CN106089747A - 泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泵(1，100)，该泵具有泵壳(2)，该泵壳带有抽吸口(3)和排出口(4)，该泵具有可驱动的泵轮(5)，该可驱动的泵轮被设置在该泵壳(2)中，通过该可驱动的泵轮可将流体从该抽吸口(3)朝向该排出口(4)进行输送，该泵壳(2)中设置有一个阀元件(10)，该阀元件(10)能够由致动器(15，115)来设定而用以对由该泵(1，100)输送的流体流量进行设定，其中该阀元件(10)的设定可受到磁流变制动元件(17，117)的影响。

Description

泵

技术领域

本发明涉及一种泵、特别是例如用于机动车辆水回路的水泵。

背景技术

泵、尤其是机动车辆中所使用的水泵，用于例如向冷却剂回路供应水流而用于对机动车辆发动机进行冷却，也可能对其他组件进行冷却。在此，水作为冷却剂流过该驱动引擎，并且在那里被加热。接着，冷却剂流过冷却剂散热器，在其通过泵被再次输送到驱动引擎之前例如与空气进行热交换而被再次冷却。

然而，在此，该泵的所需的泵功率并不总是在最大范围内，而是也可以根据机动车辆的运行状态而降低。然而，在此，泵功率尤其取决于驱动装置。然而，如果该泵是由该驱动引擎自身驱动的，泵的转速是由该驱动引擎的转速来决定的，而该驱动引擎的速度并不一定与所需的泵功率相关联。

因此原则上需要一个可调节的泵。然而，非常复杂的解决方案往往不适用，因此在汽车应用中成本也一直上涨，这在汽车工程中通常是不可接受的。

专利文献DE 10 2010 005 731 A1披露了一种泵，该泵具有输送机构和阀元件，该阀元件被设置在该输送机构的下游、并且被配置成滑阀或回转滑阀。尽管有能力通过致动装置对所述泵进行控制，但不能通过每个致动装置令人满意地实现中间位置的设定。

专利文献WO 2013/120543 A1披露了一种具有阀元件的泵，该阀元件被设置在泵轮的下游、并可通过真空室在两个端部位置之间进行调节。然而，其结果是，不能实现满意的可调节性，因为通常不能将真空室令人满意地移动到中间位置并保持在那里。

发明内容

本发明的目的是创造一种泵，该泵具有简单、廉价的结构并且尽管如此还具有良好的可调节性。

该目的是通过权利要求1的特征来实现的。

本发明的一个实施例涉及一种泵，该泵具有带有抽吸口和排出口的泵壳，该泵具有被设置在泵壳中的可驱动的泵轮，借助于该可驱动的泵轮可将流体从抽吸口朝排出口输送，在泵壳中设置有阀元件，该阀元件能由致动器来调节/设置而用以对由泵输送的流体流进行调节，其中，可由磁流变的制动元件影响阀元件的调节/设定。因此，阀元件可以有利地通过致动器和制动元件的可控的共同作用在每一个运行位置/运行位置可靠地以及对于预定的时间段调节，即使是致动器确切的说仅仅能够暂时地或者不稳定地设置在中间位置上。

在此特别有利的是，致动器是压力致动器或真空致动器/负压致动器，借助于致动器可调节阀元件。因而，致动器可以是可加载压力或真空/负压的液压致动器或气动致动器，以便能够调节或设定阀元件。在此，这种类型的致动器可以在两个端部位置之间致动，其中只是暂时地设置在中间位置上当然也是可能的。在本申请中，“真空”理解为包括负压。

如果致动器是真空室/负压室，这是特别有利的。这种类型的真空室可以简单、廉价地制造，因此特别是易于在汽车工程中使用。

如果阀元件被可转动地设置在壳体中，这是特别有利的。因此，可以形成一种旋转滑阀或旋转阀，其可以在旋转大约90°时对输送的流体流量简单进行从最大流体流量到最小流体流量的控制。在此，最大流体流量可以是该泵最多可以输送的流体流量，在阀元件完全中断流体流时，最小流体流量还可以例如为零。中间位置则可以对应于最大流体流量与最小流体流量之间的流体流量。

特别有利的是，致动器具有基本上线性可调的输出元件，该输出元件通过操纵机构作用在可转动地设置在壳体中的阀元件上。因此，可通过构造简单的致动器带来阀元件的旋转运动。首先，如果致动器构造简单，则降低了致动器的成本，其次，因为可以简单地对阀元件进行调节而带来了可靠的控制。

在此还有利的是，操纵机构是一种杠杆机构。因此，该致动器可以简单且可靠地铰接在阀元件上，并且尽管如此还可以在其使用期限中实现牢固的铰接。

还有利的是，磁流变的制动元件与阀元件连接并且作用于该阀元件上。因此，可以将制动元件的直接作用传递给阀元件，这带来了迅速且直接的作用、而没有外部影响。

还有利的是，磁流变的制动元件与操纵机构连接并且作用于该操纵机构。因此，该磁流变制动元件可以简单地内置在操纵机构中，这样可以展现安装空间的优点并且在组装方面可以简化。

