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Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum Pumpen eines Fluids, wobei eine Antriebswelle der Pumpe drehfest mit einer weiteren Antriebswelle einer weiteren, ein weiteres Fluid pumpenden Pumpe gekoppelt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine mit mindestens einer ein Fluid pumpenden Pumpe.
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Die eingangs genannte Pumpe ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Beispielsweise ist es für eine Pumpe einer Brennkraftmaschine üblicherweise vorgesehen, dass diese von einem Nebentrieb oder einem Steuertrieb der Brennkraftmaschine angetrieben werden. Wenn dies aus konzeptionellen Gründen nicht möglich ist, muss eine alternative Anordnung der Pumpe gefunden werden. Bei einer dieser alternativen Anordnungen wird die Antriebswelle der Pumpe drehfest mit der weiteren Antriebswelle der weiteren Pumpe verbunden, wobei die weitere Pumpe von der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Auf diese Weise ist es nicht notwendig, dass die Pumpe direkt von der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Vielmehr ist durch den indirekten Antrieb der Pumpe über die weitere Pumpe die Pumpe beziehungsweise deren Antrieb platzsparend umsetzbar. Um die Antriebswelle mit der weiteren Antriebswelle drehfest zu koppeln, ist es allerdings notwendig, hinsichtlich der Anordnung der Pumpe sowie der weiteren Pumpe Kompromisse einzugehen. Beide Pumpen können nicht mehr oder lediglich unter großem konstruktivem Aufwand so angeordnet werden, dass beide mit einem optimalen Wirkungsgrad arbeiten.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die
DE 20 2004 015 033 U1 bekannt, welche eine Doppelpumpe für die Förderung zweier verschiedener Flüssigkeiten zeigt. Diese weist zwei getrennte Pumpen auf, von denen jeweils eine für die Förderung jeweils einer der beiden Flüssigkeiten vorgesehen ist. Für beide Pumpen ist eine gemeinsame Antriebseinheit vorgesehen. Schließlich zeigt die
DE 200 07 554 U1 ein Motor-Pumpenaggregat, welches ein ein Ölreservoir begrenzendes Gehäuse aufweist, in dem ein Elektromotor mit seiner Motorwelle eine in einem ersten Teilraum des Ölreservoirs angeordnete Pumpenanordnung antreibt. Zusätzlich ist eine Trennwand zwischen dem ersten Teilraum und einem zweiten Teilraum des Ölreservoirs vorgesehen. In letzterem liegt eine Pumpenstufe, beispielsweise eine Niederdruckstufe, vor.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Pumpe bereitzustellen, welche gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil hat, dass die Pumpe indirekt über die weitere Pumpe angetrieben wird und dennoch beide Pumpen so angeordnet sind, dass das Fluid und das weitere Fluid effektiv gepumpt werden können.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einer Pumpe erreicht, welche die in Anspruch 1 genannten Merkmal aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass die Pumpe gemeinsam mit der weiteren Pumpe in einem das weitere Fluid aufweisenden Fluidbehälter angeordnet ist und dass eine Abführeinheit vorgesehen ist, mittels welcher aus der Pumpe durch eine Undichtheit austretendes Fluid und aus der weiteren Pumpe durch eine Undichtheit austretendes weiteres Fluid zusammen abführbar ist, wobei die Pumpe und die Abführeinrichtung von dem Fluidbehälter fluidtechnisch getrennt sind. Die weitere Pumpe ist also in dem Fluidbehälter so angeordnet, dass sie das weitere Fluid direkt aus dem Fluidbehälter ansaugen kann. Auf diese Weise ist eine effektive Umsetzung beispielsweise eines Ölkreislaufs möglich, wobei die weitere Pumpe eine Ölpumpe ist. Es sind jedoch auch andere