DE102005004315B4

DE102005004315B4 - Regelbare Kühlmittelpumpe

Info

Publication number: DE102005004315B4
Application number: DE102005004315A
Authority: DE
Inventors: Eugen Dr. Schmidt; Franz Dipl.-Ing. Pawellek
Original assignee: Geraete und Pumpenbau GmbH; Geraete und Pumpenbau GmbH Dr Eugen Schmidt
Current assignee: Nidec GPM GmbH
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2025-02-01
Also published as: DE102005004315A1

Abstract

Regelbare Kühlmittelpumpe mit einem Pumpengehäuse (1), einer über eine Riemenscheibe (4) angetriebenen Welle (2), einem auf einem freien, strömungsseitigen Enden dieser Welle (2) drehfest angeordneten Flügelrad (3) und einem in seinem Innendurchmesser den Ausströmbereich des Flügelrades (3) geringfügig überragenden Ventilschieber (15) mit einem den Ausströmbereich des Flügelrades (3) variabel überdeckenden Außenzylinder (19), dadurch gekennzeichnet, daß
a) der Ventilschieber (15) aus einer auf der Welle (2) geführten Gleithülse (16), einer an dieser Gleithülse (16) angeordneten, mit einer/mehreren Durchströmöffnung/en (17) versehenen Ringplatte (18) und dem an der Ringplatte (18) angeordneten Außenzylinder (19) besteht,
b) zwischen einem Boden (24) des Flügelrades (3) und der Ringplatte (18) des Ventilschiebers (15) eine/mehrere Druckfeder/n (25) angeordnet ist/sind, und
c) der auf der Welle (2) verschiebbar angeordnete Ventilschieber (15) durch einen von einer Magnetspule (21) beaufschlagten, auf der Welle (2) verschiebbar angeordneten Magnetanker (14) betätigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine über eine Riemenscheibe angetriebene regelbare Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der DE 881 306 C wird als Stand der Technik eine Kreiselpumpe mit einem axial beweglichen, federbelasteten, hydraulisch verstellbaren Spaltringschütz (Ventilschieber) vorbeschrieben welches/(welcher) unter Federwirkung den Fördervolumenstrom stark einzuschränken vermag.

Aus der DE 199 01 123 A1 ist eine regelbare Kühlmittelpumpe mit einem offenen Flügelrad und einem elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch verstellbaren Schieber bekannt, mit dessen geschlitzten axial beweglichen Boden die wirksame Flügelbreite des Flügelrades variiert werden kann.

Darüber hinaus sind im Stand der Technik Kühlmittelpumpen für Verbrennungsmotore vorbeschrieben, deren mit Riemenscheiben versehene Pumpenwellen von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angetrieben werden und bei denen das Flügelrad schaltbar mittels einer Reibpaarung mit der Pumpenwelle verbunden werden kann.

Mit der mit solchen Kühlmittelpumpen realisierbaren Zweipunktregelung kann die Kühlleistung wie auch die Antriebsleistung der Kühlmittelpumpe variiert werden.

Diese Regelung von Kühlmittelpumpen für Kraftfahrzeuge ermöglicht, dass eine sofort beim Starten des Motors einsetzende Zwangskühlung vermieden werden kann, wodurch die Warmlaufphase des Motors mit all den in dieser Phase auftretenden Nachteilen wie beispielsweise erhöhte Reibungsverluste, erhöhte Emissionswerte und einem erhöhten Kraftstoffverbrauch deutlich reduziert wird. So wurde von der Anmelderin in der DE 100 57 098 C1 eine bewährte regelbare Kühlmittelpumpe vorgestellt, bei der stationär im Pumpengehäuse eine Magnetspule angeordnet ist, welche mit einer drehfest, jedoch federbelastet verschiebbar auf der Antriebswelle angeordneten, flügelradseitig mit einem Reibbelag versehenen Ankerscheibe derart in Wirkverbindung treten kann, dass bei ausgeschaltetem Magnetfeld infolge der Federanpresskraft das drehbar auf der Antriebswelle angeordnete Flügelrad von der Ankerscheibe mitgenommen wird.

