DE20316535U1

DE20316535U1 - Elektropumpe für Kühlsysteme

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Publication number: DE20316535U1
Application number: DE20316535U
Authority: DE
Original assignee: Industrie Saleri Italo SpA
Current assignee: Industrie Saleri Italo SpA
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-10-28
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2013-10-29
Also published as: EP1503083B1; ES2331735T3; JP3105024U; ITMI20030364U1; EP1503083A1; DE602004022492D1; ATE439521T1; ITMI20030364V0

Abstract

Elektropumpe (10) für Kühlsysteme von Verbrennungsmotoren, die einen Rotor (12) mit der zugehörigen Welle (16), einen Stator (14), ein Schaufelrad (18), das mit einem Ende dieses Rotors verbunden ist oder mit zwei oder mehr durchgehenden Löchern (46) versehen ist, eine elektronische Steuerkarte (20) sowie ein Gehäuse oder Kapselungsmantel (22) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Gehäuse aus hitzehärtbaren Harzen oder Kunststoff hergestellt ist, wobei zumindest der genannte Stator (14) mitgeformt ist.

Description

Diese Neuerung betrifft eine Elektropumpe für Kühlsysteme.
Insbesondere betrifft diese Neuerung eine Elektropumpe für Kühlsysteme von Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen u. ä.
Bekanntlich besitzen Verbrennungsmotoren Kühlorgane wie Pumpen, Ventilatoren, Wärmetauscher und Kühler, die in der Lage sind, die Wärme zu zerstreuen, die über die Kühlflüssigkeit, welche sie dem Motor selbst entzogen hat, indem sie einen bestimmten Kreislauf durchströmt, nach außen abgegeben wird.
Die Vorrichtung, die diesen Kreislauf der Flüssigkeit bewirkt, besteht aus einer Pumpe, die in herkömmlicher Weise von einer Antriebswelle betätigt wird.
Diese bekannte Lösung ist zwar im Prinzip unter dem funktionalen Aspekt angemessen, doch weist sie erhebliche Nachteile auf, vor allem hinsichtlich der baulichen Komplexität und des Zusammenbauens der unterschiedlichen und zahlreichen Komponenten der Pumpe.
Die heute bekannten Elektropumpen erfordern die Bereitstellung zahlreicher einzelner Komponenten wie z. B. der Isolierkapsel zwischen Stator und Flüssigkeit, der Halbschnecke, des Flanschs, der angebracht wird, um die Pumpe auf der jeweiligen Basisplatte zu befestigen, und des Sitzes für die Aufnahme der elektronischen Steuerkarte. Die Vorbereitung und das Zusammenbauen solcher Komponenten bedeuten, wie man sich vorstellen kann, nicht unerhebliche Probleme und damit Kosten, die sich wirtschaftlich auf das Endprodukt auswirken; ferner liegt es ebenso auf der Hand, dass das Zusammenfügen einer Vielzahl von Komponenten es im Hinblick auf Produkte der betreffenden Art auch erforderlich macht, ebenso viele Befestigungspunkte vorzusehen, die stets mögliche kritische Stellen hinsichtlich Fehlfunktion und Beschädigungen darstellen.
Und schließlich sind die heute bekannten Elektropumpen in herkömmlicher Weise mit einem Drucklager für die Drehwelle versehen, welches weitere Komplikationen mit sich bringt, sowohl in baulicher Hinsicht wie bei der Montage.
Es ist die Aufgabe dieser Neuerung, die oben angeführten Nachteile zu beseitigen.
Insbesondere ist es die Aufgabe dieser Neuerung, eine Elektropumpe, die insbesondere für Kühlsysteme von Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen u. ä. gedacht ist, vorzusehen, die eine eingeschränkte Anzahl von Funktionskomponenten umfasst, die einfach zusammenzubauen sind.
Eine weitere Aufgabe dieser Neuerung besteht darin, eine Elektropumpe wie oben definiert vorzusehen, bei der die kritischen Haltestellen, die mögliche Quellen für Beschädigungen darstellen, konsequent verringert sind.
Nicht zuletzt ist es eine Aufgabe dieser Neuerung, eine Elektropumpe vorzusehen, die einen optimalen Wärmetausch zwischen Flüssigkeit und elektronischer Steuerkarte bewirkt.
