(19) |
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(11) |
EP 0 894 196 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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17.07.2002 Patentblatt 2002/29 |
(22) |
Anmeldetag: 10.04.1997 |
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP9701/772 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9740/274 (30.10.1997 Gazette 1997/46) |
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(54) |
PERIPHERALPUMPE
PERIPHERAL PUMP
POMPE TOURBILLONNAIRE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE ES FR GB |
(30) |
Priorität: |
18.04.1996 DE 19615322
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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03.02.1999 Patentblatt 1999/05 |
(73) |
Patentinhaber: Siemens Aktiengesellschaft |
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80333 München (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- WILHELM, Hans-Dieter
D-36179 Bebra (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A-92/00457 DE-A- 19 504 079 US-A- 1 689 579 US-A- 4 872 806
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DE-A- 3 708 336 DE-U- 8 911 302 US-A- 4 854 830 US-A- 5 409 357
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- KONSTRUKTION, Bd. 44, Nr. 2, 1.Februar 1992, Seiten 64-70, XP000306468 TONN E: "ZUR
BERECHNUNG VON PERIPHERALPUMPEN"
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Peripheralpumpe mit einem angetriebenen, sich in einem
Pumpengehäuse drehenden Laufrad, in welchem in seinen Stirnseiten jeweils ein Kranz
von Schaufeln zum Fördern einer Flüssigkeit von einem Einlaßkanal bis zu einem Auslaßkanal
eingearbeitet ist, und mit beidseitig im Bereich der Schaufeln in das Pumpengehäuse
eingearbeiteten Ringkanälen, die mit Schaufelkammern zwischen den Schaufeln einander
gegenüberliegende Förderkammern bilden, wobei das Laufrad in seinem radial inneren
Bereich und im Bereich seines umlaufenden Randes dem Pumpengehäuse zur Begrenzung
eines Dichtspaltes mit geringem Abstand gegenübersteht und die Schaufeln in Drehrichtung
gesehen von dem mittleren Bereich des Laufrades zu den Stirnseiten hin ansteigen,
im Bereich zweier einander gegenüberliegender Schaufelkammern der Schaufeln eine Verbindung
zum Überströmen der Flüssigkeit erzeugt ist und daß der Einlaßkanal mit der einen
Förderkammer und der Auslaßkanal mit der anderen Förderkammer verbunden ist.
[0002] Solche Peripheralpumpen werden häufig zum Fördern von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter
eines Kraftfahrzeuges eingesetzt und sind damit bekannt. Die Förderkammern sind hierbei
von einem in der Mitte des Laufrades angeordneten Mittelsteg voneinander getrennt.
Bei einer Drehung des Laufrades erzeugen die Schaufeln in den Förderkammern eine quer
zur Bewegungsrichtung der Schaufeln verlaufende Zirkulationsströmung. Diese Zirkulationsströmung
verläuft beidseitig des Laufrades von auf jeder Seite im Pumpengehäuse angeordneten
Einlaßkanälen zu den Auslaßkanälen. Zwischen den Auslaßkanälen und den Einlaßkanälen
ist jeweils in den Ringkanälen des Pumpengehäuses ein Schweller angeordnet, der die
Zirkulationsströmungen unterbricht. Diese Peripheralpumpe ist wartungsfrei und hat
einen hohen Wirkungsgrad. Die von dem mittleren Bereich des Laufrades zu seinen Stirnseiten
ansteigende Form der Schaufeln vermindert Stoßverluste, die von einem Aufprallen der
Flüssigkeit auf die Vorderseite bzw. beim Umströmen der Schaufeln hervorgerufen werden.
Diese Stoßverluste entstehen immer dann, wenn die zu fördernde Flüssigkeit von den
Ringkanälen in den Bereich des Laufrades gelangt. Weiterhin wird durch diese Gestaltung
der Schaufeln die Flüssigkeit beim Eintritt in die Ringkanäle auf eine Geschwindigkeit
beschleunigt, die zunächst in Umlaufrichtung des Laufrades gesehen höher ist als die
Geschwindigkeit der Schaufeln. Anschließend nimmt die Geschwindigkeit in Umlaufrichtung
des Laufrades ab, während sich die Geschwindigkeit quer zur Umlaufrichtung erhöht.
