DE202017001998U1 - Laufrad-Vorrichtung, Steuervorrichtung und Wasserpumpeneinheit - Google Patents

Laufrad-Vorrichtung, Steuervorrichtung und Wasserpumpeneinheit Download PDF

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Abstract

Laufradvorrichtung (10) einer Wasserpumpeneinheit (1) für eine Kühlanlage eines Motors eines Fahrzeugs, wobei die Pumpeneinheit (1) des Weiteren eine Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) umfasst, wobei die Laufradvorrichtung (10) Folgendes umfasst: – ein Laufrad (102), das drehbar ist, um eine bestimmte Menge an Kühlflüssigkeit in Bewegung zu versetzen; – eine mit dem Laufrad (102) im Eingriff stehende Laufradwelle (104), die entlang einer Achse (X-X) verläuft und ein Antriebsende (114) umfasst; – ein Laufradgehäuse (110), das das Laufrad (12) in einer Laufradkammer (120) abdichtend aufnimmt, und dazu geeignet ist, das Laufrad (102) und die Laufradwelle (104) in der Rotation zu stützen; wobei das Laufradgehäuse (110) eine Rückwand (115) umfasst, die einen durchgehenden Hohlraum (115') aufweist, in dem das Antriebsende (114) aufgenommen wird; wobei mit dem Antriebsende (114) eine Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) in Eingriff gebracht werden kann, um die Rotation der Laufradwelle (14) zu regeln bzw. steuern.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laufrad-Vorrichtung bzw. Drehvorrichtung einer Pumpeneinheit für eine Kühlanlage eines Fahrzeugs, eine Steuervorrichtung einer Pumpeneinheit für eine Kühlanlage eines Fahrzeugs, die für die genannte Laufradvorrichtung einsetzbar ist, und betrifft außerdem eine Pumpeneinheit, die die Laufradvorrichtung und eventuell die Steuervorrichtung umfasst. Vorzugsweise ist diese Kühlanlage spezifisch zur Kühlung eines Motors, zum Beispiel eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs vorgesehen.
  • Der Stand der Technik kennt etliche Ausführungsformen von Pumpeneinheiten, die sich voneinander in der Abmessung und in der Antriebsart unterscheiden.
  • Zum Beispiel unterscheiden sie sich in der eigenen Abmessung und insbesondere in der Abmessung des eigenen Laufrads, der zufolge die in den Kreislauf der Kühlanlage eingesetzte Kühlflüssigkeitsmenge variiert.
  • Außerdem unterscheiden sich die Pumpeneinheiten voneinander entsprechend der Antriebsart, die das Laufrad in Bewegung versetzt: es sind mechanisch angetriebene Pumpeneinheiten bekannt, die eine Riemenscheibe vorsehen, die kinematisch über eine entsprechende Kinematik mit der Motorwelle verbunden wird, es sind elektrisch angetriebene Pumpeneinheiten bekannt, die einen elektrischen Motor umfassen; es sind elektrisch/mechanisch dual angetriebene, d. h. sowohl einen elektrischen Antrieb als auch einen mechanischen Antrieb umfassende Pumpeneinheiten bekannt.
  • Die bekannten Pumpeneinheiten weisen komplexe Montage- und Zerlegungs-Vorgänge am Fahrzeug, sowie Wartungs- und Austausch-Vorgänge einiger Komponenten auf. Zum Beispiel ist es, bei einem Versagen einzig des Antriebs der Pumpeneinheit, notwendig, die gesamte Pumpeneinheit, inklusive des hydraulischen Abschnitts, der das Laufrad umfasst, aus dem Fahrzeug zu entfernen, obgleich keine Störung am Laufrad vorliegt.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dreh- bzw. Laufradvorrichtung, eine Steuervorrichtung und eine Pumpeneinheit für eine Kühlanlage eines Fahrzeugs, zum Beispiel für einen Verbrennungsmotor des Fahrzeugs, bereitzustellen, die eine wirksame Rückführung der Kühlflüssigkeit in der Kühlanlage erlauben, wobei der genannte Nachteil durch die Erleichterung der Montage- und Zerlegungs-Vorgänge der Pumpeneinheit überwunden wird.
