CN110770450A - 输送装置 - Google Patents

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CN110770450A CN201880031765.8A CN201880031765A CN110770450A CN 110770450 A CN110770450 A CN 110770450A CN 201880031765 A CN201880031765 A CN 201880031765A CN 110770450 A CN110770450 A CN 110770450A
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扬·欣里希斯
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Abstract

本发明涉及一种输送设备，所述输送设备具有：电驱动器(12)，所述电驱动器具有壳体(1)，所述壳体具有一个入口(3)和多个出口(2)；输送元件(5)，所述输送元件能旋转地容纳在所述壳体(1)中，以便建立从所述抽吸口(3)朝向相应的所述出口(2)的流体流，其中在所述壳体(1)之内在所述输送元件(5)径向外部设有能旋转的环形元件(4)，借助于所述环形元件能够调节穿过相应的所述出口(2)的流体流，其中能旋转的所述环形元件(4)具有唯一的螺旋状地从径向内部向径向外部伸展的流体通道(8)，所述流体通道通入所述环形元件(7)的开口中。

Description

输送装置
技术领域
本发明涉及一种具有壳体、输送元件的输送设备，所述壳体具有一个入口和多个出口，所述输送元件可旋转地容纳在壳体中，以便建立从抽吸口朝向相应的出口的流体流，其中在壳体之内在输送元件的径向外部设有可旋转的环形元件，借助于所述环形元件可设定穿过相应的出口的流体流。
背景技术
在车辆中存在用于各种各样的流体如空气、水、油或者它们的混合物的不同的输送装置。
一个实例是具有水泵的冷却系统，所述水泵用于冷却车辆的各种各样的电部件。在此，所述车辆是混合动力的或者纯电动的车辆，因为具有内燃机的车辆不具有必须被冷却的电部件。为了确保冷却剂的分布，使用阀。
阀分别需要执行器，所述执行器具有电的操控装置和在车辆的构件上的保持装置，这引起高的构件成本。输送机构的另一实例是压缩机，所述压缩机抽吸空气并且供不同的消耗器使用。在此，迄今为止空气流同样以阀控制的方式来分配。
从DE102015106639A1中已知一种水泵，所述水泵具有壳体、输送元件，所述壳体具有一个入口多个出口，所述输送元件可旋转地容纳在壳体中，以便建立从抽吸口到相应的出口的流体流。在此，在壳体之内在输送元件径向外部，可旋转的环形元件被调节，使得可设定穿过相应的出口的流体流。
在此，使用如下环形元件，所述环形元件具有多个螺旋状的流体通道。
发明内容
本发明的目的是，实现一种输送装置，所述输送装置简单地构造并且尽管如此仍允许在不阻碍穿流的情况下不同的流体流的良好的可调节性或者可调控性，并且在不从外部进行干预的情况下具有简单的调节机构。
所述目的借助于如下输送设备实现，所述输送设备具有电驱动器，所述电驱动器具有壳体、输送元件，所述壳体具有一个入口和多个出口，所述输送元件可旋转地容纳在壳体中，以便建立从抽吸口朝向相应的出口的流体流，其中在壳体之内在输送元件径向外部设有可旋转的环形元件，借助于所述环形元件可设定穿过相应的出口的流体流，其中可旋转的环形元件具有唯一的从径向内部向径向外部螺旋状地伸展的流体通道，所述流体通道通入环形元件的开口中。
通过使用仅一个螺旋状的流体通道，所述流体通道也仅通入在径向外部位于可旋转的环形元件处的开口中，提供输送装置的更好的效率，因为近似在壳体的整个环周上伸展的流体通道可在流动方面更好地构成。
