, as in 16 . 18 and 1 shown.
Tabelle
1: Table 1:
Der
obige Vergleichstest wurde ausgeführt, indem der Auslaßdruck P
jeder der Pumpen P01, P02 und P1 auf einen vorbestimmten Wert von
284 (κPm)
eingestellt wurde. Der Förderstrom
Q (l/h) der erfindungsgemäßen Pumpe
P1 betrug 63,3, der Förderstrom
der Pumpen P01 bzw. P02 betrug 61,1 bzw. 59,5. Somit hat die Pumpe
P1 im Vergleich zu den Pumpen P01 und P02 einen größeren Förderstrom
Q. Bezüglich
des Pumpenwirkungsgrades η,
der proportional zu dem Wert ist, der als ein Ergebnis der Multiplikation
des Förderstromes
mit dem Abgabedruck erhalten wird, ist die erfindungsgemäße Pumpe
P1 den Vergleichspumpen P01 und P02 überlegen.Of the
The above comparison test was carried out by the outlet pressure P
each of the pumps P01, P02 and P1 to a predetermined value of
284 (κPm)
was set. The flow rate
Q (l / h) of the pump according to the invention
P1 was 63.3, the flow rate
Pumps P01 and P02 were 61.1 and 59.5, respectively. Thus, the pump has
P1 compared to the pumps P01 and P02 a larger flow
Q. Regarding
the pump efficiency η,
which is proportional to the value obtained as a result of the multiplication
of the flow
is obtained with the discharge pressure is the pump of the invention
P1 superior to the comparison pumps P01 and P02.
Die
erfindungsgemäße Pumpe
wird mit den Vergleichspumpen bezüglich der Auslaßdruck (P) – Förderstrom
(Q) – Charakteristik
und der Drehzahl (N) – Förderstrom
(Q) – Charakteristik
verglichen.The
inventive pump
is compared with the comparison pumps with respect to the outlet pressure (P) - flow
(Q) - Characteristic
and the speed (N) - flow
(Q) - Characteristic
compared.
13A bis 13E zeigen die jeweilige Querschnittsgestaltung
der Schaufeln, wie sie bei den Schaufeln der für Vergleichszwecke verwendeten
Pumpen ausgebildet sind. Jede Zeichnung zeigt schematisch die Ausbildung
der jeweiligen Schaufel in einer zu der zentralen Drehachse des
Laufrades senkrechten Ebene. 13A to 13E show the respective cross-sectional configuration of the blades, as they are formed in the blades of the pumps used for comparison purposes. Each drawing shows schematically the formation of the respective blade in a direction perpendicular to the central axis of rotation of the impeller plane.
Jede
in dem Vergleichstest verwendete Schaufel hat in der zur zentralen
Drehachse des Laufrades senkrechten Ebene identische Dicke (t) in
Umfangsrichtung und identische radiale Länge, d.h. identischen Unterschied
im radialen Abstaand vom Kopfende der Schaufel (die Position entsprechend
dem Mittelpunkt 40C) zum innersten Ende der Schaufel (die
Position entsprechend dem Mittelpunkt 40A).0Each blade used in the comparison test has identical thickness (t) in the circumferential direction and identical radial length in the plane perpendicular to the central axis of rotation of the impeller, ie identical difference in radial distance from the top end of the blade (the position corresponding to the center point 40C ) to the innermost end of the blade (the position corresponding to the center 40A ) .0
Die
in 13A dargestellten
Schaufeln 61 entsprechen den Schaufeln 33 der
erfindungsgemäßen Pumpe
P1. In dem radial äußeren Bereich,
dem Bereich von dem Kopfende (die Position entsprechend dem Mittelpunkt 40C)
der Schaufel 61 zum zentralen Bereich (die Position entsprechend
dem Mittelpunkt 40B) der Schaufel 61, ist die
Linie, die die Mittelpunkte 40 (40C bis 40B)
verbindet, eine gerade Linie, die mit einer radialen Linie 60 zusammenfällt, die
die zentrale Drehachse mit dem Mittelpunkt 40C verbindet.
In dem radial inneren Bereich aber, d.h. in dem Bereich von dem
innersten Ende der Schaufel 61 (die dem Mittelpunkt 40A entsprechende
Position) bis zu dem Zentralbereich der Schaufel 61 (die
dem Mittelpunkt 40B entsprechende Position), ist eine die
Mittelpunkte 40 (40B bis 40A) des Schaufelns 61 verbindende
Linie eine bogenförmige Linie,
die von der radialen Linie 60 umschrieben bzw. begrenzt
wird bzw. stetig in diese übergeht.