  • Dieses Ziel wird durch eine Dreh- bzw. Laufrad-Vorrichtung einer Pumpeneinheit im Einklang mit Anspruch 1, durch eine Steuervorrichtung im Einklang mit Anspruch 7 und durch eine die Laufrad-Vorrichtung umfassende Pumpeneinheit im Einklang mit Anspruch 13 erreicht. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsvarianten, die weitere vorteilhafte Aspekte aufweisen.
  • Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen eingehend beschrieben, wobei:
  • die 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Pumpeneinheit entsprechend einer möglichen Ausführungsform veranschaulicht, die eine Dreh- bzw. Laufradvorrichtung und eine Regel- bzw. Steuervorrichtung umfasst;
  • die 1a und 1b zeigen jeweils zwei perspektivische Ansichten in getrennten Teilen, die auf getrennte Weise die Laufradvorrichtung und die Steuervorrichtung der Pumpeneinheit nach 1 zeigen;
  • die 2 eine perspektivische Ansicht in getrennten Teilen der Laufradvorrichtung nach einer Ausführungsvariante darstellt;
  • die 3 eine längs geschnittene Ansicht der Pumpeneinheit nach 1 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht.
  • In den vorgenannten Zeichnungen wird mit der Bezugsnummer 1 die Gesamtheit einer Pumpeneinheit für eine Kühlanlage eines Fahrzeugs, vorzugsweise zur Kühlung des Motors, zum Beispiel eines Verbrennungsmotors gekennzeichnet.
  • Außerdem wird mit der Bezugsnummer 10 eine Dreh- bzw. Laufradvorrichtung einer Pumpeneinheit gekennzeichnet.
  • Ergänzend wird festgestellt, dass in den vorgenannten Zeichnungen mit der Bezugsnummer 20 eine Steuervorrichtung gekennzeichnet wird.
  • Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Pumpeneinheit 1 eine Laufradvorrichtung 10 und eine Regel- bzw. Steuervorrichtung 20 in Übereinstimmung mit dem, was nachfolgend beschrieben wird.
  • Die Laufradvorrichtung 10 umfasst ein drehbares Laufrad 102, um eine bestimmte Menge an Kühlflüssigkeit in Bewegung zu versetzen. Außerdem umfasst die Laufradvorrichtung 10 eine Laufradwelle 104, die mit dem Laufrad 102 im Eingriff steht und die entlang der Achse X-X verläuft, und deren Rotation die Rotation des Laufrads 102 bewirkt.
  • Vorzugsweise umfasst die Laufradwelle 104 ein Antriebsende 114. Vorzugsweise ist das Antriebsende 114 speziell geformt und weist eine derartige Form auf, dass es von einem entsprechenden Element in Eingriff gebracht werden kann, um es bei einer Rotation zu führen, wie nachfolgend ausführlich beschrieben wird.
  • Die Laufradvorrichtung 10 umfasst außerdem ein Dreh- bzw. Laufrad-Gehäuse 110, das das Laufrad 102 in einer Laufradkammer 120 aufnimmt und dass dazu geeignet ist, das Laufrad 102 und die Laufradwelle 104 drehend zu stützen.
  • Vorzugsweise ist das Laufrad 102 vom radialen Typ und das Laufradgehäuse 110 weist eine entsprechend ausgebildete Laufradkammer 120 auf, wobei es mindestens eine Eingangsmündung 121 umfasst, die dazu geeignet ist, einen axialen Einlass der Kühlflüssigkeit zu ermöglichen, und mindestens eine Ausgangsmündung 122, die dazu geeignet ist, einen radialen Austritt der Kühlflüssigkeit zu ermöglichen.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Laufradvorrichtung 10 und insbesondere das Laufradgehäuse 110 dichtend die Kühlflüssigkeit. Anders ausgedrückt ist die Kühlflüssigkeit innerhalb des Laufradgehäuses 110 isoliert, ohne in andere Komponenten zu fließen, zum Beispiel ohne, wie nachstehend beschrieben, in die Steuervorrichtung 20 zu fließen.
  • Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Laufradgehäuse 110 eine Rückwand 115. Anders ausgedrückt umfasst das Laufradgehäuse 110 hinter dem Laufrad 102 die Rückwand 115, während das Laufradgehäuse 110 vor dem Laufrad 102 eine Stirnwand 116 umfasst. Vorzugsweise entwickelt sich die Rückwand 115 im Wesentlichen planar, während die Stirnwand speziell geformt ist und die Laufradkammer 120 bestimmt, ihre entsprechende Volute und die Eingangsmündung 121 und Ausgangsmündung 122.
  • Vorzugsweise ist die Laufradwelle 104 entlang der Achse X-X vom Laufradgehäuse 110 mittels eines Paars an Stützelementen 118 drehend gestützt. Das Paar Stützelemente 118 ist dazu geeignet, die Laufradwelle 104 entlang der Achse X-X in einer Linie ausgerichtet zu halten, d. h. das Laufrad 102 in ihrem Drehpunkt zentriert zu halten.
  • Vorzugsweise umfassen diese Stützelemente 118 entsprechende Stützabschnitte des Laufradgehäuses 110, die zum Beispiel einen radialen Verlauf aufweisen, und umfassen Rotationsmittel, zum Beispiel Lager oder Bronzelager.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Element des Paars an Stützelementen 118 vor dem Laufrad 102 positioniert, wobei es funktional mit der Stirnwand 116 verbunden ist, während das andere Element hinter dem Laufrad 102 positioniert ist, wobei es funktional mit der Rückwand 115 verbunden ist.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Rückwand 115 einen durchgehenden Hohlraum 115' auf, in dem das Antriebsende 114 der Laufradwelle 104 aufgenommen wird.
  • Anders ausgedrückt begrenzt die Rückwand 115 entlang der Achse X-X einen Hohlraum 115', der dazu geeignet ist, das genannte Antriebsende 114 der Laufradwelle 104 aufzunehmen.
  • Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Laufradvorrichtung 110 ein Dichtungselement 106, das im Hohlraum 115' aufgenommen wird, und der mit der Laufradwelle 104 im Eingriff steht, um die Laufradkammer 120 von außen zu isolieren.
  • Vorzugsweise dichtet das Dichtungselement 106 auf dynamische Weise ab.
  • Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Stützelement 118 stromabwärts des Dichtungselements 106 angeordnet, d. h., außerhalb der Laufradkammer 120, wobei es im Hohlraum 115' aufgenommen wird. Bei einer Ausführungsvariante liegen beide Stützelemente 118 stromabwärts des Dichtungselements 106, außerhalb der Laufradkammer 120. Zum Beispiel sind in dieser Ausführungsform die Stützelemente 118 ein Paar Wälzlager, oder sie bestehen aus einem einzigen Doppelkronen- bzw. zweireihigen Wälzlager.
  • Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Rückwand 115 mindestens eine Auslassleitung 115'', die vom Hohlraum 115' nach außen verläuft und über die eventuelle Kühlwasser-Partikel ausgelassen werden können, die eventuell das Dichtungselement 106 übertreten bzw. durchschreiten. Vorzugsweise umfasst die Rückwand 115 mehrere Auslassleitungen 115'', zum Beispiel drei, die winkelmäßig voneinander gleich beabstandet sind. Vorzugsweise wird durch die genannten Auslassleitungen 115'' auch Luft angesaugt.
  • Vorzugsweise wird also im durchgehenden Hohlraum 115, stromabwärts des Dichtungselements 106, eine Ablasskammer bestimmt.
  • Gemäß des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung ist an die Laufradvorrichtung 10 eine Steuervorrichtung 20 koppelbar, um die Rotation der Laufradwelle 14 zu steuern.
  • Insbesondere ist die Rückwand 115 geflanscht, um die Befestigung der Steuervorrichtung 20 zu ermöglichen.
