EP0774077B2 - Strömungspumpe zum fördern von kraftstoff aus einem vorratsbehälter zur brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Strömungspumpe zum fördern von kraftstoff aus einem vorratsbehälter zur brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs Download PDF

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EP0774077B2
EP0774077B2 EP96900265A EP96900265A EP0774077B2 EP 0774077 B2 EP0774077 B2 EP 0774077B2 EP 96900265 A EP96900265 A EP 96900265A EP 96900265 A EP96900265 A EP 96900265A EP 0774077 B2 EP0774077 B2 EP 0774077B2
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EP
European Patent Office
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impeller
rotation
blades
axis
flow pump
Prior art date
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EP96900265A
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English (en)
French (fr)
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EP0774077A1 (de
EP0774077B1 (de
Inventor
Klaus Dobler
Michael Huebel
Willi Strohl
Jochen Rose
Bernhard Blaettel
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
    • F04D5/002—Regenerative pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/188—Rotors specially for regenerative pumps

Definitions

  • the invention relates to a flow pump for conveying fuel from a reservoir to the internal combustion engine of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • Such a flow pump is known from WO-A-92 00457.
  • This flow pump has a circulating in a pump chamber impeller, which has at least one axially directed end face a ring of circumferentially spaced-apart wings.
  • the impeller with the vane ring cooperates with an annular conveying channel for conveying the fuel.
  • the vanes when viewed in the radial direction with respect to the axis of rotation of the impeller, are arranged parallel to the axis of rotation of the impeller. Due to this arrangement of the wings no optimal delivery pressure and efficiency is achieved in the known flow pump.
  • a flow pump in which the impeller circulating in a pump chamber has at its end faces rings of vanes which cooperate with an annular conveying channel for conveying a medium.
  • the wings of the impeller are inclined in radial observation with respect to the axis of rotation of the impeller with respect to the axis of rotation such that they lead to the end face of the impeller out in the direction of rotation of the impeller. Due to this design of the impeller blades of the delivery pressure and the efficiency of the flow pump is improved, but still not optimal.
  • a flow pump is also known, in which the impeller circulating in a pump chamber has on its end faces rings of wings which cooperate with an annular conveying channel for conveying a medium.
  • the wings of the impeller are inclined in radial observation with respect to the axis of rotation of the impeller with respect to the axis of rotation such that they lead to the end face of the impeller out in the direction of rotation of the impeller.
  • a flow pump is known in which the wings of the impeller are radially inclined with respect to the axis of rotation of the impeller with respect to the axis of rotation inclined so that they lead to the front side of the impeller out in the direction of rotation of the impeller.
  • the wings rush with their radially outer ends opposite to their radial inner ends in the direction of rotation of the impeller ahead. Due to this arrangement of the wings an improved, but still no optimal delivery pressure and efficiency is achieved.
  • the flow pump according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that are further improved by the formation of the wings with the starting from the radially inner ends to the radially outer ends toward increasing angle of delivery pressure and efficiency.
  • FIG. 1 shows a flow pump for conveying fuel from a reservoir to the internal combustion engine of a motor vehicle in a simplified representation
  • Figure 2 shows an enlarged view of a designated II in Figure 1 section II of the flow pump according to a first embodiment form
  • Figure 3 shows the impeller of the flow pump of FIG 2 in a cross section perpendicular to its axis of rotation
  • Figure 4 the impeller of the flow pump in a section along line IV-IV in Figure 3
  • Figure 6 the impeller 7 shows the impeller of the flow pump in a section along line VII-VII in Figure 6
  • Figure 8 shows the impeller of the flow pump according to a first embodiment in a side view in the direction of its axis of rotation considered
  • Figure 9 the Impeller in a section along line IX-IX in Figure 8
  • Figure 10 shows a modified embodiment of the impeller according to a second embodiment.
  • FIGS. 1-7 do not represent any embodiments of the invention.
  • FIG. 1 shows, in a simplified representation, an aggregate 10 which, in a common housing 12, comprises a flow pump 14 and a drive motor 15 for the flow pump 14.
  • the unit 10 is in a fuel tank 16 of a Motor vehicle arranged and the flow pump 14 sucks during operation of the unit 10 fuel from the reservoir 16 and promotes this via a pressure line 17 to the engine 18 of the motor vehicle.
  • the flow pump 14 has an impeller 22 rotating in a pump chamber 20, wherein the pump chamber 20 is limited in the direction of the axis of rotation 24 of the impeller 22 by a respective chamber wall 25,26.
