DE102012019715B4

DE102012019715B4 - Adjustable cooling pump for the cooling circuit of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102012019715B4
Application number: DE102012019715.2A
Authority: DE
Inventors: Marco Pedersoli
Original assignee: Industrie Saleri Italo SpA
Current assignee: Industrie Saleri Italo SpA
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2021-09-16
Anticipated expiration: 2032-10-09
Also published as: DE102012019715A1; ITBS20110150A1

Abstract

Eine regulierbare Kühlmittelpumpe (1) für den Kühlungskreislauf eines Verbrennungsmotors umfasst einen Pumpenkörper (2), in dem ein Pumpenrad (3), das durch eine hohle Welle (5) angetrieben wird, mit einer Rotationsachse (13) montiert ist, und umfasst im Wesentlichen radial ausgerichtete Schaufeln (4). Das Pumpenrad (3) schickt eine Kühlflüssigkeit durch einen Ansaugraum (7) in einen spiralförmigen Kanal der Kühlmittelpumpe (1). Das Durchflussvolumen des Kühlmittels ist durch einen Leitkörper (9) beeinflussbar, der mittels einer im Inneren der hohlen Welle (5) geführten Steuerstange (10) axial zwischen zwei End-Positionen verschiebbar ist. Der Leitkörper (9), der äußerlich von den Schaufeln (4) des Pumpenrads (3) umgeben wird, ist zusammen mit der Steuerstange (10) von der Drehung des Pumpenrads (3) entkoppelbar. Ein Verschiebungsbereich des Leitkörpers (9) wird an einer Seite durch eine Wandung (8) des Pumpenrads und an der anderen Seite von einer Abdeckung (6) oder von einer umliegenden feststehenden Struktur der Kühlmittelpumpe (1) definiert.An adjustable coolant pump (1) for the cooling circuit of an internal combustion engine comprises a pump body (2) in which an impeller (3), which is driven by a hollow shaft (5), is mounted with an axis of rotation (13), and essentially comprises radially aligned blades (4). The pump wheel (3) sends a cooling liquid through a suction chamber (7) into a spiral channel of the coolant pump (1). The flow volume of the coolant can be influenced by a guide body (9) which can be moved axially between two end positions by means of a control rod (10) guided inside the hollow shaft (5). The guide body (9), which is externally surrounded by the blades (4) of the pump wheel (3), can be decoupled from the rotation of the pump wheel (3) together with the control rod (10). A displacement area of the guide body (9) is defined on one side by a wall (8) of the pump wheel and on the other side by a cover (6) or by a surrounding fixed structure of the coolant pump (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine regulierbare bzw. einstellbare bzw. regelbare bzw. steuerbare Kühlpumpe für den Kühlungskreislauf eines Verbrennungsmotors.The present invention relates to an adjustable or adjustable or controllable cooling pump for the cooling circuit of an internal combustion engine.

Die Pumpe umfasst einen Pumpenkörper, in dem ein im Wesentlichen radial ausgerichtete Schaufeln umfassendes Pumpenrad durch eine hohle Welle angetrieben wird, die zur Drehung um eine Rotationsachse montiert ist. Im Betriebszustand schickt das Pumpenrad eine Kühlflüssigkeit durch einen Ansaugraum in einen spiralförmigen Kanal der Pumpe. Der Durchfluss der Kühlflüssigkeit kann durch einen Leitkörper beeinflusst werden, der zwischen zwei End-Positionen durch eine Steuerstange axial verschiebbar ist, die im Inneren der hohlen Welle geführt wird.The pump comprises a pump body in which an impeller comprising substantially radially oriented blades is driven by a hollow shaft which is mounted for rotation about an axis of rotation. In the operating state, the pump impeller sends a cooling liquid through a suction chamber into a spiral channel of the pump. The flow of the cooling liquid can be influenced by a guide body that can be axially displaced between two end positions by a control rod that is guided inside the hollow shaft.

