DE19943261A1 - Förderpumpe - Google Patents

Abstract

Bei einer als Seitenkanalpumpe ausgebildeten Förderpumpe (2) hat eine Schaufelkammer (12, 13) eines Laufrades (5) eine von einem Radius (R) gebildete Kontur, bei der der Ursprung des Radius (R) von der Kontur aus gesehen hinter einer Mittellinie der Schaufelkammer (12, 13) angeordnet ist. Hierdurch gelangt eine Zirkulationsströmung mit besonders geringen Verwirbelungen in die Schaufelkammer (12, 13). Die Förderpumpe (2) hat hierdurch einen besonders hohen Wirkungsgrad.

Description

Die Erfindung betrifft eine Förderpumpe mit einem ange­ triebenen, sich in einem Pumpengehäuse drehenden, in sei­ nen Stirnseiten zumindest einen Kranz Schaufelkammern be­ grenzende Leitschaufeln aufweisenden Laufrad, bei dem die Schaufelkammern einen Einströmbereich und einen Ausström­ bereich für das zu fördernde Medium haben, und mit zumin­ dest einem im Bereich der Leitschaufeln in dem Pumpenge­ häuse angeordneten teilringförmigen Kanal, welcher mit den Schaufelkammern eine Förderkammer von einem Einlaßka­ nal zu einem Auslaßkanal bildet, wobei die Kontur der Schaufelkammern von zumindest einem Radius mit einem Ur­ sprung innerhalb der Förderkammer gebildet ist.

Solche Förderpumpen werden häufig zum Fördern von Kraft­ stoff in einem Kraftstoffbehälter oder zum Fördern von Waschflüssigkeit in einer Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeuges eingesetzt und sind aus der Praxis be­ kannt. Die bekannte Förderpumpe hat in beiden Stirnseiten des Laufrades jeweils einen Kranz Schaufelkammern. Die Schaufelkammern werden in der radial äußeren Richtung von einer geraden, senkrecht zu den Stirnseiten des Laufrades angeordneten Wand begrenzt. Die zur radial inneren Rich­ tung des Laufrades weisende Kontur der Schaufelkammern wird von einem Radius erzeugt. Der Ursprung des Radius ist auf der senkrecht zu den Stirnseiten des Laufrades angeordneten Mittellinie angeordnet. Dieser Ursprung ist gleichzeitig Ursprung eines zweiten, den teilringförmigen Kanal bildenden Radius.

Nachteilig bei der bekannten Förderpumpe ist, daß die Förderpumpe in dem zu fördernden Medium Verwirbelungen erzeugt. Diese Verwirbelungen führen zu einem niedrigen Wirkungsgrad der Förderpumpe. Bei nahe am Siedepunkt be­ findlichen Medien, wie beispielsweise heißer Otto- Kraftstoff, besteht zudem die Gefahr der Bildung von Dampfblasen innerhalb der Förderkammer. Die Dampfblasen führen zu einer starken Verringerung des von der Förder­ pumpe geförderten Volumenstroms.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Förderpum­ pe der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie einen möglichst hohen Wirkungsgrad aufweist und die Bil­ dung von Dampfblasen zuverlässig vermeidet.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ursprung des Radius von der durch den Radius bestimm­ ten Kontur der Schaufelkammer aus gesehen in dem einer senkrecht zur Stirnseite des Laufrades verlaufenden Mit­ tellinie der Schaufelkammer gegenüberliegenden Bereich angeordnet ist.

Durch diese Gestaltung hat die Schaufelkammer in ihrem von dem Radius gebildeten Bereich eine von der Stirnseite aus sehr flach ansteigende Kontur. Über diese flach ge­ staltete Kontur wechselt eine Zirkulationsströmung in der Förderkammer zwischen dem Laufrad und dem Pumpengehäuse. Da die Zirkulationsströmung in diesem Bereich nur eine geringe Umlenkung erfährt, wird die Gefahr von Verwirbe­ lungen besonders gering gehalten. Hierdurch wird zudem die Bildung von Dampfblasen vermieden.