Anwendungen vorstellbar, für welche es vorteilhaft ist, dass die weitere Pumpe in dem Fluidbehälter angeordnet ist. Um die Antriebswelle der Pumpe drehfest mit der weiteren Antriebswelle der weiteren Pumpe zu koppeln, ist die Pumpe ebenfalls in dem Fluidbehälter angeordnet. Problematisch ist hierbei eine Abdichtung der Pumpe von dem Fluidbehälter beziehungsweise des Fluids von dem weiteren Fluid, da bei Pumpen häufig eine gewisse Leckage vorliegt. Um Verunreinigungen des weiteren Fluids zu vermeiden, muss jedoch verhindert werden, dass das Fluid in das weitere Fluid gelangt. Häufig darf das Fluid aber auch nicht in eine Umgebung der Pumpe beziehungsweise aus dem Fluidbehälter heraus gelangen. Diese Problematik wird gelöst, indem die Abführeinrichtung vorgesehen ist. Diese führt aus der Pumpe austretendes Fluid und/oder aus der weiteren Pumpe austretendes weiteres Fluid ab. Es kann also auch vorgesehen sein, dass die Abführeinrichtung das Fluid und das weitere Fluid zusammen abführt. Um zu verhindern, dass das Fluid in den Fluidbehälter gelangt, sind die Pumpe und die Abführeinrichtung von dem Fluidbehälter fluidtechnisch getrennt. Das bedeutet, dass aus der Pumpe und der Abführeinrichtung das Fluid nicht in den Fluidbehälter austreten kann. Andersherum ist es selbstredend vorgesehen, dass das weitere Fluid in die Abführeinrichtung gelangen kann, wenn ein Abführen des weiteren Fluids mittels der Abführeinrichtung vorgesehen ist. Obwohl die Pumpe gemeinsam mit der weiteren Pumpe in dem Fluidbehälter angeordnet ist, ist also keine Verunreinigung des weiteren Fluids durch aus der Pumpe austretendes Fluid möglich, da dieses von der Abführeinrichtung abgeführt wird. Sowohl das Fluid als auch das weitere Fluid können mittels der Abführeinrichtung abgeführt werden. Durch die Kapselung, also die fluidtechnische Trennung der Pumpe und der Abführeinrichtung von dem Fluidbehälter, kann das Fluid nicht in den Fluidbehälter gelangen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Pumpe und/oder die weitere Pumpe einer Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Die Pumpe und/oder die weitere Pumpe sind also beispielsweise Bestandteil der Brennkraftmaschine.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Pumpe eine Wasserpumpe ist. Die Anordnung der Wasserpumpe gemeinsam mit der weiteren Pumpe in dem Fluidbehälter, wobei die Abführeinrichtung vorgesehen ist, ist vorteilhaft, da Wasserpumpen hinsichtlich einer Leckage generell problematisch sind. Aus der Wasserpumpe tritt also stets eine gewisse Menge Fluid beziehungsweise Wasser aus. Dieses kann, wenn keine Abführeinrichtung vorgesehen ist, mit dem weiteren Fluid in Verbindung treten. Das weitere Fluid wird somit verunreinigt. Dies wird durch die Abführeinrichtung verhindert.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die weitere Pumpe eine Ölpumpe und der Fluidbehälter eine Ölwanne ist. In diesem Fall ist das weitere Fluid ein Öl, beispielsweise ein Schmieröl der Brennkraftmaschine. Bei Brennkraftmaschinen ist es häufig vorgesehen, dass die Ölpumpe in der Ölwanne angeordnet ist, in der das weitere Fluid beziehungsweise Öl einen Ölsumpf bildet. Auf diese Weise kann die Ölpumpe effizient das Öl ansaugen und beispielsweise der Brennkraftmaschine zuführen. Hierbei ist es von besonderer Bedeutung, dass die Abführeinrichtung vorgesehen ist, insbesondere wenn das Öl als Schmieröl für die Brennkraftmaschine verwendet wird. Gelangt das Fluid in das Öl beziehungsweise Schmieröl für die Brennkraftmaschine, so kann die Brennkraftmaschine beschädigt werden, da das Fluid häufig – im Gegensatz zu dem Öl – keinerlei Schmierwirkung aufweist. Somit kann somit