AT517131A2

AT517131A2 - pump

Info

Publication number: AT517131A2
Application number: ATA86/2016A
Authority: AT
Inventors: Thomas Geffert
Original assignee: Porsche Ag
Priority date: 2015-04-29
Filing date: 2016-02-18
Publication date: 2016-11-15
Also published as: DE102015106669A1; AT517131A3; ITUA20162930A1; AT517131B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpe (1) mit einem Pumpengehäuse (2) mit einer Ansaugöffnung und mit einer Auslassöffnung (3), mit einem in dem Pumpengehäuse (2) angeordneten, antreibbaren Pumpenrad (4), mittels welchem ein Fluid von der Ansaugöffnung 0 hin zu der Auslassöffnung (3) förderbar ist, wobei in dem Pumpengehäuse (2) ein Schieber (7) vorgesehen ist, welcher in axialer Richtung verschiebbar ist, wobei der Schieber (7) radial außerhalb des Pumpenrads (4) in axialer Richtung über das Pumpenrad (4) verschiebbar ist, wobei der Schieber (7) von einem Aktuator (8) mittels zumindest einer axial verschiebbaren Druckstange (9) in axialer Richtung verschiebbar ist, wobei die axiale Stellung und/oder die axiale Verschiebung der zumindest einen Druckstange (9) von einem magnetorheologischen Bremselement (14) beeinflussbar ist.The invention relates to a pump (1) having a pump housing (2) with a suction opening and with an outlet opening (3), with a drivable impeller (4) arranged in the pump housing (2), by means of which a fluid from the suction opening 0 to the outlet opening (3) is conveyed, wherein in the pump housing (2) a slide (7) is provided, which is displaceable in the axial direction, wherein the slide (7) radially outside the impeller (4) in the axial direction via the impeller (4) is displaceable, wherein the slide (7) of an actuator (8) by means of at least one axially displaceable push rod (9) is displaceable in the axial direction, wherein the axial position and / or the axial displacement of the at least one push rod (9) by a magnetorheological brake element (14) can be influenced.

Description

Pumpepump

Die Erfindung betrifft eine Pumpe, wie insbesondere eine Wasserpumpe für einen Wasserkreislauf eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a pump, in particular a water pump for a water cycle of a motor vehicle.

Pumpen und insbesondere Wasserpumpen sind in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um beispielsweise den Kühlmittelkreislauf mit einer Wasserströmung zu versorgen, um den Kraftfahrzeugmotor und gegebenenfalls auch andere Aggregate zu kühlen. Dabei strömt Wasser als Kühlmittel durch den Antriebsmotor und wird dort erwärmt. Anschließend strömt das Kühlmittel durch einen Kühlmittelkühler, wo es im Wärmetausch beispielsweise mit Luft wieder abgekühlt wird, bevor es von der Pumpe wieder zum Antriebsmotor gefördert wird.Pumps and in particular water pumps are used in motor vehicles, for example, to supply the coolant circuit with a water flow in order to cool the motor vehicle engine and possibly also other units. In this case, water flows as a coolant through the drive motor and is heated there. Subsequently, the coolant flows through a coolant cooler, where it is cooled down again in the heat exchange, for example with air, before it is conveyed by the pump back to the drive motor.

Dabei ist die benötigte Pumpleistung der Pumpe allerdings nicht immer im maximalen Bereich, sondern kann je nach Betriebszustand des Kraftfahrzeugs auch reduziert sein. Dabei ist die Pumpleistung allerdings insbesondere vom Antrieb abhängig. Wird die Pumpe allerdings vom Antriebsmotor selbst angetrieben, so wird die Drehzahl der Pumpe von der Drehzahl des Antriebsmotors bestimmt, was jedoch nicht mit der benötigten Pumpleistung korrelieren muss.However, the required pump power of the pump is not always in the maximum range, but may also be reduced depending on the operating state of the motor vehicle. However, the pump power is particularly dependent on the drive. However, if the pump is driven by the drive motor itself, the speed of the pump is determined by the speed of the drive motor, but this does not have to correlate with the required pump power.