  • In der Tat ist eine Steuervorrichtung 20 Gegenstand der vorliegenden Erfindung, die dazu geeignet ist, mit der vorstehend beschriebenen Laufradvorrichtung 10 in Eingriff zu kommen, wobei insbesondere das Antriebsende 114 der Laufradwelle 104 mit ihr in Eingriff kommt, um deren Rotation zu steuern.
  • Die Steuervorrichtung 20 umfasst eine Steuerungsbetätigung 200 elektrischer oder mechanischer oder elektrisch/mechanisch dualer Art.
  • Ferner umfasst die Steuervorrichtung 20 eine Steuerwelle 204, die von der Steuerungsbetätigung 200 in der Rotation steuerbar ist.
  • Diese Steuerwelle 204 umfasst ein Kupplungsende 214, das dazu geeignet ist, mit dem Antriebsende 114 der Laufradwelle 104 in Eingriff zu kommen, um dessen Rotation zu steuern.
  • Anders ausgedrückt, sind das Antriebsende 114 und das Kupplungsende 214 dazu geeignet, sich integral miteinander zu koppeln, um die Übertragung der Drehbewegung ausgehend von der Steuerungsbetätigung 200 zum Laufrad 102 zu gewährleisten.
  • Vorzugsweise sind das Antriebsende 114 und das Kupplungsende 214 derart geformt, dass sie eine komplementäre Form aufweisen, wobei sie zum Beispiel jeweils ein Aufnahme-Element und ein Einfüge-Element aufweisen. Zum Beispiel sind das Antriebsende 114 und das Kupplungsende 214 dazu geeignet, sich unter gegenseitiger Aufnahme miteinander zu koppeln.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Aufnahme-Element eine querliegende Kavität, während das Einfüge-Element ein querliegendes Blech ist, das dazu geeignet ist, sich in die genannte Kavität einzufügen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform, wie in den beigefügten Figuren dargestellt, umfasst die Steuervorrichtung 20 ein Anschluss-Element 214', das dazu geeignet ist, das Kupplungsende 214 mit dem Antriebsende 114 funktional zu verbinden.
  • Anders ausgedrückt, wird die Kopplung zwischen dem Kupplungsende 214 und dem Antriebsende 114 mittels eines Anschluss-Elements 214', hergestellt, das zwischen den beiden Wellen eingefügt wird.
  • Vorzugsweise ist das Anschluss-Element 214' vom Oldham-Typ oder nutzt das Arbeits- und Verbindungs-Prinzip der Oldham-Kupplung.
  • Insbesondere wird durch das Anschluss-Element 214' die Kopplung der zwei Wellen gewährleistet, auch wenn diese untereinander nicht exakt ausgerichtet sind, wodurch auf wirksame Weise die Entladung eventueller Scherkräfte oder Biegekräfte auf die beiden Wellen gelöst wird.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Steuervorrichtung 20 außerdem ein Steuerungsgehäuse 210, das dazu geeignet ist, die Steuerwelle 204 drehend zu stützen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Steuerungsgehäuse 210 eine Stirnwand 215, die dazu geeignet ist, der Rückwand 115 der Laufrad-Vorrichtung 10 zugewandt zu sein.
  • Vorzugsweise weist die genannte Stirnwand 215 einen Durchgang 215' auf, durch den das Kupplungsende 214 der Steuerwelle 204 aufgenommen ist.
  • Vorzugsweise ist auch die Stirnwand 215 im Wesentlichen planar und ist dazu geeignet, planar an der Rückwand 115 zu lehnen.