Als Kühlflüssigkeit zur Kühlung der Verbrennungsmotoren wird vorzugsweise Kühlwasser verwendet, das von einer Kühlmittelpumpe bzw. Kühlpumpe (Italienisch: pompa refrigerante) durch Kühlkanäle des Zylinderkurbelgehäuses bzw. Basis (Italienisch: basamento) und des Zylinderkopfes des Verbrennungsmotors gepumpt wird und daraufhin vorzugsweise zu einem Wasser-Wärmetauscher geschickt wird, in dem das aufgeheizte Kühlmittel wieder gekühlt wird. Die Kühlmittelpumpe, die den Umlauf des Kühlmittels ermöglicht, wird normalerweise auf nicht geregelte Weise vom Verbrennungsmotor in Bewegung gebracht. Daher zirkuliert das Kühlmittel schon beim Kaltstart des Verbrennungsmotors, und der Verbrennungsmotor erwärmt sich daher nicht mit der gewünschten Geschwindigkeit.Cooling water is preferably used as the cooling liquid for cooling the internal combustion engine, which is pumped by a coolant pump or cooling pump (Italian: pompa refrigerante) through the cooling channels of the cylinder crankcase or base (Italian: basamento) and the cylinder head of the internal combustion engine and then preferably to a water Heat exchanger is sent in which the heated coolant is cooled again. The coolant pump, which enables the coolant to circulate, is normally set in motion by the internal combustion engine in an uncontrolled manner. The coolant therefore already circulates when the internal combustion engine is cold started, and the internal combustion engine therefore does not heat up at the desired speed.

Aus diesem Grund werden steuerbare Kühlmittelpumpen verwendet, die eine Anpassung des Durchflussvolumens, entsprechend der erforderlichen Kühlung für den Verbrennungsmotor erlauben. Auf diese Weise kann beim Kaltstart die Betriebstemperatur schneller erreicht werden, wobei gleichzeitig die Reibungsverluste verringert werden, da die Reibung durch die erhöhte ÖlTemperatur verringert wird, was eine vorteilhafte Wirkung bezüglich des Kraftstoffverbrauchs mit sich bringt. Gleichzeitig wird auch die Emission der Abgase verbessert, da der Katalysator, um effizient zu sein, eine Mindesttemperatur der Abgase erfordert. Die Fahrzeughersteller verlangen daher für die Kaltstart-Phase des Verbrennungsmotors wenn möglich ein Durchflussvolumen £ 0,5 I/h für die Kühlmittelpumpe, was auch „Nulldispersionsfluss“ (Italienisch: „flusso a dispersione zero‟) genannt wird.For this reason, controllable coolant pumps are used that allow the flow volume to be adjusted in accordance with the cooling required for the internal combustion engine. In this way, the operating temperature can be reached more quickly during a cold start, while at the same time the friction losses are reduced, since the friction is reduced by the increased oil temperature, which has an advantageous effect on fuel consumption. At the same time, the emission of the exhaust gases is also improved, since the catalytic converter requires a minimum temperature of the exhaust gases in order to be efficient. The vehicle manufacturers therefore demand, if possible, a flow volume of £ 0.5 l / h for the coolant pump for the cold start phase of the internal combustion engine, which is also known as “zero dispersion flow” (Italian: “flusso a dispersion zero”).

Ein beispielhaftes System zur Beeinflussung des Durchflussvolumens der Kühlmittelpumpe ist aus dem Patent DE 199 01 123 A1 bekannt, wobei dem Pumpenrad ein Schlitten beigeordnet wird, der den Schaufeln überlagert wird, was deren effektive Dicke beeinflusst. Die Regelung des Schlittens zwischen einer Position der Öffnung und einer Position der Schließung wird ermöglicht, indem man eine Schraubverbindung betätigt.An exemplary system for influencing the flow volume of the coolant pump is from the patent DE 199 01 123 A1 known, wherein the impeller is assigned a slide that is superimposed on the blades, which affects their effective thickness. The control of the slide between an opening position and a closing position is made possible by operating a screw connection.

Des Weiteren beschreibt das Dokument DE 10 2005 004 315 A1 eine Kühlmittelpumpe, bei der die Abgabekapazität durch einen Schlitten mit Ringventil beeinflusst wird, der im Pumpenkörper installiert ist, und montiert ist, um sich in Richtung der Wellenachse zu verschieben, und einen dem Durchflussausgangsbereich des Pumpenrads variabel überlagerten externen Zylinder umfasst.The document also describes DE 10 2005 004 315 A1 a coolant pump in which the discharge capacity is influenced by a slide with a ring valve installed in the pump body and mounted to slide in the direction of the shaft axis and comprising an external cylinder variably superimposed on the flow exit area of the impeller.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, auf effiziente Weise eine Kühlmittelpumpe bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Durchfluss nicht abzugeben.The object of the present invention is to provide a coolant pump in an efficient manner which is able to not discharge a flow rate.