  • the flow pump 14 is shown in fragmentary manner according to a first embodiment with reference to which the structure is explained as a so-called peripheral side channel pump.
  • the impeller 22 has at its two axially, that is, in the direction of its axis of rotation 24 directed end faces 28,29 each have a ring of in the circumferential direction of the impeller 22 at a distance from each other arranged wings 30. Between the wings 30 each groove-like spaces 31 are present and the wings 30 are formed substantially flat. The reason of the groove-like intermediate spaces 31 is formed rounded in the longitudinal axes containing the axis of rotation 24 viewed through the impeller 22, for example in the form of a circular section.
  • the wings 30 extend in the radial direction with respect to the axis of rotation 24 of the impeller 22 from a radially inner end 30a to a radially outer end 30b on the outer periphery of the impeller 22. In the direction of the axis of rotation 24 of the impeller 22, the wings 30 extend from one the wing rings of the two end faces 28,29 approximately in the middle of the axial width of the impeller 22 from each other separating web 33 to the end faces 28,29 of the impeller 22nd
  • the vanes of the impeller 22 cooperate with an annular conveying passage 34 formed in the pumping chamber 20 for conveying fuel.
  • the delivery channel 34 open at the beginning of a suction port 35 and at the end of a pressure port 36.
  • the fuel to be delivered flows through the Suction opening 35 in the delivery channel 34 and flows out of this under increased pressure through the pressure port 36 from.
  • the delivery channel 34 extends in the radial direction with respect to the axis of rotation 24 of the impeller 22 from the radially inner ends 30a of the vanes 30 to beyond the radially outer ends 30b thereof. In the direction of the axis of rotation 24 of the impeller 22, the delivery channel 34 extends beyond the end faces 28,29 of the impeller 22 also.
  • the delivery channel 34 is thus arranged in the direction of the axis of rotation 24 of the impeller 22 laterally adjacent to the wings 30 and also extends beyond the outer periphery of the impeller 22nd
  • the wings 30 are, as is clear in Figure 4, arranged obliquely so that they, starting from the web 33 to the respective end face 28,29 out, where the wings 30 end, in the direction of rotation 21 of the impeller 22 ahead. This means that the wings 30 are not arranged parallel to the axis of rotation 24 of the impeller 22, ie at right angles to the respective end face 28,29, but with the axis of rotation 24 a directed in the direction of rotation 21 of the impeller 22 angle ⁇ include.
  • the angle ⁇ is between 25 ° and 60 °, preferably between 30 ° and 55 °.
  • the flow pump 14 is shown according to a second embodiment, based on which the structure is explained as a so-called side channel pump.
  • the impeller 122 has in each case at its two axially directed end faces 128,129 on a ring of circumferentially of the impeller 122 spaced-apart wings 130, between which each groove-like spaces 131 are present.
  • the vanes 130 of the two end faces 128, 129 of the impeller 122 are separated from one another by a web 133 in the direction of the axis of rotation 24 of the impeller 122 and are interconnected at their radially outer ends 130b by a closed ring 140.
  • the web 133 may be formed continuously in the radial direction with respect to the axis of rotation 24 of the impeller 122, so that the two end faces 128,129 of the impeller 122 are completely separated from each other, or the web 133 may end in the radial direction in front of the ring 140, so that between web 133 and ring 140 in the region of the intermediate spaces 131 each have an opening 142 remains, through which the two end faces 128,129 of the impeller 122 communicate with each other.
  • each annular conveying channel 144 and 145 is formed, wherein the conveying channels 144,145 the respective rim of the wings 130 in the end faces 128,129 of the impeller 122 are formed opposite.
  • the one delivery channel 144 opens at the beginning of the suction port 135 and in the other delivery channel 145 opens at the end of the pressure port 136.
  • the two delivery channels 144,145 have over the outer periphery of the impeller 122, that is on the outer periphery of the ring 140 no connection with each other ,
  • the wings 130 are arranged obliquely as described in the first embodiment according to FIG 7, that these, starting from the web 133 to the respective end face 128,129 toward which the wings 130 end, in the direction of rotation 21 of the impeller 122 ahead.
  • This means that the wings 130 are not parallel are arranged to the rotational axis 24 of the impeller 122, but with the axis of rotation 24 a directed in the direction of rotation 21 of the impeller 122 angle ⁇ include.
  • the angle ⁇ is between 25 ° and 60 °, preferably between 30 ° and 55 °.
  • the impeller 222 of the flow pump 14 is a first one. Embodiment shown.
