DE19540268A1 - Peripheralpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Peripheralpumpe mit einem an­ getriebenen Laufrad, welches in seinem radial äußeren Be­ reich Leitschaufeln zum Fördern einer Flüssigkeit und in seinem radial inneren Bereich eine Nabe hat, welche zum Begrenzen eines Dichtspaltes einer feststehenden Gehäuse­ wandung gegenüber liegt.

Solche Peripheralpumpen werden häufig als Kraftstoffpum­ pen in Kraftfahrzeugen eingesetzt und sind damit bekannt. Hierbei bewegen sich die Leitschaufeln in einem von der Gehäusewandung umschlossenen Kanal und erzeugen dort eine quer zu der Bewegungsrichtung der Leitschaufeln verlau­ fende Zirkulationsströmung. Dadurch lassen sich sehr hohe Drücke erzeugen. Zwischen Einlaß und Auslaß der Peri­ pheralpumpe ist in dem Kanal eine Schwelle angeordnet, die die Zirkulationsströmung unterbricht. Die Nabe des Laufrades liegt der Gehäusewandung mit einem besonders geringen Abstand gegenüber und begrenzt so den Dicht­ spalt. Wichtig ist, daß der Dichtspalt möglichst klein ist, da mit größer werdendem Dichtspalt Druckverluste zunehmen, welche durch ein Überströmen der Flüssigkeit von dem Auslaß zum Einlaß entstehen. Der durch die Peri­ pheralpumpe maximal erzeugbare Druck hängt damit von ei­ ner Dichtwirkung des Dichtspaltes ab. Da der erzeugbare Druck der Peripheralpumpe auch abhängig von der Drehzahl des Laufrades ist, verringert eine zu geringe Dichtwir­ kung des Dichtspaltes besonders bei einem Start der Peri­ pheralpumpe die Pumpleistung. Wenn die Peripheralpumpe als Kraftstoffpumpe für ein Kraftfahrzeug eingesetzt wird, macht sich dieser Nachteil besonders bei einem Kaltstart bemerkbar, da hier der Kraftstoffbedarf beson­ ders groß ist und die Peripheralpumpe gleichzeitig mit niedriger Drehzahl betrieben wird. Eine Kraftstofförde­ rung erfolgt deshalb mit einer Verzögerung.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Peri­ pheralpumpe der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei ihrer Herstellung keine unerwünscht enge Toleran­ zen eingehalten werden müssen und durch das Überströmen der Flüssigkeit vom Auslaß zum Einlaß hervorgerufene Druckverluste vermindert werden.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Laufrad in seinem radial inneren Bereich eine gerin­ gere axiale Erstreckung hat, als in seinem radial äußeren Bereich.

Durch diese Gestaltung von Nabe und Leitschaufel wird eine Umlenkung des Dichtspaltes erreicht. Diese Umlenkung bewirkt, daß der Dichtspalt labyrinthartig gestaltet ist und führt so zu einer Verringerung der Druckverluste. Deshalb strömt auch weniger Flüssigkeit zwischen Nabe und Gehäusewandung von dem Auslaß zum Einlaß über. Folglich kann die Peripheralpumpe den Druck auch beim Start schneller aufbauen.

Die Druckverluste lassen sich weiter verringern, wenn ge­ mäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Leitschaufeln als sprunghafte axiale Erweiterung des Laufrades ausgebildet sind. Dadurch tritt eine scharfe Umlenkung des Dichtspaltes ein, und die Druckverluste werden weiter verringert.

Der Dichtspalt zwischen Nabe und Gehäusewandung ist nur sehr schwer mit hinreichender Genauigkeit auszubilden, da häufig das Gehäuse der Peripheralpumpe längs zum Laufrad in Gehäusehälften geteilt und zusätzlich zwischen den Ge­ häusehälften eine Dichtung angeordnet ist. Das hat zur Folge, daß sich der Dichtspalt erst nach einem Zusammen­ bau der Peripheralpumpe einstellt und von der Präzision, mit der die Gehäusehälften, die Dichtung und das Laufrad gefertigt sind, abhängt. Einfacher ist es jedoch, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung das Lauf­ rad einen die Leitschaufeln radial nach innen begren­ zenden Rand hat. Ein zwischen dem Rand und einer gegen­ überliegenden Gehäusewandung entstehender radialer Dicht­ spalt läßt sich sehr klein ausbilden, da er ausschließ­ lich von der Präzision der Gehäusewandung und des Randes abhängt. Die Nabe ist als dünne Scheibe mit niedrigem Ge­ wicht herzustellen.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da­ von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 ein Laufrad mit angrenzenden Teilen einer Peripheralpumpe,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch das Laufrad der Peripheralpumpe aus Fig. 1 entlang der Linie I-I.

Die Fig. 1 zeigt ein Pumpengehäuse 1, in welchem ein Laufrad 2 angeordnet ist. Das Laufrad 2 hat auf einer Nabe 3 über den Umfang verteilt mehrere Leitschaufeln 4. Im Zentrum der Nabe 3 befindet sich eine Antriebswelle 5, mit welcher das Laufrad 2 in eine Drehung, hier in eine Rechtsdrehung, versetzt wird. Das Pumpengehäuse 1 hat im Bereich der Leitschaufeln 4 einen Kanal 6, der von einer Schwelle 7 unterbrochen ist. Rechts von der Schwelle 7 befindet sich ein Einlaß 8 und links davon ein Auslaß 9 der Peripheralpumpe.

In Fig. 2 ist das Pumpengehäuse 1 aus Fig. 1 in eine linke Gehäusehälfte 10 und eine rechte Gehäusehälfte 11 geteilt. Die Gehäusehälften 10, 11 umschließen das Lauf­ rad 2. Deutlich ist zu erkennen, daß das Laufrad 2 im Be­ reich der Nabe 3 eine geringere axiale Erstreckung hat als im Bereich der Leitschaufeln 4. Im oberen Bereich der Fig. 2 erkennt man, daß die Gehäusehälften 10, 11 die Leitschaufeln 4 sehr eng umschließen und so die Schwelle 7 bilden, während sie im unteren Bereich Ausnehmungen für den Kanal 6 haben. Zwischen den beiden Gehäusehälften 10, 11 ist eine Dichtung 12 angeordnet. Jede Seite der Nabe 3 des Laufrades 2 begrenzt in axialer Richtung mit der ihr jeweils gegenüberliegenden Gehäusewandung 13 einen Dicht­ spalt 14. Das Laufrad 2 hat einen die Leitschaufeln 4 ra­ dial nach innen begrenzenden Rand 15. Der Rand 15 be­ grenzt mit einer gegenüberliegenden Gehäusewandung 16 einen radialen Dichtspalt 17. Durch eine solche Umlenkung gestaltet sich der Dichtspalt 14 labyrinthartig.

Claims (3)

1. Peripheralpumpe mit einem angetriebenen Laufrad, wel­ ches in seinem radial äußeren Bereich Leitschaufeln zum Fördern einer Flüssigkeit und in seinem radial inneren Bereich eine Nabe hat, welche zum Begrenzen eines Dicht­ spaltes einer feststehenden Gehäusewandung gegenüber­ liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (2) in seinem radial inneren Bereich eine geringere axiale Er­ streckung hat als in seinem radial äußeren Bereich.

2. Peripheralpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Leitschaufeln (4) als sprunghafte axiale Er­ weiterung des Laufrades (2) ausgebildet sind.

3. Peripheralpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Laufrad (2) einen die Leitschaufeln (4) radial nach innen begrenzenden Rand (15) hat.