DE102010025013A1 - Controllable radial pump for conveying cooling medium for motor vehicle, has split ring feeder secured against rotation and directly mounted on shaft of impeller, and piston rod acting transverse to mechanical force deflecting element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Radialpumpe mit einem in einem Gehäuse über eine Welle gelagerte Laufrad, mit einem Spaltringschieber, welcher zwischen dem Laufrad und einem Austrittsbereich axial verfahrbar ausgebildet ist, sowie mit einen Betätigungselement zum Betätigen des Spaltringschiebers, wobei zwischen dem Betätigungselement und dem Spaltringschieber ein mechanisches Kraftumlenkelement angeordnet ist.The The invention relates to a radial pump with a housing in a a shaft bearing impeller, with a split ring valve, which axially movable between the impeller and an exit region is formed, as well as with an actuating element for Actuating the split-ring slide, wherein between the actuating element and the split ring valve arranged a mechanical Kraftumlenkelement is.
Es ist bekannt, Radialpumpen mit Spaltringschiebern auszuführen. Diese haben den Zweck, bei abgesperrter Pumpendruckleitung, aber weiterlaufender Pumpe, das Laufrad gegen das Druckgehäuse durch eine glatte Wand abzusperren und auf diese Weise die hydraulischen Verluste möglichst gering zu halten. Das Verstellen des Spaltringschiebers erfolgt zumeist hydraulisch durch Servomotoren oder elektrisch über Elektromagneten.It is known to perform radial pumps with split gate valves. These have the purpose, with shut off pump pressure line, but Continuing pump, the impeller against the pressure housing shut off by a smooth wall and in this way the hydraulic To keep losses as low as possible. Adjusting the Spaltringschiebers is usually done hydraulically by servomotors or electrically via electromagnets.
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Bei bekannten Radialpumpen wird das Betätigungselement so in das Pumpengehäuse integriert, dass eine direkte Krafteinwirkung auf den Spaltringschieber erfolgt. Dadurch ergeben sich allerdings bauliche und konstruktive Zwänge, welche den Konstruktions- und Herstellungsaufwand der Radialpumpe erhöhen.at known radial pumps, the actuator is so in The pump housing integrates that direct force done on the split ring valve. However, this results in constructional and design constraints, which the design and Increase production cost of the radial pump.
Die
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und bei einer Radialpumpe eine flexible Anordnung des Betätigungselementes für den Spaltringschieber zu ermöglichen. Dabei soll die Funktion und Standzeit nicht beeinträchtigt werden.task The invention is to avoid these disadvantages and at a Radial pump a flexible arrangement of the actuating element to allow for the split ring valve. there the function and service life should not be impaired.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Spaltringschieber gegen Verdrehen gesichert ist, wobei vorzugsweise eine Kolbenstange des Betätigungselementes transversal auf das Kraftumlenkelement einwirkt.According to the invention this is achieved in that the split ring valve against rotation is secured, preferably a piston rod of the actuating element transversely acting on the force deflecting element.
Dadurch kann ein ungewolltes Verdrehen des Spaltringschiebers verhindert werden. Die Verdrehsicherung kann durch einen in einer Führungsbohrung geführten separaten Führungszapfen oder durch das Kraftumlenkelement selbst gebildet sein.Thereby can prevent accidental rotation of the split ring valve become. The anti-rotation can be through a in a guide hole guided separate guide pin or through the Kraftumlenkelement itself be formed.
Das Kraftumlenkelement kann als ein- oder zweiarmiger Hebel ausgebildet sein. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass das Kraftumlenkelement durch eine in der Schieberichtung des Spaltringschiebers verschiebbar gelagerte und mit dem Spaltringschieber verbundene Rampe gebildet ist.The Kraftumlenkelement can be designed as a one or two-armed lever be. Alternatively, it is also possible that the force deflecting element one slidable in the sliding direction of the split-ring slide mounted and formed with the slit pusher ramp formed is.
Weiters ist es möglich, dass das Kraftumlenkelement durch zumindest eine Betätigungsgabel gebildet ist, welche zumindest eine Längsführung für zumindest einen Betätigungszapfen aufweist, wobei die Betätigungsgabel im wesentlichen quer zur Verschieberichtung des Spaltringschiebers angeordnet ist, und wobei vorzugsweise die Betätigungsgabel fest mit der Kolbenstange und dem Betätigungszapfen mit dem Spaltschieber verbunden ist.Furthermore, it is possible that the force deflecting element by at least an actuating fork is formed, which at least one Longitudinal guide for at least one actuating pin having, wherein the actuating fork substantially transversely is arranged to the direction of displacement of the split ring valve, and preferably the actuating fork fixed to the piston rod and the actuating pin connected to the gap slider is.
Die Kolbenstange kann dabei parallel oder quer zur Laufachse angeordnet sein. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Kolbenstange unter einem Winkel < 90° und > 0° angeordnet ist.The Piston rod can be arranged parallel or transverse to the barrel axis be. Furthermore, it can be provided that the piston rod under an angle <90 ° and> 0 ° is.
Insbesondere dann, wenn das Kraftumlenkelement durch einen zweiarmigen Hebel gebildet ist, kann zumindest ein Arm des Hebels einen Exzenter aufweisen, welcher zusammen mit dem Hebel um die Drehachse des Hebels verdreht werden kann.Especially then, when the force deflecting element by a two-armed lever is formed, at least one arm of the lever may have an eccentric, which rotates together with the lever about the axis of rotation of the lever can be.
