DE2014069A1

DE2014069A1 - Temperature-regulating cooling water pump, in particular for motor vehicle engines

Info

Publication number: DE2014069A1
Application number: DE19702014069
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Krag, Jep Reuter, 4500 Osnabrück
Priority date: 1970-03-24
Filing date: 1970-03-24
Publication date: 1971-10-07

Description

Temperaturregelnde Kühlwasserpumpe insbesondere für Kraftfahrzeug - Mptpren. Temperature-regulating cooling water pump, especially for motor vehicles - Mptpren.

Die Erfindung betrifft eine Kühlwasserpumpe für Verbrennungsmotor en, deren Antriebswelle gleichzeitig Antriebswelle für den Kühlerlüfter ist, und an dessen Pumpenrad sich ein Behälter mit einem Medium hohler Wärmeausdehnung befindet, das bei Uber- oder Unterschreitung einer bestimmten Kühlwassertemperatur eine direkte Ein- oder Ausschaltung des Kühlwinderzeugers durchführt.The invention relates to a cooling water pump for an internal combustion engine en whose drive shaft is also the drive shaft for the radiator fan, and at the pump wheel there is a container with a medium of hollow thermal expansion, this is a direct one when a certain cooling water temperature is exceeded or not reached Switching the cooling wind generator on or off.

Bei Kraftfahrzeugen mit wassergekühlten Motoren ist in der Regel zwischen Wasserkühler und Motor, d.h. auf der am Motor angebauten Kühlwasserpumpenwelle ein Propellerlüfter vorgesehen, der dem Wasserkühler den notwendigen Kühlwind zuführt.In motor vehicles with water-cooled engines, there is usually between Water cooler and motor, i.e. on the cooling water pump shaft attached to the motor Propeller fan provided, which supplies the water cooler with the necessary cooling wind.

Diese Propellerlüfter verursadhen- Geräusche und benötigen eine nicht zu unterschätzende Antriebsleistung. Ihre Kühlwinderzeugung ist jedoch nicht ständig erforderlich, sondern nur bei starker Auslastung des Verbrennungsmotors bei niedriger Pahrgeschwindigkeit. Im Allgemeinen genügt der Fahrwind, um den Wasserkühler zu kühlen, Aus diesem Grunde werden. Propellerlüfter verwendet, die sich in Abhängigkeit von der Nühlwassertemeratur ein- bezw. ausschalten. Sie werden nur eingeschaltet, wenn sie wirklich zur Minderung der Kühlwassertemperatur benötigt werden.These propeller fans cause noises and do not require one drive power to be underestimated. However, their cooling wind generation is not constant required, but only when the internal combustion engine is heavily utilized at a lower level Pace speed. In general, the wind is enough to close the water cooler be cool, because of this. Propeller fans used, which are dependent from the Nühlwassertemeratur on or. switch off. They only get turned on if they are really needed to reduce the cooling water temperature.

Bekannt sind Propellerlüfter, die nicht vom Verbrennungsmotor direkt über eine Keilriemenscheibe angetrieben werden sondern einen eigenen, vom Batteriestrom betriebenen Elektromotor haben, der je nach Kühlwassertemperatur durch einen im Kühlwasserraum befindlichen Thermostaten ein- bezw. ausgeschaltet wir.a.- Die Leistung solcher Lüfter ist begrenzt und die durch sie verursachte, starke Batteriebelastung ist unerwünscht.Propeller fans that are not directly from the internal combustion engine are known be driven by a V-belt pulley but its own, from the battery power operated electric motor, which, depending on the cooling water temperature, is driven by an im Thermostats located in the cooling water chamber. switched off we.- The power such a fan is limited and the heavy battery drain it causes is undesirable.

Bekannt sind auch Propellerlüfter, die auf Grund einer Temperaturanzeige von Rand ein- und ausgekuppelt werden. Sie stellen aber zu hohe Anforderungen an die Aufmerksj'mkeit des Fahrers.Also known are propeller fans that operate on the basis of a temperature display be engaged and disengaged from the edge. But you have too high demands the driver's attention.

