DE3048611A1

DE3048611A1 - "WATER PUMP FOR COMBUSTION ENGINES"

Info

Publication number: DE3048611A1
Application number: DE19803048611
Authority: DE
Inventors: Ulrich 6070 Langen Schnurr; Gerhardt 6000 Frankfurt Wloka
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1980-12-23
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1982-07-29
Also published as: BR8108332A; JPS57129294A; EP0054896A1

Description

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT HOE 8o/F292 D.Ph.HS/bw Wasserpumpe für VerbrennungsmotorenHOECHST AKTIENGESELLSCHAFT HOE 8o / F292 D.Ph.HS / bw Water pump for internal combustion engines

Gegenstand der Erfindung ist eine Wasserpumpe für Verbrennungsmotoren, bei der die Förderung des Kühlmittels geregelt werden kann.The invention relates to a water pump for internal combustion engines, in which the delivery of the coolant can be regulated.

Pumpen für flüssigkeitsgekühlte Verbrennungsmotoren sind bekannt. Ihr Pumpenlaufrad ist mit der Antriebswelle starr verbunden und stets angetrieben, wenn der Motor läuft. Solche Pumpen befinden sich üblicherweise im Hauptkreislauf für die Kühlflüssigkeit und sind dem Wärmetauscher (Kühler) nachgeschaltet. Die Wärmeabfuhr aus dem Motor über die Kühlflüssigkeit wird mittels Temperaturregler gesteuert, der mit einem Ventil verbunden ist,-das ebenfalls im Hauptkreislauf des Kühlsystems angeordnet ist. Bei geschlossenem Ventil, daß heißt, wenn die Betriebstemperatur des Motors noch nicht erreicht ist, wird die Zirkulation der Kühlflüssigkeit über eine Kurzschlußleitung aufrecht erhalten, die zwischen Kühlereinlauf und Kühlerauslauf angeordnet ist. Ist Temperaturregler und Ventil als Baueinheit im Hauptkreislauf für die Flüssigkeit angeordnet, lassen sich oft zusätzliche Schlauchverbindungen nicht vermeiden. Weiterhin ist nachto.Llig, daß das Pumponlaufrnd stets über die Antriebswelle angetrieben wird unabhängig von der Notwendigkeit des Wärmetransportes zum Kühler des Kühlsystems .Pumps for liquid-cooled internal combustion engines are known. Your pump impeller is rigidly connected to the drive shaft and is always driven when the engine is running. Such pumps are usually located in the main circuit for the cooling liquid and are the heat exchanger (Cooler) downstream. The heat dissipation from the engine via the coolant is controlled by a temperature controller controlled, which is connected to a valve, -that also is arranged in the main circuit of the cooling system. When the valve is closed, that is, when the operating temperature of the motor has not yet been reached, the cooling liquid is circulated via a short-circuit line maintained, which is arranged between the cooler inlet and cooler outlet. Is temperature controller and valve arranged as a structural unit in the main circuit for the liquid, can often be additional Do not avoid hose connections. Furthermore, it is according to the following that the pump run is always via the drive shaft is driven regardless of the need for heat transport to the radiator of the cooling system .

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Wasserpumpe ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse auf einer mit einem Kupplungselement versehenen Antriebswelle ein Pumpenlaufrad freilaufend angeordnet ist, und das Pumpenlaufrad eine Einrichtung für eineThe invention aims to provide a remedy here. The water pump is characterized in that in a housing a pump impeller is arranged to run freely on a drive shaft provided with a coupling element is, and the pump impeller is a device for a

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kraftschlüssige Verbindung mit dem Kupplungselement aufweist .having a positive connection with the coupling element .

Der Krti ftschluß k.inn durch clck tromagnot i sehe Kräfte odor Reibung; erfolgen"·. Im ersten FnIl ist eins Kupplungselement als Elektromagnet nusgcbildet, dessen .Stromzufuhr durch eine entsprechende, i\n sich bekannte TcMiipor.iturro^ol einrichtung gesteuert werden kann. Erfolgt der Kraftschluß durch Reibung, ist das Kupplungselement als Reibelement ausgebildet und das Pumpenlaufrad nicht nur freilaufend, sOndern auch axial verschiebbar auf der Antriebswelle angeordnet und mit einer Temperaturregeleinrichtung verbunden. Die Temperaturregeleinrichtung besteht in diesem Fall zweckmäßig aus einer mit einem Temperaturfühler., verbundenen Arbeitseinrichtung mit Stößel, z. B.. einem Arbeitskolben, einer Membran, einem Dehnstreifen und dergleichen. Der Stößel ist auf der der Kupplung nbgewtmdten Stirnseite des Puinpenl.iufr;ides und zw;u- zweckmäßig in Verlängerung der Antriebswelle gelagert. Ist Arbeitseinrichtung und Temperaturfühler in einem Gehäuse angeordnet, sollte dies allseits von der Flüssigkeit umspülbar sein.The circuit can be closed by clck tromagnot I see forces or friction; carried out "·. In the first fnil one coupling element is nusgcbildet as an electromagnet whose .Stromzufuhr by a corresponding, i \ n known TcMiipor.iturro ^ ol means can be controlled. If the frictional connection by friction, the coupling element is designed as a friction element and The pump impeller is not only free-running, but also axially displaceable on the drive shaft and connected to a temperature control device The plunger is mounted on the end face of the Puinpenl.iufr; ides and zw; expediently in the extension of the drive shaft on the coupling near the coupling.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigtIn the following, the invention is explained in more detail with the aid of drawings showing only one embodiment. It shows

