WO1998017916A1 - Förderpumpe - Google Patents

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WO1998017916A1
WO1998017916A1 PCT/EP1997/005403 EP9705403W WO9817916A1 WO 1998017916 A1 WO1998017916 A1 WO 1998017916A1 EP 9705403 W EP9705403 W EP 9705403W WO 9817916 A1 WO9817916 A1 WO 9817916A1
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channel
feed pump
area
pump according
delivery chamber
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PCT/EP1997/005403
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Inventor
Dieter Wilhelm
Egbert Lorenz
Peter Schuchardt
Matthias Staab
Thomas Werner
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Mannesmann Vdo Ag
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Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a feed pump with a driven impeller rotating in a pump housing, which has at least one end face of a ring of vane chambers delimiting guide vanes and with at least one partially annular channel arranged in the area of the guide vanes in the pump housing, which channel with the vane chambers is used for conveying forms a liquid from an inlet channel to an outlet channel provided delivery chamber and has a compression region with a tapering cross-section over a limited angular range.
  • Such delivery pumps are known as peripheral or side channel pumps and are often used to deliver fuel from a fuel tank to an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the guide vanes in the delivery chamber generate a circulation flow which runs transversely to the direction of movement of the guide vanes.
  • the compression area serves to increase the pressure in the delivery chamber.
  • gas bubbles present in the hot fuel from vaporous fuel are to condense in the liquid fuel by exceeding the vapor pressure. This is important, for example, for a warm start of the motor vehicle, since the temperature of the fuel is particularly high here and gas bubbles are therefore very often sucked in through the inlet duct.
  • Cold fuel which usually contains no gas bubbles, should also be reliably pumped with the feed pump.
  • the compression area is located directly on the inlet channel adjoining area of the partially annular channel.
  • the fuel flows from the inlet duct directly into the compression area and generates swirls there.
  • these eddies have areas with high and low pressures and thus prevent the gas bubbles from dissolving reliably.
  • there is a risk of cavitation in this feed pump in particular on the wall of the partially annular channel in the compression area. In the long run, this cavitation leads to destruction of the wall of the partially annular channel and to a reduced delivery capacity of the delivery pump.
  • a further feed pump has become known, in which the region of the partially annular duct adjoining the inlet duct initially has a first region with a constant cross section. At the end of this area, a degassing hole is machined into the pump housing at the radially inner end of the partially annular channel. Then the cross section of the part-ring-shaped channel is abruptly reduced in order to be guided with a constant cross section to the area of the outlet channel. The gas bubbles are not condensed in the fuel, but should be removed through the degassing hole. Since the circulation flow is already formed in the first area, the gas bubbles are entrained by the fuel and form a foam with the liquid fuel.
  • the invention is based on the problem of designing a feed pump of the type mentioned at the outset in such a way that gas bubbles present in the fuel are condensed particularly reliably and that, if possible, no cavitation occurs in the region of the partially annular channel.
  • This problem is solved according to the invention in that the partially annular channel between the inlet channel and the compression area has a calming area with a constant cross section.
  • the fuel sucked in through the inlet channel first reaches the calming region, in which eddies introduced into the delivery chamber can dissipate through the inlet channel. After the turbulence has subsided, the fuel, together with the gas bubbles, reaches the compression region in which the gas bubbles reliably condense in the fuel when their vapor pressure is exceeded. Since the swirling of the fuel is first removed in the calming area, the risk of cavitation in the wall of the partially annular channel is kept as low as possible and a constant delivery rate of the delivery pump is ensured.
  • the invention is also particularly suitable for a feed pump in which delivery chambers are arranged on both sides of the impeller, which have a connection for overflowing the liquid from one delivery chamber into the other delivery chamber, the inlet channel into one delivery chamber and the other delivery chamber into the outlet channel flows.
  • a feed pump is often used to achieve a high delivery rate with particularly small dimensions.
  • the feed pump has a particularly high delivery rate for cold and warm fuel if the part-annular channel of the delivery chamber opening into the outlet channel has a continuous movement in the direction of movement of the guide vanes, essentially over the same angular range as the calming range of the partially ring-shaped one Channel of the other delivery chamber extending cross-sectional expansion.
