Seitenkanalpumpe Beschreibung Die Erfindung betriffl eine Seitenkanalpumpe mit einem in einem Pum- pengehäuse drehbar angeordneten Laufrad, mit in dem Gehäuse ange- ordnetem Einlaßkanal und einem Auslaßkanal, mit in dem Laufrad ange- ordneten Laufschaufeln zur Förderung einer Flüssigkeit von dem Einlaß- kanal zu dem Auslaßkanal und mit Führungsmitteln zur Führung des Lauf- rades in einer axialen und/oder radiale Lage.

Solche Seitenkanalpumpen werden in heutigen Kraftfahrzeugen insbe- sondere zum Fördern von Kraftstoff oder von Scheibenwaschflüssigkeit häufig eingesetzt und sind aus der Praxis bekannt. Das Pumpengehäuse setzt sich aus zwei Gehäuseteilen zusammen, welche von einem mit der Höhe des Laufrades entsprechende Abmessungen aufweisenden Zwi- schenring auf Abstand gehalten werden. Als Führungsmittel weisen die bekannten Seitenkanalpumpen häufig im Bereich zwischen ihrem Zentrum und den Laufschaufeln Taschen auf, in denen sich ein geringer Teil des zu fördernden Mediums sammelt. Auf dem in den Taschen gehaltenen Medium schwimmt das Laufrad. Radiale, auf das Laufrad wirkende Kräfte werden meist von der Lagerung einer Antriebswelle eines die Seiten- kanalpumpe antreibenden Elektromotors aufgenommen.

Nachteilig hierbei ist, daß die Führung des Laufrades sehr unzureichend ist und in der Regel ein Schleifen des Laufrades an dem Gehäuse nicht verhindert. Durch beim Schleifen entstehende Reibungsverluste hat die Seitenkanalpumpe einen sehr geringen Wirkungsgrad. Weiterhin schwankt wegen der unzureichenden Führung der Spalt zwischen dem Laufrad und dem Pumpengehäuse im Bereich der Laufschaufeln. Dies führt zu einer weiteren Verringerung des Wirkungsgrades der Seiten- kanalpumpe.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Seitenkanalpumpe der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß Reibungsverluste mög- lichst zuverlässig vermieden werden.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Füh- rungsmittel im Bereich des Randes des Laufrades angeordnet sind.

Durch diese Gestaltung erstrecken sich die Führungsmittel nur über einen besonders geringen Teilbereich des Laufrades. In diesem Bereich weist die zu fördernde Flüssigkeit durch Reibung an dem Laufrad und durch Zentrifugalkräfte einen besonders großen Druck auf. Hierdurch lassen sich große Führungskräfte auf das Laufrad übertragen. Weiterhin kann der radial äußere Teilbereich bei geringem Fertigungsaufwand mit einer besonders hohen Genauigkeit gefertigt werden. Weitere Bauteile zur Füh- rung des Laufrades sind dank der Erfindung nicht erforderlich. Die erfin- dungsgemäße Seitenkanalpumpe gestaltet sich hierdurch zudem beson- ders kostengünstig.

Die Führungsmittel könnten beispielsweise einen Kranz mit einer Vielzahl von einzelnen Kufen aufweisen. Zur weiteren Verringerung der Ferti- gungskosten der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe trägt es bei, wenn die Führungsmittel zumindest eine mit einem vorgesehenen Ab- stand einem entsprechenden Bereich des Gehäuses gegenüberstehende Führungsfläche aufweisen.

Ein Spalt zwischen dem die Laufschaufeln aufweisenden Bereich des Laufrades und dem Gehäuse läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung unabhängig von einem im Bereich der Füh- rungsmittel angeordneten Spalt auslegen, wenn die Führungsmittel einen im Bereich des Randes des Laufrades angeordnete Querschnittsverände- rung aufweisen und wenn die die Querschnittsveränderung bildenden Be- reiche des Laufrades jeweils als mit einem vorgesehenen Abstand dem Gehäuse gegenüberstehende Führungsflächen gestaltet sind. Hierdurch läßt sich der für die Reibung und Führungskräfte des Laufrades maßgeb- liche Spalt unabhängig von dem für die Kennlinie der Förderpumpe maß- gebliche Spalt im Bereich der Laufschaufeln auf einen vorgesehenen Wert einstellen.

Die Querschnittsveränderung läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders kostengünstig erzeugen, wenn die Querschnittsveränderung sprungartig gestaltet ist.

Mittels einer einzigen Führungsfläche läßt sich das Laufrad gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sowohl axial als auch radial führen, wenn die Querschnittsveränderung als Fase gestaltet ist.

Bei erfindungsgemäßen, zur Förderung von Kraftstoff oder Scheiben- waschflüssigkeit vorgesehenen Seitenkanalpumpen vermag die als Fase ausgebildete Querschnittsveränderung das Laufrad ausreichend radial und axial zu führen, wenn die Führungsfläche in einem Winkel von unge- fähr 30 bis 60° zur Stirnseite des Laufrades angeordnet ist.

Häufig genügt es, bei der erfindungsgemäßen, zur Förderung von Kraft- stoff oder Scheibenwaschflüssigkeit vorgesehenen Seitenkanalpumpe das Laufrad nur in einer Richtung gegen die Schwerkraft axial abzustützen, und den Elektromotor zum Antrieb des Laufrades oberhalb des Laufrades anzuordnen. In diesem Fall benötigen die Führungsmittel nur auf einer Seite eine einzige Führungsfläche. Jedoch läßt sich der Spalt zwischen dem Laufrad und dem Gehäuse im Bereich der Laufschaufeln gemäß ei- ner anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung auf eine besonders genaue Höhe einstellen, wenn der Rand jeweils eine zu jeweils einer Stirnseite weisende Führungsfläche hat. Dies trägt zur weiteren Verbesse- rung des Wirkungsgrades der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe bei.