Eine weitere Aufgabe dieser Neuerung besteht darin, eine Elektropumpe vorzusehen, die kein zusätzliches, ein Drucklager für die Drehwelle des Rotors bildendes Organ erfordert.
Und schließlich ist es eine Aufgabe dieser Neuerung, für Anwender eine Elektropumpe verfügbar zu machen, insbesondere für Kühlsysteme von Verbrennungsmotoren, die ein hohes Maß an Haltbarkeit und Zuverlässigkeit in der Zeit gewährleistet und die ferner einfach und wirtschaftlich hergestellt werden kann.
Diese und weitere Aufgaben werden mit der Elektropumpe dieser Neuerung gelöst, die besonders für Kühlsysteme von Verbrennungsmotoren geeignet ist und einen Rotor mit der zugehörigen Welle, einen Stator, ein Schaufelkad, das mit einem Ende dieses Rotors verbunden ist oder mit zwei oder mehr durchgehenden Löchern versehen ist, eine elek tronische Steuerkarte sowie ein Gehäuse oder Kapselungsmantel umfasst, und die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass dieses Gehäuse aus hitzehärtbaren Harzen oder Kunststoff hergestellt ist, wobei zumindest der genannte Stator 14 mitgeformt ist. Die baulichen und funktionalen Merkmale der neuerungsgemäßen Elektropumpe für Kühlsysteme gehen näher aus der folgenden Beschreibung hervor, in der Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird, die eine bevorzugte und nicht einschränkende Ausführungsform dieser Neuerung zeigen, wobei
1 in einer schematischen Ansicht im Längsschnitt die neuerungsgemäße Elektropumpe für Kühlsysteme zeigt,
2 in einer schematischen Ansicht im Längsschnitt den Rotor dieser Elektropumpe und die zugehörige Welle zeigt,
3 in einer schematischen Ansicht eine vergrößerte Einzelheit von 2 zeigt.
Zunächst Bezug nehmend auf 1, umfasst die neuerungsgemäße Elektropumpe für Kühlsysteme, die als Ganzes mit der Bezugszahl 10 bezeichnet wird, im wesentlichen einen Rotor 12, der sich axial in dem Pumpenkörper erstreckt und dort mit bekannten Mitteln befestigt ist, einen komplementären Stator 14 und eine Welle 16 des Rotors 12, der an einem Ende mit einem Schaufelrad 18 verbunden ist; am anderen Ende ist der Stator 14 mit einer elektronischen Steuerkarte 20 verbunden. Die oben angegebenen Komponenten werden von einem Kapselungsmantel oder Gehäuse 22 umschlossen, das eine Ansaugleitung 26 und eine Abflussleitung 24 für die Flüssigkeit aufweist.
Neuerungsgemäß ist dieses Gehäuse 22, das aus hitzehärtbaren Harzen oder Kunststoff besteht, zumindest mit dem Stator 14 mitgeformt; vorzugsweise sitzen an dem Gehäuse 22 mit diesem mitgeformt sowohl dieser Stator als auch ein Formeinsatz 15, der als Halterungssitz für eine feste Spindel dient, die noch näher erläutert wird. Der genannte Einsatz wird vorteilhaft von einem zylindrischen Körper in der Form einer Buchse aus Metall oder einem anderen geeigneten Material gebildet.
Das hintere Ende des genannten Gehäuses oder Kapselungsmantels wird von einem Becherdeckel 28 verschlossen, der mittels Klebstoffen oder gleichartigen Mitteln an diesem Kapselungsmantel angebracht ist; dieser Deckel, der vorzugsweise aus dem gleichen Material wie das Gehäuse 22 ausgeführt ist, begrenzt und verschließt die inneren Komponenten des Pumpenkörpers luftdicht, einschließlich der elektronischen Steuerkarte 20, die angrenzend an diesen Deckel angeordnet ist und vorteilhaft durch ein Verbindungsorgan 30 des Typs Faston o. ä. mit dem Stator 14 verbunden ist.
Insbesondere ist diese Steuerkarte in einem vertieften Sitz 20' angeordnet, der in der Nähe des Randes des Gehäuses 22, auf den der Deckel 28 gesetzt wird, geformt ist.
Das Gehäuse oder der Kapselungsmantel 22 beinhaltet im Bereich der dem Deckel 28 gegenüberliegenden Seite eine Halbschnecke 32, die mit diesem Gehäuse während des Formvorgangs in einem Stück hergestellt wird.
