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DE102024205815A1 - Radialpumpenstufe, Sensorreinigungsvorrichtung und Fahrzeug - Google Patents

Radialpumpenstufe, Sensorreinigungsvorrichtung und Fahrzeug

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Publication number
DE102024205815A1
DE102024205815A1 DE102024205815.7A DE102024205815A DE102024205815A1 DE 102024205815 A1 DE102024205815 A1 DE 102024205815A1 DE 102024205815 A DE102024205815 A DE 102024205815A DE 102024205815 A1 DE102024205815 A1 DE 102024205815A1
Authority
DE
Germany
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pump stage
pump
radial
impeller
pump impeller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102024205815.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes Deichmann
Andreas Schmick
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102024205815.7A priority Critical patent/DE102024205815A1/de
Priority to CN202510824588.0A priority patent/CN121184390A/zh
Priority to US19/243,963 priority patent/US20250389276A1/en
Publication of DE102024205815A1 publication Critical patent/DE102024205815A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radialpumpenstufe (1) mit einem Pumpenlaufrad (3), das mehrere Leitschaufeln (3a) umfasst, die sich in axiale Richtung erstrecken. Ferner betrifft die Erfindung eine Sensorreinigungsvorrichtung (6) mit einer derartigen Radialpumpenstufe (1) sowie ein Fahrzeug (7) mit einer derartigen Radialpumpenstufe (1) oder einer derartigen Sensorreinigungsvorrichtung (6).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Radialpumpenstufe, eine Sensorreinigungvorrichtung mit einer derartigen Radialpumpenstufe und ein Fahrzeug mit einer derartigen Radialpumpenstufe und/oder einer derartigen Sensorreinigungvorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Die Druckschrift DE 10 2018 217 179 A1 offenbart eine Pumpenstufe zur Förderung einer Flüssigkeit.
  • Nachteilig an den Vorrichtungen im Stand der Technik sind insbesondere die Strömungseigenschaften der Pumpenstufe, die sich aus der Gestaltung des Pumpenlaufrades ergeben.
  • Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
  • Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Radialpumpenstufe zu schaffen, welche sich insbesondere durch ihre verbesserten Strömungseigenschaften auszeichnet. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Sensorreinigungsvorrichtung mit einer derartigen Radialpumpenstufe bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Fahrzeug mit einer derartigen Sensorreinigungsvorrichtung und/oder einer derartigen Radialpumpenstufe bereitzustellen.
  • Die Aufgabe hinsichtlich der Radialpumpenstufe wird durch eine Radialpumpenstufe mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Radialpumpenstufe, aufweisend ein Pumpenstufengehäuse und ein darin angeordnetes halboffenes Pumpenlaufrad, wobei das Pumpenstufengehäuse einen axial angeordneten Saugeinlass, der in das Pumpenstufengehäuse führt, und eine radial angeordneten Druckauslass, der aus dem Pumpenstufengehäuse herausführt, aufweist, wobei das Pumpenlaufrad mehrere Leitschaufeln umfasst und wobei sich mindestens eine der mehreren Leitschaufeln oder alle der mehreren Leitschaufeln in axiale Richtung erstrecken.
  • Hierdurch wird eine Radialpumpenstufe geschaffen, welche sich insbesondere durch ihre verbesserten Strömungseigenschaften auszeichnet.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
  • Unter einem halboffenen Pumpenlaufrad ist vorzugsweise ein Pumpenlaufrad zu verstehen, das eine Wand umfasst, die sich in einer Ebene, senkrecht zur Rotationsachse des Pumpenlaufrades, erstreckt. Diese Wand ist vorzugsweise, insbesondere bis auf eine Wellenaufnahme oder Wellennabe, frei von axialen Öffnungen oder axialen Durchdringungen ausgebildet. Ferner ist es bevorzugt, wenn die Wand in der Ebene, senkrecht zur Rotationsachse des Pumpenlaufrades, kreisrund ausgebildet ist.
  • Das halboffene Pumpenlaufrad ist vorzugsweise mit seiner offenen Seite dem Saugeinlass zugewandt. Vorzugsweise befinden sich die Leitschaufeln auf einer Seite des Pumpenlaufrades, welche dem Saugeinlass zugewandt ist.