Da bei dieser Bauform das Mitnahmereibmoment durch den zur Verfügung stehenden magnetischen Bauraum stark begrenzt wird, wurde diese Lösung konsequent weiterentwickelt.

Die auf dieser Lösung aufbauende DE 102 35 721 A1 beschreibt eine bauraumoptimierte regelbare Kühlmittelpumpe, mit einem von der Reibscheibe der Magnetkupplung auf das Flügelrad übertragbaren, deutlich erhöhten Antriebsdrehmoment.

Dieses erhöhte Antriebsdrehmoment wird durch eine Erhöhung der Anpreßkraft bewirkt, welche daraus resultiert, dass zwischen der Reibscheibe und dem Flügelrad durch einen Zuströmring und einen Ausströmring für das Kühlmedium ein die Anpresskraft unterstützender Unterdruck aufgebaut, und gleichzeitig die Reibscheibe während des Betriebes mittels Überströmöffnungen kupplungsseitig mit dem Druck des Kühlmediums beaufschlagt wird.

Um eine kurzfristige Motorerwärmung mit all den daraus resultierenden Vorteilen zu gewährleisten, werden die vorgenannten Bauformen von Kühlmittelpumpen beim Kaltstart des Motors ausgeschaltet.

Hat nun der Motor seine Betriebstemperatur erreicht, wird die jeweilige Reibkupplung, mit ihren dieser Kupplungsbauform eigenen, funktionsbedingten Verschleißproblemen, aktiviert und die Kühlmittelpumpe angeschaltet.

Dadurch wird eine solch große Menge kalten Kühlmittels in den auf die Betriebstemperatur erwärmten Motor gepumpt, dass sich dieser sofort stark abgekühlt.

Dabei werden die erwünschten Vorzüge einer schnellen Erwärmung des Motors jedoch teilweise schon wieder kompensiert.

Beim Wiedereinschalten von größeren Kühlmittelpumpen sind infolge der erforderlichen Massenbeschleunigung zudem sehr hohe Drehmomente zu überwinden, welche zwangsläufig eine hohe Bauteilbelastung zur Folge haben. Untersuchungen zum Kraftstoffverbrauch von Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen haben gezeigt, dass durch ein konsequentes Thermomanagement, also jene Maßnahmen welche zu einem energetisch und thermomechanisch optimalen Betrieb eines Verbrennungsmotors führen, etwa 3 bis 5% Kraftstoff eingespart werden können.

Daher wird eine immer präzisere Regelung des Kühlmitteldurchsatzes in Abhängigkeit von der Temperatur des durchgesetzten Kühlmittels erforderlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine über eine Riemenscheibe angetriebene, regelbare Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore zu entwickeln, welche die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet, sich durch einen hohen Wirkungsgrad, eine sehr kompakte, einfache, robuste Bauform, einen minimalen Fertigungs- und Montageaufwand und eine hohe Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit auszeichnet, eine aktive Steuerung der Kühlmittelfördermenge ermöglicht um einerseits eine allmähliche optimale Erwärmung des Motors zu gewährleisten und um gleichzeitig nach der Erwärmung des Motors die Motortemperatur im Dauerbetrieb so zu beeinflussen, dass im gesamten Arbeitsbereich des Motors sowohl die Schadstoffemission wie auch die Reibungsverluste und der Kraftstoffverbrauch deutlich reduziert werden können, wobei die erfindungsgemäße Lösung selbst bei gegenwärtig bereits gefertigten Motoren gegen bisher eingesetzte Kühlmittelpumpen ausgetauscht werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine regelbare Kühlmittelpumpe mit den Merkmalen des Hauptanspruches der Erfindung gelöst.

Diese regelbare Kühlmittelpumpe mit einem Pumpengehäuse, einer über eine Riemenscheibe angetriebenen Welle, einem auf dem freien, strömungsseitigen Enden dieser Welle drehfest angeordneten Flügelrad und einem Ventilschieber mit einem in seinem Innendurchmesser den Ausströmbereich des Flügelrades geringfügig überragenden, den Ausströmbereich des Flügelrades variabel überdeckenden Außenzylinder, zeichnet sich dadurch aus, dass der Ventilschieber aus einer auf der Welle geführten Gleithülse, einer an dieser Gleithülse angeordneten, mit einer/mehreren Durchströmöffnung/en versehene Ringplatte und dem an der Ringplatte angeordneten Außenzylinder besteht.