Daher ist eine regelbare Pumpe grundsätzlich erwünscht. Sehr aufwändige Lösungen sind allerdings beiTherefore, a controllable pump is basically desirable. However, very complex solutions are included

Kraftfahrzeuganwendungen eher ungeeignet, weil damit auch immer die Kosten steigen, was im Automobilbau oftmals nicht akzeptabel ist.Automotive applications rather unsuitable, because so are the costs always rise, which is often unacceptable in the automotive industry.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pumpe zu schaffen, die einfach und kostengünstig aufgebaut ist und dennoch eine gute Regelbarkeit erlaubt.It is the object of the present invention to provide a pump which is simple and inexpensive, yet allows good controllability.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The object is achieved with the features of claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Pumpe mit einem Pumpengehäuse mit einer Ansaugöffnung und mit einer Auslassöffnung, mit einem in dem Pumpengehäuse angeordneten, antreibbaren Pumpenrad, mittels welchem ein Fluid von der Ansaugöffnung hin zu der Auslassöffnung förderbar ist, wobei in dem Pumpengehäuse ein Schieber vorgesehen ist, welcher in axialer Richtung verschiebbar ist, wobei der Schieber radial außerhalb des Pumpenrads in axialer Richtung über das Pumpenrad verschiebbar ist, wobei der Schieber von einem Aktuator mittels zumindest einer axial verschiebbaren Druckstange in axialer Richtung verschiebbar ist, wobei die axiale Stellung und/oder die axiale Verschiebung der zumindest einen Druckstange von einem magnetorheologischen Bremselement beeinflussbar ist. Mit dem Schieber, der radial außen über das Pumpenrad in axialer Richtung schiebbar ist, kann der Fluidstrom der Pumpe eingestellt bzw. gesteuert werden. Ist der Schieber vollständig zurückgezogen, so kann der maximale Volumenstrom gefördert werden, ist der Schieber vollständig ausgefahren, kann der zu fördernde Volumenstrom vollständig unterbunden werden. Ist der Schieber in einer Zwischenstellung zwischen diesen beiden Positionen, so kann der zu fördernde Volumenstrom entsprechend eingestellt werden. Zu einer einfachen und stabilen Steuerung des Volumenstroms ist eine einfache Verschiebbarkeit bei sicherer Positionierung nötig. Die Vorsehung des zumindest einen Bremselements dient dazu, den Schieber in einer eingestellten Position auch sicher halten zu können.An embodiment of the invention relates to a pump having a pump housing with a suction opening and with an outlet opening, with a pump housing arranged in the drivable impeller by means of which a fluid from the suction port to the outlet port is conveyed, wherein in the pump housing, a slide is provided which is displaceable in the axial direction, wherein the slide is displaceable radially outside of the impeller in the axial direction over the impeller, wherein the slide is displaceable by an actuator by means of at least one axially displaceable push rod in the axial direction, wherein the axial position and / or the axial displacement of the at least one push rod can be influenced by a magnetorheological brake element. With the slide, which is radially outwardly slidable over the impeller in the axial direction, the fluid flow of the pump can be adjusted or controlled. If the slide is fully retracted, the maximum flow can be promoted, the slide is fully extended, the volume flow to be funded can be completely prevented. If the slide is in an intermediate position between these two positions, then the volume flow to be delivered can be adjusted accordingly. For a simple and stable control of the volume flow is a simple displacement and secure positioning necessary. The provision of the at least one brake element serves to be able to hold the slide securely in a set position.

Gemäß des erfindungsgemäßen Gedankens ist es vorteilhaft, wenn eine Mehrzahl von Druckstangen vorgesehen ist, und die Druckstangen von dem Aktuator betätigbar sind und mittels welchen der Schieber axial verschiebbar ist. Dadurch lässt sich die einleitende Kraft besser verteilen.According to the inventive concept, it is advantageous if a plurality of push rods is provided, and the push rods are actuated by the actuator and by means of which the slide is axially displaceable. This allows the introductory force to be better distributed.

So kann über den Umfang des Schiebers eine Anzahl von Druckstangen verteilt angeordnet werden, um eine gleichmäßigeThus, a number of push rods can be arranged distributed over the circumference of the slider to a uniform

Belastung des Schiebers zu bewirken, damit dieser bei Beaufschlagung der Druckstangen sich nicht verkippt und verklemmt. Dies erhöht die Lebensdauer der Pumpe.To cause stress on the slide, so that it does not tilt and jammed when pressurized the push rods. This increases the life of the pump.

Dabei ist es auch besonders vorteilhaft, wenn jeder Druckstange ein magnetorheologisches Bremselement zugeordnet ist. Dadurch kann die Positionierung der Druckstange verbessert werden, wenn die jeweilige Druckstange in ihrer Position eingestellt und entsprechend festgehalten werden kann. Dies verbessert die allgemeine Positionierung des Schiebers und damit die Fördergenauigkeit der Pumpe.It is also particularly advantageous if each push rod is assigned a magnetorheological brake element. Thereby, the positioning of the push rod can be improved if the respective push rod can be adjusted in position and held accordingly. This improves the general positioning of the slide and thus the pumping accuracy of the pump.