Die Zirkulationsströmungen haben damit eine in Umlaufrichtung des Laufrades weisende
Lanzenform, was zu einem hohen Förderdruck der Peripheralpumpe führt.
[0003] Nachteilig an der bekannten Peripheralpumpe ist, daß sie zwei Einlaßkanäle und zwei
Auslaßkanäle hat. Diese Gestaltung führt zu einem unnötig hohen Montageaufwand der
Peripheralpumpe. Weiterhin hat die Peripheralpumpe durch ihre beiden von dem Mittelsteg
voneinander getrennten Förderkammern ein großes Bauvolumen.
[0004] Es sind bereits axial durchströmte Peripheralpumpen mit einem einzigen Auslaßkanal
und einem einzigen Einlaßkanal bekannt geworden, bei denen die Flüssigkeit von der
einen Förderkammer zu der anderen Förderkammer überströmt. Die Flüssigkeit durchströmt
hierbei das Laufrad in einem radial äußeren Bereich der Schaufelkammern. Diese Gestaltung
führt jedoch zu einem ungünstigen Zirkulationsströmungsprofil, das durch Leitelemente
an den Rückseiten der Schaufeln gelenkt werden muß. Diese Leitelemente sollen ebenfalls
die Stoßverluste an der Einlaßseite vermindern. Diese Leitelemente rufen jedoch Reibungsverluste
hervor und beanspruchen einen großen Anteil des Volumens der Förderkammern. Hierdurch
hat die Peripheralpumpe im Vergleich zu anderen Peripheralpumpen ein vermindertes
Fördervolumen und einen geringeren Förderdruck.
[0005] Es sind weiterhin Pumpen bekannt, bei denen das Überströmen durch einen Durchbruch
zwischen zwei benachbarten Förderkammern erfolgt (WO-A-92/90457, US 5,409,537). Der
Nachteil dieser Pumpen besteht darin, daß durch das Überströmen die Zirkulationsströmung
in den Förderkammern gestört wird und dadurch das Fördervolumen und der Förderdruck
verringert werden.
[0006] Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Peripheralpumpe der eingangs genannten
Art so zu gestalten, daß sie ein möglichst geringes Bauvolumen bei einem hohen Fördervolumen
hat und gleichzeitig einen hohen Förderdruck aufweist.
[0007] Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Förderkammern im Bereich
der Schaufelkammern einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen wodurch die Reibungsverluste
besonders gering sind.
[0008] Durch diese Gestaltung wird die Peripheralpumpe axial über eine erste Förderkammer
und eine zweite Förderkammer durchströmt und weist jeweils nur einen einzigen Einlaßkanal
und einen einzigen Auslaßkanal auf. Die Peripheralpumpe läßt sich deshalb mit einem
besonders geringen Aufwand beispielsweise in einem Kraftstoffbehälter montieren. Das
Laufrad hat keinen die Förderkammern voneinander trennenden Mittelsteg, so daß die
Peripheralpumpe besonders schmal baut. Die erfindungsgemäße Peripheralpumpe hat ein
besonders hohes Fördervolumen, da die Schaufelkammern nicht mit Leitelementen eingeengt
sind. Die Reibungsverluste innerhalb der Zirkulationsströmung bei einem Übergang von
der ersten Förderkammer in die zweite Förderkammer werden durch die Verbindung ihrer
Förderkammern besonders klein gehalten. Die Flüssigkeit kann damit nahezu ohne Störung
der Zirkulationsströmung von der ersten Förderkammer in die zweite Förderkammer überströmen,
was zu einem besonders hohen Förderdruck und zu einem besonders hohen Wirkungsgrad
der erfindungsgemäßen Peripheralpumpe führt. Die geringe Störung der Zirkulationsströmung
wirkt sich besonders bei heißen Flüssigkeiten mit einem hohen Dampfdruck vorteilhaft
aus, da diese bei einer Störung oder einem Abreißen der Zirkulationsströmung zur Bildung
von den Förderdruck verringernden und Kavitationsschäden am Laufrad hervorrufenden
Dampfblasen neigen. Weiterhin wird die zu fördernde Flüssigkeit dank der geringen
Reibungsverluste kaum erwärmt.