Um diese Aufgabe zu lösen, bringt die vorliegende Erfindung eine Kühlmittelpumpe mit den Eigenschaften nach Anspruch 1 vor.In order to achieve this object, the present invention proposes a coolant pump having the properties according to claim 1.

Die vorliegende Erfindung erlaubt es, ein bezüglich des Wirkungsgrads und der Fähigkeit einen Hohlsog zu vermeiden optimiertes Lauf- bzw. Pumpenrad mit einem Leitkörper zu kombinieren, mit dem zusammen die Kühlmittelpumpe, unter spezifischen Betriebsbedingungen, keinen Durchfluss abgibt, sodass auf permanente und wirksame Weise ein Nulldispersionsfluss erreicht wird. Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann dies alles dank eines Leitkörpers erreicht werden, der von der Drehung des Laufrads bzw. Pumpenrads entkoppelbar ist und der nur in axialer Richtung verschiebbar ist, wobei ein Verschiebungsbereich des Leitkörpers an einer Seite durch eine Wandung des Pumpenrads und an der anderen Seite durch eine Abdeckung des Pumpenrads oder einer umliegenden unbeweglichen Struktur der Kühlmittelpumpe definiert wird.The present invention makes it possible to combine an impeller or pump wheel that is optimized in terms of efficiency and the ability to avoid cavitation with a guide body with which the coolant pump does not emit any flow under specific operating conditions, so that a permanent and effective way Zero dispersion flow is reached. According to the present invention, all of this can be achieved thanks to a guide body which can be decoupled from the rotation of the impeller or pump wheel and which is only displaceable in the axial direction, with a displacement area of the guide body on one side through a wall of the pump wheel and on the other Page is defined by a cover of the impeller or a surrounding immovable structure of the coolant pump.

Da der Leitkörper von der Drehung entkoppelbar und mittels der Schiebestange bzw. Steuerstange nur in axialer Richtung verschiebbar ist, kann der Leitkörper in einer Endstellung, bei geschlossener Kühlmittelpumpe, durch ein feststehendes Bauelement gestützt werden. Daraus ergibt sich eine verbesserte Abdichtung zwischen den direkt interagierenden Bauelementen, sodass eine Abgabehandlung der Kühlmittelpumpe vermieden wird.Since the guide body can be decoupled from the rotation and is only displaceable in the axial direction by means of the push rod or control rod, the guide body can be supported by a stationary component in an end position when the coolant pump is closed. This results in an improved seal between the directly interacting components, so that a discharge action by the coolant pump is avoided.

Eine weitere strukturelle Konfiguration der vorliegenden Erfindung umfasst einen Leitkörper, der von Außen, unter Bildung eines Ringraumes, von den Schaufeln des Pumpenrads umgeben ist. Auf vorteilhafte Weise kann der Begriff eines erfindungsgemäßen Leitkörpers unabhängig von der Geometrie der Pumpenradschaufeln angewendet werden und kann daher mit einem zum Beispiel bezüglich des Wirkungsgrads, bezüglich der Stabilität der Leistungskurve bzw. charakterisctische Kurve und bezüglich der Tendenz zum Hohlsog optimal entworfenen Pumpenrad kombiniert werden.A further structural configuration of the present invention comprises a guide body which is externally surrounded by the blades of the impeller to form an annular space. In an advantageous manner, the concept of a guide body according to the invention can be used independently of the geometry of the impeller blades and can therefore be used, for example, with regard to the efficiency, with regard to the stability of the Performance curve or characteristic curve and with regard to the tendency towards cavitation optimally designed pump impeller can be combined.

Nach einer bevorzugten Konfiguration der Erfindung wird ein Gleitlager bzw. glattes Lager vorzugsweise zwischen der nur axial verschiebbaren Steuerstange des Leitkörpers und der drehbaren hohlen Welle angeordnet. In einer weiteren Variante wird ein Wälzlager verwendet.According to a preferred configuration of the invention, a sliding bearing or smooth bearing is preferably arranged between the only axially displaceable control rod of the guide body and the rotatable hollow shaft. In a further variant, a roller bearing is used.