Das Laufrad läßt sich gemäß einer vorteilhaften Weiter­ bildung der Erfindung kostengünstig fertigen, wenn die Ursprünge mehrerer Radien für einander gegenüberstehender Konturen der Schaufelkammern auf einer gemeinsamen, par­ allel zu der Stirnseite des Laufrades verlaufenden Ebene innerhalb des Laufrades angeordnet sind.

In dem Bereich, in dem die Zirkulationsströmung zwischen der Schaufelkammer und dem teilringförmigen Kanal wech­ selt, entstehen häufig Verwirbelungen. Die hier verwir­ belte Zirkulationsströmung kann sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung schnell wieder beruhigen, wenn die Schaufelkammern von der parallel zu der Stirnseite des Laufrades verlaufenden Ebene bis zu der Stirnseite in ihren an die Leitschaufeln angrenzenden Bereichen senkrecht zu der Stirnseite des Laufrades ge­ führte Begrenzungen aufweisen.

Das Laufrad hat gemäß einer anderen vorteilhaften Weiter­ bildung der Erfindung einfach aufgebaute Schaufelkammern und läßt sich daher besonders kostengünstig fertigen, wenn die Ursprünge zweier, jeweils einander gegenüberlie­ gende Konturen erzeugender Radien spiegelbildlich zu der Mittellinie der Schaufelkammer angeordnet sind. Hierdurch kann die Mittellinie als Symmetrielinie für die zum Zen­ trum des Laufrades weisende Kontur und die von dem Zen­ trum des Laufrades wegweisende Kontur gestaltet sein.

Die erfindungsgemäße Förderpumpe hat einen besonders ho­ hen Wirkungsgrad, wenn der Abstand der Ursprünge der Ra­ dien von der Mittellinie ungefähr denselben Betrag auf­ weist wie deren Abstand von der Stirnseite.

Einander gegenüberliegend angeordnete Schaufelkammern könnten wie bei der bekannten Förderpumpe in einem radial äußeren Bereich des Laufrades miteinander verbunden sein. Zur weiteren Erhöhung des Wirkungsgrades der erfindungs­ gemäßen Förderpumpe trägt es jedoch bei, wenn spiegel­ bildlich in beiden Stirnseiten des Laufrades einander ge­ genüberliegend angeordnete Schaufelkammern ausschließlich im Bereich der Mittellinie miteinander verbunden sind. Hierdurch kann die Zirkulationsströmung mit besonders ge­ ringen Verwirbelungen von der einen Förderkammer in die andere Förderkammer überströmen. Die Gefahr der Bildung von Dampfblasen wird hierdurch zudem ebenfalls besonders gering gehalten.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da­ von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Förderpumpe,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Förderpumpe aus Fig. 1 im Bereich von Förderkammern.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine von einem Elektromotor 1 angetriebene, als axial durchströmte Sei­ tenkanalpumpe ausgebildete Förderpumpe 2, welche bei­ spielsweise zum Fördern von Kraftstoff aus einem nicht dargestellten Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges vorgesehen sein kann. Die Förderpumpe 2 hat ein Pumpenge­ häuse 3, in welchem ein drehfest auf einer Welle 4 des Elektromotors 1 befestigtes Laufrad 5 angeordnet ist. Das Pumpengehäuse 3 hat an seiner dem Elektromotor 1 abge­ wandten Seite einen Einlaßkanal 6 und auf der dem Elek­ tromotor 1 zugewandten Seite einen Auslaßkanal 7. Der Einlaßkanal 6 mündet in eine Förderkammer 8. Eine zweite Förderkammer 9 mündet in den Auslaßkanal 7. Die Förder­ kammern 8, 9 weisen jeweils in dem Pumpengehäuse 3 einge­ arbeitete, teilringförmige Kanäle 10, 11 und in dem Lauf­ rad 5 angeordnete Schaufelkammern 12, 13 auf. Die Schau­ felkammern 12, 13 werden jeweils von Leitschaufeln 14, 15 begrenzt und weisen jeweils einen Einströmbereich 16, 17 zum Einströmen des zu fördernden Mediums und einen Aus­ strömbereich 18, 19 auf. Zwischen dem Einströmbereich 16, 17 und dem Ausströmbereich 18, 19 sind einander gegen­ überliegende Schaufelkammern 12, 13 miteinander verbun­ den. Bei einer Drehung des Laufrades 5 entstehen in den Förderkammern 8, 9 jeweils Zirkulationsströmungen. Von der Zirkulationsströmung der einlaßseitigen Förderkammer 8 wird ein Teilstrom abgezweigt und strömt in die auslaß­ seitige Förderkammer 9 über. In der Zeichnung sind die Strömungen mit Pfeilen gekennzeichnet.