  • In dieser Ausführungsform wird das Kupplungsende 214 und das Antriebsende 114 jeweils im Durchgang 215' und im Hohlraum 115' aufgenommen, um den gegenseitigen Eingriff zu gewährleisten. Zum Beispiel weist das Antriebsende 114 eine derartige Höhe auf, dass sie im Hohlraum 115' enthalten ist, der in der Rückwand 115 gewonnen wird, während das Kupplungsende 215 dagegen eine derartige Höhe aufweist, dass es von der Stirnwand 215 übersteht, um sich in den Hohlraum 115' einzufügen, wenn die beiden Vorrichtungen miteinander im Eingriff stehen, wodurch die Stirnwand 215 und die Rückwand 115 übereinstimmend zusammengefügt werden. Vorzugsweise ist es das Anschluss-Element 214' das von der Stirnwand 215 übersteht und sich in den Hohlraum 115' einfügt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Steuerungsgehäuse 210 auch dazu geeignet, die Steuerungsbetätigung 200 aufzunehmen.
  • Die Ausführungsform, bei der die Steuerungsbetätigung 200 vom elektrischen Typ ist, umfasst einen elektrischen Motor 250 und eine Steuereinheit des elektrischen Motors 255, die beide innerhalb des Steuerungsgehäuses 210 aufgenommen werden.
  • Vorzugsweise steht die Steuereinheit des elektrischen Motors 255 an einer vorderen Position des Steuerungsgehäuses 210, proximal zum Kupplungsende 214, sodass sie zur Laufradvorrichtung 10 proximal ist, wenn die Steuervorrichtung 20 mit dieser Letzten im Eingriff steht. Anders ausgedrückt grenzt die Steuereinheit 255 an die Stirnwand 215 an, sodass sie soweit wie möglich proximal zur Laufradkammer 120 steht, wenn die Steuervorrichtung 20 mit der Laufradvorrichtung 10 im Eingriff steht.
  • Bei der Ausführungsform, bei der die Steuerungsbetätigung 200 vom dualen, mechanischen/elektrischen Typ ist, wird die Steuerwelle 204 durch einen elektrischen Antrieb und/oder durch einen mechanischen Antrieb, zum Beispiel durch eine Riemenscheibe oder eine elektromagnetische Riemenascheibe in eine Rotationsbewegung versetzt, die mit der Welle des Motors funktional verbunden ist, die jeweils mit der Steuerwelle 204 und/oder mit der Laufradwelle 104 mittels einer ersten unidirektionalen Kupplung und einer zweiten unidirektionalen Kupplung funktional verbunden sind.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind nämlich beide unidirektionalen Kupplungen funktional mit der Steuerwelle 204 verbunden, zum Beispiel auf ihr aufgenommen, gewonnen oder angespritzt (costampati).
  • Es sind jedoch Ausführungsformen vorhersehbar, bei denen wenigstens eine unidirektionale Kupplung auf der Laufradwelle 104 aufgenommen wird, zum Beispiel an einem Antriebsende 114, um mit der Steuerwelle 204 oder mit einem der beiden Antriebe in Eingriff zu kommen, die im dualen Antrieb 200 der entsprechenden Steuervorrichtung 20 enthalten sind.
  • Auf diese Weise sind die beiden Antriebe mit der Steuerwelle 204 je nach Kühlbedarf funktional verbunden. Die Laufradwelle 104 wird durch den Antrieb – unter den beiden entweder von dem aktiven oder dem schnelleren – in eine Rotationsbewegung versetzt. Vorzugsweise ist die Steuereinheit des elektrischen Motors auch dazu geeignet, die Betätigung der elektromagnetischen Riemenscheibe zu lenken. Auch in dieser Ausführungsform wird die Steuereinheit des elektrischen Motors 255 in die Nähe des Kopfes des entsprechenden Steuerungsgehäuses 210 gestellt.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist wie gesagt ebenfalls eine Pumpeneinheit 1 für eine Kühlanlage eines Fahrzeugmotors, die eine Laufradvorrichtung 10 nach der vorstehenden Beschreibung umfasst, und eine Steuervorrichtung 20 vorzugsweise nach der vorstehenden Beschreibung, die mit der Laufradvorrichtung 10 funktional verbunden ist.
  • Auf innovative Weise erfüllen die Laufradvorrichtung, die Steuervorrichtung und die sie jeweils umfassende erfindungsgemäße Pumpeneinheit die Bedürfnisse nach Kühlung des Motors und überwinden die besagten Nachteile.
