DE102005028598B3 - Controllable coolant pump for internal combustion engine of motor vehicle, has bimetal disk that is fixedly arranged in impeller and fastened adjacent to turned away side of pressure plate and at eccentric tappet - Google Patents

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Abstract

The pump has a pump shaft (3) driven and stored in a pump storage (1) in a storage housing (2). An impeller (5) freely rotates at a sliding support of the shaft. An eccentric tappet (11) is fixedly arranged on the shaft. A pressure plate (13) is arranged on one or both sides of the tappet in an axially adjustable manner. A bimetal disk (22) that is fixedly arranged in the impeller is fastened adjacent to the turned away side of the plate and at the tappet.

Description

Die Erfindung betrifft eine von Drehmomentübertragungselementen angetriebene, regelbare Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore.The The invention relates to a torque transmission element driven, adjustable coolant pump for combustion engines.

Im Stand der Technik sind Kühlmittelpumpen für Verbrennungsmotore vorbeschrieben, welche mittels Drehmomentübertragungselementen von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angetrieben werden.in the The prior art are coolant pumps for internal combustion engines described above, which by means of torque transmission elements of the crankshaft of the internal combustion engine to be driven.

Dabei hat eine direkte Kopplung der Kühlmittelpumpe beispielsweise mit der Kurbelwelle des Motors zur Folge, dass der geförderte Kühlmittelvolumenstrom stets von jeweiligen Drehzahl des Motors bestimmt wird.there has a direct coupling of the coolant pump For example, with the crankshaft of the engine result in that funded Coolant flow always determined by the respective speed of the engine.

Derartige mit der Kurbelwelle direkt gekoppelte Kühlmittelpumpen müssen daher stets so dimensioniert sein, daß sie selbst bei niedriger Drehzahl und hoher Motorbelastung – beispielsweise bei Bergfahrten mit Hänger – eine ausreichende Kühlleistung bewirken.such Therefore, with the crankshaft directly coupled coolant pumps must always be dimensioned so that they even at low speed and high engine load - for example when driving uphill with trailer - a sufficient cooling capacity cause.

Daher muss die Kühlleistung wie auch die Antriebsleistung derartiger Kühlmittelpumpe stets für den „normalen Betrieb" zu hoch ausgelegt sein, wodurch zwangsläufig ein erhöhter Kraftstoffverbrauch zum Antrieb der Kühlmittelpumpe benötigt wird.Therefore needs the cooling power as well as the drive power of such coolant pump always for the "normal Operation "too high be designed, which inevitably an elevated one Fuel consumption is needed to drive the coolant pump.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil derartiger von der Kurbelwelle direkt angetriebenen Kühlmittelpumpen besteht darin, daß diese bereits in der Warmlaufphase sofort mit der Wärmeabfuhr der im Motor erzeugten und eigentlich in der Warmlaufphase auch im Motor dringend benötigten Wärme beginnen.One another major disadvantage of such from the crankshaft directly driven coolant pumps is that these Already in the warm-up phase with the heat dissipation of the engine generated and actually begin in the warm-up phase in the engine much needed heat.

Somit verlängert diese von der Motordrehzahl abhängige, sofort nach dem Starten des Motors einsetzende Zwangskühlung die Warmlaufphase des Motors und führt infolge der dadurch deutlich verlängerten Warmlaufphase zu hohen Schadstoffemissionen auf Grund einer unvollständigen Verbrennung des Kraftstoff – Luft – Gemisches, wie auch zu einem daraus in der Warmlaufphase resultierenden sehr hohen spezifischen Kraftstoffverbrauch.Consequently extended this depends on the engine speed, immediately after starting the engine incipient forced cooling the Warm-up phase of the engine and leads as a result of the significantly prolonged warm-up phase to high Pollutant emissions due to incomplete combustion of the fuel - air mixture, as well as to a resulting in the warm-up phase very much high specific fuel consumption.

Darüber hinaus treten zudem infolge einer zu niedrigen Motortemperatur in der Warmlaufphase erhöhte Reibungsverluste auf, welche gleichzeitig ebenfalls einen erhöhten Kraftstoffverbrauch zur Folge haben.Furthermore also occur as a result of too low engine temperature in the warm-up phase increased Friction losses, which at the same time also increased fuel consumption have as a consequence.

Im Stand der Technik werden daher unterschiedliche technischen Lösungen vorbeschrieben, die eine Regelung einer von der Kurbelwelle angetriebenen Kühlmittelpumpe für Kraftfahrzeuge ermöglichen.in the The prior art therefore different technical solutions are described above, the a control of a driven by the crankshaft coolant pump for motor vehicles enable.

Eine dieser Bauformen wird von der Anmelderin in der DE 197 52 372 A1 vorbeschrieben. Bei dieser Lösung ist das Flügelrad frei drehbar auf der Welle angeordnet und wird beim Erreichen der Betriebstemperatur durch die Anpresskraft eines Thermoelementes von der Flügelradwelle mitgenommen.One of these designs is described by the applicant in the DE 197 52 372 A1 described above. In this solution, the impeller is freely rotatably mounted on the shaft and is taken on reaching the operating temperature by the contact force of a thermocouple of the impeller shaft.

Da die für diese Drehzahlregelung eingesetzten Thermoelemente eine von der jeweiligen Kühlmitteltemperatur abhängige Reibkraft erzeugen, tritt zwischen der Pumpenwelle und dem Laufrad nicht nur kurzzeitig Schlupf auf, wodurch zwangsläufig ein erhöhter Verschleiß der Drehmamentübertragungsflächen auftritt.There the for These speed control thermocouples used one of the respective coolant temperature dependent Generate frictional force, does not occur between the pump shaft and the impeller slip only for a short time, which inevitably increased wear of the torque transmission surfaces occurs.

Andere, mittels magnetischer Schlupfkupplungen gekoppelte, mit einem Spalttopf versehene Kühlmittelpumpen mit separat gelagerter Flügelradwelle, wie beispielsweise die in der DE 197 46 359 A1 vorbeschriebene Lösung, erfordern eine sehr kostenintensive, materialaufwändige Fertigung.Other, coupled by means of magnetic slip couplings, provided with a containment shell coolant pump with separately mounted impeller shaft, such as those in the DE 197 46 359 A1 previously described solution, require a very costly, material-consuming production.

Der Einsatz von den in der DE 43 25 627 A1 , der DE 43 35 340 A1 , der JP-A 60-22020 A, wie auch der DE 199 32 359 A1 vorbeschriebenen Flüssigkeitsreibkupplungen erfordert eine separate Abdichtung der Baugruppen der Flüssigkeitsreibkupplung und ist daher kostenintensiv und störanfällig.The use of those in the DE 43 25 627 A1 , of the DE 43 35 340 A1 , the JP-A 60-22020 A, as well as the DE 199 32 359 A1 above-described fluid friction clutches requires a separate sealing of the components of the fluid friction clutch and is therefore costly and prone to failure.

Aus der DE 20 31 508 A ist zudem eine hydrostatische Kupplung mit einem treibenden, innenverzahnten Hohlrad und einem exzentrisch gelagerten, mit dem Hohlrad als Zahnradpumpe zusammenwirkenden Innenrad vorbeschrieben, dessen Regelung über einen gedrosselten Bypass erfolgt.From the DE 20 31 508 A In addition, a hydrostatic clutch with a driving, internally toothed ring gear and an eccentrically mounted, with the ring gear as a gear pump cooperating inner wheel is prescribed, which is controlled by a throttled bypass.