Bekannt sind weiter Propellerlüfter, bei denen zwischen Wasserkühler und Propellerläfter ein Behalter mit einem Medium hoher Wärmeausdehnung angeordnet ist, das in Abhängigkeit von der Luftstromtemperatur hinter dem iiühler den Propelierlüfter ein-oder auskuppelt. Diese Regelung ist sehr unzuverlässig, da die Luftstromtemperatur hinter dem Wasserkühler nicht unbedingt den Schwankungen der Kühlwassertemperatur im Motor entspricht.Propeller fans are also known, with those between water coolers and propeller fan arranged a container with a medium of high thermal expansion This is the propeller fan depending on the air flow temperature behind the cooler engages or disengages. This scheme is very unreliable because of the airflow temperature behind the water cooler does not necessarily reflect the fluctuations in the cooling water temperature in the engine.

Sie ist von zu vielen Faktoren abhängig.It depends on too many factors.

Bekannt sind auch temperaturregelnde Kühlwasserpumpen, an deren Schaufelrad ein mit einem Ausdehnungsmedium gefüllter Behälter so angebracht ist, dass durch seine Ausdehnung eine, durch die hohle Pumpenwelle führende Druckfeder und Druckstange eine Reibungskupplung zur Lüftereinschaltung betätigt. Daee das Erwärmen und Abkühlen des Ausdehnungsmediums langsam vor sich geht, erfolgt auch das Ein- und Auskuppeln entsprechend langsam.Also known are temperature-regulating cooling water pumps on their impeller a container filled with an expansion medium is attached so that through its extension is a compression spring and a push rod leading through the hollow pump shaft a friction clutch is actuated to switch the fan on. Daee the heating and cooling of the expansion medium is slow, the coupling and uncoupling also takes place correspondingly slowly.

D.h. der zur Mitnahme des Lüfters erforderliche Kupplungsdruck entsteht ebenfalls langsam, was wiederum einen untragbaren Kupplungsverschleiss zur Folge hat.This means that the clutch pressure required to drive the fan is created also slowly, which in turn leads to unacceptable wear and tear on the clutch Has.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die angeführten Nachteile zu beheben und das automatische Ein- und Auskuppeln des Propellerlüfters in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur im Notor verschleissmindernd zu gestalten.The purpose of the present invention is to address the disadvantages mentioned to fix and the automatic coupling and uncoupling of the propeller fan depending on of the cooling water temperature in the Notor to reduce wear.

In der beigefügten Zeichnung ist mit Fig.1 eine, der Erfindung entsprechende Kühlwasserpumpe mit automatischer Aus- und Einkupplung des Propellerlüfters in direkter Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur im Motor dargestellt, bei der die Druckfeder zum Zwecke der Schaltzeitverkürzung vorgespannt ist.In the accompanying drawing, FIG. 1 shows a corresponding to the invention Cooling water pump with automatic disengagement and engagement of the propeller fan in direct Dependence on the cooling water temperature in the engine shown at which the compression spring is biased for the purpose of shortening the switching time.

