DE202011110766U1

DE202011110766U1 - Kühlpumpe mit einer Ventilgruppe

Info

Publication number: DE202011110766U1
Application number: DE202011110766.7U
Authority: DE
Original assignee: Industrie Saleri Italo SpA
Current assignee: Industrie Saleri Italo SpA
Priority date: 2010-02-08
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2016-04-04
Anticipated expiration: 2021-01-21
Also published as: HUE024469T2; DE202011110767U1; ES2532226T3; EP2687728B1; EP2534381B1; EP2534381A1; CN102782329B; HUE040229T2; WO2011095907A1; PL2687728T3; EP2687728A1; PL2534381T3; ITBS20100021A1; CN102782329A

Abstract

Kühlpumpe (1), insbesondere für Fahrzeuge, aufweisend: – einen Pumpenkörper (2), der mit einem Aufnahmeabschnitt eines Kühlkreislaufs und mit einem Zufuhrabschnitt dieses Kreislaufs verbindbar ist; – einen Rotor (4) zur kontinuierlichen Drehung um eine Rotationsachse, der in dem Pumpenkörper behaust und geeignet ist, die Flüssigkeit aus dem Aufnahmeabschnitt aufzunehmen und die unter Druck gesetzte Flüssigkeit an den Zufuhrabschnitt zu schicken; wobei in dem Pumpenkörper (2) eine Förderkammer (6), die stromabwärts von dem Rotor (4) positioniert ist, und eine mit der Förderkammer (6) verbundene Förderleitung (8), die mit dem Zufuhrabschnitt des Kühlkreislaufs verbindbar ist, vorgesehen sind; – eine Ventilgruppe (10), die zwischen die Förderkammer (6) und die Förderleitung (8) positioniert ist, um in einer geschlossenen Konfiguration die Passage der Flüssigkeit aus der Förderkammer (6) zu der Förderleitung (8) zu partialisieren; wobei die Ventilgruppe (10) aus dem Pumpenkörper (2) entnehmbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilgruppe für eine Kühlpumpe, insbesondere für den Automobilbereich.
Es ist wohl bekannt, dass die Kühlpumpe die Hauptkomponente des Kühlkreislaufs für Wärmemaschinen, insbesondere in Fahrzeugen, ist. Daher wird besondere Aufmerksamkeit auf das korrekte Design solcher Komponenten und auf die kontinuierliche Verbesserung ihrer Leistungsfähigkeit gerichtet.
Beispiele für Kühlpumpen sind in den Dokumenten EP-A1-1503083 und PCT/IT2009/000269 der Anmelderin illustriert.
Insbesondere spielt in dem Dokument PCT/IT2009/000269 der stromabwärts des Rotors angeordnete Obturator eine essenzielle Rolle.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Ventilgruppe bereitzustellen, die einen Obturator aufweist, der insbesondere zur Verwendung im Kühlpumpenbereich geeignet ist.
Dieser Zweck wird durch eine gemäß Anspruch 1 hergestellte Ventilgruppe erreicht.
Die Charakteristika und Vorteile der Ventilgruppe gemäß der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung offensichtlich, die sich im Einklang mit den angehängten Zeichnungen auf ein nichtbeschränkendes Beispiel bezieht, wobei:
Die 1a und 1b ein Diagramm einer Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung, gemäß einer Ausführungsform, in einer geschlossenen Konfiguration bzw. in einer offenen Konfiguration zeigen;
2 eine Ventilgruppe gemäß der vorliegenden Erfindung mit separierten Teilen zeigt;
3 die Ventilgruppe aus 2 zeigt, wobei die Teile zusammengesetzt sind;
4 eine Querschnittansicht der Ventilgruppe aus 3 zeigt;
5 ein Detail der Ventilgruppe gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Die 6a und Ziffer 6b eine Kühlpumpe zeigen, welche die Ventilgruppe der vorliegenden Erfindung gemäß einer weiteren Ausführungsvariation enthält.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, weist eine mechanisch angetriebene Kühlpumpe 1, insbesondere für Fahrzeuge, einen Pumpenkörper 2 und einen in dem Pumpenkörper 2 behausten Rotor 4 auf, der beispielsweise eine im Wesentlichen kreisförmige Form aufweist.