In der DE 26 16 238 A1 wird darüber hinaus eine Kreiselpumpe mit einem speziellen aus zwei separaten Scheibenteilen bestehenden Laufrad vorgestellt. Die beiden Scheibenteile des Laufrades sind beim Kaltstart mittels einer Kupplung verbunden. Ab einer vorbestimmten Drehzahl öffnet diese Kupplung, wodurch dann bei höherer Drehzahl die Pumpe spezifisch weniger Kühlmittel fördert.In the DE 26 16 238 A1 In addition, a centrifugal pump with a special consisting of two separate disc parts impeller is presented. The two disc parts of the impeller are connected at cold start by means of a clutch. From a predetermined speed, this clutch opens, which then promotes the pump specifically less coolant at higher speed.

Die bei dieser Anmeldung angewendete Lösung verlängert durch das überdimensionierte Schaufelrad, aufgrund des erhöhten Förderstromes deutlich die Warmlaufphase des Motors, so dass die beim Kaltstart auftretenden Probleme mittels dieser Lösung nicht gelöst werden können.The solution used in this application extends through the oversized paddle wheel, due to the increased Flow significantly the warm-up phase of the engine, so that those occurring during cold start Problems with this solution unsolved can be.

Zudem kann mit der im DE 26 16 238 A1 vorgestellten Lösung infolge der hohen Stör- und Verschleißanfälligkeit der Kupplungselemente kein zuverlässiger Dauerbetrieb gewährleistet werden, da bei starken Beschleunigungen die Kupplungselemente verklemmen und eine Entkopplung nicht mehr gewährleistet werden kann. Darüber hinaus ist mittels dieser in der DE 26 16 238 A1 vorgestellten Lösung eine stufenlose, optimale Anpassung der Fördermenge an die in den verschiedenen Belastungsfällen unterschiedliche Wärmebilanz des Motors nicht möglich.In addition, with the im DE 26 16 238 A1 presented solution due to the high susceptibility to interference and wear of the coupling elements no reliable continuous operation can be ensured because at high accelerations the Kupplungsele jam and a decoupling can no longer be guaranteed. In addition, by means of this in the DE 26 16 238 A1 solution presented a continuous, optimal adjustment of the flow rate to the different load balances in the different load cases of the engine not possible.

Die DE 33 29 002 A1 beschreibt hingegen eine regelbare Kühlmittelpumpe mit einer Vorrichtung zur Verschiebung des Laufrades in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur mittels eines Thermoelementes, um mit zunehmender Kühlmitteltemperatur den zwischen der Radialschaufeln des Pumpenrades und dem Pumpengehäuse befindlichen Spalt zu verringern, und dadurch den Kühlmittelförderstrom zu erhöhen.The DE 33 29 002 A1 describes, however, a controllable coolant pump with a device for displacement of the impeller as a function of the coolant temperature by means of a thermocouple to reduce with increasing coolant temperature between the radial blades of the pump impeller and the pump housing gap, and thereby to increase the coolant flow rate.

Mittels dieser Lösung kann jedoch die Antriebsleistung der Kühlmittelpumpe bei sehr schlechtem Wirkungsgrad nur unwesentlich reduziert werde, so daß auch mittels dieser Lösung lediglich eine bedingte Anpassung des Kühlmittelvolumenstromes an die Wärmebilanz des Motors möglich ist.through this solution However, the drive power of the coolant pump at very bad Efficiency is only marginally reduced, so that by means of this solution only a conditional adaptation of the coolant flow to the heat balance of the engine possible is.

In der EP 0240 777 A2 wird ebenfalls eine Kühlmittelpumpe mit einer Vorrichtung zur Verschiebung des Laufrades in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebwelle vorbeschrieben, wobei mit steigender Drehzahl die Größe des Spaltes zwischen den Radialschaufeln und der Wand des Pumpengehäuses zunimmt, so dass die spezifische Fördermenge mit zunehmender Drehzahl abnimmt. Zudem hat bei dieser technischen Lösung der Pumpendruck einen sehr starken Einfluss auf das Stellverhalten, da die Druckbelastung auf die Schaufelradrückseite, d.h. entgegen der Verstellrichtung des Gewindes wirkt. Daher kann festgestellt werden, dass auch diese Lösung bei sehr schlechtem Wirkungsgrad zu einer deutlich verlängerten Warmlaufphase mit all den daraus resultierenden Nachteilen führt, und auch diese Lösung für eine Anpassung des Kühlmittelvolumenstromes an die Wärmebilanz des Motors völlig ungeeignet ist.In the EP 0240 777 A2 is also a coolant pump with a device for moving the impeller in response to the speed of the drive shaft described above, with increasing speed, the size of the gap between the radial blades and the wall of the pump housing increases, so that the specific flow decreases with increasing speed. In addition, in this technical solution, the pump pressure has a very strong influence on the control behavior, since the pressure load on the Schaufelradrückseite, ie contrary to the adjustment direction of the thread acts. Therefore, it can be stated that even this solution leads to a significantly prolonged warm-up phase with all the resulting disadvantages with very poor efficiency, and this solution is completely unsuitable for adapting the coolant volume flow to the heat balance of the engine.

Die DE 41 42 120 A1 beschreibt eine regelbare Kühlwasserpumpe, bei welcher die Leistung der Kühlwasserpumpe durch die Variation des dem Laufrad benachbarten Spaltes, mittels eines axial verschiebbaren Ringes, verändert werden kann.The DE 41 42 120 A1 describes a controllable cooling water pump in which the power of the cooling water pump by the variation of the impeller adjacent gap, by means of an axially displaceable ring, can be changed.

Auch mittels dieser Lösung kann die Antriebsleistung der Kühlmittelpumpe bei sehr schlechtem Wirkungsgrad nur unwesentlich variiert werden. Infolge der ungünstigen Gestaltung des Saugbereiches, mit den im Saugmund zwingend erforderlichen Stegen, besteht eine starke Kavitationsgefahr. Darüber hinaus benötigt die axiale Stelleinrichtung einen großen Bauraum.Also by means of this solution can the drive power of the coolant pump be varied only insignificantly at very poor efficiency. As a result the unfavorable Design of the suction area, with the webs absolutely necessary in the suction mouth, there is a strong risk of cavitation. In addition, the required axial adjusting device a large space.

In der DE 101 42 263 C1 wurde seitens der Anmelderin eine zwischenzeitlich bereits bewährte, angetriebene, regelbare Kühlmittel für Verbrennungsmotore vorgestellt, bei der sich auf der Pumpenwelle drehfest ein ein- oder beidseitig mit Pumpenschaufeln versehener Rotor befindet, dem ein drehbar auf der Pumpenwelle angeordnetes ein- oder zweiteiliges Pumpenrad benachbart angeordnet ist, an dessen den Pumpenschaufeln des Rotors benachbarten Stirnfläche/n mit den Pumpenschaufeln des Rotors in Wirkverbindung tretende Strömungskammern angeordnet sind, wobei sich im Rotor oder im Pumpenrad Zuströmöffnungen befinden. Bei Anordnung eines einteiligen Pumpenrades befinden sich zwischen den einander benachbarten Außenradien des Rotors und des einteiligen Pumpenrades eine oder mehrere Ausströmöffnung/en. Im zweiteiligen Pumpenrad sind mehrere Ausströmöffnungen radial im Bereich des Außenumfanges des Rotors angeordnet. Diese Ausströmöffnungen können mittels eines separat zu betätigenden, im Pumpengehäuse verschiebbar gelagerten Schiebers abgedeckt werden.In the DE 101 42 263 C1 On the part of the applicant, an already proven, driven, controllable coolant for internal combustion engines has been presented, in which there is a rotationally fixed on the pump shaft a rotor provided with pump blades on one or both sides, to which a one- or two-part impeller rotatably mounted on the pump shaft is arranged adjacent , are arranged at the pump blades of the rotor adjacent face / n with the pump blades of the rotor in operative connection passing flow chambers, wherein there are inflow openings in the rotor or in the impeller. In the arrangement of a one-piece impeller are located between the adjacent outer radii of the rotor and the one-piece impeller one or more outflow opening / s. In the two-part impeller several outflow openings are arranged radially in the region of the outer circumference of the rotor. These outflow openings can be covered by means of a slide to be actuated separately, slidably mounted in the pump housing.

