CN107567546B - 具有多个可调整的排出开口的泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种泵(1，101)，所述泵具有泵壳体(2，102)，所述泵壳体具有吸入开口(5，105)和多个排出开口(6，106)；所述泵具有泵轮(9，109)，所述泵轮可旋转驱动地容纳在所述壳体(2，102)中，以便引起从所述吸入开口(5，105)至相应的排出开口(6，106)的流体流，其中，在所述泵轮(9，109)的径向外部在所述壳体(2，102)内部设置有可调节的环形元件(13，113)，借助于所述可调节的环形元件可对穿过相应的排出开口(6，106)的流体流进行调整。

Description

具有多个可调整的排出开口的泵
技术领域
本发明涉及一种泵，如尤其是用于机动车辆的水泵。
背景技术
水泵尤其作为机动车辆中的冷却剂泵是广泛已知的。例如，DE 195 45 561 A1披露了这种作为径向泵的水泵，该径向泵将水在轴向方向上通过吸入开口吸入，通过泵轮径向向外输送，并且在径向外部导出。CH 133 892披露了这样的泵，该泵在泵轮径向外部具有环形滑动件，该环形滑动件在轴向方向上可移位并且该环形滑动件调节通流。该环形滑动件也可以在圆周方向上转动，其中，该环形滑动件的开口于是可调整得与连接通道口重叠或不重叠。因此，同样可以进行通流限制。环形滑动件在此构造成在轴向方向上或在圆周方向上可液压地移位。
借助于该滑动件在该泵的出口处调整流体流。但由此不专门分配流体流。
发明内容
本发明的目的是提供一种泵，该泵具有简单的构造，但允许可良好地调整或调节不同的流体流。
该目的是通过本发明的特征实现的。
本发明的一个实施例涉及一种泵，所述泵具有泵壳体，所述泵壳体具有吸入开口和多个排出开口；所述泵具有泵轮，所述泵轮可旋转驱动地容纳在壳体中，以便分别引起从吸入开口至相应的排出开口的流体流，其中，在泵轮的径向外部且在壳体内部设置有可调节的环形元件，借助于所述可调节的环形元件可对穿过相应的排出开口的流体流进行调整。由此提供一种泵，该泵能够产生多个可调整或可调节的流体流，其中，例如可以通过由执行器调节环形元件来对相应的流体流进行调整。然而，泵具有紧凑的结构且可简单装配。
在有利的实施例中符合目的的是，壳体基本上构造成圆柱形，具有第一端壁和第二端壁以及处于径向外部的圆周壁，其中，所述多个排出开口布置在处于径向外部的圆周壁上。由此可以围绕圆周分布地布置排出开口，由此经由这些分布地布置的排出开口而实现流出。在此，流体流的可控制性取决于排出开口的布置以及环形元件的构型。
还有利的是，排出开口沿圆周方向分布地并且彼此间隔开地布置在处于径向外部的圆周壁上。因此可通过排出开口的位置和/或构型来影响穿过相应的排出开口的流体流。
此外符合目的的是，吸入开口布置在所述两个端壁之一上。因此可作出一种有利的构型，因为抽吸侧的流体流入可以在轴向方向上进行，而压力侧的排出流可以在径向方向上进行。
在另一个实施例中有利的是，为了驱动泵轮，驱动轴穿过所述两个端壁中的另一个端壁伸过布置在所述另一个端壁中的开口。因此，泵轮可由外部驱动器驱动，例如通过带传动装置的带轮。
还有利的是，在壳体内部布置有驱动装置，泵轮可借助于所述驱动装置驱动。所述驱动装置例如可以是电动机等。
尤其有利的是，可调节的环形元件具有多个流体通道，所述多个流体通道呈螺旋形从径向内部向径向外部延伸并且所述多个流体通道分别通到多个在径向外部布置在环形元件上的开口中的一个开口中。由此，所产生的总的流体流可划分成各个按照份额的流体流，由此，被引向相应的排出开口的相应流体流通过相应的螺旋形流体通道由泵轮径向向外引导至排出开口。相应的流体通道构造成螺旋形，以便能够在没有大的压力损失的情况下将流体流引导至排出开口。
