DE19523065A1 - Laufrad einer Peripheralpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufrad für ein nach dem Peripheral­ prinzip arbeitendes Pumpenteil, wobei das Pumpenteil mit einem dieses antreibenden Antriebsteil Bestandteil eines Kraftstoff­ förderaggregates bildet, sowie das Laufrad in einem Gehäuse des Pumpenteils drehbar gelagert ist, wobei ferner der Außenumfangs­ bereich des Laufrades sich mit beiderseits in gleichmäßigem oder auch ungleichmäßigem Abstand voneinander vorgesehenen Schaufeln unter Bildung von Schaufelnuten in einen Förderkanal des Pumpengehäuses erstreckt.

Bei Peripheralpumpen handelt es sich um Zirkulationsströmungs­ pumpen, in denen das Drehmoment durch eine Zirkulationsänderung an den am Laufradumfang verteilten Schaufeln entsteht. Die für die Wirkung derartiger Pumpen wesentlichen Vorgänge, wie das Ansaugen der Flüssigkeit, der Zuwachs ihrer inneren Energie und das Hinausdrücken der Flüssigkeit, spielen sich ausschließlich am Außenumfang des Laufrades ab.

Ein Laufrad für eine Peripheralpumpe ist aus der DE 33 27 922 C2 bekannt. Dort ist die jeweilige Schaufel in Richtung der zugeordneten, durch die Drehachse des Laufrades verlaufenden Radialen angeordnet. Unabhängig von der Drehrichtung des Laufrades ergeben sich bei einem solchen Laufrad damit dieselben charakteristischen Betriebsparameter.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Laufrad einer Peripheralpumpe so weiterzubilden, daß mit diesem auf einfache bauliche Art und Weise charakteristische Betriebsparameter der Pumpe positiv beeinflußt werden können.

Gelöst wird die Aufgabe bei einem Laufrad der eingangs genannten Art dadurch, daß die Schaufeln in der Laufrichtung oder entgegen der Laufrichtung des Laufrades geneigt sind.

Werden die Schaufeln in Laufrichtung des Laufrades geneigt, bedingt dies eine Erhöhung des geförderten Volumenstromes Q und des Wirkungsgrades der Peripheralpumpe gegenüber herkömmlichen Pumpenvarianten mit radialen Schaufeln. Aus der Erhöhung des Volumenstromes und des Wirkungsgrades resultiert gegenüber herkömmlichen Pumpenvarianten, unter der Voraussetzung desselben geförderten Volumenstromes, eine geringere Stromaufnahme des Antriebsteiles und eine längere Lebensdauer. Die geringeren Drehzahlen, die erforderlich sind, um denselben Volumenstrom zu fördern, führen ferner zu einer Verbesserung der Akustik des Kraftstofförderaggregates.

Die Ausbildung des Laufrades mit einer Neigung der Schaufeln entgegen der Laufrichtung des Laufrades bedingt eine Erhöhung der Steilheit der Kenngröße Druck p = f (Q), somit einen verbesserten Druckaufbau. Bei einer solchen Neigung der Schau­ feln vermindert sich im übrigen die Steilheit der Kenngröße Q = f (Spannung U), und es schneidet die diesbezügliche Kurve die Abszisse U bei einem geringeren Wert, als bei Verwendung eines Laufrades mit radialen Schaufeln. Aufgrund dieses Funktions­ zusammenhanges ergibt sich bei entgegen Drehrichtung des Laufrades gerichteten Schaufeln eine Verbesserung der Kaltstart­ eigenschaften, da bereits bei Spannungen unterhalb der üblichen Betriebsspannung zum Antreiben des Antriebsteiles, das das Pumpenteil beaufschlagt, ein Volumenstrom gefördert wird.

Grundsätzlich kann die Neigung der Schaufeln zwischen der durch die Drehachse des Laufrades verlaufenden Radialen und einer nahezu tangentialen Lage gewählt werden. Die vorteilhafte Gestaltung des Laufrades sieht vor, daß die jeweilige Schaufel unter einem Winkel < 1° zur durch die Drehachse des Laufrades verlaufenden Radialen angeordnet ist.