Der Pumpenkörper 2 ist mit dem Kühlkreislauf des Motors verbindbar, und insbesondere ist er mit einem stromaufwärts liegenden Abschnitt des Kreislaufs verbindbar, von dem die Flüssigkeit aufgenommen wird, und mit einem stromabwärts gelegenen Abschnitt des Kreislaufs, zu dem die Flüssigkeit unter Druck in Richtung des Motors geliefert wird.
Der Rotor 4, der in Rotation um eine Rotordrehachse versetzt wird, ist geeignet, die Flüssigkeit aus dem stromaufwärts gelegenen Abschnitt des Kreislaufs aufzunehmen und sie unter Druck in den stromabwärts gelegenen Abschnitt des Kreislaufs zu schicken.
Stromabwärts von dem Rotor weist der Pumpenkörper 2 eine spiralförmige Förderkammer 6 und eine Förderleitung 8 auf, die sich von der Förderkammer 6 aus erstreckt. Die Förderkammer 6 und die Förderleitung 8 haben außer der Öffnung der Förderleitung zum stromabwärts gelegenen Abschnitt des Kühlkreislaufs keine weiteren Öffnungen zu weiteren Leitungen.
Die Pumpe 1 weist des Weiteren eine Ventilgruppe 10 auf, um kontrolliert die Passage der Flüssigkeit von der Förderkammer 6 zu der Förderleitung 8 zu beschränken.
Insbesondere ist die Ventilgruppe 10 geeignet, in einer geschlossenen Konfiguration die Passage von der Förderkammer 6 zu der Förderleitung 8 zu behindern und dabei die Passage der Flüssigkeit von der Förderkammer zu der Förderleitung zu begrenzen oder, bevorzugt, zu verhindern (1a).
In anderen Worten, wenn die Ventilgruppe sich in der geschlossenen Konfiguration befindet, ist die Förderkammer 6 geschlossen und die Flüssigkeit verbleibt in ihr und wird durch den rotierenden Rotor aufgerührt.
In einer Konfiguration mit maximaler Öffnung, erlaubt die Ventilgruppe die Passage der maximal möglichen Flüssigkeitsmenge von der Förderkammer zu der Förderleitung (1b).
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Pumpenkörper ein Aufnahmefach auf und die Ventilgruppe 10, die eine kassettenartige Struktur aufweist, kann in das Aufnahmefach eingesetzt bzw. daraus entnommen werden.
Insbesondere weist die Ventilgruppe 10 einen Ventilkörper 12 auf, der aus einem sich entlang einer Rotationsachse Y erstreckenden Element ausgebildet ist, das vorzugsweise eine zylindrische Form aufweist und mit einer Durchgangsleitung 14 versehen ist.
Die Leitung 14 in wird durch eine Platte 16 von unten her, durch axial von der Platte 16 aus vorstehende und an der Innenseite kreisförmig geformte Seitenwände 18 und durch einen rohrförmigen Kopf 20 begrenzt, der die Seitenwände 18 an der der Platte 16 gegenüberliegenden Seite überragt und verbindet.
Der Ventilkörper 12 ist bevorzugt einstückig ausgeführt.
Vorzugsweise ist der Ventilkörper 12 mit äußeren Dichtungen versehen, beispielsweise in der Form von Schnüren 22, die sich in auf der äußeren Oberfläche der Seitenwände 18 ausgebildeten Nuten befinden, und/oder in der Form von O-Ringen 24, die in einer außerhalb des Kopfes 20 oder der Platte 16 vorgesehenen Nut angeordnet sind.
Die Ventilgruppe 10 weist des Weiteren einen Obturator 30 in der Form eines Paddels auf, der in der Leitung 14 des Ventilkörpers 12 so angeordnet ist, dass er um die Rotationsachse Y drehbar ist, und in der geschlossenen Konfiguration die Passage der Flüssigkeit durch die Leitung 14 behindern kann.
Des Weiteren weist die Pumpe 1 Antriebsmittel auf, die geeignet sind, auf den Obturator 30 einzuwirken, und ihn von der geschlossenen Konfiguration in eine offene Konfiguration zu überführen und umgekehrt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, weisen die Antriebsmittel eine Achse 40 auf, die sich hauptsächlich entlang der Rotationsachse Y erstreckt und mit dem Obturator 30 verbunden ist.
Beispielsweise kreuzt die Achse 40 axial den Obturator 30 und ist mit ihrem unteren Ende mit der Platte 16 und an dem anderen Ende mit dem Kopf 20 verbunden, um den Obturator drehbar zu lagern.
