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Die
Erfindung betrifft eine Pumpe zum Pumpen eines Fluids, wobei eine
Antriebswelle der Pumpe drehfest mit einer weiteren Antriebswelle
einer weiteren, ein weiteres Fluid pumpenden Pumpe gekoppelt ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine mit mindestens
einer ein Fluid pumpenden Pumpe.
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Die
eingangs genannte Pumpe ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt.
Beispielsweise ist es für
eine Pumpe einer Brennkraftmaschine üblicherweise vorgesehen, dass
diese von einem Nebentrieb oder einem Steuertrieb der Brennkraftmaschine
angetrieben werden. Wenn dies aus konzeptionellen Gründen nicht
möglich
ist, muss eine alternative Anordnung der Pumpe gefunden werden.
Bei einer dieser alternativen Anordnungen wird die Antriebswelle
der Pumpe drehfest mit der weiteren Antriebswelle der weiteren Pumpe
verbunden, wobei die weitere Pumpe von der Brennkraftmaschine angetrieben
wird. Auf diese Weise ist es nicht notwendig, dass die Pumpe direkt
von der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Vielmehr ist durch
den indirekten Antrieb der Pumpe über die weitere Pumpe die Pumpe
beziehungsweise deren Antrieb platzsparend umsetzbar. Um die Antriebswelle
mit der weiteren Antriebswelle drehfest zu koppeln, ist es allerdings
notwendig, hinsichtlich der Anordnung der Pumpe sowie der weiteren
Pumpe Kompromisse einzugehen. Beide Pumpen können nicht mehr oder lediglich
unter großem
konstruktivem Aufwand so angeordnet werden, dass beide mit einem
optimalen Wirkungsgrad arbeiten.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Pumpe bereitzustellen, welche
gegenüber
dem Stand der Technik den Vorteil hat, dass die Pumpe indirekt über die
weitere Pumpe angetrieben wird und dennoch beide Pumpen so angeordnet
sind, dass das Fluid und das weitere Fluid effektiv gepumpt werden
können.
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Dies
wird erfindungsgemäß mit einer
Pumpe erreicht, welche die in Anspruch 1 genannten Merkmal aufweist.
Dabei ist vorgesehen, dass die Pumpe gemeinsam mit der weiteren
Pumpe in einem das weitere Fluid aufweisenden Fluidbehälter angeordnet ist
und dass eine Abführeinheit
vorgesehen ist, mittels welcher aus der Pumpe austretendes Fluid
und aus der weiteren Pumpe austretendes weiteres Fluid zusammen
abführbar
ist, wobei die Pumpe und die Abführeinrichtung
von dem Fluidbehälter
fluidtechnisch getrennt sind. Die weitere Pumpe ist also in dem
Fluidbehälter
so angeordnet, dass sie das weitere Fluid direkt aus dem Fluidbehälter ansaugen kann.
Auf diese Weise ist eine effektive Umsetzung beispielsweise eines Ölkreislaufs
möglich,
wobei die weitere Pumpe eine Ölpumpe
ist. Es sind jedoch auch andere Anwendungen vorstellbar, für welche
es vorteilhaft ist, dass die weitere Pumpe in dem Fluidbehälter angeordnet
ist. Um die Antriebswelle der Pumpe drehfest mit der weiteren Antriebswelle
der weiteren Pumpe zu koppeln, ist die Pumpe ebenfalls in dem Fluidbehälter angeordnet.