Um die Entkopplung von der Drehung zu ermöglichen, ist die Steuerstange äußerlich zur hohlen Welle mit einem vieleckigen Profil versehen, das zum Beispiel drehbar in einem im Pumpenkörper angeordneten linearen Wälzlager befestigt, und für eine Axialverschiebung mit geringer Reibung geführt wird. Alternativ dazu wird die Schiebe- bzw. Steuerstange, zur Entkopplung von der Drehung, mittels zusätzlicher Führungen geleitet, oder es wird eine hydraulische Führung vorgesehen, bei der die Steuerstange drehfest gleiten kann.To enable decoupling from the rotation, the control rod is provided on the outside of the hollow shaft with a polygonal profile, which is rotatably fastened, for example, in a linear roller bearing arranged in the pump body, and is guided for axial displacement with low friction. As an alternative to this, the push rod or control rod, for decoupling from the rotation, is guided by means of additional guides, or a hydraulic guide is provided in which the control rod can slide in a rotationally fixed manner.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bildet der Leitkörper mit dem festen Pumpenkörper oder mit einem festen, der Kühlmittelpumpe zugeordneten Teil des Motors, einen Dichtbereich, der auch als Kontaktbereich definiert wird. Alternativ dazu wird ein Dichtbereich zwischen dem Leitkörper und der drehenden Abdeckung des Pumpenrads vorgesehen.According to a further aspect of the present invention, the guide body forms a sealing area with the fixed pump body or with a fixed part of the motor assigned to the coolant pump, which is also defined as the contact area. Alternatively, a sealing area is provided between the guide body and the rotating cover of the pump wheel.

Um die Qualität der Abdichtung zu verbessern, wird dem Leitkörper vorzugsweise ein elastisches Dichtungselement im Dichtungsbereich oder im Kontaktbereich zugeordnet; das Dichtungselement wird an einer Endposition gelagert, mit einer Dichtwirkung auf die entsprechende Gegenkontur, d. h. auf die Abdeckung der Kühlmittelpumpe, auf den Pumpenkörper oder auf einen der Kühlmittelpumpe zugeordneten Teil des Motors. Nach einer alternativen Konfiguration wird das elastische Dichtungselement in dem Teil des Dichtungsbereiches, auf der Abdeckung der Kühlmittelpumpe, auf dem Pumpenkörper oder auf einem Teil des Motors angeordnet, der in einem Endbereich, mit einer Dichtwirkung, mit einer entsprechenden Gegenkontur des Leitkörpers interagiert.In order to improve the quality of the seal, the guide body is preferably assigned an elastic sealing element in the sealing area or in the contact area; the sealing element is stored in an end position, with a sealing effect on the corresponding mating contour, d. H. on the cover of the coolant pump, on the pump body or on a part of the engine assigned to the coolant pump. According to an alternative configuration, the elastic sealing element is arranged in the part of the sealing area, on the cover of the coolant pump, on the pump body or on a part of the motor which, in an end area, interacts with a sealing effect with a corresponding mating contour of the guide body.

Als Dichtungselemente können verschiedenartige Dichtungen verwendet werden, zum Beispiel kompakte Dichtungen, runde Dichtungen, O-Ringdichtungen oder profilierte Dichtungen, die in einer Ringnut mit fester Lage oder durch Verschmelzung von Materialien befestigt werden.Different types of seals can be used as sealing elements, for example compact seals, round seals, O-ring seals or profiled seals which are fastened in an annular groove with a fixed position or by fusing materials.

Vorzugsweise ist ein Betätigungselement, insbesondere ein hydraulisch oder elektrisch betätigbares Stellglied zur axialen Verschiebung der Steuerstange mit dem zugeordneten Leitkörper verwendbar. Um den Betrieb der Kühlmittelpumpe, und dadurch auch der Kühlung des Verbrennungsmotors im Falle eines Ausfalls des Stellglieds sicherzustellen, umfasst das Stellglied eine Sicherheitsvorrichtung oder eine Sicherheitskupplung. Diese umfasst, zum Beispiel, ein Federelement, das die Steuerstange teilweise umgibt und an einem Ende an der Steuerstange und am anderen Ende am feststehenden Teil der Kühlmittelpumpe gelagert ist. Bei Ausfall des Stellglieds bewirkt das Federelement automatisch eine Verschiebung der Steuerstange und auch des Leitkörpers in eine Position, die der maximalen Öffnung des Pumpenrads entspricht.An actuating element, in particular a hydraulically or electrically actuatable actuator, can preferably be used for the axial displacement of the control rod with the associated guide body. In order to ensure the operation of the coolant pump and thereby also the cooling of the internal combustion engine in the event of a failure of the actuator, the actuator comprises a safety device or a safety clutch. This includes, for example, a spring element which partially surrounds the control rod and is mounted at one end on the control rod and at the other end on the stationary part of the coolant pump. If the actuator fails, the spring element automatically moves the control rod and also the guide body into a position that corresponds to the maximum opening of the pump wheel.