Kostenintensive, in das Pumpengehäuse einzusetzende Zwischenringe lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfin- dung einfach vermeiden, wenn zwei einander gegenüberstehende, das Laufrad umschließende Gehäuseteile im Bereich des größten Durchmes- sers des Laufrades aneinandergrenzen. Hierdurch läßt sich zudem die Höhe des Spaltes mit besonders geringen Toleranzen einstellen. Dies trägt zur weiteren Erhöhung des Wirkungsgrades der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe bei.

Die Erfindung läßt zahireiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Ver- deutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung darge- stellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Seiten- kanalpumpe mit angrenzenden Bereichen eines Elektro- motors, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe.

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Seiten- kanalpumpe 1 mit angrenzenden Bereichen eines Elektromotors 2. Die Seitenkanalpumpe 1 hat ein in einem Gehäuse 3 drehbares Laufrad 4.

Das Laufrad 4 ist auf einer Motorwelle 5 des Elektromotors 2 angeordnet.

Das Gehäuse 3 hat zwei auf Abstand gehaltene Gehäuseteile 6,7 und einen verrollten Blechstreifen 8. Der Blechstreifen 8 hält die Seitenkanal- pumpe 1 in einer vorgesehenen Lage gegenüber dem Elektromotor 2. In einem der Gehäuseteile 7 ist ein Einlaßkanal 9 angeordnet, während das andere Gehäuseteil 6 einen Auslaßkanal 10 aufweist. Der Einlaßkanal 9 und der Auslaßkanal 10 sind jeweils mit teilringförmigen Kanälen 11,12 verbunden. Das Laufrad 4 hat im Bereich der teilringförmigen Kanäle 11, 12 von Laufschaufeln 13,14 begrenzte Schaufelkammern 15,16. In die- sem Bereich steht das Gehäuse 3 dem Laufrad 4 zur Bildung von dich- tenden Spalten mit geringem Abstand gegenüber, In seinem von den Laufschaufeln 13,14 aus gesehen radial äußeren Bereich hat die Seiten- kanalpumpe 1 Führungsmittel 17 zur radialen und axialen Führung des Laufrades 4. Die Führungsmittel 17 weisen zwei als Führungsfläche 18, 19 ausgebildete, von dem mittleren Bereich des Randes bis zu den Stirn- seiten geführte Querschnittsverringerungen auf. Im Bereich der Füh- rungsflächen 18, 19 steht das Laufrad 4 dem Gehäuse 3 mit einem vorge- sehenen Abstand gegenüber. Die Gehäuseteile 6,7 grenzen im Bereich des größten Durchmesser des Laufrades 4 aneinander an.

Bei einer Drehung des Laufrades 4 wird die zu fördernde Flüssigkeit von dem Einlaßkanal 9 zu dem Auslaßkanal 10 gefördert. Dabei tritt im Be- reich der Laufschaufeln 13,14 eine geringe Menge der zu fördernden Flüssigkeit in den Spalt zwischen dem Laufrad 4 und dem Gehäuse 3.

Durch Reibungs-und Zentrifugalkräfte wird diese Flüssigkeit in den Be- reich der Führungsmittel 17 gefördert und erzeugt in Abhängigkeit von den Abständen der Führungsflächen 18,19 von dem Gehäuse 3 und dem Winkel der Führungsflächen 18,19 zu den Stirnseiten des Laufrades 4 Kräfte in axialer und radialer Richtung auf das Laufrad 4. Durch eine ent- sprechende Gestaltung der'Führungsmittel 17 faßt sich damit das Laufrad 4 axial und radial führen. Die Führungsflächen 18,19 sind bei der darge- stellten Ausführungsform spiegelbildlich zueinander gestaltet. Auf die dem Elektromotor 2 zugewandte Führungsfläche 19 kann jedoch verzichtet werden, wenn ein Rotor des Elektromotors 2 auf dem Laufrad 4 aufliegt und damit eine vorgesehene Axialkraft erzeugt wird. Selbstverständlich können die Führungsflächen 18, 19 oder der den Führungsflächen 18,19 gegenüberstehende Bereich der Gehäuseteile 6,7 Beschichtungen mit Notlaufeigenschaften oder zur Verminderung einer Gleitreibung oder von Gleitlagern her bekannte Taschen zur Aufnahme der zu fördernden Flüs- sigkeit aufweisen.

Figur 2 zeigt eine Seitenkanalpumpe 20, bei der Führungsmittel 21 eine sprunghafte, von dem mittleren Bereich des Randes zu den Stirnseiten eines Laufrades 22 weisende Querschittsverringerung haben. Hierdurch sind an den an die Stirnseiten angrenzenden Bereichen jeweils eine ra- diale Führungsfläche 23 und eine axiale Führungsfläche 24 angeordnet.

Ein Gehäuse 25 der Seitenkanalpumpe hat in diesem Bereich jeweils eine den Führungsflächen 23,24 entsprechenden Form. Hierdurch hat das Laufrad 22 in seinem radial äußeren Bereich axiale und radiale Gleitlager.