Weiterhin ist es auch vorteilhaft, wenn das magnetorheologische Bremselement ein Bremsengehäuse aufweist, in welchem eine Kammer ausgebildet ist, durch welche die Druckstange geführt ist, wobei die Kammer mit einem magnetorheologisehen Material befüllt ist. Dadurch kann die Positionierung der Druckstange auf besonders einfache Weise erreicht werden.Furthermore, it is also advantageous if the magnetorheological brake element has a brake housing, in which a chamber is formed, through which the push rod is guided, wherein the chamber is filled with a magnetorheological material. Thereby, the positioning of the push rod can be achieved in a particularly simple manner.

Gemäß des erfindungsgemäßen Gedankens ist es auch vorteilhaft, wenn zumindest ein magnetfelderzeugendes Element vorgesehen ist, um ein Magnetfeld im Bereich des magnetorheologischen Materials zu erzeugen. Dabei kann das magnetfelderzeugende Element ein Magnetfeld für alle Bremselemente gemeinsam erzeugen oder alternativ kann das magnetfelderzeugende Element auch derart vorgesehen sein, dass davon eine Mehrzahl vorgesehen ist, die jeweils einem Bremselement zugeordnet sind. So kann das magnetfelderzeugende Element jeweils dem Bremselement zugeordnet und an diesem befestigt sein.According to the inventive concept, it is also advantageous if at least one magnetic field generating element is provided to generate a magnetic field in the region of the magnetorheological material. In this case, the magnetic field generating element can generate a magnetic field for all brake elements together or alternatively, the magnetic field generating element can also be provided such that a plurality thereof is provided, which are each associated with a brake element. Thus, the magnetic field generating element can each be associated with the brake element and secured thereto.

Bevorzugt ist ein magnetfelderzeugendes Element ein Elektromagnet oder eine Spule, wobei das magnetfelderzeugende Element an und/oder um das Bremsengehäuse angeordnet ist.Preferably, a magnetic field generating element is an electromagnet or a coil, wherein the magnetic field generating element is arranged on and / or around the brake housing.

Auch ist es vorteilhaft, wenn innerhalb des Bremsengehäuses ein kolbenartiges Element angeordnet ist, welches mit der Druckstange verbunden ist, und welches durch das magnetorheologische Material verfahrbar ist. Dadurch wird erreicht, dass eine gute Kraftübertragung zwischen dem magnetorheologischen Material und der Druckstange erreicht wird.It is also advantageous if within the brake housing a piston-like element is arranged, which is connected to the push rod, and which is movable by the magnetorheological material. This ensures that a good power transmission between the magnetorheological material and the push rod is achieved.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das kolbenartige Element ein von der Druckstange in radialer Richtung abragender Flansch ist. Dadurch kann eine gute Kraftübertragung bei einfacher Ausbildung erreicht werden. Der Flansch kann sich im Bremsengehäuse entlang der Bewegungsrichtung der Druckstange bewegen und je nach Viskosität des magnetorheologischen Materials ergibt sich ein gutes Brems- oder Halteverhalten.It is particularly advantageous if the piston-like element is a flange protruding from the pressure rod in the radial direction. This allows a good power transmission can be achieved with a simple design. The flange can move in the brake housing along the direction of movement of the push rod and depending on the viscosity of the magnetorheological material results in a good braking or holding behavior.

Auch ist es vorteilhaft, wenn das Bremsengehäuse eine hohlzylindrische Ringwandung und zwei in axialer Richtung beabstandete Stirnwände aufweist, wobei in den beiden Stirnwänden jeweils eine Öffnung ausgebildet ist, durch welche die Druckstange durchgreift. Dadurch wird eine Art Zylinderraum geschaffen, in welchem sich das kolbenartige Element wie ein Kolben bewegen kann. Dadurch wird eine einfache Ausgestaltung erreicht.It is also advantageous if the brake housing has a hollow-cylindrical annular wall and two end walls spaced apart in the axial direction, wherein in the two end walls in each case an opening is formed through which passes through the push rod. This creates a kind of cylinder space in which the piston-like element can move like a piston. As a result, a simple configuration is achieved.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Bremselement mit seiner Ringwandung in einer Aufnahme im Gehäuse der Pumpe gehalten ist. So wird das Bremselement sicher gehalten, so dass eine Kraft auf die Druckstange auch unmittelbar auch auf den Schieber übertragbar ist.It when the brake element is held with its annular wall in a receptacle in the housing of the pump is particularly advantageous. Thus, the brake element is held securely, so that a force on the push rod also directly on the slider is transferable.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Aktuator zur Betätigung der zumindest einen Druckstange ein hydraulischer oder pneumatischer Aktuator ist, welcher über ein Betätigungselement, wie beispielsweise einen Druckring, auf die zumindest eine Druckstange wirkt. Dadurch kann eine einfache und kostengünstige Ausbildung und Ansteuerung bei guter Kraftübertragung erreicht werden. In Kombination mit dem zumindest einen Bremselement kann eine gute Steuerbarkeit des Schiebers erreicht werden.It is particularly advantageous if the actuator for actuating the at least one pressure rod is a hydraulic or pneumatic actuator which acts on an actuating element, such as a pressure ring, on which at least one pressure rod acts. As a result, a simple and cost-effective training and control with good power transmission can be achieved. In combination with the at least one brake element, a good controllability of the slider can be achieved.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:In the following the invention will be explained in detail by means of an embodiment with reference to the drawing. In the drawing show:

Figur 1 eine schematische perspektivische, teilgeschnittene Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Pumpe,1 shows a schematic perspective, partially cutaway view of an embodiment of a pump,

Figur 2 eine geschnittene Darstellung eines Teils derFigure 2 is a sectional view of a part of

Pumpe nach Figur 1,Pump according to FIG. 1,

Figur 3 eine perspektivische Darstellung eines Teils der Pumpe nach Figur 1, undFigure 3 is a perspective view of a portion of the pump of Figure 1, and

Figur 4 eine Schnittansicht eines Bremselements.Figure 4 is a sectional view of a braking element.

Die Figur 1 zeigt eine Pumpe 1 in einer teilweise geschnittenen Darstellung. Die Pumpe 1 weist ein Pumpengehäuse 2 auf, die eine Ansaugöffnung und eine Auslassöffnung 3 aufweist. Die Ansaugöffnung ist jedoch nicht dargestellt, weil der vordere Gehäusedeckel des Pumpengehäuses zur Darstellung von Details der Pumpe nicht gezeigt ist.FIG. 1 shows a pump 1 in a partially sectioned illustration. The pump 1 has a pump housing 2, which has a suction opening and an outlet opening 3. However, the suction port is not shown because the front housing cover of the pump housing for showing details of the pump is not shown.

In dem Pumpengehäuse 2 ist ein drehbares und antreibbares Pumpenrad 4 angeordnet, welches bei Drehung ein Fluid von der Ansaugöffnung hin zu der Auslassöffnung 3 fördert. Dazu weist das Pumpenrad 4 eine Struktur von Flügeln und/oder Profilen auf, um das Fluid bei Drehung des Pumpenrads 4 fördern zu können. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 fördert das Pumpenrad 4 das Fluid von einer axialen Anströmung von der Ansaugöffnung kommend nach radial außen, um dort aus derIn the pump housing 2, a rotatable and drivable impeller 4 is arranged, which promotes a fluid from the suction port to the outlet port 3 upon rotation. For this purpose, the impeller 4 has a structure of vanes and / or profiles in order to be able to convey the fluid upon rotation of the impeller 4. In the embodiment of Figure 1, the impeller 4 promotes the fluid coming from an axial flow from the intake radially outward to there from the

Auslassöffnung 3 abgeführt zu werden. Auch können andere Geometrien verwendet werden, wie beispielsweise eine radiale Ansaugung und eine axiale Abführung.Outlet opening 3 to be discharged. Also, other geometries may be used, such as radial suction and axial discharge.

Das Pumpenrad 4 ist auf einer Welle 5 angeordnet und mit ihr im Pumpengehäuse 2 drehbar gelagert. Die Welle 5 ragt aus dem Pumpengehäuse 2 heraus, wo sie mit einer Riemenscheibe 6 verbunden ist, um von einem Riementrieb angetrieben zu werden.The impeller 4 is arranged on a shaft 5 and rotatably supported with it in the pump housing 2. The shaft 5 protrudes out of the pump housing 2, where it is connected to a pulley 6 to be driven by a belt drive.