Im Ergebnis nimmt die vorwärts
in Drehrichtung des Laufrades zeigende Fläche 30 in dem Bereich
von dem innersten Ende zu dem zentralen Bereich der Schaufel 61 gemäß 13A eine kreisbogenförmige, durch
den Radius R1 (R1 =
3t) definierte Gestalt an. Im Gegensatz dazu wird der Bereich zwischen
dem zentralen Bereich und dem Kopfende (40B/40C)
der Schaufel 61 linear.In the 13A illustrated blades 61 correspond to the blades 33 the pump P1 according to the invention. In the radially outer area, the area of the head end (the position corresponding to the center 40C ) of the blade 61 to the central area (the position corresponding to the center 40B ) of the blade 61 , the line is the center 40 ( 40C to 40B ) connects a straight line with a radial line 60 coincides with the central axis of rotation with the center point 40C combines. However, in the radially inner region, ie in the region of the innermost end of the blade 61 (the center 40A corresponding position) to the central area of the blade 61 (the center 40B corresponding position), one is the midpoints 40 ( 40B to 40A ) of the blades 61 connecting line an arcuate line extending from the radial line 60 is circumscribed or limited or constantly merges into it. As a result, the surface facing forward in the direction of rotation of the impeller decreases 30 in the area from the innermost end to the central area of the blade 61 according to 13A an arcuate shape defined by the radius R 1 (R 1 = 3t). In contrast, the area between the central area and the head end ( 40B / 40C ) of the blade 61 linear.
13B zeigt ein abgeändertes
Beispiel 62 der erfindungsgemäßen Schaufel 61 gemäß 13A. In dem Bereich zwischen
dem zentralen Teil (die dem Mittelpunkt 40B entsprechende
Stelle) und dem Kopfende (die dem Mittelpunkt 40C entsprechende
Stelle) der Schaufel 62 ist die die Mittelpunkte 40C und 40B verbindende
Linie eine gerade Linie 66, die die radiale Linie 60 in
einem Winkel θ (etwa
5°) bezüglich der
radialen Linie 60 schneidet. 13B shows a modified example 62 of the blade according to the invention 61 according to 13A , In the area between the central part (the center 40B corresponding place) and the head end (the center 40C corresponding point) of the blade 62 is the center 40C and 40B connecting line a straight line 66 that the radial line 60 at an angle θ (about 5 °) with respect to the radial line 60 cuts.
13C und 13D zeigen Schaufeln 63 und 64 von
Vergleichspumpen. Bei jeder dieser Schaufel 63 und 64 ist
der Mittelpunkt 40A der Dicke am Basisbereich und der Mittelpunkt 40C der
Dicke am Kopfbereich der Schaufel bezüglich der Drehrichtung F in
der zur zentralen Drehachse des Laufrades senkrechten Ebene vor
dem Mittelpunkt 40B der Dicke am Längsmittelteil der Schaufel
angeordnet. Die Kontur der Fläche 30,
die vorwärts
in Drehrichtung F des Laufrades zeigt, wird teilweise ein durch
den Radius R1 (R1 =
3t) definierter Kreisbogen, in einem Bereich, in dem kleinere Radien
gemessen werden, wird jedoch in einem anderen Teil ein durch einen
Radius R2 (R2 =
6t) definierter Kreisbogen, in einem Bereich, wo größere Radien
gemessen werden. Die Kontur der Fläche 30 der in 13D dargestellten Schaufel 64 wird
im gesamten Bereich der Fläche
ein durch den Radius R1 (R1 =
3t) definierter Kreisbogen. 13C and 13D show scoops 63 and 64 of comparison pumps. At each of these shovels 63 and 64 is the center 40A the thickness at the base area and the center point 40C the thickness at the head portion of the blade with respect to the direction of rotation F in the plane perpendicular to the central axis of rotation of the impeller in front of the center 40B the thickness is arranged at the longitudinal middle part of the blade. The contour of the surface 30 , which points forward in the direction of rotation F of the impeller, becomes partially a circular arc defined by the radius R 1 (R 1 = 3t), in a region in which smaller radii are measured, but in another part enters through a radius R 2 (R 2 = 6t) defined arc, in an area where larger radii are measured. The contour of the surface 30 the in 13D illustrated blade 64 becomes in the entire area of the area by the radius R 1 (R 1 = 3t) defined arc.
13E zeigt ein Schaufel 65 einer
anderen Vergleichspumpe. In der Schaufel 65 ist die Linie,
die den zwischen den Mittelpunkten 40B und 40C angeordneten
Mittelpunkt 40D der Schaufel 65 mit dem Mittelpunkt 40A verbindet,
eine Linie, die mit der radialen Linie 60 zusammenfällt, während die
den Mittelpunkt 40D mit dem Mittelpunkt 40C am
Kopfende der Schaufel 65 verbindende Linie ein Kreisbogen
ist. Im Ergebnis wird die Kontur der Vorderfläche 30 der Schaufel 65 teilweise
eine zu der radialen Linie 60 von dem innersten Ende zum
Mittelpunkt (die dem Mittelpunkt 40D entsprechende Stelle)
der Schaufel parallele Linie, aber die Kontur des anderen Teils
der Vorderfläche 30 wird
ein durch den Radius R1 (R1 =
3t) definierter Kreisbogen. 13E shows a shovel 65 another comparison pump. In the shovel 65 is the line between the midpoints 40B and 40C arranged center 40D the shovel 65 with the center 40A connects, a line with the radial line 60 coincides while the midpoint 40D with the center 40C at the head of the shovel 65 connecting line is a circular arc. The result is the contour of the front surface 30 the shovel 65 partially to the radial line 60 from the innermost end to the center (the center 40D corresponding point) of the blade parallel line, but the contour of the other part of the front surface 30 becomes a circular arc defined by the radius R 1 (R 1 = 3t).