Infolge der Rotation der Pumpenwelle wird mechanische Arbeit durch die am Rotor befindlichen Pumpenschaufeln auf das im Pumpengehäuse angeordnete Kühlmittel übertragen, wodurch das dort befindliche Kühlmittel in Bewegung gesetzt wird. Dieses Kühlmittel strömt in die benachbarten Strömungskammern des Pumpenrades und erzeugt am frei drehbar auf der Pumpenwelle gelagerten Pumpenrad ein Antriebsdrehmoment. Dieses vom Strömungswiderstand in den Strömungskammern des Pumpenrades abhängige Antriebsdrehmoment kann durch die Variation der Größe der Austrittsöffnungen mittels des im Pumpengehäuse gelagerten Schiebers variiert werden.As a result the rotation of the pump shaft is mechanical work by the on Rotor located pump blades on the arranged in the pump housing Transfer coolant, whereby the coolant located there is set in motion. This coolant flows into the adjacent flow chambers of the impeller and generates freely rotatable on the pump shaft stored impeller drive torque. This from the flow resistance in the flow chambers the impeller dependent Drive torque can be increased by varying the size of the outlet openings by means of the pump housing stocked slide can be varied.

Bei dieser in der Praxis bewährten Bauform kann das Mitnahmedrehmoment nur bedingt, d.h. noch nicht „fein" genug („nur ruckartig"), geregelt werden. Darüber hinaus begrenzt der für diese Lösung erforderliche Bauraum, bei neuen Fahrzeugtypen in Verbindung mit der Reduzierung des für die Kühlmittelpumpe vorhandenen „Einbauraumes", die Einsatzbreite dieser vg. Kühlmittelpumpe, so dass diese Lösung nun konsequent weiterentwickelt werden soll.at this proven in practice Design, the driving torque can only conditionally, i. not yet "fine" enough ("just jerky"), be regulated. About that In addition, limited for this solution required installation space, in connection with new vehicle types the reduction of for the coolant pump existing "installation space", the application width this vg. Coolant pump, so this solution now be developed consistently.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine angetriebene, regelbare Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore zu entwickeln, die die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, kühlmitteltemperaturabhängig exakt und sanft, stufenlos geregelt werden kann, dabei verschleißunanfällig und störunanfällig ist, und bei hohem Wirkungsgrad eine optimale, sehr exakt geregelte Anpassung des Kühlmittelvolumenstromes an die Wärmebilanz des Motors ermöglicht, dadurch die Warmlaufphase des Motors deutlich reduziert, die Schadstoffemissionen wie auch gleichzeitig die Reibungsverluste und den Kraftstoffverbrauch senkt, sowie bei minimiertem Bauraum eine hohe Funktions- und Betriebssicherheit über die gesamte Lebensdauer gewährleistet, und darüber hinaus auch für die Nachrüstung von bereits existierenden Motorgenerationen geeignet ist.The invention is therefore based on the object to develop a driven, controllable coolant pump for internal combustion engines, which does not have the aforementioned disadvantages of the prior art, coolant temperature dependent exact and gentle, can be controlled continuously, it is wear-susceptible and störunanfällig, and high efficiency one optimal, very exact gere This allows the engine's heat balance to be significantly reduced, reduces pollutant emissions as well as friction losses and fuel consumption at the same time, and ensures a high level of functional and operational reliability over the entire service life with minimal installation space, and beyond is also suitable for retrofitting already existing engine generations.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine regelbare Kühlmittelpumpe mit den Merkmalen des Hauptanspruches der Erfindung gelöst.According to the invention this Task by a controllable coolant pump solved with the features of the main claim of the invention.

Die erfindungsgemäße, regelbare Kühlmittelpumpe mit einer in einem Pumpenlager im Lagergehäuse gelagerten, angetriebenen Pumpenwelle, einer den Lagerraum vom Pumpenraum abdichtenden Dichtung, vorzugsweise einer Gleitringdichtung und einem frei drehbar auf einem Gleitlager der Pumpenwelle angeordneten Pumpenrad welches durch eine auf der Pumpenwelle angeordnete Kupplung in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels angetrieben wird, zeichnet sich dadurch aus, dass in dem Pumpenrad ein mehrfach abgesetzter zylindrischer Innenraum mit Dichtbund/en und diesem/diesen Dichtbund/en benachbart, eine einer Innenverzahnung ähnliche Außenläuferkontur angeordnet ist, wobei auf der Pumpenwelle neben dem Gleitlager für das Pumpenrad drehfest ein mit einem/zwei zylindrischen Lagerbund/en und einem/zwei Dichtsteg/en versehener Exzenter angeordnet ist, auf dem drehbar ein mit einer Außenverzahnung versehener Innenläufer angeordnet ist, der mit der Außenläuferkontur im Pumpenrad analog dem Wirkprinzip einer Gerotorpumpe als Kupplung zusammenzuwirken vermag, Erfindungswesentlich ist in diesem Zusammenhang auch, daß auf dem/den Lagerbunden ein- bzw. beidseitig des Exzenters axial verschiebbar jeweils eine vom jeweiligen Dichtbund bis zum jeweils zugeordneten Dichtsteg reichende Andruckplatte angeordnet ist, welche zwischen ihrer jeweiligen Anlage an dem Dichtsteg und dem Dichtbund und einer vom jeweiligen Dichtsteg beabstandeten, auf dem zugeordneten Lagerbund angeordneten Andrückfläche verschiebbar gelagert ist/sind, wobei an der dem Exzenter abgewandten Seite der Andruckplatte/n jeweils eine drehfest im Pumpenrad angeordnete Bimetallscheibe benachbart befestigt ist.The according to the invention, controllable Coolant pump with a mounted in a pump bearing in the bearing housing, driven Pump shaft, a seal sealing the storage space from the pump chamber, preferably a mechanical seal and a freely rotatable a sliding bearing of the pump shaft arranged impeller which by a coupling arranged on the pump shaft depending on from the temperature of the coolant is driven, characterized in that in the impeller a multiple stepped cylindrical interior with sealing collar / s and this / this sealing collar / s adjacent, an internal toothing similar to external rotor contour is arranged, wherein on the pump shaft in addition to the sliding bearing for the impeller non-rotatable with one / two cylindrical bearing collar (s) and one / two Seal ridge / en versehener eccentric is arranged on the rotatable one with an external toothing provided inner rotor is arranged, with the outer rotor contour in the impeller analogous to the operating principle of a gerotor pump as a clutch can cooperate, is essential to the invention in this context also that on the one or more bearing collars on one or both sides of the eccentric axially displaceable one each from the respective sealing collar to the respectively assigned Seal plate reaching pressure plate is arranged, which between their respective investment in the sealing bar and the sealing collar and a spaced from the respective sealing bar, on the associated bearing collar arranged pressing surface slidably is mounted / are, wherein on the side facing away from the eccentric of the Pressure plate / n each one rotatably mounted in the impeller bimetallic disc is attached adjacent.