Figur 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vasserpumpe mit geschlossenem Pumpenlaufrad Figur 2 einen Längsschnitt durch die Wasserpumpe mit offenem PumpenlaufradFigure 1 is a longitudinal section through the inventive Water pump with closed pump impeller Figure 2 shows a longitudinal section through the water pump open pump impeller

Figur 3 einen Schnitt III - III der Figur 1 und Figur h einen Schnitt IV - IV der Figur 1FIG. 3 shows a section III - III from FIG. 1 and FIG. H shows a section IV - IV from FIG. 1

In den Figuren ist eine Wasserpumpe dargestellt, bei der in einem Gehäuse 1 auf einer mit einem Kupplungselement k In the figures, a water pump is shown in which in a housing 1 on a with a coupling element k

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versehenen Antriebswelle 2 ein Pumpenlauf reid 3 freilaufend und - für den Fall, daß das Kupplungselement als Reibelement ausgebildet ist - axial verschiebbar angeordnet ist. Ist das Kupplungselement 4 als Reibelement ausgebildet, kann es aus dem Trägerteil 5> der mittels Splint 7 oder dergleichen mit der Antriebswelle 2 stnrr verbunden ist, und den Reibbelag 6 be— stehen, der mit dom Trügertoi.1 5 z.. Π. formschlüssig verbunden ist. Stzitt des Rcibbelages 6 knrin das Träger— teil 5 auch mit einem Elektromagnet (nicht dargestellt) versehen sein. In diesem Fall ist das Kupplungselement zweckmäßig außerhalb des Gehäuses 1 auf der Antriebswelle 2 angeordnet. Auf der dem Kupplungselement 4 zugewandten Stirnseite des Pumpenlaufra^jgs 3 befindet sich eCne Einrichtung 8, z. B. eine air die Geometrie des Reibbelages 6 angepaßte Reibfläche, für-eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Kupplungselement 4. Auf der dem Kupplungselement 4 nbgewandten Stirnseite des I'umpenl.'iufrndos 3 ist der Stößel 10 einer Temperaturregoleinrichtung 9 gelagert. Die TempernturrcpcJ einrichtung 9 besteht aus einer mit einem TemperaturfUl.ler verbundenen Arbeitseinrichtung. Der Temperaturfühler kann mit Dehnwachs oder dergleichen gefüllt sein, die Arbeitseinrichtung aus einem Arbeitskolben, einer Membran mit Stößel und dergleichen bestehen. Die Temperaturregeleinrichtung 9 ist so im Zulauf für das Pumpenlaufrad angeordnet, daß sie allseits von Flüssigkeit umspült werden kann. Die Figuren 3 und 4 zeigen die dementsprechende Ausgestaltung des Gehäuses 1. Die Temperaturregeleinrichtung wird durch eine Art Klaue 11 gehalten und durch die Unterstützung 12 am Kippen gehindert. Klaue und Untorstützuii{v 12 sind über Stege 17 mit dem Gehäuse verbunden. 13 deutet den Einlauf für die Kühlflüssigkeitprovided drive shaft 2 a pump run reid 3 free-running and - in the event that the coupling element is designed as a friction element - axially displaceable is arranged. If the coupling element 4 is designed as a friction element, it can consist of the carrier part 5> the by means of split pin 7 or the like with the drive shaft 2 stnrr is connected, and the friction lining 6 exist, which with dom Trügertoi.1 5 z .. Π. form-fitting connected is. Rcib covering 6 knrin the carrier- part 5 can also be provided with an electromagnet (not shown). In this case the coupling element is expediently arranged outside the housing 1 on the drive shaft 2. On the coupling element 4 facing Front side of the pump runner 3 is located eCne device 8, e.g. B. an air the geometry of the friction lining 6 adapted friction surface, for a non-positive connection with the coupling element 4 the end face of the coupling element 4 facing the I'umpenl.'iufrndos 3 is the plunger 10 of a temperature control device 9 stored. The tempering facility 9 consists of one with a temperature filler associated work facility. The temperature sensor can be filled with stretch wax or the like that Working device consist of a working piston, a membrane with a plunger and the like. The temperature control device 9 is arranged in the inlet for the pump impeller that it washes around on all sides with liquid can be. Figures 3 and 4 show the corresponding Design of the housing 1. The temperature control device is held by a type of claw 11 and prevented by the support 12 from tipping. Claw and Untorstützuii {v 12 are via webs 17 with the housing tied together. 13 indicates the inlet for the coolant