  • the swirling of the fuel flowing in through the inlet channel subsides particularly reliably if the calming region extends over an angular region of approximately 50 °.
  • the gas bubbles in the fuel condense particularly reliably in the fuel if the compression range extends over an angular range of approximately 70 °.
  • the flow guide vane could be designed as a component to be inserted separately into the inlet duct.
  • the feed pump consists of a particularly few components which can be manufactured inexpensively if the flow guide vane is manufactured in one piece with the pump housing and is arranged on the side of the inlet duct facing away from the partially annular duct.
  • the cross-sectional enlargement of the partially annular channel leading to the outlet channel could be produced, for example, by a continuous depression with a constant width of the partially annular channel.
  • a circulation flow forms particularly quickly in this part-ring-shaped channel if the cross-sectional expansion of the part-ring-shaped channel leading to the outlet channel is produced by widening the part-ring-shaped channel. As a result, the delivery rate of the feed pump is additionally increased.
  • the delivery capacity of the feed pump can be further increased if the cross-sectional widening is produced by a radially inner boundary of the part-ring-shaped channel, which is directed inward in the direction of flow, with a simultaneous continuous depression.
  • the circulation flow first forms in the radially outer region of the guide vanes, where the pressure is greatest anyway due to the centrifugal forces generated by the guide vanes.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a feed pump according to the invention
  • FIG. 2 shows a tangential section through the feed pump from FIG. 1 along the line II-II,
  • FIG. 3 shows a sectional view through the feed pump along the line III-III from FIG. 1,
  • Figure 4 is a sectional view through the feed pump along the line IV - IV of Figure 1.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a feed pump according to the invention, designed as a side channel pump, with a pump housing 1.
  • An impeller 2 is rotatably arranged in the pump housing 1.
  • a ring 5 of guide vanes 6, 6a, 6b are incorporated in each of its two end faces 3, 4.
  • the impeller 2 is fixed in its center on a drive shaft 7 in a rotationally fixed manner.
  • the pump housing 1 has The area of the guide vanes 6, 6a, 6b on each side has a partially annular channel 8, 9.
  • the conveying chambers 11, 12 have a connection 13 to one another which is produced by an overlap of the semicircular cross sections of the vane chambers 10, 10a, 10b. Through this connection 13, liquid can flow from one delivery chamber 11 into the other delivery chamber 12 with almost no swirling.
  • the impeller 2 faces the pump housing 1 with a small distance. This creates a sealing gap 14 which runs around the impeller 2 and seals the delivery chambers 11, 12.
  • a plurality of mutually opposite depressions 15, 16 are machined in the end faces 3, 4.
  • Two opposite depressions 15, 16 are connected to one another by a channel 17.
  • a small amount of leakage of the liquid to be delivered reaches the recesses 15, 16 through the sealing gap 14 between the impeller 2 and the pump housing 1.
  • the recesses 15, 16 form axial sliding bearings for the impeller 2.
  • FIG. 2 shows a tangential section through the feed pump according to the invention from FIG. 1 along the line II-II.
  • the pump housing 1 has an inlet channel 18 and an outlet channel 19, which are separated from one another by a sill 20 arranged on both sides of the impeller 2.
  • the sill 20 interrupts the circulation flows of the liquid to be delivered which are generated in the delivery chambers 11, 12.
  • the one lasskanal 18 opens into a delivery chamber 11, while the other delivery chamber 12 opens into the outlet channel 19.
  • a flow guide vane 25 is arranged in the inlet channel 18 and is made in one piece with the pump housing 1.
  • 19 opening delivery chamber 12 has, seen in the flow direction, a cross-sectional widening 26 on the inlet side, which extends over the same angular range as the calming area 21 of the other part-ring-shaped channel 8.
  • a cross-sectional widening 26 is followed by a conveying area 27 with a constant cross-section.
  • FIG. 3 shows, in a sectional illustration along the line III-III from FIG. 1, the partially annular channel 8, into which the inlet channel 18 opens.
  • the inlet duct 18 is half covered by the flow guide vane 25.
  • the calming region 21 of the partially annular channel 8 extends approximately over an angular range of 50 °, to which the compression region 22 adjoins approximately over an angular range of 70 °.