Erfindungswesentlich ist in diesem Zusammenhang auch, dass zwischen dem Boden des Flügelrades und der Ringplatte des Ventilschiebers eine/mehrere Druckfeder/n angeordnet ist/sind.

Diese erfindungsgemäße/n Druckfeder/n bewirkt/bewirken, dass der Ventilschieber einerseits stets in seine Ausgangslage zurückgestellt, und andererseits vom rotierenden Flügelrad mitgenommen, d.h. in Rotation versetzt wird.

Erfindungsgemäß kann der auf der Welle verschiebbar angeordnete Ventilschieber durch einen von einer Magnetspule beaufschlagten, auf der Welle verschiebbar angeordneten Magnetanker betätigt werden.

Die erfindungsgemäß in der Ringplatte des Ventilschiebers angeordneten Durchströmöffnungen gewährleisten dabei, dass beidseitig der Ringplatte des Ventilschiebers die selben Druckverhältnisse vorliegen, so dass infolge der erfindungsgemäßen Anordnung bei Stromzufuhr zur Magnetspule der Magnetanker ein Verschieben des Ventilschiebers bewirken kann, gleichzeitig wird mittels der erfindungsgemäßen Anordnung gewährleistet, dass ist bei stromloser Magnetspule die Druckfeder/n ein Zurückstellen des Ventilschiebers in die Ausgangslage des Ventilschiebers herbeiführen, so dass auch im Havariefall der maximale Volumenstrom gefördert wird.

Darüber hinaus sind durch das Zusammenspiel der erfindungsgemäßen Baugruppen und deren Anordnung Gleichgewichtszustände zwischen der wegabhängigen Federkraft der Druckfeder/n und der mangnetfeldabhängigen Schubkraft des Magnetankers in jeder Stellung zwischen den beiden vg. Endlagen des Ventilschiebers möglich, so dass der Außenzylinder des Ventilschiebers entlang des Ausströmbereiches des Flügelrades exakt verfahren werden, und dadurch der Volumenförderstrom der erfindungsgemäß regelbaren Kühlmittelpumpe definiert geregelt werden kann.

Vorteilhafterweise kann durch Pulsweitenmodulation der an der Magnetspule anliegenden Spannung mittels der erfindungsgemäßen Lösung der Hub des Ventilschiebers sowohl im Verschiebeweg, wie auch in der Öffnungszeit derart variiert werden, dass mittels der vorliegenden erfindungsgemäßen Anordnung die Durchflußmenge, der Förderstrom, kontinuierlich in Abhängigkeit vom jeweiligen aktuellen Bedarf geregelt werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung weist dabei eine kompakte, sehr einfache Bauform auf und bewirkt einen hohen Pumpenwirkungsgrad. Zudem gewährleistet die erfindungsgemäße Lösung infolge ihrer robusten Bauart eine hohe Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit bei gleichzeitig minimiertem Fertigungs- und Montageaufwand und ermöglicht durch eine aktive Steuerung der Kühlmittelfördermenge eine allmähliche optimale Erwärmung des Motors.

Mit der hier vorgestellten erfindungsgemäßen Lösung ist es auch nach erfolgter Erwärmung des Motors möglich, die Motortemperatur im Dauerbetrieb so zu beeinflussen, dass im gesamten Arbeitsbereich des Motors sowohl die Schadstoffemission, die Reibungsverluste und auch der Kraftstoffverbrauch deutlich reduziert werden können.

Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung auch, dass selbst bei gegenwärtig bereits gefertigten Motoren die hier vorgestellte erfindungsgemäße, regelbare Kühlmittelpumpe gegen bisher eingesetzte Kühlmittelpumpen ausgetauscht werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung zur erfindungsgemäßen Lösung.

