(19)
(11) EP 0 894 196 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
17.07.2002  Patentblatt  2002/29

(21) Anmeldenummer: 97920637.2

(22) Anmeldetag:  10.04.1997
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7F04D 5/00, F04D 29/18
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP9701/772
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 9740/274 (30.10.1997 Gazette  1997/46)

(54)

PERIPHERALPUMPE

PERIPHERAL PUMP

POMPE TOURBILLONNAIRE


(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE ES FR GB

(30) Priorität: 18.04.1996 DE 19615322

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
03.02.1999  Patentblatt  1999/05

(73) Patentinhaber: Siemens Aktiengesellschaft
80333 München (DE)

(72) Erfinder:
  • WILHELM, Hans-Dieter
    D-36179 Bebra (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
WO-A-92/00457
DE-A- 19 504 079
US-A- 1 689 579
US-A- 4 872 806
DE-A- 3 708 336
DE-U- 8 911 302
US-A- 4 854 830
US-A- 5 409 357
   
  • KONSTRUKTION, Bd. 44, Nr. 2, 1.Februar 1992, Seiten 64-70, XP000306468 TONN E: "ZUR BERECHNUNG VON PERIPHERALPUMPEN"
   
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).


Beschreibung


[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.


Ansprüche

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.
 


Claims

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.
 


Revendications

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.
 




Zeichnung