  • Es ist bevorzugt, wenn es sich um fünf, insbesondere lediglich fünf, Leitschaufeln handelt. Unabhängig von der Anzahl der Leitschaufeln ist es bevorzugt, wenn der Abstand der Leitschaufeln zueinander in Richtung des Saugeinlasses abnimmt. Zusätzlich oder unabhängig hiervon ist es bevorzugt, wenn der Abstand der Leitschaufeln zueinander in Richtung des Druckauslasses zunimmt.
  • Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn die axiale Höhe des Pumpenlaufrades der 2-bis 5,5-fachen Höhe der Leitschaufeln oder Stege entspricht. Hierfür ist es bevorzugt, wenn die mittlere Höhe der Leitschaufeln oder Stege, die minimale Höhe der Leitschaufeln oder Stege, oder die maximale Höhe der Leitschaufeln oder Stege, also insbesondere als Basis für die Höhe der Leitschaufeln, verwendet wird. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Wert anstatt dem 2- bis 5,5-fachen, dem 2,5-bis 5-fachen oder dem drei- bis vierfachen entspricht. Ferner ist es bevorzugt, wenn die axiale Höhe des Pumpenlaufrades in Richtung einer oder der Rotationsachse des Pumpenlaufrades oder senkrecht zu einer Oberfläche am Fuß der Leitschaufeln oder Stege gemessen wird.
  • Außerdem ist es bevorzugt, wenn ein Radialspalt, verlaufend in Umfangsrichtung des Pumpenlaufrades, begrenzt durch das Pumpenlaufrad und das Pumpenstufengehäuse, in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse des Pumpenlaufrades in Richtung des Druckauslasses, insbesondere stetig, zunimmt. Hiermit ist insbesondere die Größe des Spalts, also der Abstand des Pumpenlaufrads zur Innenwand des Pumpenstufengehäuses in der besagten Ebene gemeint. Alternativ oder zusätzlich sind Abschnitte mit konstantem Radialspalt denkbar.
  • Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn der Druckauslass, insbesondere in Strömungsrichtung einer durch die Radialpumpenstufe zu fördernden Flüssigkeit, rechteckförmig ausgebildet ist. Mit anderen Worten besitzt der Druckauslass einen rechteckförmigen Querschnitt oder Strömungsquerschnitt. Die Rechteckförmigkeit, insbesondere der rechteckförmige Querschnitt oder Strömungsquerschnitt, ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die vier Ecken abgerundet sind. Unter dem Begriff Ecke ist insbesondere ein Übergang von einer langen Seite zu einer kurzen Seite eines Rechtecks, oder umgekehrt, zu verstehen.
  • Außerdem ist es bevorzugt, wenn der rechteckig ausgebildete Druckauslass, insbesondere mit den vier abgerundeten Ecken, in einen Strömungskanal mündet, dessen Querschnitt oder Strömungsquerschnitt von dem rechteckigen Querschnitt oder Strömungsquerschnitt des Druckauslasses stetig über die Erstreckungslänge des Strömungskanals in einen ovalen oder kreisrunden Strömungsquerschnitt übergeht. Vorzugsweise bildet der ovale oder kreisrunde Strömungsquerschnitt einen Pumpenstufenauslass. Es ist besonders bevorzugt, wenn an diesen Pumpenstufenauslass Flüssigkeitsleitungen anschließbar sind oder eine Flüssigkeitsleitung angeschlossen ist. Eine derartige Flüssigkeitsleitung ist vorzugsweise flüssigkeitsübertragend mit einem mit der Flüssigkeit zu versorgende Verbraucher verbunden. Bei der Flüssigkeit handelt es sich um die durch die Radialpumpenstufe förderbare Flüssigkeit. Bei den Verbrauchern handelt es sich bevorzugterweise um Düsen, die auf, insbesondere optische oder akustische, Sensoren gerichtet sind.