Zur Steuerung des geförderten Fluidstroms ist in dem Pumpengehäuse 2 ein Schieber 7 vorgesehen, welcher in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist. Dabei ist der Schieber 7 in axialer Richtung verlagerbar aufgenommen und radial zwischen Pumpengehäuse 2 und Pumpenrad 4 angeordnet. Der Schieber 7 kann dabei zwischen einer ersten axialen Stellung und einer zweiten axialen Stellung verlagert werden. Dabei ist der Schieber 7 in der ersten Stellung in einer zurückgezogenen Stellung angeordnet und er gibt das Pumpenrad 4 radial außen frei. In der zweiten Stellung greift der Schieber axial über das Pumpenrad 4 und deckt dieses radial außerhalb des Pumpenrads 4 ab. In der ersten Stellung kann der Fluidstrom, welcher von dem Pumpenrad 4 gefördert wird, unbeeinflusst von dem Schieber 7 gefördert werden. In der zweiten Stellung wird der Fluidstrom unterbrochen, weil der Schieber 7 den Fluidkanal radial außerhalb des Pumpenrads 4 blockiert. Auch kann der Schieber in einer axialen Zwischenstellung zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung eingestellt werden. Je nach axialer Positionierung des Schiebers 7 kann dadurch der Fluidstrom der Pumpe 1 gesteuert werden.For controlling the conveyed fluid flow in the pump housing 2, a slide 7 is provided, which is arranged displaceably in the axial direction. In this case, the slider 7 is received displaceably in the axial direction and arranged radially between the pump housing 2 and impeller 4. The slide 7 can be displaced between a first axial position and a second axial position. In this case, the slide 7 is arranged in the retracted position in the first position and it releases the impeller 4 radially outward. In the second position, the slide engages axially over the impeller 4 and covers this radially outside of the impeller 4 from. In the first position, the fluid flow, which is conveyed by the pump impeller 4, can be conveyed without being influenced by the slide 7. In the second position, the fluid flow is interrupted because the slide 7 blocks the fluid passage radially outside the impeller 4. Also, the slider can be adjusted in an axial intermediate position between the first position and the second position. Depending on the axial positioning of the slide 7 thereby the fluid flow of the pump 1 can be controlled.

Der Schieber 7 ist radial außerhalb des Pumpenrads 4 in axialer Richtung über das Pumpenrad 4 verschiebbar. Dies wird mittels eines Aktuators 8 bewirkt. Dabei steht er Aktuator mit zumindest einer axial verschiebbaren Druckstange 9 in Verbindung, welches sich einerseits an dem Aktuator 8 und andererseits am Schieber 7 abstützt. Der Aktuator 8 kann dabei die zumindest eine Druckstange 9 beaufschlagen und in axialer Richtung hin zum Pumpenrad 4 verschieben bzw. in entgegengesetzter Richtung weg vom Pumpenrad 4.The slide 7 is displaceable radially outside the impeller 4 in the axial direction via the impeller 4. This is effected by means of an actuator 8. He stands actuator with at least one axially displaceable push rod 9 in connection, which is supported on the one hand on the actuator 8 and on the other hand on the slide 7. The actuator 8 can act on the at least one push rod 9 and move in the axial direction towards the impeller 4 or in the opposite direction away from the impeller. 4

Dabei kann eine einzelne Druckstange 9 vorgesehen sein oder es kann auch eine Mehrzahl von Druckstangen 9 vorgesehen sein, welche von dem Aktuator 8 betätigbar sind und mittels welchen der Schieber 7 axial verschiebbar ist.In this case, a single push rod 9 may be provided or it may also be provided a plurality of push rods 9, which are actuated by the actuator 8 and by means of which the slide 7 is axially displaceable.

Der Aktuator 8 ist vorteilhaft ein hydraulischer oder pneumatischer Aktuator, welcher einen Druckraum 10 mit einem abschließenden Membrandeckel 11 mit einer darin angeordneten Membran 12 aufweist. Mit der Membran 12 gekoppelt ist ein Druckring 13, welcher auf die jeweiligen Druckstangen 9 wirkt. Wird ein Druck auf den Druckraum 10 beaufschlagt, so wird der Druckring 13 in axialer Richtung beaufschlagt bzw. verlagert, welcher die Druckstangen 9 beaufschlagt bzw. verlagert.The actuator 8 is advantageously a hydraulic or pneumatic actuator which has a pressure chamber 10 with a final diaphragm cover 11 with a membrane 12 arranged therein. Coupled to the membrane 12 is a pressure ring 13, which acts on the respective pressure rods 9. If a pressure is applied to the pressure chamber 10, the pressure ring 13 is acted upon or displaced in the axial direction, which acts on the pressure rods 9 or displaced.

