EP1891333A1 - Förderaggregat - Google Patents
FörderaggregatInfo
- Publication number
- EP1891333A1 EP1891333A1 EP06743369A EP06743369A EP1891333A1 EP 1891333 A1 EP1891333 A1 EP 1891333A1 EP 06743369 A EP06743369 A EP 06743369A EP 06743369 A EP06743369 A EP 06743369A EP 1891333 A1 EP1891333 A1 EP 1891333A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- blade
- delivery unit
- inclined surface
- blades
- unit according
- 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- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/188—Rotors specially for regenerative pumps
Definitions
- the invention relates to a delivery unit according to the preamble of the main claim.
- the blades have on their edge formed by a front side and the rear side of a radially inwardly to radially outwardly extending chamfer.
- the disadvantage is that the edge formed by the front and the front has no chamfer. As a result, the flow experiences an increased flow resistance when flowing out of the blade chamber. If the edge formed from the front and the front side would also have a continuous chamfer, as at the edge formed by the front side and the rear side, the wall thickness of the blade measured in the circumferential direction would have to be increased, which would also increase the resistance of the flow.
- Flow resistance is achieved by having at least one blade radially outward at the front and / or radially inward on the back in the region of the end faces at least one triangular, oval-shaped, circular or circular cut-shaped inclined surface. In this way, the flow is given more area at the radially inner and radially outer ends of the blades to be below a predetermined one Einströmwinkel enter into the blade chambers or to leave the blade chambers at a predetermined discharge angle.
- the inclined surface of the blade is formed such that a fictitious oblique cut extends from the one end of the blade with decreasing depth in the direction of the other end of the blade, since this embodiment is particularly easy to produce by injection molding.
- the oblique surface has the oblique surface defining edges which extend in a different direction with respect to the adjacent edges of the adjacent surfaces.
- the oblique surface increases an inflow or outflow surface formed between the blades and opens into the chamber, since in this way the efficiency of the delivery unit is increased.
- the inclined surface is executed either flat or curved.
- the radial extent of the inclined surface with respect to a pump axis is smaller than the radial extent of the blade.
- FIG. 2 shows an impeller of this delivery unit
- FIG. 3 shows a blade according to the invention in accordance with a first exemplary embodiment
- FIG. 4 shows a three-dimensional view of a blade according to FIG. 3 with triangular inclined surfaces
- FIG 3 shows a three-dimensional view of a blade according to FIG. 3 with circular cut-out oblique surfaces
- FIG. 6 shows a three-dimensional view of a blade according to FIG. 3 with oval-shaped or circular inclined surfaces
- FIG 8 shows a blade according to the invention according to a second embodiment
- FIG. 9 shows a sectional view along the line IX-IX in FIG. 8
- FIG. 10 shows a three-dimensional view of a blade according to FIG. 8 with triangular inclined surfaces.
- Fig.l shows a delivery unit in which an inventive design of the blades can find application.
- the delivery unit according to the invention serves to convey a liquid, for example fuel, from a storage container, for example via a pressure line to an internal combustion engine.
- the inventively designed delivery unit has a pump housing 1, the one
- the erf ⁇ ndungsconcee delivery unit is a flow pump, such as a peripheral pump or a side channel pump.
- the pump part 2 has a pump chamber 4, in which an impeller 5 rotates about a rotationally symmetrical pump axis 8.
- the impeller 5 is driven by an actuator 9 provided in the motor part 3 via a drive shaft 10.
- the actuator 8 is for example an electric motor and is arranged in an engine compartment 7 of the engine part 3.
- An area upstream of the pump chamber 4 is referred to as a suction side, and an area downstream of the pump chamber 4 is referred to as a pressure side of the unit.
- the pump chamber 4 has a pump chamber inlet 11 and a
- the pump chamber 4 is bounded by two opposite in the direction of the pump axis 8 end walls, a first end wall 15 and a second end wall 16, wherein in the first end wall 15 of the pump chamber inlet 11 and in the second end wall 16 of the pump chamber outlet - A -
- the impeller 5 has, for example, at both end faces 20.1,20.2 a ring of circumferentially spaced-apart blades 5.1.
- Blades 5.1 are formed chambers 5.2.