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in. die Pumpe nil, 1'4 don Au.slijufk;m;il. und 15 don Auslauf. Bei i6 ist das Gehäuse 1 geteilt. Bei geschlossenem Pumpenlaufrad 3 (Figur i) ist dasselbe mit einem mit lSinLnui'-stutzen versehenen Deckel 18 abgedeckt. Bei dieser Ausführung ist das Gehäuse mit einer Art Wehrstutzen 19 versehen, über den sich der Einlaufstutzen des Deckels 18 schiebt.in. the pump nil, 1'4 don Au.slijufk; m; il. and 15 don spout. In the case of i6, the housing 1 is divided. When the pump impeller 3 (FIG. I) is closed, the same is done with a lSinLnui 'connector provided cover 18 covered. In this version the housing is provided with a kind of weir nozzle 19, over which the inlet nozzle of the cover is 18 pushes.

Um Leckströme weitgehend zu vermeiden ist es zweckmäßig, den freien Querschnitt zwischen Gehäuse und Pum,penlaufrad auf der Saugseite der Pumpe möglichst gering zu halten. Bei Betrieb des-^Motors dehnt sich das Wachs oder derglei chen _des_ TempcjCxtturf ühl ers entsprechend der Temperatur der Kühlflüssigkeit aus und bewirkt einen Druck auf den Stößel 10, de'r-Tseinorscits eins Pumpcnl;iuf r.id 3 axial verschiebt bis" d irc-soiT "bei lim¹ i clien einer Solltemperatur der Kühlflüssigkeit mit der Antriebswelle kraftschlüssig verbunden ist, d. h. die Pumpe Flüssigkeit fördert. Sinkt die Temperatur der Kühlflüssigkeit unter die Solltemperatur, lößt sich der Kraftschluß, d. h. das Pumpenlaufrad wird entkoppelt. Bei geometrisch anders ausgeführten Reibflächen als in Figur 1 dargestellt, kann es erforderlich werden, die Entkopplung durch eine Feder (nicht dargestellt) zu unterstützen. Die Antriebswelle 2 kann über Treibriemen oder direkt über die Kurbelwelle des Motors angetrieben worden.In order to largely avoid leakage currents, it is advisable to keep the free cross section between the housing and the pump impeller on the suction side of the pump as small as possible. When the engine is in operation, the wax or the like expands in accordance with the temperature of the cooling liquid and causes pressure on the plunger 10, which pushes a pump cylinder on r.id 3 axially up to "d irc-soiT "is ^{non-positively connected to the drive shaft at lim 1} i clien a target temperature of the cooling liquid, ie the pump conveys liquid. If the temperature of the cooling liquid falls below the target temperature, the frictional connection is released, ie the pump impeller is decoupled. In the case of friction surfaces of geometrically different design than shown in FIG. 1, it may be necessary to support the decoupling by a spring (not shown). The drive shaft 2 can be driven via drive belts or directly via the crankshaft of the engine.

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Claims

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Claims

.) Water pump for internal combustion engines, characterized in that in a housing (i) on a
with a drive shaft (2) provided with a coupling element (k) , a pump impeller (3) is arranged to run freely, and the pump impeller is a device (8)
for a non-positive connection with the coupling element (h) .

2. Vasserpumpo according to claim 1, characterized gokennzci clinct that dns coupling element (h) is designed as a friction element, the pump impeller (3) and freewheeling
axially displaceable on the drive shaft (2) and with a temperature control device
(9) is connected.

3 · Water pump according to claim 2, characterized in that the temperature control device (9) consists of a working device with a plunger connected to a temperature sensor, the plunger (9) being mounted on the end face of the pump neck (3) facing away from the coupling element (k).

H. Water pump according to claim "}, characterized in that the working device and temperature sensor are arranged in a housing which is surrounded by coolant on all sides.

5. Water pump according to claim 1, characterized in that the coupling element (h) is designed as an electromagnet and is connected to a temperature control device.