Einzelheiten sind 1: der Propellerlüfter mit Anschraubflansch 2: die hohle Kühlwasserpumpenwelle 3: das Kühlwasserpumpenrad mit Pördersxhafeln 4: der Behälter mit dem Ausdehnungsmedium 5: das mit 4) direkt, dicht verbundene Ausdehnungswellrohr 6: die kraftübertragende Druckfeder 7: das die Druckfeder vorspannends, flexible Stahlseil 8: die Verstellspindel zur Weitergabe des Mediumdruckes andie Kupplung 9: die durch Gewinde mit der Verstellspindel verbundene Schaltkulisse 11: Schlitze in der Pumpenwellenwandung zur Durchführung der Kulissenmitnehmerstifte 12: die Kulissenmitnehmerstifte 13: das verschiebbare Konuskupplungsinnenteil 14: das mit dem Propellerlüfter verbundene Konuskupplungsaußenteil 15: das Propellerlüfter-Leerlauflager 16: das Kupplungsausrückfeder 17: die Halteverschraubung für 15 und Gegenlager für 16 18: das am Kühlwassermantel des Motors befestigte Pumpengehause 19: die Pumpenwellen-Antriebsscheibe 20: Wärmeleitrippen zur schnellen Reaktion des Ausdehnungsmediums Das im Mediumbehälter (4) befindliche Ausdehnungsmedium (Paraffin, Wachs, Öl od. ähnl.) dehnt sich, da es sich in einem, vor%ugsweise aus Kupfer bestehenden, vom Motorkühlwasser umspülten Behalter (4) befindet, sehr schnell in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur im Motor aus. Diese Ausdehnung pflanzt sich in das Ausdehnungswellrohr (5)- fort, das wiederum die Druckkräfte an die vorgespannte Druckfeder (6) weitergibt. Die Druclcfeder (6) gibt die erhaltene Läng,sbewegung über-die Verstellspindel (8), die Schaltkulisse (9) und die Mitnehmerstifte (12) an das Kupplungsinnenteil (13) weiter.Details are 1: the propeller fan with screw-on flange 2: the hollow cooling water pump shaft 3: the cooling water pump wheel with conveyor panels 4: the Container with the expansion medium 5: the corrugated expansion pipe directly, tightly connected with 4) 6: the force-transmitting compression spring 7: the flexible one pretensioning the compression spring Steel cable 8: the adjusting spindle for transferring the medium pressure to the coupling 9: the shift gate connected to the adjusting spindle by thread 11: Slots in the wall of the pump shaft to pass through the link driver pins 12: the link driver pins 13: the displaceable cone coupling inner part 14: the outer cone coupling part 15 connected to the propeller fan: the propeller fan idle bearing 16: the clutch release spring 17: the retaining screw for 15 and counter bearing for 16 18: the pump housing attached to the cooling water jacket of the motor 19: the pump shaft drive pulley 20: Heat-conducting ribs for the rapid reaction of the expansion medium Das in the medium tank (4) the expansion medium (paraffin, wax, oil or the like) expands because it was flushed with the engine cooling water in one that was mainly made of copper Container (4) is located very quickly depending on the cooling water temperature in the engine. This expansion is propagated into the corrugated expansion pipe (5) - which in turn passes the pressure forces on to the pretensioned compression spring (6). the The compression spring (6) gives the received longitudinal movement via the adjusting spindle (8), the shift gate (9) and the driving pins (12) on the inner coupling part (13) Further.

Es erfolgt die Einkupplung des Propellerlüfters. Die Zwischenschaltung der Druckfeder (6) ist notwendig, da schnell ansteigende Kühlwassertemperaturen eine grössere Ausdehnung des Mediums hervorrufen Können, als zum Einkuppeln notwendig ist.The propeller fan is then coupled. The interposition the compression spring (6) is necessary because the cooling water temperatures rise rapidly Can cause the medium to expand more than is necessary for coupling is.

Die Vorspannung der Druckfeder (G) mit dem Stahlseil (7) ist erforderlich, um den Kupplungsvorgang möglichst kurz zu halten und erst dann einzuleiten, wenn der für die Momentübertragung erforderliche Kupplungsdruck vorhanden ist. Die Schaltkulisse (9) ist auf der Druckspindel (8) verstellbar angeordnet, um den Einschaltpunkt genau einstellen zu können und um eventuellen Kupplungsv'erschleiss auszugleichen. Die Schlitze (11) in der Pumpenwellenwandung dienen sowohl zur Durchführung der in der Kulisse (9) mit Gewinde befestigten Mitnehmerstifte (12) als auch zur Drehmomentübertragung von der Pumpenwelle (2) zum Kupplungsinnenteil (13).The pre-tensioning of the compression spring (G) with the steel cable (7) is necessary, to keep the coupling process as short as possible and only initiate when the clutch pressure required for torque transmission is available. The shift gate (9) is arranged on the pressure spindle (8) so that it can be adjusted to exactly the switch-on point to be able to adjust and to compensate for possible clutch wear. the Slots (11) in the pump shaft wall serve both to carry out the in the Link (9) with thread fastened driving pins (12) as well as for torque transmission from the pump shaft (2) to the inner coupling part (13).