尤其有利的是，在径向上在可调节的环形元件与壳体的处于径向外部的圆周壁之间在相应的排出开口的区域中布置有至少一个密封元件或多个密封元件。因此，可以限制穿过排出开口的流体流并且可以防止泄漏流。如果环形元件被这样调整，使得排出开口应被关闭，则密封元件也用于中断穿过相应的排出开口的流体流。同样应该不存在泄漏流。
在此尤其有利的是，这样构造该密封元件或这样构造这些密封元件，使得该密封元件具有弧形弯曲的壁或这些密封元件具有弧形弯曲的壁，在所述弧形弯曲的壁中加工有开口，其中，在开口处从壁伸出径向向外伸出的环绕的壁区段。因此，环形元件可在径向外部抵靠在密封元件上并且由此被密封。
还有利的是，壁区段伸入到排出开口中。因此，壁区段也可有利地通过配合到开口中而被固定保持在其位置中。
还有利的是，从壳体的处于径向外部的圆周壁伸出的接管包围所述至少一个排出开口。因此，连接软管或连接管能够被连接，同时密封元件可以被固定。
还有利的是，可调节的环形元件可借助于执行器在圆周方向上调节。由此可调整穿过相应的排出开口的相应的流体流。在此有利的是，环形元件可转过确定的旋转角度，如可来回转动，以便能够占据两个终端位置之间(并且包括这两个终端位置)的确定位置。
还有利的是，执行器是气动式、液压式、磁性的和/或电动的执行器。所述相应的执行器能够引起可传递给环形元件的旋转运动。执行器也能够产生可转化成环形元件的旋转运动的平移运动。因此，还有利的是，可借助于执行器确定环形元件的调整，从而在运行期间不会无意地改变所占据的位置。
还有利的是，在轴向上在一方面泵轮和可调节的环形元件与另一方面壳体的端壁之间布置有密封元件。所述密封元件将朝向吸入开口的内部空间密封，由此在这个方向上不形成泄漏流。
还有利的是，密封元件具有带有开口的基本上环形的盘，在轴向方向上伸出的接管从所述盘围绕所述开口伸出，所述接管配合到吸入开口中。由此可在吸入开口处或在包围所述吸入开口的接管处进行有利的封闭。
附图说明
以下借助于一个实施例参照附图详细描述本发明。在附图中：
图1示出根据本发明的泵的实施例的分解图示，
图2示出根据本发明的泵的另一个实施例的分解图示，
图3示出根据本发明的泵的实施例的截面图示，
图4示出根据本发明的泵的实施例的侧视图，
图5示出根据本发明的泵的实施例的另一个侧视图，
图6示出根据本发明的泵的实施例的另一个侧视图，
图7示出根据本发明的具有可调节的环形元件的泵的打开的实施例的视图，
图8示出排出开口的视图，
图9示出环形元件相对于排出开口的运行位置的示意图，
图10示出环形元件相对于排出开口的另一个运行位置的示意图，
图11示出环形元件相对于排出开口的另一个运行位置的示意图，以及
图12示出环形元件相对于排出开口的另一个运行位置的示意图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的泵1的实施例的分解图示。
泵具有泵壳体2，所述泵壳体具有作为壳体罐的第一壳体部分3以及作为壳体盖的第二壳体部分4。第二壳体部分4能够座置在第一壳体部分3上，使得其可以被封闭且密封并且确定泵室。
泵壳体2具有用于吸入流体的吸入开口5。泵壳体2也具有至少一个排出开口6，用于排出泵送的流体。该泵壳体2基本上构造成圆柱形并且具有两个端壁7和一个圆周壁8。排出开口6在此被布置在圆周壁8中并且是彼此间隔开地布置。吸入开口5被布置在一个端壁7上。
在泵壳体2中设置有泵轮9，该泵轮被构造成可旋转驱动的。在此，设置有驱动器12，该驱动器可以例如是电动机或带传动装置的带轮驱动器。还可使用其他驱动器。通过泵轮9的旋转产生从吸入开口5至该至少一个排出开口6的流体流。
泵轮9在此借助于滑动环10布置在轴11上，由此，当轴11旋转时该泵轮9转动，并且该泵轮9可旋转地支承在泵的其他元件上，例如在壳体2上。
为了驱动泵轮，例如设置有驱动马达12，该驱动马达可以构造成电动机，并且该驱动马达的驱动轴11伸入壳体2中并且驱动泵轮9。作为对此的替代方案，也可以在该壳体内部布置有驱动装置，该泵轮9可借助于该驱动装置驱动。