Des Weiteren weisen die Antriebsmittel vorzugsweise eine Scheibe 42 auf, die mit der Achse 40, insbesondere mit ihrem von dem Kopf 20 aus hervorstehenden Teil verbunden ist, und einen Stift 44, der mit der Scheibe 42 an einer relativ zur Rotationsachse Y exzentrischen Position verbunden ist.
Des Weiteren weisen die Antriebsmittel vorzugsweise eine Stange 46 auf, die auf drehbare Weise mit dem Stift 44 verbunden und kontrolliert in eine translatorische Bewegung versetzbar ist.
Gemäß einer variierten Ausführungsform ist die Stange mit einem Aktuator verbunden, wie etwa einem Vakuumaktuator, einen elektromagnetischen Aktuator, einen hydraulischen oder pneumatischen Aktuator, einem elektrischen Aktuator oder ähnlichem.
Die Translation der Stange 46 legt die Rotation des Obturators 30 fest.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, weist die Ventilgruppe des Weiteren ein Ölzurückhalteelement 50 auf, dass auf die Achse 40 aufgesetzt ist.
Des Weiteren weist die Pumpe 1 Erfassungsmittel auf, die geeignet sind, einen Funktionszustand des Fahrzeugs zu erfassen, beispielsweise Wärmeerfassungsmittel, die in der Lage sind, die Temperatur des Kühlmittels oder die Temperatur von Teilen des Motors zu messen.
Die Antriebsmittel stehen in Wirkverbindung mit den Erfassungsmitteln, um die Öffnung des Obturators zu regulieren.
Beispielsweise messen die Wärmeerfassungsmittel die Temperatur der Teile des Motors und übermitteln solche Informationen an die Antriebsmittel, die so lange der Motor kalt ist, den Obturator in einer geschlossenen Konfiguration halten. Wenn die Temperatur des Motors ansteigt, oder gemäß einer vordefinierten Funktion, bewegen die Antriebsmittel den Obturator zunehmend in eine offene Konfiguration.
Gemäß einer Ausführungsform der Pumpe weist die Förderleitung 8 einen Hauptast 8a und einen sekundären Ast 8b auf, die durch eine Separationswand 8c getrennt sind.
In dieser Ausführungsform weist die Ventilgruppe 10 eine feststehende Trennwand 60 auf, die in der Leitung 14 des Ventilkörpers 12 ausgebildet ist, die zwei separate Ausgangspfade aus der Leitung 14 definiert; wenn die Ventilgruppe 10 in dem Pumpenkörper 2 eingesetzt ist, bildet sie eine Fortsetzung der Separationswand 8c.
In der Konfiguration mit maximaler Öffnung, ist der Obturator 30 an der Trennwand 60 ausgerichtet und die Flüssigkeit fließt mit einer Flussrate Q zum Hauptast 8a und zum sekundären Ast 8b der Förderleitung 8.
Beispielsweise fließt in der Konfiguration maximaler Öffnung bei einer Flussrate Q ein Fluss Q1 der Flüssigkeit zum Hauptast 8a und ein Fluss Q2 der Flüssigkeit zum sekundären Ast 8b, wobei Q1 > Q2.
In der maximal geschlossenen Konfiguration behindert der Obturator 30 nur einen der beiden durch die Trennwand 60 festgelegten Pfade und insbesondere den Pfad bezüglich des Hauptastes 8a.
Beispielsweise fließt in der maximal geschlossenen Konfiguration die Flüssigkeit nicht zum Hauptast 8a (Q1 = 0 l/min) und ein Flüssigkeitsfluss Q2 fließt zum sekundären Ast 8b, wobei Q1 < Q2.
Auf innovative Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Kühlpumpe eine rationalisierte Produktion, die es erlaubt, die Ventilgruppe separat von dem Pumpenkörper auszuführen und dabei verbesserten Designkriterien zu folgen, und dann die beiden auf einfache und ökonomische Weise zusammenzusetzen.
Es ist offensichtlich, dass ein Fachmann die vorausgehend beschriebene Pumpe noch modifizieren kann, um etwaigen anfallenden Anforderungen gerecht zu werden, während er dabei innerhalb des durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzumfangs bleibt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

