DE3313950C2

DE3313950C2 -

Info

Publication number: DE3313950C2
Application number: DE19833313950
Authority: DE
Inventors: Kenji Aichi Jp Hayashi; Kazuaki Obu Aichi Jp Koyanagi; Kiyoshi Aichi Jp Kato; Masato Kariya Aichi Jp Sano
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1982-04-21
Filing date: 1983-04-18
Publication date: 1990-02-15
Also published as: JPH032720Y2; JPS58161191U; DE3313950A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch angetriebene Peripheral pumpe zum Fördern einer Flüssigkeit nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to an electrically driven peripheral pump for conveying a liquid according to the generic term of the main claim.

Aus der DE-OS 28 32 352 ist eine Kraftstofförderpumpe bekannt, die aus einem ein- oder mehrstufigen Pumpen system und einem dieses antreibenden Elektromotor besteht. Dabei ist das ein- oder mehrstufige Pumpensystem als trennbare Einschubeinheit in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem Elektromotor angeordnet. Der drehbare Teil des Pumpensystems sitzt auf einer Hilfswelle, die über einen Mitnehmereingriff von dem Elektromotor angetrieben wird. In einer Ausführung als Rollenzellen pumpe wird die Pumpenkammer durch eine Grundplatte mit Saugstutzen, eine Zwischenplatte und eine Stützplatte begrenzt, die miteinander verbindbar sind. From DE-OS 28 32 352 is a fuel delivery pump known from a single or multi-stage pumps system and an electric motor driving this consists. Here is the single or multi-stage pump system as a separable plug-in unit in a common Housing arranged with the electric motor. The rotatable Part of the pump system sits on an auxiliary shaft, via a driver engagement from the electric motor is driven. In a version as roller cells The pump chamber is pumped by a base plate Intake manifold, an intermediate plate and a support plate limited, which are interconnectable.

In der US-PS 23 19 776 ist eine Flügelradpumpe offenbart, wobei das auf seinem äußeren Umfang Flügelzellen aufweisende Flügelrad zwischen zwei identischen Gehäuseteilen aufgenommen ist.In US-PS 23 19 776 is an impeller pump disclosed, that on its outer circumference Vane having vane between two identical housing parts is added.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Peripheralpumpe dahingehend weiterzuentwickeln, daß bei kostengünstiger und kompakter Bauweise Flüssigkeiten mit einem hohen Pumpenenddruck und einem verbesserten Pumpenwirkungsgrad gefördert werden.The invention is based, which generic peripheral pump in this regard further develop that at less expensive and compact design liquids with a high pump pressure and an improved Pump efficiency can be promoted.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Die spezielle Ausbildung der erfindungsgemäßen Peripheralpumpe führt zu einer hohen Drucker höhung in der Pumpe bei einem guten Wirkungsgrad, wobei durch eine genaue Bemessung des Abstands stückes die Spalte zwischen dem Flügelrad und den umgebenden Platten auf einfache Weise sehr gering gehalten werden können.This object is achieved by the characteristic features of the main claim solved. The special training of the invention Peripheral pump leads to a high printer increase in the pump with good efficiency, taking a precise measurement of the distance pieces the gap between the impeller and the surrounding plates very easily can be kept low.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nach folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawing and is shown in the following description explained in more detail. Show it:

Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der elektrisch angetriebenen Peripheralpumpe, Fig. 1 is a vertical cross-section through an embodiment of the electrically driven peripheral pump,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Schnittlinie II-II nach Fig. 1, Fig. 2 shows a section along the line II-II of FIG. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Schnittlinie III-III nach Fig. 2, Fig. 3 is a partial section along the line III-III of Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht des mit A bezeichneten Bereichs aus Fig. 3 und Fig. 4 is an enlarged view of the area designated by A from Fig. 3 and

Fig. 5 die Kennlinie des Volumenstroms über den Pumpenenddruck für das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel. Fig. 5 shows the characteristic of the volume flow over the pump pressure for the embodiment of the invention.