Kennzeichnend ist weiterhin, dass im Arbeitsbereich der Andruckplatte/n im Ringmantel des Pumpenrades Überströmnuten angeordnet sind die einen optimalen Kühlmittelaustausch gewährleisten.characteristic is still that in the work area of the pressure plate / s in the annular jacket the impeller overflow grooves arranged are the one optimal coolant exchange guarantee.

Erfindungsgemäß presst/pressen diese Bimetallscheibe/en bei heißem Kühlmittel die Andruckplatte gegen den Dichtbund und den Dichtsteg, wobei diese zugleich unmittelbar am Innenläufer anliegende/n Andruckplatten nahezu jeglichen Flüssigkeitsaustausch zwischen den mit Kühlmittel gefüllten, von der Außenläuferkontur und der Außenverzahnung des Innenläufers gebildeten Verdrängungskammern unterbindet.Pressed / pressed according to the invention This bimetallic disc / s with hot coolant, the pressure plate against the sealing collar and the sealing bar, which at the same time directly on the inner rotor adjacent pressure plates almost any fluid exchange between with coolant filled from the outer rotor contour and the external teeth of the internal rotor prevented displacement chambers prevented.

Daher entspricht bei heißem Kühlmittel die Drehzahl des Pumpenrades annähernd der Antriebsdrehzahl der Pumpenwelle.Therefore corresponds to hot coolant approximates the speed of the impeller the drive speed of the pump shaft.

Mit abnehmender Kühlmitteltemperatur entlastet/entlasten die Bimetallscheibe/n nun die Andruckplatte/n.With decreasing coolant temperature relieved / relieve the bimetallic disc / n now the pressure plate / n.

Dadurch wird ein Flüssigkeitsaustausch zwischen den mit Kühlmittel gefüllten Verdrängungskammern möglich. D.h., über den/die sich öffnenden Spalte zwischen der Andruckplatte und dem Dichtbund, dem Dichtsteg wie auch der Seitenwandung des Innenläufers wird nun Kühlmittel von der einen in die andere Verdrängungskammer gepresst. Dabei beginnt der Innenläufer in der Außenläuferkontur des Pumpenrades umzulaufen. Dadurch wird die Drehzahl des Pumpenrades gegenüber der Antriebsdrehzahl der Pumpenwelle „fein einstellbar" verringert.Thereby becomes a fluid exchange between those with coolant filled displacement chambers possible. That is, about the opening column between the pressure plate and the sealing collar, the sealing bar as Also, the side wall of the inner rotor is now coolant pressed from one to the other displacement chamber. It starts the inner rotor in the outer rotor contour to circulate the impeller. This will increase the speed of the impeller across from the drive speed of the pump shaft "finely adjustable" reduced.

Erfindungsgemäß ist auch, wenn eine der Andrückflächen an einem Gleitring angeordnet ist, welcher vom Exzenters pumpenlagerseitig beabstandet auf einem Lagerbund drehfest angeordnet ist.Also, according to the invention, if one of the pressure surfaces on a sliding ring is arranged, which pump bearing side of the eccentric spaced apart on a bearing collar is arranged rotationally fixed.

Am Gleitring ist vorteilhafterweise ein an der Stirnseite des Lagerbundes anliegender Stützbund angeordnet.At the Sliding ring is advantageously one on the front side of the bearing collar arranged adjacent support collar.

An der Stützfläche des Gleitringes liegt erfindungsgemäß eine Widerlagerscheibe an die eine Relativbewegung zwischen der mit der Drehzahl des Pumpenrades umlaufenden Widerlagerscheibe und dem mit der Drehzahl der Pumpenwelle umlaufenden Gleitringes ermöglicht, so daß mittels der erfindungsgemäße Anordnung eine axiale Verschiebung des Pumpenrades auf der Pumpenwelle vermieden wird.At the support surface of the Sliding ring according to the invention is an abutment disc to the one relative movement between the with the speed of the impeller circumferential abutment disc and with the speed of the pump shaft allows circumferential sliding ring, so that means the inventive arrangement an axial displacement of the impeller on the pump shaft avoided becomes.

Darüber hinaus werden mittels der Widerlagerscheibe alle im Pumpenrad angeordneten Baugruppen gleichzeitig exakt miteinander verspannt, so dass diese funktionssicher als komplette Baugruppe fertigungstechnisch einfach, d.h. im fertig montierten Zustand auf der Pumpenwelle 3 angeordnet werden können.Furthermore are all arranged in the impeller by means of the abutment disc Assemblies simultaneously clamped exactly together, so this functionally reliable as a complete module manufacturing technology simple, i.e. arranged in the assembled state on the pump shaft 3 can be.

In diesem Bewegungsbereich der Andruckplatte sind im Ringmantel des Pumpenrades Überströmnuten angeordnet die einem optimalen Kühlmittelaustausch dienen. Pumpenlagerseitig ist neben diesen Überströmnuten im Innenraum des Pumpenrades ein Anlagebund angeordnet an dem die drehfest im Pumpenrad angeordnete, den Gleitring nicht berührende Bimetallscheibe anliegt.In This range of motion of the pressure plate are in the ring of the Pump impeller overflow arranged the optimal coolant exchange serve. Pump bearing side is in addition to these Überströmnuten in the interior of the impeller a plant collar arranged on the non-rotatably mounted in the impeller, the sliding ring not touching Bimetallic disc is applied.

Diese ist erfindungsgemäß mit Durchströmbohrungen für das im Arbeitsbereich der Bimetallscheibe befindliche Kühlmittel versehen.These is according to the invention with flow holes for the located in the workspace of the bimetal disc coolant Mistake.

Mittels der Bimetallscheibe kann aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung über die Andruckplatte die Spaltbreite zwischen der Andruckplatte und dem Dichtsteg bzw. dem Dichtbund in Abhängigkeit von der jeweiligen Kühlmitteltemperatur variiert werden, so daß mit zunehmender Spaltbreite sich die zwischen den Verdrängungskammern umlaufende Kühlmittelmenge erhöht und dadurch das Mitnahmedrehmoment zwischen der Pumpenwelle und dem Pumpenrad sinkt.through the bimetallic disc can due to the inventive arrangement on the Pressure plate the gap width between the pressure plate and the Sealing web or the sealing collar depending on the respective Coolant temperature be varied so that with increasing gap width between the displacement chambers circulating coolant quantity elevated and thereby the driving torque between the pump shaft and sinks the impeller.