eine unbeabsichtigt hohe Reibung auftreten und die Brennkraftmaschine Schaden nehmen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die weitere Pumpe von der Brennkraftmaschine angetrieben ist. Es erfolgt ein direkter Antrieb der weiteren Pumpe mittels der Brennkraftmaschine. Da die Antriebswelle der Pumpe drehfest mit der weiteren Antriebswelle der weiteren Pumpe gekoppelt ist, wird die Pumpe indirekt ebenfalls von der Brennkraftmaschine angetrieben. Dabei weisen die Pumpe und die weitere Pumpe häufig dieselbe Drehzahl auf. Es kann jedoch auch ein Getriebe zur Umsetzung der Drehzahl zwischen der Antriebswelle der Pumpe und der weiteren Antriebswelle der weiteren Pumpe vorgesehen sein.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abführeinrichtung einen das austretende Fluid und das austretende weitere Fluid sammelnden Sammelbehälter aufweist. Die Abführeinrichtung muss das austretende Fluid und das austretende weitere Fluid somit nicht ständig abführen, das heißt, aus dem Fluidbehälter herausbefördern. Es kann vielmehr vorgesehen sein, dass die Abführeinrichtung das Fluid und das weitere Fluid zunächst in dem Sammelbehälter sammelt. Der Sammelbehälter kann in regelmäßigen Abständen oder bei Erreichen eines bestimmten Füllstandes des Sammelbehälters entleert werden und das austretende Fluid und das austretende weitere Fluid somit abgeführt werden. In dem Sammelbehälter kann das ausgetretene Fluid und das ausgetretene weitere Fluid, im Gegensatz zu dem Fluidbehälter, miteinander in Kontakt treten. Es ist jedoch nicht vorgesehen, dass das Fluid und/oder das weitere Fluid aus dem Sammelbehälter zurück in den Fluidbehälter gelangt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Sammelbehälter mittels einer Ablasseinrichtung, insbesondere eine Ablassschraube aufweisend, entleerbar ist. Die Ablasseinrichtung dient dazu, den Sammelbehälter periodisch beziehungsweise bei Erreichen eines vorbestimmten Füllstandes zu entleeren. Die Ablasseinrichtung kann manuell oder automatisch betätigt sein. Beispielsweise kann der Sammelbehälter auch eine Füllstandsmesseinrichtung afuweisen, um den Füllstand des Sammelbehälters zu bestimmen. In Abhängigkeit von dem bestimmten Füllstand kann dann die Ablasseinrichtung betätigt werden. Mittels der Ablasseinrichtung wird somit das ausgetretene Fluid und das ausgetretene weitere Fluid, welches in dem Sammelbehälter gesammelt ist, aus diesem beziehungsweise aus dem Fluidbehälter abgelassen. Die Ablasseinrichtung kann beispielsweise als Ablassschraube ausgebildet sein. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Fluidbehälter eine Ölwanne ist. In diesem Fall kann es vorgesehen sein, dass das ausgetretene Fluid und das ausgetretene weitere Fluid zusammen mit dem Öl, also dem weiteren Fluid aus dem Fluidbehälter abgelassen wird.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Sammelbehälter mittels, insbesondere von der Brennkraftmaschine erzeugtem, Unterdruck und/oder Überdruck entleerbar ist. Das in dem Sammelbehälter gesammelte Fluid und das weitere Fluid können also durch Unterdruck abgesaugt und/oder durch Überdruck ausgeblasen werden. Zu diesem Zweck weist der Sammelbehälter einen Anschluss zur Zuführung von Unterdruck und/oder Überdruck auf. Somit sind das Fluid und/oder das weitere Fluid von der Abführeinrichtung mittels Unterdruck und/oder Überdruck abführbar. Es kann vorgesehen sein, dass der Sammelbehälter permanent entleert wird. Möglich ist jedoch auch eine periodische Entleerung des Sammelbehälters. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Unterdruck und/oder der Überdruck von der Brennkraftmaschine erzeugt ist, also bereits vorliegt und ohne großen Aufwand nutzbar ist.