  • Es ist zweckmäßig, wenn sich mindestens eine der mehreren Leitschaufeln oder alle der mehreren Leitschaufeln bis in den Saugeinlass hinein erstrecken. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass sich eine der mehreren Leitschaufeln oder alle der mehreren Leitschaufeln bis in einen Bereich des Pumpenstufengehäuses hinein erstrecken, der direkt an den Saugeinlass angrenzt. Vorzugsweise ist der Bereich ein, insbesondere konischförmiger, Saugkanal.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leitschaufeln, von dem Saugeinlass aus gesehen, von einer Wellennabe des Pumpenlaufrads geradlinig zu einem Außenumfang des Pumpenlaufrads erstrecken. Mit anderen Worten ist eine Projektion der Stege auf eine Ebene, senkrecht zur Rotationsachse des Pumpenlaufrades, geradlinig von der Wellennabe radial nach außen. Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt, dass mindestens eine oder alle der Leitschaufeln eine Krümmung in einer Ebene, in der die Rotationsachse des Pumpenlaufrades und/oder eine der Leitschaufeln verläuft, aufweist.
  • Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn die Leitschaufeln, von dem Saugkanal aus gesehen gleichmäßig in Umfangsrichtung zueinander beabstandet sind. Mit der Beabstandung ist bevorzugterweise ein Winkelabstand gemeint, der sich auf die Rotationsachse des Pumpenlaufrades bezieht.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln als Stege ausgebildet sind, die sich entlang einer Innenwand des Pumpenstufengehäuses erstreckt, und dass sich die Innenwand gegenüber der Seite des Pumpenlaufrads befindet, welche dem Saugeinlass zugewandt ist. Vorzugsweise besitzen die Stege einen konstanten oder variablen Abstand zu der Innenwand des Pumpenstufengehäuses. Im Fall, dass die Stege einen variablen Abstand zu der Innenwand des Pumpenstufengehäuse des aufweisen, ist es bevorzugt, wenn der Abstand der Stege zur Innenwand des Pumpenstufengehäuses in Richtung des Außenumfangs des Pumpenlaufrades zunehmend oder abnehmend ausgebildet ist. Hierdurch kann auf Fertigungstoleranzen eingegangen werden. Auch können die Strömungseigenschaften der Radialpumpenstufe weiter verbessert werden.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den Stegen oder zwischen den Füßen der Leitschaufeln Oberflächen befinden und dass sich die Stege senkrecht zu den Oberflächen erstrecken. Diese Oberflächen sind vorzugsweise durchdringungsfrei ausgebildet und/oder bilden die Wand des Pumpenlaufrads. Die Füße der Leitschaufeln sind insbesondere die Übergänge oder Verbindungen der Leitschaufeln zu den Oberflächen.
  • Ferner ist es bevorzugt, wenn die Leitschaufeln Formschrägen aufweisen. Es ist besonders bevorzugt, wenn die Stärke oder die Dicke der Leitschaufeln aufgrund der Formschrägen in Richtung des Saugeinlasses oder des Saugkanals abnimmt. Hierdurch wird einerseits die Fertigung, zum Beispiel mittels eine Gießverfahrens oder Kunststoffspritzguss, ermöglicht, andererseits wird gleichzeitig ein möglichst großer Querschnitt der Saueinlasses sichergestellt, wodurch ein möglichst hoher Wirkungsgrad sichergestellt wird.
  • Darüber hinaus ist das Pumpenlaufrad vorzugsweise mittels einer Wellennabe mit einer Welle antriebsverbunden. Vorzugsweise ist die Welle durch den Saugeinlass in das Pumpenstufengehäuse eingeführt. Es ist bevorzugt, wenn sich die Welle in die Nabe und insbesondere somit in das Pumpenlaufrad hineinerstreckt.
  • Vorzugsweise bilden die Oberflächen des Pumpenlaufrads eine stetige Verlängerung des Außendurchmessers des Wellenabschnitts, welcher sich direkt axial an das Pumpenlaufrad anschließt. Ferner ist es bevorzugt, dass zwischen dem Wellenabschnitt und dem Pumpenstufengehäuse ein Ringspalt ausgebildet ist. Der Ringspalt ist vorzugsweise konisch in Erstreckungsrichtung der Welle ausgebildet.
  • Außerdem ist es denkbar, dass das Pumpenlaufrad axial, insbesondere direkt, anschließend an die Leitschaufeln einen zylindrischen Abschnitt aufweist, welcher einen stetigen Übergang zum Außendurchmesser der Welle bildet. Es ist bevorzugt, wenn zwischen dem zylindrischen Abschnitt und dem Pumpenstufengehäuse der Ringspalt ausgebildet ist. Vorzugsweise geht der zylindrische Abschnitt stetig in die Oberflächen des Pumpenlaufrads über. Außerdem ist der Abschnitt vorzugsweise einteilig mit dem Pumpenlaufrad ausgebildet.
  • Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn die Anzahl der Leitschaufeln einer ungeraden Anzahl an Leitschaufeln, vorzugsweise fünf Leitschaufeln, entspricht. Auf diese Weise wird verhindert, dass Schwingungen eines, insbesondere elektromotorischen, Antriebs auf die Pumpenstufe oder auf das Pumpenlaufrad, oder umgekehrt, übertragen und somit verstärkt werden. Alternativ kann die Anzahl der Leitschaufeln einer Anzahl entsprechend, die durch fünf, teilbar ist.
  • Außerdem ist es bevorzugt, wenn das Pumpenlaufrad Ausnehmungen aufweist, die eine möglichst gleichmäßige Materialstärke oder Materialansammlung sicherstellen. Hierdurch werden Lufteinschlüsse und Materialfehler bei Gießprozessen oder Kunststoffspritzverfahren zur Herstellung des Pumpenlaufrads verhindert.
  • Ferner ist es bevorzugt, wenn das Pumpenlaufrad auf der, dem Saugeinlass abgewandten, Seite des Pumpenlaufrads einen Abstand zum Pumpenstufengehäuse aufweist, welcher lediglich halb so groß wie auf der Seite des Pumpenlaufrads, welche dem Saugeinlass zugewandt ist. Alternativ kann der Abstand auf der abgewandten Seite 0,3 bis 0,5mm kleiner sein als auf der dem Saugeinlass zugewandten Seite des Pumpenlaufrads. Insbesondere wird der jeweilige Abstand immer zwischen der jeweiligen Pumpenlaufradseite und der gegenüber der Pumpenlaufradseite befindlichen Pumpenstufengehäusewand gemessen.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stege einen senkrecht zu den Oberflächen gemessene Höhe aufweisen und dass die Höhe in Richtung des Außenumfangs des Pumpenlaufrads zunehmend oder konstant ausgebildet ist. Auch hierdurch können die Strömungseigenschaften der Radialpumpenstufe vorteilhaft beeinflusst werden.
  • Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Stege über ihre gesamte Erstreckungslänge eine konstante Materialstärke, also Dicke oder Breite, gemessen senkrecht zu ihrer radialen Erstreckungsrichtung, aufweisen.
  • Auch ist es bevorzugt, wenn die Stege über ihre gesamte Höhe eine konstante Materialstärke aufweisen. Alternativ hierzu ist es bevorzugt, wenn die Stege mit zunehmendem Abstand zum Saugeinlass eine zunehmende Wandstärke aufweisen. Letzteres vereinfacht die Fertigung und Entformung nach einem Kunststoffspritzvorgang. Mit anderen Worten weisen die Stege Entformungsschrägen auf.
  • Alle diese Maßnahmen, die die Steghöhe und/oder Materialstärke der Stege betreffen, vereinfachen die Fertigung des Pumpenlaufrades. Anstatt, dass diese Maßnahmen oder eine dieser Maßnahmen für alle Stege gelten, ist es auch denkbar, eine derartige konstruktive Ausgestaltung oder Maßnahme lediglich für einen Steg oder mindestens einen Steg auszubilden.
  • Das Pumpenlaufrad ist vorzugsweise mittels Kunststoffspritzguss hergestellt. Besonders bevorzugterweise ist das Pumpenlaufrad hinterschneidungsfrei in Richtung der Erstreckung der Rotationsachse des Pumpenlaufrades ausgebildet.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Oberflächen vollständig entlang der Stege und/oder von dem Saugeinlass des Pumpenstufengehäuses bis zu dem Außenumfang des Pumpenlaufrads erstrecken. Hierdurch werden zuverlässig Turbulenzen vermieden, die den Wirkungsgrad der Radialpumpenstufe reduzieren könnten.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen bei ihrer Erstreckung vom Saugeinlass des Pumpenstufengehäuses zum Außenumfang des Pumpenlaufrads eine Krümmung aufweist und/oder dass die Stege bei ihrer Erstreckung vom Saugeinlass des Pumpenstufengehäuses zum Außenumfang des Pumpenlaufrads eine Krümmung aufweist. Bevorzugterweise handelt es sich um eine konkave Krümmung. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Krümmung einen konstanten Krümmungsradius oder einen variablen Krümmungsradius aufweist, der entlang der Erstreckung der Oberfläche entweder zunimmt oder abnimmt. Die Krümmung ist in einer Ebene, in der die Rotationsachse des Pumpenlaufrads verläuft, messbar.