- the blades 5.1 and the chambers 5.2 of the first end face 20.1 of the impeller 5 are mirror-symmetrically provided on the second end face 20.2.
- the respective opposing chambers 5.2 of the two end faces 20.1,20.2 of the impeller 5 are connected to each other, for example via a connection opening 26.
- the chambers are radially outward
- annular conveying channels 14 are provided, which are arranged in the radial region of the blades 5.1.
- the first end wall 15 is for example part of a suction cover 18 and the second end wall 16 and the annular wall 17 are for example part of a pressure cover 19.
- an inlet channel 22 is provided, which opens via the pump chamber inlet 11 into the pump chamber 4, wherein the pump chamber
- the pressure lid 19 has a passage opening 24.
- the axial width of the pump chamber 4 is greater than the axial width of the impeller 5, so that an axial gap 20 of about ten to thirty micrometers between the impeller 5 and the end walls 15,16 consists.
- the difference between the width of the pump chamber 4 and the width of the impeller 5 is defined as
- the impeller 5 is inserted, for example, on the projecting into the pump chamber 4 drive shaft 10, for which the impeller 5 has an impeller opening 25 into which the drive shaft 10 at least protrudes in order to form-fit with the impeller and / or to be positively connected.
- the impeller 5 is mounted on the drive shaft 10, for example, such that it is axially movable between the first end wall 15 and the second end wall 16.
- the delivery unit sucks, for example, liquid from a reservoir 32 via the inlet channel 22, the pump chamber inlet 11 in the pump chamber 4 and calls it via the pump chamber outlet 12, the output channel 23, the engine compartment 7 of the motor part of the pump housing 1 and a pressure line 33, for example, to an internal combustion engine 34.
- a check valve 35 is provided in the pressure line 33 to maintain a predetermined pressure in the pressure line 33 after switching off the delivery unit.
- FIG 3 shows a detail of an inventively designed impeller according to a first embodiment with a blade according to the invention.
- the blades 5.1 have seen in a circumferential direction 29 of the impeller 5, a front 30 and a back 31 on. To the end faces 20.1,20.2 of the impeller 5 towards the blades 5.1 have a front side 32nd
- At least one blade 5.1 has at least one inclined surface 38 radially on the outside of the front side 30 and / or radially inside on the rear side 31 in the region of the front side 32.
- the oblique surface 38 is provided radially outside in the region of a front edge 30.1 formed by the front side 30 and the front side 32 of the blade 5.1 and / or radially inside in the region of a trailing edge 31.1 formed by the rear side 31 and the front side 32 of the blade 5.1.
- the inclined surface 38 of the blade 5.1 is formed such that a fictitious oblique cut extends starting from the one end of the blade 5.1 with decreasing depth T in the radial direction of the other end of the blade 5.1.
- the fictitious oblique cut at the front edge 30.1 or trailing edge 31.1 of the blade 5.1 runs only over a partial length of the front edge 30.1 or
- Trailing edge 31.1 so that the radial extent of the inclined surface 38 with respect to the pump axis 8 is smaller than the radial extent of the blade 5.1.
- the inclined surface 38 is a partial surface of the front side 30 and the rear side 31, respectively.
- the inclined surface 38 has the inclined surface 38 delimiting edges 39 which extend opposite to the adjacent edges of the adjacent surfaces 30,31,32 in another direction ( Figure 4). The inclined surface 38 thereby faces the front
- the inclined surface 38 thus extends obliquely with respect to the front 30, the back 31 and the end face 32 of the blade 5.1 and thus in a different spatial direction than the surface of the front 30, the back
- the inclined surface 38 is formed such that the flow resistance during inflow and outflow formed between the blades 5.1 and opening into the chamber 5.2
- the inclined surface 38 is, for example, triangular (FIG. 3, FIG. 4), circular-section-shaped (FIG. 5), oval, circular (FIG. 6) or similar.
- the inclined surface 38 may be flat or curved.
- FIG. 4 shows an inventively designed blade according to the first embodiment with a triangular inclined surface.
- the parts which are identical or functionally identical to the delivery unit according to FIG. 1 and the impeller according to FIG. 2 and FIG. 3 are identified by the same reference numerals.
