DE1945245A1 - Zentrifugalpumpe - Google Patents

Description

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PAIL· NTAN VV ALTu

Dr. Andrejewski Essen, den 5. September 1969

Dr.-Ing. Honke (33 353/Tl)

43 Essen, Kettwiger Str. 3Ö

(Am Hauptbahnhot Uchlburg)
Telefon'225802/03

ACF Industries, Incorporated in New York (USA)

Zentrifugalpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifugalpumpe, insbesondere auf eine für den Einbau in den Kraftstofftank eines Kraftwagens geeignete Zentrifugalpumpe. Ein schwerwiegender Nachteil der bekannten Zentrifugalpumpen dieser Art ist das Auftreten einer Verstopfung durch Dampfblasen. Verdampfung im Kraftstofftank kann daher auftreten, daß die Temperatur des Kraftstoffes bei Sommerfahrbedingungen so viel als 20° C über die Temperatur der Außenluft ansteigen kann. Die Hauptwärmequelle ist hiebei die durch den KUhlerventilator nach rückwärts geblasene Luft und es sind häufig der Auspufftopf und das Auspuffrohr derart angeordnet, daß sie Wärme auf den Kraftstofftank ausstrahlen können. Da der Kraftstoff aus einer Anzahl von Kohlenwasserstoffen besteht und der Siedepunkt einiger dieser Kohlenwasserstoffe unter 55° C liegt, tritt bei solchen Bedingungen eine Verdampfung im Kraftstofftank ein. Beobachtungen bei einer mit einer durchsichtigen Abdeckplatte

versehenen Kraftstoff-Zentrifugalpumpe bekannter Art haben gezeigt, daß wenn während des Betriebes die Temperatur des Kraftstoffes erhöht wird, sich an der !Unterseite der Flügel des Laufrades Dampfblasen bilden und daß mit steigender Temperatur des Kraftstoffes die üanipfblasen größer werden, bis schließlich die Pumpe keinen Kraftstoff mehr fördert. Die genaue Ursache der Dampfblasenbildung konnte nicht mit Bestimmtheit gefunden werden, jedoch wird angenommen, daß die Dampfblasenbildung teils durch die Rührbewegung der Flügel des Laufrades und teils durch die hinter den Flügeln des Laufrades entstehende Unterdruckzone hervorgerufen wird.

Die vorliegende Erfindung sucht nun diese Nachteile zu vermelden und durch besondere Ausgestaltung des Laufrades eine Pumpe zu schaffen, bei der eine Verstopfung durch Dampfblasenbildung nicht mehr eintritt.

Die Erfindung geht hiebei aus von einer Zentrifugalpumpe für flüssigen Kraftstoff mit einem auf einer Motorwelle befestigten Laufrad und einem Gehäuse mit einer das Laufrad umgebenden Pumpkammer, wobei das Laufrad im wesentlichen aus einer kreisförmigen Platte gebildet ist, und besteht im wesentlichen darin, daß die kreisförmige Platte eine Anzahl Flügel in Form von Rippen aufweist, wobei die Hinterseiten der Flügel zur Platte hin schräg abfallen, wodurch die Hohlraumbildung hinter den Flügeln herabgesetzt und dadurch eine Verstopfung dizch Dampfblasen vermieden wird. Bei Versuchen mit erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpen unter den selben Bedingungen, wie jene, welche bei den Pumpen bekannter Art eine Verstopfung durch Dampfblasen verursachen, trat eine solche Verstopfung nicht mehr auf. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind diese Flügel nur auf einer Seite der Platte angeordnet, wobei auf der anderen Seite der Platte nahe der Peripherie der Platte eine ringförmige Rippe vorgesehen ist, von welcher sich kurze Flügel zur Peripherie der Platte hin erstrecken. Durch diese Anordnung wird eine Strömung der Kraftstoffflüssigkeit über die Oberseite des Laufrades verhindert. Die Vorder- und Hinterseiten

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der kurzen Flügel stehen senkrecht zur Plattenebene, sodaß durch diese Flügel auf der Oberseite des Laufrades Unterdruckzoneii gebildet werden, in welchen sich der Dampf sammeln kann, worauf dieser durch eine über dem Laufrad angeordnete Öffnung entweichen kann.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert. Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäß ausgebildetes Laufrad, Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Laufrades nach Fig. i von unten, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 2 und Fig. 4 ist eine Ansicht des unteren Teiles einer erfindungsgemäßen Pumpe im Schnitt. Die in Fig. 4 gezeigte Pumpe besitzt ein Kunststoffgehäuse 10 mit einem Einlaß 12. Durch eine im Gehäuse 10 angeordnete Trennwand 16 erstreckt sich die Welle eines Elektromotors (nicht gezeigt) in eine Pumpkammer 18. Am Ende der Welle 14 ist ein Laufrad 20 montiert. Der kraftstoff tritt durch den Einlaß 12 und durch eine auf Vorsprüngen 24 des Einlasses 12 abgestützte perforierte Metallplatte 22 in die Pumpkammer ein. Die Außenwand 19 der Pumpkammer 18 weist einen (nicht gezeigten) Kraftstoffauslaß auf, welcher mit der Kraftstoffspeiseleitung 26 in Verbindung steht. Zwischen der Außenwand JO der Kammer 18 und dem Laufrad 20 ist genügend Freiraum vorgesehen, um der im Kraftstoff befindlichen Luft bzw. im Kraftstoff befindlichen Dampfjzu gestatten, um das Laufrad herum durch eine Öffnung 28 in einer Trennwand 30 des Gehäuses 10 in einen Kanal 32 zu gelangen, durch welchen der Dampf wieder in den Kraftstofftank geführt wird.