Fig. 1 zeigt schematisch eine elektrisch ange triebene Peripheralpumpe mit einem zylindrischen Gehäuse 1 und einem mit dem oberen Ende des zylindrischen Gehäuses 1 durch Kröpfen verbundenen Deckel 2. Der Deckel 2 ist mit einer Kraftstoffausströmöffnung 3 versehen. Eine Harzplatte 4 ist mit der inneren Fläche des Deckels 2 verbunden. Die Bezugsziffer 5 bezeichnet einen Pumpenbereich, der im unteren Ende des Gehäuses 1 vorgesehen ist. Eine Platte 6 an der Ausströmseite ist durch Umbördeln mit dem unteren Ende des Gehäuses 1 verbunden. Bezugsziffer 7 und 7 a bezeichnen einen Anker mit sich drehender Welle. Die Welle 7 a ist drehbar an ihrem oberen Bereich in einem Lager 9 gelagert, das über einen Lager halter 8 mit dem Deckel 2 befestigt ist und ist ebenfalls in ihrem unteren Bereich in einem Lager 11 gelagert, das über einen Lagerhalter 10 mit der Platte 6 auf der Ausströmseite verbunden ist. Bezugsziffer 12 bezeichnet einen Anschlußstift, an dem der Anschluß eines externen elektrischen Leiters (nicht dargestellt) über eine Unterleg scheibe 14 und Muttern 13 befestigt werden kann. Fig. 1 shows schematically an electrically driven peripheral pump with a cylindrical housing 1 and a cover 2 connected to the upper end of the cylindrical housing 1 by cranking. The cover 2 is provided with a fuel outflow opening 3 . A resin plate 4 is bonded to the inner surface of the lid 2 . Reference number 5 denotes a pump area which is provided in the lower end of the housing 1 . A plate 6 on the outflow side is connected to the lower end of the housing 1 by flanging. Reference numerals 7 and 7 a designate an armature with a rotating shaft. The shaft 7 a is rotatably supported at its upper region in a bearing 9 which is fastened to the cover 2 via a bearing holder 8 and is also supported in its lower region in a bearing 11 which is connected to the plate 6 via a bearing holder 10 is connected on the outflow side. Reference numeral 12 denotes a connector pin to which the connection of an external electrical conductor (not shown) can be fastened via a washer 14 and nuts 13 .

Der Anschlußstift 12 ist durch den Deckel 2 und die Platte 4 geführt und umfaßt einen Bund 12 a, der gegen die Platte 4 abgestützt ist. Eine Kunstharz- bzw. Kunststoffbuchse 15 und eine Gummi-O-Ringdichtung 16 sind zwischen den Anschluß stift 12 und den Deckel 2 gelegt. Eine Bürste 18 ist auf der Platte 4 vorgesehen, um den elektrischen Strom über einen Kommutator 17 dem Anker 7 zuzuführen.The pin 12 is passed through the cover 2 and the plate 4 and comprises a collar 12 a , which is supported against the plate 4 . A synthetic resin or plastic bushing 15 and a rubber O-ring seal 16 are placed between the connecting pin 12 and the cover 2 . A brush 18 is provided on the plate 4 in order to supply the electric current to the armature 7 via a commutator 17 .