Nach der vorliegenden Erfindung sind das Schiebeglied bzw. Stellglied und auch die zur Entkopplung von der Drehung vorgesehene Vorrichtung bezüglich der Raumeinnahme optimiert, um innerhalb der axialen Gehäuse-Begrenzungen von konventionellen Kühlmittelpumpen integriert werden zu können.According to the present invention, the sliding member or actuator and also the device provided for decoupling from the rotation are optimized with regard to the space taken up in order to be able to be integrated within the axial housing boundaries of conventional coolant pumps.

Die vorliegende erfinderische Idee ermöglicht daher einen integrierten Zusammenbau aller Bestandteile und zugleich eine kompakte Form, die vom Standpunkt der Herstellung und des Zusammenbaus ebenso einfach wie robust ist, und für Kühlmittelpumpen mit verschiedenen strukturell bedingten Maßen standardisiert werden kann.The present inventive idea therefore enables an integrated assembly of all components and at the same time a compact form which is as simple as it is robust from the standpoint of manufacture and assembly, and which can be standardized for coolant pumps with various structural dimensions.

Die vorliegende Erfindung, die zur aktiven Kontrolle des Durchflussvolumens von Kühlmittel entworfen worden ist, ist darüber hinaus durch eine hohe Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit gekennzeichnet, bei gleichzeitigem hohen volumetrischen Wirkungsgrad.The present invention, which has been designed for the active control of the flow volume of coolant, is also characterized by a high level of functional safety and reliability, with a simultaneous high volumetric efficiency.

Des Weiteren ist eine konventionelle Kühlmittelpumpe durch eine Kühlmittelpumpe, in der das erfindungsgemäß Vorgesehene integriert ist, direkt austauschbar. Die vorliegende Erfindung wird nun nachfolgend genauer beschrieben, unter Bezugnahme auf bevorzugte Konfigurationsbeispiele und auf die angefügten Figuren, die Folgendes zeigen:

1 Querschnitt-Ansicht einer Kühlmittelpumpe, die entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung regulierbar bzw. einstellbar bzw. regelbar bzw. steuerbar ist, wobei der Leitkörper gegen die rückseitige Wandung des Pumpenrads angelehnt ist;
2 Querschnitt-Ansicht einer Kühlmittelpumpe nach 1, wobei ein Leitkörper in einer End-Position auf der Abdeckung angeordnet wird;
3 Querschnitt-Ansicht einer Kühlmittelpumpe nach 1, wobei ein Leitkörper von einem feststehenden Teil des Motors abgestützt wird.

Furthermore, a conventional coolant pump can be directly exchanged for a coolant pump in which what is provided according to the invention is integrated. The present invention will now be described in more detail below, with reference to preferred configuration examples and to the attached figures, which show:

1 Cross-sectional view of a coolant pump which can be regulated or set or regulated or controlled according to an embodiment of the present invention, the guide body being leaned against the rear wall of the pump wheel;
2 Cross-sectional view of a coolant pump according to 1 wherein a guide body is arranged in an end position on the cover;
3 Cross-sectional view of a coolant pump according to 1 , wherein a guide body is supported by a stationary part of the engine.