Fig. 2 zeigt stark vergrößert die Förderpumpe 2 aus Fig. 1 im Bereich der Förderkammern 8, 9. Hierbei ist zu erkennen, daß die Schaufelkammern 12, 13 jeweils zu einer senkrecht zu einer Stirnseite verlaufenden Mittellinie symmetrisch gestaltet sind. Die Schaufelkammern 12, 13 weisen in den Einströmbereichen 16, 17 und in den Aus­ strömbereichen 18, 19 jeweils eine von Radien R gebildete Kontur auf. Die Radien R haben hierbei einen von der je­ weiligen Kontur aus gesehen hinter der Mittellinie ange­ ordneten Ursprung. Die Ursprünge der Radien R befinden sich zudem in einer gemeinsamen parallel zu der Stirnsei­ te des Laufrades 5 angeordneten Ebene. Zur Verdeutlichung sind die Ebenen der Schaufelkammern 12, 13 in der Zeich­ nung strichpunktiert dargestellt. Hierdurch gelangt die Zirkulationsströmung mit besonders geringen Verwirbelun­ gen von den teilringförmigen Kanälen 10, 11 in die Schau­ felkammern 12, 13. Die Ebene der Ursprünge der Radien R hat ungefähr denselben Abstand von der Stirnseite des Laufrades 5 wie die Ursprünge der Radien R von der Mit­ tellinie.

Claims (6)

1. Förderpumpe mit einem angetriebenen, sich in einem Pumpengehäuse drehenden, in seinen Stirnseiten zumindest einen Kranz Schaufelkammern begrenzende Leitschaufeln aufweisenden Laufrad, bei dem die Schaufelkammern einen Einströmbereich und einen Ausströmbereich für das zu för­ dernde Medium haben, und mit zumindest einem im Bereich der Leitschaufeln in dem Pumpengehäuse angeordneten teil­ ringförmigen Kanal, welcher mit den Schaufelkammern eine Förderkammer von einem Einlaßkanal zu einem Auslaßkanal bildet, wobei die Kontur der Schaufelkammern von zumin­ dest einem Radius mit einem Ursprung innerhalb der För­ derkammer gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ursprung des Radius (R) von der durch den Radius (R) be­ stimmten Kontur der Schaufelkammer (12, 13) aus gesehen in dem einer senkrecht zur Stirnseite des Laufrades (5) verlaufenden Mittellinie der Schaufelkammer (12, 13) ge­ genüberliegenden Bereich angeordnet ist.

2. Förderpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ursprünge mehrerer Radien (R) für einander gegen­ überstehender Konturen der Schaufelkammern (12, 13) auf einer gemeinsamen, parallel zu der Stirnseite des Laufra­ des (5) verlaufenden Ebene innerhalb des Laufrades (5) angeordnet sind.

3. Förderpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaufelkammern (12, 13) von der paral­ lel zu der Stirnseite des Laufrades (5) verlaufenden Ebe­ ne bis zu der Stirnseite in ihren an die Leitschaufeln (14, 15) angrenzenden Bereichen senkrecht zu der Stirn­ seite des Laufrades (5) geführte Begrenzungen aufweisen.

4. Förderpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ursprünge zweier, jeweils einander gegenüberliegende Konturen er­ zeugender Radien (R) spiegelbildlich zu der Mittellinie der Schaufelkammer (12, 13) angeordnet sind.

5. Förderpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Ursprünge der Radien (R) von der Mittellinie ungefähr denselben Betrag aufweist wie deren Abstand von der Stirnseite.

6. Förderpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß spiegelbildlich in beiden Stirnseiten des Laufrades (5) einander gegenüber­ liegend angeordnete Schaufelkammern (12, 13) ausschließ­ lich im Bereich der Mittellinie miteinander verbunden sind.