Über die Dimensionierung des maximalen Verschiebeweges der Andruckplatte bis zu deren Anlage an der Andrückfläche des Gleitringes kann das minimale, drehzahlabhängige Mitnahmedrehmoment zwischen der Pumpenwelle und dem Pumpenrad vorgegeben werden.About the Dimensioning of the maximum displacement of the pressure plate until its attachment to the pressure surface of the Gleitringes can the minimum, speed-dependent drag torque between the pump shaft and the impeller are specified.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht somit eine effektive Regelung des Antriebsdrehmomentes des Pumpenrades einer angetriebenen Kühlmittelpumpe bei hohem Wirkungsgrad und ermöglicht dadurch eine optimale Anpassung des Kühlmittelvolumenstromes an die Wärmebilanz des Motors.The inventive solution thus allows an effective control of the drive torque of the impeller a driven coolant pump at high efficiency and allows thereby an optimal adaptation of the coolant volume flow to the heat balance of the motor.

Mittels dieser erfindungsgemäßen, verschleißfreien und störunanfälligen Lösung die eine sanfte, sehr exakte, stufenlos regelbare effektive Variation des Antriebsdrehmomentes des Pumpenrades einer angetriebenen Kühlmittelpumpe bei hohem Wirkungsgrad gewährleistet, kann die Warmlaufphase des Motors deutlich reduziert, und gleichzeitig die Schadstoffemission und die Reibungsverluste, wie auch der Kraftstoffverbrauch deutlich gesenkt werden.through this inventive, wear-free and trouble-free solution a gentle, very precise, infinitely variable effective variation the drive torque of the impeller of a driven coolant pump guaranteed at high efficiency, can significantly reduce the warm-up phase of the engine, and at the same time the pollutant emission and the friction losses, as well as the fuel consumption be lowered significantly.

Darüber hinaus ist mittels der erfindungsgemäßen Lösung bei minimiertem Bauraum eine hohe Funktions- und Betriebssicherheit über die gesamte Lebensdauer der Kühlmittelpumpe gewährleistet.Furthermore is by means of the inventive solution minimized space a high functional and operational safety over the entire life of the coolant pump guaranteed.

Zudem ist die erfindungsgemäße, optimal temperaturabhängig regelbare Lösung auch für die Nachrüstung von bereits existierenden Motorgenerationen geeignet.moreover is the invention, optimally temperature-controlled solution also for the retrofit of already existing engine generations.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen vorgestellt.Especially advantageous embodiments of the solution according to the invention are presented in the subclaims.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich neben dem Wortlaut der Ansprüche, auch in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen, aus den nachfolgenden Erläuterungen zu den Ausführungsbeispielen.Further Features, details and advantages of the invention will become apparent the wording of the claims, also in conjunction with the associated drawings, from the explanations below the embodiments.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1: eine Bauform der erfindungsgemäßen regelbaren Kühlmittelpumpe in der Vorderansicht; 1 : A design of the controllable coolant pump according to the invention in front view;

2: die erfindungsgemäße regelbare Kühlmittelpumpe gemäß 1 im Schnitt bei A-A; 2 : the controllable coolant pump according to the invention according to 1 on average at AA;

3: Explosivdarstellung der erfindungsgemäßen regelbaren Kühlmittelpumpe nach 1; 3 : Explosive representation of the controllable coolant pump according to the invention 1 ;

4: Schnitt durch das Pumpenrad 5 der erfindungsgemäßen, regelbaren Kühlmittelpumpe gemäß 2 bei B-B; 4 : Cut through the impeller 5 the controllable coolant pump according to the invention according to 2 at BB;

5: die erfindungsgemäße regelbare Kühlmittelpumpe nach 2 mit angepresster Andruckplatte 13; 5 : the controllable coolant pump according to the invention 2 with pressed-on pressure plate 13 ;

6: die erfindungsgemäße regelbare Kühlmittelpumpe nach 2 mit vollständig frei gegebener Anduckplatte 13. 6 : the controllable coolant pump according to the invention 2 with completely released Anduckplatte 13 ,

In der 1 ist eine Bauform der erfindungsgemäßen regelbaren Kühlmittelpumpe in der Vorderansicht, mit einem Lagergehäuse 2 und einem Pumpenrad 5, dargestellt.In the 1 is a design of the controllable coolant pump according to the invention in the front view, with a bearing housing 2 and a pump wheel 5 represented.

Die 2 zeigt nun diese erfindungsgemäß regelbare Kühlmittelpumpe nach 1 im Schnitt bei A-A. Zur Verdeutlichung des Aufbaues der erfindungsgemäßen Kühlmittelpumpe und zum besseren Verständnis der 2 ist in der 3 zudem eine Explosivdarstellung der erfindungsgemäßen regelbaren Kühlmittelpumpe nach 1 dargestellt.The 2 now shows this inventively controllable coolant pump after 1 on average at AA. To clarify the structure of the coolant pump according to the invention and to better understand the 2 is in the 3 Moreover, an exploded view of the controllable coolant pump according to the invention 1 shown.

In einem Lagergehäuse 2 ist dabei ein Pumpenlager 1 angeordnet. In diesem Pumpenlager 1 ist eine angetriebenen Pumpenwelle 3 gelagert.In a bearing housing 2 is a pump bearing 1 arranged. In this pump warehouse 1 is a driven pump shaft 3 stored.

Zwischen dem Lagerraum und dem Pumpenraum ist eine Dichtung 4, vorzugsweise einer Gleitringdichtung angeordnet.Between the storage room and the pump room is a seal 4 , Preferably arranged a mechanical seal.

Wesentlich ist in diesem Zusammenhang, daß das Pumpenrad 5 auf einer zwischen der Pumpenwelle 3 und dem Pumpenrad 5 angeordneten Lagerbuchse 6 frei drehbar gelagert ist.It is essential in this context that the impeller 5 on one between the pump shaft 3 and the impeller 5 arranged bearing bush 6 is freely rotatably mounted.

Lagergehäuseseitig ist im Pumpenrad 5 ein mehrfach abgesetzter zylindrischer Innenraum mit einem Dichtbund 7 und einer diesem Dichtbund 7 benachbarten, einer Innenverzahnung ähnlichen, Außenläuferkontur angeordnet.Bearing housing side is in the impeller 5 a multiple stepped cylindrical interior with a sealing collar 7 and one of these sealing covenants 7 adjacent, an internal toothing similar, outer rotor contour arranged.

Auf der Pumpenwelle 3 ist lagergehäuseseitig neben der Lagerbuchse 6 drehfest ein mit einem zylindrischen Lagerbund 9 und einen Dichtsteg 10 versehener Exzenter 11 angeordnet.On the pump shaft 3 is bearing housing side next to the bearing bush 6 turn one with one cylindrical bearing collar 9 and a sealing bar 10 provided eccentric 11 arranged.

Auf diesem Exzenter 11 ist drehbar ein mit einer Außenverzahnung versehener Innenläufer 12 angeordnet der mit der Außenläuferkontur 8 im Pumpenrad 5 analog dem Wirkprinzip eines Gerotors zusammenzuwirken vermag Auf dem Lagerbund 8 ist axial verschiebbar eine vom Dichtsteg 10 bis zum Dichtbund 7 reichende Andruckplatte 13 angeordnet.On this eccentric 11 is rotatably provided with an external toothing inner rotor 12 arranged with the outer rotor contour 8th in the impeller 5 can cooperate in a similar way to the operating principle of a gerotor 8th is axially displaceable one of the sealing bar 10 to the sealing collar 7 reaching pressure plate 13 arranged.

Diese Andruckplatte 13 ist zwischen ihrer Anlage an Dichtsteg 10 und Dichtbund 7 sowie einer Andrückfläche 14 eines vom Dichtsteg 10 beabstandet auf dem Lagerbund 9 drehfest angeordneten Gleitringes 17 verschiebbar gelagert.This pressure plate 13 is between their attachment to sealing bar 10 and sealing collar 7 and a pressing surface 14 one from the sealing bar 10 spaced on the bearing collar 9 rotatably mounted slide ring 17 slidably mounted.