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das austretende Fluid und/oder das austretende weitere Fluid der Luft zugeführt wird, die von der Brennkraftmaschine angesaugt wird. Die Brennkraftmaschine saugt die Luft an, um einen Verbrennungsvorgang durchführen zu können. Das austretende Fluid und das austretende weitere Fluid werden dieser angesaugten Luft zugesetzt, werden also während dem Verbrennungsvorgang in der Brennkraftmaschine verbrannt. Das bedeutet, dass das Fluid und das weitere Fluid mittels Unterdruck aus dem Sammelbehälter angesaugt werden und der angesaugten Luft beigemengt werden. Der Unterdruck kann auch direkt von der angesaugten Luft gebildet sein. Das Fluid und das weitere Fluid können jedoch auch mittels Überdruck aus dem Sammelbehälter ausgeleitet und anschließend der angesaugten Luft zugeführt sein.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine mit mindestens einer ein Fluid pumpenden Pumpe, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Antriebswelle der Pumpe drehfest mit einer weiteren Antriebswelle einer weiteren, ein weiteres Fluid pumpenden Pumpe gekoppelt ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Pumpe gemeinsam mit der weiteren Pumpe in einem das weitere Fluid aufweisenden Fluidbehälter angeordnet ist und dass eine Abführeinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher aus der Pumpe austretendes Fluid und/oder aus der weiteren Pumpe austretendes weiteres Fluid abführbar ist, wobei die Pumpe und die Abführeinrichtung von dem Fluidbehälter fluidtechnisch getrennt sind.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einem Fluidbehälter, in welchem eine Pumpe und eine weitere Pumpe angeordnet sind, wobei eine Abführeinrichtung mit einem Sammelbehälter vorgesehen ist, welcher mittels einer Ablasschraube entleerbar ist, und
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2 die aus 1 bekannte Brennkraftmaschine, wobei der Sammelbehälter mittels Unterdruck entleerbar ist.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine 1. Diese weist einen Zylinderkopf 2, einen Zylinderblock 3 sowie einen Fluidbehälter 4 auf, der eine Ölwanne 5 ausbildet. In der Ölwanne 5 ist eine Pumpe 6 und eine weitere Pumpe 7 vorgesehen. Die Pumpe 6 ist eine Wasserpumpe 8, während die weitere Pumpe 7 eine Ölpumpe 9 ist. Sowohl die Wasserpumpe 8 als auch die Ölpumpe 9 sind in einem Ölsumpf (nicht dargestellt) angeordnet, der in der Ölwanne 5 durch ein weiteres Fluid ausgebildet wird. Die Wasserpumpe 8 fördert ein Fluid (Wasser), die Ölpumpe 9 ein weiteres Fluid (Öl). Die Ölpumpe 9 wird mittels einer Antriebsvorrichtung 10 von einer Kurbelwelle 11 der Brennkraftmaschine 1 angetrieben. Eine Antriebswelle 12 der Wasserpumpe 8 ist an eine weitere Antriebswelle 13 der Ölpumpe 9 drehfest gekoppelt. Die weitere Antriebswelle 13 wird mittels der Antriebsvorrichtung 10 angetrieben. Die Antriebsvorrichtung 10 beziehungsweise die Brennkraftmaschine 1 treibt also die Ölpumpe 9 direkt und die Wasserpumpe 8 indirekt an. Da an einer Gehäuseöffnung 14 eines Gehäuses 15 der Pumpe 6, durch welche die Antriebswelle 12 in das Innere der Wasserpumpe 8 gelangt stets eine gewisse Undichtigkeit vorliegt – also Wasser aus der Wasserpumpe 8 in die Ölwanne 5 austreten und somit das Öl verunreinigen könnte – ist eine Abführeinrichtung 16 vorgesehen, welche aus der Wasserpumpe 8 austretendes Wasser und aus der Ölpumpe 9 austretendes Öl abführt. Die Wasserpumpe 8 und die Abführeinrichtung 16 sind dabei von der Ölwanne 5 fluidtechnisch vollständig getrennt. Es kann also kein Wasser und/oder Öl aus der Abführeinrichtung 16 in die Ölwanne 5 gelangen.