Problematisch ist hierbei eine Abdichtung der Pumpe von dem Fluidbehälter beziehungsweise
des Fluids von dem weiteren Fluid, da bei Pumpen häufig eine
gewisse Leckage vorliegt. Um Verunreinigungen des weiteren Fluids zu
vermeiden, muss jedoch verhindert werden, dass das Fluid in das
weitere Fluid gelangt. Häufig
darf das Fluid aber auch nicht in eine Umgebung der Pumpe beziehungsweise
aus dem Fluidbehälter
heraus gelangen. Diese Problematik wird gelöst, indem die Abführeinrichtung
vorgesehen ist. Diese führt
aus der Pumpe austretendes Fluid und/oder aus der weiteren Pumpe
austretendes weiteres Fluid ab. Es kann also auch vorgesehen sein,
dass die Abführeinrichtung das
Fluid und das weitere Fluid zusammen abführt. Um zu verhindern, dass
das Fluid in den Fluidbehälter
gelangt, sind die Pumpe und die Abführeinrichtung von dem Fluidbehälter fluidtechnisch
getrennt. Das bedeutet, dass aus der Pumpe und der Abführeinrichtung
das Fluid nicht in den Fluidbehälter
austreten kann. Andersherum ist es selbstredend vorgesehen, dass
das weitere Fluid in die Abführeinrichtung
gelangen kann, wenn ein Abführen
des weiteren Fluids mittels der Abführeinrichtung vorgesehen ist. Obwohl
die Pumpe gemeinsam mit der weiteren Pumpe in dem Fluidbehälter angeordnet
ist, ist also keine Verunreinigung des weiteren Fluids durch aus der
Pumpe austretendes Fluid möglich,
da dieses von der Abführeinrichtung
abgeführt
wird. Sowohl das Fluid als auch das weitere Fluid können mittels der
Abführeinrichtung
abgeführt
werden. Durch die Kapselung, also die fluidtechnische Trennung der Pumpe
und der Abführeinrichtung
von dem Fluidbehälter,
kann das Fluid nicht in den Fluidbehälter gelangen.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Pumpe und/oder die
weitere Pumpe einer Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Die Pumpe und/oder
die weitere Pumpe sind also beispielsweise Bestandteil der Brennkraftmaschine.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Pumpe eine Wasserpumpe
ist. Die Anordnung der Wasserpumpe gemeinsam mit der weiteren Pumpe
in dem Fluidbehälter,
wobei die Abführeinrichtung
vorgesehen ist, ist vorteilhaft, da Wasserpumpen hinsichtlich einer
Leckage generell problematisch sind. Aus der Wasserpumpe tritt also
stets eine gewisse Menge Fluid beziehungsweise Wasser aus. Dieses
kann, wenn keine Abführ einrichtung
vorgesehen ist, mit dem weiteren Fluid in Verbindung treten. Das
weitere Fluid wird somit verunreinigt. Dies wird durch die Abführeinrichtung
verhindert.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die weitere Pumpe eine Ölpumpe und
der Fluidbehälter
eine Ölwanne
ist. In diesem Fall ist das weitere Fluid ein Öl, beispielsweise ein Schmieröl der Brennkraftmaschine.
Bei Brennkraftmaschinen ist es häufig
vorgesehen, dass die Ölpumpe
in der Ölwanne
angeordnet ist, in der das weitere Fluid beziehungsweise Öl einen Ölsumpf bildet.
Auf diese Weise kann die Ölpumpe
effizient das Öl
ansaugen und beispielsweise der Brennkraftmaschine zuführen. Hierbei
ist es von besonderer Bedeutung, dass die Abführeinrichtung vorgesehen ist,
insbesondere wenn das Öl
als Schmieröl
für die
Brennkraftmaschine verwendet wird. Gelangt das Fluid in das Öl beziehungsweise
Schmieröl
für die
Brennkraftmaschine, so kann die Brennkraftmaschine beschädigt werden,
da das Fluid häufig – im Gegensatz
zu dem Öl – keinerlei Schmierwirkung
aufweist. Somit kann somit eine unbeabsichtigt hohe Reibung auftreten
und die Brennkraftmaschine Schaden nehmen.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die weitere Pumpe von
der Brennkraftmaschine angetrieben ist. Es erfolgt ein direkter
Antrieb der weiteren Pumpe mittels der Brennkraftmaschine. Da die
Antriebswelle der Pumpe drehfest mit der weiteren Antriebswelle
der weiteren Pumpe gekoppelt ist, wird die Pumpe indirekt ebenfalls
von der Brennkraftmaschine angetrieben. Dabei weisen die Pumpe und die
weitere Pumpe häufig
dieselbe Drehzahl auf. Es kann jedoch auch ein Getriebe zur Umsetzung
der Drehzahl zwischen der Antriebswelle der Pumpe und der weiteren
Antriebswelle der weiteren Pumpe vorgesehen sein.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abführeinrichtung
einen das austretende Fluid und das austretende weitere Fluid sammelnden Sammelbehälter aufweist.