- the blades 5.1 are viewed in the radial direction with respect to the pump axis
- the two legs of the V-shaped blades 5.1 are inclined with respect to the pump axis 8.
- the blades 5.1 have at the radially inner end of the trailing edge 31.1 and at the radially outer end of the leading edge 30.1, for example, triangular inclined surfaces 38.
- the triangular inclined surfaces 38 are formed by three edges 39.
- the blade has 5.1 5.1 to both end faces 20.1,20.2 of the impeller 5 out according to the invention inclined surfaces 38th
- FIG. 5 shows an inventively designed blade according to the first embodiment with a circular cut-shaped inclined surface.
- FIG. 6 shows an inventive blade according to the first exemplary embodiment with an oval-shaped or circular oblique surface.
- FIG. 7 shows a sectional view of the impeller along the line VII-VII in Figure 3 according to the first embodiment.
- the fluid flows from the delivery channels 14 radially inward into the chambers 5.2 of the impeller 5 at an inflow angle E and radially outward under a Outflow angle A out of the chambers 5.2 out into the delivery channels 14.
- the inflow angle E and the outflow angle A are formed differently by the inclined surfaces 38, wherein the inflow angle E is greater than the outflow angle A.
- the pump chamber 4 of the delivery unit creates a spiral circulation flow, which experiences a flow resistance when flowing into the chambers 5.2 and when flowing out of the chambers 5.2 out.
- the inclined surfaces 38 increase the inflow angle E and the outflow angle A compared to the prior art. By increasing the outflow angle A local vacuum areas are avoided at the blade edges 30.1,31.1 or at least reduced. In this way, the promotion of fuel at high temperature (so-called hot bit circulation) is improved.
- FIG 8 shows a section of an impeller according to the invention according to a second embodiment.
- the blades 5.1 according to the second embodiment are formed as in the first embodiment, V-shaped or swept.
- the blades 5.1 according to the second embodiment differ from the blades of the first
- Embodiment is that they have a radially outwardly trailing in the direction of rotation 29 section 5.4 and radially inside a vorlaufilenden in the direction of rotation 29 section 5.5.
- the trailing section 5.4 and the leading section 5.5 are, for example, angled relative to a central section 5.6, which is provided between the sections 5.4.5.5.
- the outflow angle A (FIG. 9) is further increased, thereby avoiding or at least reducing negative pressure areas at the blade edges 30.1, 31.1, which further improves the delivery of hot gasoline.
- an improvement of the inflow and outflow from the pump chamber 5.2 is achieved, so that the flow losses are reduced.
- the blades 5.1 according to the second embodiment have radially outward on the front side 30 and / or radially inward on the rear side 31 in the region of the end face 32 at least one inclined surface 38 which are formed as described in the first embodiment.
- FIG. 10 shows a three-dimensional view of a blade with triangular inclined surfaces according to the second embodiment.
Landscapes
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Bekannte Förderaggregate haben ein in einer Pumpenkammer umlaufendes Laufrad, das an wenigstens einer Stirnfläche einen Kranz von in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten Schaufeln aufweist, die jeweils eine in Umlaufrichtung vorauseilende Vorderseite und eine in Umlaufrichtung nacheilende Rückseite aufweisen. Zwischen den einzelnen Schaufeln ist jeweils eine Schaufelammer gebildet. Zur Verbesserung der Ein- und Ausströmung in die Kammern bzw. aus diesen heraus haben die Schaufeln an ihrer von der Stirnseite und der Rückseite gebildeten Kante eine von radial innen nach radial außen durchgehend verlaufende Fase. Nachteilig ist, dass die von der Stirnseite und der Vorderseite gebildete Kante keine Fase aufweist. Die Strömung erfährt dadurch beim Ausströmen aus der Schaufelkammer einen erhöhten Strömungswiderstand. Bei dem erfindungsgemäßen Förderaggregat wird der Wirkungsgrad verbessert, indem der Strömung mehr Einströmfläche bzw. Ausströmfläche zur Verfügung gestellt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eine Schaufel (5.1) radial außen an der Vorderseite (30) und/oder radial innen an der Rückseite (31) im Bereich der Stirnseiten (20.1, 20.2) zumindest eine dreieckförmige, ovalförmige, kreisförmige oder kreisausschnittförmige Schrägfläche (38) aufweist.