Zur Beeinflussung der Positionierung des Schiebers 7 sind mit den Druckstangen 9 verbundene bzw. mit diesen zusammenwirkende Bremselemente 14 vorgesehen. Diese Bremselemente 14 sind im Ausführungsbeispiel der Figur 1 als magnetorheologische Bremselemente 14 ausgebildet. Das magnetorheologische Bremselement 14 dient der Kraftübertragung auf die zumindest eine Druckstange 9, so dass diese in ihrer Bewegung bzw. Geschwindigkeit steuerbar ist. So kann eine Kraft von dem Bremselement 14 auf die Druckstange 9 ausgeübt werden, welche die Geschwindigkeit der Bewegung der Druckstange 9 reduziert. Auch kann die Kraft derart dimensioniert werden, dass die Bewegung der Druckstange 9 verhindert wird und die Druckstange 9 festgehalten wird. Entsprechend kann die axiale Stellung und/oder die axiale Verschiebung der zumindest einen Druckstange 9 von dem zumindest einen magnetorheologischen Bremselement 14 beeinflusst werden.In order to influence the positioning of the slide 7 connected to the push rods 9 or cooperating with these braking elements 14 are provided. These brake elements 14 are formed in the embodiment of Figure 1 as a magnetorheological brake elements 14. The magnetorheological brake element 14 is used to transmit power to the at least one push rod 9, so that it is controllable in its movement or speed. Thus, a force can be exerted by the brake element 14 on the push rod 9, which reduces the speed of movement of the push rod 9. Also, the force can be dimensioned such that the movement of the push rod 9 is prevented and the push rod 9 is held. Accordingly, the axial position and / or the axial displacement of the at least one push rod 9 can be influenced by the at least one magnetorheological brake element 14.

Die Figur 1 zeigt eine Mehrzahl von Druckstangen 9, die über den Umfang des Schiebers 7 verteilt angeordnet sind. Dabei ist im Ausführungsbeispiel der Figur 1 jeder Druckstange 9 ein magnetorheologisches Bremselement 14 zugeordnet.FIG. 1 shows a plurality of push rods 9, which are distributed over the circumference of the slider 7. In the embodiment of FIG. 1, each push rod 9 is associated with a magnetorheological brake element 14.

Die Figuren 2 und 3 zeigen dies noch einmal in einer detaillierteren Darstellung. Die Druckstangen 9 sind am Umfang des Schiebers 7 verteilt angeordnet. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 sind drei Druckstangen 9 vorgesehen, welche in einem Winkelabstand von 120° angeordnet sind und so gleichmäßig auf den Schieber 7 wirken. Dabei werden die Druckstangen von dem Druckring 13 beaufschlagt, der wiederum von Federn 23 beaufschlagt wird. So wird der Druckring 13 und auch die Druckstangen 9 im unbeaufschlagten Zustand von den Federn 23 in die erste Stellung verlagert.Figures 2 and 3 show this again in a more detailed representation. The push rods 9 are arranged distributed on the circumference of the slider 7. In the embodiment of Figures 1 to 3 three push rods 9 are provided, which are arranged at an angular distance of 120 ° and thus act evenly on the slider 7. The pressure rods are acted upon by the pressure ring 13, which in turn is acted upon by springs 23. Thus, the pressure ring 13 and the push rods 9 is displaced in the unbiased state of the springs 23 in the first position.

Die Figur 4 zeigt ein magnetorheologisches Bremselement 14 in einer geschnittenen Darstellung. Das magnetorheologische Bremselement 14 weist ein Bremsengehäuse 15 auf, in welchem eine Kammer 16 ausgebildet ist, durch welche die Druckstange 9 geführt ist. Die Kammer 16 ist mit einem magnetorheologischen Material 17 befüllt. Das magnetorheologische Material 17 ist dabei entweder als trockenes Pulver ausgebildet oder als Fluid, wobei das Material die Eigenschaft hat, dass sich die Elemente des Materials bei einem angelegten Magnetfeld verketten und so sich die Viskosität des magnetorheologischen Materials 17 erhöht. Ist kein Magnetfeld angelegt, nimmt die Verkettung ab bzw. verschwindet und die Viskosität des Materials nimmt ab.FIG. 4 shows a magnetorheological brake element 14 in a cutaway view. The magnetorheological brake element 14 has a brake housing 15, in which a chamber 16 is formed, through which the push rod 9 is guided. The chamber 16 is filled with a magnetorheological material 17. The magnetorheological material 17 is formed either as a dry powder or as a fluid, wherein the material has the property that the elements of the material concatenate with an applied magnetic field and thus increases the viscosity of the magnetorheological material 17. If no magnetic field is applied, the chaining decreases or disappears and the viscosity of the material decreases.