  • the flow pump 14 is formed here as in the second embodiment as a side channel pump and there are two apparent in Figure 5 delivery channels, each of the vane ring of one end face of the impeller 222 cooperates with a delivery channel.
  • the impeller 222 has at its two axially directed end faces 228,229 each a ring of circumferentially spaced-apart wings 230, between which each groove-like spaces 231 are present, the reason rounded, for example in the form of a circular section is formed.
  • the wings 230 are connected together at their radially outer ends 230b via a ring 240.
  • the edges 232 of the wings 230, with which they end at the respective end face 228,229 of the impeller, are not arranged radially with respect to the axis of rotation 24 of the impeller 222, but the edges 232 rush to the radially outer Ends 230 b of the wings 230 against their arrangement at the radially inner ends 230 a of the wings 230 in the direction of rotation 21 of the impeller 222 ahead.
  • the edges 232 of the wings 230 at the respective end face 228,229 of the impeller 222 extend from the radially inner ends 230a of the wings 230 to the radially outer ends 230b of the wings 230 rectilinearly.
  • the edges 232 are inclined at an angle ⁇ in the direction of rotation 21 of the impeller 222.
  • the angle ⁇ is between 20 ° and 45 °, preferably between 25 ° and 40 °.
  • the wings 230 are also arranged inclined so that they start in the direction of rotation starting from the web 233 separating the wings 230 of the two end faces 228, 229 from the respective end face 228, 229 at which the wings 230 terminate 21 of the impeller 222 ahead.
  • the wings 230 are not arranged parallel to the axis of rotation 24 of the impeller 222, but include with the axis of rotation 24 a directed in the direction of rotation 21 of the impeller 222 angle ⁇ .
  • the angle ⁇ is not constant over the course of the wings 230, starting from its radially inner end 230a to its radially outer end 230b.
  • the wings 230 form at the respective end face 228, 229 of the impeller 222 with the axis of rotation 24 an angle ⁇ E directed in the circumferential direction 21 of the impeller 222, between 25 ° and 50 °, in particular between 30 ° and 45 ° is.
  • the angle ⁇ E is about 37 °.
  • the wings 230 form on the respective end face 228, 229 of the impeller 222 with the axis of rotation 24 an angle ⁇ A directed in the direction of rotation 21 of the impeller 222, which is between 45 ° and 70 °, in particular between 54 ° and 65 ° °.
  • the angle ⁇ A is about 60 °.
  • the angle ⁇ increases linearly from the radially inner ends 230a of the wings 230 towards their radially outer ends 230b. Due to this increase in the angle ⁇ , starting from the radially inner ends 230a of the wings 230 to the radially outer ends 230b, the above-described in the direction of rotation 21 of the impeller 222 by the angle ⁇ vorgeneddle arrangement of the edges 232 of the wings 230 results in the area of their am Web arranged 233 inner ends of the wings 230 in cross-section perpendicular to the axis of rotation 24 of the impeller 222 viewed approximately radially with respect to the axis of rotation 24, so are not inclined as at its lying on the front edge 232.
  • the delivery pressure and the efficiency of the flow pump are further increased.
  • FIG. 10 shows a side view of a second exemplary embodiment as a variant of the impeller 322 of the flow pump according to the first exemplary embodiment.
  • the impeller 322 is substantially the same design as in the first embodiment, however, the edge 332, with the end of the blades 330 at the end face of the impeller 322, not straight but curved.
  • the edge 332 is arranged approximately radially with respect to the rotational axis 24 of the impeller 322 and the edge 332 extends to the radially outer ends 330b of the blades 330 continuously increasing in the direction of rotation 21 of the impeller 322.
  • the Angle ⁇ of the blades 330 with the axis of rotation 24 of the impeller 322 include starting from the radially inner ends 330 a of the blades 330 to their radially outer ends 330 b larger.
  • the increase in the size of the angle ⁇ is not linear as in the first embodiment but increases toward the radially outer ends 330 b of the wings 330 out.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Strömungspumpe zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs nach der Gattung des Anspruchs 1.
  • Eine solche Strömungpumpe ist durch die WO-A-92 00457 bekannt. Diese Strömungspumpe weist ein in einer Pumpenkammer umlaufendes Laufrad auf, das an wenigstens einer axial gerichteten Stirnseite einen Kranz von in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten Flügeln aufweist. Das Laufrad mit dem Flügelkranz wirkt mit einem ringförmigen Förderkanal zum Fördern des Kraftstoffs zusammen. Die Flügel sind bei Betrachtung in radialer Richtung bezüglich der Drehachse des Laufrads parallel zur Drehachse des Laufrads angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung der Flügel wird bei der bekannten Strömungspumpe kein optimaler Förderdruck und Wirkungsgrad erreicht.