Description
Fδrderaggregat
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Förderaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon ein Förderaggregat aus der US 6,454,520 Bl bekannt, mit einem in einer Pumpenkammer umlaufenden Laufrad, das an wenigstens einer Stirnfläche einen Kranz von in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten Schaufeln aufweist, die jeweils eine in Umlaufrichtung vorauseilende Vorderseite und eine in Umlaufrichtung nacheilende Rückseite aufweisen und mit einem ringförmigen Förderkanal der
Pumpenkammer zusammenwirken. Zwischen den einzelnen Schaufeln ist jeweils eine Schaufelkammer gebildet. Die Flüssigkeit tritt radial innen bezüglich einer Drehachse des Laufrads aus dem Förderkanal in die Schaufelkammern ein und radial außen wieder aus den Kammern in den Förderkanal aus. Zur Verbesserung der Ein- und Ausströmung in die Kammern bzw. aus diesen heraus haben die Schaufeln an ihrer von einer Stirnseite und der Rückseite gebildeten Kante eine von radial innen nach radial außen durchgehend verlaufende Fase.
Nachteilig ist, dass die von der Stirnseite und der Vorderseite gebildete Kante keine Fase aufweist. Die Strömung erfährt dadurch beim Ausströmen aus der Schaufelkammer einen erhöhten Strömungswiderstand. Wenn die von der Stirnseite und der Vorderseite gebildete Kante auch eine durchgehend verlaufende Fase wie an der von der Stirnseite und der Rückseite gebildeten Kante aufweisen würde, müßte die in Umlaufrichtung gemessene Wandstärke der Schaufel vergrößert werden, was den Widerstand der Strömung ebenfalls erhöhen würde.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise eine Verbesserung des Wirkungsgrads des Förderaggregates durch Verringerung des
Strömungswiderstands erzielt wird, indem zumindest eine Schaufel radial außen an der Vorderseite und/oder radial innen an der Rückseite im Bereich der Stirnseiten zumindest eine dreieckförmige, ovalförmige, kreisförmige oder kreisausschnittförmige Schrägfläche aufweist. Auf diese Weise wird der Strömung an dem radial inneren und dem radial äußeren Ende der Schaufeln mehr Fläche gegeben, um unter einem vorbestimmten
Einströmwinkel in die Schaufelkammern einzutreten bzw. unter einem vorbestimmten Ausströmwinkel die Schaufelkammern zu verlassen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen
Förderaggregates möglich.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Schrägfläche der Schaufel derart gebildet ist, dass ein fiktiver schräger Schnitt von dem einen Ende der Schaufel ausgehend mit abnehmender Tiefe in die Richtung des anderen Endes der Schaufel verläuft, da diese Ausführung besonders leicht durch Spritzgießen herzustellen ist.
Weiterhin vorteilhaft ist, dass die Schrägfläche die Schrägfläche begrenzende Kanten aufweist, die gegenüber den angrenzenden Kanten der benachbarten Flächen in anderer Richtung verlaufen.
Sehr vorteilhaft ist es, dass die Schrägfläche eine zwischen den Schaufeln gebildete und in die Kammer mündende Einström- bzw Ausströmfläche vergrößert, da auf diese Weise der Wirkungsgrad des Förderaggregates erhöht wird.
In vorteilhafter Weise wird die Schrägfläche entweder eben oder gewölbt ausgeführt.
Auch vorteilhaft ist, wenn die radiale Erstreckung der Schrägfläche bezüglich einer Pumpenachse kleiner ist als die radiale Erstreckung der Schaufel.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig.l im Schnitt eine Ansicht eines Förderaggregates, Fig.2 ein Laufrad dieses Förderaggregates, Fig.3 eine erfindungsgemäße Schaufel gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig.4 eine dreidimensionale Ansicht einer Schaufel gemäß Fig.3 mit dreieckigen Schrägflächen, Fig.5 eine dreidimensionale Ansicht einer Schaufel gemäß Fig.3 mit kreisausschnittförmigen Schrägflächen, Fig.6 eine dreidimensionale Ansicht einer Schaufel gemäß Fig.3 mit ovalförmigen oder kreisförmigen Schrägflächen, Fig.7 eine
Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in Fig.3, Fig.8 eine erfindungsgemäße Schaufel gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX in Fig.8 und Fig.10 eine dreidimensionale Ansicht einer Schaufel gemäß Fig.8 mit dreieckigen Schrägflächen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig.l zeigt ein Förderaggregat, bei dem eine erfindungsgemäße Ausbildung der Schaufeln Anwendung finden kann.