Die Abführeinrichtung muss
das austretende Fluid und das austretende weitere Fluid somit nicht
ständig
abführen,
das heißt, aus
dem Fluidbehälter
herausbefördern.
Es kann vielmehr vorgesehen sein, dass die Abführeinrichtung das Fluid und
das weitere Fluid zunächst
in dem Sammelbehälter
sammelt. Der Sammelbehälter
kann in regelmäßigen Abständen oder
bei Erreichen eines bestimmten Füllstandes
des Sammelbehälters
entleert werden und das austretende Fluid und das austretende weitere
Fluid somit abgeführt
werden. In dem Sammelbehälter
kann das ausgetretene Fluid und das ausgetretene weitere Fluid,
im Gegensatz zu dem Fluidbehälter,
miteinander in Kontakt treten. Es ist jedoch nicht vorgesehen, dass
das Fluid und/oder das weitere Fluid aus dem Sammelbehälter zurück in den
Fluidbehälter
gelangt.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Sammelbehälter mittels
einer Ablasseinrichtung, insbesondere eine Ablassschraube aufweisend,
entleerbar ist. Die Ablasseinrichtung dient dazu, den Sammelbehälter periodisch
beziehungsweise bei Erreichen eines vorbestimmten Füllstandes
zu entleeren. Die Ablasseinrichtung kann manuell oder automatisch
betätigt
sein. Beispielsweise kann der Sammelbehälter auch eine Füllstandsmesseinrichtung
afuweisen, um den Füllstand
des Sammelbehälters
zu bestimmen. In Abhängigkeit
von dem bestimmten Füllstand
kann dann die Ablasseinrichtung betätigt werden. Mittels der Ablasseinrichtung
wird somit das ausgetretene Fluid und das ausgetretene weitere Fluid,
welches in dem Sammelbehälter
gesammelt ist, aus diesem beziehungsweise aus dem Fluidbehälter abgelassen.
Die Ablasseinrichtung kann beispielsweise als Ablassschraube ausgebildet sein.
Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Fluidbehälter eine Ölwanne ist.
In diesem Fall kann es vorgesehen sein, dass das ausgetretene Fluid
und das ausgetretene weitere Fluid zusammen mit dem Öl, also
dem weiteren Fluid aus dem Fluidbehälter abgelassen wird.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Sammelbehälter mittels,
insbesondere von der Brennkraftmaschine erzeugtem, Unterdruck und/oder Überdruck
entleerbar ist. Das in dem Sammelbehälter gesammelte Fluid und das
weitere Fluid können
also durch Unterdruck abgesaugt und/oder durch Überdruck ausgeblasen werden.
Zu diesem Zweck weist der Sammelbehälter einen Anschluss zur Zuführung von
Unterdruck und/oder Überdruck auf.
Somit sind das Fluid und/oder das weitere Fluid von der Abführeinrichtung
mittels Unterdruck und/oder Überdruck
abführbar.
Es kann vorgesehen sein, dass der Sammelbehälter permanent entleert wird.
Möglich
ist jedoch auch eine periodische Entleerung des Sammelbehälters. Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der Unterdruck und/oder der Überdruck von
der Brennkraftmaschine erzeugt ist, also bereits vorliegt und ohne
großen
Aufwand nutzbar ist.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das austretende Fluid
und/oder das austretende weitere Fluid von der Brennkraftmaschine
angesaugter Luft zugeführt
sind. Die Brennkraftmaschine saugt die Luft an, um einen Verbrennungsvorgang durchführen zu
können.
Das austretende Fluid und das austretende weitere Fluid werden dieser
angesaugten Luft zugesetzt, werden also während dem Verbrennungsvorgang
in der Brennkraftmaschine verbrannt. Das bedeutet, dass das Fluid
und das weitere Fluid mittels Unterdruck aus dem Sammelbehälter angesaugt
werden und der angesaugten Luft beigemengt werden. Der Unterdruck
kann auch direkt von der angesaugten Luft gebildet sein. Das Fluid und
das weitere Fluid können
jedoch auch mittels Überdruck
aus dem Sammelbehälter
ausgeleitet und anschließend
der angesaugten Luft zugeführt
sein.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine mit mindestens
einer ein Fluid pumpenden Pumpe, insbesondere nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche,
wobei eine Antriebswelle der Pumpe drehfest mit einer weiteren Antriebswelle
einer weiteren, ein weiteres Fluid pumpenden Pumpe gekoppelt ist.