  • Durch die US-A-1 689 579 ist eine Strömungspumpe bekannt, bei der das in einer Pumpenkammer umlaufende Laufrad an seinen Stirnseiten Kränze von Flügeln aufweist, die mit einem ringförmigen Förderkanal zum Fördern eines Mediums zusammenwirken. Die Flügel des Laufrads sind bei radialer Betrachtung bezüglich der Drehachse des Laufrads bezogen auf die Drehachse derart schräggestellt, daß sie zur Stirnseite des Laufrads hin in Umlaufrichtung des Laufrads vorauseilen. Durch diese Ausbildung der Flügel des Laufrads ist der Förderdruck und der Wirkungsgrad der Strömungspumpe verbessert, jedoch weiterhin nicht optimal.
  • Durch die DE-A-1 403 575 ist ebenfalls eine Strömungspumpe bekannt, bei der das in einer Pumpenkammer umlaufende Laufrad an seinen Stirnseiten Kränze von Flügeln aufweist, die mit einem ringförmigen Förderkanal zum Fördern eines Mediums zusammenwirken. Die Flügel des Laufrads sind bei radialer Betrachtung bezüglich der Drehachse des Laufrads bezogen auf die Drehachse derart schräggestellt, daß sie zur Stirnseite des Laufrads hin in Umlaufrichtung des Laufrads vorauseilen.
  • Auch durch die US 2,042,499 ist eine Strömungspumpe bekannt, bei der die Flügel des Laufrads bei radialer Betrachtung bezüglich der Drehachse des Laufrads bezogen auf die Drehachse derart schräggestellt sind, daß sie zur Stirnseite des Laufrads hin in Umlaufrichtung des Laufrads vorauseilen. Außerdem eilen die Flügel mit ihren radial äußeren Enden gegenüber ihren radialen inneren Enden in Umlaufrichtung des Laufrades voraus. Aufgrund dieser Anordnung der Flügel wird ein verbesserter, aber weiterhin noch kein optimaler Förderdruck und Wirkungsgrad erreicht.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Strömungspumpe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Ausbildung der Flügel mit dem ausgehend von deren radial inneren Enden zu deren radial äußeren Enden hin zunehmenden Winkel der Förderdruck und der Wirkungsgrad weiter verbessert sind.
  • In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Strömungspumpe angegeben.
    • Zeichnung
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Strömungspumpe zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs in vereinfachter Darstellung, Figur 2 in vergrößerter Darstellung einen in Figur 1 mit II bezeichneten Ausschnitt der Strömungspumpe gemäß einer ersten Ausführungs form, Figur 3 das Laufrad der Strömungspumpe von Figur 2 in einem Querschnitt senkrecht zu dessen Drehachse betrachtet, Figur 4 das Laufrad der Strömungspumpe in einem Schnitt entlang Linie IV-IV in Figur 3, Figur 5 den in Figur 1 mit II bezeichneten Ausschnitt der Strömungspumpe gemäß eine zweiten Ausführungs form, Figur 6 das Laufrad der Strömungspumpe von Figur 5 in einem Querschnitt senkrecht zu dessen Drehachse betrachtet, Figur 7 das Laufrad der Strömungspumpe in einem Schnitt entlang Linie VII-VII in Figur 6, Figur 8 das Laufrad der Strömungspumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht in Richtung von dessen Drehachse betrachtet, Figur 9 das Laufrad in einem Schnitt entlang Linie IX-IX in Figur 8, und Figur 10 eine modifizierte Ausführung des Laufrads gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
    • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Anhand der Figuren 1-7 wird zunächst der grundsätzliche Aufbau einer gattungsgemäßen strömungspumpe beschrieben. Die Figuren 1-7 stellen keine Ausfürungsbeispiele der Erfindung der.