[0009] Die Stoßverluste bei einem Eintritt der Zirkulationsströmung in die Schaufelkammern
lassen sich auf ein Minimum beschränken, wenn die Schaufeln gemäß einer anderen vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung in Laufrichtung des Laufrades gesehen um einen Winkel
von 5 bis 45° zur Oberflächennormalen der Stirnseiten des Laufrades von dem mittleren
Bereich des Laufrades zu der jeweiligen Stirnseite hin ansteigen.
[0010] Die erfindungsgemäße Peripheralpumpe erreicht bereits bei einer niedrigen Drehzahl
des Laufrades einen besonders hohen Förderdruck, wenn die Schaufeln gemäß einer anderen
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in Laufrichtung des Laufrades gesehen um
einen Winkel von 10 bis 20° zur Oberflächennormalen der Stirnseiten des Laufrades
von dem mittleren Bereich des Laufrades zu der jeweiligen Stirnseite hin ansteigen.
[0011] Bei niedrigen Drehzahlen läßt sich sehr einfach eine lanzenförmige, in Drehrichtung
des Laufrades gerichtete Zirkulationsströmung erzeugen, wenn die Schaufeln gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in Laufrichtung des Laufrades gesehen
parabelförmig von dem mittleren Bereich des Laufrades zu den Stirnseiten hin ansteigen.
[0012] Resonanzschwingungen, die bei bestimmten Drehzahlen der Peripheralpumpe und Viskositäten
der Flüssigkeiten entstehen und zu störenden Geräuschen führen, lassen sich gemäß
einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach dadurch vermeiden,
daß die Schaufeln zueinander unterschiedliche Winkelabstände haben.
[0013] Eine geringe Bautiefe und einfache Herstellbarkeit ergibt sich, wenn die Verbindung
durch eine Überschneidung der kreisförmigen Förderkammern gebildet ist.
[0014] Die Flüssigkeit strömt besonders leicht von der ersten Förderkammer in die zweite
Förderkammer, wenn die durch Überschneidung der Förderkammern erzeugte Verbindung
gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in radialer Richtung
des Laufrades nach außen und/oder innen hin erweitert ist. Dies führt zudem zu einer
Erhöhung des maximal erreichbaren Förderdrucks.
[0015] Das Verhältnis der Geschwindigkeit der Flüssigkeit normal zur Umlaufrichtung und
der mittleren Geschwindigkeit in Umlaufrichtung zueinander ist entscheidend für die
Stabilität der Zirkulationsströmung und damit für den mit der Peripheralpumpe maximal
erzeugbaren Förderdruck. Dieses Verhältnis ist bei einem vorgegebenen Arbeitspunkt
einer Peripheralpumpe, bei der die kreisförmigen Förderkammern annähernd hälftig auf
die Schaufelkammern und die Ringkanäle aufgeteilt sind, lediglich abhängig von dem
Verhältnis des mittleren Durchmessers des Kranzes der Schaufeln zu dem Radius der
Förderkammern. Bei einer solchen Peripheralpumpe wird ein hoher Förderdruck gemäß
einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach dadurch erreicht,
daß das Verhältnis des mittleren Durchmessers des Kranzes der Schaufeln zu dem Radius
der Förderkammer größer als 7 und kleiner als 99 gewählt ist.
[0016] Versuche haben zu einem besonders hohen Förderdruck geführt, wenn das Verhältnis
des mittleren Durchmessers des Kranzes der Schaufeln zu dem Radius der Förderkammer
gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung größer als 15 und kleiner
als 30 gewählt ist.
[0017] Durch ein Abreißen der Zirkulationsströmung nach einem Verlassen der Schaufelkammern
entstehende Störungen werden gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
einfach dadurch vermieden, daß in die Förderkammern hineinragende Kanten der Schaufeln
abgerundet sind oder eine Fase aufweisen.
[0018] Der Radius oder die Fase muß an den Schaufeln nur an den Rändern vorhanden sein,
an dem die Zirkulationsströmung die Schaufeln berührt. Dann gestalten sich die Schaufeln
konstruktiv besonders einfach, wenn der Radius oder die Fase in Laufrichtung des Laufrades
gesehen an der Kante der Vorderseite der Schaufeln in einem radial äußeren Bereich
und an der Kante der Rückseite in einem radial inneren Bereich angeordnet ist.