Übrigens erfolgt das Formen durch einen Spritzformungsvorgang mittels einer Stahlform, in die vor dem Einspritzen des Kunststoffs der Stator 14 und der Einsatz 15 eingesetzt werden. Die Form schließt sich sodann und beginnt die Phase des Formens, die darin besteht, einen Vorformling aus vorerwärmtem Kunststoff zu pressen, der unter Einwirkung der Temperatur und des Drucks in flüssigen Zustand übergeht und dabei alle Hohlräume ausfüllt und den Stator 14 und den Einsatz 15 umschließt. Sobald der Kunststoff sich verfestigt hat, öffnet sich die Form und das Gehäuse 22 mit darin befindlichem Stator 14 und Einsatz 15 kann herausgenommen werden.
An einer dem Deckel 28 gegenüber liegenden Stelle, d. h. an der Seite der Halbschnecke 32, ist das Gehäuse 22 mit einem Formdeckel versehen, der die Bezugszahl 28' hat und aus Thermoplast besteht; dieser Deckel 28' enthält in herkömmlicher Weise die genannte Ansaugleitung 26 und Abflussleitung 24 für die Flüssigkeit und wird mittels Klebstoffen, die sowohl die mechanische Festigkeit als auch den luftdichten Halt gewährleisten, fest mit dem Gehäuse 22 verbunden.
Ein Flansch 34 zur Befestigung der Pumpe 10 auf der jeweiligen (nicht dargestellten) Basisplatte wird vorteilhaft in einem Körper mit dem Gehäuse selbst während des Formens hergestellt.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Neuerung sitzt axial in der Welle 16 des Rotors, der in 2 im Einzelnen dargestellt ist, die genannte Halterungsspindel 36, die als Drucklager fungiert und mit einer durchgehenden, sich in Längsrichtung erstrekkenden Bohrung 38 versehen ist; die feststehende Spindel 36 ist bei ungefähr zwei Dritteln ihrer eigenen Abwicklung mit einem fest mit ihr verbundenen Vorsprung oder ringförmigem Bund 40 versehen, der in einer komplementären Auskehlung 42 in Eingriff ist, die längs einer an dem Rotor 12 anliegenden Muffe 44 gebildet ist.
Wie in 1 mit den Pfeilen F, F1 und F2 dargestellt, strömt die Flüssigkeit durch die durchgehende Bohrung der Spindel 36 sowie durch zwei oder mehr Bohrungen 46, die in dem Schaufelrad ausgeführt sind, und erzeugt einen Rückführungsstrom, der systematisch auf die elektronische Steuerkarte 20 trifft; letztere wird daher während des Betriebs der Pumpe überspült und in geeigneter Weise gekühlt. Der Wärmetausch, der auf diese Weise erfolgt, sorgt für eine beständige Temperatur dieser Steuerkarte in einem optimalen Bereich, der sich unterhalb des zulässigen Grenzwerts für deren korrekten Betrieb befindet.
Wie aus dem Vorherigen zu entnehmen ist, liegen die von dieser Neuerung verfolgten Vorteile auf der Hand.
Die neuerungsgemäße Elektropumpe, die speziell für Kühlsysteme von Verbrennungsmotoren geeignet ist, setzt sich aus einer geringeren Anzahl von Komponenten zusammen, die entsprechend dem Gehäuse 22, das durch Formpressen hergestellt wird, einfach zusammenzusetzen sind.
Dadurch werden die kritischen Haltestellen drastisch verringert, während das Kühlen der elektronischen Steuerkarte 20 auf angemessene Weise dadurch gewährleistet wird, dass die Flüssigkeit durch die Bohrung 38 der Spindel 36 und die Bohrungen 46 in dem Schaufelrad gelangt.
Und schließlich ist die Ausführung der Spindel 36, die durch den in dem Rotorblock 12 eingebauten Bund 40 als Drucklager fungiert, von Vorteil.
Die Neuerung wurde oben unter Bezugnahme auf eine ihrer Ausführungsformen beschrieben, die nur zu Darstellungszwecken dient und nicht einschränkend ist, jedoch sind für den Fachmann anhand der obigen Beschreibung zahlreiche Modifikationen und Varianten offensichtlich. Daher deckt diese Neuerung alle Modifikationen und Varianten, die sich innerhalb des Gedankens und des Schutzrahmens der folgenden Ansprüche bewegen, ab.