  • Figur 1 zeigt in vereinfachter Darstellung eine Aggregat 10, das in einem gemeinsamen Gehäuse 12 eine Strömungspumpe 14 und einen Antriebsmotor 15 für die Strömungspumpe 14 umfaßt. Das Aggregat 10 ist in einem Kraftstoffvorratsbehälter 16 eines Kraftfahrzeugs angeordnet und die Strömungspumpe 14 saugt während des Betriebs des Aggregats 10 Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter 16 an und fördert diesen über eine Druckleitung 17 zur Brennkraftmaschine 18 des Kraftfahrzeugs. Die Strömungspumpe 14 weist ein in einer Pumpenkammer 20 umlaufendes Laufrad 22 auf, wobei die Pumpenkammer 20 in Richtung der Drehachse 24 des Laufrads 22 durch jeweils eine Kammerwand 25,26 begrenzt ist.
  • In den Figuren 2 bis 4 ist die Strömungspumpe 14 ausschnittsweise gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt anhand derer der Aufbau als sogenannte Peripheral-Seitenkanalpumpe erläutert wird. Das Laufrad 22 weist an seinen beiden axial, das heißt in Richtung seiner Drehachse 24 gerichteten Stirnseiten 28,29 jeweils einen Kranz von in Umfangsrichtung des Laufrads 22 mit Abstand zueinander angeordneten Flügeln 30 auf. Zwischen den Flügeln 30 sind jeweils nutartige Zwischenräume 31 vorhanden und die Flügel 30 sind im wesentlichen eben ausgebildet. Der Grund der nutartigen Zwischenräume 31 ist in den die Drehachse 24 enthaltenden Längsschnitten durch das Laufrad 22 betrachtet gerundet ausgebildet, beispielsweise in Form eines Kreisabschnitts. Die Flügel 30 erstrecken sich in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 24 des Laufrads 22 von einem radial inneren Ende 30a bis zu einem radial äußeren Ende 30b am Außenumfang des Laufrads 22. In Richtung der Drehachse 24 des Laufrads 22 erstrecken sich die Flügel 30 ausgehend von einem die Flügelkränze der beiden Stirnseiten 28,29 etwa in der Mitte der axialen Breite des Laufrads 22 voneinander trennenden Steg 33 bis zu den Stirnseiten 28,29 des Laufrads 22.
  • Die Flügelkränze des Laufrads 22 wirken mit einem in der Pumpenkammer 20 ausgebildeten ringförmigen Förderkanal 34 zum Fördern von Kraftstoff zusammen. In den Förderkanal 34 münden an dessen Anfang eine Saugöffnung 35 und an dessen Ende eine Drucköffnung 36. Der zu fördernde Kraftstoff strömt durch die Saugöffnung 35 in den Förderkanal 34 ein und strömt aus diesem unter erhöhtem Druck durch die Drucköffnung 36 ab. Der Förderkanal 34 erstreckt sich in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 24 des Laufrads 22 ausgehend von den radial inneren Enden 30a der Flügel 30 bis über deren radial äußere Enden 30b hinaus. In Richtung der Drehachse 24 des Laufrads 22 erstreckt sich der Förderkanal 34 jeweils über die Stirnseiten 28,29 des Laufrads 22 hinaus. Der Förderkanal 34 ist somit in Richtung der Drehachse 24 des Laufrads 22 seitlich neben den Flügeln 30 angeordnet und erstreckt sich außerdem über den Außenumfang des Laufrads 22.
  • Die Flügel 30 sind, wie in Figur 4 deutlich wird, derart schräg gestellt angeordnet, daß diese ausgehend vom Steg 33 zur jeweiligen Stirnseite 28,29 hin, an denen die Flügel 30 enden, in Umlaufrichtung 21 des Laufrads 22 vorauseilen. Dies bedeutet, daß die Flügel 30 nicht parallel zur Drehachse 24 des Laufrads 22 angeordnet sind, also rechtwinklig zur jeweiligen Stirnseite 28,29, sondern mit der Drehachse 24 einen in Umlaufrichtung 21 des Laufrads 22 gerichteten Winkel α einschließen. Der Winkel α beträgt zwischen 25° und 60°, vorzugsweise zwischen 30° und 55°. Durch diese Schrägstellung der Flügel 30 sind diese etwa parallel zur in Figur 4 durch die Pfeile 40 angedeuteten Relativströmung des in die Zwischenräume 31 zwischen den Flügeln 30 einströmenden Kraftstoffs angeordnet, wodurch an den entgegen der Umlaufrichtung 21 des Laufrads 22 weisenden Rückseiten der Flügel 30 ein Abreißen der Strömung und somit eine Wirbelbildung vermieden wird. Es werden dadurch die sogenannten Stoßverluste eliminiert und eine Erhöhung des Zirkulationsstroms erzielt, der für den fluidmechanischen Energietransport zwischen Laufrad 22 und Förderkanal 34 verantwortlich ist.