Das erfindungsgemäße Förderaggregat dient dazu, eine Flüssigkeit, beispielsweise Kraftstoff, aus einem Vorratsbehälter zu fördern, beispielsweise über eine Druckleitung zu einer Brennkraftmaschine.
Das erfindungsgemäß ausgebildete Förderaggregat hat ein Pumpengehäuse 1, das einen
Pumpenteil 2 und einen Motorteil 3 aufweist.
Das erfϊndungsgemäße Förderaggregat ist eine Strömungspumpe, beispielsweise eine Peripheralpumpe oder eine Seitenkanalpumpe.
Das Pumpenteil 2 weist eine Pumpenkammer 4 auf, in der ein Laufrad 5 rotierend um eine rotationssymmetrische Pumpenachse 8 umläuft. Das Laufrad 5 wird von einem in dem Motorteil 3 vorgesehenen Aktor 9 über eine Antriebswelle 10 angetrieben. Der Aktor 8 ist beispielsweise ein Elektromotor und ist in einem Motorraum 7 des Motorteils 3 angeordnet.
Ein Bereich stromauf der Pumpenkammer 4 wird als Saugseite, ein Bereich stromab der Pumpenkammer 4 wird als Druckseite des Aggregates bezeichnet.
Die Pumpenkammer 4 weist einen Pumpenkammereingang 11 und einen
Pumpenkammerausgang 12 auf. Die Pumpenkammer 4 wird begrenzt durch zwei sich in Richtung der Pumpenachse 8 gegenüberliegende Stirnwände, einer ersten Stirnwand 15 und einer zweiten Stirnwand 16, wobei in der ersten Stirnwand 15 der Pumpenkammereingang 11 und in der zweiten Stirnwand 16 der Pumpenkammerausgang
- A -
12 vorgesehen ist, und in radialer Richtung bezüglich der Pumpenachse 8 von einer Ringwand 17.
Das Laufrad 5 weist beispielsweise an beiden Stirnflächen 20.1,20.2 einen Kranz von in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten Schaufeln 5.1 auf. Zwischen den
Schaufeln 5.1 sind Kammern 5.2 gebildet. Beispielsweise sind die Schaufeln 5.1 und die Kammern 5.2 der ersten Stirnfläche 20.1 des Laufrads 5 spiegelsymmetrisch auf der zweiten Stirnfläche 20.2 vorgesehen. Die sich jeweils gegenüberliegenden Kammern 5.2 der beiden Stirnflächen 20.1,20.2 des Laufrads 5 sind beispielsweise über eine Verbindungsöffnung 26 miteinander verbunden. Nach radial außen hin sind die Kammern
5.2 beispielsweise geschlossen, indem an den radial äußeren Enden der Schaufeln 5.1 ein umlaufender Ring 5.3 vorgesehen ist.
In den Stirnwänden 15,16 sind ringförmige Förderkanäle 14 vorgesehen, die im radialen Bereich der Schaufeln 5.1 angeordnet sind.
Die erste Stirnwand 15 ist beispielsweise Teil eines Ansaugdeckels 18 und die zweite Stirnwand 16 und die Ringwand 17 sind beispielsweise Teil eines Druckdeckels 19. In dem Ansaugdeckel 18 ist ein Eingangskanal 22 vorgesehen, der über den Pumpenkammereingang 11 in die Pumpenkammer 4 mündet, wobei die Pumpenkammer
4 über den Pumpenkammerausgang 12 und einen in dem Druckdeckel 19 vorgesehenen Ausgangskanal 23 mit dem Motorraum 7 strömungsverbunden ist.