1 zeigt auf schematische Weise die grundlegenden Bestandteile einer regulierbaren bzw. einstellbaren bzw. regelbaren bzw. steuerbaren Kühlmittelpumpe 1 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Pumpe 1 umfasst ein Laufrad bzw. Pumpenrad 3, das montiert ist, um in einem Pumpenkörper 2 zu drehen und das im Wesentlichen radial ausgerichtete Schaufeln 4 beinhaltet. Das Pumpenrad 3 ist mit einer hohlen Welle 5 verbunden, die mittels Zugbewegung von einem nicht dargestellten Verbrennungsmotor über eine mit der hohlen Welle 5 verbundenen Treibscheibe betätigt wird. Im Betriebszustand der Kühlmittelpumpe 1 wird eine Kühlflüssigkeit, insbesondere Wasser, durch die Drehung des Pumpenrads 3 mit zugeordneter Abdeckung 6 von einem Ansaugraum 7 in einen nicht dargestellten spiralförmigen Kanal des Pumpenkörpers 2 gepumpt, und von dort in Kühlkanäle eines Zylinderkopfes und des Zylinderkurbelgehäuses eines nicht dargestellten Verbrennungsmotors. Um eine Beeinflussung oder Regelung des Kühlmittel-Durchflussvolumens der Kühlmittelpumpe 1 zu ermöglichen, sieht die vorliegende Erfindung einen Leitkörper 9 vor, auch Ablenkungsblech genannt, der zwischen einer Wandung 8 des Pumpenrads und einer Abdeckung 6 axial verschiebbar ist. Der Leitkörper 9 ist drehfest an einer Schiebestange bzw. Steuerstange 10 befestigt, die in der hohlen Welle 5 ausschließlich zur axialen Verschiebung zentral geführt wird und mit einem Gleitlager bzw. glatten Lager (Italienisch: cuscinetto liscio) montiert ist, das zwei Gleitlager-Hülsen 11 umfasst, die zueinander versetzt eingesetzt sind. Das Pumpenrad 3 ist derart konfiguriert, dass der Leitkörper 9 äußerlich von den Schaufeln 4 des Pumpenrads 3 unter Bildung eines ringförmigen Raumes umgeben wird. Die Steuerstange 10, die den Leitkörper 9 umfasst, wird durch eine Antriebsart 12, zum Beispiel durch einen Elektromagneten, der im Detail in der 3 veranschaulicht wird, entlang einer Rotationsachse 13 verschiebbar, von einer Position, die durch den Träger des Leitkörpers 9 an der Wandung 8 des Pumpenrads in Richtung des Pfeils im Inneren des Ansaugraums 7 definiert wird. Ausgehend von der Position des Leitkörpers, die in 1 veranschaulicht ist und die einen maximales Durchflussvolumen von Kühlmittel von der Kühlmittelpumpe 1 ermöglicht, kann der Leitkörper 9 verschoben werden, bis er von der Abdeckung 6 gestützt wird, um den Durchfluss zu unterbrechen. 1 shows in a schematic way the basic components of an adjustable resp. adjustable or adjustable or controllable coolant pump 1 according to one embodiment of the present invention. The pump 1 includes an impeller or impeller 3 that is mounted to in a pump body 2 to rotate and the essentially radially oriented blades 4th contains. The impeller 3 is with a hollow shaft 5 connected by means of a pulling motion from an internal combustion engine, not shown, via a to the hollow shaft 5 connected traction sheave is operated. In the operating state of the coolant pump 1 becomes a cooling liquid, especially water, by the rotation of the pump wheel 3 with assigned cover 6th from a suction chamber 7th into a spiral channel, not shown, of the pump body 2 pumped, and from there into cooling channels of a cylinder head and the cylinder crankcase of an internal combustion engine, not shown. To influence or regulate the coolant flow volume of the coolant pump 1 To enable the present invention provides a guide body 9 in front, also called the baffle plate, between a wall 8th the impeller and a cover 6th is axially displaceable. The guide body 9 is non-rotatable on a push rod or control rod 10 attached that in the hollow shaft 5 is guided centrally exclusively for axial displacement and is mounted with a plain bearing or smooth bearing (Italian: cuscinetto liscio) that has two plain bearing sleeves 11 includes, which are used offset from one another. The impeller 3 is configured such that the guide body 9 externally from the shovels 4th of the impeller 3 is surrounded to form an annular space. The control rod 10 who have favourited the baffle 9 includes is by a type of drive 12th , for example by means of an electromagnet, which is detailed in the 3 is illustrated along an axis of rotation 13th displaceable, from a position determined by the support of the guide body 9 on the wall 8th of the impeller in the direction of the arrow inside the suction chamber 7th is defined. Starting from the position of the guide body, which is shown in 1 is illustrated and showing a maximum flow volume of coolant from the coolant pump 1 allows the guide body 9 moved until it is off the cover 6th is supported to cut off the flow.