还有利的是，磁流变的制动元件与致动器连接(尤其是与致动器的输出元件连接)并且作用在该致动器上。其结果是，在此还创造了一种可以良好装配的结构单元，该结构单元可以简单且廉价地制造。

还有利的是，该阀元件被可转动地支承在壳体中，磁流变的制动元件作用于阀元件与致动器相对置的一侧。因此，作用于阀元件上的两个元件被安装在壳体的相对置侧上，可以实现令人满意的安装空间的划分。

附图说明

在下文中，本发明将通过参照附图根据示例性实施例对本发明进行详细说明，在附图中：

图1示出了根据本发明的泵的示例性实施例的示意性透视图，

图2示出了根据图1的泵的另一视图，

图3示出了根据图1的泵的局部截面视图，

图4示出了根据图1的泵的截面视图，

图5示出了如权利要求1所述的泵的视图，带有完全打开的阀元件，

图6示出了如权利要求1所述的泵的视图，带有仅部分打开的阀元件，

图7示出了如权利要求1所述的泵的视图，带有完全关闭的阀元件；

图8示出了根据本发明的泵的另一示例性实施例的示意性透视视图，以及

图9示出了真空室的视图，该真空室具有作为用于调节根据图8的泵的阀元件的致动器的磁流变制动元件。

具体实施方式

图1至图4示出了泵1的示例性实施例的不同视图，该泵例如尤其是冷却剂泵或水泵，尤其是用于机动车辆。

在此，泵1具有泵壳2。在此，泵壳2具有至少一个抽吸口3和至少一个排出口4。作为替代方案，泵壳1还可以具有一个以上的抽吸口3和/或一个以上的排出口4。在图1至图4的示例性实施例中，该泵壳部分大致呈管状构造，排出口4被构造成在泵壳2的管状部分的纵向方向上的管口。抽吸口3被构造成是大致在朝向泵壳2的管状部分的径向方向延伸的管接头，并且与该管状部分连接。

泵轮5被设置在泵壳2内，泵轮5在轴向方向上跟随有压缩级6和密封体7。在此，泵轮5有利地被构造成叶轮。泵轮5被支承在轴8上，该轴被可转动地支承在泵壳2中。在此，轴8在轴向方向上伸出于泵壳2外，在外部轴8与带轮9连接。在此，带轮9与带驱动器的带(未示出)驱动连接，从而其结果是可以驱动泵壳2中的泵轮5。

泵轮5用于例如从抽吸口3朝向排出口4输送流体，例如水或冷却剂。在此，泵1的输送量尤其取决于驱动该泵轮的驱动功率或驱动速度。

为了能进一步调节输送量(也就是说，被泵送的流体容积流量)，设置了另一阀元件10。该另一阀元件10在泵轮5的下游设置在泵壳2的管状部中。阀元件10被构造成是旋转滑阀，该旋转滑阀在径向外部具有近似球形的结构11，贯穿通道12贯穿该旋转滑阀。阀元件10借助于两个栓榫13被可转动地安装在壳体中，因而该贯穿通道12释放并输送的容积流量是最大的，或者该贯穿通道12是关闭的而没有输送容积流量。中间位置也是可能的，其中，容积流量可以变化。在此，阀元件10被设置成是在密封体7的下游，这样带来了泵壳2与阀元件10之间的密封作用，尤其是在阀元件10设有关闭的贯穿通道12的情况下。

通过这两个栓榫13来从外部对阀元件10产生影响。阀元件10可以通过杠杆14经一个栓榫13来进旋转。为此，设置有致动器15，在图1至图4的示例性实施例中，该致动器被构造成真空室/负压室。在此，致动器15具有纵向可移位的输出元件16，如挺杆，该输出元件与杠杆14连接用于使阀元件10旋转。如果该真空室施加负压，输出元件16移位并且调节该阀元件10。

作为替代方案，致动器15还能以不同的方式构造，例如构造为压力致动器或真空致动器/负压致动器，也就是说在此尤其构造为气压致动器或液压致动器。

在此，因此通过致动器15进行对阀元件10的调整。

在另外的第二栓榫13上设置制动元件17(尤其是例如磁流变的制动元件17)，通过该制动元件17可以影响阀元件10的运动。在此，运动也可以被固定，使得阀元件10可以被锁定在某一个位置。

在此，制动元件17具有壳体，在该壳体中容纳有磁流变材料。还在壳体中设置活塞状的元件，当栓榫13移动时，该活塞状元件运动穿过该磁流变材料。现在如果再施加一个规定的磁场，该磁流变材料中的元件联接并且增加磁流变材料的粘度。这导致活塞状元件上的力作用，并且使阀元件10的移动受到制动力。在此，制动力取决于所施加的磁场。这可导致阀元件10的运动的锁止。