  • the pump housing 1 is penetrated by a vent hole 28. This vent hole 28 is mainly used to vent the feed pump when filling for the first time.
  • FIG. 4 shows the partially annular channel 9 opening into the outlet channel 19. It can clearly be seen that the radially outer boundary of the partially annular channel 9 has a constant radius over the entire angular range. The cross-sectional widening 26 at the beginning of the partially annular channel 9 is generated by the radially inner boundary.

Abstract

Bei einer zum Fördern von Kraftstoff in einem Kraftfahrzeug ausgebildeten Förderpumpe mit zwei einander gegenüberliegenden Förderkammern (11, 12), von denen die eine mit einem Einlaßkanal (18) und die andere mit einem Auslaßkanal (19) verbunden ist, hat die mit dem Einlaßkanal (18) verbundene Förderkammer (11) einen Beruhigungsbereich (21), an dem sich ein Kompressionsbereich (22) anschließt. Hierdurch wird in die Förderpumpe eintretender Kraftstoff zunächst beruhigt. Anschließend werden insbesondere in heißem Kraftstoff vorhandene Gasblasen durch eine Überschreitung des Dampfdrucks in dem Kraftstoff aufgelöst.

Description

Beschreibung
Förderpumpe
Die Erfindung betrifft eine Förderpumpe mit einem angetriebenen, sich in einem Pumpengehäuse drehenden Laufrad, welches an zumindest einer seiner Stirnseiten einen Kranz Schaufelkammern begrenzender Leitschaufeln hat und mit zumindest einem im Bereich der Leitschaufeln in dem Pumpengehäuse angeordneten teilringförmigen Kanal, welcher mit den Schaufelkammern eine zum Fördern einer Flüssigkeit von einem Einlaßkanal bis zu einem Auslaßkanal vorgesehene Förderkammer bildet und einen Kompressionsbereich mit einem sich über einen begrenzten Winkelbereich verjüngenden Querschnitt aufweist.
Solche Förderpumpen sind als Peripheral- oder Seitenkanalpumpen bekannt und werden häufig zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter zu einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Hierbei erzeugen die Leitschaufeln in der Förderkammer eine quer zu der Bewegungsrichtung der Leitschaufeln verlaufende Zirkulationsströmung. Der Kompressionsbereich dient dazu, den Druck in der Förderkammer zu erhöhen. Hierdurch sollen im heißen Kraftstoff vorhandene Gasblasen aus dampfförmigen Kraftstoff in dem flüssigen Kraftstoff durch eine Überschreitung des Dampfdrucks kondensieren. Dies ist beispielsweise bei einem Warmstart des Kraftfahrzeuges wichtig, da hier die Temperatur des Kraftstoffs besonders hoch ist und deshalb sehr häufig Gasblasen durch den Einlaßkanal angesaugt werden. Kalter Kraftstoff, der in der Regel keine Gasblasen enthält, soll mit der Förderpumpe ebenfalls zuverlässig gefördert werden.
Bei einer aus der aus der Praxis bekannten Förderpumpe befindet sich der Kompressionsbereich unmittelbar an dem sich an den Einlaßkanal anschließenden Bereich des teilringförmigen Kanals. Hierdurch strömt der Kraftstoff von dem Einlaßkanal unmittelbar in den Kompressionsbereich und erzeugt dort Verwirbelungen. Diese Verwirbelungen weisen jedoch Bereiche mit hohen und mit geringen Drücken auf und verhindern damit ein zuverlässiges Auflösen der Gasblasen. Weiterhin besteht bei dieser Förderpumpe insbesondere an der Wandung des teilringförmigen Kanals im Kompressionsbereich die Gefahr von Kavitation. Diese Kavitation führt auf Dauer zu einer Zerstörung der Wandung des teilringförmigen Kanals und zu einer verringerten Förderleistung der Förderpumpe.