Am Gleitring 17 ist ein an der Stirnseite 15 des Lagerbundes 9 anliegenden Stützbundes 16 angeordnet.On the sliding ring 17 is one at the front 15 of the camp federation 9 adjoining support collar 16 arranged.

Im Arbeitsbereich der Andruckplatte 13 sind im Ringmantel 18 des Pumpenrades 5 Überströmnuten 19 zum Kühlmittelaustausch angeordnet.In the working area of the pressure plate 13 are in the ring coat 18 of the impeller 5 overflow grooves 19 arranged for coolant exchange.

Neben diesen Überströmnuten 19 ist lagerseitig im Innenraum des Pumpenrades 5 ein Anlagebund 20 angeordnet, an dem eine drehfest im Pumpenrad angeordnete, den Gleitring 17 nicht berührende, für das zu verdrängende Kühlmittel mit Durchströmbohrungen 21 versehene Bimetallscheibe 22 anliegt.Beside these overflow grooves 19 is on the bearing side in the interior of the impeller 5 an investment alliance 20 arranged on which a non-rotatably mounted in the impeller, the slide ring 17 non-contacting, for the displaced coolant with flow holes 21 provided bimetallic disk 22 is applied.

Im Pumpenrad 5 ist der Bimetallscheibe 22 benachbart drehfest ein Distanzring 23 angeordnet, an dem eine mit Überströmbohrungen 24 für das Kühlmittel und einer Pumpenwellenbohrung 25 versehene Widerlagerscheibe 26 drehfest benachbart angeordnet ist.In the impeller 5 is the bimetal disc 22 adjacently rotatable a spacer ring 23 arranged on the one with overflow holes 24 for the coolant and a pump shaft bore 25 provided abutment disc 26 is arranged rotationally adjacent.

Diese Widerlagerscheibe 26 liegt mit dem der Pumpenwellenbohrung 25 benachbarten Bereich an der der Andrückfläche 14 gegenüberliegenden Stützfläche 26 des Gleitringes 17 an, wobei sich der Widerlagerscheibe 26 benachbart, zu deren Lagesicherung im Pumpenrad 5, ein im Pumpenrad angeordneter Stützring 27 befindet.This abutment disc 26 lies with the pump shaft bore 25 adjacent area at the pressure surface 14 opposite support surface 26 of the sliding ring 17 on, with the abutment disc 26 adjacent to their location in the impeller 5 , a support ring arranged in the impeller 27 located.

Diese an der Stützfläche 26 des Gleitringes 17 anliegende Widerlagerscheibe 26 ermöglicht eine Relativbewegung zwischen der mit der Drehzahl des Pumpenrades 5 umlaufenden Widerlagerscheibe 26 und dem mit der Drehzahl der Pumpenwelle 3 umlaufenden Gleitring 17, so dass durch die vorgeschlagene erfindungsgemäße Anordnung eine axiale Verschiebung des Pumpenrades 5 auf der Pumpenwelle 3 vermieden wird.These on the support surface 26 of the sliding ring 17 adjacent abutment disc 26 allows a relative movement between the with the speed of the impeller 5 circumferential abutment disc 26 and with the speed of the pump shaft 3 circumferential sliding ring 17 , so that by the proposed arrangement according to the invention an axial displacement of the impeller 5 on the pump shaft 3 is avoided.

Darüber hinaus werden mittels der Widerlagerscheibe 26 alle im Pumpenrad 5 angeordneten Baugruppen gleichzeitig exakt miteinander verspannt, so dass diese funktionssicher als komplette Baugruppe fertigungstechnisch einfach, d.h. im fertig montierten Zustand auf der Pumpenwelle 3 angeordnet werden können.In addition, by means of the abutment disc 26 all in the impeller 5 arranged assemblies simultaneously clamped together exactly, so that these functionally reliable as a complete assembly manufacturing technology simple, ie in the assembled state on the pump shaft 3 can be arranged.

Die 4 zeigt einen Schnitt durch das Pumpenrad 5 der erfindungsgemäßen, regelbaren Kühlmittelpumpe gemäß 2 bei B-B mit der im Pumpenrad 5 angeordneten, einer Innenverzahnung ähnlichen Außenläuferkontur 8 und dem drehfest auf der Pumpenwelle 3 angeordneten Exzenter 11.The 4 shows a section through the impeller 5 the controllable coolant pump according to the invention according to 2 at BB with the impeller 5 arranged, an internal gear similar outer rotor contour 8th and the rotationally fixed on the pump shaft 3 arranged eccentric 11 ,

Auf diesem Exzenter 11 ist drehbar ein mit einer Außenverzahnung versehener Innenläufer 12 angeordnet der mit der Außenläuferkontur 8 analog dem Wirkprinzip eines Gerotors zusammenzuwirken vermag.On this eccentric 11 is rotatably provided with an external toothing inner rotor 12 arranged with the outer rotor contour 8th can cooperate analogously to the operating principle of a gerotor.

Von der Außenläuferkontur 8 und der Außenverzahnung des Innenläufers 12 werden die mit Kühlmittel gefüllten Verdrängungskammern 31 gebildet, welche erfindungsgemäß von der Andruckplatte mittels der Bimetallscheibe „variierbar abgedichtet" werden können und eine effektiven Regelung des Antriebsdrehmomentes des Pumpenrades 5 der angetriebenen Kühlmittelpumpe bei hohem Wirkungsgrad, und so eine optimale Anpassung des Kühlmittelvolumenstromes an die Wärmebilanz des Motors ermöglichen.From the outer rotor contour 8th and the external teeth of the inner rotor 12 become the filled with coolant displacement chambers 31 formed, which can be "variably sealed" according to the invention of the pressure plate by means of the bimetal disc and an effective control of the drive torque of the impeller 5 the driven coolant pump with high efficiency, and thus allow an optimal adjustment of the coolant flow rate to the heat balance of the engine.

Die 5 zeigt nun die erfindungsgemäße regelbare Kühlmittelpumpe nach 2 mit einer bei heißem Kühlmittel von der Bimetallscheibe 22 erfindungsgemäß bis zur Anlage an Dichtbund 7 und Dichtsteg 10 angepressten Andruckplatte 13.The 5 now shows the controllable coolant pump according to the invention 2 with a hot coolant from the bimetallic disc 22 according to the invention until it rests against sealing collar 7 and sealing bar 10 Pressed pressure plate 13 ,

Diese so angepresste Andruckplatte 13 liegt aber auch gleichzeitig dicht am Innenläufer 12 an und unterbindet so den Flüssigkeitsaustausch zwischen den mit Kühlmittel gefüllten und von der Außenläuferkontur 8 und der Außenverzahnung des Innenläufers 12 gebildeten Verdrängungskammern. In diesem Betriebszustand, d.h. bei sehr heißem Kühlmittel entspricht die Drehzahl des Pumpenrades 5 annähernd der Antriebsdrehzahl der Pumpenwelle 3.This pressed-on pressure plate 13 but at the same time is close to the inner rotor 12 and thus prevents the fluid exchange between the filled with coolant and the outer rotor contour 8th and the external teeth of the inner rotor 12 formed displacement chambers. In this operating state, ie when the coolant is very hot, the speed of the impeller corresponds 5 approximately the drive speed of the pump shaft 3 ,

Mit abnehmender Kühlmitteltemperatur entlastet nun die Bimetallscheibe 22 die Andruckplatte 13.As the coolant temperature decreases, the bimetallic disc relieves pressure 22 the pressure plate 13 ,

In der 6 ist die erfindungsgemäße regelbare Kühlmittelpumpe nach 2 mit vollständig von der Bimetallscheibe 22 entlasteter Anduckplatte 13 dargestellt.In the 6 is the controllable coolant pump according to the invention after 2 with completely of the bimetal disc 22 relieved pressure plate 13 shown.