[0019] Die störungshemmende Wirkung der Radien bzw. der Breite der Fasen hängt wesentlich
von den Abmessungen der Schaufeln ab. So benötigen beispielsweise große Schaufeln
entsprechend große Radien oder Fasen. Die Flüssigkeit zirkuliert gemäß einer anderen
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders störungsarm in den Förderkammern,
wenn der Radius oder die Breite der Fase zumindest 1/70 der Höhe der Schaufeln entspricht.
[0020] Auf das Laufrad wirkende Axialkräfte könnten des Laufrad beim Betrieb der Peripheralpumpe
gegen das Pumpengehäuse drücken, was eine Erhöhung des Verschleißes bei gleichzeitiger
Verringerung des Förderdrucks zur Folge hätte. Die auf das Laufrad wirkenden Axialkräfte
lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach
aufnehmen, wenn das Laufrad an seinen Stirnseiten mehrere einander gegenüberliegende
Vertiefungen hat und jeweils zwei einander gegenüberliegende Vertiefungen untereinander
verbunden sind. Die Vertiefungen bilden damit Drucktaschen eines Axialgleitlagers,
die über die Dichtspalte zwischen dem Laufrad und dem Pumpengehäuse mit den Förderkammern
verbunden sind. Durch eine Leckage der zu fördernden Flüssigkeit durch den Dichtspalt
gelangt Flüssigkeit in die Vertiefungen, so daß das Laufrad bei einer Drehbewegung
auf einem Flüssigkeitsfilm schwimmt. Diese Gleitlager verhindern damit während des
Betriebes der erfindungsgemäßen Peripheralpumpe einen Kontakt des Laufrades an dem
Pumpengehäuse.
[0021] Die Vertiefungen könnten in einem von den Schaufeln aus gesehen radial äußeren Bereich
des Laufrades angeordnet sein. Hier hat das Laufrad eine hohe Umfangsgeschwindigkeit,
wodurch die Axialkräfte bereits bei einem Start der Peripheralpumpe aufgenommen werden.
Die Peripheralpumpe gestaltet sich jedoch besonders platzsparend, wenn die Vertiefungen
gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung von den Schaufeln aus
gesehen im radial inneren Bereich des Laufrades angeordnet sind.
[0022] Die Vertiefungen weisen durch ein hohes Volumen sehr gute Notlaufeigenschaften bei
einem kurzfristigen Ausbleiben der zu fördernden Flüssigkeit auf, wenn die Vertiefungen
gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wannenförmig gestaltet
sind.
[0023] Die Vertiefungen sind gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
einfach herzustellen, wenn sie gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der
Erfindung in einem tangentialen Schnitt durch das Laufrad taschenförmig gestaltet
sind.
[0024] Das Laufrad ist kostengünstig herstellbar, wenn es gemäß einer anderen vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung aus Kunststoff im Spritzgießverfahren hergestellt ist.
Weiterhin hat das aus Kunststoff gefertigte Laufrad ein besonders geringes Gewicht,
wodurch die Peripheralpumpe nach einem Start sehr schnell ihre maximale Förderleistung
erreicht.
[0025] 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
- Fig.1
- einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Peripheralpumpe,
- Fig.2
- einen tangentialen Schnitt durch die Peripheralpumpe aus Figur 1 entlang der Linie
II - II,
- Fig.3
- einen tangentialen Schnitt durch die Peripheralpumpe aus Figur 1 entlang der Linie
III - III.