  • In den Figuren 5 bis 7 ist die Strömungspumpe 14 gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt, anhand derer der Aufbau als sogenannte Seitenkanalpumpe erläutert wird. Das Laufrad 122 weist dabei an seinen beiden axial gerichteten Stirnseiten 128,129 jeweils einen Kranz von in Umfangsrichtung des Laufrads 122 mit Abstand zueinander angeordneten Flügeln 130 auf, zwischen denen jeweils nutartige Zwischenräume 131 vorhanden sind. Die Flügel 130 der beiden Stirnseiten 128,129 des Laufrads 122 sind durch einen Steg 133 in Richtung der Drehachse 24 des Laufrads 122 betrachtet voneinander getrennt und sind an ihren radial äußeren Enden 130b durch einen geschlossenen Ring 140 miteinander verbunden. Der Steg 133 kann in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 24 des Laufrads 122 durchgehend ausgebildet sein, so daß die beiden Stirnseiten 128,129 des Laufrads 122 völlig voneinander getrennt sind, oder der Steg 133 kann in radialer Richtung vor dem Ring 140 enden, so daß zwischen Steg 133 und Ring 140 im Bereich der Zwischenräume 131 jeweils eine Öffnung 142 verbleibt, durch die die beiden Stirnseiten 128,129 des Laufrads 122 miteinander in Verbindung stehen.
  • In den den Stirnseiten 128,129 des Laufrads 122 zugewandten Kammerwänden 125,126 ist jeweils ein ringförmiger Förderkanal 144 bzw. 145 ausgebildet, wobei die Förderkanäle 144,145 dem jeweiligen Kranz der Flügel 130 in den Stirnseiten 128,129 des Laufrads 122 gegenüberliegend ausgebildet sind. In den einen Förderkanal 144 mündet an dessen Anfang die Saugöffnung 135 und in den anderen Förderkanal 145 mündet an dessen Ende die Drucköffnung 136. Die beiden Förderkanäle 144,145 weisen über den Außenumfang des Laufrads 122, das heißt über den Außenumfang des Rings 140 keine Verbindung miteinander auf. Die Flügel 130 sind wie beim der ersten Ausführungsform beschrieben gemäß Figur 7 derart schräg gestellt angeordnet, daß diese ausgehend vom Steg 133 zur jeweiligen Stirnseite 128,129 hin, an denen die Flügel 130 enden, in Umlaufrichtung 21 des Laufrads 122 vorauseilen. Dies bedeutet, daß die Flügel 130 nicht parallel zur Drehachse 24 des Laufrads 122 angeordnet sind, sondern mit der Drehachse 24 einen in Umlaufrichtung 21 des Laufrads 122 gerichteten Winkel α einschließen. Der Winkel α beträgt zwischen 25° und 60°, vorzugsweise zwischen 30° und 55°.
  • In den Figuren 8 und 9 ist das Laufrad 222 der Strömungspumpe 14 gemäß einem ersten. Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Strömungspumpe 14 ist dabei wie bei der zweiten Ausführungsform als Seitenkanalpumpe ausgebildet und es sind die beiden in Figur 5 ersichtlichen Förderkanäle vorhanden, wobei jeweils der Flügelkranz einer Stirnseite des Laufrads 222 mit einem Förderkanal zusammenwirkt. Das Laufrad 222 weist an seinen beiden axial gerichteten Stirnseiten 228,229 jeweils einen Kranz von in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten Flügeln 230 auf, zwischen denen jeweils nutartige Zwischenräume 231 vorhanden sind, deren Grund gerundet, beispielsweise in Form eines Kreisabschnitts ausgebildet ist. Die Flügel 230 sind an ihren radial äußeren Enden 230b über einen Ring 240 miteinander verbunden. In der Seitenansicht des Laufrads 222 gemäß Figur 8 betrachtet sind die Kanten 232 der Flügel 230, mit denen diese an der jeweiligen Stirnseite 228,229 des Laufrads enden, nicht radial bezüglich der Drehachse 24 des Laufrads 222 angeordnet, sondern die Kanten 232 eilen an den radial äußeren Enden 230b der Flügel 230 gegenüber ihrer Anordnung an den radial inneren Enden 230a der Flügel 230 in Umlaufrichtung 21 des Laufrads 222 voraus. Die Kanten 232 der Flügel 230 an der jeweiligen Stirnseite 228,229 des Laufrads 222 verlaufen ausgehend von den radial inneren Enden 230a der Flügel 230 zu den radial äußeren Enden 230b der Flügel 230 geradlinig. Bezogen auf eine durch die Mitte der Kanten 232 am radial inneren Ende 230a der Flügel 230 gelegte bezüglich der Drehachse 24 des Laufrads 222 radiale Linie 250 sind die Kanten 232 um einen Winkel β in Umlaufrichtung 21 des Laufrads 222 geneigt angeordnet. Der Winkel β beträgt zwischen 20° und 45°, vorzugsweise zwischen 25° und 40°.