此外在壳体2内部在泵轮9的径向外部设置有可调节的环形元件，借助于该可调节的环形元件可对穿过相应的排出开口6的流体流进行调整。
可调节的环形元件13在此具有多个流体通道14，所述多个流体通道呈螺旋形从径向内部向径向外部延伸并且所述多个流体通道在径向外部分别通到多个在径向外部布置在环形元件13上的开口15中的一个开口15中。流体通道14在此在径向内部敞开并且与泵轮9联通，以便能够接纳泵轮9的流体流。环形元件13的径向内部区域位于泵轮9的径向外部，并且环形元件13在中央凹部16中容纳该泵轮9。
在轴向上在一方面环形元件13和泵轮9与另一方面壳体的盖4之间布置有密封元件17，该密封元件被设置成环形元件13的盖，该环形元件用作螺旋调节器。所述密封元件具有径向延伸区域18和轴向的接管19。该径向延伸区域18在侧面至少部分地覆盖环形元件13，并且该接管19配合到吸入开口5中。
在径向上在可调节的环形元件13与壳体2的处于径向外部的圆周壁或者说环形壁8之间尤其是在相应的排出开口6的区域中布置有至少一个密封元件20。也可以布置多个这样的密封元件20。
在此这样构造该密封元件20或这些密封元件20，使得该密封元件或这些密封元件具有弧形弯曲的壁21，在所述壁中加工有开口22，其中，径向向外伸出的环绕的壁区段23作为一种接管在该开口22处从壁21伸出。在此，构造成接管的环绕的壁区段23配合到壳体2的排出开口6中。
如果环形元件13在壳体内旋转，则通过开口15至少之一与排出开口6之一的重叠可以实现流体联通并且产生排出侧的流体流。
如图1示出，这些排出开口6沿圆周方向分布地并且彼此间隔开地布置在壳体的处于径向外部的圆周壁或者说环形壁8上。通过适当地选择这些开口15的定位及其造型，可以通过环形元件的转动来实现对排出的有目的的控制。
图2示出根据图1的泵的可比较构型，其中，在图2中，设置有例如呈真空膜盒形式的调节元件40，以便能够调节环形元件13。为此目的，调节元件40具有耦合杆41，该耦合杆配合在壳体2的引导部42中并且与环形元件13的臂43相连接。环形元件13借助该耦合杆41的纵向移位而转动。
图3示出了具有壳体102的泵101的截面图示。泵壳体102具有作为壳体罐的第一壳体部分103以及作为壳体盖的第二壳体部分104。第二壳体部分104座置在第一壳体部分103上，使得该壳体被封闭且密封并且确定泵室。
泵壳体102具有用于吸入流体的轴向取向的吸入开口105。泵壳体102也具有至少一个排出开口106，该至少一个开口径向向外引导并且用于排出泵送的流体。泵壳体102在此基本上构造成圆柱形并且具有两个端壁107和一个圆周壁108。在此，该排出开口106或这些排出开口106被布置在圆周壁108中。在一个以上排出开口106的情况下，这些排出开口有利地沿圆周方向彼此间隔开地布置。吸入开口105被布置在一个端壁107上。
在泵壳体102中设置有泵轮109，该泵轮被构造成可旋转驱动的。在此，设置有驱动器，该驱动器例如作为带传动装置的带轮驱动器199示出。也可使用其他驱动器，例如电动机。
通过泵轮109的旋转产生从吸入开口105至该至少一个排出开口106的流体流。泵轮109在此借助于滑动环110布置在轴111上，由此，当轴111旋转时该泵轮109转动，并且泵轮109可旋转地支承在泵的其他元件上，例如在壳体102上。
此外在壳体102内部在泵轮109的径向外部设置有可调节的环形元件113，借助于该可调节的环形元件可对穿过相应的排出开口106的流体流进行调整。
可调节的环形元件113在此具有多个流体通道114，所述多个流体通道呈螺旋形从径向内部向径向外部延伸并且所述多个流体通道在径向外部分别通到多个在径向外部布置在环形元件113上的开口115中的一个开口115中。流体通道114在此在径向内部敞开并且与泵轮109联通，以便能够接纳泵轮109的流体流。环形元件113的径向内部区域位于泵轮109的径向外部，并且环形元件113在中央凹部116中容纳该泵轮109。