  • In erster Linie erscheint die erfindungsgemäße Pumpeneinheit oder die Pumpeneinheit, die die Laufradvorrichtung umfasst, nicht einstückig, was die Montage-, Zerlegungs- und entsprechenden Wartungs-Vorgänge erleichtert. Zum Beispiel, im Falle eines Ausfalls oder einer Fehlfunktion des Antriebs, kann im Motorraum die Steuervorrichtung für sich allein zerlegt werden, wobei der hydraulische Teil, d. h. die Laufradvorrichtung, mit den Leitungen der Kühlanlage verbunden gelassen werden kann. Auf analoge Weise ist der hydraulische Teil, d. h. die Laufradvorrichtung für sich allein auf vorteilhafte Art ebenfalls auswechselbar, die typischerweise einem starken Verschleiß unterworfen ist im Gegensatz zum Steuerungsteil, d. h. zur entsprechenden Steuervorrichtung.
  • Außerdem ist die Laufradvorrichtung von der Steuervorrichtung auf vorteilhafte Weise vollkommen getrennt, sodass die jeweiligen Problematiken gesondert werden und unvermischt mit den entsprechenden Vorrichtungen, auf die sie sich beziehen, verknüpft werden, zum Beispiel indem die Problematiken, die mit dem hydraulischen Teil verknüpft sind, wie zum Beispiel die Aufrechterhaltung der Abdichtung der Kühlflüssigkeit, von den Problematiken des Steuerungsteils, wie zum Beispiel der Versorgung des elektrischen Antriebs, separiert werden.
  • Ein weiterer vorteilhafter Aspekt liegt in der Tatsache, dass nur die Laufradvorrichtung Kühlflüssigkeit enthält, und dass der elektrische Teil des Antriebs vollkommen trocken gelassen wird.
  • Noch ein weiterer vorteilhafter Aspekt liegt in der Tatsache, dass die Kopplung zwischen der Laufradvorrichtung und der Steuervorrichtung, und insbesondere zwischen der Laufradwelle und der Steuerwelle einfach und intuitiv ist.
  • Auf vorteilhafte Weise kann die Kopplung zwischen der Antriebswelle und der Laufradwelle durch ein Kupplungselement ausgeführt werden, sodass die Übertragung des Antriebs der Antriebswelle auf die Laufradwelle gewährleistet wird, auch wenn diese aufeinander nicht gerade ausgerichtet sind, wodurch Scherkräfte oder Biegekräfte auf die genannten Wellen vermieden werden.
  • Auf vorteilhafte Weise sind außerdem nach Maßgabe der Erfordernisse mehrere Steuervorrichtungslösungen mit einer Laufradvorrichtung koppelbar, zum Beispiel Steuervorrichtungen, die mit unterschiedlichen Antrieben ausgestattet sind. Auf vorteilhafte Weise sind ferner mehrere Laufradvorrichtungslösungen mit einer Steuervorrichtung koppelbar. Anders ausgedrückt sind die Laufradvorrichtung 10, die Steuervorrichtung 20 und die sie umfassende Pumpeneinheit 1 entwickelt, um einen modularen Ansatz zu verfolgen. Anders ausgedrückt besteht die Pumpeneinheit 1 aus den zwei Modulen, einer Laufradvorrichtung 10 und einer Steuervorrichtung 20, die entsprechend den Erfordernissen miteinander koppelbar sind, um die gewünschte Pumpeneinheit 1 zu erhalten. Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Pumpeneinheiten vorhersehbar, die eine Laufradvorrichtung und eine Steuervorrichtung umfassen, entsprechend den Erfordernissen und der gewünschten Kühlungs-Modi. Anders ausgedrückt ist die Pumpeneinheit in ihren Anwendungsformen äußerst vielseitig einsetzbar.