Das Kraftumlenkelement gestattet verschiedene Möglichkeiten der Krafteinleitung in den Spaltringschieber. So kann die Kolbenstange des Betätigungselementes parallel zur Drehachse des Laufrades, aber von dieser beabstandet, außerhalb des Pumpengehäuses angeordnet sein.The Force deflection allows different possibilities the introduction of force into the split ring valve. So can the piston rod the actuating element parallel to the axis of rotation of the impeller, but spaced from this, outside of the pump housing be arranged.
In einer besonders platzsparenden Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass die Betätigungselemente innerhalb eines topfförmigen Antriebsrades der Laufradwelle angeordnet sind.In a particularly space-saving variant can be provided that the actuators within arranged a cup-shaped drive wheel of the impeller shaft are.
Das Betätigungselement kann durch eine Überdruck- oder Unterdruckdose gebildet sein. Alternativ dazu sind auch hydraulische, pneumatische, elektrische oder thermische Betätigungselemente möglich.The Actuator can be replaced by an overpressure or vacuum box may be formed. Alternatively, hydraulic, pneumatic, electrical or thermal actuators possible.
Besonderes vorteilhaft ist es, wenn zumindest zwei Betätigungselemente in entgegengesetzten Richtungen auf das Kraftumlenkelement einwirken, wobei vorzugsweise die Betätigungselemente an unterschiedlichen Enden der Kolbenstange angeordnet sind. Der Spaltringschieber kann beispielsweise durch einen Blechumformteil, insbesondere mit zumindest einem aufvulkanisierten Dichtelement, gebildet sein. Alternativ dazu kann im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen sein, dass der Spaltringschieber aus Kunststoff, vorzugsweise aus kohlefaserverstärktem Kunststoff besteht, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn zumindest ein Dichtelement einteilig mit dem Spaltringschieber ausgeführt ist. Bevorzugt wird faserverstärkter, kühlmittelbeständiger und temperaturbeständiger Kunststoff mit Gleitmodifikation wie etwa Polytetrafluorethylen und Abwandlungen, Graphit, Aramid oder Molybdänsulfid, insbesondere mit Möglichkeit der chemischen Haftung von Silikon oder Kautschuk, eingesetzt. Kohlefaserverstärkter Kunststoff hat festigkeits- und tribologische Vorteile. Dabei können Polyetherketone (PEEK) mit Kohlefasern, Polyphenylensulfid (PPS) mit Kohlefasern und Gleitmodifikation, Polyphthalamid (PPA) mit Kohlefasern und Gleitmodifikation oder Phenol-Formaldehyd Harz (PF) mit Kohlefasern und Gleitmodifikation eingesetzt werden.special It is advantageous if at least two actuating elements acting in opposite directions on the Kraftumlenkelement wherein preferably the actuators at different Ends of the piston rod are arranged. The split ring valve can for example, by a sheet metal forming part, in particular with at least a vulcanized sealing element, be formed. alternative For this purpose, it can also be provided within the scope of the invention that the Plastic split ring gate, preferably made of carbon fiber reinforced plastic Plastic is, and it is particularly advantageous if at least a sealing element made in one piece with the split-ring valve is. Preference is given to fiber-reinforced, coolant-resistant and temperature-resistant plastic with sliding modification such as polytetrafluoroethylene and modifications, graphite, aramid or molybdenum sulfide, especially with possibility the chemical adhesion of silicone or rubber used. Carbon-fiber reinforced Plastic has strength and tribological advantages. It can Polyether ketones (PEEK) with carbon fibers, polyphenylene sulfide (PPS) with carbon fibers and slip modification, polyphthalamide (PPA) with carbon fibers and slip modification or phenol-formaldehyde resin (PF) with carbon fibers and Gleitmodifikation be used.
Die Integration des Dichtelementes verringert die Herstellungskosten. Kunststoff ermöglicht eine strömungsgünstige und leichte Ausführung. Ein weitere Vorteil ist, dass insbesondere kohlefaserverstärkter Kunststoff hohe Resistenz gegen Kavitation aufweist.The Integration of the sealing element reduces the manufacturing costs. Plastic allows a streamlined and light version. Another advantage is that, in particular Carbon fiber reinforced plastic has high resistance to cavitation.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Spaltringschieber, vorzugsweise direkt, auf der Welle des Laufrades gelagert ist. Dadurch können – insbesondere wenn der Gleitringschieber aus Kunststoff besteht – Bauraum und Teile eingespart werden. Unter Nutzung der Gleiteigenschaften des Kunststoffs kann der Spaltringschieber – ohne Verwendung von zusätzlichen Lagerbuchsen – direkt auf der Welle gelagert sein.Especially It is advantageous if the split-ring valve, preferably directly, is mounted on the shaft of the impeller. This can - especially if the slide ring slide is made of plastic - installation space and parts are saved. Using the sliding properties the plastic can be the split ring valve - without use from additional bushings - directly on the Be stored wave.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Fig. näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained in more detail below with reference to FIG. Show it:
Funktionsgleiche Teile sind in den Ausführungsvarianten mit gleichen Bezugszeichen versehen.functionally identical Parts are in the embodiments with the same reference numerals Mistake.
Die
Radialpumpe
Der
Antrieb der Laufradswelle
Bei
dem in
Bei
den in den
Die
Bei
dem in
Die
Um
ein ungewolltes Verdrehen des Spaltringschiebers
Allen
Varianten ist gemeinsam, dass die Betätigungselemente
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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