Es ist eine weitere Förderpumpe bekannt geworden, bei der der an den Einlaßkanal angrenzende Bereich des teilringförmigen Kanals zunächst einen ersten Bereich mit einem gleichbleibenden Querschnitt aufweist. Am Ende dieses Bereiches ist an dem radial inneren Ende des teilringförmigen Kanals eine Entgasungsbohrung in das Pumpengehäuse eingearbeitet. Anschließend verringert sich der Querschnitt des teilringförmigen Kanals sprungartig, um mit gleichbleibendem Querschnitt bis zu dem Bereich des Auslaßkanals geführt zu werden. Die Gasblasen werden hierbei nicht in dem Kraftstoff kondensiert, sondern sie sollen durch die Entgasungsbohrung abgeführt werden. Da sich in dem ersten Bereich bereits die Zirkulationsströmung ausbildet, werden die Gasblasen von dem Kraftstoff mitgerissen und bilden mit dem flüssigen Kraftstoff einen Schaum. Hierdurch ist eine zuverlässige Trennung von Gasblasen und Kraftstoff und damit ein Abführen der Gasblasen durch die Entgasungsbohrung ausgeschlossen. Weiterhin ist der Anteil der Gasblasen im zu fördernden Kraftstoff zeitlich starken Schwankungen ausgesetzt, was insbesondere im Bereich der sprungartigen Querschnittsänderung des teilringförmigen Kanals eine Kavitation am Pumpengehäuse und damit einen Abfall der Förderleistung der Förderpumpe zur Folge hat.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Förderpumpe der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß im Kraftstoff vorhandene Gasblasen besonders zuverlässig kondensiert werden und daß möglichst keine Kavitation im Bereich des teilringförmigen Kanals auftritt. Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der teilringförmige Kanal zwischen dem Einlaßkanal und dem Kompressionsbereich einen Beruhigungsbereich mit einem konstanten Querschnitt aufweist.
Durch diese Gestaltung gelangt der durch den Einlaßkanal angesaugte Kraftstoff zunächst in den Beruhigungsbereich, in welchem durch den Einlaßkanal in die Förderkammer eingebrachte Verwirbelungen abklingen können. Nach einem Abklingen der Verwirbelungen gelangt der Kraftstoff zusammen mit den Gasblasen in den Kompressionsbereich, in dem die Gasblasen durch eine Überschreitung ihres Dampfdrucks zuverlässig in dem Kraftstoff kondensieren. Da die Verwirbelungen des Kraftstoffs zuerst in dem Beruhigungsbereich beseitigt werden, wird die Gefahr der Kavitation der Wandung des teilringförmigen Kanals so gering wie möglich gehalten und eine gleichbleibende Förderleistung der Förderpumpe sichergestellt.
Die Erfindung eignet sich insbesondere auch für eine Förderpumpe, bei der beidseitig des Laufrades Förderkammern angeordnet sind, welche zum Überströmen der Flüssigkeit von der einen Förderkammer in die andere Förderkammer eine Verbindung aufweisen, wobei der Einlaßkanal in die eine Förderkammer und die andere Förderkammer in den Auslaßkanal mündet. Eine solche Förderpumpe wird häufig zur Erlangung einer hohen Förderleistung bei besonders kleinen Abmessungen eingesetzt. Die Förderpumpe hat gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei kaltem und bei warmem Kraftstoff eine besonders hohe Förderleistung, wenn der teilringförmige Kanal der in den Auslaßkanal mündenden Förderkammer eine in Bewegungsrichtung der Leitschaufeln gesehen kontinuierliche, sich im wesentlichen über den gleichen Winkelbereich wie der Beruhigungsbereich des teilringförmigen Kanals der anderen Förderkammer erstreckende Querschnittserweiterung aufweist.
Die Verwirbelungen des durch den Einlaßkanal einströmenden Kraftstoffs klingen gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders zuverlässig ab, wenn sich der Beruhigungsbereich über einen Winkelbereich von ungefähr 50° erstreckt. Die Gasblasen im Kraftstoff kondensieren gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders zuverlässig im Kraftstoff, wenn sich der Kompressionsbereich über einen Winkelbereich von ungefähr 70° erstreckt.
Bei den bekannten Förderpumpen gelangt der von dem Einlaßkanal in den teilringförmigen Kanal einströmende Kraftstoff nahezu senkrecht auf die Leitschaufeln. Hierdurch werden zusätzliche Verwirbelungen erzeugt. Diese Verwirbelungen lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn im Bereich des Einlaßkanals eine Strömungsleitschaufel angeordnet ist, welche zur Einleitung der zu pumpenden Flüssigkeit in tangentialer Richtung in den Beruhigungsbereich der Förderkammer ausgebildet ist.