Das Laufrad 20 besitzt eine auf der Motorwelle 14 befestigte Nabe 3k, Von der Nabe 34 erstreckt sich eine kreisförmige Platte 3b nach außen. Auf der Unterseite der Platte 36 ist eine Reihe von bogenförmigen Flügeln 38 vorgesehen, welche sich von der Nabe zur Peripherie der Platte erstrecken. Die Vorderseiten 40 der Flügel stehen senkrecht zur Platte 36, während die Hinterseiten 42 der Flügel zur

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Platte 36 hin schräg abfallen. An der Oberseite der Platte 36 befindet sich eine ringförmige Hippe kk und eine Anzahl sich von der ringförmigen Rippe kk zur Peripherie der Platte 36 erstreckende Flügel 46.

Im Betrieb der Pumpe wird der durch den Einlaß 12 und durch die perforierte Platte 22 in die Pumpkammer Iß eintretende Kraftstoff durch die auf der Unterseite des Laufrades 20 angeordneten Flügel 38 in Zentrifugalbewegung versetzt. Der in Zentrifugalbewegung versetzte Kraftstoff wird gegen die ¥and 19 der Pumpkammer 18 gedrückt und tritt durch die mit dem Speisekanal 26 in Vei*- bindung stehende Austrittsöffnung in der Uand 19 aus der Pumpkaramer aus. Durch die auf der Oberseite des Laufrades 20 angeordneten kurzen Flügel 46 ,sowie durch die ringförmige Rippe kk wird verhindert, daß die Kraftstoffflüssigkeit über die Oberseite des Laufrades strömt. Der in der Pumpkammer 18 befindliche Dampf jedoch steigt auf und gelangt durch den Freiraum zwischen Laufrad 20 und Wand 19 zur Oberseite des Laufrades und steigt schließlich durch die Öffnung 28 und den Kanal 32 auf und gelangt auf diese v/eise wieder in den Kraftstofftank. Eine Bildung und ein Anwachsen von Dampfblasen, wie bei bekannten Laufrädern an der Hinterseite der an der Unterseite des Laufrades angeordneten Flügel beobachtet werden konnte, tritt bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpe nicht mehr auf. Bei den bekannten Pumpen wuchsen diese Dampfblasen an, bis die Pumpwirkung schließlich verlorenging, d.h. bis eine völlige Verstopfung durch Dampfblasen auftrat. Es wird angenommen, daß beim erfindungsgemäßen Laufrad eine solche Verstopfung durch Dampfblasen dadurch nicht mehr auftritt, daß die abgeschrägten Hinterseiten der auf derAnsaugseite des Laufrades angeordneten Flügel 38 eine Hohlraumbildung hinter den Flügeln ia wesentlichen ausschließen und so ein Ansammeln von Dampfblasen hinter oVen Flügeln unmöglich machen.

Patentansprüche;

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   ML.J Zentrifugalpumpe für flüssigen Kraftstoff mit einem auf einer Motorwelle befestigten Laufrad und einem Gehäuse mit einer das Laufrad umgebenden Pumpkammer, wobei das Laufrad im wesentlichen aus einer kreisförmigen Platte gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Platte (36) eine Anzahl Flügel (58) in Form von Rippen aufweist, wobei die Hinterseiten (42) der Flügel (38) zur Platte hin schräg abfallen, wodurch eine Hohlraumbildung hinter den Flügeln herabgesetzt und dadurch eine Verstopfung der Pumpe durch Dampfblasen vermieden wird.
2. 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur auf einer Seite der Platte (36) Flügel (38) angeordnet sind und daß auf der anderen Seite der Platte (36) eine ringförmige Rippe (44) vorgesehen ist, die eine radiale Strömung der KraftstoffflUssigkeit auf dieser Seite der Platte (36) verhindert.
3. 3· Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der die ringförmige Rippe (44) aufweisenden Seite der Platte (36) Flügel (46) vorgesehen sind, welche sich von der ringförmigen Rippe (44) zur Peripherie der Platte (36) erstrecken.
4. 4. Pumpe nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseiten und Hinterseiten der von der ringförmigen Rippe (44) ausgehenden Flügel (46) senkrecht zur Plattenebene stehen.

   PAe Dr.Andrejewski, Dr.Honke

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