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Die Erfindung betrifft eine mechanische Pumpe für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche mechanische Pumpe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, ist beispielsweise bereits der
DE 10 2011 117 897 A1 als bekannt zu entnehmen. Die mechanische Pumpe weist ein auch als Pumpengehäuse bezeichnetes Gehäuse auf, welches eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist. Die mechanische Pumpe umfasst außerdem ein Förderelement, welches in dem Gehäuse angeordnet und um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar ist. Durch um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgendes Drehen des Förderelements kann mittels des Förderelements eine beispielsweise zumindest Wasser umfassende und/oder auch als Wasser bezeichnete Flüssigkeit durch die Einlassöffnung hindurchgefördert und von der Einlassöffnung zu der Auslassöffnung gefördert und insbesondere durch die Auslassöffnung hindurchgefördert werden, sodass mittels der Pumpe die Flüssigkeit gefördert werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine mechanische Pumpe der eingangs genannten Art zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch eine mechanische Pumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Um eine mechanische Pumpe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich die einfach auch als Einlass bezeichnete oder an einem Einlass der Pumpe angeordnete Einlassöffnung in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene erstreckt, wobei die Drehachse die Einlaufeinlassöffnung schneidet, mithin durch die Einlassöffnung hindurchverläuft.
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Beispielsweise ist die Einlassöffnung kreisrund ausgebildet, wodurch die Einlassöffnung die Form eines Kreises aufweist, dessen Mittelpunkt beispielsweise auf der Drehachse liegt. Bei der auch als Eintritt, Wassereintritt oder Einlass bezeichneten Einlassöffnung handelt es sich somit um einen zentralen Einlass, über welchen die Flüssigkeit in das auch als Pumpengehäuse bezeichnete Gehäuse einleitbar ist, mithin mittels des beispielsweise als Flügelrad ausgebildeten Förderelements hineingefördert werden kann. Hierdurch kann eine besonders kompakte Bauweise der auch als Wasserpumpe bezeichneten oder als Wasserpumpe ausgebildeten Pumpe realisiert werden. Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Je nach verfügbarem Bauraum können Schläuche von einem Fahrzeugkühler zu einer herkömmlichen, mechanischen Wasserpumpe ungünstig liegen oder verlaufen, da auf nötige Abstände zwischen den Schläuchen und einem Riementrieb geachtet werden muss, mittels welchem die jeweilige Wasserpumpe antreibbar ist. Zum Teil müssen die Schläuche mit großen Umwegen neben oder hinter der Wasserpumpe verlegt oder geführt werden. Dabei werden auch Bögen und/oder scharfe Umlenkungen mit zum Beispiel 90 Grad in Kauf genommen. Daraus können große Druckverluste bei einem Einlauf oder Einströmen der beispielsweise als Kühlmittel ausgebildeten Flüssigkeit insbesondere auf einer Eintrittsseite der Wasserpumpe also zu einer Saugseite der Wasserpumpe beziehungsweise des Förderelements hin resultieren. Eine Folge davon ist ein unerwünscht geringer Wirkungsgrad der Pumpe beziehungsweise in der Folge kann es erforderlich sein, die Wasserpumpe größer als notwendig auszuführen, um Wirkungsgradverluste zu kompensieren. Bei herkömmlichen Wasserpumpen ist ein seitlich liegender Eingang beziehungsweise Eintritt vorgesehen, was zu den oben beschriebenen, ungünstigen Verläufen von Schläuchen und somit zu übermäßigen Druckverlusten führen kann.
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Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können durch die Erfindung, mithin durch den erfindungsgemäß vorgesehenen zentralen Einlass vermieden werden. Scharfe Umlenkungen von beispielsweise als Schläuchen ausgebildeten, von der Flüssigkeit durchströmbaren Leitungselementen, mittels welchen die Flüssigkeit zu der Einlassöffnung geführt wird, können vermieden werden. Außerdem können die Leitungselemente vorteilhaft kurzgehalten werden. Des Weiteren ist ein kompakter und gewichtsgünstiger Aufbau der mechanischen Pumpe darstellbar. Mit anderen Worten kann durch Verwendung des zentralen Einlasses die beispielsweise als mechanische Wasserpumpe ausgebildete, erfindungsgemäße Pumpe im Vergleich zur herkömmlichen Lösung kompakter und gewichtsgünstiger ausgeführt werden. Druckverluste auf einer Einlassseite der Pumpe können besonders gering gehalten werden, woraus einer hoher Wirkungsgrad beziehungsweise Pumpenwirkungsgrad der Pumpe resultiert. Somit kann eine notwenige Antriebsleistung zum Antreiben des Förderelements vorteilhaft gering gehalten werden. Gleichzeitig kann eine Führung von Leitungselementen wie beispielsweise Schläuchen zu dem Einlass optimiert werden. In Kombination mit den vorteilhaft kurzen Leitungselementen kann eine Gewichtseinsparung erzielt werden, und ein beispielsweise als Wasserkreislauf ausgebildeter, von der Flüssigkeit durchströmbare Kreislauf kann in Bezug auf Druckverlust im Vergleich zur herkömmlichen Lösung optimiert werden. Um einen vorteilhaften, freien Querschnitt an dem Einlass realisieren zu können, wird beispielsweise eine vorteilhaft große Schnellkupplung gewählt, welche insbesondere größer ist als bei herkömmlichen, seitlichen Einlässen, da beispielsweise durch eine vordere Lagerung eines Endes einer beispielsweise drehfest mit dem Förderelement verbundenen Welle ein effektiver Querschnitt etwas reduziert werden kann. Die Pumpe kann mit Gleitlaken ausgerüstet sein, um eine übermäßige Reibung und übermäßige, unerwünschte Geräusche zu vermeiden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Längsschnittansicht einer mechanischen Pumpe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen.