Die Strömungsleitschaufel könnte als separat in den Einlaßkanal einzusetzendes Bauteil ausgebildet sein. Die Förderpumpe besteht jedoch gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung aus besonders wenigen, kostengünstig zu fertigenden Bauteilen, wenn die Strömungsleitschaufel einteilig mit dem Pumpengehäuse gefertigt und an der dem teilringförmigen Kanal abgewandten Seite des Einlaßkanals angeordnet ist.
Zur weiteren Beruhigung des in den teilringförmigen Kanal einströmenden Kraftstoffs trägt es bei, wenn der Übergang des Einlaßkanals in den Beruhigungsbereich des teilringförmigen Kanals gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung auf der der Strömungsleitschaufel gegenüberliegenden Seite gerundet ist.
Bei einer noch nicht mit Kraftstoff gefüllten Förderpumpe kann in dem teilringförmigen Kanal befindliche Luft gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach entweichen, wenn der teilringförmige Kanal am Ende des Kompressionsbereichs eine das Pumpengehäuse durchdringende Entlüftungsbohrung hat.
Die Querschnittserweiterung des zu dem Auslaßkanal führenden teilringförmigen Kanals könnte beispielsweise durch eine stetige Vertiefung bei einer gleichbleibenden Breite des teilringförmigen Kanals erzeugt werden. In diesem teilringförmigen Kanal bildet sich jedoch gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders schnell eine Zirkulationsströmung aus, wenn die Querschnittserweiterung des zu dem Auslaßkanal führenden teilringförmigen Kanals durch eine Verbreiterung des teilringförmigen Kanals erzeugt ist. Hierdurch wird die Förderleistung der Förderpumpe zusätzlich erhöht.
Die Förderleistung der Förderpumpe läßt sich weiter erhöhen, wenn die Querschnittserweiterung durch eine in Strömungsrichtung gesehen nach innen geführte radial innere Begrenzung des teilringförmigen Kanals bei einer gleichzeitigen kontinuierlichen Vertiefung erzeugt ist. Durch diese Gestaltung bildet sich die Zirkulationsströmung zunächst in dem radial äußeren Bereich der Leitschaufeln, wo der Druck durch die von den Leitschaufeln erzeugten Fliehkräfte ohnehin am größten ist.
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 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Förderpumpe,
Figur 2 einen tangentialen Schnitt durch die Förderpumpe aus Figur 1 entlang der Linie II - II,
Figur 3 eine Schnittdarstellung durch die Förderpumpe entlang der Linie III - III aus Figur 1 ,
Figur 4 eine Schnittdarstellung durch die Förderpumpe entlang der Linie IV - IV aus Figur 1.
Die Figur 1 zeigt einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen, als Sei- tenkanalpumpe ausgebildeten Förderpumpe mit einem Pumpengehäuse 1. In dem Pumpengehäuse 1 ist ein Laufrad 2 drehbar angeordnet. In dem Laufrad 2 sind in seinen beiden Stirnseiten 3, 4 jeweils ein Kranz 5 von Leitschaufeln 6, 6a, 6b eingearbeitet. Das Laufrad 2 ist in seinem Zentrum drehfest auf einer Antriebswelle 7 befestigt. Das Pumpengehäuse 1 hat im Bereich der Leitschaufeln 6, 6a, 6b auf beiden Seiten jeweils einen teilringförmigen Kanal 8, 9. Die teilringförmige Kanäle 8, 9 bilden zusammen mit in Figur 2 dargestellten Schaufelkammern 10, 10a, 10b zwischen den Leitschaufeln 6, 6a, 6b Förderkammern 11 , 12. Bei einer Drehung des Laufrades 2 entstehen in den Förderkammern 11 , 12 Zirkulationsströmungen einer zu fördernden Flüssigkeit. Zur Verdeutlichung sind die Zirkulationsströmungen in den Figuren 1 und 2 mit Pfeilen gekennzeichnet. Die Förderkammern 11 , 12 haben untereinander eine Verbindung 13, die durch eine Überschneidung der halbkreisförmigen Querschnitte der Schaufelkammern 10, 10a, 10b erzeugt ist. Durch diese Verbindung 13 kann Flüssigkeit nahezu verwirbelungsfrei von der einen Förderkammer 11 in die andere Förderkammer 12 überströmen.