在轴向上在一方面环形元件113和泵轮109与另一方面壳体102的壳体盖104之间布置有密封元件117，该密封元件被设置成环形元件113的盖，该环形元件用作螺旋调节器。所述密封元件117具有径向延伸区域118和轴向的接管119。该径向延伸区域118在侧面至少部分地覆盖环形元件113，并且该接管119配合到吸入开口105中。
在径向上在可调节的环形元件113与壳体2的处于径向外部的圆周壁或者说环形壁108之间尤其是在相应的排出开口106的区域中布置有至少一个密封元件120。也可以布置多个这样的密封元件120。密封元件120是根据关于图1和图2的陈述来设计的。
如果环形元件113在壳体内旋转，则通过开口115至少之一与排出开口106之一的重叠可以实现流体联通并且产生排出侧的流体流。通过适当地选择这些开口115的定位及其造型，可以通过环形元件113的转动来实现对排出的有目的的控制。
为了调节该环形元件113，设置有调节元件140，例如真空膜盒，以便调节环形元件113。为此目的，调节元件140具有耦合杆141，该耦合杆配合在壳体102的引导部142中并且与环形元件113的臂143相连接。环形元件113借助该耦合杆141的纵向移位而转动。
图4和图5从前方和后方示出了图3中的泵的相应的透视图。在图4中看到具有吸入开口105的壳体102和调节元件140。
在图5中看到带有调节元件140以及带有排出开口106的壳体102和用于驱动泵轮的带轮199。
图6示出根据图1的带有壳体2的泵1的视图，所述壳体具有吸入开口5并且具有三个分布地布置在壳体2的圆周上的排出开口6。这些排出开口在此大约以120°的角度彼此相对错开地布置。这些排出开口形成椭圆形的接管，密封元件20的环绕的壁23配合到这些椭圆形的接管中。
图7示出根据图1的带有壳体2的泵1的视图，其中移除了壳体盖4，使得可以看见环形元件13。可调节的环形元件13在此具有多个流体通道14，所述多个流体通道呈螺旋形从径向内部向径向外部延伸并且所述多个流体通道沿圆周方向彼此相对错开地布置。螺旋形的流体通道14在径向外部分别具有开口15。流体通道14在此在径向内部敞开并且与泵轮9联通，以便能够接纳泵轮9的流体流。环形元件13的径向内部区域位于泵轮9的径向外部，并且环形元件13在中央凹部16中容纳该泵轮9。
图8示出了排出开口6的图示，带有密封元件20的环绕的壁区段23并且带有环形元件13，该环形元件在环形元件中具有开口15。该环形元件13中的开口15在此这样布置，使得该开口将排出开口6大约仅释放一半。这取决于环形元件13在壳体中的调整。通过转动环形元件13，可以较大程度或较小程度地释放排出开口6。
图9至图12示出了泵的不同图示，其中环形元件13在泵壳体2中相对于排出开口6被不同地调整。
在图9中，排出开口6被关闭，因为环形元件13的开口15相对于排出开口6这种程度地移位，使得两个开口6、15不对准并且环形元件13的径向外壁将排出开口6关闭。
在图10中，排出开口6略微打开，因为环形元件13的开口15相对于排出开口6这样调整，使得两个开口6、15彼此稍微对准并且环形元件13的径向外壁将排出开口6几乎完全关闭，其中，较小的通流横截面保持自由。
在图11中，排出开口6大约打开一半，因为环形元件13的开口15相对于排出开口6这样调整，使得两个开口6、15彼此大约一半对准并且环形元件13的径向外壁将排出开口6关闭大约一半，其中，关于最大通流横截面有大约一半通流横截面保持自由。
在图12中，排出开口6打开最大程度，因为环形元件13的开口15相对于排出开口6这样调整，使得两个开口6、15彼此完全对准。因此，最大一半的通流横截面供通流使用。

Claims (12)