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Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Längsschnittansicht eine mechanische Pumpe 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Das Kraftfahrzeug weist in seinem vollständig hergestellten Zustand einen beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Antriebsmotor auf, welcher eine Abtriebswelle aufweist, die beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildet sein kann. Über die Abtriebswelle kann der Antriebsmotor Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Die mechanische Pumpe 10 ist eine mechanische Pumpe, da sie, wie folgenden noch näher erläutert wird, von der Abtriebswelle, mithin von dem Antriebsmotor über die Abtriebswelle und somit, insbesondere rein, mechanisch antreibbar ist. Die mechanische Pumpe 10 ist beispielsweise in einem Kreislauf angeordnet, welcher von einer Flüssigkeit durchströmbar ist. Die Flüssigkeit kann Wasser sein oder zumindest, insbesondere zumindest überwiegend, Wasser umfassen, sodass die Flüssigkeit auch als Wasser bezeichnet wird. Flüssigkeit ist beispielsweise ein Kühlmittel, mittels welchem wenigstens eine Komponente des Kraftfahrzeugs gekühlt wird. Bei der Komponente kann es sich um den Antriebsmotor handeln. Da die Flüssigkeit zumindest, insbesondere zumindest überwiegend, Wasser umfassen sowie beispielsweise als Kühlmittel ausgebildet sein kann, kann die Flüssigkeit auch als Kühlwasser bezeichnet werden, wobei die mechanische Pumpe 10 auch als Wasserpumpe oder Kühlwasserpumpe bezeichnet wird.
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Die mechanische Pumpe 10 weist ein auch als Pumpengehäuse bezeichnetes Gehäuse 12 auf, welches, insbesondere genau, eine Einlassöffnung 14 und, insbesondere genau, eine Auslassöffnung 16 aufweist. Die Einlassöffnung 14 wird auch als Eintritt oder Wassereintritt oder einfach als Einlass bezeichnet, wobei die Auslassöffnung 16 auch als Auslass, Wasserauslass oder Wasseraustritt bezeichnet wird. Die Einlassöffnung 14 und die Auslassöffnung 16 sind von der Flüssigkeit durchströmbar. Die Pumpe 10 weist ein Förderelement 18 auf, welches bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Flügelrad ausgebildet ist. Das Förderelement 18 ist in dem Gehäuse 12 angeordnet und relativ zu dem Gehäuse 12 um eine Drehachse 20 drehbar. Die Pumpe 10 weist ein Antriebsrad 22 auf, welches als Riemenrad oder Riemenscheibe ausgebildet und zumindest teilweise von einem auch als Antriebsriemen bezeichneten Riemen 24 umschlungen ist. Das Antriebsrad 22 ist drehfest mit dem Förderelement 18 verbunden und somit mit dem Förderelement 18 um die Drehachse 20 relativ zu dem Gehäuse 12 mitdrehbar. Aus der Fig. ist ferner erkennbar, dass das Förderelement 18 drehfest mit einer Welle 26 verbunden ist, sodass die Welle 26 und die Drehachse 20 relativ zu dem Gehäuse 12 drehbar ist. Die Welle 26 ist über in axialer Richtung der Welle 26 voneinander beabstandete Lager 28 und 30 drehbar an dem Gehäuse 12 gelagert, sodass das Förderelement 18 über die Welle 26 und die Lager 28 und 30 drehbar an dem Gehäuse 12 gelagert ist. Bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Lager 28 ein Loslager, wobei das Lager 28 vorzugsweise als ein Gleitlager ausgebildet ist. Das Lager 30 ist beispielsweise ein Festlager.
