DE19716086C2 - Seitenkanalpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Seitenkanalpumpe mit einem angetriebenen, sich in einem Pumpengehäuse drehenden, in seinen Stirnseiten jeweils einen Kranz Schaufelkammern begrenzende Leitschaufeln aufweisenden Laufrad und mit beidseitig im Bereich der Leitschaufeln in dem Pumpenge­ häuse angeordneten teilringförmigen Kanälen, welche mit den Schaufelkammern zum Fördern einer Flüssigkeit Förder­ kammern bilden, wobei ein Einlasskanal in die eine För­ derkammer und die andere Förderkammer in einen Auslasska­ nal mündet und einander gegenüberliegende Schaufelkammern miteinander verbunden sind.

Solche Seitenkanalpumpen werden häufig zum Fördern von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter eines Kraftfahr­ zeuges eingesetzt und sind damit bekannt. Bei einer Dre­ hung des Laufrades erzeugen die Leitschaufeln in den För­ derkammern eine quer zur Bewegungsrichtung der Leit­ schaufeln verlaufende Zirkulationsströmung, die in einem radial inneren Bereich des Laufrades in die Schaufelkam­ mern eintritt und im radial äußeren Bereich des Laufrades die Schaufelkammern wieder verlässt. Die Zirkulationsströmungen der beiden Förderkammern verlaufen damit gegensinnig. Durch die Verbindung der Förder­ kammern an den einander gegenüberliegenden Schaufelkammern gelangt die geförderte Flüssigkeit von er einlassseitigen Förderkammer in die auslassseitige Förderkammer (US 5,601,398).

Nachteilig bei der bekannten Seitenkanalpumpe ist, dass die Breite des Laufrades von der Tiefe der beiden Schaufelkammern festgelegt wird. Hierdurch hat die Seitenkanalpumpe sehr große Abmessungen und ist daher besonders kostenin­ tensiv zu fertigen.

Es ist weiterhin eine Seitenkanalpumpe bekannt, die gegenüberliegende Schau­ felkammern aufweist, deren Querschnitte sich überschneiden (DE-OS 21 12 762). Da die Schaufelkammern jedoch auf einem Radius liegen, kann die Überschneidung nur geringfügig sein, um die Zirkulationsströmung nicht zu stören. Daher wird auch bei einer derartigen Seitenkanalpumpe die Breite des Laufrades von der Tiefe der beiden Schaufelkammern festgelegt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Seitenkanalpumpe der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass sie besonders kleine Abmessungen aufweist und kostengünstig herstellbar ist und daß die Verwirbelungen beim Überströmen des geförderten Mediums besonders gering gehalten werden.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Förderkammern auf unterschiedlichen Radien angeordnet sind.

Durch diese Gestaltung sind die einander gegenüberliegenden Schaufelkammern nicht wie bei der bekannten Seitenkanalpumpe in ihrem mittleren Bereich mitein­ ander verbunden, sondern in einem von der Mitte abweichenden Bereich. Die Schaufelkammern können deshalb sich zumindest teilweise konzentrisch um­ schließend anstatt nebeneinander wie bei der bekannten Seitenkanalpumpe an­ geordnet sein. Hierdurch gestaltet sich das Laufrad sehr flach und ist deshalb be­ sonders kostengünstig herstellbar. Ein weiterer Vorteil des flachen Laufrades ist, dass es ein besonders geringes Gewicht aufweist. Hierdurch lässt es sich mit geringem Energieaufwand auf eine vorgesehene Drehzahl be­ schleunigen.

Die Verbindung der einander gegenüberliegenden Schaufel­ kammern könnte beispielsweise über Kanäle erfolgen, die von radial inneren Bereichen des Laufrades der einlass­ seitigen Schaufelkammer zu dem radial äußeren Bereich der auslassseitigen Schaufelkammer verläuft. Die erfindungs­ gemäße Seitenkanalpumpe hat jedoch gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders kleine axiale Abmessungen, wenn die Verbindung der einan­ der gegenüberliegenden Schaufelkammern durch eine Über­ schneidung ihrer Querschnitte erzeugt ist. Dies trägt zu­ dem zur weiteren Verringerung der Abmessungen des Laufra­ des bei. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass Verwirbelungen beim Überströmen des geförder­ ten Mediums besonders gering gehalten werden.

Einen besonders hohen maximalen Förderdruck der Seiten­ kanalpumpe könnte man beispielsweise dadurch erzeugen, dass man die Förderkammern auf einem besonders großen Ra­ dius des Laufrades anordnet. Dies führt jedoch zu beson­ ders großen radialen Abmessungen des Laufrades. Das Laufrad hat gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbil­ dung der Erfindung sehr kleine radiale Abmessungen, wenn die auslassseitige Förderkammer auf einem kleineren Ra­ dius angeordnet ist als die einlassseitige Förderkammer. Hierdurch wird in der einlassseitigen Förderkammer zu­ nächst eine besonders starke Zirkulationsströmung aufge­ baut, die über die Verbindung der Schaufelkammern in die auslassseitige Förderkammer überströmt. Von der Zirkula­ tionsströmung wird ein Teilstrom von dem zum Zentrum des Laufrades hinweisenden Bereich der einlassseitigen För­ derkammer zu der auslassseitigen Förderkammer geleitet. Hierdurch strömt das geförderte Medium besonders verwir­ belungsfrei über.