In den Figuren ist die Erfindung schematisch anhand zweier Ausführungsbeispiele dargestellt, ohne auf diese beschränkt zu sein.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht ein Laufrad 1 einer Peripheralpumpe, die zusammen mit einem elektrischen Antriebs­ motor Bestandteil eines Kraftstoff-Förderaggregates eines Kraftfahrzeuges bildet. Das Laufrad ist in einem nicht gezeigten Gehäuse der Peripheralpumpe um die Achse 2 drehbar und mit einer annähernd halbkreisförmigen Öffnung 3 zur Aufnahme einer Antriebswelle des Elektromotors versehen. Mit der Bezugsziffer 4 sind durch die Drehachse 2 des kreisförmigen Laufrades 1 verlaufende Radialen bezeichnet. Wie dieser Figur und der Radialansicht des Laufrades 1 gemäß Fig. 1b (Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1) zu entnehmen ist, weist der Außenumfangsbereich des Laufrades 1 eine Vielzahl von Schaufeln 6 auf, die um denselben Radialwinkel β zueinander versetzt sind und zwischen sich Schaufelnuten 5 bilden. Die Schaufeln 6 bzw. Schaufelnuten 5 sind, wie der Darstellung der Fig. 1a zu entnehmen ist, beidseitig eines Laufradmittelsteges 10 angeord­ net.

In Fig. 1 ist mit dem Pfeil B die vorgesehene Laufrichtung des Laufrades 1 veranschaulicht. Diese Figur und die Fig. 1a verdeutlichen, daß die jeweilige Schaufel 6 und damit auch die jeweilige Schaufelnut 5 in der Laufrichtung unter einem Winkel α zur zugeordneten Radialen verlaufen. Dargestellt ist in der Fig. 1 ein Winkel α von 5°, es sind aber genauso größere Winkel möglich, beispielsweise 15° oder aber wesentlich größere Winkel, die eine nahezu tangentiale Anordnung der Schaufeln 6 bedingen.

Die Fig. 2 und 2a sind unmittelbar mit denen der Fig. 1 und 1a vergleichbar, wobei in den beiden erstgenannten Figuren der Drehrichtungspfeil B des Laufrades 1 entgegengesetzt eingezeich­ net worden ist. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 2a sind die Schaufeln 6 und damit die Schaufelnuten 5 somit entgegen der Laufrichtung B des Laufrades 1 geneigt.

Wird Präferenz auf eine Erhöhung des Volumenstromes und des Wirkungsgrades gegenüber herkömmlichen Pumpenvarianten mit radialen Schaufeln 6 gelegt, wird in die Peripheralpumpe ein Laufrad 1 gemäß Ausgestaltung nach den Fig. 1 und 1a einge­ baut. Kommt es hingegen auf die Erhöhung der Steilheit der Kenngröße p = f (Q) und damit auf eine Verbesserung der Kalt­ starteigenschaften an, wird in die Peripheralpumpe ein Laufrad 1, das gemäß den Fig. 2 und 2a gestaltet ist, eingebaut.

Claims (2)

1. Laufrad (1) für ein nach dem Peripheralprinzip arbei­ tendes Pumpenteil, wobei das Pumpenteil mit einem dieses antreibenden Antriebsteil Bestandteil eines Kraftstofförderaggregates bildet, sowie das Laufrad (1) in einem Gehäuse des Pumpenteils drehbar gelagert ist, wobei ferner der Außenumfangsbereich des Laufra­ des (1) sich mit beiderseits in gleichmäßigem oder auch ungleich­ mäßigem Abstand voneinander vorgesehenen Schaufeln (6) unter Bildung von Schaufelnuten (5) in einem Förderkanal des Pumpen­ gehäuses erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (6) in der Laufrichtung (B) oder entgegen der Laufrichtung (B) des Laufrades (1) geneigt sind.

2. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Schaufel (6) unter einem Winkel (α) <1° zur durch die Drehachse (2) des Laufrades (1) ver­ laufenden Radialen (4) angeordnet ist.