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Die Auslassöffnung 16 ist beispielsweise durch eine Schnellkupplung 32 gebildet, mit welcher ein in der Fig. nicht dargestellt ist und beispielsweise als Schlauch ausgebildet ist, separat von dem Gehäuse 12 ausgebildetes Leitungselement mechanisch verbindbar ist. Durch mechanisches Verbinden des Leitungselements mit der Schnellkupplung 32 kann das Leitungselement fluidisch mit der Auslassöffnung 16 verbunden werden, sodass die die Auslassöffnung 16 durchströmende Flüssigkeit über die Auslassöffnung 16 aus dem Gehäuse 12 ausströmt und in das Leitungselement hineinströmt und in der Folge das Leitungselement durchströmt. Dies ist in der Fig. durch einen Pfeil 34 veranschaulicht. Bei der Schnellkupplung 32 handelt es sich beispielsweise um eine Schnellkupplung gemäß VDA oder HENN. Die Einlassöffnung 14 ist beispielsweise durch eine weitere Schnellkupplung 36 verbunden. Die Schnellkupplung 36 ist beispielsweise eine Schnellkupplung gemäß VDA oder HENN. Mit der Schnellkupplung 36 kann ein beispielsweise als zweiter Schlauch ausgebildetes, zweites Leitungselement mechanisch verbunden werden, welches separat von dem Gehäuse 12 ausgebildet ist. Durch mechanisches Verbinden des zweiten Leitungselements mit der Schnellkupplung 36 kann das zweite Leitungselement fluidisch mit der Einlassöffnung 14 verbunden werden. Das zweite Leitungselement ist von der Flüssigkeit durchströmbar, welche somit mittels des zweiten Leitungselements zu der Einlassöffnung 14 geführt werden kann. Die Flüssigkeit kann das zweite Leitungselement durchströmen, aus dem zweiten Leitungselement ausströmen und in der Folge die Einlassöffnung 14 durchströmen und somit über die Einlassöffnung 14 in das Gehäuse 12 einströmen. Durch einen Pfeil 40 ist in der Fig. das aus dem zweiten Leitungselement ausströmende und die Einlassöffnung 14 durchströmende und somit über die Einlassöffnung 14 in das Gehäuse 12 einströmende und mittels des Förderelements 18 geförderte Kühlmittel (Flüssigkeit) veranschaulicht.
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Die Einlassöffnung 14 ist auf einer Saugseite der Pumpe 10, insbesondere des Förderelements 18 angeordnet. Die Auslassöffnung 16 ist auf einer Druckseite der Pumpe 10, insbesondere des Förderelements 18, angeordnet. Durch Drehen des Förderelements 18 um die Drehachse 20 relativ zu dem Gehäuse 12 wird mittels des Förderelements 18 die Flüssigkeit durch die Einlassöffnung 14 hindurchgefördert, von der Einlassöffnung 14 zu der Auslassöffnung 16 gefördert und durch die Auslassöffnung 16 hindurchgefördert, sodass mittels des Förderelements 18 die Flüssigkeit durch die Leitungselemente und durch das Gehäuse 12 hindurchgefördert und dabei insbesondere durch den genannten Kreislauf hindurchgefördert wird.
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Um nun einen besonders hohen Wirkungsgrad der Pumpe 10 sowie eine besonders kompakte Bauweise der Pumpe 10 und eine besonders günstige Führung der Leitungselemente realisieren zu können, erstreckt sich die Einlassöffnung 14 in einer gedachten, senkrecht zur Drehachse 20 verlaufenden Ebene, wobei die Drehachse 20 durch die Einlassöffnung 14 hindurchverläuft. Bei der Einlassöffnung 14 handelt es sich somit um einen zentralen Einlass, wodurch die Flüssigkeit mittels des zweiten Leitungselements besonders strömungsgünstig und somit ohne übermäßige Druckverluste zu der Einlassöffnung 14 geführt werden kann.
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Die Pumpe 10 weist beispielsweise wenigstens einen oder mehrere Abstützungen 38 auf, über welche das Lager 30, insbesondere in radialer Richtung der Welle 26, an dem Gehäuse 12 abgestützt ist. Die Abstützungen 38 sind auf der Saugseite angeordnet, welche auch als Einlasseite bezeichnet wird, der auf der Saugseite die Einlassöffnung 14 angeordnet ist. Insbesondere ist es denkbar, dass die Abstützungen 38 separat von dem Gehäuse 12 ausgebildet sind. Hierdurch kann eine einfache Montage gewährleistet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Pumpe
- 12
- Gehäuse
- 14
- Einlassöffnung
- 16
- Auslassöffnung
- 18
- Förderelement
- 20
- Drehachse
- 22
- Antriebsrad
- 24
- Riemen
- 26
- Welle
- 28
- Lager
- 30
- Lager
- 32
- Schnellkupplung
- 34
- Pfeil
- 36
- Schnellkupplung
- 38
- Abstützung
- 40
- Pfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011117897 A1 [0002]