14 und 15 zeigen Ergebnisse eines Vergleichstests. 14 zeigt P/Q-Kurven, die
die Beziehung zwischen dem Auslaßdruck P und dem Förderstrom
Q jeder der in dem Test verwendeten Pumpen zeigen, wenn die Spannungen
der Pumpenantriebsmotoren auf 6V, SV und 12V eingestellt wurden.
Die voreingestellten Spannungen stellen die erforderliche Minimalspannung
für den
Motor beim Starten der Pumpe dar, und 6V entspricht der erforderlichen
Spannung bei niederer Temperatur, 8V entspricht der erforderlichen
Spannung bei hoher Temperatur und 12V entspricht der erforderlichen
Spannung bei Normaltemperatur. 15 zeigt N-Q-Kurven,
die die Beziehung zwischen der Drehzahl N des Laufrades und dem
Förderstrom
Q unter der Bedingung eines konstanten Wertes (284 kPa) des Auslaßdruckes
P zeigen. In diesen Kurven sind die Bezugszahlen 610, 620; 630; 640 und 650 Kurven
von Pumpen, die mit Laufrädern
mit den Schaufeln 61, 62, 63, 64 und 65 gemäß den 13A bis 13E ausgerüstet sind. Wie aus den Kurven
ersichtlich, sind die Linien 610 und 620 annähernd gleich. 14 and 15 show results of a comparison test. 14 Fig. 10 shows P / Q curves showing the relationship between the discharge pressure P and the flow rate Q of each of the pumps used in the test when the voltages of the pump drive motors were set to 6V, SV and 12V. The preset voltages represent the minimum required voltage for the motor when starting the pump, and 6V corresponds to the required voltage at low temperature, 8V corresponds to the required voltage at high temperature, and 12V corresponds to the required voltage at normal temperature. 15 FIG. 12 shows NQ curves showing the relationship between the rotational speed N of the impeller and the flow rate Q under the condition of a constant value (284 kPa) of the discharge pressure P. In these curves are the reference numbers 610 . 620 ; 630 ; 640 and 650 Curves of pumps with impellers with the blades 61 . 62 . 63 . 64 and 65 according to the 13A to 13E are equipped. As can be seen from the curves, the lines are 610 and 620 almost the same.
Wie
aus den Fig. ersichtlich, sind die erfindungsgemäßen Pumpen mit den Schaufeln
gemäß den 13A und 13B stabil, selbst wenn der Antrieb der
Pumpe bei niederer Temperatur oder hoher Temperatur beginnt. Weiter
wird mit der Erfindung ein höherer
Auslaßdruck
P im Vergleich mit herkömmlichen
Beispielen geschaffen, wenn der Förderstrom Q der gleiche ist.As can be seen from the figures, the pumps according to the invention with the blades according to the 13A and 13B stable, even if the drive of the pump starts at low temperature or high temperature. Further, with the invention, a higher discharge pressure P is provided in comparison with conventional examples when the flow rate Q is the same.
Weiter
sind, wie aus 15 ersichtlich,
die erfindungsgemäßen Pumpen
selbst dann stabil, wenn die Drehzahlen der Laufräder in einem
niederen Bereich liegen, und erzeugen einen kleineren Förderstrom
Q im Vergleich mit den Vergleichsbeispielen bei gleicher Drehzahl
N.Next are how out 15 As can be seen, the pumps according to the invention are stable even when the speeds of the wheels are in a low range, and produce a smaller flow rate Q in comparison with the comparative examples at the same speed N.
Die
Erfindung ist eine Verbesserung für eine Peripheralpumpe mit
Schaufeln, die längs
des Umfangsrandes eines Laufrades in im wesentlichen radialer Richtung
vorgesehen sind. Die in Drehrichtung des Laufrades nach vorne zeigende
Fläche
einer Schaufel ist im Bereich nahe dem Kopfende der Schaufel in
Drehrichtung gegenüber
der nach vorne zeigenden Fläche
der Schaufel im Bereich nahe dem inneren Ende der Schaufel zurückliegend
angeordnet. Die Peripheralpumpe liefert im Vergleich zu einer herkömmlichen
Peripheralpumpe mit Schaufeln, die sich in radialer Richtung des
Laufrades erstrecken, bei gleichem Förderstrom einen höheren Auslaßdruck.The
Invention is an improvement for a peripheral pump with
Shovels that are longitudinal
the peripheral edge of an impeller in a substantially radial direction
are provided. The forward in the direction of rotation of the impeller
area
a shovel is in the area near the head of the shovel in
Opposite direction of rotation
the forward facing surface
the blade is located in the area near the inner end of the blade
arranged. The peripheral pump provides compared to a conventional
Peripheral pump with blades, extending in the radial direction of the
Impeller extend, at the same flow a higher outlet pressure.
