EP1183471A1

EP1183471A1 - Förderpumpe

Info

Publication number: EP1183471A1
Application number: EP01917020A
Authority: EP
Inventors: Holger Barth; Peter Marx; Hans-Dieter Wilhelm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-03-06
Anticipated expiration: 2021-02-23
Also published as: US20010041132A1; JP4955889B2; AU4415901A; ES2214402T3; DE10013907A1; DE50101315D1; KR100760054B1; BR0105549A; KR20020025871A; CN1365433A; US6471466B2; EP1183471B1; BR0105549B1; JP2003528257A; WO2001071193A1; CN1185417C

Abstract

Eine Förderpumpe mit zwei einander konzentrisch umschliessenden, in einem angetriebenen Laufrad (4) angeordneten Kränzen von Schaufelkammern (15, 16) begrenzende Leitschaufeln (13, 14) weisen unterschiedliche Winkelabstände ( alpha , beta ) auf. Die Winkelabstände ( alpha , beta ) variieren innerhalb des Kranzes der Leitschaufeln (13, 14) und den Kränzen untereinander. Hierdurch werden Additionen von Geräuschemissionen vermieden. Die Förderpumpe weist damit besonders wenige störende Geräusche auf.

Description

Beschreibung

Förderpumpe

Die Erfindung betrifft eine Förderpumpe mit zumindest einem angetriebenen, sich in einem Pumpengehäuse drehenden Laufrad, mit mehreren an zumindest einer Stirnseite des Laufrades angeordneten Kränzen von Schaufelkammern, mit den Kränzen der Schaufelkammern in der Wandung des Pumpengehäuses gegenüberliegend angeordneten Förderkanälen und mit die Schaufelkammern jeweils tangential zum Laufrad begrenzenden Leitschaufeln.

Solche Förderpumpen werden zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter in heutigen Kraftfahrzeugen häufig eingesetzt und sind aus der Praxis bekannt. Die aus der Praxis bekannte Förderpumpe hat auf einem gemeinsamen Laufrad zwei einander konzentrisch umschließende Kränze von Schaufelkammern. Der Kraftstoff gelangt bei einer Drehung des Laufrades über einen Einlaßkanal zunächst in den radial inneren Förderkanal und anschließend in den radial äußeren Förderkanal. Die Pumpe hat hierdurch zwei Pumpstufen.

Weiterhin ist aus der Praxis eine Förderpumpe mit zwei Laufrädern mit jeweils einem Kranz Schaufelkammern bekannt geworden. Diese Laufräder bilden jeweils eine Pumpstufe der Förderpumpe.

Nachteilig bei den bekannten Förderpumpen ist, daß sie sehr große Geräuschemissionen erzeugen. Die Geräuschemissionen addieren sich zu einem störenden Pfeifton. Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Förderpumpe der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie eine besonders wenig störende Geräuschemission erzeugt.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Winkelabstände der Leitschaufeln untereinander und auf unterschiedlichen Kränzen jeweils nach den Regeln einer stochastischen Verteilung geringfügig variieren.

Durch diese Gestaltung werden die Geräuschemissionen bei jedem der Kränze der Leitschaufeln durch die Variation ihrer Winkelabstände zueinander besonders gering gehalten. Deshalb wird von keinem der Kränze der Leitschaufeln ein Pfeifton erzeugt. Die Variation der Winkelabstände der Leitschaufeln der verschiedenen Kränze verhindert, daß sich deren Geräuschemissionen addieren. Daher erzeugen die Kränze der Leitschaufeln jeweils Geräuschemissionen auf unterschiedlichen Frequenzen. Die Geräuschemissionen der erfindungsgemäßen Förderpumpe sind hierdurch über einen großen Bereich des hörbaren Frequenzspektrums verteilt und werden vom menschlichen Ohr als gleichmäßiges Rauschen wahrgenommen. Hierdurch erzeugt die erfindungsgemäße Förderpumpe besonders wenig störende Geräuschemissionen.

Zur besonders breiten Verteilung der Geräuschemissionen auf dem hörbaren Frequenzspektrum trägt es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Winkelabstände der Leitschaufeln unterschiedlicher Kränze in verschiedenen Bereichen variieren.

Durch die Variation der Winkelabstände zufällig erzeugte Überlagerungen von Geräuschemissionen zweier Kränze der Leitschaufeln lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn die Anzahl der Leitschaufeln unterschiedlicher Kränze variiert.

Die erfindungsgemäße Förderpumpe hat bei geringen störenden Geräuschemissionen einen besonders hohen Wirkungsgrad, wenn die Anzahl der Leitschaufeln zweier einander konzentrisch umschließender Kränze in dem radial inneren Kranz kleiner ist als in dem radial äußerem Kranz.

Geräuschemissionen, die durch eine gegenseitige Beeinflussung der Kränze der Leitschaufeln über den zu fördernden Kraftstoff erzeugt werden, lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn die Förderkanäle jeweils zur Verbindung mit einem eigenen Verbraucher vorgesehen sind. Beispielsweise kann der eine Förderkanal zu einer innerhalb des Kraftstoffbehälters angeordneten Saugstrahlpumpe führen, während der andere Förderkanal zur Verbindung mit einer zu einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges führenden Vorlaufleitung vorgesehen ist. Weiterhin kann der eine Förderkanal zur Ansaugung unmittelbar aus dem Kraftstoffbehälter und der andere Förderkanal zur Ansaugung aus einem Schwalltopf vorgesehen sein. Hierdurch wird der Fluß des Kraftstoffs von dem einen Kranz Leitschaufeln auf einen weiteren Kranz unterbunden und damit die Übertragung und Verstärkung der Geräusche innerhalb der Förderpumpe vermieden.