在此，磁流变材料可以是干粉或流体，其中容纳了多个磁流变元件。

因此，泵壳2中的阀元件10的位置受到制动元件17与致动器15的相互作用的控制。

图1至图4示出了致动器15的一个示例性实施例，该致动器具有一个基本上线性可调节的输出元件16，该输出元件通过操纵机构，杠杆14，作用于被可转动地设置在泵壳2中的阀元件10。作为替代方案，还可以设置另外的操纵机构。

磁流变制动元件17与阀元件10直接连接并因此还直接作用于阀元件。

作为替代方案，磁流变制动元件17还可以与操纵机构连接并且作用于该操纵机构，以便能够控制阀元件的位置。

图5至图7示出了与图1至图4不同的泵1的运行位置。在图5中，阀元件10设置为，该贯穿通道12是自由的。因此，可以被输送的流体容积流量不会受到影响或降低。

在图6中，阀元件10设置为，该贯穿通道12仅仅是部分释放的。因此，可以被输送的流体容积流量降低。

在图7中，阀元件10设置为，该贯穿通道12是完全封堵的。因此，可以被输送的流体容积流中断。

图8示出了泵100的一个示例性实施例，其中制动元件117集成在致动器115中。在其他方面，泵100与图1至图4所示的泵1的构造完全相同，因此就这一点而言无需赘述。

图9相应示出了致动器115。

致动器115具有带有膜片121的壳体120，该膜片被设置在该壳体中并且与壳体120一起限定了压力空间122，壳体可以通过连接件124来加载压力或真空/负压。

挺杆125作为输出元件与膜片121连接，因此挺杆可以在压力或真空加载的情况下在压力空间122中被移位。此外，在压力空间122中还设置有弹簧123，通过弹簧123可以对该挺杆加载力。如果没有压力或真空/负压，该弹簧加载该挺杆到一规定位置，即进入所谓的故障安全位置。

在致动器115上设置制动元件117。该制动元件具有带腔室127的壳体126，该腔室中容纳有磁流变材料。在腔室127中设置了穿过磁流变材料移动的活塞状元件，该活塞状元件与挺杆125连接。如果通过磁场发生装置128施加磁场，则改变了磁流变材料的粘度，以便能够与压力或真空加载相互作用来控制作为输出元件的挺杆125的位置。

附图标记列表

1 泵

2 泵壳

3 抽吸口

4 排出口

5 泵轮

6 压缩级

7 密封体

8 轴

9 带轮

10 阀元件

11 球型

12 贯穿通道

13 栓榫

14 杠杆

15 致动器

16 输出元件，挺杆

17 制动元件

100 泵

115 致动器

117 制动元件

120 壳体

121 膜片

122 压力空间

123 弹簧

124 连接件

125 输出元件，挺杆

126 壳体

127 腔室

128 磁场发生装置

Claims (10)

1.一种泵(1，100)，该泵具有泵壳(2)，该泵壳带有抽吸口(3)和排出口(4)，该泵具有设置在泵壳(2)中的可驱动的泵轮(5)，通过该泵轮可将流体从抽吸口(3)朝排出口(4)进行输送，其中，在泵壳(2)中设置有阀元件(10)，该阀元件(10)能够由致动器(15，115)调节而用以对由泵(1，100)输送的流体流进行调节，其特征在于，能通过磁流变的制动元件(17，117)影响阀元件(10)的调节。

2.如权利要求1所述的泵(1，100)，其特征在于，该致动器(15，115)是压力致动器或真空致动器，阀元件(10)可借助于该致动器来调节。

3.如权利要求2所述的泵(1，100)，其特征在于，致动器(15，115)是真空室装置。

4.如以上权利要求之一所述的泵(1，100)，其特征在于，阀元件(10)可转动地设置在泵壳(2)中。

5.如权利要求4所述的泵(1，100)，其特征在于，致动器(15，115)具有基本上线性可调节的输出元件(16，125)，该输出元件通过操纵机构(14)、例如尤其是杠杆作用在可转动地设置在泵壳(2)中的阀元件(10)上。

6.如权利要求5所述的泵(1，100)，其特征在于，所述操纵机构是杠杆机构。

7.如以上权利要求之一所述的泵(1，100)，其特征在于，磁流变的制动元件(17)与阀元件(10)连接并且作用于该阀元件。

8.如以上权利要求1至6中的任一项所述的泵(1，100)，其特征在于，磁流变的制动元件与操纵机构连接并且作用于该操纵机构。

9.如以上权利要求1至6中的任一项所述的泵(1，100)，其特征在于，磁流变的制动元件(117)与致动器(115)、尤其是与致动器的输出元件连接并且作用于该致动器。

10.如以上权利要求1至7中的任一项所述的泵(1，100)，其特征在于，阀元件(10)可转动地支承在泵壳(2)中，其中，磁流变的制动元件(17)在阀元件(10)与致动器(15)相对置的一侧作用于阀元件。