Wenn man mit der Förderpumpe ein besonders großes Förder­ volumen erzielen möchte, könnte man beispielsweise die Förderkammern mit besonders großen Querschnitten verse­ hen. Dies führt jedoch zu großen axialen Abmessungen des Laufrades. Ein besonders hohes Fördervolumen lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Er­ findung mit geringen axialen Abmessungen des Laufrades einfach dadurch erzeugen, dass die einlassseitige Förder­ kammer auf einem kleineren Radius angeordnet ist als die auslassseitige Förderkammer. Hierdurch wird im Bereich der Verbindung der Förderkammern eine besonders hohe Strömungsgeschwindigkeit erzeugt und damit ein besonders hoher Volumenstrom gefördert.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da­ von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine erfin­ dungsgemäße Seitenkanalpumpe,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Seitenkanalpumpe.

Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfin­ dungsgemäße, von einem Elektromotor 1 angetriebene Sei­ tenkanalpumpe 2, welche beispielsweise zum Fördern von Kraftstoff aus einem nicht dargestellten Kraftstoffbehäl­ ter eines Kraftfahrzeuges vorgesehen sein kann. Die Sei­ tenkanalpumpe 2 hat ein Pumpengehäuse 3, in welchem ein drehfest auf einer Welle 4 des Elektromotors 1 befestig­ tes Laufrad 5 angeordnet ist. Das Pumpengehäuse 3 hat an seiner dem Elektromotor 1 abgewandten Seite einen Ein­ lasskanal 6 und auf der dem Elektromotor 1 zugewandten Seite einen Auslasskanal 7. Hierdurch wird die Seiten­ kanalpumpe 2 von dem geförderten Medium axial durch­ strömt. Der Einlasskanal 6 mündet in eine Förderkammer 8. Eine zweite Förderkammer 9 mündet in den Auslasskanal 7. Die Förderkammern 8, 9 weisen jeweils in dem Pumpenge­ häuse 3 eingearbeitete teilringförmige Kanäle 10, 11 und in dem Laufrad 5 angeordnete Schaufelkammern 12, 13 auf.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Schaufelkammern 12 von Leitschaufeln 14 begrenzt. Jeweils einander gegen­ überliegende Schaufelkammern 12, 13 sind über eine Durch­ brechung 15, 16 miteinander verbunden. Bei einer Drehung des Laufrades 5 entstehen in den Förderkammern 8, 9 Zir­ kulationsströmungen. In der Zeichnung sind die Zirkulati­ onsströmungen mit Pfeilen gekennzeichnet. Die einlasssei­ tige Förderkammer 8 ist auf einem größeren Radius ange­ ordnet als die auslassseitige Förderkammer 9. Durch die Durchbrechung 15, 16 strömt das geförderte Medium von dem zum Zentrum des Laufrades 5 gerichteten Bereich der ein­ lassseitigen Förderkammer 8 in den vom Zentrum des Laufrades 5 abgewandten Bereich der auslassseitigen För­ derkammer 9. Hierdurch lässt sich mit der Seitenkanal­ pumpe 2 ein besonders hoher Förderdruck erzeugen.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer er­ findungsgemäßen Seitenkanalpumpe 17 mit zwei einander ge­ genüberliegenden Förderkammern 18, 19. Diese Seitenkanal­ pumpe 17 unterscheidet sich von der in Fig. 1 darge­ stellten Seitenkanalpumpe 2 nur dadurch, dass die ein­ lassseitige Förderkammer 18 auf einem kleineren Radius angeordnet ist als die auslassseitige Förderkammer 19. Hierdurch hat die Seitenkanalpumpe 17 ein hohes Fördervo­ lumen.

Claims (4)

1. Seitenkanalpumpe mit einem angetriebenen, sich in einem Pumpengehäuse drehenden, in seinen Stirnseiten jeweils einen Kranz Schaufelkammern be­ grenzende Leitschaufeln aufweisenden Laufrad und mit beidseitig im Bereich der Leitschaufeln in dem Pumpengehäuse angeordneten teilringförmigen Ka­ nälen, welche mit den Schaufelkammern zum Fördern einer Flüssigkeit För­ derkammern bilden, wobei ein Einlasskanal in die eine Förderkammer und die andere Förderkammer in einen Auslasskanal mündet und einander gegen­ überliegende Schaufelkammern miteinander verbunden sind, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Förderkammern (8, 9; 18, 19) auf unterschiedlichen Radien angeordnet sind und die radial äußere Förderkammer (8, 19) die radial innere Förderkammer (9, 18) zumindest teilweise konzentrisch umschließt.

2. Seitenkanalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der einander gegenüberliegenden Schaufelkammern (12, 13) durch eine Überschneidung ihrer Querschnitte erzeugt ist.

3. Seitenkanalpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die auslassseitige Förderkammer (9) auf einem kleineren Radius angeordnet ist als die einlassseitige Förderkammer (8).

4. Seitenkanalpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einlassseitige Förderkammer (18) auf einem kleineren Radius angeordnet ist als die auslassseitige Förderkammer (19).