Anschließend wird der Aufbau des Pumpenbereiches 5 beschrieben. Bezugsziffer 19 bezeichnet eine Plätte auf der Ansaugseite mit einer Eintrittsöffnung 20. Die Platte 19 an der Ansaugseite ist mit der Platte 6 an der Ausströmseite durch eine Vielzahl von Schrauben 21 befestigt, wobei zwischen sie ein Abstandsstück 22 zwischengelegt ist. In Fig. 1 wird aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine Schraube 21 gezeigt. Die Platte 6 an der Ausström seite ist mit einer Austrittsöffnung 23 versehen. Die Platte 19 an der Ansaugseite, das Abstandsstück 22 und die Platte 6 an der Ausströmseite bilden die Umhüllung der Pumpe, durch die die Pumpenkammer defi niert ist. Das obere Ende der Platte 19 an der Ansaugseite und das untere Ende der Platte 6 an der Ausströmseite bilden jeweils die Seitenwände W a ₁ und Wa ₂ der Pumpenkammer und die innere Umfangs fläche des Abstandsstückes bildet die Umfangs-Be grenzungswand Wb der Pumpenkammer. Bezugsziffer 24 bezeichnet ein Flügelrad, das über ein Lager 26 auf einer mit der Platte 19 an der Ansaugseite ver bundener Achse 25 angeordnet ist. Das Flügelrad 24 ist auf seinem äußeren Umfangsbereich mit einer Vielzahl von Flügeln 27 versehen. The structure of the pump area 5 is then described. Reference number 19 denotes a plate on the suction side with an inlet opening 20 . The plate 19 on the suction side is fixed to the plate 6 on the outflow side by a plurality of screws 21 , a spacer 22 being interposed between them. For reasons of clarity, only one screw 21 is shown in FIG. 1. The plate 6 on the outflow side is provided with an outlet opening 23 . The plate 19 on the suction side, the spacer 22 and the plate 6 on the outflow side form the envelope of the pump through which the pump chamber is defined. The upper end of the plate 19 on the suction side and the lower end of the plate 6 on the outflow side form the side walls W a ₁ and W a _{2 of} the pump chamber and the inner circumferential surface of the spacer forms the circumferential loading boundary wall Wb of the pump chamber. Reference numeral 24 denotes an impeller, which is arranged via a bearing 26 on a ver with the plate 19 on the suction side connected axis 25 . The impeller 24 is provided with a plurality of vanes 27 on its outer peripheral region.

Die Platte 19 auf der Ansaugseite und die Platte 6 an der Ausströmseite sind in dem die Flügel 27 umgebenden Bereich bis auf einen später be schriebenen Unterbrecher 28 a mit ringförmigen einen Seitenkanal 28 bildenden Aushöhlungen versehen. Die Bezugsziffer 29 bezeichnet ein Verbindungsstück, das mit dem unteren Ende der Welle 7 a des Ankers 7 befestigt ist. Das Verbindungsstück 29 ist mit Klinken teilen 29 a versehen, die in durch das Flügelrad 24 hindurchgehende Aussparungen 24 a eingefügt sind.The plate 19 on the suction side and the plate 6 on the outflow side are provided in the area surrounding the wing 27 except for a breaker 28 a to be described later with annular a side channel 28 forming cavities. The reference numeral 29 denotes a connector which is attached to the lower end of the shaft 7 a of the armature 7 . The connecting piece 29 is provided with pawls 29 a , which are inserted into recesses 24 a passing through the impeller 24 .

Bezugnehmend auf die Fig. 2 bis 5 wird der äußere Durchmesser D des Flügelrades 24 auf 25 ≦ D ≦ 55 mm festgelegt. Die Breite der Flügelzellen 27 a, die längs der Flügel 27 gebildet sind, ist auf 1,2 ≦ a ≦ 2,5 mm festgesetzt und die Dicke b jedes Flügels 27 beträgt b ≦ 0,7 mm. Das Abstandsstück 22 ist mit halbkreisförmig ausgeschnittenen Kanälen 22 a und 22 b versehen, die mit der Eintrittsöffnung 20 der Platte 19 an der Ansaugseite und mit der Austritts öffnung 23 der Platte 6 an der Ausströmseite zusammenarbeiten.Referring to FIGS. 2 to 5, the outer diameter D is set the impeller 24 to 25 ≦ D ≦ 55 mm. The width of the wing cells 27 a , which are formed along the wing 27 , is fixed at 1.2 ≦ a ≦ 2.5 mm and the thickness b of each wing 27 is b ≦ 0.7 mm. The spacer 22 is provided with semicircular cut channels 22 a and 22 b , which cooperate with the inlet opening 20 of the plate 19 on the suction side and with the outlet opening 23 of the plate 6 on the outflow side.