Claims

Elektropumpe (10) für Kühlsysteme von Verbrennungsmotoren, die einen Rotor (12) mit der zugehörigen Welle (16), einen Stator (14), ein Schaufelrad (18), das mit einem Ende dieses Rotors verbunden ist oder mit zwei oder mehr durchgehenden Löchern (46) versehen ist, eine elektronische Steuerkarte (20) sowie ein Gehäuse oder Kapselungsmantel (22) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Gehäuse aus hitzehärtbaren Harzen oder Kunststoff hergestellt ist, wobei zumindest der genannte Stator (14) mitgeformt ist.
Elektropumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an diesem Gehäuse mit diesem mitgeformt der Stator (14) und ein Formeinsatz (15) sitzen, der die Halterung für eine feste Spindel (36) bildet, die mit der Welle (16) zusammenwirkt.
Elektropumpe nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Ende des Gehäuses (22) von einem Becherdeckel (28) verschlossen wird, der aus hitzehärtbarem Harz oder einem anderen geeigneten Material hergestellt ist und mittels Klebstoffen oder gleichartigen Mitteln mit diesem Gehäuse fest verbunden ist.
Elektropumpe nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkarte (20) in einem vertieften Sitz (20') angeordnet ist, der in der Nähe des Randes des Gehäuses (22), auf dem der Deckel (28) sitzt, ausgebildet ist, wobei diese Steuerkarte (20) durch ein Verbindungsmittel des Typs Faston o. ä. mit dem Stator (14) verbunden ist.
Elektropumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (22) entlang der dem Deckel (28) gegenüberliegenden Seite eine Halbschnecke (32) ausgeführt ist, die beim Formen des Gehäuses in einem Stück mit diesem hergestellt wird.
Elektropumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Befestigungsflansch (34) aufweist, der beim Formen des Gehäuses (22) in einem Körper mit diesem hergestellt wird.
Elektropumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Welle (16) des Rotors die genannte Halterungsspindel (36) axial eingebaut ist, die mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden durchgehenden Bohrung (38) versehen ist, wobei die Spindel (36) mit einem fest mit ihr verbundenen ringförmigem Bund (40) versehen ist, der in einer komplementären Auskehlung (42) in Eingriff ist, die längs einer an dem Rotor (12) anliegenden Muffe (44) gebildet ist.
Elektropumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie an einer dem Deckel (28) gegenüber liegenden Stelle einen Formdeckel (28') aus Thermoplast aufweist, der mit einer Ansaugleitung (26) und einer Abflussleitung (24) für die Flüssigkeit ausgestattet ist und mittels Klebstoffen oder gleichwertigen Mitteln an dem Gehäuse (22) befestigt ist.