Ein Dichtungselement 14, das am peripheren Rand des Leitkörpers 9 angeordnet ist, erzeugt in der End-Position auf der Abdeckung 6, die Dichtigkeit eines Kontaktbereiches oder eines Dichtungsbereiches Abdichtung zwischen dem Leitkörper 9 und der Abdeckung 6. Der Antrieb 12 ermöglicht des Weiteren eine kontinuierliche Positionierung des Leitkörpers 9 in einer mittleren Stellung. Um die Entkopplung von der Drehung zu erreichen oder um eine Drehung der bezüglich der drehenden hohlen Welle 5 nur axial verschiebbaren Steuerstange 10 sicher zu vermeiden, ist die Steuerstange 10 auf dem Ende, das dem Leitkörper 9 entgegengesetzt ist, mit einem vieleckigen Profil 15 konfiguriert, das in einem linearen Wälzlager 16 geführt wird.A sealing element 14th that is on the peripheral edge of the guide body 9 is arranged, generated in the end position on the cover 6th , the tightness of a contact area or a sealing area between the guide body 9 and the cover 6th . The drive 12th also enables continuous positioning of the guide body 9 in a middle position. To achieve decoupling from the rotation or to rotate the hollow shaft relative to the rotating shaft 5 only axially displaceable control rod 10 safe to avoid is the control rod 10 on the end that is the guide body 9 is opposite, with a polygonal profile 15th configured that in a linear bearing 16 to be led.

Die 2 und 3 veranschaulichen alternative Konfigurationsbeispiele von erfindungsgemäßen Kühlmittelpumpen, und die entsprechenden Bestandteile in den beiden werden durch die gleichen Kennziffern identifiziert.the 2 and 3 illustrate alternative configuration examples of coolant pumps according to the invention, and the corresponding components in the two are identified by the same reference numerals.

In der 2 ist zur Unterbrechung des Durchflusses der Leitkörper 9 verschoben worden, um einen Kontakt mit einem feststehenden Teil des Motors 19 zu erzeugen, zum Beispiel mit einem Gehäuse bzw. Aufnahme des Verbrennungsmotors. Zur Abdichtung eines Dichtungsbereiches 18 sieht die vorliegende Erfindung ein Dichtungselement 17 vor, das dem Teil des Motors 19 zugeordnet ist, wobei das Dichtungselement eine Öffnung 20 umgibt, die die Kühlmittelpumpe 1 verbindet, wobei der Leitkörper 9 von diesem Dichtungselement axial getragen wird.In the 2 is the baffle to interrupt the flow 9 has been moved to make contact with a stationary part of the engine 19th to produce, for example with a housing or receptacle of the internal combustion engine. For sealing a sealing area 18th the present invention provides a sealing element 17th before that the part of the engine 19th is assigned, wherein the sealing element has an opening 20th that surrounds the coolant pump 1 connects, the guide body 9 is axially supported by this sealing element.