Nachfolgend soll die Erfindung nun an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einer Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung näher erläutert werden.
Diese Darstellung gemäß der Figur zeigt die erfindungsgemäße, regelbare Kühlmittelpumpe im Schnitt in der Seitenansicht mit den beiden möglichen Endlagen des Ventilschiebers 15 (in der oberen Hälfte die vordere Endlage des Ventilschiebers und in der unteren Hälfte die hintere Endlage des Ventilschiebers).
In einem Pumpengehäuse 1 ist dabei auf dem freien, strömungsseitigen Ende einer glatten, stufenlosen antimagnetischen Welle 2 drehfest ein geschlossenes Flügelrad 3 aus Kunststoff angeordnet.
Im Bereich der Nabe ist im Flügelrad 3 eine Stahleinlage angeordnet, so dass das Flügelrad 3 kostengünstig auf der Welle 2 aufgepresst werden kann.
Auf dem gegenüberliegenden freien Ende der antimagnetischen Welle 2 ist wiederum drehfest eine Riemenscheibe 4 angeordnet. Somit wird von der Drehzahl der Riemenscheibe 4 die Drehzahl des Flügelrades 3 vorgegeben.
Im Pumpengehäuse 1 ist ein Aufnahmesitz 5 angeordnet. In diesem ist ein kostengünstig herstellbares Umformteil, das Aufnahmeelement 6 mit einer Lagerhülse 7 angeordnet. Auf dieser Lagerhülse 7 befindet sich ein Lagersitz 8 auf dem die drehfest mit der Welle 2 verbundene Riemenscheibe 4 mittels eines Wälzlagers 9 drehbar gelagert ist. In der Lagerhülse 7 befindet sich ein Dichtungssitz 10 in dem ein auf dem Laufbereich 11 der Welle 2 angeordneter Radialwellendichtring 12 befestigt ist. Durch den Einsatz eines Radialwellendichtringes 12 werden die Fertigungskosten gesenkt und gleichzeitig Dampfleckagen vermieden.
Neben dem Dichtungssitz 10 ist flügelradseitig in der Lagerhülse 7 ein Ankeranschlag 13 angeordnet. Dieser Ankeranschlag 13 dient einerseits der Positionierung des Radialwellendichtringes und gleichzeitig der Endlagebegrenzung eines diesem Ankeranschlag 13 benachbart und auf der Welle 2 verschiebbar angeordneten Magnetanker 14.
Diesem Magnetanker 14 ist flügelradseitig ein ebenfalls frei auf der Welle 2 verschiebbarer Ventilschieber 15 benachbart angeordnet.
Dieser aus Kunststoff bestehende, und daher kostengünstig herstellbare Ventilschieber 15 kann in die folgenden drei Abschnitte unterteilt werden, in eine auf der Welle verschiebbare Gleithülse 16, die fest mit dieser verbundene, mit einer/mehreren Durchströmöffnung/en 17 versehene Ringplatte 18, sowie den im Außenrandbereich fest an der Ringplatte 18 angeordneten, in seinem Innendurchmesser den Ausströmbereich des Flügelrades 3 geringfügig überragenden, entlang des Ausströmbereiches des Flügelrades 3 verfahrbaren Außenzylinder 19.
Die freie Nebeneinanderanordnung des Magnetankers 14 und des Ventilschiebers 15 hat zur Folge, dass mittels des Magnetankers 14 einerseits der antimagnetische Ventilschieber 15 bis zu seiner vorderen Endlage, und andererseits mittels des Ventilschiebers 15 auch der Magnetanker 14 wieder in seine hintere Endlage an den Ankeranschlag 13 linear auf der Welle 2 verfahren werden kann.
Im Aufnahmeelement 6 befindet sich weiterhin eine Spulenaufnahme 20, in der eine als Einspritzteil mit einem Kunststoffgehäuse versehene Magnetspule 21 mit einem der Stromversorgung dienenden Kabel 37 angeordnet ist.
Flügelradseitig ist an der Magnetspule 21 ein Innenwandelement 22 mit einer unterhalb der Magnetspule 21 verlaufenden Ringhülse 23 angeordnet.