Der Druckdeckel 19 weist eine Durchgangsöffnung 24 auf. Die mit dem Aktor 9 mechanisch gekoppelte Antriebswelle 10 ragt von dem Motorraum 7 ausgehend durch die
Durchgangsöffnung 24 des Druckdeckels 19 in die Pumpenkammer 4.
Die axiale Breite der Pumpenkammer 4 ist größer als die axiale Breite des Laufrades 5, so daß ein Axialspalt 20 von ca. zehn bis dreißig Mikrometer zwischen dem Laufrad 5 und den Stirnwänden 15,16 besteht. Die Differenz zwischen der Breite der Pumpenkammer 4 und der Breite des Laufrades 5 wird als Gesamtaxialspalt definiert.
Das Laufrad 5 ist beispielsweise auf die in die Pumpenkammer 4 ragende Antriebswelle 10 gesteckt, wofür das Laufrad 5 eine Laufradöffnung 25 aufweist, in die die Antriebswelle 10 zumindest hineinragt, um mit dem Laufrad formschlüssig und/oder
kraftschlüssig verbunden zu sein. Das Laufrad 5 ist auf der Antriebswelle 10 beispielsweise derart gelagert, daß es zwischen der ersten Stirnwand 15 und der zweiten Stirnwand 16 axial beweglich ist.
Das Förderaggregat saugt beispielsweise Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter 32 über den Eingangskanal 22, den Pumpenkammereingang 11 in die Pumpenkammer 4 an und fordert diesen über den Pumpenkammerausgang 12, den Ausgangskanal 23, den Motorraum 7 des Motorteils des Pumpengehäuses 1 und eine Druckleitung 33 beispielsweise zu einer Brennkraftmaschine 34. In der Druckleitung 33 ist beispielsweise ein Rückschlagventil 35 vorgesehen, um nach einem Abschalten des Förderaggregates einen vorbestimmten Druck in der Druckleitung 33 aufrechtzuerhalten.
Fig.2 zeigt ein Laufrad aus dem Stand der Technik, das gemäß den nachfolgenden Figuren 3-9 erfindungsgemäß ausgeführt wird.
Bei dem Laufrad nach Fig.2 sind die gegenüber dem Förderaggregat nach Fig.l gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Fig.3 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Laufrads gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einer erfindungsgemäßen Schaufel.
Bei dem Laufrad nach Fig.3 sind die gegenüber dem Förderaggregat nach Fig.l und dem Laufrad nach Fig.2 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Schaufeln 5.1 weisen in einer Umlaufrichtung 29 des Laufrades 5 gesehen eine Vorderseite 30 und eine Rückseite 31 auf. Zu den Stirnflächen 20.1,20.2 des Laufrades 5 hin haben die Schaufeln 5.1 eine Stirnseite 32.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eine Schaufel 5.1 radial außen an der Vorderseite 30 und/oder radial innen an der Rückseite 31 im Bereich der Stirnseite 32 zumindest eine Schrägfläche 38 aufweist.
Die Schrägfläche 38 ist radial außen im Bereich einer von der Vorderseite 30 und der Stirnseite 32 der Schaufel 5.1 gebildeten Vorderkante 30.1 und/oder radial innen im Bereich einer von der Rückseite 31 und der Stirnseite 32 der Schaufel 5.1 gebildeten Hinterkante 31.1 vorgesehen.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist die Schrägfläche 38 der Schaufel 5.1 derart gebildet, dass ein fiktiver schräger Schnitt von dem einen Ende der Schaufel 5.1 ausgehend mit abnehmender Tiefe T in radialer Richtung des anderen Endes der Schaufel 5.1 verläuft. Der fiktive schräge Schnitt an der Vorderkante 30.1 bzw. Hinterkante 31.1 der Schaufel 5.1 verläuft nur über eine Teillänge der Vorderkante 30.1 bzw. der
Hinterkante 31.1, so dass die radiale Erstreckung der Schrägfläche 38 bezüglich der Pumpenachse 8 kleiner ist als die radiale Erstreckung der Schaufel 5.1.
Die Schrägfläche 38 ist eine Teilfläche der Vorderseite 30 bzw. der Rückseite 31.