Im Konfigurationsbeispiel nach 3 wird der Dichtungsbereich 25 vom Leitkörper 9 und von der Abdeckung 6 des Pumpenrads 3 gebildet. Zu diesem Zweck bildet die Abdeckung 6 auf einem vorderen Ende einen Rand 22, der radial als Gegenkontur 24 für den Leitkörper 9 nach innen gerichtet ist. Um die Dichtigkeit des Dichtungsbereiches 25 zu verbessern, sieht die vorliegende Erfindung ein Dichtungselement 21 vor, das in eine ringförmige Nut 23 des Leitkörpers 9 eingesetzt wird und vom Rand 22 der Abdeckung 6 mit Zwangsblockierung getragen wird. Die Verschiebung des Leitkörpers 9 in Pfeilrichtung erfolgt zusammen mit dem Antrieb 12, zum Beispiel elektrisch. Vorzugsweise besteht der Antrieb 12 aus einem Elektromagneten, der, nach einer Stromunterbrechung, den Leitkörper 9 durch eine Rücksetz-Feder verschiebt, bis der Leitkörper 9 von der Wandung 8 des Pumpenrads gehalten wird. Diese Vorrichtung kann gleichzeitig als Sicherheitsvorrichtung verwendet werden, durch die, im Falle eines Ausfalls des Antriebs 12, der Leitkörper 9 umfassende Steuerstange 10 automatisch in einer Stellung verschoben wird, die einen maximalen Durchfluss des Kühlmittels sichert.In the configuration example according to 3 becomes the sealing area 25th from the guide body 9 and from the cover 6th of the impeller 3 educated. For this purpose forms the cover 6th a border on a front end 22nd , the radial as the opposite contour 24 for the guide body 9 is directed inwards. About the tightness of the sealing area 25th To improve, the present invention provides a sealing element 21 before that into an annular groove 23 of the guide body 9 is used and from the edge 22nd the cover 6th is worn with forced locking. The displacement of the guide body 9 in the direction of the arrow takes place together with the drive 12th , for example electrically. Preferably there is the drive 12th from an electromagnet, which, after a power interruption, becomes the guide body 9 shifted by a reset spring until the guide body 9 from the wall 8th of the impeller is held. This device can also be used as a safety device through which, in the event of a drive failure 12th , the guide body 9 comprehensive control rod 10 is automatically moved to a position that ensures maximum coolant flow.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: KühlmittelpumpeCoolant pump
22: PumpenkörperPump body
33rd: Lauf- bzw. PumpenradImpeller or pump wheel
44th: Schaufelshovel
55: hohle Wellehollow shaft
66th: Abdeckungcover
77th: AnsaugraumSuction space
88th: Wandung des PumpenradsWall of the pump wheel
99: LeitkörperGuide body
1010: Schiebestange bzw. SteuerstangePush rod or control rod
1111: Gleitlager-HülsePlain bearing sleeve
1212th: Antriebdrive
1313th: RotationsachseAxis of rotation
1414th: DichtungselementSealing element
1515th: vieleckiges Profilpolygonal profile
1616: lineares Wälzlagerlinear roller bearing
1717th: DichtungselementSealing element
1818th: DichtungsbereichSealing area
1919th: Teil des MotorsPart of the engine
2020th: Öffnungopening
2121: DichtungselementSealing element
2222nd: Randedge
2323: ringförmige Nutannular groove
2424: GegenkonturCounter contour
2525th: DichtungsbereichSealing area

Claims

Adjustable coolant pump (1) for the cooling circuit of an internal combustion engine, comprising: a pump body (2) in which an impeller (3), which is driven by a hollow shaft (5), is mounted for rotation about an axis of rotation (13) and has essentially radially aligned blades (4), said pump wheel (3) being suitable for sending a cooling liquid through a suction chamber (7) into a spiral channel, and the flow volume of the coolant can be influenced by a guide body (9), which is axially displaceable between two end positions by means of a control rod (10) guided inside the hollow shaft (5), characterized in that the guide body (9) can be decoupled from the rotation of the pump wheel (3) and externally from the blades ( 4) of the pump wheel (3) is surrounded, a displacement area of the guide body (9) on one side by a wall (8) of the pump wheel and on the other side by a cover Kung (6) of the impeller (3) or by a surrounding fixed structure of the coolant pump (1) is defined.

Pump up Claim 1 In order to achieve decoupling from the rotation, the control rod (10) connected to the guide body (9) is fastened in such a way that it is prevented from rotating in a component separate from the hollow shaft (5).

Pump up Claim 2 wherein the control rod (10) is non-rotatable and is guided by a polygonal profile (15) for axial displacement in a linear roller bearing (16) from or outside the rotating hollow shaft (5).

Pump according to one of Claims 1 to 3, the control rod (10) being displaceable in the hollow shaft (5) by means of a sliding bearing or smooth bearing which comprises at least one sliding bearing sleeve (11) or by means of a roller bearing.

Pump according to one of Claims 1 to 4, the guide body (9) forming a sealing area (18) with the stationary pump body (2) or with a stationary part of the motor (19) assigned to the coolant pump (1).

Pump according to one of Claims 1 to 4, a sealing area (25) being formed between the guide body (9) and the rotating cover (6) of the pump wheel (3).

Pump up Claim 5 or after Claim 6 , wherein an elastic sealing element (17, 21) is assigned to a component in the area of the sealing area (18, 25), while the other assigned component is carried by this sealing element in an end position of the guide body (9) to produce the seal.

Pump up Claim 7 , wherein a compact seal, a round seal or a profiled seal is provided as the sealing element (21) and is fixed in position in an annular groove (23).

Pump according to one of Claims 1 to 4, the control rod (10) being axially displaceable together with the guide body (9) by means of a drive element, in particular by means of an electrically or hydraulically functioning drive element (12).

Pump up Claim 9 , wherein the drive (12) comprises a safety device.