[0026] Die Figur 1 zeigt einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Peripheralpumpe mit
einem Pumpengehäuse 1, in welchem ein Laufrad 2 drehbar angeordnet ist. In dem Laufrad
2 sind in seinen beiden Stirnseiten 3, 4 jeweils ein Kranz 5 von Schaufeln 6, 6a,
6b eingearbeitet. Das Laufrad 2 ist in seinem Zentrum drehfest auf einer Antriebswelle
7 befestigt. Das Pumpengehäuse 1 hat im Bereich der Schaufeln 6, 6a, 6b auf beiden
Seiten jeweils einen Ringkanal 8, 9. Die Ringkanäle 8, 9 bilden zusammen mit in Figur
2 dargestellten Schaufelkammern 10, 10a, 10b zwischen den Schaufeln 6, 6a, 6b Förderkammern
11, 12, welche jeweils einen kreisförmigen Querschnitt haben. 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 sind hierbei
jeweils hälftig auf die Schaufelkammern 10, 10a, 10b und die Ringkanäle 8, 9 aufgeteilt
und haben untereinander eine Verbindung 13, die durch eine Überschneidung ihrer kreisförmigen
Querschnitte erzeugt ist. Durch diese Verbindung 13 kann Flüssigkeit nahezu verwirbelungsfrei
von der einen Förderkammer 11 in die andere Förderkammer 12 überströmen.
[0027] 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.
[0028] Von den Schaufeln 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 Peripheralpumpe schwimmt das Laufrad 2 damit reibungsfrei
auf einem Flüssigkeitsfilm.
[0029] Die Figur 2 zeigt einen tangentialen Schnitt durch die erfindungsgemäße Peripheralpumpe
aus Figur 1 entlang der Linie II - II. Zur Verdeutlichung der Zeichnung sind die Förderkammern
11, 12 und das Laufrad 2 im Bereich der Schaufeln 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 Einlaßkanal 18 ist mit der ersten Förderkammer
11 unmittelbar hinter dem Schweller 20 verbunden. In Umlaufrichtung gesehen unmittelbar
vor dem Schweller 20 mündet die zweite Förderkammer 12 in den Auslaßkanal 19.
[0030] Die Schaufeln 6, 6a, 6b sind symmetrisch in dem Laufrad 2 angeordnet und steigen
von einem axial mittleren Bereich des Laufrades 2 zu den Stirnseiten 3, 4 des Laufrades
2 um einen Winkel α an. Der eingezeichnete Winkel α beträgt hierbei etwa 15°. Durch
diese Gestaltung wird die Strömung der Flüssigkeit beim Eintritt in die Ringkanäle
8, 9 in Umfangsrichtung auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, die zunächst größer
ist als die Geschwindigkeit der Schaufeln 6. Anschließend verringert: sich die Geschwindigkeit
der Flüssigkeit in Umfangsrichtung, währenddessen die Geschwindigkeit quer zum Laufrad
2 ansteigt. Hierdurch entsteht in den Ringkanälen 8, 9 jeweils ein lanzenförmiges
Strömungsprofil der Zirkulationsströmung, wodurch ein hoher maximaler Förderdruck
erzeugbar ist.
[0031] Die Figur 3 zeigt einen tangentialen Schnitt der Vertiefungen 15, 16 des Laufrades
2 entlang der Linie III - III aus Figur 1. Die Vertiefungen 15, 16 sind taschenförmig
in das Laufrad 2 eingearbeitet und in ihrem Zentrum über den Kanal 17 miteinander
verbunden.
1. Peripheralpumpe mit einem angetriebenen, sich in einem Pumpengehäuse (1) drehenden
Laufrad (2) in welchem in seinen Stirnseiten (3, 4) jeweils ein Kranz (5) von Schaufeln
(6) zum Fördern einer Flüssigkeit von einem Einlaßkanal (18) bis zu einem Auslaßkanal
(19) eingearbeitet ist, und mit beidseitig im Bereich der Schaufeln (6) in das Pumpengehäuse
(1) eingearbeiteten Ringkanälen (8, 9) die mit den Schaufelkammern (10, 10a) zwischen
den Schaufeln (6) einander gegenüberliegende Förderkammem (11, 12) bilden, wobei das
Laufrad (2) in seinem radial inneren Bereich und im Bereich eines umlaufenden Randes
dem Pumpengehäuse (1) zur Begrenzung eines Dichtspaltes (14) mit geringem Abstand
gegenübersteht und die Schaufeln (6) in Drehrichtung gesehen von dem mittleren Bereich
des Laufrades zu den Stirnseiten (3, 4) hin ansteigen, daß im Bereich zweier einander
gegenüberliegender Schaufelkammern (10, 10a) der Schaufeln (6) einer Verbindung (13)
zum Überströmen der Flüssigkeit erzeugt ist, daß der Einlaßkanal (18) mit der einen
Förderkammer (11) und der Auslaßkanal (19) mit der anderen Förderkammer (12) verbunden
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderkammem (11, 12) im Bereich der Schaufelkammem (10, 10a) einen kreisförmigen
Querschnitt aufweisen.
2. Peripheralpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (6) in Laufrichtung des Laufrades (2) gesehen um einen Winkel von 5
bis 45° zur Oberflächennormalen der Stirnseiten (3, 4) des Laufrades (2) von dem mittleren
Bereich des Laufrades (2) zu der jeweiligen Stirnseite (3, 4) hin ansteigen.
3. Peripheralpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (6) in Laufrichtung des Laufrades (2) gesehen um einen Winkel von 10
bis 20° zur Oberflächennormalen der Stirnseiten (3, 4) des Laufrades (2) von dem mittleren
Bereich des Laufrades (2) zu der jeweiligen Stirnseite (3, 4) hin ansteigen.
4. Peripheralpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (6) in Laufrichtung des Laufrades (2) gesehen parabelförmig von dem
mittleren Bereich des Laufrades (2) zu den Stirnseiten (3, 4) hin ansteigen.
5. Peripheralpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (6) zueinander unterschiedliche Winkelabstände haben.
6. Peripheralpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (13) durch eine Überschneidung der kreisförmigen Förderkammern (11,
12) gebildet ist.
7. Peripheralpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Überschneidung der Förderkammern (11, 12) erzeugte Verbindung (13) in radialer
Richtung des Laufrades (2) nach außen und/oder innen hin erweitert ist.
8. Peripheralpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die kreisförmigen
Förderkammern annähernd hälftig auf die Schaufelkammern und die Ringkanäle aufgeteilt
sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des mittleren Durchmessers des Kranzes (5) der Schaufeln (6) zu dem
Radius der Förderkammer (11, 12) größer als 7 und kleiner als 99 gewählt ist.
9. Peripheralpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des mittleren Durchmessers des Kranzes (5) der Schaufeln (6) zu dem
Radius der Förderkammer (11, 12) größer als 15 und kleiner als 30 gewählt ist.
10. Peripheralpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Förderkammern (11, 12) hineinragende Kanten der Schaufeln (6) abgerundet sind
oder eine Fase aufweisen.
11. Peripheralpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius oder die Fase in Laufrichtung des Laufrades (2) gesehen an der Kante der
Vorderseite der Schaufeln (6) in einem radial äußeren Bereich und an der Kante der
Rückseite in einem radial inneren Bereich angeordnet ist.
12. Peripheralpumpe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius oder die Breite der Fase zumindest 1/70 der Höhe der Schaufeln (6) entspricht.
13. Peripheralpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (2) an seinen Stirnseiten (3, 4) mehrere einander gegenüberliegende Vertiefungen
(15, 16) hat und jeweils zwei einander gegenüberliegende Vertiefungen (15, 16) untereinander
verbunden sind.
14. Peripheralpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (15, 16) von den Schaufeln (6) aus gesehen im radial inneren Bereich
des Laufrades (2) angeordnet sind.
15. Peripheralpumpe nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (15, 16) wannenförmig gestaltet sind.
16. Peripheralpumpe nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (15, 16) in einem tangentialen Schnitt durch das Laufrad (2) taschenförmig
gestaltet sind.
17. Peripheralpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (2) aus Kunststoff im Spritzgießverfahren hergestellt ist.
1. Peripheral pump having a driven rotor (2), which rotates in a pump casing (1) and
in which a ring (5) of blades (6) is formed in each of its end sides (3, 4) for the
purpose of delivering a liquid from an inlet duct (18) to an outlet duct (19), and
having annular ducts (8, 9), which are formed in the pump casing (1) on both sides
in the region of the blades (6) and, together with blade chambers (10, 10a) between
the blades (6), form delivery chambers (11, 12) which face one another, the rotor
(2), in its radially inner region and in the region of its circumferential edge, facing
towards the pump casing (1) at a slight distance therefrom so as to delimit a sealing
gap (14), and the blades (6), as seen in the direction of rotation, rising from the
central region of the rotor towards the end sides (3, 4), wherein, in the region of
two mutually facing blade chambers (10, 10a) of the blades (6) a communicating passage
(13) is formed for the liquid to flow over, wherein the inlet duct (18) is connected
to one delivery chamber (11) and the outlet duct (19) is connected to the other delivery
chamber (12), characterized in that the delivery chambers (11, 12) have a circular cross section in the region of the
blade chambers (10, 10a).