Infolge dieser sehr kompakten, einfachen, und robusten Bauform übernimmt die „Magnetspule" mit ihrem Eisenrückschluss, hierzu gehören das Aufnahmeelement 6 und das Innenwandelement 22, welche beide sehr kostengünstig als Umformteile herstellbar sind, die Gehäusefunktion, so dass aufgrund dieser erfindungsgemäßen Anordnung auch der Fertigungs- und Montageaufwand deutlich reduziert werden kann.
Zwischen dem Boden 24 des Flügelrades 3 und der Ringplatte 18 des Ventilschiebers 15 ist eine Druckfeder 25 im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Kegelfeder angeordnet.
Diese Druckfeder 25 bewirkt, dass der Ventilschieber 1 in seine Ausgangslage zurückgestellt, und zudem vom rotierenden Flügelrad in Rotation versetzt wird. Die erfindungsgemäß in der Ringplatte 18 des Ventilschiebers 15 angeordneten Durchströmöffnungen 17 gewährleisten, dass beidseitig der Ringplatte 18 des Ventilschiebers 15 die selben Druckverhältnisse vorliegen, so dass infolge der erfindungsgemäßen Anordnung bei Stromzufuhr zur Magnetspule 21 der Magnetanker 14 ein Verschieben des Ventilschiebers bewirken kann. Gleichzeitig wird mittels der erfindungsgemäßen Anordnung gewährleistet, dass bei stromloser Magnetspule 21 die Druckfeder 25 ein Zurückstellen des Ventilschiebers 15 in die riemenscheibenseitige Endlage des Ventilschiebers 15 herbeiführt, so dass selbst im Havariefall der maximale Fördervolumenstrom bereitgestellt wird.
Darüber hinaus sind durch das Zusammenspiel der erfindungsgemäßen Baugruppen und deren Anordnung Gleichgewichtszustände zwischen der wegabhängigen Federkraft der Druckfeder/n 25 und der mangnetfeldabhängigen Schubkraft des Magnetankers 14 in jeder Stellung zwischen den beiden vg. Endlagen des Ventilschiebers möglich, so dass der Außenzylinder 19 des Ventilschiebers 15 entlang des Ausströmbereiches des Flügelrades 3 exakt in jede Position verfahren werden kann.
Somit kann mittels der erfindungsgemäßen Anordnung wie nachfolgend noch ausführlich erläutert der Volumenförderstrom der erfindungsgemäß regelbaren Kühlmittelpumpe definiert geregelt werden.
In Verbindung damit ist im Außenrand des Bodens 24, in einer Ringaufnahmenut ein Kolbenring 35 angeordnet, welcher entlang der zylindrischen Gleitfläche der Innenwandung des Außenzylinder 19 verschiebbar angeordnet ist. Dieser im Außenrand des Bodens 24 angeordnete Kolbenring 35 dient der Abdichtung der Druckseite des Flügelrades 3. Infolge dieser erfindungsgemäßen Anordnung wird einerseits eine exakte Führung des mit dem Flügelrad 3 rotierenden Ventilschiebers 15 am Flügelrad bewirkt und gleichzeitig eine optimale Abdichtung zwischen dem Flügelrad 3 und der Innenwandung des Außenzylinders 19 gewährleistet, so dass Leckageströmungen zwischen dem Ausströmbereich des Flügelrades und der Pumpenspirale vermieden werden können.
Im Arbeitsweg wird der maximale Hub des Ventilschiebers 15 einerseits, wie bereits erläutert, zur Erzielung eines maximalen Volumenförderstromes durch den Ankeranschlag 13 des Magnetankers 14 begrenzt.
In diesem Zusammenhang ist es wesentlich, dass der Außenrand 31 der Decke 29 den Austrittsradius 32 des Flügelrades 3 ringförmig überragt.
Dieser Außenrand 31 dient nun der Anlage der Vorderkante des Außenzylinders 19 und begrenzt somit den maximale Hub des Ventilschiebers 15 in der flügelradseitigen Endlage (d.h. bei abgeregelten Pumpenvolumenförderstrom).
In Verbindung mit der Federkraft der Druckfeder/n 25 wird durch das Aneinanderpressen der Vorderkante des Außenzylinders 19 an den Außenrand 31 der Decke 29 eine optimale Abdichtung des Außenzylinders 19 gegenüber der Decke 29 des Flügelrades 3 gewährleistet.