Fig. 2 stellt eine temperaturregelnde Kühlwasserpumpe dar, bei der sowohl der Propellerlüfter, als auch die Pumpe selbst über eine vorgespannte Druckfeder schnell aus- und eingeschaltet werden. Sie sitzen auf einer gemeinsamen Welle (2). Diese Ausführung sieht ausserdem vor, dass das Kupplungsinnenteil (13) durch Kugeln (29), die unter Federdruck (3o) stehen, in seiner Kupplungsbewegung gehemmt wird. Erst wenn die Betätigungsfeder (6) einen bestimmten Überdruck erreicht hat, wird das Kupplungsinnenteil (13) zum ruckartigen und damit verschleißhindernden Einkuppeln freigegeben.Fig. 2 shows a temperature-regulating cooling water pump in which both the propeller fan and the pump itself via a pretensioned compression spring can be switched off and on quickly. They sit on a common shaft (2). This design also provides that the inner coupling part (13) by balls (29), which are under spring pressure (3o), is inhibited in its coupling movement. Only when the actuating spring (6) has reached a certain overpressure will the inner coupling part (13) for jerky and therefore wear-preventing coupling Approved.

Fig. 3 stellt eine temperaturregelnde Kühlwasserpumpe dar, bei der statt der Reibungskupplung ein Schaltfreilauf das Aus- und Einschalten des Lüfters besorgt.Fig. 3 shows a temperature-regulating cooling water pump in which instead of the friction clutch, a freewheel switching the fan on and off concerned.

Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist ein Klemmstück-Schaltfreilauf vorgesehen, der durch Verschiebung der Außen- (21) und Innenkäfige (22) gegeneinander in bekannter Weise das Ein- bezw. Ausschalten bewirkt. Es kann jedoch auch jede andere Art von Schaltfreiläufen zur Anwendung kommen.In the illustrated embodiment, a sprag is a freewheel provided by moving the outer (21) and inner cages (22) against each other in a known way the Ein- or. Switching off causes. However, it can also be any other types of freewheels are used.

Die Funktion beginnt damit, dass die Verstellspindel (6) den Mediumdruck (4) über die Schaltkulisse (9) auf die Schalthebel (23) überträgt. Diese Schalthebel (23) sind in dem Innenkäfig (22) das Schaltfreilaufes gelagert und mit einer lE4ase (24) versehen, die in den Außenkäfig (21) der Klemmstücke (25) eingreift. Wenn die Schalthebel (23) durch die Bewegung der Verstellspindel (8) gedreht werden, verschiebt die Nase (24) die Klemmstückkafige gegeneinander und kuppelt somit ein oder aus. Um sicherzustellen, dass ein exaktes und schnelles Schalten erfolft, ist der Schalthebel mit einer sogenannten Überschnappfedcsr (-7) versehen die im gezeichneten Beispiel einerseits in eine zweite Nase (26) des Schalthebels (23) eingreift, andererseits sich auf ein Gegenlager (28) am Innenkäfig (22) abstützt.The function begins with the adjusting spindle (6) increasing the medium pressure (4) via the shift gate (9) to the shift lever (23). These gear levers (23) the freewheel is mounted in the inner cage (22) and with an IE4ase (24) which engages in the outer cage (21) of the clamping pieces (25). If the Switching lever (23) can be rotated by moving the adjusting spindle (8), moves the nose (24) the sprag cage against each other and thus engages or disengages. In order to ensure that an exact and fast shifting takes place, the shift lever is provided with a so-called snap-on spring (-7) in the example shown engages on the one hand in a second nose (26) of the shift lever (23), on the other hand is supported on a counter bearing (28) on the inner cage (22).

Claims

1) Temperature-regulating cold water pump, especially for I (raft vehicle engines, characterized in that the expansion guided through the hollow pump shaft (2) of the tank (4) filled with an expansion medium, the coupling.

of the fan (1) via elements that reduce the coupling time.

2) cooling water pump according to claim 1, characterized in that the compensating spring (6) interposed in the friction clutch actuation linkage Pre-tensioned with a steel cable (7) to a tension corresponding to the clutch pressure is.

3) cooling water pump according to claim 1 and 2, characterized in that the coupling of the friction clutch for the fan by means of a spring pressure stationary ball (29) is inhibited until there is a higher one in the compensating spring (6) Tension is stored as the clutch needs to transmit power.

4) cooling water pump according to claim 1 to 3, characterized in that a freewheel is used to couple the fan.

5) cooling water pump according to claim 4, characterized in that the the switching on and off lever (23) by a snap spring (27) in one or Switch-off position is held.

L e r s e i t e