2. Peripheral pump according to Claim 1, characterized in that the blades (6), as seen in the direction in which the rotor (2) moves, rise, by an
angle of 5 to 45° with respect to the line perpendicular to the surfaces of the end
sides (3, 4) of the rotor (2), from the central region of the rotor (2) towards the
respective end side (3, 4).
3. Peripheral pump according to Claim 2, characterized in that the blades (6), as seen in the direction in which the rotor (2) moves, rise, by an
angle of 10 to 20° with respect to the line perpendicular to the surfaces of the end
sides (3, 4) of the rotor (2), from the central region of the rotor (2) towards the
respective end side (3, 4).
4. Peripheral pump according to claim 1, characterized in that the blades (6), as seen in the direction in which the rotor (2) moves, rise in the
form of a parabola from the central region of the rotor (2) towards the end sides
(3, 4).
5. Peripheral pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the blades (6) are at different angular spacings with respect to one another.
6. Peripheral pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the communicating passage (13) is formed by an overlap between the circular delivery
chambers (11, 12).
7. Peripheral pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the communicating passage (13) produced by the overlap of the delivery chambers (11,
12) is widened outwards and/or inwards in the radial direction of the rotor (2).
8. Peripheral pump according to at least one of the preceding claims, in which the circular
delivery chambers are divided approximately half and half between the blade chambers
and the annular ducts, characterized in that the ratio of the average diameter of the ring (5) of blades (6) to the radius of
the delivery chambers (11, 12) is selected to be greater than 7 and less than 99.
9. Peripheral pump according to Claim 8, characterized in that the ratio of the average diameter of the ring (5) of blades (6) to the radius of
the delivery chambers (11, 12) is selected to be greater than 15 and less than 30.
10. Peripheral pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that edges of the blades (6) which project into the delivery chambers (11, 12) are rounded
or have a bevel.
11. Peripheral pump according to Claim 10, characterized in that the radius or the bevel, as seen in the direction in which the rotor (2) moves, is
arranged in a radially outer region on the edge of the front side of the blades (6)
and in a radially inner region on the edge of the rear side..
12. Peripheral pump according to Claim 10 or 11, characterized in that the radius or the width of the bevel corresponds to at least 1/70 of the height of
the blades (6).
13. Peripheral pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rotor (2), on its end sides (3, 4), has a plurality of recesses (15, 16) which
lie opposite one another and in each case two mutually opposite recesses (15, 16)
are connected to one another.
14. Peripheral pump according to Claim 13, characterized in that the recesses (15, 16), as seen from the blades (6), are arranged in the radially
inner region of the rotor (2).
15. Peripheral pump according to Claim 13 or 14, characterized in that the recesses (15, 16) are of trough-like design.
16. Peripheral pump according to Claim 13 or 14, characterized in that the recesses (15, 16), in a tangential section through the rotor (2), are of pocket-shaped
design.
17. Peripheral pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rotor (2) is produced from plastic using the injection-moulding process.
1. Pompe centrifuge comprenant un rotor (2) entraîné qui tourne dans un corps de pompe
(1) et dans lequel est ménagée, dans chacune de ses faces frontales (3, 4), une couronne
(5) respective d'aubes (6) servant à faire circuler un fluide d'un conduit d'entrée
(18) jusqu'à un conduit de sortie (19), et, ménagés des deux côtés dans le corps de
pompe (1) dans la zone des aubes (6), des conduits annulaires (8, 9) qui forment,
avec les chambres d'aube (10, 10a) situées entre les aubes (6), des chambres de déplacement
(11, 12) faisant face l'une à l'autre, tandis que, dans sa zone radialement intérieure
et dans la zone d'un bord périphérique, le rotor (2) fait face au corps de pompe (1)
à une faible distance de façon à délimiter un intervalle d'étanchéité (14), les aubes
(6) s'élevant, vu suivant le sens de rotation, de la zone centrale du rotor vers les
faces frontales (3, 4), et que, dans la zone de deux chambres d'aube (10, 10a), faisant
face l'une à l'autre, des aubes (6), une communication (13) est réalisée afin de faire
passer le liquide, le conduit d'entrée (18) étant relié à une chambre de déplacement
(11) et le conduit de sortie (19) à l'autre chambre de déplacement (12), caractérisé en ce que les chambres de déplacement (11, 12) présentent une section transversale circulaire
dans la zone des chambres d'aube (10, 10a).