Aus der bei abgeregelter Stromzufuhr zur Magnetspule 21 durch die Einwirkung der Druckfeder 25 erzwungene Endlage des Magnetankers 14, kann der Außenzylinder 19 des Ventilschiebers 15 bei Stromzufuhr zur Magnetspule 21 infolge der erfindungsgemäßen Anordnung entlang der ringförmigen Ausströmöffnung des Flügelrades 3 definiert im Hub bis zur vorderen Endlage linear verfahren werden, d.h. bis die Vorderkante des Außenzylinders 19 am Außenrand 31 der Decke 29 anliegt und die Ausströmöffnung des Flügelrades 3 in dieser Endlage verschließt.
Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es somit, dass mittels der Variation der Stromzufuhr zur Magnetspule 21 der mit dem Flügelrad 3 rotierende Ventilschieber 15 definiert verschoben wird, und dabei der linear entlang des Austrittsradiuses 32 des Flügelrades 3 verfahrbare Außenzylinder 19 des Ventilschiebers 15 den ringförmigen Ausströmquerschnitt des Flügelrades 6, d.h. den Volumenförderstrom in die Pumpenspirale variiert, bzw. vollständig absperrt.
Das Flügelrad 3 ist dabei mit seinem Saugmund 26 in der Einbaubohrung 27 des Motorgehäuses 28 stets so angeordnet, dass zwischen der Decke 29 des Flügelrades 3 und dem Motorgehäuse 28 ein Ringspalt 30 verbleibt.
Infolge der Viskosität des Fördermediums tritt nun bei Rotation des Flügelrades 3 zwischen der Decke 29 des Flügelrades 3 und dem um den Ringspalt 30 beabstandet benachbarten Motorgehäuse 28 auch bei verschlossenem ringförmigen Ausströmquerschnitt des Flügelrades 3 eine Spaltströmung auf. Zur Vermeidung dieser Spaltströmung bei verschlossenem ringförmigen Ausströmquerschnitt des Flügelrades 3 ist am Außenmantel der Decke 29 ein den Ringspalt 30 abdichtender Dichtring 33 mit einer entgegen der Förderrichtung des Flügelrades 3 geneigten Dichtlippe 34 angeordnet.
Infolge der erfindungsgemäßen Neigung der Dichtlippe 34 ist stets gewährleistet, dass sich die Dichtlippe 34 bei verschlossenem ringförmigen Ausströmquerschnitt des Flügelrades 3 entgegen der Strömungsrichtung der Spaltströmung aufrichtet und dabei den Ringspalt 30 verschließt, so dass die nicht erwünschte Spaltströmung vermieden wird.
Mittels der hier vorgestellten erfindungsgemäßen Lösung konnte bei verschlossenem Ausströmquerschnitt des Flügelrades 3 die Leckageströmung auf unter 0,5 l/h reduziert werden.
Bei geöffnetem ringförmigen Ausströmquerschnitt des Flügelrades 3 bewirkt der erfindungsgemäß angeordnete Dichtring 33, dass infolge der sich nun umkehrenden Strömungsrichtung der Spaltströmung auch die Dichtlippe mit der Spaltströmung absenkt, und diese Spaltströmung welche das Abheben der Dichtlippe (34) von der Wandung des Motorgehäuses 28 bewirkt zulässt, diese jedoch gleichzeitig deutlich reduziert und zudem gleichzeitig die Reibungsverluste wesentlich verringert.
Zwischen dem flügelradseitigen Ende der Welle 2 und dem Laufbereich 11 des Radialwellendichtringes 12 sind in der Welle 2 Kühlmittelbohrungen 36 angeordnet.
Diese in der Welle 2 angeordneten Kühlmittelbohrungen 36 dienen einer optimalen Kühlung des Radialwellendichtringes 12 und gewährleisten somit eine hohe Funktionssicherheit und eine lange Lebensdauer des Radialwellendichtringes 12.
Vorteilhafterweise kann durch Pulsweitenmodulation der an der Magnetspule 21 anliegenden Spannung mittels der erfindungsgemäßen Lösung der Hub des Ventilschiebers sowohl im Verschiebeweg, wie auch in der Öffnungszeit derart variiert werden, dass mittels der vorliegenden erfindungsgemäßen Anordnung die Durchflußmenge, der Förderstrom, kontinuierlich in Abhängigkeit vom jeweiligen aktuellen Bedarf geregelt werden kann.