  • Vorzugsweise handelt es sich um eine konstante oder variable Krümmung. Die Krümmung kann hierbei einen ellipsenförmigen oder einen polynomförmigen Verlauf aufweisen. Vorzugsweise verlaufen die Krümmungen der Oberflächen und der Stege parallel zueinander. Bei der Krümmung der Stege handelt es sich vorzugsweise um eine Krümmung des Leitschaufelkopfs der Leitschaufel in einer Ebene, senkrecht zur Rotationsachse des Pumpenlaufrads oder der Welle.
  • Vorzugsweise weist der Radius mindestens einer der Krümmungen einen Wert auf, der dem Wert des Nabeninnen- oder Nabenaußendurchmessers entspricht. Vorzugsweise geht die Krümmung der Oberfläche an einer Stelle, die vom Außendurchmesser des Pumpenlaufrads mindestens um eine Entfernung entfernt ist, die der doppelten Leitschaufelhöhe am äußersten Durchmesser der Leitschaufeln entspricht, in einen vollständig geradlinigen, radialen, d.h. senkrecht zur Rotationsachse des Pumpenlaufrads verlaufenden, Oberflächenabschnitt über.
  • Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn der Strömungsquerschnitt, vorzugsweise in Strömungsrichtung eines durch die Radialpumpenstufe förderbaren Flüssigkeit, begrenzt durch die Leitschaufeln, die Oberflächen und das Pumpengehäuse, vom axial zum Pumpenlaufrad angeordneten Saugeinlass in Richtung des Außendurchmessers des Pumpenlaufrads, stetig zunimmt. So werden Druckverluste vermieden und der Wirkungsgrad erhöht. Vorzugsweise wird der Strömungsquerschnitt quer, vorzugsweise senkrecht, zur Strömungsrichtung der durch die Radialpumpenstufe förderbaren Flüssigkeit gemessen.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenstufengehäuse in einer Ebene senkrecht zur Rotationsrichtung des Laufrads eine stoffschlüssig verbundene Trennebene aufweist oder mittels eines Dichtelements abgedichtet ist. Die stoffschlüssige Verbindung ist vorzugsweise fluid- oder flüssigkeitsdichte ausgebildet. Die Trennebene unterteilt das Pumpenstufengehäuse vorzugsweise in zwei Teile oder zwei Bereiche. Mit anderen Worten ist der stoffschlüssig verbundenen Trennebene gemeint, dass die zwei Teile oder zwei Bereiche des Pumpenstufengehäuse mittels einer stoffschlüssigen Verbindung miteinander verbunden sind. Vorzugsweise ist das Pumpenstufengehäuse aus Kunststoff ausgebildet, was es sehr kostengünstig in der Herstellung macht. Als Verfahren zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung kommt beispielsweise Ultraschallschweißen infrage. Es ist zweckmäßig, wenn die Trennebene derart verläuft, dass vor der Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung das Pumpenlaufrad in das Pumpenstufengehäuse aufnehmbar ist. Im Fall, dass keine stoffschlüssige Verbindung vorgesehen ist, sind die beiden Teile oder die beiden Bereiche beispielsweise kraftschlüssig, vorzugsweise mittels einer Schraubenverbindung oder einer Klemmverbindung miteinander verbunden. Als Dichtelementes kommt beispielsweise eine Elastomerdichtung infrage. Durch die stoffschlüssige Verbindung oder das Dichtelement wird verhindert, dass eine zu fördernde Flüssigkeit aus der Pumpenstufe ungewollt austritt.
  • Die Aufgabe bezüglich der Sensorreinigungsvorrichtung wird durch eine Sensorreinigungsvorrichtung für ein Fahrzeug gelöst, wobei die Sensorreinigungsvorrichtung eine erfindungsgemäße Radialpumpenstufe aufweist. Hiermit wird eine Sensorreinigungsvorrichtung mit einer besonders effizienten Radialpumpenstufe geschaffen.