  • Die Flügel 230 sind außerdem wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform gemäß Figur 9 derart schräggestellt angeordnet, daß diese ausgehend von dem die Flügel 230 der beiden Stirnseiten 228,229 voneinander trennenden Steg 233 zur jeweiligen Stirnseite 228,229 hin, an denen die Flügel 230 enden, in Umlaufrichtung 21 des Laufrads 222 vorauseilen. Dies bedeutet, daß die Flügel 230 nicht parallel zur Drehachse 24 des Laufrads 222 angeordnet sind, sondern mit der Drehachse 24 einen in Umlaufrichtung 21 des Laufrads 222 gerichteten Winkel α einschließen. Der Winkel α ist jedoch über den Verlauf der Flügel 230 ausgehend von deren radial innerem Ende 230a zu deren radial äußerem Ende 230b nicht konstant. Im Bereich ihrer radial inneren Enden 230a bilden die Flügel 230 an der jeweiligen Stirnseite 228,229 des Laufrads 222 mit der Drehachse 24 einen in Umlaufrichtng 21 des Laufrads 222 gerichteten Winkel αE, der zwischen 25° und 50°, insbesondere zwischen 30° und 45° beträgt. Vorzugsweise beträgt der Winkel αE etwa 37°. Im Bereich ihrer radial äußeren Enden 230b bilden die Flügel 230 an der jeweiligen Stirnseite 228,229 des Laufrads 222 mit der Drehachse 24 einen in Umlaufrichtung 21 des Laufrads 222 gerichteten Winkel αA, der zwischen 45° und 70° beträgt, insbesondere zwischen 54° und 65°. Vorzugsweise beträgt der Winkel αA etwa 60°. Erfindungsgemaß nimmt Der Winkel α ausgehend von den radial inneren Enden 230a der Flügel 230 zu deren radial äußeren Enden 230b hin linear zu. Durch diese Zunahme des Winkels α ausgehend von den radial inneren Enden 230a der Flügel 230 zu deren radial äußeren Enden 230b ergibt sich die vorstehend beschriebene in Umlaufrichtung 21 des Laufrads 222 um den Winkel β vorgeneigte Anordnung der Kanten 232 der Flügel 230. Im Bereich ihrer am Steg 233 angeordneten inneren Enden verlaufen die Flügel 230 im Querschnitt senkrecht zur Drehachse 24 des Laufrads 222 betrachtet etwa radial bezüglich der Drehachse 24, sind also nicht wie an ihrer an der Stirnseite liegenden Kante 232 geneigt.
  • Durch die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Ausbildung der Flügel 230 mit dem ausgehend von deren radial inneren Enden 230a zu deren radial äußeren Enden 230b hin zunehmenden Winkel α werden der Förderdruck und der Wirkungsgrad der Strömungspumpe weiter gesteigert. Dies ergibt sich durch die weitere Steigerung der Dralländerung der Strömung des Kraftstoffs, die im Bereich der radial inneren Enden 230a der Flügel 230 in die Zwischenräume 231 eintritt und aus den Zwischenräumen 231 im Bereich der radial äußeren Enden 230b der Flügel 230 wieder austritt. Vom Eintritt zum Austritt erfährt die Strömung des Kraftstoffs eine zusätzliche Dralländerung, die zu einer Steigerung des Drucks und des Wirkungsgrads führt.