Ein Unterbrecher 28 a ist zwischen den ausgeschnittenen Kanälen 22 a und 22 b in Umfangsrichtung des Abstands stückes 22 gebildet, der eine Länge entsprechend dem Kreisbogen L ₁, wie in Fig. 2 gezeigt, aufweist und einen Trennbereich zum Trennen der Eintritts öffnung in und der Austrittsöffnung aus der Pumpen kammer bildet, wobei der Abstand c zwischen dem Unterbrecher 28 a und der Spitze der Flügel 27 c ≦ 0,1 mm beträgt. Der radiale Querschnitt S des Seitenkanals 28 im Bereich 28 b mit dem Kreisbogen L ₂ ist zu 5 ≦ S ≦ 15 mm² festgelegt. An interrupter 28 a is formed between the cut channels 22 a and 22 b in the circumferential direction of the spacer 22 , which has a length corresponding to the circular arc L ₁ , as shown in Fig. 2, and a separation area for separating the inlet opening in and Exit opening from the pump chamber forms, the distance c between the interrupter 28 a and the tip of the wing 27 c ≦ 0.1 mm. The radial cross section S of the side channel 28 in the area 28 b with the circular arc L ₂ is set at 5 ≦ S ≦ 15 mm ² .

Wie in Fig. 4 gezeigt, beträgt die Höhe des Seitenkanals 28 im Bereich 28 b in radialer Richtung 2,8 ≦ d ≦ 4,5 mm. Die Bezeichnung e zeigt den axialen Abstand zwischen der Seiten wand W c ₁ des Seitenkanals 28 und dem Grund der der Seitenwand W c ₁ gegenüberliegenden Flügelzelle 27 a des Flügels 27 oder zwischen der Seitenwand W c ₂ des Seitenkanals 28 b und dem Grund der der Seitenwand W c ₂ gegenüberliegenden Flügelzelle 27 a. Das Verhältnis der Höhe d zum Abstand e d/e ist zu 0,5 ≦ d/e ≦ 2 festgelegt. Weiterhin zeigen die Symbole f ₁ und f ₂ den Abstand zwischen dem Flügelrad 24 und der Seiten wand W a ₁ der Pumpenkammer und den Abstand zwischen dem Flügelrad 24 und der Seitenwand W a ₂ der Pumpenkammer. Die Summe von f ₁ und f ₂ beträgt f ₁+f ₂ ≦ 0,07 mm.As shown in Fig. 4, the height of the side channel 28 in the area 28 b in the radial direction 2.8 ≦ d ≦ 4.5 mm. The designation e shows the axial distance between the side wall W c _{1 of} the side channel 28 and the bottom of the side wall W c ₁ opposite wing cell 27 a of the wing 27 or between the side wall W c _{2 of} the side channel 28 b and the bottom of the side wall W c ₂ opposite vane 27 a . The ratio of the height d to the distance ed / e is fixed at 0.5 ≦ d / e ≦ 2. Furthermore, the symbols f ₁ and f _{2 show} the distance between the impeller 24 and the side wall W a _{1 of} the pump chamber and the distance between the impeller 24 and the side wall W a _{2 of} the pump chamber. The sum of f ₁ and f ₂ is f ₁ + f ₂ ≦ 0.07 mm.

Die obigen Abmessungen sind wesentlich für den Aufbau einer kompakten Peripheralpumpe mit hohem Druck (nicht weniger als 4×10⁵ Pa des Pumpenenddruckes) und geringem Volumenstrom (ungefähr 2 l/min) für den Pumpenbereich 5.The above dimensions are essential for the construction of a compact peripheral pump with high pressure (not less than 4 × 10 ⁵ Pa of the pump end pressure) and low volume flow (approximately 2 l / min) for the pump area 5 .

Für den Betrieb wird, wenn elektrischer Strom über den Anschlußstift 12 dem Anker 7 zugeführt wird, die Drehung des Ankers über das Verbindungs stück 29 dem Flügelrad 24 mitgeteilt. Kraftstoff wird durch die Eingangsöffnung 20 in das Pumpen gehäuse des Pumpenbereichs durch die Drehung des Flügelrades angesaugt und strömt dann durch die Ausströmöffnung 23 in das Gehäuse 1. Der Kraftstoffstrom in dem Gehäuse 1 wird über die Umgebung des Ankers der Krafstoffausström öffnung 3 zugeführt und der Kraftstoff fließt danach durch die Öffnung 3 bei höherem Druck und geringem Volumenstrom hindurch, um zu einem Motor (nicht dargestellt) zugeleitet zu werden.For operation, when electric current is supplied to the armature 7 via the connecting pin 12 , the rotation of the armature is communicated via the connecting piece 29 to the impeller 24 . Fuel is sucked through the inlet opening 20 into the pump housing of the pump region by the rotation of the impeller and then flows through the outlet opening 23 into the housing 1 . The fuel flow in the housing 1 is the environment of the anchor of Krafstoffausström opening 3 supplied and the fuel then flows through the opening 3 at high pressure and low flow therethrough to (not shown) to an engine to be supplied.