Die Schrägfläche 38 weist die Schrägfläche 38 begrenzende Kanten 39 auf, die gegenüber den angrenzenden Kanten der benachbarten Flächen 30,31,32 in anderer Richtung verlaufen (Fig.4). Die Schrägfläche 38 weist dadurch gegenüber der Vorderseite
30 bzw. Rückseite 31 eine Neigung auf. Die Schrägfläche 38 verläuft also schräg bezüglich der Vorderseite 30, der Rückseite 31 und der Stirnseite 32 der Schaufel 5.1 und somit in eine andere räumliche Richtung als die Fläche der Vorderseite 30, der Rückseite
31 und der Stirnseite 32 der Schaufel 5.1.
Die Schrägfläche 38 ist derart ausgebildet, dass der Strömungswiderstand beim Ein- und Ausströmen eine zwischen den Schaufeln 5.1 gebildete und in die Kammer 5.2 mündende
Einström- bzw Ausströmfläche vergrößert.
Erfindungsgemäß ist die Schrägfläche 38 beispielsweise dreieckförmig (Fig.3, Fig.4), kreisausschnittförmig (Fig.5), oval, kreisförmig (Fig.6) oder ähnlich ausgeführt. Die Schrägfläche 38 kann eben oder gewölbt ausgeführt sein.
Fig.4 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Schaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit einer dreieckförmigen Schrägfläche.
Bei der Schaufel nach Fig.4 sind die gegenüber dem Förderaggregat nach Fig.l und dem Laufrad nach Fig.2 und Fig.3 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Schaufeln 5.1 sind bei Betrachtung in radialer Richtung bezüglich der Pumpenachse
8 beispielsweise V-förmig bzw. gepfeilt ausgeführt. Die zwei Schenkel der V-förmigen Schaufeln 5.1 sind bezogen auf die Pumpenachse 8 schräggestellt. Die Schaufeln 5.1 weisen an dem radial inneren Ende der Hinterkante 31.1 und an dem radial äußeren Ende der Vorderkante 30.1 beispielsweise dreieckförmige Schrägflächen 38 auf. Die dreieckförmigen Schrägflächen 38 sind durch drei Kanten 39 gebildet. Beispielsweise hat die Schaufel 5.1 zu beiden Stirnflächen 20.1,20.2 des Laufrads 5 hin erfindungsgemäße Schrägflächen 38.
Fig.5 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Schaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit einer kreisausschnittförmigen Schrägfläche.
Bei der Schaufel nach Fig.5 sind die gegenüber dem Förderaggregat nach Fig.l und dem Laufrad nach Fig.2 bis Fig.4 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Fig.6 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Schaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit einer ovalförmigen oder kreisförmigen Schrägfläche.
Bei der Schaufel nach Fig.6 sind die gegenüber dem Förderaggregat nach Fig.l und dem Laufrad nach Fig.2 bis Fig.5 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Fig.7 zeigt eine Schnittansicht des Laufrades entlang der Linie VII-VII in Fig.3 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Bei dem Laufrad nach Fig. 7 sind die gegenüber den vorigen Figuren gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Das Fluid strömt von den Förderkanälen 14 ausgehend radial innen in die Kammern 5.2 des Laufrades 5 unter einem Einströmwinkel E ein und radial außen unter einem
Ausströmwinkel A aus den Kammern 5.2 heraus in die Förderkanäle 14. Der Einströmwinkel E und der Ausströmwinkel A sind durch die Schrägflächen 38 unterschiedlich ausgebildet, wobei der Einströmwinkel E größer ist als der Ausströmwinkel A.
In der Pumpenkammer 4 des Förderaggregates entsteht eine spiralförmige Zirkulationsströmung, die beim Einströmen in die Kammern 5.2 und beim Ausströmen aus den Kammern 5.2 heraus einen Strömungswiderstand erfährt. Durch das Vorsehen der Schrägflächen 38 wird eine größere Einström- und Ausströmfläche zur Verfügung gestellt und damit der Strömungswiderstand deutlich verringert. Die Schrägflächen 38 vergrößern den Einströmwinkel E und den Ausströmwinkel A gegenüber dem Stand der Technik. Durch die Vergrößerung des Ausströmwinkels A werden lokale Unterdruckgebiete an den Schaufelkanten 30.1,31.1 vermieden oder zumindest verkleinert. Auf diese Weise wird die Förderung von Kraftstoff bei hoher Temperatur (sogenannte Heißbenzinförderung) verbessert.