In seinem radial äußeren Bereich und an seinen Stirnseiten 3, 4 steht das Laufrad 2 dem Pumpengehäuse 1 mit einem geringen Abstand gegenüber. Hierdurch entsteht ein um das Laufrad 2 umlaufender Dichtspalt 14, der die Förderkammern 11 , 12 abdichtet.
Von den Leitschaufeln 6, 6a, 6b aus gesehen im radial inneren Bereich des Laufrades 2 sind in den Stirnseiten 3, 4 mehrere einander gegenüberliegende Vertiefungen 15, 16 eingearbeitet. Jeweils zwei gegenüberliegende Vertiefungen 15, 16 sind durch einen Kanal 17 miteinander verbunden. Durch den Dichtspalt 14 zwischen dem Laufrad 2 und dem Pumpengehäuse 1 gelangt eine geringe Menge Leckage der zu fördernden Flüssigkeit zu den Vertiefungen 15, 16. Hierdurch bilden die Vertiefungen 15, 16 Axialgleitlager für das Laufrad 2. Im Betrieb der Förderpumpe schwimmt das Laufrad 2 damit reibungsfrei auf einem Flüssigkeitsfilm.
Die Figur 2 zeigt einen tangentialen Schnitt durch die erfindungsgemäße Förderpumpe aus Figur 1 entlang der Linie II - II. Zur Verdeutlichung der Zeichnung sind die Förderkammern 11 , 12 und das Laufrad 2 im Bereich der Leitschaufeln 6, 6a, 6b gestreckt eingezeichnet. Das Pumpengehäuse 1 hat einen Einlaßkanal 18 und einen Auslaßkanal 19, die von einem beidseitig des Laufrades 2 angeordneten Schweller 20 voneinander getrennt sind. Der Schweller 20 unterbricht die in den Förderkammern 11 , 12 erzeugten Zirkulationsströmungen der zu fördernden Flüssigkeit. Der Ein- laßkanal 18 mündet in die eine Förderkammer 11 , während die andere Förderkammer 12 in den Auslaßkanal 19 mündet.
Der teilringförmige Kanal 8 der Förderkammer 11 , in die der Einlaßkanal
18 mündet, hat eingangsseitig einen Beruhigungsbereich 21 , an dem sich ein Kompressionsbereich 22 anschließt. Der Kompressionsbereich 22 verringert den Querschnitt des teilringförmigen Kanals 8 ungefähr um die Hälfte. An dem Kompressionsbereich 22 schließt sich ein Förderbereich 23 mit einem konstanten Querschnitt an, der unmittelbar vor dem Schweller 20 in einen Endbereich 24 mündet. Im Einlaßkanal 18 ist eine Strömungsleitschaufel 25 angeordnet, die einteilig mit dem Pumpengehäuse 1 gefertigt ist. Der teilringförmige Kanal 9 der in den Auslaßkanal
19 mündenden Förderkammer 12 hat in Strömungsrichtung gesehen eingangsseitig eine Querschnittserweiterung 26, welche sich über denselben Winkelbereich erstreckt wie der Beruhigungsbereich 21 des anderen teilringförmigen Kanals 8. An die Querschnittserweiterung 26 schließt sich ein Förderbereich 27 mit einem konstanten Querschnitt an.
Die Figur 3 zeigt in einer Schnittdarstellung entlang der Linie III - III aus Figur 1 den teilringförmigen Kanal 8, in den der Einlaßkanal 18 mündet. Der Einlaßkanal 18 ist in dieser Ansicht zur Hälfte von der Stömungsleit- schaufel 25 verdeckt. Der Beruhigungsbereich 21 des teilringförmigen Kanals 8 erstreckt sich ungefähr über einen Winkelbereich von 50°, an dem sich der Kompressionsbereich 22 ungefähr über einen Winkelbereich von 70° anschließt. Am Ende des Kompressionsbereichs 22 wird das Pumpengehäuse 1 von einer Entlüftungsbohrung 28 durchdrungen. Diese Entlüftungsbohrung 28 dient hauptsächlich zur Entlüftung der Förderpumpe beim erstmaligen Befüllen.