  • Ein weiterer Vorteil in der Ausführungsform der Steuervorrichtung, die einen elektrischen Antrieb umfasst, besteht darin, die Steuereinheit des Elektromotors proximal zur Laufradkammer vorzusehen, wodurch diese von der Kühlung durch die in der Laufradvorrichtung zirkulierende Kühlflüssigkeit profitiert.
  • Auf vorteilhafte Weise, dank der innovativen Konzeption der Konstruktion der Pumpeneinheit, kann auch von größenbedingten starken Einsparungen bei der Fertigung einer Auswahl an Pumpeneinheiten ausgegangen werden, die zum Beispiel die gleiche Laufradvorrichtung umfassen, aber mit unterschiedlichen Steuervorrichtungen gekoppelt sind, und die, andersherum, die gleiche Steuervorrichtung umfassen, aber mit unterschiedlichen Laufradvorrichtungen gekoppelt sind.
  • Ein Fachmann wird zur Erfüllung von kontingenten und spezifischen Bedürfnissen zahlreiche Änderungen an der Laufradvorrichtung, an der Steuervorrichtung und an der Pumpeneinheit vornehmen können, die dennoch alle im Bereich der vorliegenden Erfindung enthalten sind, wie sie in den nun nachfolgenden Ansprüchen definiert wird.
  • Außerdem ist jede Variante, die als einer möglichen Ausführungsform zugehörig beschrieben worden ist, unabhängig von den anderen beschriebenen Varianten realisierbar.
  • Die Erfindung besteht in einer Dreh- bzw. Laufradvorrichtung (10) einer Wasserpumpeneinheit (1) für eine Kühlanlage eines Motors eines Fahrzeugs, in einer Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) einer Wasserpumpeneinheit (1) und in der Wasserpumpeneinheit (1), der diese umfasst.
  • Die Laufradvorrichtung (10) umfasst ein Laufrad (102) und eine mit dem Laufrad (102) im Eingriff stehende Laufradwelle (104), die entlang der Achse X-X verläuft und ein Antriebsende (114) umfasst.
  • Die Laufradvorrichtung (10) umfasst ein Laufradgehäuse (110), die das Laufrad (12) in einer Laufradkammer (120) aufnimmt, und die das Laufrad (102) und die Laufradwelle (104) in der Rotation stützt. Dieses Laufradgehäuse (110) umfasst eine Rückwand (115), die einen durchgehenden Hohlraum (115') aufweist, in dem das Antriebsende (114) aufgenommen wird, und mit der eine Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) in Eingriff bringbar ist, um die Rotation der Laufradwelle (14) zu regeln bzw. steuern.

Claims (14)

  1. Laufradvorrichtung (10) einer Wasserpumpeneinheit (1) für eine Kühlanlage eines Motors eines Fahrzeugs, wobei die Pumpeneinheit (1) des Weiteren eine Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) umfasst, wobei die Laufradvorrichtung (10) Folgendes umfasst: – ein Laufrad (102), das drehbar ist, um eine bestimmte Menge an Kühlflüssigkeit in Bewegung zu versetzen; – eine mit dem Laufrad (102) im Eingriff stehende Laufradwelle (104), die entlang einer Achse (X-X) verläuft und ein Antriebsende (114) umfasst; – ein Laufradgehäuse (110), das das Laufrad (12) in einer Laufradkammer (120) abdichtend aufnimmt, und dazu geeignet ist, das Laufrad (102) und die Laufradwelle (104) in der Rotation zu stützen; wobei das Laufradgehäuse (110) eine Rückwand (115) umfasst, die einen durchgehenden Hohlraum (115') aufweist, in dem das Antriebsende (114) aufgenommen wird; wobei mit dem Antriebsende (114) eine Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) in Eingriff gebracht werden kann, um die Rotation der Laufradwelle (14) zu regeln bzw. steuern.
  2. Laufradvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Laufradwelle (104) entlang der Achse (X-X) vom Laufradgehäuse (110) mittels eines Paares an Stützelementen (118) in der Rotation gestützt wird.