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Zu diesem Zweck weist die Abführeinrichtung 16 ein Gehäuse 17 auf, durch welches die Antriebswelle 12 beziehungsweise die weitere Antriebswelle 13 verläuft. Das Gehäuse 17 ist sowohl an dem Gehäuse 15 der Wasserpumpe 8 als auch an einem Gehäuse 18 der Ölpumpe 9 mit Dichtwirkung angebracht. Die weitere Antriebswelle 13 verläuft durch eine Dichtung 19, die den Eintrag von Öl aus der Ölpumpe 9 in die Abführeinrichtung 16 minimiert. Ebenso verläuft die Antriebswelle 12 der Wasserpumpe 8 durch eine Dichtung 20, welche kein oder lediglich eine geringe Menge Wasser aus der Wasserpumpe 8 in die Abführeinrichtung 16 gelangen lässt. Die Abführeinrichtung 16 weist weiterhin einen Sammelbehälter 21 beziehungsweise einen Ablaufkanal 22 auf. Die Abführeinrichtung 16 verfügt weiterhin über eine Ablasseinrichtung 23, welche als Ablassschraube 24 ausgebildet ist und den Ablaufkanal 22 an seinem unteren Ende sowie eine Ölablassöffnung 25 der Ölwanne 5 verschließt. Wird die Ablassschraube 24 aus der Ölablassöffnung 25 entfernt, so kann sowohl das Öl aus der Ölwanne 5 als auch das in dem Sammelbehälter 21 gesammelte Öl und/oder Wasser aus der Ölwanne 5 beziehungsweise der Abführeinrichtung 16 ausgebracht werden. An die Abführeinrichtung 16 ist außerdem ein Belüftungskanal 26 angeschlossen, der die Abführeinrichtung 16 beziehungsweise den Sammelbehälter 21 gegenüber einer Umgebung entlüftet. Der Belüftungskanal 26 mündet also auf einer Seite in den Sammelbehälter 21, auf der anderen in der Umgebung der Brennkraftmaschine. Durch regelmäßige Ölwechselintervalle wird also das Öl beziehungsweise Wasser, welches sich in dem Sammelbehälter 21 gleichzeitig mit dem Öl aus der Ölwanne 5 befindet, regelmäßig aus dem Sammelbehälter 21 entleert.
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Die 2 zeigt die aus der 1 bekannte Brennkraftmaschine 1, wobei eine alternative Ausführung der Abführeinrichtung 16 dargestellt ist. In dem dargestellten Beispiel ist kein Ablaufkanal 22 vorgesehen, um das Öl beziehungsweise das Wasser abzuführen. Vielmehr wird das Öl beziehungsweise das Wasser durch den Belüftungskanal 26 mittels Unterdruck abgesaugt. Dieses abgesaugte Öl beziehungsweise Wasser wird der Brennkraftmaschine 1 zugeführt. Das aus der Wasserpumpe 8 austretende Wasser und das aus der Ölpumpe 9 austretende Öl gelangt also in den Sammelbehälter 21, von wo es durch den Belüftungskanal 26 abgesaugt wird. Der Belüftungskanal 26 wird zu diesem Zweck mit einem Unterdruck der Brennkraftmaschine beaufschlagt. Alternativ kann auch eine Unterdruckpumpe (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Das Öl beziehungsweise Wasser aus dem Sammelbehälter 21 wird also permanent abgesaugt und einer Ansaugluft der Brennkraftmaschine 1 zugeführt. Da lediglich sehr geringe Mengen an Öl beziehungsweise Wasser in dem Sammelbehälter 21 anfallen, ist dies für den Betrieb der Brennkraftmaschine unproblematisch. Der Belüftungskanal 26 kann zu diesem Zweck als Unterdruckkanal 27 ausgebildet sein.