Die Figur 4 zeigt den in den Auslaßkanal 19 mündenden teilringförmigen Kanal 9. Deutlich ist zu erkennen, daß die radial äußere Begrenzung des teilringförmigen Kanals 9 einen über den gesamten Winkelbereich konstanten Radius aufweist. Die Querschnittserweiterung 26 zu Beginn des teilringförmigen Kanals 9 wird von der radial inneren Begrenzung erzeugt.

Claims

Patentansprüche
1. Förderpumpe mit einem angetriebenen, sich in einem Pumpengehäuse drehenden Laufrad, welches an zumindest einer seiner Stirnseiten einen Kranz Schaufelkammern begrenzender Leitschaufeln und mit zumindest einem im Bereich der Leitschaufeln in dem Pumpengehäuse angeordneten teilringförmigen Kanal, welcher mit den Schaufelkammern eine zum Fördern einer Flüssigkeit von einem Einlaßkanal bis zu einem Auslaßkanal vorgesehene Förderkammer bildet und einen Kompressionsbereich mit einem sich über einen begrenzten Winkelbereich verjüngenden Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der teilringförmige Kanal (8) zwischen dem Einlaßkanal (18) und dem Kompressionsbereich (22) einen Beruhigungsbereich (21) mit einem konstanten Querschnitt aufweist.
2. Förderpumpe nach Anspruch 1 , bei der beidseitig des Laufrades Förderkammern angeordnet sind, welche zum Überströmen der Flüssigkeit von der einen Förderkammer in die andere Förderkammer eine Verbindung aufweisen, wobei der Einlaßkanal in die eine Förderkammer und die andere Förderkammer in den Auslaßkanal mündet, dadurch gekennzeichnet, daß der teilringförmige Kanal (9) der in den Auslaßkanal (19) mündenden Förderkammer (12) eine in Bewegungsrichtung der Leitschaufeln (6) gesehen kontinuierliche, sich im wesentlichen über den gleichen Winkelbereich wie der Beruhigungsbereich (21) des teilringförmigen Kanals (8) der anderen Förderkammer (11) erstreckende Querschnittserweiterung (26) aufweist.
3. Förderpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Beruhigungsbereich (21) über einen Winkelbereich von ungefähr 50° erstreckt.
4. Förderpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kompressionsbereich (22) über einen Winkelbereich von ungefähr 70° erstreckt.
5. Förderpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Einlaßkanals (18) eine Strömungsleitschaufel (25) angeordnet ist, welche zur Einleitung der zu pumpenden Flüssigkeit in tangentialer Richtung in den Beruhigungsbereich (21 ) der Förderkammer (11) ausgebildet ist.
6. Förderpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Strömungsleitschaufel (25) einteilig mit dem Pumpengehäuse (1) gefertigt und an der dem teilringförmigen Kanal (8) abgewandten Seite des Einlaßkanals (18) angeordnet ist.
7. Förderpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang des Einlaßkanals (18) in den Beruhigungsbereich (21) des teilringförmigen Kanals (8) auf der der Strömungsleitschaufel (25) gegenüberliegenden Seite gerundet ist.
8. Förderpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der teiiringförmige Kanal (8) am Ende des Kompressionsbereichs (22) eine das Pumpengehäuse (1) durchdringende Entlüftungsbohrung (28) hat.
9. Förderpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittserweiterung (26) des zu dem Auslaßkanal (19) führenden teilringförmigen Kanals (9) durch eine Verbreiterung des teilringförmigen Kanals (9) erzeugt ist.
10. Förderpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittserweiterung (26) durch eine in Strömungsrichtung gesehen nach innen geführte, radial inneren Begrenzung des teilringförmigen Kanals (9) bei einer gleichzeitigen kontinuierlichen Vertiefung erzeugt ist.
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EP97910403A EP0934466B1 (de) 1996-10-23 1997-10-01 Förderpumpe
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