Claims

Regelbare Kühlmittelpumpe mit einem Pumpengehäuse (1), einer über eine Riemenscheibe (4) angetriebenen Welle (2), einem auf einem freien, strömungsseitigen Enden dieser Welle (2) drehfest angeordneten Flügelrad (3) und einem in seinem Innendurchmesser den Ausströmbereich des Flügelrades (3) geringfügig überragenden Ventilschieber (15) mit einem den Ausströmbereich des Flügelrades (3) variabel überdeckenden Außenzylinder (19), dadurch gekennzeichnet, daß a) der Ventilschieber (15) aus einer auf der Welle (2) geführten Gleithülse (16), einer an dieser Gleithülse (16) angeordneten, mit einer/mehreren Durchströmöffnung/en (17) versehenen Ringplatte (18) und dem an der Ringplatte (18) angeordneten Außenzylinder (19) besteht, b) zwischen einem Boden (24) des Flügelrades (3) und der Ringplatte (18) des Ventilschiebers (15) eine/mehrere Druckfeder/n (25) angeordnet ist/sind, und c) der auf der Welle (2) verschiebbar angeordnete Ventilschieber (15) durch einen von einer Magnetspule (21) beaufschlagten, auf der Welle (2) verschiebbar angeordneten Magnetanker (14) betätigt wird.
Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub des Ventilschiebers (15) durch Pulsweitenmodulation der an der Magnetspule (21) anliegenden Spannung gesteuert wird.
Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenrand (31) einer Decke (29) des Flügelrades (3) den Austrittsradius (32) des Flügelrades (3) ringförmig überragt.
Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (3) mit seinem Saugmund (26) in einer Einbaubohrung (27) eines Motorgehäuses (28) derart angeordnet ist, daß zwischen der Decke (29) des Flügelrades (3) und dem Motorgehäuse (28) ein Ringspalt (30) verbleibt.
Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenmantel der Decke (29) des Flügelrades (3) ein den Ringspalt (30) abdichtender Dichtring (33) mit einer entgegen der Förderrichtung des Flügelrades (3) geneigten Dichtlippe (34) angeordnet ist.
Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Außenrand des Bodens (24) des Flügelrades (3), in einer Ringaufnahmenut ein Kolbenring (35) so angeordnet ist, daß eine zylindrische Gleitfläche der Innenwandung des Außenzylinder (19) entlang des Kolbenringes (35) verfahren werden kann.
Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Welle (2), zwischen dem flügelradseitigen Ende der Welle (2) und einem auf der Welle (2) angeordneten Laufbereich (11) eines Radialwellendichtringes (12), eine/mehrere Kühlmittelbohrungen (36) angeordnet ist/sind.
Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2) antimagnetisch ist und im Pumpengehäuse (1) ein Aufnahmesitz (5) angeordnet ist, in dem sich ein Aufnahmeelement (6) mit einer an diesem angeordneten Lagerhülse (7) befindet, wobei auf dieser Lagerhülse (7) ein Lagersitz (8) angeordnet ist auf dem die auf der Welle (2) drehfest angeordnete Riemenscheibe (4) mittels eines Wälzlagers (9) drehbar gelagert ist.
Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Lagerhülse (7) ein Dichtungssitz (10) befindet in dem ein auf dem Laufbereich (11) der Welle (2) angeordneter Radialwellendichtring (12) befestigt ist, wobei neben dem Dichtungssitz (10) flügelradseitig ein Ankeranschlag (13) für den Magnetanker (14) angeordnet ist,
Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (6) zudem mit einer Spulenaufnahme (20) versehen ist, in der die Magnetspule (21) angeordnet ist.
Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Magnetspule (21) flügelradseitig ein Innenwandelement (22) mit einer innerhalb der Magnetspule (21) verlaufenden Ringhülse (23) angeordnet ist.