Die erfindungsgemäße Förderpumpe hat besonders geringe Geräuschemissionen bei einem hohen Wirkungsgrad, wenn die Winkelabstände der Leitschaufeln zweier einander konzentrisch umschließender Kränze in dem radial äußeren Kranz zueinander in dem Bereich von 8° bis 12° variieren. Zur weiteren Verringerung der Geräuschemissionen der erfindungsgemäßen Förderpumpe trägt es bei, wenn die Winkelabstände der Leitschaufeln zweier einander konzentrisch umschließender Kränze in dem inneren äußeren Kranz zueinander in dem Bereich von 16° bis 20° variieren.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Figur 1 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Förderpumpe,

Figur 2 eine Schnittdarstellung durch die Förderpumpe aus Figur 1 entlang der Linie II - II.

Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine als Seitenkanalpumpe ausgebildete Förderpumpe. Die Förderpumpe weist ein auf einer Welle 1 befestigtes, sich zwischen zwei feststehenden Gehäuseteilen 2, 3 drehbares Laufrad 4 auf. Die Förderpumpe hat zwei sich konzentrisch umschließende Förderkammern 5, 6. Die Förderkammern 5, 6 erstrecken sich jeweils von einem Einlaßkanal 7, 8 bis zu einem Auslaßkanal 9, 10 und setzen sich jeweils in aus in den Gehäuseteilen 2, 3 angeordneten Förderkanälen 11 , 12 und aus in dem Laufrad 4 angeordneten und von Laufschaufeln 13, 14 begrenzten Schaufelkammern 15, 16 zusammen. Die Schaufelkammem 15, 16 sind jeweils als Vertiefung in einer der Stirnseiten angeordnet. Einander gegenüberstehende Schaufelkammern 15, 16 sind untereinander verbunden. Bei einer Drehung des Laufrades 4 entstehen in den Förderkammern 5, 6 von den Einlaßkanälen 7, 8 zu den Auslaßkanälen 9, 10 führende Zirkulationsströmungen. Figur 2 zeigt in einer Schnittdarstellung durch die Förderpumpe aus Figur 1 entlang der Linie II - II eine Draufsicht auf eine der Stirnseiten des Laufrades 4. Hierbei ist zu erkennen, daß insgesamt zwei Kränze der Schaufelkammern 15, 16 in dem Laufrad 4 angeordnet sind. Die Kränze der Schaufelkammern 15, 16 umschließen sich konzentrisch. Weiterhin sind in Figur 3 die Winkelabstände und ß der Laufschaufeln 13, 14 zueinander dargestellt. Die Winkelabstände α der Leitschaufeln 13 des inneren Kranzes variieren zwischen 16° und 20°. Beispielhaft sind für 20 Laufschaufeln des radial inneren Kranzes der Leitschaufeln 13 eine stochastische Verteilung der Winkelabstände α1 bis α20 angegeben.

Der radial äußere Kranz weist 36 Laufschaufeln 14 auf. Die Winkelabstände ß1 bis ß36 der Laufschaufeln 14 zueinander variieren analog der für den radial inneren Kranz angegebenen stochastischen Verteilung im Bereich zwischen 8° und 12°.

Claims

Patentansprüche

1. Förderpumpe mit zumindest einem angetriebenen, sich in einem Pumpengehäuse drehenden Laufrad, mit mehreren an zumindest einer Stirnseite des Laufrades angeordneten Kränzen von Schaufelkammern, mit den Kränzen der Schaufelkammern in der Wandung des Pumpengehäuses gegenüberliegend angeordneten Förderkanälen und mit die Schaufelkammern jeweils tangential zum Laufrad begrenzenden Laufschaufeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelabstände ( , ß) der Laufschaufeln (13, 14) untereinander und auf unterschiedlichen Kränzen jeweils nach den Regeln einer stochastischen Verteilung geringfügig variieren.

2. Förderpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelabstände (α, ß) der Leitschaufeln (13, 14) unterschiedlicher Kränze in verschiedenen Bereichen variieren.

3. Förderpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Leitschaufeln (13, 14) unterschiedlicher Kränze variiert.

4. Förderpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Leitschaufeln (13, 14) zweier einander konzentrisch umschließender Kränze in dem radial inneren Kranz kleiner ist als in dem radial äußerem Kranz.

5. Förderpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderkanäle (11 , 12) jeweils zur Verbindung mit einem eigenen Verbraucher vorgesehen sind.

6. Förderpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelabstände (ß) der Leitschaufeln (13, 14) zweier einander konzentrisch umschließender Kränze in dem radial äußeren Kranz zueinander in dem Bereich von 8° bis 12° variieren.

7. Förderpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelabstände (α) der Leitschaufeln (13, 14) zweier einander konzentrisch umschließender Kränze in dem inneren äußeren Kranz zueinander in dem Bereich von 16° bis 20° variieren.