  • Die Aufgabe bezüglich des Fahrzeugs wird durch ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung und/oder einer erfindungsgemäßen Radialpumpenstufe gelöst. Hierdurch wird ein Fahrzeug mit einer besonders effizienten Sensorreinigungsvorrichtung oder einer besonders effizienten Radialpumpenstufe geschaffen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • 1a eine erste Ansicht einer Radialpumpenstufe,
    • 1b eine Schnittansicht der Radialpumpenstufe,
    • 1c eine weitere Schnittansicht der Radialpumpenstufe
    • 2 ein Fahrzeug.
  • Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • Die 1a zeigt die erfindungsgemäße Radialpumpenstufe 1. Die Radialpumpenstufe 1 umfasst ein Pumpenstufengehäuse 2, welches ein erstes Pumpenstufenteilgehäuse 2a und ein zweites Pumpenstufenteilgehäuse 2b aufweist. Die beiden Pumpenstufenteilgehäuse 2a, 2b bestehen aus Kunststoff und sind mittels Ultraschallschweißen miteinander fluiddicht verbunden, sodass keine Dichtung an ihrer Trennebene, an der sie miteinander gefügt sind, notwendig ist. Das Pumpenstufengehäuse 2 nimmt ein Pumpenlaufrad 3 auf, welches als halboffenes Pumpenlaufrad 3 mit Leitschaufeln 3a ausgebildet sind. Das Pumpenstufengehäuse 2 weist zudem einen Saugeinlass 5a und einen Druckauslass auf. Die Leitschaufeln 3a erstrecken sich in Richtung des Saugeinlasses 5a. Das Pumpenlaufrad 3 besitzt auf einer von dem Saugeinlass 5a abgewandten Seite des Pumpenlaufrads 3 eine Wand 3c. Zwischen den Leitschaufeln 3a befinden sich Oberflächen 3b des Pumpenlaufrads 3. Das Pumpenlaufrad 3 ist mittels einer Welle 4 antreibbar.
  • Die 1b zeigt eine Schnittansicht der Radialpumpenstufe 1 aus der 1. Der Schnitt dieser Schnittansicht verläuft entlang der Rotationsachse 4a des Pumpenlaufrads 3. Zu erkennen sind die beiden Pumpenstufenteilgehäuse 2a, 2b, die das Pumpenstufengehäuse 2 bilden. Die beiden Pumpenstufenteilgehäuse 2a, 2b sind durch die Trennebene A-A vor Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Pumpenstufenteilgehäuse 2a, 2b getrennt, sodass das Pumpenlaufrad 3 in das Pumpenstufengehäuse 2 aufnehmbar ist. Die Welle 4 ist mittels einer Wellennabe 3d mit dem Pumpenlaufrad 3 antriebsgekoppelt. Es ist zu erkennen, dass die Höhe der Leitschaufeln, gemessen von der Oberfläche aus in Richtung der Wellennabe 3d abnimmt und in Richtung des Außenumfangs des Pumpenlaufrads 3 zunimmt. Sowohl die Oberflächen 3b als auch die Leitschaufeln 3a weisen in der dargestellten Ebene jeweils eine Krümmung mit jeweils einem Radius auf.
  • Die 1c zeigt eine Schnittansicht, die der Trennebene A-A aus 1b entspricht. Zur erkennen ist, dass das zweite Pumpenstufenteilgehäuse 2b einen radial zum Pumpenlaufrad 3 angeordneten Druckauslass 5b aufweist. In der Mitte des Pumpenlaufrads 3 ist die Welle 4 zu erkennen. Ferner ist zu sehen, dass die fünf Leitschaufeln 3a in Umfangsrichtung des Pumpenlaufrads 3 gleichmäßig, also mit einem gleichmäßigen Winkelabstand, zueinander beabstandet sind. Ferner verlaufen die Leitschaufeln 3a in dieser Ansicht geradlinig von der Welle 4 oder der Wellennabe zum Außenumfang des Pumpenlaufrads 3.