Das Bremsengehäuse 15 ist gebildet durch eine hohlzylindrische Ringwandung 18 und zwei in axialer Richtung beabstandete Stirnwände 19, so dass das Bremsengehäuse 15 etwa tonnenartig ausgebildet ist. In den beiden Stirnwänden 19 ist jeweils eine Öffnung 20 ausgebildet, durch welche die Druckstange 9 durchgreift. Dabei ist eine Dichtung zwischen der Stirnwand 19 und der Druckstange 9 vorgesehen oder ausgebildet, so dass aus der Öffnung 20 im Wesentlichen kein magnetorheologisches Material 17 austreten kann.The brake housing 15 is formed by a hollow cylindrical annular wall 18 and two axially spaced end walls 19, so that the brake housing 15 is formed approximately barrel-like. In the two end walls 19 each have an opening 20 is formed through which the push rod 9 passes. In this case, a seal between the end wall 19 and the push rod 9 is provided or formed, so that substantially no magnetorheological material 17 can escape from the opening 20.

Die Figur 1 zeigt, dass das Bremselement 14 mit seiner Ringwandung 18 in einer Aufnahme im Pumpengehäuse 2 der Pumpe 1 gehalten ist.FIG. 1 shows that the brake element 14 with its annular wall 18 is held in a receptacle in the pump housing 2 of the pump 1.

Innerhalb des Bremsengehäuses 15 ist ein kolbenartiges Element 21 angeordnet, welches mit der Druckstange 9 verbunden ist, und welches durch das magnetorheologische Material 17 verfahrbar ist. Dabei ist das kolbenartige Element 21 ein von der Druckstange 9 in radialer Richtung abragender Flansch. Dieser kann dabei derart ausgebildet sein, dass er Bohrungen oder Ausnehmungen aufweist, durch welche das magnetorheologische Material 17 strömen kann und/oder es kann auch derart ausgebildet sein, dass zwischen dem radial äußeren Rand des Flanschs und der Innenwand des Bremsengehäuses 15 ein Spalt verbleibt, so dass das magnetorheologische Material 17 durch diesen Spalt strömen kann, wenn die Druckstange 9 sich bewegt. Der Flansch bzw. das kolbenartige Element 21 teilt die Kammer 16 in zwei Bereiche, wobei das magnetorheologische Material 17 bei einer Bewegung der Druckstange 9 von einem Bereich in den anderen Bereich überströmt. Ja nach Viskosität des magnetorheologischen Materials 17 kann dies zu einer mehr oder weniger starken Bremsung oder gar einem Festhalten der Druckstange 9 führen.Within the brake housing 15, a piston-like element 21 is arranged, which is connected to the push rod 9, and which is moved by the magnetorheological material 17. In this case, the piston-like element 21 is a projecting from the push rod 9 in the radial direction flange. This can be designed such that it has bores or recesses through which the magnetorheological material 17 can flow and / or it can also be configured such that a gap remains between the radially outer edge of the flange and the inner wall of the brake housing 15, so that the magnetorheological material 17 can flow through this gap when the push rod 9 moves. The flange or the piston-like element 21 divides the chamber 16 into two regions, wherein the magnetorheological material 17 flows over from one region to the other region during a movement of the pressure rod 9. Depending on the viscosity of the magnetorheological material 17, this can lead to a more or less strong braking or even holding the pressure rod 9.

Zur Erzeugung eines Magnetfelds im Bereich des Bremselements 14 oder der Bremselemente 14 ist zumindest ein magnetfelderzeugendes Element 22 vorgesehen, um ein Magnetfeld im Bereich des magnetorheologischen Materials 17 zu erzeugen. Dabei ist das magnetfelderzeugende Element 22 vorteilhaft als ein Elektromagnet oder als eine Spule ausgebildet. Das magnetfelderzeugende Element 22 ist dabei vorteilhaft an dem Bremsengehäuse 15 und/oder um das Bremsengehäuse 15 angeordnet. So kann jedem Bremsengehäuse 15 ein eigenes magnetfelderzeugendes Element 22 zugeordnet sein. Alternativ kann auch mehreren oder allen Bremselementen 14 oder Bremsengehäusen 15 ein einzelnes magnetfelderzeugendes Element 22 zugeordnet sein. Dieses kann sich vorteilhaft um alle Bremselemente 14 anordnen, insbesondere optional auch um das Pumpengehäuse 2.To generate a magnetic field in the region of the brake element 14 or the brake elements 14, at least one magnetic field generating element 22 is provided in order to generate a magnetic field in the region of the magnetorheological material 17. In this case, the magnetic field generating element 22 is advantageously designed as an electromagnet or as a coil. The magnetic field generating element 22 is advantageously arranged on the brake housing 15 and / or about the brake housing 15. Thus, each brake housing 15 may be assigned its own magnetic field generating element 22. Alternatively, a single magnetic field generating element 22 may also be assigned to several or all of the brake elements 14 or brake housings 15. This can advantageously be arranged around all brake elements 14, in particular optionally also around the pump housing 2.