Dabei ist vorgesehen, dass die Pumpe gemeinsam mit der weiteren
Pumpe in einem das weitere Fluid aufweisenden Fluidbehälter angeordnet
ist und dass eine Abführeinrichtung vorgesehen
ist, mittels welcher aus der Pumpe austretendes Fluid und/oder aus
der weiteren Pumpe austretendes weiteres Fluid abführbar ist,
wobei die Pumpe und die Abführeinrichtung
von dem Fluidbehälter
fluidtechnisch getrennt sind.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne
dass eine Beschränkung
der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einem Fluidbehälter, in
welchem eine Pumpe und eine weitere Pumpe angeordnet sind, wobei
eine Abführeinrichtung
mit einem Sammelbehälter
vorgesehen ist, welcher mittels einer Ablasschraube entleerbar ist,
und
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2 die
aus 1 bekannte Brennkraftmaschine, wobei der Sammelbehälter mittels
Unterdruck entleerbar ist.
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Die 1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine 1.
Diese weist einen Zylinderkopf 2, einen Zylinderblock 3 sowie
einen Fluidbehälter 4 auf,
der eine Ölwanne 5 ausbildet.
In der Ölwanne 5 ist
eine Pumpe 6 und eine weitere Pumpe 7 vorgesehen.
Die Pumpe 6 ist eine Wasserpumpe 8, während die
weitere Pumpe 7 eine Ölpumpe 9 ist.
Sowohl die Wasserpumpe 8 als auch die Ölpumpe 9 sind in einem Ölsumpf (nicht
dargestellt) angeordnet, der in der Ölwanne 5 durch ein
weiteres Fluid ausgebildet wird. Die Wasserpumpe 8 fördert ein
Fluid (Wasser), die Ölpumpe 9 ein
weiteres Fluid (Öl).
Die Ölpumpe 9 wird
mittels einer Antriebsvorrichtung 10 von einer Kurbelwelle 11 der
Brennkraftmaschine 1 angetrieben. Eine Antriebswelle 12 der Wasserpumpe 8 ist
an eine weitere Antriebswelle 13 der Ölpumpe 9 drehfest
gekoppelt. Die weitere Antriebswelle 13 wird mittels der
Antriebsvorrichtung 10 angetrieben. Die Antriebsvorrichtung 10 beziehungsweise
die Brennkraftmaschine 1 treibt also die Ölpumpe 9 direkt
und die Wasserpumpe 8 indirekt an. Da an einer Gehäuseöffnung 14 eines
Gehäuses 15 der
Pumpe 6, durch welche die Antriebswelle 12 in das
Innere der Wasserpumpe 8 gelangt stets eine gewisse Undichtigkeit
vorliegt – also
Wasser aus der Wasserpumpe 8 in die Ölwanne 5 austreten
und somit das Öl
verunreinigen könnte – ist eine
Abführeinrichtung 16 vorgesehen,
welche aus der Wasserpumpe 8 austretendes Wasser und aus
der Ölpumpe 9 austretendes Öl abführt. Die
Wasserpumpe 8 und die Abführeinrichtung 16 sind
dabei von der Ölwanne 5 fluidtechnisch
vollständig
getrennt. Es kann also kein Wasser und/oder Öl aus der Abführeinrichtung 16 in die Ölwanne 5 gelangen.
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Zu
diesem Zweck weist die Abführeinrichtung 16 ein
Gehäuse 17 auf,
durch welches die Antriebswelle 12 beziehungsweise die
weitere Antriebswelle 13 verläuft. Das Gehäuse 17 ist
sowohl an dem Gehäuse 15 der
Wasserpumpe 8 als auch an einem Gehäuse 18 der Ölpumpe 9 mit
Dichtwirkung angebracht. Die weitere Antriebswelle 13 verläuft durch eine
Dichtung 19, die den Eintrag von Öl aus der Ölpumpe 9 in die Abführeinrichtung 16 minimiert.