  • Die 2 zeigt ein autonom betreibbares erfindungsgemäßes Fahrzeug 7, welches zahlreiche zu reinigende Sensoren zum autonomen Betrieb des Fahrzeugs 7 aufweist. Hierfür umfasst das Fahrzeug 7 eine Sensorreinigungsvorrichtung 6. Die Sensorreinigungsvorrichtung 6 wird regelmäßig zur Reinigung der Sensoren eingesetzt. Die Sensorreinigungsvorrichtung 6 umfasst die erfindungsgemäße Radialpumpenstufe 1, die mittels eines Elektromotors antreibbar ist.
  • Die unterschiedlichen Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können auch untereinander kombiniert werden.
  • Die Ausführungsbeispiele der 1 a bis 2 weisen insbesondere keinen beschränkenden Charakter auf und dienen der Verdeutlichung des Erfindungsgedankens.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Radialpumpenstufe
    2
    Pumpenstufengehäuse
    2a
    erstes Pumpenstufenteilgehäuse
    2b
    zweites Pumpenstufenteilgehäuse
    3
    Pumpenlaufrad
    3a
    Leitschaufel
    3b
    Oberfläche
    3c
    Wand
    3d
    Wellennabe
    4
    Welle
    4a
    Rotationsachse
    5a
    Saugeinlass
    5b
    Druckauslass
    6
    Sensorreinigungsvorrichtung
    7
    Fahrzeug
    A-A
    Trennebene
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10 2018 217 179 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Radialpumpenstufe (1), aufweisend ein Pumpenstufengehäuse (2) und ein darin angeordnetes halboffenes Pumpenlaufrad (3), wobei das Pumpenstufengehäuse (2) einen axial angeordneten Saugeinlass (5a), der in das Pumpenstufengehäuse (2) führt, und eine radial angeordneten Druckauslass (5b), der aus dem Pumpenstufengehäuse (2) herausführt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenlaufrad (3) mehrere Leitschaufeln (3a) umfasst und dass sich mindestens eine der mehreren Leitschaufeln (3a) oder alle der mehreren Leitschaufeln (3a) in axiale Richtung erstrecken.
  2. Radialpumpenstufe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leitschaufeln (3a), von dem Saugeinlass (5a) aus gesehen, von einer Wellennabe des Pumpenlaufrads geradlinig zu einem Außenumfang des Pumpenlaufrads erstrecken.
  3. Radialpumpenstufe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln (3a) als Stege ausgebildet sind, die sich entlang einer Innenwand des Pumpenstufengehäuses (2) erstreckt, und dass sich die Innenwand gegenüber der Seite des Pumpenlaufrads (3) befindet, welche dem Saugeinlass (5a) zugewandt ist.
  4. Radialpumpenstufe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den Stegen Oberflächen (3b) befinden und dass sich die Stege senkrecht zu den Oberflächen (3b) erstrecken.
  5. Radialpumpenstufe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege eine senkrecht zu den Oberflächen (3b) gemessene Steghöhe aufweisen und dass die Steghöhe (3b) in Richtung des Außenumfangs des Pumpenlaufrads (3) zunehmend oder konstant.
  6. Radialpumpenstufe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Oberflächen (3b) vollständig entlang der Stege und/oder von dem Saugeinlass (5a) des Pumpenstufengehäuses (2) bis zu dem Außenumfang des Pumpenlaufrads (3) erstrecken.
  7. Radialpumpenstufe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen (3b) bei ihrer Erstreckung vom Saugeinlass (5a) des Pumpenstufengehäuses (2) zum Außenumfang des Pumpenlaufrads (3) eine Krümmung aufweist und/oder dass die Stege bei ihrer Erstreckung vom Saugeinlass (5a) des Pumpenstufengehäuses (2) zum Außenumfang des Pumpenlaufrads (3) eine Krümmung aufweist.
  8. Radialpumpenstufe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenstufengehäuse (2) in einer Ebene senkrecht zur Rotationsrichtung des Laufrads (3) eine stoffschlüssig verbundene Trennebene (A-A) aufweist oder mittels eines Dichtelements abgedichtet ist.
  9. Sensorreinigungsvorrichtung (6) für ein Fahrzeug (7), aufweisend eine Radialpumpenstufe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  10. Fahrzeug (7) mit einer Sensorreinigungsvorrichtung (6) gemäß Anspruch 9 und/oder einer Radialpumpenstufe (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
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