对于分配流体而言有利的是，壳体柱形地、罐状地构成，具有限界的覆盖部和位于径向外部的环周壁，其中多个出口设置在径向外部的环周壁上。出口的数量在此能够大于附图的示例性的两个出口。在此仅存在如下限制，所述限制在于：出口的直径仍能够彼此覆盖。
在此有利的是，出口在位于径向外部的环周壁上沿着环周方向分布并且彼此间隔开地设置。在此，可以考虑如下实施方式，其中不仅一个出口打开，而且两个出口同时打开并且仅部分覆盖地打开。
有利地，出口切向向外或者与抽吸口同轴地延伸。
有利地，入口与输送装置的旋转轴线同心地设置，因为如此在结构空间小时进行最佳的穿流。
有利地，可调节的环形元件可借助于驱动马达的旋转方向反转沿着环周方向调节。
通过使用已经存在的电驱动马达来调节环形元件，不再需要诸如执行器的附加构件。
在此提出，借助于传动装置和自由轮实现输送元件的驱动和环形元件的驱动。当传动装置是行星传动装置时，实现尤其高的集成度。
有利地，针对在环形元件处的调节过程，通过自由轮使输送元件解耦。
有利地，输送装置是径流式结构类型的压缩机。
有利地，压缩机用于不同功能的空气，如用于内燃机的输入空气、用于废气处理机构和/或废气构件的冷却空气。
有利地，输送装置是液体泵。
附图说明
本发明接下来示例性地参照附图来描述。
图1示出根据本发明的压缩机的一个实施例的分解视图，
图2示出根据图1的压缩机的剖视图，
图3示出根据本发明的液体泵的一个实施例的剖视图，
图4和5示出根据图3的实施例的分解视图，
图6示出根据本发明的泵的实施例的另一视图，
图7示出一个替选的实施方式。
具体实施方式
图1示出根据本发明的输送装置的一个实施例的分解视图。其在本实施例中是压缩机。
输送装置具有壳体2，输送壳体具有第一壳体部件3作为壳体罐并且具有第二壳体部件4作为壳体盖。第二壳体部件4可插到第一壳体部件3上，使得所述壳体能够被封闭和密封并且在内部中限定输送空间。
壳体2具有用于抽吸流体的抽吸口5，在该实例中所述流体是空气。壳体2也具有用于使被压缩的空气离开的两个出口6。壳体2基本上柱形地构成并且具有两个端壁7和环周壁8。在此，出口6在环周壁8中并且彼此间隔开地设置。抽吸口5设置在一个端壁7上。
在壳体2中设有泵轮或者压缩机轮9，所述泵轮或者压缩机轮可旋转地构成。在此，设有电驱动器12，所述电驱动器对驱动轴11起作用。通过泵轮或者压缩机轮9的旋转，产生从抽吸口5朝向出口6的空气流。
在泵轮或者压缩机轮9径向之外，在壳体2之内还设有可调节的环形元件13，借助于所述环形元件可调节穿过相应的出口6的流体流。环形元件具有腹板22，所述腹板径向地从中央向外延伸并且用于加固。环周壁20是具有开口15的柱形的壁部。
可调节的环形元件13具有从径向内部向径向外部螺旋状伸展的流体通道14，所述流体通道在径向外部通入到开口15中。流体通道14在此在径向内部打开并且与泵轮或者压缩机轮9通流，以便能够接收压缩机轮9的空气流。腹板22不妨碍穿过流体通道的穿流。环形元件13的径向内部的区域位于泵轮9的径向外部并且环形元件13在中央凹部16中容纳压缩机轮9。
如果环形元件13在壳体2中旋转，那么能够通过开口15与出口6中的一个重合来实现流体通流并且产生出口侧的流体流。
如图1和图2所示出的那样，出口6在壳体的位于径向外部的环周壁或环形壁8处沿着环周方向分布并且彼此间隔开地设置。通过适当地选择开口15的造型能够通过环形元件的旋转实现对流出部的有针对性的操控。在图2的上部部分中，上部的流出部6打开。环形元件13通过其外部的环周壁20阻挡第二流出部6的开口。在图2的下部部分中，环形元件沿着顺时针方向旋转大约90°。由此，其环周壁20阻挡上部的出口而开口15位于下部的流出部6的位置处。