  • In Figur 10 ist ein zweites Ausführungsbeispiel als eine Variante des Laufrads 322 der Strömungspumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht dargestellt. Das Laufrad 322 ist dabei im wesentlichen gleich ausgebildet wie beim ersten Ausführungsbeispiel, jedoch verläuft die Kante 332, mit der die Flügel 330 an der Stirnseite des Laufrads 322 enden, nicht geradlinig sondern gekrümmt. Im Bereich der radial inneren Enden 330a der Flügel 330 ist die Kante 332 etwa radial bezüglich der Drehachse 24 des Laufrads 322 angeordnet und die Kante 332 verläuft zu den radial äußeren Enden 330b der Flügel 330 kontinuierlich zunehmend in Umlaufrichtung 21 des Laufrads 322. Entsprechend wird der Winkel α den die Flügel 330 mit der Drehachse 24 des Laufrads 322 einschließen ausgehend von den radial inneren Enden 330a der Flügel 330 zu deren radial äußeren Enden 330b hin größer. Die Zunahme der Größe des Winkels α erfolgt dabei nicht linear wie beim ersten Ausführungsbeispiel sondern verstärkt sich zu den radial äußeren Enden 330b der Flügel 330 hin. Im Bereich ihrer am Steg 333 angeordneten inneren Enden verlaufen die Flügel 330 im Querschnitt senkrecht zur Drehachse 24 des Laufrads 322 betrachtet etwa radial bezüglich der Drehachse 24, sind also nicht wie an ihrer an der Stirnseite liegenden Kante 332 gekrümmt.

Claims (7)

  1. Strömungspumpe zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter (16) zur Brennkraftmaschine (18) eines Kraftfahrzeugs mit einem in einer Pumpenkammer (20) umlaufenden Laufrad (222;322), das an wenigstens einer axial gerichteten Stirnseite (228,229) einen Kranz von in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten Flügeln (230;330) aufweist, die mit einem ringförmigen Förderkanal (34;144,145) zum Fördern des Kraftstoffs zusammenwirken, wobei die Flügel (230;330) bei Betrachtung in radialer Richtung bezüglich der Drehachse (24) des Laufrads (222;322) bezogen auf die Drehachse (24) derart schräggestellt sind, daß sie zur wenigstens einen axial gerichteten Stirnseite (228,229) des Laufrads (222;322) hin in Umlaufrichtung (21) des Laufrads (222;322) vorauseilen und wobei die Flügel (230;330) an der wenigstens einen axial gerichteten Stirnseite (228,229) des Laufrads (222;322) mit ihren radial äußeren Enden (230b;330b) gegenüber ihren radial inneren Enden (230a;330a) in Umlaufrichtung (21) des Laufrads (222;322) vorauseilen, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) unter dem die Flügel (230;330) zur Drehachse (24) des Laufrads (222;322) geneigt sind, ausgehend von den radial inneren Enden (230a;330a) der Flügel (230;330) zu deren radial äußeren Enden (230b;330b) hin zunimmt.
  2. Strömungspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (230) mit der Drehachse (24) des Laufrads (222) einen in Umlaufrichtung (21) des Laufrads (222) gerichteten Winkel (α) einschließen, der zwischen 25° und 70° beträgt.
  3. Strömungspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (230;330) an der wenigstens einen axial gerichteten Stirnseite (228,229) des Laufrads (222;322) ausgehend von ihrem radial inneren Ende (230a;330a) bezüglich einer gedachten radialen Anordnung (250) in Umlaufrichtung (21) um einen Winkel (β) geneigt angeordnet sind, wobei der Winkel (β) zwischen 20° und 45° beträgt.
  4. Strömungspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (230;330) im Bereich ihrer radial inneren Enden (230a;330a) unter einem Winkel (αE) zur Drehachse (24) des Laufrads (222;322) geneigt sind, der zwischen 25° und 50° beträgt, und daß die Flügel (230;330) im Bereich ihrer radial äußeren Enden (230b;330b) unter einem Winkel (αA) zur Drehachse (24) des Laufrads (222;322) geneigt sind, der zwischen 45° und 70° beträgt.
  5. Strömungspumpe nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (330) ausgehend von ihren radial inneren Enden (330a) zu ihren radial äußeren Enden (330b) hin in Umlaufrichtung (21) des Laufrads (322) gekrümmt verlaufen.
  6. Strömungspumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (330) im Bereich ihrer radial inneren Enden (330a) etwa radial bezüglich der Drehachse (24) des Laufrads (322) verlaufen.
  7. Strömungspumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (230;330) an ihren radial äußeren Enden (230b;330b) über einen geschlossenen Ring (240) miteinander verbunden sind und daß der ringförmige Förderkanal (145,146) in einer die Pumpenkammer (20) in Richtung der Drehachse (24) des Laufrads (222;322) begrenzenden Kammerwand (125,126) ausgebildet ist und sich in radialer Richtung bezüglich der Drehachse (24) zwischen den radial inneren Enden (230a;330a) und den radial äußeren Enden (230b;330b) der Flügel (230;330) erstreckt.
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