In diesem Betriebszustand wird ein Flüssigkeitsaustausch zwischen den mit Kühlmittel gefüllten Verdrängungskammern möglich.In This operating state is a fluid exchange between with coolant filled displacement chambers possible.

Über den sich öffnenden Spalt zwischen Dichtsteg 10, Seitenwand des Innenläufers 12 und Dichtbund 7 wird Kühlmittel von einer in die andere Verdrängungskammer gepresst, und die Andruckplatte 13 wird dabei so weit verschoben, bis diese wieder an der Bimetallscheibe 22 anliegt. Dabei läuft der Innenläufer 12 in der Außenläuferkontur 8 des Pumpenrades 5 um.Over the opening gap between the sealing bridge 10 , Sidewall of the inner rotor 12 and sealing collar 7 Coolant is pressed from one to the other displacement chamber, and the pressure plate 13 is shifted so far, until this again on the bimetallic disc 22 is applied. The inner rotor is running 12 in the outer rotor contour 8th of the impeller 5 around.

Dadurch verringert sich die Drehzahl des Pumpenrades 5 gegenüber der Antriebsdrehzahl der Pumpenwelle 3.This reduces the speed of the impeller 5 opposite to the drive speed of the pump shaft 3 ,

Infolge der erfindungsgemäßen Lösung wird mittels der Bimetallscheibe 22 die Spaltbreite zwischen der Andruckplatte 13, dem Dichtsteg 10, der Seitenwand des Innenläufers 12 und dem Dichtbund 7 in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur exakt und sanft, stufenlos geregelt.As a result of the solution according to the invention is by means of the bimetallic disc 22 the gap width between the pressure plate 13 , the sealing bridge 10 , the side wall of the inner rotor 12 and the sealing collar 7 depending on the coolant temperature exactly and smoothly, steplessly regulated.

Mit zunehmender Spaltbreite erhöht sich dabei das zwischen den Verdrängungskammern umlaufende Kühlmittel, wodurch das Mitnahmedrehmoment zwischen der Pumpenwelle 3 und dem Pumpenrad 5 sinkt.As the gap width increases, the coolant circulating between the displacement chambers increases, as a result of which the take-up torque between the pump shaft 3 and the impeller 5 sinks.

Durch die Dimensionierung des maximalen Verschiebeweg der Andruckplatte 13 bis zur Anlage an der Andrückfläche 14 des Gleitringes 17 wird das minimale, drehzahlabhängige Mitnahmedrehmoment zwischen der Pumpenwelle 3 und dem Pumpenrad 5 eingestellt.By dimensioning the maximum displacement of the pressure plate 13 until it touches the pressure surface 14 of the sliding ring 17 becomes the minimum speed-dependent drag torque between the pump shaft 3 and the impeller 5 set.

Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet somit eine effektiven Regelung des Antriebsdrehmomentes des Pumpenrades 5 der angetriebenen Kühlmittelpumpe bei hohem Wirkungsgrad und somit eine optimale Anpassung des Kühlmittelvolumenstromes an die Wärmebilanz des Motors.The solution according to the invention thus ensures an effective control of the drive torque of the impeller 5 the driven coolant pump with high efficiency and thus an optimal adjustment of the coolant flow rate to the heat balance of the engine.

Dabei ermöglicht diese mit einer Bimetallscheibe 22 versehene Bauform aber auch das Nachrüsten von bereits existierenden Motorgenerationen mit der erfindungsgemäßen Lösung.This allows this with a bimetallic disc 22 provided design but also the retrofitting of existing engine generations with the inventive solution.

Wesentlich ist aber auch, dass sowohl in der Lagerbohrung 28 des Pumpenrades 5, als auch im Lagersitz 29 des Exzenters 11 eine Zirkulationsnut 30 angeordnet ist.It is also essential that both in the bearing bore 28 of the impeller 5 , as well as in the camp seat 29 of the eccentric 11 a circulation groove 30 is arranged.

Dadurch wird stets eine optimale Schmierung und Kühlung der Dichtung 4, d.h. des in der 6 dargestellten Dichtringes gewährleistet.This will always provide optimal lubrication and cooling of the seal 4 ie in the 6 guaranteed sealing ring guaranteed.

Mittels der erfindungsgemäßen Lösung ist es somit gelungen eine angetriebene, regelbare Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore zu entwickeln, die kühlmitteltemperaturabhängig exakt und sanft, stufenlos geregelt werden kann, dabei verschleißunanfällig und störunanfällig ist, und bei hohem Wirkungsgrad eine optimale, sehr exakt geregelte Anpassung des Kühlmittelvolumenstromes an die Wärmebilanz des Motors ermöglicht, dadurch die Warmlaufphase des Motors deutlich reduziert, die Schadstoffemissionen wie auch gleichzeitig die Reibungsverluste und der Kraftstoffverbrauch gesenkt, sowie bei minimiertem Bauraum eine hohe Funktions- und Betriebssicherheit über die gesamte Lebensdauer gewährleistet, wobei die erfindungsgemäße Lösung infolge ihrer kompakten, zuverlässigen und hochfunktionalen Bauweise auch sehr gut für die Nachrüstung von bereits existierenden Motorgenerationen geeignet ist, damit auch bei diesen Motoren die vorgenannten Vorteile des Einsatzes der erfindungsgemäßen Lösung voll zum Tragen kommen.through the solution according to the invention It thus succeeded in a driven, controllable coolant pump for internal combustion engines to develop the coolant temperature dependent exactly and gently, steplessly regulated, while wear-susceptible and is susceptible to interference, and with high efficiency an optimal, very precisely controlled adaptation of the coolant volume flow to the heat balance the engine allows thereby significantly reducing the warm-up phase of the engine, the pollutant emissions as well as at the same time the friction losses and the fuel consumption lowered, and with minimal space, a high level of functional and operational safety over the Ensures full life, wherein the solution according to the invention due their compact, reliable and highly functional design also very good for retrofitting existing ones Motor generations is suitable, so that even with these engines aforementioned advantages of using the solution according to the invention fully come to fruition.