替选于这两个流出部的交替打开，也可行的是，通过紧密相邻的流出部和将流出部部分地覆盖产生穿过两个流出部的流体流。
用于旋转环形元件的机构根据针对水泵的第二实施例在下文中阐述。
图3示出水泵1的一个设计方案。水泵1包括壳体2，所述壳体具有第一壳体部件3作为用于输送机构的罐并且具有第二壳体部件4作为底部。在其之间设置有柱形的壳体部件21。第一壳体部件3包含环形元件13，所述环形元件具有螺旋状地构成的流体通道14。第一壳体部件3包括流入部、抽吸口5和流出部6，它们在该附图中未示出。
水泵1的内部的部件包括定子24，所述定子配合精确地装配在柱形的壳体部件21中。定子24围绕转子26。转子26和定子24通过磁性的气隙彼此分开。
转子26也通过湿衬套30与定子24分开，因为所述转子在该实例中也被水填充。湿衬套30防止被泵送的液体接触定子24。转子26包括驱动轴11和泵轮9，所述泵轮用于在液体进入到抽吸口5中时使液体运动。泵轮9使液体穿过流出部6朝向相应的消耗器运动。
在图4和5中在分解视图中示出根据图3的实施例。在图5中看到，环形元件13具有内齿部31。泵轮9在环形元件的容纳口16内部旋转。
驱动马达12具有两个旋转方向，其中仅一个用于驱动泵轮9。另一旋转方向用于调节环形元件13。所述功能通过两个附加的自由轮32、传动装置33、夹紧机构、环形元件13和位置传感器示出。
自由轮32未详细示出。自由轮具有柱形的外环和被驱动的内环。在其之间例如夹紧辊插入配合的容纳部中。容纳部中的弹簧将夹紧辊从与夹紧辊一起旋转的内部部件朝向外环挤压。在传输扭矩时产生径向力，使得夹紧辊在其容纳空间中楔紧。通过配合地选择所构成的夹紧楔的迎角或者夹紧角，所述实施方案即使在润滑最佳的情况下也是绝对抗滑动的，并且所述系统处于自锁的状态中。如果反转旋转方向，那么夹紧辊从容纳部中离开并且撤销闭锁。
两个夹紧辊自由轮32由驱动马达12驱动并且分别沿着相反的旋转方向作用为闭锁件。在第一旋转方向CW中，第一自由轮32a夹紧并且经由驱动轴11驱动泵轮，第二自由轮32b是自由的。在相反的旋转方向CCW中，第二自由轮32b夹紧并且驱动传动装置33，第一自由轮32a是自由的。
在马达旋转方向从CW到CCW的旋转方向反转中，所需要的是，泵轮9能够空转，因为流体机械的旋转方向反转引起提高的流动阻力，所述流动阻力可能一起拖曳马达。
传动装置33是需要的，以便提供足够大的扭矩来调节环形元件13，因为可预期马达的启动力矩对于调节环形元件而言明显过小。
使用传动装置的另一原因在于使用以无传感器的方式运行的电驱动马达12。
对于这种马达类型而言，在转速小时例如在转速小于600rpm时无法进行稳定的运行。
在图4中示出传动装置33。
在此示例性地使用的传动装置33是例如具有i＝71的传动比的行星传动装置/沃尔夫罗姆传动装置，使得驱动马达在低于600rpm的稳定的转速范围中能够以小的转速和足够的扭矩调节环形元件13。
传动装置33由被驱动的太阳轮41、由位于缝隙管(Spaltrohr)或者柱形的壳体部件21处的固定的空心轮40和在其间装齿的行星轮42构成。
太阳轮41由驱动马达12驱动，其中行星轮42在空心轮40中旋转。行星轮42与空心轮40相比具有更大的结构高度，使得所述行星轮能够接合到环形元件13的内齿部31中。环形元件于是以所选择的传动比缓慢地旋转。
对输出端的调节总是仅沿着CCW方向进行，使得根据所述设置能够提供在时间上短暂的和在时间上较长的切换过程，因为环形元件或环形元件13的开口15或者仅以90度在这两个流出部6之间调节，但或者以大约270度调节。
也就是说，为了对切换部位即环形元件的位置进行位置识别，设有传感器，例如霍尔传感器或者电容式传感器，所述传感器未示出。
环形元件13借助于单向或者双向机构被保护以防旋转，但是这在附图中未示出。