Ebenso verläuft
die Antriebswelle 12 der Wasserpumpe 8 durch eine
Dichtung 20, welche kein oder lediglich eine geringe Menge
Wasser aus der Wasserpumpe 8 in die Abführeinrichtung 16 gelangen
lässt.
Die Abführeinrichtung 16 weist
weiterhin einen Sammelbehälter 21 beziehungsweise
einen Ablaufkanal 22 auf. Die Abführeinrichtung 16 verfügt weiterhin über eine Ablasseinrichtung 23,
welche als Ablassschraube 24 ausgebildet ist und den Ablaufkanal 22 an
seinem unteren Ende sowie eine Ölablassöffnung 25 der Ölwanne 5 verschließt. Wird
die Ablassschraube 24 aus der Ölablassöffnung 25 entfernt,
so kann sowohl das Öl
aus der Ölwanne 5 als
auch das in dem Sammelbehälter 21 gesammelte Öl und/oder
Wasser aus der Ölwanne 5 beziehungsweise
der Abführeinrichtung 16 ausgebracht
werden. An die Abführeinrichtung 16 ist
außerdem
ein Belüftungskanal 26 angeschlossen,
der die Abführeinrichtung 16 beziehungsweise
den Sammelbehälter 21 gegenüber einer
Umgebung entlüftet.
Der Belüftungskanal 26 mündet also
auf einer Seite in den Sammelbehälter 21,
auf der anderen in der Umgebung der Brennkraftmaschine. Durch regelmäßige Ölwechselintervalle
wird also das Öl
beziehungsweise Wasser, welches sich in dem Sammelbehälter 21 gleichzeitig
mit dem Öl
aus der Ölwanne 5 befindet,
regelmäßig aus
dem Sammelbehälter 21 entleert.
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Die 2 zeigt
die aus der 1 bekannte Brennkraftmaschine 1,
wobei eine alternative Ausführung
der Abführeinrichtung 16 dargestellt
ist. In dem dargestellten Beispiel ist kein Ablaufkanal 22 vorgesehen,
um das Öl
beziehungsweise das Wasser abzuführen.
Vielmehr wird das Öl
beziehungsweise das Wasser durch den Belüftungskanal 26 mittels Unterdruck
abgesaugt. Dieses abgesaugte Öl
beziehungsweise Wasser wird der Brenn kraftmaschine 1 zugeführt. Das
aus der Wasserpumpe 8 austretende Wasser und das aus der Ölpumpe 9 austretende Öl gelangt
also in den Sammelbehälter 21,
von wo es durch den Belüftungskanal 26 abgesaugt
wird. Der Belüftungskanal 26 wird
zu diesem Zweck mit einem Unterdruck der Brennkraftmaschine beaufschlagt.
Alternativ kann auch eine Unterdruckpumpe (nicht dargestellt) vorgesehen
sein. Das Öl
beziehungsweise Wasser aus dem Sammelbehälter 21 wird also
permanent abgesaugt und einer Ansaugluft der Brennkraftmaschine 1 zugeführt. Da
lediglich sehr geringe Mengen an Öl beziehungsweise Wasser in
dem Sammelbehälter 21 anfallen,
ist dies für
den Betrieb der Brennkraftmaschine unproblematisch. Der Belüftungskanal 26 kann
zu diesem Zweck als Unterdruckkanal 27 ausgebildet sein.
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- 1
- Brennkraftmaschine
- 2
- Zylinderkopf
- 3
- Zylinderblock
- 4
- Fluidbehälter
- 5
- Ölwanne
- 6
- Pumpe
- 7
- weitere
Pumpe
- 8
- Wasserpumpe
- 9
- Ölpumpe
- 10
- Antriebsvorrichtung
- 11
- Kurbelwelle
- 12
- Antriebswelle
- 13
- weitere
Antriebswelle
- 14
- Gehäuseöffnung
- 15
- Gehäuse
- 16
- Abführeinrichtung
- 17
- Gehäuse
- 18
- Gehäuse
- 19
- Dichtung
- 20
- Dichtung
- 21
- Sammelbehälter
- 22
- Ablaufkanal
- 23
- Ablasseinrichtung
- 24
- Ablassschraube
- 25
- Ölablassöffnung
- 26
- Belüftungskanal
- 27
- Unterdruckkanal