EP 1503083 A1 [0003]
IT 2009/000269 [0003, 0004]

Claims

Kühlpumpe (1), insbesondere für Fahrzeuge, aufweisend: – einen Pumpenkörper (2), der mit einem Aufnahmeabschnitt eines Kühlkreislaufs und mit einem Zufuhrabschnitt dieses Kreislaufs verbindbar ist; – einen Rotor (4) zur kontinuierlichen Drehung um eine Rotationsachse, der in dem Pumpenkörper behaust und geeignet ist, die Flüssigkeit aus dem Aufnahmeabschnitt aufzunehmen und die unter Druck gesetzte Flüssigkeit an den Zufuhrabschnitt zu schicken; wobei in dem Pumpenkörper (2) eine Förderkammer (6), die stromabwärts von dem Rotor (4) positioniert ist, und eine mit der Förderkammer (6) verbundene Förderleitung (8), die mit dem Zufuhrabschnitt des Kühlkreislaufs verbindbar ist, vorgesehen sind; – eine Ventilgruppe (10), die zwischen die Förderkammer (6) und die Förderleitung (8) positioniert ist, um in einer geschlossenen Konfiguration die Passage der Flüssigkeit aus der Förderkammer (6) zu der Förderleitung (8) zu partialisieren; wobei die Ventilgruppe (10) aus dem Pumpenkörper (2) entnehmbar ist.
Pumpe gemäß Anspruch 1, wobei die Ventilgruppe (10) aufweist: einen Ventilkörper (12), der aus einem sich entlang einer Rotationsachse Y erstreckenden Element ausgebildet ist und mit einer Durchleitung (14) versehen ist; und einen Obturator (30), der in der Durchleitung (14) so behaust ist, dass er um die Rotationsachse Y schwenkbar und in der Lage ist, in einer geschlossenen Konfiguration die Passage der Flüssigkeit durch die durch Leitung (14) zu behindern.
Pumpe gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Ventilkörper (12) eine Platte (16) an der Unterseite, axial von der Platte (16) aus vorstehende Seitenwände (18) und einen rohrförmigen Kopf (20) aufweist, der die Seitenwände (18) an der der Platte 16 gegenüberliegenden Seite überragt und verbindet, wobei die Leitung (14) als zwischen den Seitenwänden (18) liegend definiert ist.
Pumpe gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei der Ventilkörper (12) einstückig ausgeführt ist.
Pumpe gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei der Ventilkörper (12) mit äußeren Dichtungen versehen ist, insbesondere in Form von Schnüren (22), die in auf der äußeren Oberfläche der Seitenwände (18) ausgebildeten Nuten angeordnet sind, und/oder in Form von O-Ringen (24), die in einer außerhalb des Kopfes (20) oder der Platte (16) vorgesehenen Nut angeordnet sind.
Pumpe gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, aufweisend Antriebsmittel, die geeignet sind, auf den Obturator (30) einzuwirken, um ihn aus einer geschlossenen Konfiguration in eine offene Konfiguration zu überführen und umgekehrt.
Pumpe gemäß Anspruch 6, wobei die Antriebsmittel eine mit dem Obturator (30) verbundene Achse (40), einen Stift (44), der exzentrisch mit der Achse (40) verbunden ist, und eine Stange (46) aufweisen, die kontrolliert in eine translatorische Bewegung versetzbar und mit dem Stift (44) auf drehbare Weise verbunden ist.
Pumpe gemäß Anspruch 7, wobei die Achse (40) axial den Obturator (30) kreuzt und mit ihren Enden in den Ventilkörper (12) eingreift, um den Obturator drehbar zu lagern.
Pumpe gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Ventilgruppe (10) ein Ölzurückhalteelement (50) aufweist, das auf die Achse (40) aufgesetzt ist, um eine Dichtung bezüglich des Öls zu bilden.
Pumpe gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, aufweisend Erfassungsmittel, die in Wirkverbindung mit den Antriebsmitteln stehen und geeignet sind, einen Funktionszustand des Fahrzeugs zu erfassen, insbesondere Wärmeerfassungsmittel, die geeignet sind die Temperatur der Kühlflüssigkeit oder die Temperatur von Teilen des Motors zu messen.
Pumpe gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Ventilgruppe (10) eine feststehende Trennwand (60) aufweist, die in der Durchleitung (14) behaust und geeignet ist, zwei separate Ausgangspfade für die die Durchleitung (14) durchquerende Flüssigkeit zu definieren.
Pumpe gemäß Anspruch 11, wobei der Obturator mit der feststehenden Trennwand (60) zusammenwirkt, um in der geschlossenen Konfiguration nur einen Ausgangspfad zu schließen.
Pumpe gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Förderleitung (8) einen Hauptast (8a) und einen sekundären Ast (8b) aufweist, die durch eine Separationswand (8c) voneinander getrennt sind.
Pumpe gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei der Pumpenkörper (2) ein Aufnahmefach aufweist, und die Ventilgruppe (10) eine kassettenartige Struktur aufweist und in das Aufnahmefach einsetzbar und daraus entnehmbar ist.