Fig.8 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Laufrades gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Bei dem Laufrad nach Fig. 8 sind die gegenüber den vorigen Figuren gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Schaufeln 5.1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel V-förmig bzw. gepfeilt ausgebildet. Die Schaufeln 5.1 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich gegenüber den Schaufeln des ersten
Ausführungsbeispiels darin, dass sie radial außen einen in Umlaufrichtung 29 nacheilenden Abschnitt 5.4 und radial innen einen in Umlaufrichtung 29 vorauseilenden Abschnitt 5.5 aufweisen. Der nacheilende Abschnitt 5.4 und der vorauseilende Abschnitt 5.5 sind beispielsweise gegenüber einem mittleren Abschnitt 5.6, der zwischen den Abschnitten 5.4,5.5 vorgesehen ist, abgewinkelt. Durch diese abgewinkelte Ausführung der Schaufeln 5.1 wird erreicht, dass der Ausströmwinkel A (Fig. 9) weiter vergrößert wird und dadurch Unterdruckgebiete an den Schaufelkanten 30.1,31.1 vermieden oder zumindest verkleinert werden, was die Förderung von Heißbenzin weiter verbessert. Weiterhin wird eine Verbesserung des Ein-und Ausströmens aus der Pumpenkammer 5.2 erreicht, so dass die Strömungsverluste gesenkt werden.
Auch die Schaufeln 5.1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weisen radial außen an der Vorderseite 30 und/oder radial innen an der Rückseite 31 im Bereich der Stirnseite 32 zumindest eine Schrägfläche 38 auf, die wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ausgebildet sind.
Fig.9 zeigt eine Schnittansicht des Laufrades entlang der Linie EX-EX in Fig.8 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Bei dem Laufrad nach Fig. 9 sind die gegenüber den vorigen Figuren gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Abwinkelung der Schaufel 5.1 in den Abschnitten 5.4,5.5 verläuft über die gesamte Breite B des Laufrades 5.
Fig.10 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Schaufel mit dreieckigen Schrägflächen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Bei dem Laufrad nach Fig. 9 sind die gegenüber den vorigen Figuren gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Claims
1. Förderaggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem in einer Pumpenkammer umlaufenden Laufrad, das an wenigstens einer Stirnfläche einen Kranz von in
Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten Schaufeln aufweist, die jeweils eine in Umlaufrichtung vorauseilende Vorderseite und eine in Umlaufrichtung nacheilende Rückseite aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schaufel (5.1) radial außen an der Vorderseite (30) und/oder radial innen an der Rückseite (31 ) im Bereich der Stirnflächen (20.1 ,20.2) zumindest eine dreieckförmige, ovalförmige, kreisförmige oder kreisausschnittförmige Schrägfläche (38) aufweist.
2. Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (38) der Schaufel (5.1) derart gebildet ist, dass ein fiktiver schräger Schnitt von dem einen
Ende der Schaufel (5.1) ausgehend mit abnehmender Tiefe (T) in radialer Richtung des anderen Endes der Schaufel (5.1) verläuft.
3. Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (38) die Schrägfläche begrenzende Kanten (39) aufweist, die gegenüber den angrenzenden
Kanten der benachbarten Flächen (30,31,32) in anderer Richtung verlaufen.
4. Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (38) derart ausgebildet ist, dass sie eine zwischen den Schaufeln (5.1) gebildete und in die Kammer (5.2) mündende Einström- bzw Ausströmfläche vergrößert.
5. Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (38) gewölbt oder eben ist.
6. Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (38) eine Teilfläche der Vorderseite (30) bzw. der Rückseite (31) ist und zu der Fläche der Vorderseite (30) bzw. Rückseite (31) eine Neigung aufweist.
7. Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale
Erstreckung der Schrägfläche (38) bezüglich einer Pumpenachse (8) kleiner ist als die radiale Erstreckung der Schaufel (5.1).
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