1.一种泵(1，101)，所述泵具有泵壳体(2，102)，所述泵壳体具有吸入开口(5，105)和多个排出开口(6，106)；所述泵具有泵轮(9，109)，所述泵轮可旋转驱动地容纳在所述壳体(2，102)中，以便引起从所述吸入开口(5，105)至相应的排出开口(6，106)的流体流，其中，在所述泵轮(9，109)的径向外部在所述壳体(2，102)内部设置有可调节的环形元件(13，113)，借助于所述可调节的环形元件能够对穿过相应的排出开口(6，106)的流体流进行调整，并且所述壳体(2，102)基本上构造成圆柱形，具有第一端壁(7，107)和第二端壁(7，107)以及处于径向外部的圆周壁(8，108)，其中，所述多个排出开口(6，106)布置在所述处于径向外部的圆周壁(8，108)上，所述可调节的环形元件(13，113)具有多个流体通道(14，114)，所述多个流体通道呈螺旋形从径向内部向径向外部延伸并且所述多个流体通道分别通到多个在径向外部布置在所述环形元件(13，113)上的开口(15，115)中的一个开口(15，115)中，
其特征在于，
在径向上在所述可调节的环形元件(13，113)与所述壳体的处于径向外部的圆周壁(8，108)之间在相应的排出开口(6，106)的区域中布置有至少一个密封元件(20，120)或多个密封元件(20，120)。
2.如权利要求1所述的泵(1，101)，其特征在于，这样构造该密封元件(20，120)或这样构造这些密封元件(20，120)，使得该密封元件具有弧形弯曲的壁(21，121)或这些密封元件具有弧形弯曲的壁(21，121)，在所述弧形弯曲的壁中加工有开口(22，122)，其中，在所述开口(22，122)处从所述壁(21，121)伸出径向向外伸出的环绕的壁区段(23，123)。
3.如权利要求2所述的泵(1，101)，其特征在于，所述壁区段(23，123)伸入到排出开口(6，106)中。
4.如权利要求3所述的泵(1，101)，其特征在于，所述排出开口(6，106)沿圆周方向分布地并且彼此间隔开地布置在所述处于径向外部的圆周壁(8，108)上。
5.如以上权利要求1或4所述的泵(1，101)，其特征在于，所述吸入开口(5，105)布置在两个端壁(7，107)之一上。
6.如权利要求5所述的泵(1，101)，其特征在于，为了驱动所述泵轮，驱动轴(11，111)穿过所述两个端壁(7，107)中的另一个端壁伸过布置在该另一个端壁中的开口。
7.如权利要求1至4任意之一所述的泵(1，101)，其特征在于，在所述壳体(2，102)内部布置有驱动装置，所述泵轮可借助于所述驱动装置驱动。
8.如权利要求1至4任意之一所述的泵(1，101)，其特征在于，从所述壳体(2，102)的处于径向外部的圆周壁(8，108)伸出的接管包围至少一个排出开口(6，106)。
9.如权利要求1至4任意之一所述的泵(1，101)，其特征在于，所述可调节的环形元件(13，113)能够借助于调节元件(40，140)在圆周方向上调节。
10.如权利要求9所述的泵(1，101)，其特征在于，所述调节元件(40，140)是气动式、液压式、磁性的和/或电动的执行器。
11.如权利要求1至4任意之一所述的泵(1，101)，其特征在于，在轴向上在一方面泵轮(9，109)和可调节的环形元件(13，113)与另一方面所述壳体(2，102)的端壁(7，107)之间布置有密封元件(17，117)。
12.如权利要求11所述的泵(1，101)，其特征在于，布置在轴向上在一方面泵轮(9，109)和可调节的环形元件(13，113)与另一方面所述壳体(2，102)的端壁(7，107)之间的所述密封元件(17，117)具有带有开口的基本上环形的盘(18，118)，在轴向方向上伸出的接管(19，119)从所述盘围绕所述开口伸出，所述接管配合到所述吸入开口中。
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