  3. Laufradvorrichtung (10) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Dichtungselement (106) umfasst, das vorzugsweise dynamisch abdichtet, das im Hohlraum (115') aufgenommen wird, und der mit der Laufradwelle (104) im Eingriff steht, um die Laufradkammer (120) von außen zu isolieren.
  4. Laufradvorrichtung (10) nach Anspruch 3 in Kombination mit dem Anspruch 2, wobei mindestens ein Stützelement (118) oder beide stromabwärts des Dichtungselements (106) angeordnet ist, d. h., außerhalb der Laufradkammer (120), wobei es im Hohlraum (115') aufgenommen wird.
  5. Laufradvorrichtung (10) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 3 oder 4, wobei die Rückwand (115) mindestens eine Auslassleitung (115'') umfasst, die vom Hohlraum (115') ausgehend nach außen verläuft und über die eventuelle Kühlwasser-Partikel ausgelassen werden können.
  6. Laufradvorrichtung (10) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rückwand (115) geflanscht ist, um die Befestigung der Steuervorrichtung (20) zu ermöglichen.
  7. Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) einer Wasserpumpeneinheit (1) für eine Kühlanlage eines Motors eines Fahrzeugs, wobei die Pumpeneinheit (1) des Weiteren eine Laufradvorrichtung (10) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, wobei die Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) dazu geeignet ist, funktional mit der Laufradvorrichtung (10) verbunden zu werden.
  8. Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) nach Anspruch 7, die Folgendes umfasst: – eine Regel- bzw. Steuerungsbetätigung (200) elektrischer oder mechanischer oder elektrisch/mechanisch dualer Art; – eine Steuerwelle (204), die von der Regel- bzw. Steuerungsbetätigung (200) in der Rotation regelbar bzw. steuerbar ist und die ein Kupplungsende (214) umfasst; – ein Steuerungsgehäuse (210), das dazu geeignet ist, die Steuerwelle (204) drehend zu stützen; wobei das Kupplungsende (214) dazu geeignet ist, mit dem Antriebsende (114) der Laufradwelle (104) in Eingriff zu kommen, um deren Rotation zu steuern.
  9. Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) nach Anspruch 8, die ein Anschluss-Element (214') umfasst, das dazu geeignet ist, das Kupplungsende (214) mit dem Antriebsende (114) funktional zu verbinden, wobei das Anschluss-Element (214') vorzugsweise vom Oldham-Typ ist.
  10. Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 8 und 9, wobei die Regel- bzw. Steuerungsbetätigung (200) vom elektrischen Typ einen elektrischen Motor (250) und eine Regel- bzw. Steuereinheit des elektrischen Motors (255) umfasst, die beide innerhalb des Steuerungsgehäuses (210) aufgenommen werden.
  11. Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) nach Anspruch 10, wobei die Steuereinheit des elektrischen Motors (255) an einer vorderen bzw. Kopf-Position des Steuerungsgehäuses (210) steht, und zwar proximal zum Kupplungsende (214), sodass sie zur Laufradvorrichtung (10) proximal ist, wenn die Steuervorrichtung (20) mit dieser Letzten im Eingriff steht.
  12. Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) nach Anspruch 9, wobei die Regel- bzw. Steuerungsbetätigung (200) von einem dualen, mechanischen/elektrischen Typ ist, wobei die Steuerwelle (204) durch einen elektrischen Antrieb und/oder durch einen mechanischen Antrieb in eine Rotationsbewegung versetzt wird, die jeweils mit der Steuerwelle (204) und/oder mit der Laufradwelle (104) mittels einer ersten unidirektionalen Kupplung und einer zweiten unidirektionalen Kupplung funktional verbunden sind.
  13. Pumpeneinheit (1) für eine Kühlanlage eines Motors eines Fahrzeugs, die eine Laufradvorrichtung (10) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche von 1 bis 6 und eine Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) umfasst, die mit der Laufradvorrichtung (10) funktional verbunden ist.
  14. Pumpeneinheit (1) nach Anspruch 13, die eine Regel- bzw. Steuervorrichtung (20) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche von 7 bis 12 umfasst.
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