2. Pompe centrifuge suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les aubes (6) s'élèvent chacune, vu suivant le sens de déplacement du rotor (2),
d'un angle de 5 à 45° vis-à-vis de la normale à la surface des faces frontales (3,
4) du rotor (2), de la zone centrale du rotor (2) vers la face frontale (3, 4) respective.
3. Pompe centrifuge suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les aubes (6) s'élèvent chacune, vu suivant le sens de déplacement du rotor (2),
d'un angle de 10 à 20° vis-à-vis de la normale à la surface des faces frontales (3,
4) du rotor (2), de la zone centrale du rotor (2) vers la face frontale (3, 4) respective.
4. Pompe centrifuge suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les aubes (6) s'élèvent, vu suivant le sens de déplacement du rotor (2), en forme
de parabole en allant de la zone centrale du rotor (2) vers les faces frontales (3,
4).
5. Pompe centrifuge suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les aubes (6) ont des espacements angulaires différents de l'une à l'autre.
6. Pompe centrifuge suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la communication (13) est formée par une intersection des chambres de déplacement
(11, 12) de forme circulaire.
7. Pompe centrifuge suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la communication (13) produite par une intersection des chambres de déplacement (11,
12) est évasée vers l'extérieur et/ou l'intérieur suivant la direction radiale du
rotor (2).
8. Pompe centrifuge suivant au moins l'une des revendications précédentes, dans laquelle
les chambres de déplacement de forme circulaire sont réparties approximativement par
moitié sur les chambres d'aube et les conduits annulaires, caractérisée en ce que le rapport du diamètre moyen de la couronne (5) des aubes (6) au rayon des chambres
de déplacement (11, 12) est choisi supérieur à 7 et inférieure à 99.
9. Pompe centrifuge suivant la revendication 8, caractérisée en ce que le rapport du diamètre moyen de la couronne (5) des aubes (6) au rayon des chambres
de déplacement (11, 12) est choisi supérieur à 15 et inférieur à 30.
10. Pompe centrifuge suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que des arêtes des aubes (6) faisant saillie dans les chambres de déplacement (11, 12)
comportent un arrondi ou présentent un chanfrein.
11. Pompe centrifuge suivant la revendication 10, caractérisée en ce que le rayon d'arrondi ou le chanfrein est situé, vu suivant le sens de déplacement du
rotor (2), dans une zone radialement extérieure sur l'arête de la face avant des aubes
(6) et dans une zone radialement intérieure sur l'arête de la face arrière.
12. Pompe centrifuge suivant la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce que le rayon d'arrondi ou la largeur du chanfrein correspond à au moins 1/70 de la hauteur
des aubes (6).
13. Pompe centrifuge suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rotor (2) comporte sur ses faces frontales (3, 4) plusieurs parties en retrait
(15, 16) situées à l'opposé l'une de l'autre et les parties en retrait de chaque paire
de parties en retrait (15, 16) situées à l'opposé l'une de l'autre sont reliées l'une
à l'autre.
14. Pompe centrifuge suivant la revendication 13, caractérisée en ce que les parties en retrait (15, 16) sont situées, vu à partir des aubes (6), dans la
zone radialement intérieure du rotor (2).
15. Pompe centrifuge suivant la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce que les parties en retrait (15, 16) ont une configuration en forme de cuvette.
16. Pompe centrifuge suivant la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce que les parties en retrait (15, 16) ont une configuration en forme de poche suivant une
coupe tangentielle par le rotor (2).
17. Pompe périphérique suivant au moins l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rotor (2) est réalisé en matière plastique par le procédé de moulage par injection.