在图6中可看到，出口的设置切向地远离泵或者压缩机的体部延伸。所述解决方案虽然对于穿流而言优化，但是在车辆中在受限的条件下安装时变得过大。
因此，图7提出一种替选的实施方式。在该构型中，出口轴向地并且平行于入口5延伸。
在该实施方式中，用于流体输送装置的结构空间不因出口而增大。输送出口设置在流体输送装置的外直径之内。
虽然通过这种结构上的设置失去流体输送的效率，即流动必须转向，但是有益于紧凑的构造。
附图标记列表
1 输送单元
2 壳体
3 第一壳体部件
4 第二壳体部件
5 抽吸口
6 出口
7 端壁
8 环周壁
9 输送机构，泵轮或压缩机轮
11 驱动轴
12 驱动马达
13 环形元件
14 流体通道
15 开口
16 中央凹部
17 行程磁铁
18 控制销钉
20 环周壁
21 柱形的壳体部件
22 腹板
D 旋转轴线
30 湿衬套
24 定子
26 转子
31 内齿部
32a，32b 自由轮
33 传动装置
40 空心轮
41 太阳轮
42 行星轮

Claims (14)

1.一种输送设备，所述输送设备具有：电驱动器(12)，所述电驱动器具有壳体(2)，所述壳体具有抽吸口(5)和多个出口(6)；输送元件(9)，所述输送元件能旋转地容纳在所述壳体(2)中，以便建立从所述抽吸口(5)朝向相应的所述出口(6)的流体流，其中在所述壳体(2)之内在所述输送元件(9)的径向之外设有能旋转的环形元件(13)，借助于所述环形元件能够调节穿过相应的所述出口(6)的流体流，
其特征在于，能旋转的所述环形元件(13)具有唯一的从径向内部向径向外部螺旋状伸展的流体通道(14)，所述流体通道通入所述环形元件(7)的一个开口(15)中。
2.根据权利要求1所述的输送设备，其特征在于，所述壳体(2)柱形地、罐状地构成有进行限界的覆盖部(7)和位于径向外部的环周壁(8)，其中所述出口(6)设置在位于径向外部的所述环周壁(8)上。
3.根据权利要求1或2所述的输送设备，其特征在于，所述出口(6)切向地向外延伸或者与所述抽吸口(5)同轴地延伸。
4.根据权利要求2或3所述的输送设备，其特征在于，所述出口(2)在位于径向外部的所述环周壁(14)上沿着环周方向分布并且彼此间隔开地设置。
5.根据上述权利要求2至4中任一项所述的输送设备，其特征在于，所述抽吸口(5)与所述输送装置的旋转轴线(D)同心地设置。
6.根据上述权利要求中任一项所述的输送设备，其特征在于，能调节的所述环形元件(13)能够借助于将驱动马达(12)的旋转方向倒转沿着环周方向调节。
7.根据上述权利要求中任一项所述的输送设备，其特征在于，借助于传动装置(33)和自由轮(32)实现所述输送元件(9)的驱动和所述环形元件(13)的驱动。
8.根据上述权利要求中任一项所述的输送设备，其特征在于，所述传动装置(33)是行星传动装置。
9.根据上述权利要求中任一项所述的输送设备，其特征在于，针对在所述环形元件(13)处的调节过程，通过所述自由轮(32)使所述输送元件(9)解耦。
10.根据上述权利要求中任一项所述的输送设备，其特征在于，所述环形元件(13)具有扭转止动装置。
11.根据上述权利要求中任一项所述的输送设备，其特征在于，通过传感器来探测所述环形元件(13)扭转的位置。
12.根据上述权利要求中任一项所述的输送设备，其特征在于，所述输送装置(1)是压缩机。
13.根据权利要求11所述的输送装置，其特征在于，所述压缩机提供用于不同功能的空气，如用于内燃机的输入空气、用于废气处理机构和/或废气构件的冷却空气。
14.根据上述权利要求1至10中任一项所述的输送设备，其特征在于，所述输送装置是液体泵。
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