Claims (4)

Regelbare Kühlmittelpumpe mit einer in einem Pumpenlager (1) im Lagergehäuse (2) gelagerten, angetriebenen Pumpenwelle (3), einer den Lagerraum vom Pumpenraum abdichtenden Dichtung (4), vorzugsweise einer Gleitringdichtung, und einem frei drehbar auf einem Gleitlager der Pumpenwelle (3) angeordneten Pumpenrad (5) welches durch eine auf der Pumpenwelle (3) angeordnete Kupplung in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Pumpenrad (5) ein mehrfach abgesetzter zylindrischer Innenraum mit Dichtbund/en (7) und diesem/diesen Dichtbund/en (7) benachbart, eine einer Innenverzahnung ähnliche Außenläuferkontur (8) angeordnet ist, wobei auf der Pumpenwelle (3) neben dem Gleitlager für das Pumpenrad (5) drehfest ein mit einem/zwei zylindrischen Lagerbund/en (9) und einem/zwei Dichtsteg/en (10) versehener Exzenter (11) angeordnet ist, auf dem drehbar ein mit einer Außenverzahnung versehener Innenläufer (12) angeordnet ist, der mit der Außenläuferkontur (8) im Pumpenrad (5) analog dem Wirkprinzip einer Gerotorpumpe als Kupplung zusammenzuwirken vermag, wobei auf dem/den Lagerbunden (8) ein- bzw. beidseitig des Exzenters (11) axial verschiebbar jeweils eine vom jeweiligen Dichtbund (7) bis zum jeweils zugeordneten Dichtsteg (10) reichende Andruckplatte (13) angeordnet ist, welche zwischen ihrer jeweiligen Anlage an dem Dichtsteg (10) und dem Dichtbund (7) und einer vom jeweiligen Dichtsteg (10) beabstandeten, auf dem zugeordneten Lagerbund (9) angeordneten Andrückfläche (14) verschiebbar gelagert ist/sind, wobei an der dem Exzenter (11) abgewandten Seite der Andruckplatte/n (13) jeweils eine drehfest im Pumpenrad (5) angeordnete Bimetallscheibe (22) benachbart befestigt ist, und wobei im Arbeitsbereich der Andruckplatte/n (13) im Ringmantel (18) des Pumpenrades (5) Überströmnuten (19) angeordnet sind.Adjustable coolant pump with one in a pump bearing ( 1 ) in the bearing housing ( 2 ), driven pump shaft ( 3 ), a sealing the storage space from the pump chamber seal ( 4 ), preferably a mechanical seal, and a freely rotatable on a plain bearing of the pump shaft ( 3 ) arranged impeller ( 5 ) which by a on the pump shaft ( 3 ) is driven in dependence on the temperature of the coolant, characterized in that in the impeller ( 5 ) a multiple stepped cylindrical interior with sealing collar / s ( 7 ) and this sealing band (s) ( 7 ), an internal gear similar outer rotor contour ( 8th ) is arranged, wherein on the pump shaft ( 3 ) next to the plain bearing for the impeller ( 5 ) with one / two cylindrical bearing collar (s) ( 9 ) and one / two sealing bar (s) ( 10 ) eccentric ( 11 ) is arranged on the rotatably provided with an external toothing inner rotor ( 12 ) arranged with the outer rotor contour ( 8th ) in the impeller ( 5 ) analogous to the principle of action of a gerotor pump can act as a coupling, wherein on the / the camp bonds ( 8th ) one or both sides of the eccentric ( 11 ) axially displaceable in each case one of the respective sealing collar ( 7 ) to the respective associated sealing bar ( 10 ) reaching pressure plate ( 13 ) is arranged, which between their respective investment in the sealing web ( 10 ) and the sealing collar ( 7 ) and one of the respective sealing ridge ( 10 ), on the associated bearing collar ( 9 ) arranged pressing surface ( 14 ) is slidably mounted / are, wherein at the eccentric ( 11 ) facing away from the pressure plate / s ( 13 ) in each case a rotationally fixed in the impeller ( 5 ) arranged bimetal disc ( 22 ) is attached adjacent, and wherein in the working area of the pressure plate / n ( 13 ) in the ring jacket ( 18 ) of the impeller ( 5 ) Overflow grooves ( 19 ) are arranged. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Lagerbund (8) axial verschiebbar angeordnete, vom Dichtsteg (10) bis zum Dichtbund (7) reichende Andruckplatte (13) zwischen ihrer Anlage an dem Dichtsteg (10) und dem Dichtbund (7) und einer Andrückfläche (14) eines vom Dichtsteg (10) beabstandet, drehfest auf dem Lagerbund (9) angeordneten, mit einem an der Stirnseite (15) des Lagerbundes (9) anliegenden Stützbund (16) versehenen Gleitring (17) verschiebbar gelagert ist, wobei in diesem Bewegungsbereich der Andruckplatte (13) in einem Ringmantel (18) des Pumpenrades (5) Überströmnuten (19) angeordnet sind, und lagerseitig neben diesen Überströmnuten (19) im Innenraum des Pumpenrades (5) ein Anlagebund (20) angeordnet ist, an dem die drehfest im Pumpenrad (5) angeordnete, den Gleitring (17) nicht berührende, mit Durchströmbohrungen (21) versehene Bimetallscheibe (22) anliegt.Controllable coolant pump according to claim 1, characterized in that on the bearing Federation ( 8th ) arranged axially displaceable, from the sealing web ( 10 ) to the sealing collar ( 7 ) reaching pressure plate ( 13 ) between its attachment to the sealing web ( 10 ) and the sealing collar ( 7 ) and a pressure surface ( 14 ) one of the sealing bar ( 10 ) spaced, rotationally fixed on the bearing collar ( 9 ), with one on the front side ( 15 ) of the camp federation ( 9 ) adjacent support collar ( 16 ) provided sliding ring ( 17 ) is displaceably mounted, wherein in this movement range of the pressure plate ( 13 ) in a ring jacket ( 18 ) of the impeller ( 5 ) Overflow grooves ( 19 ) are arranged, and storage side next to these Überströmnuten ( 19 ) in the interior of the impeller ( 5 ) an investment association ( 20 ) is arranged, on which the rotationally fixed in the impeller ( 5 ), the sliding ring ( 17 ) non-contacting, with flow holes ( 21 ) provided bimetal disc ( 22 ) is present. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Pumpenrad (5), der Bimetallscheibe (22) benachbart ein Distanzring (23) drehfest angeordnet ist, an dem eine mit Überströmbohrungen (24) und einer Pumpenwellenbohrung (25) versehene Widerlagerscheibe (26) im Pumpenrad (5) drehfest angeordnet ist, die mit einem der Pumpenwellenbohrung (25) benachbarten Bereich an einer der Andrückfläche (14) gegenüberliegenden Stützfläche des drehfest auf dem Lagerbund (9) des Exzenters (11) angeordneten Gleitringes (17) anliegt, wobei der Widerlagerscheibe (26) im Pumpenrad (5) benachbart ein Stützring (27) angeordnet ist.Controllable coolant pump according to claim 2, characterized in that in the impeller ( 5 ), the bimetallic disc ( 22 ) adjacent a spacer ring ( 23 ) is arranged rotationally fixed on which one with overflow holes ( 24 ) and a pump shaft bore ( 25 ) provided abutment disc ( 26 ) in the impeller ( 5 ) is arranged rotationally fixed with one of the pump shaft bore ( 25 ) adjacent area on one of the pressing surface ( 14 ) opposite support surface of the rotationally fixed on the bearing collar ( 9 ) of the eccentric ( 11 ) arranged sliding ring ( 17 ), wherein the abutment disc ( 26 ) in the impeller ( 5 ) adjacent a support ring ( 27 ) is arranged. Regelbare Kühlmittelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl in einer Lagerbohrung (28) des Pumpenrades (5), als auch in einem Lagersitz (29) des Exzenters (11) eine Zirkulationsnut (30) angeordnet ist.Controllable coolant pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that both in a bearing bore ( 28 ) of the impeller ( 5 ), as well as in a camp seat ( 29 ) of the eccentric ( 11 ) a circulation groove ( 30 ) is arranged.
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