WO2001020169A1

WO2001020169A1 - Seitenkanalpumpe

Info

Publication number: WO2001020169A1
Application number: PCT/EP2000/008334
Authority: WO
Inventors: Hans-Dieter Wilhelm; Holger Barth; Matthias Staab
Original assignee: Mannesmann Vdo Ag
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 2000-08-26
Publication date: 2001-03-22
Also published as: CN1321224A; EP1131560A1; DE19943261A1; DE50012450D1; ES2256046T3; US6481958B1; EP1131560B1; ATE321209T1; KR100763055B1; KR20010080987A; CN1294360C; JP2003509625A; BR0007089A; JP4608165B2; AU7903700A; BR0007089B1

Abstract

Bei einer als Seitenkanalpumpe ausgebildeten Förderpumpe (2) hat eine Schaufelkammer (12, 13) eines Laufrades (5) eine von einem Radius (<i>R</i>) gebildete Kontur, bei der der Ursprung des Radius (<i>R</i>) 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

SEITENKANALPUMPE

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Forderpumpe mit einem angetriebenen, sich in einem Pumpengehause drehenden, in seinen Stirnseiten zumindest einen Kranz Schaufelkammern begrenzende Leitschaufeln aufweisenden Laufrad, bei dem die Schaufelkammern einen Einstrombereich und einen Aus- strombereich für das zu fordernde Medium haben, und mit zumindest einem im Bereich der Leitschaufeln in dem Pumpengehause angeordneten teilπngformigen Kanal, welcher mit den Schaufelkammern eine Forderkammer von einem Einlaßkanal zu einem Auslaßkanal bildet, wobei die Kontur der Schaufelkammern von zumindest einem Radius mit einem Ursprung innerhalb der Forderkammer gebildet ist

Solche Forderpumpen werden häufig zum Fordern von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter oder zum Fordern von Waschflussigkeit in einer Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeuges eingesetzt und sind aus der Praxis bekannt Die bekannte Forderpumpe hat in beiden Stirnseiten des Laufrades jeweils einen Kranz Schaufelkammern Die Schaufelkammem werden in der radial äußeren Richtung von einer geraden, senkrecht zu den Stirnseiten des Laufrades angeordneten Wand begrenzt Die zur radial inneren Richtung 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 teilπngformigen Kanal bildenden Radius

Nachteilig bei der bekannten Forderpumpe ist, daß die Forderpumpe in dem zu fordernden Medium Verwirbelungen erzeugt Diese Verwirbelun- gen führen zu einem niedrigen Wirkungsgrad der Förderpumpe. Bei nahe am Siedepunkt befindlichen 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 Förderpumpe geförderten Volumenstroms.

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

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ursprung des Radius von der durch den Radius bestimmten Kontur der Schaufelkammer aus gesehen in dem einer senkrecht zur Stirnseite des Laufrades verlaufenden Mittellinie 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 gestaltete 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 Verwirbelungen besonders gering gehalten. Hierdurch wird zudem die Bildung von Dampfblasen vermieden.

Das Laufrad läßt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kostengünstig fertigen, wenn die Ursprünge mehrerer Radien für einander gegenüberstehender Konturen der Schaufelkammern auf einer gemeinsamen, parallel 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 wechselt, entstehen häufig Verwirbelungen. Die hier verwirbelte 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 geführte Begrenzungen aufweisen.

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

Die erfindungsgemäße Förderpumpe hat einen besonders hohen Wirkungsgrad, wenn der Abstand der Ursprünge der Radien von der Mittellinie ungefähr denselben Betrag aufweist 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 erfindungsgemäßen Förderpumpe trägt es jedoch bei, wenn spiegelbildlich in beiden Stirnseiten des Laufrades einander gegenüberliegend angeordnete Schaufelkammern ausschließlich im Bereich der Mittellinie miteinander verbunden sind. Hierdurch kann die Zirkulati- onsströmung mit besonders geringen 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 davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Figur 1 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Förderpumpe,

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

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine von einem Elektromotor 1 angetriebene, als axial durchströmte Seitenkanalpumpe ausgebildete Förderpumpe 2, welche beispielsweise zum Fördern von Kraftstoff aus einem nicht dargestellten Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges vorgesehen sein kann. Die Förderpumpe 2 hat ein Pumpengehäuse 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 abgewandten Seite einen Einlaßkanal 6 und auf der dem Elektromotor 1 zugewandten Seite einen Auslaßkanal 7. 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 Pumpengehäuse 3 eingearbeitete, teilringförmige Kanäle 10, 11 und in dem Laufrad 5 angeordnete Schaufelkammern 12, 13 auf. Die Schaufelkammern 12, 13 werden jeweils von Leitschaufeln 14, 15 begrenzt und weisen jeweils einen Einströmbereich 16, 17 zum Einströmen des zu fördernden Medi- ums und einen Ausströmbereich 18, 19 auf. Zwischen dem Einströmbereich 16, 17 und dem Ausströmbereich 18, 19 sind einander gegenüberliegende Schaufelkammern 12, 13 miteinander verbunden. 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.

Figur 2 zeigt stark vergrößert die Förderpumpe 2 aus Figur 1 im Bereich der Förderkammern 8, 9. Hierbei ist zu erkennen, daß die Schaufelkam- mern 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 Ausströmbereichen 18, 19 jeweils eine von Radien R gebildete Kontur auf. Die Radien R haben hierbei einen von der jeweiligen Kontur aus gesehen hinter der Mittellinie angeordneten Ursprung. Die Ursprünge der Radien R befinden sich zudem in einer gemeinsamen parallel zu der Stirnseite des Laufrades 5 angeordneten Ebene. Zur Verdeutlichung sind die Ebenen der Schaufelkammern 12, 13 in der Zeichnung strichpunktiert dargestellt. Hierdurch gelangt die Zirkulationsströmung mit besonders geringen Verwirbelungen von den teilringförmigen Kanälen 10, 11 in die Schaufelkammern 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 Mittellinie.

Claims

Patentansprüche

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 fördernde Medium haben, und mit zumindest einem im Bereich der Leitschaufeln in dem Pumpengehäuse angeordneten teilringförmigen Kanal, welcher mit den Schaufelkammern eine Förderkammer von einem Einlaßkanal zu einem Auslaßkanal bildet, wobei die Kontur der Schaufelkammern von zumindest einem Radius mit einem Ursprung innerhalb der Förderkammer gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ursprung des Radius (R) von der durch den Radius (R) bestimmten Kontur der Schaufelkammer (12, 13) aus gesehen in dem einer senkrecht zur Stirnseite des Laufrades (5) verlaufenden Mittellinie der Schaufelkammer (12, 13) gegenüberliegenden Bereich angeordnet ist.

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

3. Förderpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelkammern (12, 13) von der parallel zu der Stirnseite des Laufrades (5) verlaufenden Ebene bis zu der Stirnseite in ihren an die Leitschaufeln (14, 15) angrenzenden Bereichen senkrecht zu der Stirnseite des Laufrades (5) geführte Begrenzungen aufweisen.

. Förderpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ursprünge zweier, jeweils einander gegenüberliegende Konturen erzeugender 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 gegenüberliegend angeordnete Schaufelkammern (12, 13) ausschließlich im Bereich der Mittellinie miteinander verbunden sind.