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Dokumentenidentifikation DE19716086C2 02.06.1999
Titel Seitenkanalpumpe
Anmelder Mannesmann VDO AG, 60388 Frankfurt, DE
Erfinder Barth, Holger, 36179 Bebra, DE;
Schuchardt, Peter, 36199 Rotenburg, DE
Vertreter Klein, T., Dipl.-Ing. (FH), Pat.-Ass., 65824 Schwalbach
DE-Anmeldedatum 17.04.1997
DE-Aktenzeichen 19716086
Offenlegungstag 22.10.1998
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 02.06.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.06.1999
IPC-Hauptklasse F04D 5/00

Beschreibung[de]

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 Pumpengehäuse angeordneten teilringförmigen Kanälen, welche mit den Schaufelkammern zum Fördern einer Flüssigkeit Förderkammern bilden, wobei ein Einlasskanal in die eine Förderkammer und die andere Förderkammer in einen Auslasskanal mündet und einander gegenüberliegende Schaufelkammern miteinander verbunden sind.

Solche Seitenkanalpumpen werden häufig zum Fördern von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges eingesetzt und sind damit bekannt. Bei einer Drehung des Laufrades erzeugen die Leitschaufeln in den Förderkammern eine quer zur Bewegungsrichtung der Leitschaufeln verlaufende Zirkulationsströmung, die in einem radial inneren Bereich des Laufrades in die Schaufelkammern eintritt und im radial äußeren Bereich des Laufrades die Schaufelkammern wieder verlässt. Die Zirkulationsströmungen der beiden Förderkammern verlaufen damit gegensinnig. Durch die Verbindung der Förderkammern 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 kostenintensiv zu fertigen.

Es ist weiterhin eine Seitenkanalpumpe bekannt, die gegenüberliegende Schaufelkammern 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 miteinander verbunden, sondern in einem von der Mitte abweichenden Bereich. Die Schaufelkammern können deshalb sich zumindest teilweise konzentrisch umschließend anstatt nebeneinander wie bei der bekannten Seitenkanalpumpe angeordnet sein. Hierdurch gestaltet sich das Laufrad sehr flach und ist deshalb besonders 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 beschleunigen.

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

Einen besonders hohen maximalen Förderdruck der Seitenkanalpumpe könnte man beispielsweise dadurch erzeugen, dass man die Förderkammern auf einem besonders großen Radius des Laufrades anordnet. Dies führt jedoch zu besonders großen radialen Abmessungen des Laufrades. Das Laufrad hat gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sehr kleine radiale Abmessungen, wenn die auslassseitige Förderkammer auf einem kleineren Radius angeordnet ist als die einlassseitige Förderkammer. Hierdurch wird in der einlassseitigen Förderkammer zunächst eine besonders starke Zirkulationsströmung aufgebaut, die über die Verbindung der Schaufelkammern in die auslassseitige Förderkammer überströmt. Von der Zirkulationsströmung wird ein Teilstrom von dem zum Zentrum des Laufrades hinweisenden Bereich der einlassseitigen Förderkammer zu der auslassseitigen Förderkammer geleitet. Hierdurch strömt das geförderte Medium besonders verwirbelungsfrei über.

Wenn man mit der Förderpumpe ein besonders großes Fördervolumen erzielen möchte, könnte man beispielsweise die Förderkammern mit besonders großen Querschnitten versehen. Dies führt jedoch zu großen axialen Abmessungen des Laufrades. Ein besonders hohes Fördervolumen lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mit geringen axialen Abmessungen des Laufrades einfach dadurch erzeugen, dass die einlassseitige Förderkammer 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 davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Seitenkanalpumpe,

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

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe.

Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße, von einem Elektromotor 1 angetriebene Seitenkanalpumpe 2, welche beispielsweise zum Fördern von Kraftstoff aus einem nicht dargestellten Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges vorgesehen sein kann. Die Seitenkanalpumpe 2 hat ein Pumpengehäuse 3, in welchem ein drehfest auf einer Welle 4 des Elektromotors 1befestigtes 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. Hierdurch wird die Seitenkanalpumpe 2 von dem geförderten Medium axial durchströmt. 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.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Schaufelkammern 12 von Leitschaufeln 14 begrenzt. Jeweils einander gegenüberliegende Schaufelkammern 12, 13 sind über eine Durchbrechung 15, 16 miteinander verbunden. Bei einer Drehung des Laufrades 5 entstehen in den Förderkammern 8, 9 Zirkulationsströmungen. In der Zeichnung sind die Zirkulationsströmungen mit Pfeilen gekennzeichnet. Die einlassseitige Förderkammer 8 ist auf einem größeren Radius angeordnet als die auslassseitige Förderkammer 9. Durch die Durchbrechung 15, 16 strömt das geförderte Medium von dem zum Zentrum des Laufrades 5 gerichteten Bereich der einlassseitigen Förderkammer 8 in den vom Zentrum des Laufrades 5 abgewandten Bereich der auslassseitigen Förderkammer 9. Hierdurch lässt sich mit der Seitenkanalpumpe 2 ein besonders hoher Förderdruck erzeugen.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe 17 mit zwei einander gegenüberliegenden Förderkammern 18, 19. Diese Seitenkanalpumpe 17 unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Seitenkanalpumpe 2 nur dadurch, dass die einlassseitige Förderkammer 18 auf einem kleineren Radius angeordnet ist als die auslassseitige Förderkammer 19. Hierdurch hat die Seitenkanalpumpe 17 ein hohes Fördervolumen.


Anspruch[de]
  1. 1. 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 Pumpengehäuse angeordneten teilringförmigen Kanälen, welche mit den Schaufelkammern zum Fördern einer Flüssigkeit Förderkammern bilden, wobei ein Einlasskanal in die eine Förderkammer und die andere Förderkammer in einen Auslasskanal mündet und einander gegenüberliegende Schaufelkammern miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, 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. 2. Seitenkanalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der einander gegenüberliegenden Schaufelkammern (12, 13) durch eine Überschneidung ihrer Querschnitte erzeugt ist.
  3. 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. 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).






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