Wenn die jeweilige Abmessung der wesentlichen Elemente wie oben beschrieben festgelegt ist zu D = 35 mm, a = 1,7 mm, b = 0,3 mm, c = 0,05 mm, S = 8 mm², d = 3,7 mm, d/e = 1,8 und f ₁+f ₂=0,02 mm, ergibt sich eine Kennlinie des Pumpenenddruckes P (Pa) und des Volumenstroms Q (Liter/Stunde) entsprechend Fig. 5 und der maximale Pumpenend druck von 6×10⁵Pa wird erhalten, wobei die Drehgeschwindigkeit des Ankers 7 4400 Umdrehungen/min beträgt.If the respective dimension of the essential elements is defined as described above for D = 35 mm, a = 1.7 mm, b = 0.3 mm, c = 0.05 mm, S = 8 mm ² , d = 3.7 mm, d / e = 1.8 and f ₁ + f ₂ = 0.02 mm, there is a characteristic curve of the pump end pressure P (Pa) and the volume flow Q (liter / hour) according to FIG. 5 and the maximum pump end pressure of 6 × 10 ⁵ Pa is obtained, the speed of rotation of the armature 7 being 4400 revolutions / min.

Claims

Electrically driven peripheral pump for conveying a liquid with a housing, a cover attached to one end of the housing and having an outflow opening, with an armature seated on a shaft rotatably mounted in the cover, with a pump area connected to the other end of the housing has a first and a second plate and a spacer arranged between them, which together with the plates forms a pump chamber receiving a pump impeller, the pump impeller being rotatably mounted on an axis fixed in the second plate and the armature shaft in the first plate and on a driver is attached to the pump-side end of the armature shaft, which engages in recesses in the pump impeller, characterized in that
that in the inner peripheral surface of the spacer ( 22 ) a first and a second channel ( 22 a , 22 b ) are cut out, which cooperate with provided in the plates ( 19 , 6 ) provided inlet and outlet openings ( 20 , 23 );
that the pump impeller is designed as a on its outer circumference a plurality of vanes ( 27 ) having impeller ( 24 ), with the vanes ( 27 ) vane cells ( 27 a ) and in the first and second plates ( 19 , 6 ) and in Spacer ( 22 ) in the area surrounding the wing ( 27 ) a side channel ( 28 ) are formed;
that the impeller ( 24 ) has an outer diameter ( D ) of 25 ≦ D ≦ 55 mm, the vane cells ( 27 a ) in the circumferential direction a width ( a ) of 1.2 ≦ a ≦ 2.5 mm and the wing ( 27 ) one Have thickness ( b ) of b ≦ 0.7 mm;
that between the first and second channels ( 22 a , 22 b ) an interrupter ( 28 a ) is provided and the distance ( c ) between the interrupter ( 28 a ) and the tip of the wing ( 27 ) is c ≦ 0.1 mm ;
that the radial cross section ( S ) of the side channel ( 28 ) is set to 5 ≦ S ≦ 15 mm ² ;
that the height ( d ) of the side channel ( 28 ) in the radial direction is 2.8 ≦ d ≦ 4.5 mm;
that the ratio (d / e) of the height ( d ) to the axial distance ( e ) between the side surface of the side channel ( 28 ) and the bottom of the vane ( 27 a ) is fixed at 0.5 ≦ d / e ≦ 2 and
that the sum of the distances f ₁ and f ₂ between the impeller ( 24 ) and the adjacent side wall of the first and second plates ( 19 , 6 ) ( f ₁ + f ₂ ) ≦ 0.07 mm.