Dabei wird das Magnetfeld vorteilhaft von einer nicht dargestellten Steuereinheit gesteuert, um die Einstellung des Schiebers bestimmen zu können.The magnetic field is advantageously controlled by a control unit, not shown, in order to determine the setting of the slider can.

Durch das Zusammenspiel von hydraulischem oder pneumatischem Aktuator und zumindest einem gesteuerten Bremselement wird eine gute Ansteuerbarkeit der Positionierung des Schiebers 7 erreicht.By the interaction of hydraulic or pneumatic actuator and at least one controlled braking element a good controllability of the positioning of the slider 7 is achieved.

Bezugszeichenliste 1 Pumpe 2 Pumpengehäuse 3 Auslassöffnung 4 Pumpenrad 5 Welle 6 Riemenscheibe 7 Schieber 8 Aktuator 9 Druckstange 10 Druckraum 11 Membrandeckel 12 Membran 13 Druckring 14 Bremselement 15 Bremsengehäuse 16 Kammer 17 magnetorheologisches Material 18 Ringwandung 19 Stirnwand 20 Öffnung 21 kolbenartiges Element 22 magnetfelderzeugendes Element 23 FederREFERENCE SIGNS LIST 1 Pump 2 Pump housing 3 Outlet opening 4 Impeller 5 Shaft 6 Pulley 7 Slide 8 Actuator 9 Push rod 10 Pressure chamber 11 Membrane cover 12 Diaphragm 13 Pressure ring 14 Brake element 15 Brake housing 16 Chamber 17 Magnetorheological material 18 Ring wall 19 End wall 20 Opening 21 Piston-like element 22 Magnet-field generating element 23 Spring

Claims

claims

A pump (1) having a pump housing (2) with a suction opening and with an outlet opening (3), with a driven pump wheel (4) arranged in the pump housing (2), by means of which a fluid from the suction opening to the outlet opening (3) is conveyable, wherein in the pump housing (2) a slide (7) is provided, which is displaceable in the axial direction, wherein the slide (7) radially outside the impeller (4) in the axial direction via the impeller (4) is displaceable, wherein the slide (7) by an actuator (8) by means of at least one axially displaceable push rod (9) in the axial direction is displaceable, characterized in that the axial position and / or the axial displacement of the at least one push rod (9) by a magnetorheological brake element (14) can be influenced.

2. Pump (1) according to claim 1, characterized in that a plurality of push rods (9) is provided which of the actuator (8) are actuated and by means of which the slide (7) is axially displaceable.

3. Pump (1) according to claim 2, characterized in that the plurality of push rods (9) over the circumference of the slide (7) are arranged distributed.

4. Pump (1) according to one of the preceding claims 2 or 3, characterized in that each push rod (9) is associated with a magnetorheological brake element (14).

5. Pump (1) according to claim 1 or 4, characterized in that the magnetorheological brake element (14) has a brake housing (15), in which a chamber (16) is formed, through which the push rod (9) is guided, wherein the chamber (16) is filled with a magnetorheological material (17).

6. Pump (1) according to claim 5, characterized in that at least one magnetic field generating element (22) is provided to generate a magnetic field in the region of the magnetorheological material (17).

7. Pump (1) according to any one of claims 4, 5 or 6, characterized in that the magnetic field generating element (22) is an electromagnet or a coil, which is arranged on and / or around the brake housing (15).

8th . Pump (1) according to one of claims 4, 5, 6 or 7, characterized in that within the brake housing (15) a piston-like element (21) is arranged, which is connected to the push rod (9), and which by the magnetorheological Material (17) is movable.

9. Pump (1) according to claim 8, characterized in that the piston-like element (21) is a projecting from the push rod (9) in the radial direction flange.

10. Pump (1) according to one of claims 4 to 9, characterized in that the brake housing (15) has a hollow cylindrical annular wall (18) and two spaced-apart in the axial direction end walls (19), wherein in the two end walls (19) respectively an opening (20) is formed through which the push rod (9) passes.

11. Pump (1) according to one of claims 4 to 10, characterized in that the braking element (14) is held with its annular wall (18) in a receptacle in the pump housing (2).

12. Pump (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the actuator (8) for actuating the at least one push rod (9) is a hydraulic or pneumatic actuator, which via an actuating element, such as a pressure ring (13), acts on the at least one push rod (9).